05-混凝土结构设计原理-受弯构件斜截面承载力

弯筋 箍筋 P P s 纵筋 弯剪段（本章研究的主要内容） 统称腹筋----帮助混凝土 梁抵御剪力 有腹筋梁----既有纵筋又有腹筋 无腹筋梁----只有纵筋无腹筋h b Asv1 思考:梁的钢筋骨架的 组成? 5.1 概述 纯弯段 斜筋与主拉应力方向一致 5.2 斜裂缝、剪跨比及斜截面受剪破坏形态 5 .2 .1 斜裂缝的形成 斜裂缝是因梁中弯矩和剪力产生的主拉应变超过混凝土的极 限拉应变而出现的。斜裂缝主要有两类：腹剪斜裂缝和弯剪斜裂 缝。 斜裂缝的分类 采用增设腹筋的方法 来阻止斜裂缝的扩展 腹剪斜裂缝 腹剪斜裂缝：中和轴附近，中间宽两头细，呈枣核 形，常见于薄腹梁中。 弯剪斜裂缝 弯剪斜裂缝：弯剪区段截面的下边缘，底面 垂直然后延伸成斜裂缝，向集中荷载作用点 发展，上细下宽，最常见。 b hh0 As P P a a 引入一名词：剪跨比 （Shear span ratio） 000 Vh M Vh Va h a ===λ 反映了集中力作用截面处弯矩M和剪力V的比例关系 计算剪跨比 广义剪跨比 剪跨比是影响无腹筋梁破坏形态的最主要参数。 5 .2 .2 剪跨比 斜拉破坏 剪压破坏 斜压破坏 无腹筋梁的破坏形态 5 .2 .3 斜截面受剪破坏的三种主要形态 无腹筋梁的受剪破坏都是脆性的 1. 斜拉破坏为受拉脆性破坏，脆性性质最为 显著； 2. 斜压破坏为受压脆性破坏； 3. 剪压破坏界于受拉和受压脆性破坏之间。 与无腹筋梁类似，有腹筋梁的斜截面受剪 破坏形态主要有三种：斜压破坏、剪压破 坏和斜拉破坏。对有腹筋梁来说，只要截 面尺寸合适，箍筋数量适当，剪压破坏是 斜截面受剪破坏中最常见的一种破坏形式。 设计中斜压破坏和斜拉破坏主要靠构造要 求来避免，而剪压破坏则通过配箍计算来 防止。 5.4.1 影响受剪承载力的因素 剪跨比 剪跨比越大，有腹筋梁的抗剪承载力越低， 箍筋配筋率 单肢箍n=1 双肢箍n=2 四肢箍n=4 1svsv nAA = 箍筋肢数 bS nA bS A svsv sv 1==ρ配箍率定义 svA －配置在同一截面内箍筋各肢的全部截面面积； n －同一截面内箍筋的肢数； 1svA －单肢箍筋的截面面积； s －沿构件长度方向箍筋的间距； b －梁的宽度。 梁的斜截面受剪承载力随配箍率的增 大而提高，两者呈线性关系。 纵筋配筋率 截面尺寸和 形状的影响 混凝土强度 无腹筋梁的受剪破坏均是由于混凝土达到复合 应力状态下的强度而发生的。随混凝土强度的 提高，抗剪承载力随混凝土强度增加而提高的 程度减小。 配筋率越大，受压区面积越大，剪压区面积也 相应增大；另外，纵筋的销栓作用也增强，所 以抗剪承载力随纵筋配筋率增大而增加。 在保持参数fc, ρ λ相同的情况下，截面尺寸 增加4倍，受剪承载力降低25%~30%。 T形 截面适当增加翼缘宽度，可提高受剪承载力 25%，但翼缘过大，增大作用就趋于平缓。 5.4.1基本假定 1．假定梁的斜截面受剪承载力Vu由斜裂缝上剪 压区混凝土的抗剪能力Vc，与斜裂缝相交的箍筋的抗 剪能力Vsv和与斜裂缝相交的弯起钢筋的抗剪能力Vsb 三部分所组成（图5-15）。由平衡条件∑Y=0可得： Vu= Vc +Vsv+Vsb Vu Vc VsVsbα 受剪承载力的组成 如令Vcs为箍筋和混凝土 共同承受的剪力，即 Vcs=Vc+Vsv 则 Vu=Vcs+Vsb 5．4 斜截面受剪承载力的 计算公式 六西格玛计算公式下载结构力学静力计算公式下载重复性计算公式下载六西格玛计算公式下载年假计算公式 2．梁剪压破坏时，与斜裂缝相交的箍筋和弯起 钢筋的拉应力都达到其屈服强度，但要考虑拉应力可 能不均匀，特别是靠近剪压区的箍筋有可能达不到屈 服强度。 3．斜裂缝处的骨料咬合力和纵筋的销栓力，在 无腹筋梁中的作用还较显著，两者承受的剪力可达总 剪力的50%~90%，但试验 表 关于同志近三年现实表现材料材料类招标技术评分表图表与交易pdf视力表打印pdf用图表说话 pdf 明在有腹筋梁中，它们所 承受的剪力仅占总剪力的20%左右。 4．截面尺寸的影响主要对无腹筋的受弯构件， 故仅在不配箍筋和弯起钢筋的厚板计算时才予以考虑。 5．剪跨比是影响斜截面承载力的重要因素之 一，但为了计算公式应用简便，仅在计算受集中荷载 为主的梁时才考虑了λ的影响。 0.3 0.3 5.1 5.1 =>=≤ λλλλ 取，；取， 1．均布荷载作用下矩形、T形和I形截面的简支 梁，当仅配箍筋时，斜截面受剪承载力的计算公式 2．对集中荷载作用下的矩形、T形和I形截面独 立简支梁当仅配箍筋时，斜截面受剪承载力的计算公 式 sv u cs t 0 yv 00.7 AV V f bh f h s = = + ⋅ ⋅ sv u cs t 0 yv 0 1.75 1.0 AV V f bh f h sλ= = + ⋅ ⋅+ 思考题：以上两个公式中的两部分分别混凝土和箍筋独立 承担的剪力，这样认为正确吗？ 正确的认识是：由于箍筋限制了裂缝的开展，使剪压区面积增 大，从而提高了混凝土承担的剪力。 或 是指无腹筋梁混凝土承担的剪力；对有箍筋的梁，混凝土承担 的剪力还要增加一些，即在 中有一部分是属于混 凝土的作用。不能将二者分开表达和讨论的。 007.0 bhfc 05.1 2.0 bhfc+λ 0 sv yv Af h s ⋅ ⋅ 考虑箍筋及弯筋的斜截面抗剪承载力计算公式 sbA －与斜裂缝相交的配置在同一弯起平面内 的弯起钢筋截面面积。 为避免斜压破坏 ，对梁的截面尺寸作以下 规定 关于下班后关闭电源的规定党章中关于入党时间的规定公务员考核规定下载规定办法文件下载宁波关于闷顶的规定 箍筋超筋 4. 计算公式适用范围:a. 截面的最小尺寸（上限值） 当 ≤4.0时，属于一般的梁，应满足 b hw 0cc25.0 bhfV β≤ 当 ≥6.0时，属于薄腹梁，应满足b hw 0cc2.0 bhfV β≤ 当4.0< <6.0时，属于薄腹梁，应满足 b hw 0cc)14(025.0 bhfb hV w β−≤ yv t sv sv sv f f bs A 24.0min, =≥= ρρ b. 箍筋的最小含量（下限值） 为了避免发生斜拉破坏，《 规范 编程规范下载gsp规范下载钢格栅规范下载警徽规范下载建设厅规范下载 》规定，箍筋最 小配筋率为 箍筋最大间距 不配置箍筋和弯起钢筋的一般板类受弯构件，其斜截 面的受剪承载力应按下列公式计算 0th7.0 bhfV β≤ 4 1 0 )800( hh =β ——截面高度影响系数，当h0小于800mm时，取 h0 等于 800mm ；当 h0 大于 2000mm 时，取 h0 等于 2000mm。 hβ 厚板的计算公式 斜截面受剪承载力计算位置 2 － 2 §5．5 斜截面受剪承载力计算方法和步骤 斜截面受剪承载力的计算按下列步骤进行设计： 1．求内力，绘制剪力图； 2．验算是否满足截面限制条件，如不满足，则 应加大截面尺寸或提高混凝土的强度等级； 3．验算是否需要按计算配置腹筋。 4．计算腹筋 （1）对仅配置箍筋的梁，可按下式计算： 对矩形、T形和工字形截面的一般受弯构件 1 0 0 0.7sv t yv nA V f bh s f h −≥ 对集中荷载作用下的独立梁 0 0 1 0.1 0.1 75.1 hf bhfV s nA yv t sv +−≥ λ （2）同时配置箍筋和弯起钢筋的梁，可以根据经验 和构造要求配置箍筋确定Vcs，然后按下式计算弯起钢 筋的面积。 αsin8.0sb y cs f VVA −= 也可以根据受弯承载力的要求，先选定弯起钢筋再 按下式计算所需箍筋： 01 0 0.7 0.8 sint y sbsv yv V f bh f AnA s f h α− −≥ 0 0 1 0.1 sin8.0 0.1 75.1 hf AfbhfV s nA yv sbyt sv αλ −+−≥ 然后验算弯起点的位置是否满足斜截面承载力的要求。 §5．6 保证斜截面受弯承载力的构造 措施 5.6.1抵抗弯矩图的概念 抵抗弯矩图就是以各截面实际纵向受拉钢筋所能 承受的弯矩为纵坐标，以相应的截面位置为横坐标， 所作出的弯矩图（或称材料图），简称Mu图。 当梁的截面尺寸，材料强度及钢筋截面面积确定 后，其抵抗弯矩值，可由下式确定 ) 2 ( 1 0 bf Af hfAM c sy ysu α−= 斜截面受弯承载力 1. 抵抗弯矩图 按每根钢筋的面积比 例划分出各根钢筋所 提供的受弯承载力Mui 可近似取： u s si ui MA AM = ⎟⎟⎠ ⎞ ⎜⎜⎝ ⎛ −= c y syu f f hAfM 1 0 2 1 α ρ 抵抗弯矩图用来解决纵筋的弯起和切断 2. 支座处斜截面受弯 ( ) ( )zzAfzAf zAfzAAfM wsbysy wsbysbsy −+⋅= ⋅+⋅−= 斜 ααα sin2sin 0 ⎟⎟⎠ ⎞ ⎜⎜⎝ ⎛ +== h tg zazw 防止斜截面受弯破坏的构造要求 ⎩⎨ ⎧ += dl l l c a d 20 2.1 max 2 3. 支座处纵筋的切断 V<0.7ftbh0 悬臂构件支座纵筋的截断 最后一批截断钢筋不少于两根，伸到悬臂端并向下弯折不小于12d V≥0.7ftbh0 为防止弯筋间距太大，出现不与弯筋相交的斜裂缝，使弯筋不能发 挥作用，《规范》规定当按计算要求配置弯筋时，前一排弯起点至 后一排弯终点的距离不应大于表中V>0.7ftbh0栏的最大箍筋间距smax 的规定。 弯筋构造 1. 受拉钢筋的锚固长度 2. 受压钢筋的锚固长度 受压钢筋的锚固长度不宜小于受拉钢筋锚固长度的0.7倍 3. 钢筋在支座处的锚固 支座处有横向压应力，使粘结作用 得到改善。因此支座处的锚固长度 las可比基本锚固长度la减小。 对于板，一般剪力较小，通常满足 V≤0.7ftbh0的条件。且连续板的中 间支座一般无正弯矩，因此板的简 支支座和中间支座下部纵向受力钢 筋的锚固长度均取las≥5d。 对于梁： 当V<0.7ftbh0时， las≥5d； 当V ≥ 0.7ftbh0时， 带肋钢筋：las≥12d； 光面钢筋：las≥15d； 3. 钢筋的搭接 受压钢筋的搭接长度不宜小于0.7ll，且任何情况下不应小于200mm