建筑结构十,十一,十二(6课时).

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1、第4节 受弯构件斜截面承载力计算 受弯构件在荷载作用下，同时 产生弯矩和剪力。 在弯矩区段，产生正截面受弯 破坏，而在剪力较大的区段， 则会产生斜截面受剪破坏。 “强剪弱弯” 1 概 述 1、受弯构件的破坏形式 PP M V 箍筋 弯起钢筋 2、保证斜截面抗剪的措施 腹筋 双向抗剪 单向抗剪 1）构造措施 2）配抗剪钢筋 腹筋的作用： 箍筋： 提高斜截面受剪承载力； 与纵筋绑扎，形成钢筋骨架 便于施工； 防止纵筋过早压曲，约束核心混凝土。 弯起钢筋： 由纵筋弯起形成 承受较大的剪力。 2 梁的受剪性能 1、无腹筋梁抗剪受力分析 1）斜裂缝出现前： 剪力由整个截面承担 支座附近a-a截面的钢筋应

2、力s 与该截面的弯矩Ma成正比； Ma Mb a a 斜裂缝出现后截面剪力组成： Vc剪压区混凝土承担的剪力 (2040)%Vu Va斜裂缝处骨料的咬合作用力 (3050)% Vu Vd纵筋的销栓作用力 (1525)% Vu 2）斜裂缝出现后： a a Vc Va Vd Ma Mb 斜裂缝出现后，剪压区混凝土面 积减小，剪压区混凝土的、因 此增大。 斜裂缝出现后，截面a-a 的钢筋 应力s取决于临界斜裂缝顶点截 面b-b处的Mb，即与Mb成正比。 a a Vc Va Vd Ma Mb b b 斜裂缝出现后，剪压区混凝土面 积减小，剪压区混凝土的、因 此增大。 斜裂缝出现后，截面a-a 的钢筋

3、应力s取决于临界斜裂缝顶点截 面b-b处的Mb，即与Mb成正比。 因此，斜裂缝出现使支座附近的 s与跨中截面的s相近，这对纵 筋的锚固提出更高的要求。 Vc Va Vd 由于s的增大导致裂缝加宽， Va 减小。 斜裂缝出现后，剪压区混凝土面 积减小，剪压区混凝土的、因 此增大。 斜裂缝出现后，截面a-a 的钢筋 应力s取决于临界斜裂缝顶点截 面b-b处的Mb，即与Mb成正比。 因此，斜裂缝出现使支座附近的 s与跨中截面的s相近，这对纵 筋的锚固提出更高的要求。 Ma Mb Vd TaTb Tb Vc Va 同时，销栓作用Vd使纵筋周围的 混凝土产生撕裂裂缝，削弱混凝 土对纵筋的锚固作用。 构件

4、的受力性能变为以As为拉杆 以混凝土为变截面压杆的拱。 Vd TaTb Tb Vc Va 2、无腹筋梁的剪切破坏形态 简支梁集中荷载作用点处： 计算剪跨比： h0 L B 1）剪跨比（广义） L剪跨，集中荷载到临近支座的距离。 ：反映了梁截面上正应力与剪应力（或弯矩M与V）的相对大小，影响梁的 剪切破坏形态。 较大，说明（或M）较大 截面容易被拉坏； 较小，说明（或V）较大 截面容易被压坏。 多个集中荷载作用下的简支梁：计算剪跨比： a1 、 a2 集中荷载到临 近支座的距离。 剪跨比 较大，主压应力角度较小，拱作用较小，剪力主要 依靠拉应力（梁作用）传递到支座。 一旦出现斜裂缝，就很快形成临

5、界斜裂缝，荷载传递路线被 切断，承载力急剧下降，脆性性质显著。 破坏是由于混凝土（斜向）拉坏引起的，称为斜拉破坏。 构件抗剪承载力取决于混凝土的抗拉强度。 2)剪切破坏形态 （1）斜拉破坏（3） （2）剪压破坏（12000mm时，取h0 =2000mm ； 如前所述，影响受剪承载力的因素很多，很难综合考虑，而 且受剪破坏都是脆性的。规范根据大量的试验结果，以剪压 破坏为基础，取具有一定可靠度（95%）的偏下限经验公式来计 算受弯构件受剪承载力。 无腹筋板类受弯构件： Vc=0.7h ftbh0 3 梁抗剪承载力计算 无腹筋受弯构件破坏时脆性明显，其应用范围应严格控制。 2、有腹筋梁的抗剪承载力

6、计算 1）力学模型： 梁中配置箍筋，出现斜裂缝后，梁的剪力传递机构由原来无腹 筋梁的拉杆拱传递机构转变为桁架拱的复合传递机构； 斜裂缝间混凝土有如斜压腹杆；箍筋的作用有如竖向拉杆；临 界斜裂缝上部及受压区混凝土相当于受压弦杆；纵筋相当于下 弦拉杆； 假定1：梁的斜截面抗剪承载力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。由力平衡条件Y=0可 得： 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 Vc Vsv Vsb Vu= Vc +Vsv+Vsb 2）计

7、算原则 假定2：剪压破坏时与斜裂缝相交的箍筋和弯起钢筋均能屈服。但 实际上腹筋应力不均匀，剪压区内腹筋不屈服，应予以考虑。 （1）矩形、T形和工字形截面的一般受弯构件 （2）集中荷载作用下（包括多种荷载作用，其中集中荷载在支 座截面或支座边缘截面所产生的剪力占总剪力值的75%以上） 的独立梁 u仅配箍筋时计算公式 3）弯起钢筋斜截面抗剪承载力 式中：0.8考虑应力不均匀的折减系数； 弯起钢筋与构件纵向轴线夹角，一般取4560 同时配有箍筋和弯起钢筋梁的斜截面抗剪承载力计算公式： Vu = Vc + Vsv + Vsb 1）截面限制条件（防超筋） 为防止由于配箍率而过高产生斜压破坏，受剪截面所承

8、受 的最大剪力应符合下列要求： c高强混凝土的强度折减系数； fcu,k 50N/mm2时， c =1.0； fcu,k =80N/mm2时， c =0.8 其间线性插值。 b腹板宽度。 3、公式使用条件 当 4 b hw 时， 0 25. 0bhfV cc b 当6 b hw 时， 0 20 . 0 bhfV cc b 当 640.7 ftbh 0 V 0.7 ftbh 0 150 Vc ，计算配箍： 一般受弯构件 集中荷载作用下的独立梁 根据Asv/s计算值确定箍筋肢数、直径和间距，并应满足最 小配箍率、箍筋最大间距和箍筋最小直径的要求。 2）同时配置箍筋和弯起钢筋的梁 （1）根据经验和构

9、造要求配置箍筋确定Vcs，然后按下式计算 弯起钢筋的面积： （2）根据受弯承载力的要求，先确定弯起钢筋的数量再按下 式计算所需箍筋量： 为保证弯起钢筋充分发挥抗剪作用尚应满足一定的构造要求。 解：hw=h0=500-35=465mm 例题6.11 满足构造要求，设梁配箍为双肢26，则箍筋间距为 ： n=2，dsv=57mm2 取S=100mm 0.7ftbh0，按下图截断： 实际断点处于 负弯矩区段内 实际断点处于 负弯矩区段外 实际断点处于 负弯矩区段外 1）简支支座 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。 光面钢筋末端应设置标准弯钩

10、 。当伸入支座的锚固长度不符合要 求时，可在钢筋端部加焊锚固钢板 或将钢筋焊接在梁端预埋件上。 当V0.7ftbh0时，las5d 当V0.7ftbh0时， 带肋钢筋：las12d 光面钢筋： las15d 锚固区箍筋要求 在受力钢筋锚固长度范围内箍筋的直径不小于0.25d，箍筋 间距不大于10d，采用机械锚固措施时不应大于5d。 5、锚固要求 对于板，一般剪力较小，通常满足V0.7ftbh0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las5d。 las 3）框架梁边支座纵筋锚固构造 当柱截面高度足够时，框架梁上部纵筋可用直线方式伸入支

11、 座锚固，锚固长度不小于la，且应伸过柱中心线不小于5d。 当柱截面高度不足以布置直线钢筋时，应将梁上部纵筋伸至 节点外边并向下弯折，但弯折前的水平投影长度lahaahla，取 aah=0.4；弯折后的垂直长度不应小于15d。 aahla 1 5d la 0.7la 受拉钢筋 受压钢筋 下部纵筋伸入支座的锚固要求： 当计算中不利用其强度时，锚固长度可按V0.7ftbh0时的简 支支座情况考虑； 当计算中充分利用钢筋的抗拉强度时，钢筋伸入支座的锚固 长度不应小于la。若柱截面高度不够时，可将钢筋向上弯折 ，弯折的构造要求与上部钢筋向下弯折情况相同； 当计算中充分利用钢筋的受压强度时，钢筋伸入支座

12、的锚固 长度不应小于0.7la。 aahla 1 5d la 0.7la 受拉钢筋 受压钢筋 4）框架梁中间支座纵筋锚固构造 la 5d h d 1/25 h la 5d h d 1/25 h 6、其他构造规定 1、弯起钢筋的锚固 在弯起钢筋的弯终点外应该留有平行于梁轴线方向的 锚固长度，其长度在受拉区不应小于20d，受压区不 应小于10d 2、鸭筋 v当纵向受力钢筋不能 在需要弯起的地方弯 起，或弯起钢筋不足 以承受剪力时需要另 增设附加弯起钢筋（ 鸭筋），其两端应锚 固在受压区内， v弯起钢筋不应采用浮 筋，因为浮筋一端锚 固在受拉区。 3、箍筋 1）箍筋的强度：HPB235，HRB335

13、,HRB400 2）箍筋的直径：小于14mm 3）箍筋的形式：开口式和闭合式 4）箍筋的肢数： 开放式封闭式 v梁宽度b350mm时，宜采用复合肢箍，4肢或3肢 v梁宽度b400mm时，且一层内的纵向压筋不多于3根 时，可采用采用复合肢箍 4、腰筋和拉结钢筋 1同一强度等级的混凝土，其各种力学指标之间的大小关系是 2、当梁的架立钢筋的直径要求 3、板的受力钢筋间距要求 。 4、混凝土规范规定，预应力混凝土构件的混凝土强度等级应如何选择。 5、风荷载的数值与哪些因素有关。 6、混凝土结构受弯构件正截面受弯承载力计算依据的破坏形态 ： 7、现浇梁式楼梯踏步板的配筋需按计算确定，且每一级踏步受力钢筋

14、不得少于 8、钢筋绑扎连接时，受压钢筋绑扎接头搭接长度要求 9、使多跨连续粱某跨中弯矩最大，其活荷载如何布置 10、对于四边支承的板，单向板判别条件。 1、钢筋混凝土受弯构件正裁面的破坏形式有哪三种， 2、结构上的荷裁分为哪几种 3、多层与高层房屋常用的结构体系有 4、建筑结构荷裁规范给出了哪四种代表值， 5、钢筋混凝土受压构件（柱）按纵向力与构件裁面形心相互位置的不同，可分哪两种 6、结构的极限状态有哪两类， 7、钢筋混凝土偏心受压构件（第七章） 1、钢筋混凝土梁中有哪几种钢筋?各起什么作用? 2、钢筋混凝土梁受弯破坏有哪三种形态？及各自的破坏特征? 3、什么是结构的极限状态？结构的极限状态分为几类，其含义各是什么？ 4、什么情况使用双筋截面梁？采用双筋截面梁是否经济？ 5、混凝土收缩和徐变有什么不同？是由什么原因引起的？ 总复习重点 6、什么是荷载的设计值，什么是荷载的标准值？两者间有何关系？ 7、什么是单向板？什么是双向板？通常如何区分？ 8、什么叫配筋率？适筋梁，超筋梁和少筋梁的破坏特征有什么不同？ 9、结构在规定的设计使用年限内应满足哪些功能要求？具体含义是什 么？ 10、提高钢筋混凝土梁抗剪承载力的措施有哪些？