混凝土设计原理-2

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1、第五章 受弯构件斜截面承载力计算,第五章 受弯构件斜截面承载力计算,5.1 概述,第五章 受弯构件斜截面承载力计算,5.1 概述,5.1 概述,正截面 受弯破坏,斜截面,受剪破坏 受弯破坏,第五章 受弯构件斜截面承载力计算,5.2 梁斜截面受剪性能及破坏形态,一、斜截面受力与破坏分析 1. 剪跨比,广义剪跨比,计算剪跨比,第五章 受弯构件斜截面承载力计算,5.1 概述,2、斜裂缝的形成,正应力：,剪应力：,第五章 受弯构件斜截面承载力计算,5.1 概述,主拉应力:,主压应力:,主应力作用方向:,3. 斜裂缝的分类,第五章 受弯构件斜截面承载力计算,5.1 概述,弯剪斜裂缝 腹剪斜裂缝,剪跨比较

2、大 剪跨比很小或高宽比大的薄腹梁内,第五章 受弯构件斜截面承载力计算,5.1 概述,4. 避免斜裂缝的措施：配置箍筋和弯起筋,首先选用箍筋抗剪，然后再考虑采用弯起钢筋。,二、影响斜截面受剪承载力的主要因素,第五章 受弯构件斜截面承载力计算,5.3斜截面受剪承载力的计算,1、剪跨比（跨高比）,l0/h,第五章 受弯构件斜截面承载力计算,5.3斜截面受剪承载力的计算,2、混凝土强度,混凝土强度越高，承载力越大，二者大致呈线性关系。,第五章 受弯构件斜截面承载力计算,5.3斜截面受剪承载力的计算,3、纵向钢筋配筋率,第五章 受弯构件斜截面承载力计算,5.3斜截面受剪承载力的计算,4、配箍率sv及箍筋

3、强度fyv：,sv fyv越大，承载力越高，呈线性关系。,第五章 受弯构件斜截面承载力计算,5.3斜截面受剪承载力的计算,5、其它因素 截面形状 预应力 梁的连续性,第五章 受弯构件斜截面承载力计算,5.2 梁斜截面受剪性能及破坏形态,三、斜截面受剪破坏的三种主要形态,1、无腹筋梁,斜拉破坏（3）,斜压破坏 （1）,剪压破坏 （13）,第五章 受弯构件斜截面承载力计算,5.2 梁斜截面受剪性能及破坏形态,2、有腹筋梁,斜压破坏： 箍筋的配置数量过多； 剪压破坏： 箍筋的配置数量适当； 斜拉破坏： 3且箍筋配置的数量过少；,第五章 受弯构件斜截面承载力计算,斜截面的三种破坏形态,5.2 梁斜截面

4、受剪性能及破坏形态,（一）无腹筋的板类构件：,第五章 受弯构件斜截面承载力计算,5.3 斜截面受剪承载力的计算,截面高度影响系数，h02000，h0=2000mm。,一、斜截面受剪承载力的计算,5.2 建筑工程中受弯构件斜截面设计方法,第五章 受弯构件斜截面承载力计算,1、基本假定,5.3 斜截面受剪承载力的计算,（二）有腹筋梁,假定斜截面受剪能力由三个主要因素（混凝土、箍筋、弯起钢筋）决定。,第五章 受弯构件斜截面承载力计算,2、基本公式,（1）矩形、T形和工形截面的一般受弯构件,只配箍筋的梁,同时配箍筋和弯筋的梁,5.3 斜截面受剪承载力的计算,（2）集中荷载作用下的独立梁,第五章 受弯构

5、件斜截面承载力计算,同时配箍筋和弯筋的梁,只配箍筋的梁,5.3 斜截面受剪承载力的计算,3、适用范围 （1）截面最小尺寸（防止斜压破坏）,第五章 受弯构件斜截面承载力计算,不满足上式，应加大截面尺寸或提高混凝土强度等级。,5.3 斜截面受剪承载力的计算,第五章 受弯构件斜截面承载力计算,（2）最小配箍率和箍筋最大间距 （防止斜拉破坏）,5.3 斜截面受剪承载力的计算,当 V 0.7ftbh0时,第五章 受弯构件斜截面承载力计算,5.3 斜截面受剪承载力的计算,注：梁中配有计算需要的纵向受压钢筋时，箍筋直径尚不应小于d/4,第五章 受弯构件斜截面承载力计算,4. 斜截面承载力的计算位置,5.3

6、斜截面受剪承载力的计算, 支座边缘截面（1-1）；, 腹板宽度改变处截面（2-2）；, 箍筋直径或间距改变处截面（3-3）；, 受拉区弯起钢筋弯起点处的截面（4-4）。,5、斜截面受剪承载力的计算步骤,第五章 受弯构件斜截面承载力计算,5.4 斜截面受剪承载力的计算,（1）确定计算截面和截面剪力设计值； （2）验算是否满足截面限制条件 （3）验算是否需要按计算配置腹筋； （4）计算腹筋；,第五章 受弯构件斜截面承载力计算,方案一：只配箍筋；,集中荷载作用下的矩形截面独立梁,一般情况下的矩形截面梁、T形和I字形截面梁,先确定箍筋肢数和单肢截面面积 ，然后求出箍筋的间距s，同时应验算配箍率：,5.

7、4 斜截面受剪承载力的计算,第五章 受弯构件斜截面承载力计算,方案二：同时配箍筋和弯筋,5.3 斜截面受剪承载力的计算,根据经验和构造要求配置箍筋确定Vcs,第五章 受弯构件斜截面承载力计算,5.4 保证斜截面受弯承载力的构造措施,二、斜截面的构造要求,（一）抵抗弯矩图 1、概念 抵抗弯矩图（Mu图）:沿梁长各截面实际配筋所能抵抗的弯矩图形。,2、画法： 计算各截面的抵抗弯矩,计算每根钢筋承担的弯矩Mui,第五章 受弯构件斜截面承载力计算,5.4 保证斜截面受弯承载力的构造措施,1点为 号筋的充分利用点； 2点为 号筋的理论切断点，同时也是号筋的充分利用点； 3点为号筋的理论切断点，同时也是号

8、筋的充分利用点；,A纵向受拉钢筋全部伸入支座,b,1,2,3,第五章 受弯构件斜截面承载力计算,5.4 保证斜截面受弯承载力的构造措施,B部分纵向受拉钢筋弯起,第五章 受弯构件斜截面承载力计算,5.4 保证斜截面受弯承载力的构造措施,C部分纵向受拉钢筋截断,第五章 受弯构件斜截面承载力计算,5.4 保证斜截面受弯承载力的构造措施,3材料图的作用 A反映材料利用的程度 B确定纵向钢筋的弯起数量和位置 C确定纵向钢筋的截断位置,第五章 受弯构件斜截面承载力计算,5.4 保证斜截面受弯承载力的构造措施,（二）满足斜截面受弯承载力的纵筋弯起位置,第五章 受弯构件斜截面承载力计算,5.4 保证斜截面受弯

9、承载力的构造措施,弯起钢筋要求小结： a、满足正截面受弯承载力要求 Mu图M图 b、满足斜截面受弯承载力要求 弯起点至充分利用点距离0.5h0 c、满足斜截面受剪承载力要求和构造要求,5.4 保证斜截面受弯承载力的构造措施,第五章 受弯构件斜截面承载力计算,（三）纵筋的截断位置,1.梁底部承受正弯矩的纵向受拉钢筋，通常不宜在跨中受拉区截断 2. 对于连续梁、框架梁中间连续支座负弯矩区段的上部受拉钢筋，可根据弯矩图的变化分批将钢筋截断。,第五章 受弯构件斜截面承载力计算,5.4 保证斜截面受弯承载力的构造措施,（四）纵筋在支座处的锚固 1.伸入梁支座的纵向受力钢筋根数 b150mm 2根 b15

10、0mm 可取一根 2.简支梁,第五章 受弯构件斜截面承载力计算,5.5 梁内钢筋的构造要求,纵筋伸入支座的锚固长度上述的规定 A在梁端将纵向受力钢筋上弯，并将弯折后长度计入las内,第五章 受弯构件斜截面承载力计算,5.5 梁内钢筋的构造要求,B在纵筋端部加焊横向锚固钢筋或锚固钢板,此时可将正常锚固长度减少5d；,C将钢筋端部焊接在梁端的预埋件上,3. 连续梁及框架梁,第五章 受弯构件斜截面承载力计算,5.5 梁内钢筋的构造要求,a.当计算中充分利用钢筋的抗压强度时（支座受负弯矩按双筋截面梁计算配筋时），其伸入支座的锚固长度不应小于0.7la。 b.当计算中充分利用钢筋的抗拉强度时（支座受正弯

11、矩作用），其伸入支座的锚固长度不应小于la。 c. 当计算中不利用其强度时，对光面钢筋取las15d，对月牙纹钢筋取las12d，并在满足上述条件的前提下，一般均伸至支座中心线。,第五章 受弯构件斜截面承载力计算,1.弯起钢筋的间距,（五）弯起钢筋的构造要求,2.弯起钢筋的锚固,5.5梁内钢筋的构造要求,弯终点距支座距离 弯终点距前一排弯起点的距离, Smax,第五章 受弯构件斜截面承载力计算,5.5 梁内钢筋的构造要求,3.弯起钢筋的形式,浮筋,鸭筋与吊筋,（六）箍筋的构造要求,1、间距,第五章 受弯构件斜截面承载力计算,（1）箍筋间距除应满足计算需要外，其最大间距应符合下表的规定。,（2）

12、当按计算配置纵向受压钢筋时，箍筋间距不应大于15d；同时不应大于400mm。 当一排内的纵向受压钢筋多于5根且直径大于18mm时，箍筋间距不应大于10d。,5.5 梁内钢筋的构造要求,第五章 受弯构件斜截面承载力计算,2、设置范围 如按计算不需设置箍筋时，应满足下列构造规定： h300mm时，全长设置箍筋。 3、支座处箍筋的设置 支座外第一道箍筋离支座边为50mm。支座内每隔100200mm设一道箍筋，并在纵向钢筋的端部宜设置一道箍筋。,5.5 梁内钢筋的构造要求,第五章 受弯构件斜截面承载力计算,5.5 梁内钢筋的构造要求,5.3 公路桥梁工程中受弯构件斜截面设计方法,一、基本公式,第五章

13、受弯构件斜截面承载力计算,5.5 梁内钢筋的构造要求,二、抗剪承载力的验算位置,第五章 受弯构件斜截面承载力计算,5.5 梁内钢筋的构造要求,三、适用条件,2、构造配箍的条件,第五章 受弯构件斜截面承载力计算,5.5 梁内钢筋的构造要求,第五章 受弯构件斜截面承载力计算,5.5 梁内钢筋的构造要求,建筑工程与公路桥梁工程中一般受弯构件斜截面抗剪承载力计算公式及构造要求对比,第五章 受弯构件斜截面承载力计算,5.5 梁内钢筋的构造要求,1、理解无腹筋梁斜裂缝出现的机理，掌握斜裂缝的分类及破坏形态； 2、深入理解剪跨比的意义、腹筋的作用及其对破坏形态的影响； 3、掌握斜截面受剪破坏的三种形态；产生条件、破坏特征； 4、理解斜截面受剪承载力的影响因素； 5、熟练掌握有腹筋梁斜截面受剪承载力计算方法及其适用条件； 6、理解斜截面受弯和材料抵抗图的概念； 7、掌握受弯构件纵筋的弯起及截断、纵筋的锚固及搭接等构造要求；,本章主要内容,第五章 受弯构件斜截面承载力计算,5.5 梁内钢筋的构造要求,