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1、大工10秋钢筋混凝土结构辅导资料八 大连理工大学网络教育学院钢筋混凝土构造辅导资料八 主 题：第五章受弯构件斜截面承载力计算中后两节内容的辅导资料斜截面受剪承载力设计计算，保证斜截面受弯承载力的构造措施，梁、板内钢筋的其他构造要求。学习时间：2022年12月6日12月12日内 容：我们这周主要学习第五章后两节的内容，受弯构件斜截面的受剪承载力计算的主要内容。学习的目的和要求如下：1娴熟驾驭斜截面受剪承载力的计算方法及适用条件的验算；2驾驭正截面受弯承载力图的绘制方法，熟识纵向钢筋的弯起、锚固、截断及箍筋间距的主要构造要求，并能在设计中加以应用。根本概念：梁的正截面承载力图梁的正截面承载力图是由
2、荷载对全部正截面产生的弯矩的总体，是一种荷载效应；梁的正截面受弯承载力图那么是由梁的各个正截面内纵向钢筋与混凝土供应的反抗弯矩的总体，是一种抗力。正截面受弯承载力图也称“材料反抗弯矩图”或简称“材料图”。本周内容共包含两大局部：第一局部是学问点讲解，其次局部是本周练习题，包含了本周学习的学问点，题型以考试题型为主。第一局部 本周主要内容讲解及补充一、斜截面受剪承载力的计算公式与适用范围 一根本假定如前所述，钢筋混凝土梁沿斜截面的主要破坏形态有：斜压破坏，斜拉破坏和剪压破坏，在工程设计中，对于斜压破坏和斜拉破坏，一般是采纳必须的构造措施予以幸免。对于常见的剪压破坏，由于发生这种破坏形态时梁的受剪
3、承载力改变幅度较大，故必需进展受剪承载力计算，从而防止剪压破坏。标准的根本计算公式就是依据剪压破坏形态的受力特征而建立的。其根本假定如下：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实力VC，与斜裂缝相交的箍筋的抗剪实力Vsv和与斜裂缝相交的弯起钢筋的抗剪实力Vsb三局部所组成。由平衡条件：Y=0可得：Vu?VC?VSV?VSb 7-9式中：Vu梁斜截面破坏时所承受的总剪力；VC混凝土剪压区所承受的剪力；VSV与斜裂缝相交的箍筋所承受的剪力；VSb与斜裂缝相交的弯起钢筋所承受的剪力。第1页 共8页大连理工大学网络教育学院如令Vcs为箍筋和混凝土共同承受的剪力，即：Vcs?VC?V
4、SV 7-10 那么：Vu?VCS?VSb 7-112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到达其屈服强度，但要考虑拉应力可能不匀称，特殊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%，但在有腹筋梁中，由于箍筋的存在，虽然使骨料咬合力和销栓力都有必须程度的提高，但它们的抗剪作用已大都被箍筋所代替，试验说明，它们所承受的剪力仅占总剪力的20%左右，为了计算简便，式7-9中未列入此项内容。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
5、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的影响。二斜截面受剪承载力的计算公式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A Vu?Vcs?0.7ftbh0?1.25fyv?sv?h0 7-12s式中：Vcs构件斜截面上混凝土和箍筋的受剪承载力设计值；ft混凝土轴心抗拉强度设计值，按书中附表取用；fyv箍筋抗拉强度设计值，按书中附表取用；Asv配臵在同一截面内箍筋各肢的全部截面面积，Asv?n?Asv1，其中n为在同一个截面内箍筋的肢数，Asv1为单肢箍筋的截面面积；s沿构件长度方向箍筋的间距；b矩形截面
6、的宽度，T形或I形截面的腹板宽度；h0构件截面的有效高度。这里所指的均布荷载，也包括作用有多种荷载，但其中集中荷载对支座边缘截面或节点边缘所产生的剪力值应小于总剪力值75%。在上述公式中，对翼缘位于剪压区的T形截面而言，翼缘加大了剪压区混凝土的面积，因此提高了梁的受剪承载力。试验说明，对无腹筋梁可提高20%左右。当翼缘加大到必须程度后，再加大翼缘截面，不能再度提高梁的受剪承载力。有时梁腹板相对较窄成为薄弱环节，剪切破坏发生在腹板上，其翼缘的大小对在腹板破坏时的承载力影响不大。因此，对T形和工字形截面梁仍按肋宽为b的矩形截面梁的受剪承载力计算公式7-12来计算。2对集中荷载作用下的矩形、T形和I
7、形截面独立简支梁包括作用有多种荷载，且其中集中荷载对支座截面或节点边缘所产生的剪力值占总剪力值的第2页 共8页大连理工大学网络教育学院75%以上的状况，当仅配箍筋时，斜截面受剪承载力的计算公式A1.75Vu?Vcs?ftbh0?1.0fyv?sv?h0 7-13?1.0s式中计算截面的剪跨比，取=a/h0，a为计算截面至支座截面或节点边缘的距离，计算截面取集中荷载作用点处的截面。当1.5时，取=1.5当3时，取=3，计算截面至支座之间的箍筋，应匀称配臵。必需提出，由于配臵箍筋后混凝土所能承受的剪力与无箍筋时所能承受的剪1.75ftbh0看成力是不同的。不能把式7-12中的0.7ftbh0和式7
8、-13中的?1.0A是混凝土担当的剪力；也不能把式7-12中的1.25fyv?sv?h0和式7-13中sA的1.0fyv?sv?h0看成是箍筋担当的剪力。正确的相识是，由于箍筋限制了斜裂缝s的开展，使剪压区面积增大，从而提高了混凝土担当的剪力，所以0.7ftbh0或1.75ftbh0是指无腹筋梁混凝土担当的剪力；对有箍筋的梁，混凝土担当的剪?1.0AA力还要增加一些，也就是在1.25fyv?sv?h0中或在1.0fyv?sv?h0中有一小局部是属ssA于混凝土的作用。采纳V?0.7ftbh0?1.25fyv?sv?h0或sA1.75V?ftbh0?1.0fyv?sv?h0来综合表达混凝土与箍筋
9、所担当的剪力，是因为?1.0s有腹筋梁的受剪承载力计算是以无腹筋梁的试验结果为根底的。3配有箍筋和弯起钢筋时梁的斜截面受剪承载力。当梁的剪力较大时，可配臵箍筋和弯起钢筋共同承受剪力设计值。弯起钢筋所承受的剪力值应等于弯起钢筋的承载力在垂直于梁纵轴方向的分力值。其斜截面承载力设计表达式为：V?Vcs?0.8fyAsbsin? 7-14式中：fy弯起钢筋的抗拉强度设计值；Asb同一弯起平面内弯起钢筋的截面面积；?弯起钢筋与梁纵轴的夹角；0.8考虑到构件破坏时弯起钢筋达不到屈服强度时的应力不匀称系数。4不配臵箍筋和弯起钢筋的一般板类受弯构件板类构件通常承受的荷载不大，剪力较小。因此，一般不必进展斜截
10、面承载力的计算，也不配箍筋和弯起钢筋。但是，当板上承受荷载较大时，须要对其斜截面承载力进展计算。不配臵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以下公式计算V0.7?hftbh0 7-15第3页 共8页大连理工大学网络教育学院8004?h?()h0 7-16式中：?h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。三计算公式的适用范围梁的斜截面受剪承载力计算公式，仅适用于剪压破坏状况，为了防止斜压破坏和斜拉破坏，还应规定其上、下限值。1上限值-最小截面尺寸当发生斜压破坏时，梁腹的混凝土被压碎、箍筋不屈服，其受剪承
11、载力主要取决于构件的腹板宽度、梁截面高度及混凝土强度。因此，只要保证构件截面尺寸不太小，就可防止斜压破坏的发生，同时也是为了防止在运用阶段斜裂缝过宽。为此，标准规定了截面尺寸的限制条件。 hw当?4.0时，属于一般的梁，应满意 b1V?0.25?cfcbh0 7-17当hw?6.0时，属于薄腹梁，应满意 bV?0.2?cfcbh0 7-18当4.0hw6.0时，应满意 bV?0.025(14?hw)?cfcbh0b 7-19V构件斜截面上的最大剪力设计值；式中：?c混凝土强度影响系数，当混凝土强度等级不超过C50时，取?c=1.0当混凝土强度等级为C80时，取?c=0.8；其间按线性内插法取用
12、；b矩形截面的宽度，T形截面或工字形截面的腹板宽度；hw截面的腹板高度；矩形截面取有效高度h0，T形截面取有效高度减去翼缘高度，工字形截面取腹板净高。 梁的腹板高度第4页 共8页大连理工大学网络教育学院2下限值箍筋最小含量试验说明，在混凝土出现斜裂缝以前，斜截面上的应力主要由混凝土担当，当出现斜裂缝后，斜裂缝处的拉应力全部转移给箍筋，箍筋拉应力突然增大，假如箍筋配臵过少，那么箍筋不能担当原来由混凝土担当的拉力，斜裂缝一出现箍筋拉应力会马上到达屈服强度，甚至被拉断而导致斜拉的脆性破坏。为了幸免因箍筋少筋的破坏，要求在梁内配臵必须数量的箍筋，且箍筋的间距又不能过大，以保证每一道斜裂缝均能与箍筋相交
13、，就可幸免发生斜拉破坏。标准规定，箍筋最小配筋率为 ?sv,min?nAsv1f?0.24t 7-20 bsfyv四连续梁斜截面抗剪性能及受剪承载力计算 连续梁在剪跨区段内作用有正负二个方向的弯矩并有一个反弯点。梁在荷载作用下，在反弯点旁边可能出现二条临界斜裂缝，分别指向中间支座和加载点。此时，在斜裂缝处由于混凝土开裂产生内力重分布而使纵向钢筋的拉应力增大许多，当纵向受拉钢筋自斜裂缝处延长至反弯点时，从理论上讲该点处纵向钢筋的应力应很小，这样，在这不长区段内的纵向钢筋拉力差，要通过钢筋和混凝土之间的粘结力将其传递到混凝土上去，由混凝土承受。而事实上由于这一区段钢筋内拉力差过大，从而引起粘结力的
14、破坏，致使沿纵向钢筋与混凝土之间出现一批针脚状的粘结裂缝。当粘结裂缝出现后引起纵向钢筋受拉区的延长，使原先受压的钢筋区段亦变成受拉，在截面上，只有中间的局部混凝土面积承受压力和剪力，这就使得其相应的压应力和剪应力增大，成为全梁最薄弱的环节，从而降低了梁的受剪承载力。降低的幅度同广义剪跨比M/Vh0的大小有关。当剪跨比拟大时，临界斜裂缝一出现，梁就发生斜拉破坏，这时连续梁和简支梁受剪承载力相近。当剪跨比拟小时发生剪压破坏，这是当临界裂缝出现后，随之发生粘结开裂裂缝，引起承载力的降低。因此，就连续梁自身来说，剪跨比愈小，粘结开裂裂缝开展越充分，受剪承载力降低愈多。连续梁受剪承载力的计算方法，可与简支梁比照分析确定。当连续梁与比照的简支梁的条件一样，在集中荷载作用下，简支梁的剪跨比为?MVh0，或?ah0；而连续梁由于支座处有负弯矩，即在M-与M+区段之间存在着反弯点，其剪跨比?M?还与弯矩比?值有关，假设将连续梁的剪跨a1比较为简支梁的剪跨a，M?同连续梁的剪跨比为?a1h0?a(1?)h0，其值要小于简支梁的剪跨比?
