钢筋混凝土与砌体结构-钢筋混凝土受弯构件承载力.pptx

第4章 钢筋混凝土受弯构件承载力概述第4章 钢筋混凝土受弯构件承载力第4章 钢筋混凝土受弯构件承载力弯筋箍筋PP剪力引起的斜裂缝弯矩引起的垂直裂缝架立受弯构件的配筋形式第4章 钢筋混凝土受弯构件承载力第4章 钢筋混凝土受弯构件承载力第4章 钢筋混凝土受弯构件承载力4.1 受弯构件一般构造规定的保护层厚度（Cover)应该满足最小保护层厚度的要求。第4章 钢筋混凝土受弯构件承载力第4章 钢筋混凝土受弯构件承载力第4章 钢筋混凝土受弯构件承载力第4章 钢筋混凝土受弯构件承载力第4章 钢筋混凝土受弯构件承载力4.2 受弯构件正截面性能试验研究一、试验装置及加载P荷 载 分配梁L数据采集系统外加荷载L/3L/3试 验梁位 移计应 变计hAsbh0纵向受拉钢筋配筋率：第4章 钢筋混凝土受弯构件承载力第4章 钢筋混凝土受弯构件承载力二、试验结果三种破坏形态1.当配筋适中时-适筋梁的破坏过程第4章 钢筋混凝土受弯构件承载力2.当配筋适很多时-超筋梁的破坏过程第4章 钢筋混凝土受弯构件承载力3.当配筋适很少时-少筋梁的破坏过程第4章 钢筋混凝土受弯构件承载力第4章 钢筋混凝土受弯构件承载力第4章 钢筋混凝土受弯构件承载力结论一：适筋梁具有较好的变形能力，超筋梁和少筋梁 的破坏具有突然性，设计时应予避免结论二：在适筋和超筋破坏之间存在一种界限破坏。其 破坏特征是钢筋屈服的同时，混凝土压碎，是 区分适筋破坏和超筋破坏的定量指标结论三：在适筋和少筋破坏之间也存在一种“界限”破 坏。其破坏特征是屈服弯矩和开裂弯矩相等，是区分适筋破坏和少筋破坏的定量指标IIIIIIOM适筋超筋少筋界限破坏“界限”破坏第4章 钢筋混凝土受弯构件承载力4.3 受弯构件正截面承载力计算公式一、基本假定1.平截面假定：截面保持为平面2.不考虑混凝土的抗拉强度3.混凝土的应力应变曲线4.钢筋的应力应变曲线当混凝土等级小于C50时:第4章 钢筋混凝土受弯构件承载力Muxnbhh0AscusTsCxn引入参数引入参数 1、1进行简化进行简化原则：C的大小和作用点位置不变二、压区混凝土等效矩形应力图(在极限状态下)第4章 钢筋混凝土受弯构件承载力三、界限相对受压区高度cuyxbh0界限破坏适筋破坏超筋破坏界限相对受压区高度第4章 钢筋混凝土受弯构件承载力四、最小配筋率确定方法：钢筋混凝土梁的Mu=素混凝土梁的受弯承载力Mcr规范规定不发生少筋破坏条件：第4章 钢筋混凝土受弯构件承载力五、计算简图 基本公式 计算简图基本公式：第4章 钢筋混凝土受弯构件承载力4.4 按正截面受弯承载力的设计计算一、单筋矩形截面基本公式：公式适用条件：1.防止超筋破坏2.防止少筋破坏或或第4章 钢筋混凝土受弯构件承载力第4章 钢筋混凝土受弯构件承载力第4章 钢筋混凝土受弯构件承载力例41 某矩形截面钢筋混凝土简支梁，计算跨度6m，板传来的永久荷载及梁的自重标准值为15.6 kNm，板传来的楼面活荷载标准值10.7kNm，梁的截面尺寸为250 mm500 mm，混凝土的强度等级为C25，钢筋为HRB335钢筋，环境类别为一类，结构安全等级为二级。试求纵向受力钢筋所需面积。第4章 钢筋混凝土受弯构件承载力例42已知梁的截面尺寸为250 mm500 mm，受拉钢筋4根HRB335级钢筋，As804mm2，混凝土强度等级为C20，承受弯矩设计值为M89kNm,试验算此梁是否安全。第4章 钢筋混凝土受弯构件承载力思考：?如果由于使用的限制，截面尺寸不能增加，且混凝土等级不能提高呢？第4章 钢筋混凝土受弯构件承载力二、双筋矩形截面第4章 钢筋混凝土受弯构件承载力（1）受压钢筋的应力 结论：受压钢筋屈服的条件第4章 钢筋混凝土受弯构件承载力（2）计算简图、基本公式及公式适用条件第4章 钢筋混凝土受弯构件承载力第4章 钢筋混凝土受弯构件承载力第4章 钢筋混凝土受弯构件承载力三、T形截面第4章 钢筋混凝土受弯构件承载力1.翼缘的计算宽度1fcbf第4章 钢筋混凝土受弯构件承载力第4章 钢筋混凝土受弯构件承载力2.两类T形截面及判定第4章 钢筋混凝土受弯构件承载力3.计算简图、基本公式及公式适用条件第一类T形截面T形截面开裂弯矩同截面为腹板的矩形截面的开裂弯矩几乎相同按bfh的矩形截面计算xfyAsMu1fch0Asbfbhfh0as第4章 钢筋混凝土受弯构件承载力xfyAsMuh01fcAsh0bfbhfas第二类T形截面第4章 钢筋混凝土受弯构件承载力第4章 钢筋混凝土受弯构件承载力第4章 钢筋混凝土受弯构件承载力第4章 钢筋混凝土受弯构件承载力第4章 钢筋混凝土受弯构件承载力第4章 钢筋混凝土受弯构件承载力第4章 钢筋混凝土受弯构件承载力第4章 钢筋混凝土受弯构件承载力第4章 钢筋混凝土受弯构件承载力第4章 钢筋混凝土受弯构件承载力第4章 钢筋混凝土受弯构件承载力5.5受弯构件剪压段的受力特点弯筋箍筋PPs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hbAsv1箍筋肢数概述有腹筋梁-既有纵筋又有腹筋无腹筋梁-只有纵筋无腹筋第4章 钢筋混凝土受弯构件承载力一、梁的抗剪机制引入概念剪跨比bhh0AsPPaa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第4章 钢筋混凝土受弯构件承载力无腹筋梁三种破坏形态1、斜压破坏2、剪压破坏3、斜拉破坏第4章 钢筋混凝土受弯构件承载力配有箍筋的梁三种破坏形态1、斜压破坏2、剪压破坏3、斜拉破坏第4章 钢筋混凝土受弯构件承载力单元分析（剪压破坏）第4章 钢筋混凝土受弯构件承载力二、影响受弯构件斜截面抗剪承载力的主要因素（1）剪跨比PPaa0.40.30.20.1012345斜压剪压斜拉u随着剪跨比增加，抗剪承载力降低第4章 钢筋混凝土受弯构件承载力（2）混凝土强度混凝土的强度提高抗剪承载力提高（3）箍筋的配筋率（配箍率）和箍筋强度（4）纵向钢筋的配筋率纵向钢筋配筋率抗剪承载力提高第4章 钢筋混凝土受弯构件承载力 斜截面上有剪力，也有弯矩。为了防止斜截面 破坏，要求：VV Vu MMu我国规范规定:式（式（5 5）通过）通过计算计算满足满足;式（式（6 6）用）用构造措施构造措施保证。保证。三、防止斜截面破坏的承载力条件 （5 5）（6 6）第4章 钢筋混凝土受弯构件承载力5.6斜截面受剪承载力计算公式（按剪压破坏建立）一、矩形、T形和I形截面的一般受弯构件第4章 钢筋混凝土受弯构件承载力箍筋抗拉强度设计值；配置在同一截面内箍筋各肢的全部截面面 积:=n ,此处，n为在同一截面内 箍筋的肢数，为单肢箍筋的截面面积；S 沿构件长度方向的箍筋间距；同一弯起平面内弯起钢筋截面面积；弯起钢筋与构件轴线的夹角。第4章 钢筋混凝土受弯构件承载力二、二、集中荷载下的独立梁集中荷载下的独立梁 计算截面的剪跨比，可取=a/h0,a为集中荷 载作用点至支座或节点的距离；当3时，取=3。第4章 钢筋混凝土受弯构件承载力三、三、公式的适用范围公式的适用范围 适剪压破坏。v 为了防止斜压破坏，要求：当 时 C50时，取 =1.0；混凝土强度影响系数，当 当混凝土强度等级为C80时，取 =0.8；其间按线性内插法取用。当 时 第4章 钢筋混凝土受弯构件承载力截面的腹板高度，按下图确定：hwhwhw第4章 钢筋混凝土受弯构件承载力v 为了防止斜拉破坏，要求：箍筋的间距应满足下表箍筋的间距应满足下表51要求：要求：梁高梁高h/mmV0.7ftbh0V0.7ftbh0150h300150200300h500200300500800300600表5-1 第4章 钢筋混凝土受弯构件承载力 箍筋的直径满足下表箍筋的直径满足下表5-2要求：要求：梁高梁高h(mm)箍筋直径箍筋直径(mm)h8006h8008表5-2 第4章 钢筋混凝土受弯构件承载力 当当 时，配箍率尚应满足：时，配箍率尚应满足：第4章 钢筋混凝土受弯构件承载力四、可以按构造配置箍筋的条件 当满足下列条件时，可按表5-1和表5-2配筋。一般情况：集中荷载下的独立梁：第4章 钢筋混凝土受弯构件承载力五、斜截面受剪承载力的计算位置 第4章 钢筋混凝土受弯构件承载力六、斜截面承载力计算步骤 确定计算截面及其剪力设计值；验算截面尺寸是否足够；验算是否可以按构造配筋；当不能按构造配箍筋时，计算腹筋用量；验算箍筋间距、直径和最小配箍率是否 满足要求。第4章 钢筋混凝土受弯构件承载力讨论：讨论：第4章 钢筋混凝土受弯构件承载力第4章 钢筋混凝土受弯构件承载力Mu斜VcCcTsTvTbZsvZsbZMu正CcTsZ一般情况下斜截面受弯承载力总能满足支座处纵筋锚固不足异常情况需采取构造措施纵筋弯起、切断不当5.7保证斜截面受弯承载力的构造措施第4章 钢筋混凝土受弯构件承载力一、纵向受力钢筋的弯起qAB325ab3211125125125抵抗弯矩图弯矩图抵抗弯矩图1、2、3分别为、筋的充分利用点2、3、a分别为、筋的不需要点设计时，应尽量使抵抗弯矩图包住弯矩图，且两者越近越经济设计时，应尽量使抵抗弯矩图包住弯矩图，且两者越近越经济第4章 钢筋混凝土受弯构件承载力几何中心轴3211acdeADE200d在2点以外保证正截面受弯保证斜截面受弯第4章 钢筋混凝土受弯构件承载力二、纵向受力钢筋的截断位置ld1粘结锚固长度;ld2外伸长度从ld1和ld2中选外伸较长者。ld1和ld2见表5-。第4章 钢筋混凝土受弯构件承载力表5-3 截面条件l ld1d1l ld2d2V0.7ftbh01.2la20dV0.7ftbh01.2la+h020d且h0V0.7ftbh0且断点仍在负弯矩受拉区内1.2la+1.7h020d且1.3h0第4章 钢筋混凝土受弯构件承载力三、纵向钢筋的锚固当V0.7ftbh0时，las5d；当V0.7ftbh0时，las12d（带肋）las15d（光面）纵向受力钢筋在支座处的锚固第4章 钢筋混凝土受弯构件承载力节点中的直线锚固：第4章 钢筋混凝土受弯构件承载力节点中的弯折锚固：第4章 钢筋混凝土受弯构件承载力节点或支座范围外的搭接：第4章 钢筋混凝土受弯构件承载力不得采用浮筋做弯筋可用可用禁用禁用第4章 钢筋混凝土受弯构件承载力 梁受扭或承受动荷载时，不得使用开口钢箍注意 弯钩及开口应布置在受压区。