钢筋混凝土结构原理--第四章-受弯构件斜截面承载力计算(白底).ppt

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,第三章 受弯构件正截面承载力计算,电子教案适用专业：土木工程（路桥方向）,湖南科技大学土木工程学院,钢筋混凝土结构设计,第四章 受弯构件斜截面承载力计算,受弯构件斜截面受力特点和破坏形态,影响斜截面抗剪能力的主要因素,受弯构件斜截面抗剪承载力计算,受弯构件斜截面抗弯承载力计算,连续梁斜截面抗剪承载力计算,4.1 受弯构件斜截面受力特点和破坏形态,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,A,sv1,箍筋肢数,单肢箍,n,=1,双肢箍n=2,四肢箍n=4,4.1.1 简支无腹筋梁的抗剪机制,b,h,h,0,A,s,（,E,-1）,A,s,P,P,a,a,A,A,当,tp,max,f,t,(二轴抗拉强度)时，梁的剪弯段开裂，出现斜裂缝,根据剪跨比的,(M和V比值不同),裂缝可能由截面中部开始出现（腹剪裂缝）,裂缝可能由截面底部开始出现,构件的开裂,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,4.1.1 简支无腹筋梁的抗剪机制,m,3时,斜拉破坏,破坏特征,4.1.1 简支无腹筋梁的抗剪机制,所有的破坏均表现为脆性,破坏特征,4.1.1 简支无腹筋梁的抗剪机制以剪压破坏为例,(相对于斜压破坏和斜拉破坏，它更能给人以破坏预告),V,u,V,c,C,c,V,d,V,i,T,s,a,销栓力，随着裂缝的发展逐渐增大,咬合力，随着裂缝的发展逐渐减小,数值很难估计,抗剪机制,A,P,P,s,A,开裂前构件的受力性能与无腹筋梁相似，腹筋中的应力很小,当,tp,max,f,t,(二轴抗拉强度),时，梁的剪弯段开裂，出现斜裂缝,开裂后，腹筋的应力增大，限制了斜裂缝的发展，提高了抗剪承载力,构件的开裂,4.1.2 有腹筋梁的抗剪机制,4.1.2 有腹筋梁的抗剪机制,m,3,腹筋配置较多。,破坏特征,4.1.2 有腹筋梁的抗剪机制,m,3且腹筋配置量较小时，,斜拉破坏腹筋用量太少，起不到应有的作用,破坏特征,4.1.2 有腹筋梁的抗剪机制,设计时应避免出现此二种破坏形态,破坏特征,4.1.2 有腹筋梁的抗剪机制,以剪压破坏为例,抗剪机制,V,c,C,c,V,d,V,u,V,i,T,s,a,T,v,T,b,4.2 影响抗剪承载力的因素,P,P,a,a,0.4,0.3,0.2,0.1,0,1,2,3,4,5,斜压,剪压,斜拉,4.2.1 无腹筋梁影响因素,混凝土的强度提高,纵筋配筋率增大,抗剪承载力提高,1.剪跨比m,2.混凝土的强度,3.纵筋配筋率,0.4,0.3,0.2,0.1,0,1,2,3,4,5,斜压,剪压,斜拉,4.2.2 有腹筋梁影响因素,1.剪跨比m,2.混凝土的强度,3.纵筋配筋率,P,P,a,a,在一定的范围内,，腹筋配筋率增大,抗剪承载力提高,4.腹筋配筋率,4.3 受弯构件抗剪承载力,忽略,V,i,V,d,b,h,h,0,A,s,1,h,0,由后二式,实际上是剪压区的加载规律,V,c,h,0,a,s,A,s,1,h,0,c,4.3.1 无腹筋梁抗剪承载力,V,u,V,c,C,c,V,d,V,i,T,s,a,4.3.1 无腹筋梁抗剪承载力,m,Z,s,斜截面受弯承载力总能满足,支座处纵筋锚固不足,纵筋弯起、切断不当,异常情况,需采取构造措施,斜截面抗弯承载力分析,T,s,+,T,b,M,u,正,D,Zs,4.4.1 斜截面抗弯承载力分析,其他弯起钢筋构造要求（从锚固与折断方面限制）,公路桥规,s,一般为45-60,Z,s,0.9,h,0,M,u,斜,V,d,D,T,s,T,b,Z,s,b,Zs,S,1,4.4.2 纵向钢筋的弯起位置,1.弯矩包络图二次抛物线分布,内力包络图与抵抗包络图,以简支梁为例,2.剪力包络图直线分布,（公路桥规）,d,在2点以外保证正截面受弯,保证斜截面,受弯,？,几何中心轴,3,2,1,1,a,c,d,e,A,D,E,200,3.抵抗弯矩图应在弯矩包络图之外，并保证斜截面抗弯要求。,4.4.3 全梁钢筋构造要求,A,B,q,l,as,M,A,M,B,开裂前,A,处的弯矩为,M,A，,开裂后斜截面的弯矩为,M,B,开裂后钢筋的拉力,T,s,明显增大。若,l,as,不够则容易发生锚固破坏,（1）支点处不少于总数1/5下层受拉主筋通过，且伸出支点长度不小于10d，光圆钢筋应带半圆钩。,（2）采用跨中截断方式，需要从理论截断点外伸锚固长度后方可截断。见表4-1。,（3）钢筋的接头形式，焊接、绑接的构造要求。绑接见表4-3。,（4）箍筋的间距、直径、最小配箍率要求4-3。,（5）弯起钢筋不得采用浮筋。,4.5 连续梁斜截面抗剪承载力,连续梁的内力分布特点,4.5.1 斜截面破坏特点,4.5 连续梁斜截面抗剪承载力,4.5.1 斜截面破坏特点,连续梁内腹筋布置示意,4.5.1 斜截面破坏特点,应力重分布,*由于粘结裂缝发展而发生的应力重分布，将使连续梁的承载力小于相同广义剪跨比的简支梁。,4.5.1 斜截面破坏特点,应力重分布,4,2,1,3,5,6,m,0.1,0.2,0.3,=0,=0.5,=1,*抗剪承载力的降低幅度与,m,有关，也与,有关,4.5.2 连续梁抗剪承载力计算方法,*在简支梁公式基础上乘以异号弯矩影响系数,1,来考虑。,异号弯矩影响系数，计算简支梁和连续梁近边 支点梁段的抗剪承载力时，取,1,=1.0,；计算悬臂梁和连续梁近中间支点梁段的抗剪承载力时，取,1,=0.9,*等高度连续梁抗剪设计最大计算剪力值取支点上横隔梁边缘剪力；,变高度梁和悬臂梁取近中支点梁段的梁高折变处的剪力。见图4-33。,4.5.2 变高度梁附加剪力计算,对于变高度梁，应考虑附加剪力,h,0,梁高随弯矩绝对值增加而增加时，取,+,号，梁高随弯矩绝对值增加而减小时，取,-,号。,本章核心内容,受弯构件斜截面破坏特点,1.无腹筋梁的破坏特征与剪跨比的关系,2.有腹筋梁的破坏特征与剪跨比、腹筋配筋率的关系,3.影响斜截面抗剪强度的主要因素：剪跨比、混凝土强度、纵筋配筋率、腹筋配筋率与强度,4.广义剪跨比与狭义剪跨比概念、配箍率的定义,斜压破坏、剪压破坏、斜拉破坏，均为脆性破坏,本章核心内容,受弯构件斜截面承载力公式剪压破坏,1.基本公式截面抗力表达形式,2.腹筋设计方法：Vcs=0.6V,Vb=0.4V分配，计算,sv,与,S,v,，,A,sbi,3.斜截面抗弯承载力要求：,Z,b,Z,s,即,S,1,0.5,h,0,4.其他构造要求：弯起点确定方法，锚固要求等,5.斜截面抗剪的应力重分布现象，使承载力降低,6.换算剪力,