第五章：钢筋混凝土受弯构件斜截面承载力计算.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,*,研制单位：湖南大学,高等教育出版社,高等教育电子音像出版社,混凝土结构设计原理,(,第,5,章电子教案,),进入,第,5,章,混凝土结构设计原理,主 页,目 录,上一章,帮 助,下一,章,第,5,章,钢筋混凝土受弯构件斜截面承载力,第,5,章,混凝土结构设计原理,主 页,目 录,上一章,帮 助,下一,章,本章重点,了解斜截面破坏的主要形态及,影响因素；,掌握桥涵工程中受弯构件斜截面承载力,了解材料抵抗弯矩图的画法；,掌握深受弯构件斜截面承载力计算方法,掌握建筑工程受弯构件斜截面承载力的计,算方法及防止斜压和斜拉破坏的措施,；,及构造要求；,的计算方法及构造要求,。,第,5,章,混凝土结构设计原理,主 页,目 录,上一章,帮 助,下一,章,5.1,概 述,5.1.1,斜截面破坏机理,由材料力,学可知：,5-1,5-2,第,5,章,混凝土结构设计原理,主 页,目 录,上一章,帮 助,下一,章,5.1.2,影响斜截面承载力的主要因素,1.,剪跨比,定义：,5-3,当为右图所示的,对称荷载时：,第,5,章,混凝土结构设计原理,主 页,目 录,上一章,帮 助,下一,章,2.,腹筋（箍筋和弯起钢筋）配筋率,3.,材料的强度等级,5-4,第,5,章,混凝土结构设计原理,主 页,目 录,上一章,帮 助,下一,章5.1.3,斜截面的主要破坏型态,1.,斜压破坏,产生条件,3,且,腹筋量少,。,破坏特点,受拉边缘一旦出现斜裂缝便急速发展，构件很快破坏。,第,5,章,混凝土结构设计原理,主 页,目 录,上一章,帮 助,下一,章,5.1.4,防止斜截面破坏的承载力条件,5-6,斜截面上有剪力，也有弯矩。为了防止斜截面 破坏，要求：,5-5,V,V,u,M,M,u,我国规范规定,:,式（,5,）通过,计算,满足,;,式（,6,）用,构造措施,保证。,第,5,章,混凝土结构设计原理,主 页,目 录,上一章,帮 助,下一,章,5.2.1,矩形、,T,形和,I,形截面受弯构件,1.,一般情况,5.2,建筑工程中受弯构件斜截面设计方法,第,5,章,混凝土结构设计原理,主 页,目 录,上一章,帮 助,下一,章,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。,5-7,第,5,章,混凝土结构设计原理,主 页,目 录,上一章,帮 助,下一,章,2.,集中荷载下的独立梁,5-8,计算截面的剪跨比，可取,=,a,/,h,0,a,为集中荷,载作用点至支座或节点的距离；当,3,时，取,=,3,。,第,5,章,混凝土结构设计原理,主 页,目 录,上一章,帮 助,下一,章,3.,基本公式的适用范围,适剪压破坏。,为了防止斜压破坏，要求：,当 时,5-9,当 时,5-10,当 时,5-11,混凝土强度影响系数，当,C50,时，取,=1.0,；,当混凝土强度等级为,C80,时，取,=0.8,；其间按线性内插法取用。,第,5,章,混凝土结构设计原理,主 页,目 录,上一章,帮 助,下一,章,截面的腹板高度，按下图确定：,h,w,h,w,h,w,第,5,章,混凝土结构设计原理,主 页,目 录,上一章,帮 助,下一,章,为了防止斜拉破坏，要求：,箍筋的间距应满足表,5-,1,要求：,表,5-,1,梁高,h,/,mm,V,0.7,f,t,bh,0,V,0.7,f,t,bh,0,150,h,300,150,200,300,h,500,200,300,500800,300,600,第,5,章,混凝土结构设计原理,主 页,目 录,上一章,帮 助,下一,章,箍筋的直径满足表,5-,2,要求：,表,5-2,梁高,h,(mm),箍筋直径,(mm),h,800,6,h,800,8,第,5,章,混凝土结构设计原理,主 页,目 录,上一章,帮 助,下一,章,当 时，配箍率尚应满足：,5-12,第,5,章,混凝土结构设计原理,主 页,目 录,上一章,帮 助,下一,章,4.,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：,5-13,集中荷载下的独立梁：,5-14,第,5,章,混凝土结构设计原理,主 页,目 录,上一章,帮 助,下一,章,5.,斜截面受剪承载力的计算位置,支座边缘处截面；,腹板宽度改变处剪力。,箍筋间距或截面面积改变处截面；,受拉钢筋弯起点处截面；,第,5,章,混凝土结构设计原理,主 页,目 录,上一章,帮 助,下一,章,6.,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,5,章,混凝土结构设计原理,主 页,目 录,上一章,帮 助,下一章,7.,保证斜截面抗弯承载力的条件,荷载弯矩图与抵抗弯矩图的概念,荷载弯矩图,抵抗弯矩图,保证斜截面抗弯承载力的条件：,抵抗弯矩各截面不小于荷载弯矩，或抵抗弯矩图要包住荷载弯矩图。,第,5,章,混凝土结构设计原理,主 页,目 录,上一章,帮 助,下一,章,弯起钢筋的抵抗弯矩图,结 论,宜采用,箍筋,作为承受剪力的钢筋。,第,5,章,混凝土结构设计原理,主 页,目 录,上一章,帮 助,下一,章,8.,构造要求,（,1,）,负弯矩钢筋的切断位置,l,d1,粘结锚固长度,;,l,d2,外伸长度,从,l,d1,和,l,d2,中选外伸较长者。,l,d1,和,l,d2,见表,5-,。,第,5,章,混凝土结构设计原理,主 页,目 录,上一章,帮 助,下一,章,表,5-3,截面条件,l,d1,l,d2,V,0.7,f,t,bh,0,1.2,l,a,20,d,V,0.7,f,t,bh,0,1.2,l,a,+,h,0,20,d,且,h,0,V,0.7,f,t,bh,0,且断点仍在负弯矩受拉区内,1.2,l,a,+1.7,h,0,20,d,且1.3,h,0,第,5,章,混凝土结构设计原理,主 页,目 录,上一章,帮 助,下一,章,（,2,）纵筋在支座处的锚固,当,V,0.7,f,t,bh,0,时，,l,as,5,d,；,当,V,0.7,f,t,bh,0,时，,l,as,12,d,（,带肋）,l,as15,d,（,光面）,第,5,章,混凝土结构设计原理,主 页,目 录,上一章,帮 助,下一,章,节点中的直线锚固：,第,5,章,混凝土结构设计原理,主 页,目 录,上一章,帮 助,下一,章,节点中的弯折锚固：,第,5,章,混凝土结构设计原理,主 页,目 录,上一章,帮 助,下一,章,节点或支座范围外的搭接：,第,5,章,混凝土结构设计原理,主 页,目 录,上一章,帮 助,下一,章,（,3,）,弯筋终点应有直线段，光面钢筋端部还应,做弯钩。,受拉,受压,第,5,章,混凝土结构设计原理,主 页,目 录,上一章,帮 助,下一,章,（,4,）不得采用浮筋做弯筋。,可用,禁用,第,5,章,混凝土结构设计原理,主 页,目 录,上一章,帮 助,下一,章,（,5,）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。,第,5,章,混凝土结构设计原理,主 页,目 录,上一章,帮 助,下一,章,9.,深受弯构件斜截面设计,（,1,）计算公式,一般情况（只配箍筋抗剪）：,5-15,第,5,章,混凝土结构设计原理,主 页,目 录,上一章,帮 助,下一,章,集中荷载独立梁（只配箍筋抗剪）：,5-16,计算剪跨比，当,l,0,/,h,0.2,时，取,=0.25,；,当,2.0,l,0,/,h,5.0,时，取,=,a,/,h,0,；,的上限,值按,=0.42,l,0,/,h,-0.58,计算；,l,0,/,h,跨高比，当,l,0,/,h,2.0,时，取,l,0,/,h,=2.0,。,第,5,章,混凝土结构设计原理,主 页,目 录,上一章,帮 助,下一,章,（,2,）截面尺寸要求：,为防止,斜压破坏,，截面尺寸应满足：,当,h,w,/,b,4,时,当,h,w,/,b,6,时,当,h,w,/,b,在,46,之间时 按线性内插法取用。,l,0,计算跨度，当,l,0,2,h,时，取,l,0,=2,h,。,第,5,章,混凝土结构设计原理,主 页,目 录,上一章,帮 助,下一,章,（,3,）可不进行斜截面受剪承载力计算的条件：,5-17,V,k,按荷载标准组合计算的剪力值；,f,tk,混凝土抗拉强度标准值。,第,5,章,混凝土结构设计原理,主 页,目 录,上一章,帮 助,下一,章,（,4,）构造要求：,截面宽度：,140mm；,当,l,0,/,h,1,时，,h,/,b,25,；,当,l,0,/,h,1,时，,l,0,/,b,25,。,混凝土强度：,C20,。,第,5,章,混凝土结构设计原理,主 页,目 录,上一章,帮 助,下一,章,纵向受力钢筋：,第,5,章,混凝土结构设计原理,主 页,目 录,上一章,帮 助,下一,章,第,5,章,混凝土结构设计原理,主 页,目 录,上一章,帮 助,下一,章,下部纵筋宜均匀布置在梁的下部,0.2,h,范围内，连续,深梁中间支座上纵筋按下图分配：1.5,l,0,/,h,2.5),(1,l,0,/,h,1.5),(,l,0,/,h,1),第,5,章,混凝土结构设计原理,主 页,目 录,上一章,帮 助,下一,章,深梁宜配双排钢筋网，水平和竖向分布钢筋的直,径均不应小于,8mm,，,间距不应大于,200mm,，,且应,满足表,4,最小配筋百分率的要求：,表,-4,钢筋种类,纵 向,受力筋,水 平,分布筋,竖 向,分布筋,HPB235,0.25%,0.25%,0.20%,HRB335、HRB400、RRB400,0.20%,0.20%,0.15%,注：,当集中荷载作用于连续深梁上部,1/4,高度范围内,且,l,0,/,h,1.5,时，竖向分布筋最小配筋百分率应,增加,0.05,。,第,5,章,混凝土结构设计原理,主 页,目 录,上一章,帮 助,下一,章,5.2.2,不配腹筋的板,5-18,h,截面高度影响系数，,当,h,0,2000mm,时,取,h,0,=2000mm;,f,t,混凝土轴心抗拉强度设计值。,第,5,章,混凝土结构设计原理,主 页,目 录,上一章,帮 助,下一,章,5.3,公路桥涵工程中受弯构件斜截面设计方法,5.3.1,计算公式,第,5,章,混凝土结构设计原理,主 页,目 录,上一章,帮 助,下一,章,5-19,V,d,斜截面受压端正截面上的最大剪力组合设计值；,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,=1.0,；计算连,续梁和悬臂梁近中间支点梁段的抗剪承载力时，,取,=0.9,；,受压翼缘影响系数，取,=1.1,；,第,5,章,混凝土结构设计原理,主 页,目 录,上一章,帮 助,下一,章,b,斜截面受压端腹板截面宽度；,h,0,斜截面受压端截面有效高度；,纵向受拉钢筋配筋百分率，,P=100,=,A,s,/,bh,0,当,P,2.5,时，取,=2.5,；,f,cu,k,边长为,150mm,的混凝土立方体抗压强度,标准值,MPa,；,sv,斜截面内箍筋配筋率，,sv,=,A,sv,/,s,v,b,；,f,sv,箍筋抗拉强度设计值；,第,5,章,混凝土结构设计原理,主 页目 录,上一章,帮 助,下一,章,f,sd,弯筋抗拉强度设计值；,A,sb,斜截面内同一弯起平面的弯筋面积；,弯筋与水平线夹角。,当同时配有箍筋和弯筋抗剪时，由混凝土和箍筋共同承担的剪力不少于,60,，由弯筋承担的剪力不大于,40,。,第,5,章,混凝土结构设计原理,主 页,目 录,上一章,帮 助,下一,章,5.3.2,截面尺寸验算,矩形、,T,形和,I,形截面应满足：,5-20,5.3.3,可不作斜截面抗剪验算的条件,5-21,f,td,混凝土抗拉强度设计值。,对于板式受弯构件，公式（,21,）右边可乘以,1.25,的提高系数。,第,5,章,混凝土结构设计原理,主 页,目 录,上一章,帮 助,下一,章,5.3.4,斜截面抗弯承载力验算办法,验算公式：,5-22,Z,sb,与斜截面相交的同一弯起平面弯筋合力点,至受压区中心点的距离；,Z,sv,与斜截面相交的同一平面内箍筋合力点至,受压区中心点的距离。,第,5,章,混凝土结构设计原理,主 页,目 录,上一章,帮 助,下一,章,斜截面水平投影长度,c,：,为,求,z,sb,和,z,sv,，,需求斜截面水平投影长度,c,，,水平投影长度,c,可按下式计算：,5-23,c=,0.6,mh,0,m,斜截面受压端正截面处的广义剪跨比，,m,=,M,d,/,V,d,h,0,；当,m,3.0,时，取,m,=3.0,。,第,5,章,混凝土结构设计原理,主 页,目 录,上一章,帮 助,下一,章,表,5-5,建筑工程与桥涵工程受弯构件抗剪计算公式比较,建筑工程,桥涵工程,计 算 公 式,截面尺寸应,满足的条件,构造配箍条件,当,h,w,/,b,4,时，,V,0.25,c,f,c,bh,0,当,h,w,/,b,6,时，,V,0.20,c,f,c,bh,0,当,h,w,/,b,在,46,之间时，按线性内插,5.4,计算公式对比,第,5,章,混凝土结构设计原理,主 页,目 录,上一章,帮 助,下一,章,续表,5-5,建筑工程,桥涵工程,箍筋,最小,间距,直,径,h,800mm,时，,d,6mm,h,800mm,时，,d,8mm,d,8mm,，,d,d,主筋,间,距,/mm,梁,高,(mm),V,0.7,f,t,bh,0,V,0.7,f,t,bh,0,无压筋时：,h,/2,，,500mm,有压筋时：,15,d,400mm,150300,150,200,300500,200,300,500800,250,350,800,300,500,配箍率,R235:0.18,HRB335:0.12,