水工钢筋混凝土剖析课件

水工钢筋混凝土剖析第四章 钢筋砼受弯构件斜截面承载力计算 概 述 匀匀质弹性材料梁性材料梁应力状力状态第四章 钢筋砼受弯构件斜截面承载力计算 概 述 v主拉主拉应力达到抗拉力达到抗拉强度，出度，出现与其相垂直的裂与其相垂直的裂缝。v为防止正截面破坏，防止正截面破坏，须配配纵向向钢筋筋。v为防止斜截面破坏，防止斜截面破坏，须配配弯起弯起钢筋及箍筋筋及箍筋（腹筋）（腹筋）。第四章 钢筋砼受弯构件斜截面承载力计算4.1 受弯构件斜截面受力及破坏形态1.1.斜裂斜裂缝的种的种类：第四章 钢筋砼受弯构件斜截面承载力计算 2.2.斜裂斜裂缝发生前后梁内生前后梁内应力状力状态的的变化化第四章 钢筋砼受弯构件斜截面承载力计算 4.1无腹筋梁斜截面上的应力状态及破坏形态斜截面上平衡斜截面上平衡MA和和VA的力有：的力有：纵向向钢筋的拉力筋的拉力T；余留剪余留剪压面面(AA)上上砼承担的承担的 剪力剪力Vc及及压力力C；骨料咬合力骨料咬合力Va,垂直分量垂直分量Vy ；纵筋的筋的“销栓力栓力”Vd。MA ：外荷：外荷载在斜截面上引起的弯矩；在斜截面上引起的弯矩；VA：外荷：外荷载在斜截面上引起的剪力；在斜截面上引起的剪力；力的平衡：力的平衡：力矩的平衡：力矩的平衡：第四章 钢筋砼受弯构件斜截面承载力计算 4.1无腹筋梁斜截面上的应力状态及破坏形态斜裂斜裂缝发生后生后应力状力状态的的变化化v一开裂一开裂砼承担的剪承担的剪应力增大；力增大；余留截面余留截面AA来抵抗剪力。来抵抗剪力。v穿穿过斜裂斜裂缝的的纵筋筋应力增大；力增大；斜裂斜裂缝出出现前，各截面前，各截面纵筋拉力由筋拉力由该截面弯矩决定；截面弯矩决定；斜裂斜裂缝出出现后，截面后，截面B B钢筋拉力决定于截面筋拉力决定于截面A的弯矩，的弯矩，MAMB。v压区区砼的的压应力上升；力上升；纵筋拉力突增，斜裂筋拉力突增，斜裂缝向上开展，受向上开展，受压区区砼面面积缩小。小。由于由于Vd作用。作用。v砼沿沿纵筋受到撕裂力。筋受到撕裂力。集中荷集中荷载简支梁支梁剪跨比剪跨比h0a3.3.斜截面受剪破坏形斜截面受剪破坏形态第四章 钢筋砼受弯构件斜截面承载力计算 l l 3,腹筋配置少腹筋配置少一出一出现斜裂斜裂缝，很快形成，很快形成临界斜裂界斜裂缝，延伸延伸到梁到梁顶集集载作用点，整个截面裂通。作用点，整个截面裂通。承承载力急力急剧下降，下降，破坏荷破坏荷载比斜裂比斜裂缝形成形成时的荷的荷载增加不多，增加不多，脆性性脆性性质显著。著。砼余留截面上剪余留截面上剪应力上升，主拉力上升，主拉应力超力超过砼抗拉抗拉强度而度而斜向拉坏，称斜向拉坏，称为斜拉破坏斜拉破坏。破坏破坏取决于取决于砼的抗拉的抗拉强度。度。P f斜拉破坏斜拉破坏第四章 钢筋砼受弯构件斜截面承载力计算4.1无腹筋梁斜截面上的应力状态及破坏形态斜拉破坏斜拉破坏试验录像像P f 1l l 3，腹筋配置适中，腹筋配置适中v出出现垂直裂垂直裂缝和微和微细的斜裂的斜裂缝，根形成根形成临界斜裂界斜裂缝，压区区砼截面不裂通。腹筋屈服，剪截面不裂通。腹筋屈服，剪压区区砼压碎。碎。v破坏破坏过程比斜拉破坏程比斜拉破坏缓慢，破坏荷慢，破坏荷载高于斜裂高于斜裂缝出出现时荷荷载。v余留截面主余留截面主压应力超力超过砼在在压力和剪力共同作用下力和剪力共同作用下的抗的抗压强度而破坏，度而破坏，称称为剪剪压破坏破坏。v破坏取决于破坏取决于砼复合复合应力（剪力（剪压）的）的强度。度。剪剪压破坏破坏第四章 钢筋砼受弯构件斜截面承载力计算4.1无腹筋梁斜截面上的应力状态及破坏形态剪剪压破坏破坏试验录像像 l l 3，斜拉破坏；斜拉破坏；l l 1，斜斜压破坏；破坏；1 l l Vc；3 求求Asv/s;4 假定假定d，求，求s；5 实配箍筋，配箍筋，验算最小配箍率；算最小配箍率；6 绘截面施工截面施工图第四章 钢筋砼受弯构件斜截面承载力计算4.3钢筋砼梁的斜截面受弯承载力 第三第三节 钢筋筋砼梁的梁的斜截面受弯承斜截面受弯承载力力一、一、问题的提出的提出 v梁梁全全长纵筋筋不不切切断断不不弯弯起起，必必然然满足任何斜截面的抗弯要求。足任何斜截面的抗弯要求。v纵筋筋被被切切断断或或弯弯起起时，斜斜截截面面抗抗弯弯有可能成有可能成为问题。第四章 钢筋砼受弯构件斜截面承载力计算4.3钢筋砼梁的斜截面受弯承载力某梁的某梁的负弯矩区段的配筋情况弯矩区段的配筋情况按按钢筋的面筋的面积比划分各根比划分各根钢筋承担的弯矩筋承担的弯矩Mui为节约钢材，可根据材，可根据设计弯矩弯矩图的的变化将化将钢筋弯起作受剪筋弯起作受剪钢筋或截断。但筋或截断。但钢筋的弯起和截断均筋的弯起和截断均应满足受弯承足受弯承载力的要求。力的要求。二、抵抗弯矩二、抵抗弯矩图的概念的概念 第四章 钢筋砼受弯构件斜截面承载力计算4.3钢筋砼梁的斜截面受弯承载力v抵抵抗抗弯弯矩矩图是是各各截截面面实际能能够抵抵抗抗的弯矩的弯矩图形。形。v图形形上上纵坐坐标是是截截面面实际能能够抵抵抗抗的的弯弯矩矩值，可可根根据据截截面面实有有的的纵筋筋截截面面面面积求得。求得。第四章 钢筋砼受弯构件斜截面承载力计算4.3钢筋砼梁的斜截面受弯承载力(一一)纵筋的理筋的理论切断点与充分利用点切断点与充分利用点F是是钢筋筋4的理的理论切断点和切断点和钢筋筋1、2、3的充分利用点。的充分利用点。(二二)钢筋切断与弯起筋切断与弯起时MR图的表示方法的表示方法钢筋切断是一个陡坎，弯起是一斜坡。筋切断是一个陡坎，弯起是一斜坡。（三）（三）MR图与与M图的关系的关系MR图必必须包住包住M图以保以保证正截面的抗弯要求。正截面的抗弯要求。第四章 钢筋砼受弯构件斜截面承载力计算4.3钢筋砼梁的斜截面受弯承载力（一）切断（一）切断纵筋筋时如何保如何保证斜截面受弯承斜截面受弯承载力力三三.保保证斜截面受弯承斜截面受弯承载力力对切断和弯起的要求切断和弯起的要求规范范规定定v实际切断点离充分利用切断点离充分利用 点的距离点的距离:1.2la KV800mm800mm，8mm8mm；梁高梁高h250250800mm800mm，6mm6mm；梁高梁高h300mm，仍沿全梁布置；，仍沿全梁布置；h150300mm，在端部各，在端部各1/4跨度内布；跨度内布；h150mm，可不布箍筋。，可不布箍筋。v有集有集载时，仍沿梁全，仍沿梁全长布置。布置。(四四)箍筋的最大箍筋的最大间距距v不大于表不大于表4-1的数的数值。v有受有受压钢筋筋时：绑扎骨架扎骨架 15d，焊接骨架中接骨架中 20d，在任何情况下在任何情况下 400mm；v 一排一排纵向受向受压筋多于筋多于5根且直径大于根且直径大于18mm，10d。v绑扎扎纵筋的搭接筋的搭接长度内，度内，钢筋受拉，筋受拉，5d，且且 100mm；钢筋受筋受压，10d，且，且 200mm。第四章 钢筋砼受弯构件斜截面承载力计算4.4 钢筋骨架的构造二二.纵向向钢筋的构造筋的构造(一一)纵向受力向受力钢筋的接筋的接头(二二)纵向受力向受力钢筋在支座中的筋在支座中的锚固固 (1)(1)VVcd las5d；(2)(2)V Vcd las10d(等高肋等高肋钢筋筋)；las12d(月牙肋月牙肋钢筋筋)；las15d(光面光面钢筋筋)。第四章 钢筋砼受弯构件斜截面承载力计算4.4 钢筋骨架的构造 (三三)架立架立钢筋的配置筋的配置梁跨梁跨l6m，d 10mm。(四四)腰筋及拉筋的腰筋及拉筋的设置置v梁高超梁高超过700mm时，为防止温度防止温度变形及形及砼收收缩在梁中部在梁中部产生生竖向裂向裂缝，梁两，梁两侧沿高度每隔沿高度每隔300400mm设 10mm的腰筋。的腰筋。v腰筋腰筋间用拉筋用拉筋连接，拉筋直径可取与箍筋相同；拉筋接，拉筋直径可取与箍筋相同；拉筋间距常取距常取为箍筋箍筋间距的倍数，在距的倍数，在500700mm之之间。第四章 钢筋砼受弯构件斜截面承载力计算4.4 钢筋骨架的构造三三.弯起弯起钢筋的构造筋的构造v弯起弯起钢筋的最大筋的最大间距同箍筋。距同箍筋。v梁梁宽较大大(b250mm)250mm)，宜在一个截面同，宜在一个截面同时弯起两根弯起两根钢筋。筋。v弯起弯起钢筋的弯折筋的弯折终点点处应有足有足够长的的锚固固长度度。v单独独设置抗剪斜筋置抗剪斜筋应成吊筋型式（成吊筋型式（鸭筋），不用筋），不用“浮筋浮筋”第四章 钢筋砼受弯构件斜截面承载力计算4.5 钢筋砼构件施工图一、模板一、模板图 注明构件的外形尺寸，制作模板之用。注明构件的外形尺寸，制作模板之用。对简单的构件，模板的构件，模板图可与配筋可与配筋图合并。合并。二、配筋二、配筋图 表表示示钢筋筋骨骨架架的的形形状状以以及及在在模模板板中中的的位位置置，为绑扎扎骨骨架架用用。规格格、长度度或或形形状状不不同同的的钢筋必筋必须编以不同的以不同的编号。号。三、三、钢筋表筋表 表示构件中所有表示构件中所有钢筋的品种、筋的品种、规格、形状、格、形状、长度、根数。度、根数。为断料及加工成型用。断料及加工成型用。四、四、说明或附注明或附注 施施工工过程程中中必必须引引起起注注意意的的事事项。例例如如：尺尺寸寸单位位、钢筋筋保保护层厚厚度度、砼强度度等等级、钢筋筋级别。第五第五节 钢筋筋砼构件施工构件施工图第四章 钢筋砼受弯构件斜截面承载力计算4.5 钢筋砼构件施工图 钢筋筋长度度计算方法算方法第四章 钢筋砼受弯构件斜截面承载力计算4.6 钢筋砼伸臂梁设计例题第六第六节 钢筋筋砼伸臂梁伸臂梁设计例例题第四章 钢筋砼受弯构件斜截面承载力计算4.6 钢筋砼伸臂梁设计例题第四章 钢筋砼受弯构件斜截面承载力计算4.6 钢筋砼伸臂梁设计例题第四章 钢筋砼受弯构件斜截面承载力计算4.6 钢筋砼伸臂梁设计例题例例2bh=250650，C25，级纵筋，筋，级箍筋箍筋第四章 钢筋砼受弯构件斜截面承载力计算4.6 钢筋砼伸臂梁设计例题例例2bh=250650，C25，级纵筋，筋，级箍筋箍筋第四章 钢筋砼受弯构件斜截面承载力计算4.6 钢筋砼伸臂梁设计例题正截面配筋正截面配筋计算算第四章 钢筋砼受弯构件斜截面承载力计算4.6 钢筋砼伸臂梁设计例题斜截面配筋斜截面配筋计算算第四章 钢筋砼受弯构件斜截面承载力计算4.6 钢筋砼伸臂梁设计例题斜截面配筋斜截面配筋计算算第四章 钢筋砼受弯构件斜截面承载力计算4.6 钢筋砼伸臂梁设计例题斜截面配筋斜截面配筋计算算第四章 钢筋砼受弯构件斜截面承载力计算4.6 钢筋砼伸臂梁设计例题2f f203f f223f f221f f221f f221f f221f f222f f20第四章 钢筋砼受弯构件斜截面承载力计算4.6 钢筋砼伸臂梁设计例题谢谢