4受弯构件斜截面承载力计算

第四章 受弯构件斜截面承载力计算,4.1 斜裂缝的形成,在受弯构件的设计中，要保证,强剪弱弯！,P,1.,剪力的传递机制,2.,斜裂缝的分类,采用增设,腹筋,的方法来阻止斜裂缝的扩展,弯剪斜裂缝,腹剪斜裂缝,腹筋的布置,箍筋直径通常为6或8mm，且不小于d/4；弯筋常用的弯起角度为45或60度，且不宜设置在梁截面的两侧；,4.2 无腹筋梁的斜截面受剪性能,骨料咬合,作用,剪压区,混凝土抗剪,钢筋的,销栓作用,1. 混凝土被压碎，受拉钢筋未屈服，发生,剪切破坏,；,受拉钢筋屈服，发生斜截面的,弯曲破坏,；,受拉钢筋在支座处发生,锚固破坏,剪跨比,（,Shear span ratio,）,的概念,剪跨比,是影响无腹筋梁破坏形态的最主要参数。,斜拉破坏,剪压破坏,斜压破坏,无腹筋梁的破坏形态,无腹筋梁的受剪破坏都是,脆性,的,1. 斜拉破坏为受拉脆性破坏，脆性性,质最为显著；,2. 斜压破坏为受压脆性破坏；,3. 剪压破坏界于受拉和受压脆性破坏,之间。,4.3,影响受剪承载力的因素,剪跨比,加载方式的影响,纵筋配筋率,截面形状,混凝土强度,无腹筋梁的受剪破坏均是由于混凝土达到,复合应力状态,下的强度而发生的。随混凝土强度的提高，抗剪承载力随混凝土强度增加而提高的程度减小。,配筋率越大，受压区面积越大，剪压区面积也相应增大；另外，纵筋的销栓作用也增强，所以抗剪承载力随纵筋配筋率增大而增加。,T形截面由于存在较大的受压翼缘，增加了剪压区的面积，对斜拉和剪压破坏的承载力有提高，但对斜压破坏没有提高。,4.4,无腹筋梁抗剪承载力的计算,均布荷载,集中荷载,当,h,0小于800mm时取,h,0=800mm,当,h,02000mm时取,h,0=2000mm,需要说明的是,：,以上无腹筋梁受剪承载力计算公式仅有理论上的意义。,实际无腹筋梁不允许采用,截面高度影响系数,板的受剪承载力公式,4.5 有腹筋梁受剪的力学模型,梁中配置箍筋，出现斜裂缝后，梁的剪力传递机构由原来无腹筋梁的,拉杆拱传递机构,转变为,桁架与拱的复合传递机构,1. 箍筋的作用,斜裂缝出现后，拉应力由箍筋承担，,增强了梁的剪力传递能力,；,箍筋控制了斜裂缝的开展，,增加了剪压区的面积,;,吊住纵筋，延缓了撕裂裂缝的开展，,增强了纵筋销栓作用,;,箍筋有利于,提高纵向钢筋与混凝土之间的粘结性能,，延缓了沿着纵筋方向粘结裂缝的出现；,箍筋配置如果超过某一限值，则产生斜压杆压坏，,继续增加箍筋没有作用,。,配箍率太大时,配箍率适中时,配箍率较小时,斜裂缝出现后，箍筋承担拉应力而很快,被,拉断,。,随荷载增加,箍筋拉应力,不断发展，剪压区剪应力和压应力迅速增加，最终发生,剪压破坏,。,箍筋屈服前,，,混凝土斜压杆因压应力过大而产生,斜压破坏,。,配箍率,集中荷载,作用下梁的斜截面抗剪承载力计算公式,均布荷载,作用下梁的斜截面抗剪承载力计算公式,2. 截面限制条件,规范是通过控制受剪截面剪力设计值不大于斜压破坏时的受剪承载力来,防止,由于配箍率过高而产生,斜压破坏,。,箍筋超筋,箍筋少筋,为防止这种少筋破坏，规范规定当,V,0.7,f,t,bh,0,时，配箍率应满足,当配箍率小于一定值时，斜裂缝出现后，,箍筋,因不能承担斜裂缝截面混凝土退出工作释放出来的拉应力，而很快达到,极限抗拉强度,并破坏，其受剪承载力与无腹筋梁基本相同。,箍筋构造,箍筋最大间距,斜截面受剪承载力计算位置,弯筋抗剪,考虑,箍筋,及,弯筋,的斜截面抗剪承载力计算公式,为防止弯筋间距太大，出现不与弯筋相交的斜裂缝，使弯筋不能发挥作用，规范规定当按计算要求配置弯筋时，前一排弯起点至后一排弯终点的距离不应大于表中V0.7,f,t,bh,0,栏的最大箍筋间距,s,max,的规定。,弯筋构造,1.,受弯构件正截面受弯承载力和斜截面受剪承载力的计算中，钢筋强,度的充分发挥是建立在,可靠的配筋构造,基础上的,；,2.,配筋构造是计算模型和构件受力的必要条件,，,没有可靠的配筋构造,，计算模型和构件受力就不可能成立,。,3.,配筋构造与计算设计同等重要,，,由于疏忽配筋构造而造成工程事故,的情况是很多的。,故切不可重计算，轻构造,。,钢筋的构造要求,例题1 （Example 1）,矩形截面钢筋混凝土简支梁，两端支撑在砖墙上，净跨度为3660mm，截面尺寸b h=200500mm， 保护层厚度30mm。其上作用均布恒荷载标准值,g,k,= 20,kN/m（未包括自重）,，活荷载标准值q,k,= 38,kN/m，,混凝土强度等级选C20，箍筋采用HRB235级。,（,f,c,=9.6,N/mm,2,，,f,t,=1.1,N/mm,2,，,f,y,=210,N/mm,2,）,试计算此梁所用的箍筋。,例题2 （Example 2）,矩形截面简支梁b h=200500mm， 均布可变荷载设计值10,kN/m,，跨中集中可变荷载设计值100,kN，,混凝土C30，箍筋HRB235级，纵筋HRB335，保护层厚度30mm。,计算抗弯及抗剪配筋并给出图示。,P,q,例题3 （Example 3）,矩形截面简支梁b h=250600mm， 均布荷载设计值7.5,kN/m（包括自重）,，集中可变荷载设计值92,kN，,混凝土C25，箍筋HRB235级，保护层厚度30mm，,计算抗剪配筋并给出图示。,1. 受拉钢筋的锚固长度,2. 受压钢筋的锚固长度,受压钢筋的锚固长度不宜小于受拉钢筋锚固长度的0.7倍,3. 钢筋在支座处的锚固,支座处有,横向压应力,，使粘结作用得到改善。因此支座处的锚固长度,l,as,可比基本锚固长度,l,a,减小。,对于板，一般剪力较小，通常满足,V,0.7,f,t,bh,0,的条件。且连续板的中间支座一般无正弯矩，因此板的简支支座和中间支座下部纵向受力钢筋的锚固长度均取,l,as,5,d,。,对于,梁,：,当,V,0.7,f,t,bh,0,时，,l,as,5,d,；,当,V,0.7,f,t,bh,0,时，,带肋钢筋：,l,as,12,d,；,光面钢筋：,l,as,15,d,；,4. 钢筋的搭接,受压钢筋的,搭接,长度不宜小于0.7,l,l,，且任何情况下不应小于200mm,锥螺纹钢筋连接,挤压钢筋连接,斜截面受弯承载力,1. 抵抗弯矩图,按每根钢筋的面积比例划分出各根钢筋所提供的受弯承载力,M,ui,可近似取,：,抵抗弯矩图用来解决纵筋的,弯起,和,切断,考虑到斜裂缝出现的可能性，钢筋弯起时还应满足斜截面受弯承载力的要求。,设计时为保证梁各截面均有足够的抗弯承载力，必须使得梁的抵抗弯矩图大于荷载产生的弯矩图。,2. 支座处斜截面受弯,防止斜截面受弯破坏的,构造要求,3. 支座处纵筋的切断,V,0.7,f,t,bh,0,悬臂构件支座纵筋的截断,最后一批截断钢筋不少于两根，伸到悬臂端并向下弯折不小于,12d,V,0.7,f,t,bh,0,设计例题,钢筋混凝土悬臂梁，均布活荷载设计值分别为30,kN/m和100,kN/m,，梁上传来板的永久荷载设计值40,kN/m,，,混凝土C25，箍筋HRB235级，纵筋HRB335，保护层厚度30mm，,设计此梁并绘制配筋详图,。,