双5受弯构件斜截面

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,5,章 钢筋混凝土受弯构件斜截面承载力计算,5,.1,概述,5,.1,斜裂缝、剪跨比、斜截面受剪破坏形态,5,.,3,简支梁斜截面受剪机理,5,.,4,斜截面受剪承载力计算,5,.,5,斜截面受弯承载力构造要求,1,第,5,章 钢筋混凝土受弯构件斜截面承载力计算,本章要点,斜截面破坏的主要形态及,主要因素；,了解材料抵抗弯矩图的做法；,掌握受弯构件斜截面承载力的计算公式及适用条件，防止斜压和斜拉破坏的措施；,2,5.1,概述,第,5,章 钢筋混凝土受弯构件斜截面承载力计算,/5.1,3,第,5,章 钢筋混凝土受弯构件斜截面承载力计算,/5.1,为了抵抗主拉应力的钢筋： 弯起钢筋，箍筋,梁中设置纵向钢筋承担开裂后的拉力，箍筋、弯筋、纵筋、架立筋,形成钢筋骨架，如图所示。,有腹筋梁,：箍筋、弯起钢筋（斜筋）、纵筋,无腹筋梁,：纵筋,弯终点,弯起点,弯起筋,纵筋,箍筋,架立筋,a,s,h,0,A,sv,s,s,b,.,. .,箍筋及弯起钢筋,4,5.2,斜裂缝、剪跨比、斜截面受剪破坏形态,第,5,章 钢筋混凝土受弯构件斜截面承载力计算,/5.2,5.2.1,受弯构件斜裂缝,1,斜截面开裂前的受力分析,主应力轨迹线,),),),45,45,f,t,时，即产生,与主拉应力迹线大致垂直的,斜裂缝，故其破坏面与梁轴斜交称,斜截面破坏。,斜裂缝的类型,腹剪斜裂缝：中间宽两头窄,弯剪斜裂缝：裂缝下宽上窄,(b),弯剪斜裂缝,(a),腹剪斜裂缝,6,5.2,斜裂缝、剪跨比、斜截面受剪破坏形态,第,5,章 钢筋混凝土受弯构件斜截面承载力计算,/5.2,5.2.2,剪跨比,对于承受集中荷载作用的梁，剪跨比是影响其斜截面受力性能的主要因素之一。,剪跨比,广义剪跨比：,计算剪跨比：,1.,承受集中荷载时：,2.,承受均布荷载时：,7,5.2.3,斜截面受剪破坏的主要形态,第,5,章 钢筋混凝土受弯构件斜截面承载力计算,/5.2,a,a,P,P,a,P,P,P,P,(,a,),(,b,),(,c,),(a),斜拉破坏,(b),剪压破坏,(c),斜压破坏,8,5.2.3,斜截面受剪破坏的主要形态,第,5,章 钢筋混凝土受弯构件斜截面承载力计算,/5.2,a,P,P,(,a,),(a),斜拉破坏,一,.,无腹,筋梁的破坏形态,：,(2),破坏特点：,斜裂缝一出现就很快发展到梁顶，将梁斜劈成两半，同时沿纵筋产生劈裂裂缝，梁顶劈裂面比较整齐无压碎痕迹。破坏是突然的,脆性破坏,。,(3),破坏原因：,受压区混凝土截面急剧减小，在压应力,和剪应力,高度集中情况下发生主拉应力破坏。其强度取决于混凝土在,复合受力状态下的抗拉强度,。,(1),形成条件：,以承受,集中荷载,作用为主的简支梁，,剪跨比,3,。,9,5.2.3,斜截面受剪破坏的主要形态,第,5,章 钢筋混凝土受弯构件斜截面承载力计算,/5.2,a,P,P,(,b,),(b),剪压破坏,一,.,无腹,筋梁的破坏形态,：,(2),破坏特点：,斜裂缝出现后，荷载仍可有较大的增长，陆续出现其它斜裂缝，其中一条发展成,临界斜裂缝,，最后临界斜裂缝上端集中荷载附近的混凝土被压碎。,(3),破坏原因：,由于残余截面上混凝土在法向压应力,、剪应力,及荷载产生的局部竖向压应力的共同作用下，到达,复合受力强度,而发生破坏。,(1),形成条件：,剪跨比,13;,10,5.2.3,斜截面受剪破坏的主要形态,第,5,章 钢筋混凝土受弯构件斜截面承载力计算,/5.2,a,P,P,(,c,),(c),斜压破坏,一,.,无腹,筋梁的破坏形态,：,(1),形成条件：,剪跨比,3,，一裂，即裂缝迅速向集中荷载作用点延伸，一般形成一条,斜裂缝,将弯剪段拉坏。承载力与开裂荷载接近。,1,剪压,斜拉,破坏性质：,斜截面受剪均属于脆性破坏。除发生以上三种破坏形态外，还可能发生纵筋锚固破坏,(,粘结裂缝、撕裂裂缝,),或局部受压破坏。,斜截面破坏的,F-f,曲线,13,配置箍筋抗剪,裂缝出现后，形成,桁架体系,传力机构。,=,(a),单肢箍,(b),双肢箍,(c),四肢箍,箍筋的肢数,二,.,有腹,筋梁的破坏形态,：,第,5,章 钢筋混凝土受弯构件斜截面承载力计算,14,衡量配箍量大小的指标,配箍率,A,sv1,s,s,b,A,sv,配置在同一截面内箍筋各肢的全部截面面积。,A,sv1,单肢,箍筋的截面面积；,配箍率,n,箍筋的肢数，一般取,n,2,，,当,b,400mm,时,n,=4,。,s ,沿构件长度方向箍筋的间距；,b ,梁的宽度。,第,5,章 钢筋混凝土受弯构件斜截面承载力计算,15,斜拉破坏：,斜压破坏：,剪压破坏：,第,5,章 钢筋混凝土受弯构件斜截面承载力计算,有腹,筋梁的破坏形态,：,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。,产生条件：,1.5,3,且腹筋量适中。,破坏特点：,受拉区边缘先开裂，然后向受压区延伸。,破坏时，与临界斜裂缝相交的腹筋屈服，受压区混凝土随后被压碎。,产生条件：,M,B,，,所以，,BB,处钢筋应力突增。,最终随着荷载加大，斜裂缝形成，梁的受力有如一拉杆拱的作用。,（,2,）应力状态变化分析：,20,第,5,章 钢筋混凝土受弯构件斜截面承载力计算,（,3,）破坏时的受力模型：,带拉杆的梳形拱模型,此模型把梁的下部看成是被斜裂缝和垂直裂缝分割成一个个具有自由端的梳状齿，梁的上部与纵向受拉钢筋则形成带有拉杆的变截面两铰拱。,齿的受力,梳状齿的齿根与拱内圈相连，齿相当一悬臂梁，齿的,受,力情况,如上图。,梳状结构,21,（,4,）梳状齿的作用：,纵筋的拉力,Z,j,和,Z,k,。,Z,j,Z,k,；,纵筋的销栓力,V,j,和,V,k,，裂缝两边混凝土上下错动，纵筋受力引起；,裂缝间的骨料咬合力,S,j,和,S,k,，咬合力主要与轴力相平衡。,第,5,章 钢筋混凝土受弯构件斜截面承载力计算,随着斜裂缝的逐渐加宽，,咬合力下降，纵筋混凝土可能劈裂，销栓力会逐渐减弱，梳状齿作用减小，梁上荷载绝大部分由上部拱体承担，拱的受力如下图。,拱体的受力,有效拱体是上,图中的阴影线部分。,齿的受力,22,梁中配置箍筋,(,stirrup,),，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,斜裂缝间齿状体混凝土有如斜压腹杆,(compression diagonals),箍筋的作用有如竖向拉杆,临界斜裂缝上部及受压区混凝土相当于受压弦杆,(compression chord),纵筋相当于下弦拉杆,(tension chord),箍筋将齿状体混凝土传来的荷载悬吊到受压弦杆，增加了混凝土传递受压的作用,斜裂缝间的骨料咬合作用，还将一部分荷载传递到支座（拱作用,arch mechanism,）,第,5,章 钢筋混凝土受弯构件斜截面承载力计算,5.3.2,有腹筋梁的受力及破坏分析,23,此模型把开裂后的有腹筋梁看成为拱形桁架，其拱体是上弦杆，裂缝间的齿块是受压的斜腹杆，箍筋则是受拉腹杆。如图所示；与梳形拱模型的主要区别：,1,）考虑了箍筋的受拉作用；,2,）考虑了斜裂缝间混凝土的受压作用。,拱形桁架模型,一、拱形桁架模型,第,5,章 钢筋混凝土受弯构件斜截面承载力计算,24,此模型把有斜裂缝的钢筋混凝土梁比拟为一个铰接桁架，压区混凝土为上弦杆，受拉纵筋为下弦杆，腹筋为竖向拉杆，斜裂缝间的混凝土则为斜拉杆。如图所示：,桁架模型,第,5,章 钢筋混凝土受弯构件斜截面承载力计算,二、桁架模型,(a) 45,0,桁架模型,(b),变角,桁架模型,25,第,5,章 钢筋混凝土受弯构件斜截面承载力计算,/5.4,5.4.1,影响斜截面受力性能的主要因素,1,剪跨比,广义剪跨比：,计算剪跨比：,在一定范围内，剪跨比,增加,，抗剪承载力下降。,随着剪跨比,的增加，梁的破坏形态按斜压（,1,）、,剪压,（,1,3,）的顺序演变，其受剪承载力则逐步减弱。 当,3,时，剪跨比的影响不明显。,5.4,斜截面受剪承载力计算,26,第,5,章 钢筋混凝土受弯构件斜截面承载力计算,对矩形截面梁，截面上的正应力,和剪应力,可表达为：,1,，,2,与梁支座形式、计算截面位置等有关的系数；,广义剪跨比。,由图可见，,剪跨比与无腹筋梁的斜截面破坏形态有很重要的关系。,剪跨比与主应力迹线分布,27,第,5,章 钢筋混凝土受弯构件斜截面承载力计算,2,跨高比,l,0,/,h,跨高比,l,0,/,h,增加,，抗剪承载力下降。,4,混凝土强度等级,3,腹筋的数量,斜截面受剪承载力随配箍率增大而提高。,梁斜压破坏时，受剪承载力取决于混凝土的,抗压强度,；,梁斜拉破坏时，受剪承载力取决于混凝土的,抗拉强度,；,剪压破坏时，混凝土强度的影响则居于上述两者之间。,配箍率对梁受剪承载力的影响,28,第,5,章 钢筋混凝土受弯构件斜截面承载力计算,5,纵筋配筋率,纵筋的受剪产生了销栓力，所以纵筋的配筋越大，梁的受剪承载力也就提高。,6,斜截面上的骨料咬合力,斜裂缝处的骨料咬合力对无腹筋梁的斜截面受剪承载力影响较大,。,7,截面尺寸和形状,（,1,）尺寸的影响：,截面尺寸大的构件，破坏时的平均剪应力比尺寸小的构件要降低。试验表明，其他参数保持不变时梁高扩大四倍，受剪承载力下降,25%40%,。,（,2,）形状的影响：,增加翼缘宽度（,T,形梁）及梁宽可相应提高受剪承载力。,29,第,5,章 钢筋混凝土受弯构件斜截面承载力计算,5.4.2,斜截面承载力计算设计,1,受弯构件斜截面受剪承载力的计算,不配置箍筋和弯起钢筋的一般,板类受弯构件,V,0.7,h,f,t,bh,0,h,截面高度影响系数，,800mm,h,0, 2000mm,；当,h,0,2000mm,时，取,h,0,=2000mm,均布荷载下不配置箍筋和弯起钢筋的钢筋混凝土板，其受剪承载力随板厚的增大而降低。其斜截面受剪承载力计算公式：,30,第,5,章 钢筋混凝土受弯构件斜截面承载力计算,(2),矩形、,T,形和工字形截面,的一般受弯构件,无腹筋梁的抗剪承载力,规范,公式：根据无腹筋梁抗剪的实验数据点，满足目标可靠度指标,=3.7,，取偏下限作为斜截面承载力的计算公式，见下式。,均布荷载作用下：,集中荷载作用下：,式中：,V,c,无腹筋梁受剪承载力设计值,计算剪跨比,a,集中荷载作用点至支座边缘的距离,31,第,5,章 钢筋混凝土受弯构件斜截面承载力计算,有腹筋梁的抗剪承载力,斜压破坏,通常用限制截面尺寸的条件来防止；,斜拉破坏,用满足最小配箍率条件及构造要求来防止；,剪压破坏,通过计算使构件满足一定的斜截面受剪承载力；,基本假设,我国混凝土结构设计规范所规定的计算公式就是根据,剪压破坏,形态而建立的。考虑了平衡条件,y,=0,，引入一些试验参数及四项基本假设。,（,1,）剪压破坏时，斜裂缝相交的,箍筋,和,弯起钢筋,的拉应力都达到其,屈服强度,；,（,2,）剪压破坏时，不考虑斜裂缝处的,骨料咬合力,和,纵筋的销栓力,；,（,3,）为计算公式应用简便，仅在计算梁受,集中荷载,作用为主的情况下，才考虑,剪跨比,。,32,第,5,章 钢筋混凝土受弯构件斜截面承载力计算,V,u,梁斜截面破坏时所承受,的总剪力；,V,c,混凝土剪压区所承受的剪力；,V,s,与斜裂缝相交,的箍筋所承受的剪力；,V,sb,弯曲钢筋所承受,的总剪力；,（,4,）剪压破坏时，斜裂缝所承受的剪力由三部分组成：,V,u,V,c,+,V,s,+,V,sb,V,cs,V,c,+,V,s,V,u,V,cs,+,V,sb,V,u,V,c,V,s,V,sb,受剪承载力的组成,33,第,5,章 钢筋混凝土受弯构件斜截面承载力计算,分为仅配箍筋的梁的计算公式和同时配箍筋与弯筋的计算公式两种；考虑荷载形式，截面特点，剪跨比等因素。,计算公式：,1,）仅配箍筋的梁的计算公式（共有两种情况）,（,a,）,矩形截面梁受,均布荷载作用,或,以均布荷载为主,的情况；,T,形、工形截面梁,受任何荷载 （,一般情况,）,f,t,混凝土轴心抗拉强度设计值，按,混凝土强度设计值,表取用；,f,yv,箍筋抗拉强度设计值，按,普通钢筋强度设计值表,取用；,s,沿构件长度方向箍筋的间距；,b,矩形截面的宽度，,T,形、工形截面梁的腹板宽度,；,34,第,5,章 钢筋混凝土受弯构件斜截面承载力计算,（,b,）,集中荷载作用,下的矩形截面、,T,形、工形截面,独立简支梁,(,包括多种荷载作用，其中集中荷载对支座截面产生的剪力值占总剪力值的,75,以上的情况,),。（特殊情况）,（独立梁是指不与楼板整体浇筑的梁）,计算截面剪跨比，,a,/,h,0,；,a,计算截面至支座截面或节点边缘的距离；,=,1.5,3,，,3,时， 取,=3,对于有箍筋的梁，是不能把混凝土承担的剪力与箍筋承担的剪力分开表达的。,35,第,5,章 钢筋混凝土受弯构件斜截面承载力计算,2,）配有箍筋和弯起筋，梁受剪承载力的计算公式,V,u,=,V,cs,+,V,sb,V,sb,=,0.8,f,y,A,sb,sin,弯起钢筋所承担的剪力,f,y,弯起钢筋抗拉强度设计值，,按,普通钢筋强度设计值表,取用；,A,sb,与斜裂缝相交的配置在同一弯矩平面内的弯起钢筋截面积；,弯起钢筋与梁纵轴线的夹角，一般为,45,0,，当梁截面超,800mm,时，通常是,60,0,；,考虑弯起筋在破坏时，不能全部发挥作用，公式中系数取,0.8,：,36,第,5,章 钢筋混凝土受弯构件斜截面承载力计算,计算公式的适用范围：,斜压破坏主要由,腹板宽度,，,梁截面高度,及,混凝土强度,决定。,1,）截面的最小尺寸（上限值）：,为防止斜压破坏及梁在使用阶段,斜裂缝过宽,，对梁的截面尺寸作如下规定：,：一般梁,V,0.25,c,f,c,bh,0,： 薄腹梁,V,0.2,c,f,c,bh,0,按直线内插值法取用或：,37,第,5,章 钢筋混凝土受弯构件斜截面承载力计算,V,剪力设计值；,h,w,截面的腹板高度，矩形截面取有效高度，,T,形截面取有,效高度减去翼缘高度，工形截面取腹板净高；,c,混凝土强度影响系数，不超过,C50,时，取,c,=1.0,，当砼强,度等级为,C80,时，取,c,=0.8,，其间按直线内插法取用；,h,0,h,w,h,0,h,f,h,w,h,h,f,h,f,h,w,(,a,),h,w,=,h,0,(,b,),h,w,=,h,0,h,f,(,c,),h,w,=,h,0,h,f,h,f,h,w,取值示意图,38,第,5,章 钢筋混凝土受弯构件斜截面承载力计算,2,）箍筋的最小含量和箍筋最大间距（下限值）：,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，而很快达到屈服，,其受剪承载力与无腹筋梁基本相同,。,当剪跨比较大时，可能产生斜拉破坏,。,为防止这种少筋破坏，,规范,规定当,V,0.7,f,t,bh,0,时，配箍率应满足最小配箍率要求，即,对于一般受弯构件，最小配箍率时相应受剪承载力为：,39,第,5,章 钢筋混凝土受弯构件斜截面承载力计算,40,截面选取原则：,剪力作用效应沿梁长是变化的，截面的抗剪能力沿梁长也是变化的。在剪力或抗剪能力变化的薄弱环节处应该计算。,斜截面受剪承载力的计算位置,第,5,章 钢筋混凝土受弯构件斜截面承载力计算,s,1,s,2,截面,1,：,支座边缘截面，此处设计剪力值最大；,截面,2,：,弯起钢筋弯起点,(,下弯,点,),截面，无弯筋相交，受剪承载力变化；,截面,3,：,箍筋直径或间距改变，影响此处梁受剪承载力；,截面,4,：,截面宽度改变处，影响此处梁受剪承载力。,斜截面受剪承载力的计算位置,41,由正截面承载力确定截面尺寸,b,h,，纵筋数量,A,s,；,斜截面受剪承载力计算步骤,由斜截面受剪承载力计算公式适用范围的,上限值,验算截面尺寸；,计算斜截面受剪承载力，配置箍筋或弯筋的数量，要满足,下限值；,根据构造要求，按最小配筋率设置梁中腰筋。,第,5,章 钢筋混凝土受弯构件斜截面承载力计算,42,90 kN/m,240,240,3560,465,35,500,250,例,1,砼,C20,，箍筋为热轧,HPB235,级钢筋，纵筋为,HRB335,级钢筋。求：箍筋和弯起钢筋的数量。,第,5,章 钢筋混凝土受弯构件斜截面承载力计算,2,25,1,20,计算例题,43,解：,求剪力设计值：,支座边缘处截面的剪力值最大,第,5,章 钢筋混凝土受弯构件斜截面承载力计算,验算截面尺寸：,h,w,=,h,0,= 465mm,h,w,/,b,= 465 / 200 = 2.325 160.2kN,截面尺寸满足要求。,砼,强度等级为,C20,，,取,c,=1,验算是,否须计算配置箍筋,0.7,f,t,bh,0,= 0.7,1.1200465,= 71.61kN 160.2kN,应进行配箍筋计算,。,44,配置腹筋,两种办法：一是只配箍筋；一是配置箍筋兼配弯起钢筋；一般都是优先选择箍筋。,a,、仅配箍筋,第,5,章 钢筋混凝土受弯构件斜截面承载力计算,若选用箍筋,8120,，则,配箍率,最小配箍率,45,b,、 配置箍筋兼配弯起钢筋,根据已配的,2,25+1,20,纵向钢筋，可利用,1,20,以,45,0,弯起，则弯筋承担的剪力：,V,cs,=,V-V,sb,=160200-64495=95705N,混凝土和箍筋承担的剪力：,选,6200,，实有：,第,5,章 钢筋混凝土受弯构件斜截面承载力计算,此题也可先选定箍筋，由,V,cs,利用,V=V,cs,+V,sb,求,V,sb,，在决定弯起钢筋面积,A,sb,。,46,验算弯筋弯起点处的斜截面,160.2,117,480,(kN),50,弯起点,弯终点,该处的剪力设计值：,宜再弯起钢筋或加大箍筋，考虑到纵向钢筋中必须有两根直通支座，已无钢筋可弯，故选择加密箍筋的方案。,第,5,章 钢筋混凝土受弯构件斜截面承载力计算,47,重选,6150,，实有：,为施工方便，支座处截面箍筋也可改配,6150,。,若将弯起钢筋的弯终点后延，使其距支座边缘的距离为,200mm,，弯起点处的剪力值：,则配置箍筋,6200,已能满足要求。,第,5,章 钢筋混凝土受弯构件斜截面承载力计算,48,g+q,=10kN/m,1000,F,=120kN,F,= 80kN,1000,4000,1000,1000,F,= 100kN,150,160,180,60,70,40,50,170,20,20,140,60,40,160,(,单位：,kN),（,a,）,（,b,）,V,集,V,总,V,均,A,B,C,D,E,例,2,钢筋混凝土矩形截面简支梁，跨度,4m,，截面尺寸,b,h=200,600mm,，混凝土强度等级为,C20,，箍筋采用热轧,HPB235,级钢筋。,求：配置箍筋。,49,解：,求剪力设计值：,支座边缘处截面的剪力值最大,验算截面尺寸：,h,w,=,h,0,= 565mm,h,w,/,b,= 565 / 200 = 2.825 180kN,截面尺寸满足要求。,砼,强度等级为,C20,，,取,c,=1,验算是,否须计算配置箍筋,0.7,f,t,bh,0,= 0.7,1.1200565,= 87.01kN 180kN,应进行配箍筋计算,。,第,5,章 钢筋混凝土受弯构件斜截面承载力计算,50,确定箍筋数量,该梁受集中、均布两种荷载，但集中荷载在梁支座截面上引起的剪力值均占总剪力值的,75%,以上：,A,支座：,B,支座：,故梁的左右两半区段均应按集中荷载计算公式计算受剪承载力。,第,5,章 钢筋混凝土受弯构件斜截面承载力计算,根据剪力的变化情况，可将梁分为,AC,、,CD,、,DE,、及,EB,四个区段来计算斜截面受剪承载力：,最小配箍率,51,AC,段：,必须按计算配置箍筋。,第,5,章 钢筋混凝土受弯构件斜截面承载力计算,g+q,=10kN/m,1000,F,=120kN,F,= 80kN,1000,1000,1000,F,= 100kN,150,160,180,60,70,40,50,170,(,单位：,kN),V,总,A,B,C,D,E,选配,8,100,，实有,52,仅需按构造配置箍筋，,选配,8,350,g+q,=10kN/m,1000,F,=120kN,F,= 80kN,1000,1000,1000,F,= 100kN,150,160,180,60,70,40,50,170,(,单位：,kN),V,总,A,B,C,D,E,CD,段：,第,5,章 钢筋混凝土受弯构件斜截面承载力计算,53,必须计算配置箍筋。,DE,段：,g+q,=10kN/m,1000,F,=120kN,F,= 80kN,1000,1000,1000,F,= 100kN,150,160,180,60,70,40,50,170,(,单位：,kN),V,总,A,B,C,D,E,选配,8,250,，实有,第,5,章 钢筋混凝土受弯构件斜截面承载力计算,54,g+q,=10kN/m,1000,F,=120kN,F,= 80kN,1000,1000,1000,F,= 100kN,150,160,180,60,70,40,50,170,(,单位：,kN),V,总,A,B,C,D,E,EB,段：,第,5,章 钢筋混凝土受弯构件斜截面承载力计算,必须计算配置箍筋。,选配,8,120,，实有,55,90 kN/m,240,240,3560,465,35,500,250,例,3,砼,C20,，箍筋为,8,120,，纵筋为,HRB335,级钢筋。复核斜截面所能承受的剪力值,V,u,。,第,5,章 钢筋混凝土受弯构件斜截面承载力计算,2,25,1,20,解：,剪力设计值：,56,斜截面承载力计算,斜截面受剪,斜截面受弯,斜截面承载力,对受压区,A,的内力矩之和：,受弯承载力是指斜截面上的纵向受拉钢筋、弯起钢筋、箍筋等在斜截面 破坏时，各自提供的拉力产生的弯矩。,斜截面的构造要求,第,5,章 钢筋混凝土受弯构件斜截面承载力计算,/5.5,5.5,受弯承载力构造措施,57,沿梁纵轴方向钢筋的布置，应结合正截面承载力，斜截面受剪和受弯承载力综合考虑。,以简支梁在均布荷载作用下为例。跨中弯矩最大，纵筋,A,s,最多，而支座处弯矩为零，剪力最大，可以用正截面抗弯不需要的钢筋作抗剪腹筋。正由于有纵筋的弯起或截断，梁的抵抗弯矩的能力可以因需要合理调整。,斜截面受弯承载力不进行,计算,而通过,构造措施,来保证。,措施要求：,第,5,章 钢筋混凝土受弯构件斜截面承载力计算,58,正截面受弯承载力图（材料图）,指按实际配置的纵筋，绘制的梁上各截面正截面所能承受的弯矩图。材料抵抗弯矩图，,M,R,图必须包住,荷载效应图,（,M,图），才能保证梁的各个正截面受弯承载力。,可简化考虑，抗力依钢筋面积的比例分配。即,第,5,章 钢筋混凝土受弯构件斜截面承载力计算,/5.5,正截面受弯承载力图（材料图）的概念,5.5.1,正截面受弯承载力图,59,A,B,a,b,M,M,R,c,d,1 25,1 20,1 25,1 20,4,3,2,1,1,4,2,3,配通长直筋简支梁的材料抵抗弯矩图,利用下式求得,M,R,图外围水平线的位置，即,第,5,章 钢筋混凝土受弯构件斜截面承载力计算,材料图的做法,60,配弯起筋简支梁的材料抵抗弯矩图,a,b,1,2,3,4,A,B,F,f,H,h,E,e,G,g,M,u,i,j,上图示，除跨中外，,M,R,图比,M,图大的多，临近支座处钢筋富裕。设计中，为经济目的，往往将部分纵筋弯起，利用其受剪。梁底受拉纵筋不能截断，进入支座不能少于两根，选弯起,4,号,筋；绘图时此号筋画在,M,R,图外侧。,第,5,章 钢筋混凝土受弯构件斜截面承载力计算,61,反映材料的利用程度,确定纵筋的弯起数量和位置,确定纵筋的截断位置,斜截面抗剪,纵筋弯起的作用，作支座负钢筋,材料图的作用：,第,5,章 钢筋混凝土受弯构件斜截面承载力计算,62,弯起点位置,纵筋的弯起位置：,材料图在设计弯矩图以外,弯起点及弯终点的位置应保证,S,S,max, (,斜截面抗剪要求,), (,斜截面抗弯要求,), (,正截面抗弯要求,),下弯点距该筋的充分利用点,弯起点位置,第,5,章 钢筋混凝土受弯构件斜截面承载力计算,5.5.2,满足斜截面受剪承载力的纵筋弯起位置,63,弯起点与弯矩图的关系,1 ,在受拉区域中的弯起钢筋；,2 ,按计算不需要钢筋“,b”,的截面；,3 ,正截面受弯承载力图；,4 ,按计算充分利用钢筋强度的截面；,5 ,按计算不需钢筋“,a”,的截面。,第,5,章 钢筋混凝土受弯构件斜截面承载力计算,64,弯终点位置,弯终点位置,弯起钢筋的弯终点到支座边或到前一排弯起钢筋弯起点之间的距离，,都不应大于箍筋的最大间距,。使每根弯起钢筋都能与斜裂缝相交，以保证斜截面的受剪和受弯承载力。,第,5,章 钢筋混凝土受弯构件斜截面承载力计算,65,承受正弯矩的纵筋不截断，弯向支座；负弯矩钢筋可以截断。,截断钢筋延伸长度,1.2,l,a,或,1.2,l,a,+,h,0,20,d,截断钢筋的锚固,第,5,章 钢筋混凝土受弯构件斜截面承载力计算,5.5.3,纵筋的截断位置,66,支座负弯筋截断长度示意图,M,图,V,图,0.07,f,c,bh,0,a,b,c,d,20,d,1.2,l,a,+,h,0,1.2,l,a,+,h,0,20,d,1.2,l,a,20,d,第,5,章 钢筋混凝土受弯构件斜截面承载力计算,67,第,5,章 钢筋混凝土受弯构件斜截面承载力计算,（,1,）,负弯矩钢筋的切断位置,l,d1,从充分利用点算起,粘结锚固长度,;,l,d2,从不需要点算起,外伸长度；,从,l,d1,和,l,d2,中选外伸较长者。,68,第,5,章 钢筋混凝土受弯构件斜截面承载力计算,（,1,）,负弯矩钢筋的切断位置,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,梁支座截面负弯矩纵向受拉钢筋必须截断时，应符合以下规定：,69,锚固钢筋的外形系数,s,0.16,光面,钢筋,0.14,0.19,0.13,外形系数,s,0.17,0.16,钢筋类型,七股钢,绞线,三股钢,绞线,刻痕,钢丝,螺旋肋,钢丝,带肋,钢筋,锚固长度,按下式计算：,第,5,章 钢筋混凝土受弯构件斜截面承载力计算,5.5.4,纵筋在支座处的的锚固,70,(a),末端带,135,0,弯钩,(b),末端与短钢筋双面贴焊,(c),末端与钢板穿孔塞焊,钢筋机械锚固的形式,第,5,章 钢筋混凝土受弯构件斜截面承载力计算,71,支座处锚固长度,混凝土设计规范,规定：钢筋混凝土梁简支端的下部纵向受拉钢筋伸入支座范围的锚固长度,l,as,，要符合以下条件：,第,5,章 钢筋混凝土受弯构件斜截面承载力计算,受拉纵筋锚固长度，,不小于,0.7,（ ）及,250mm,。,简支板和连续板中，下部纵筋锚固长度 。,72,第,5,章 钢筋混凝土受弯构件斜截面承载力计算,受连续梁的中间支座，出现上、下部都受拉时，,分为上部受拉和下部受拉两种情况考虑：,上部受拉纵筋贯穿支座；,上部：,下部：,a,、,不利用支座下部纵筋受拉强度时：,光面钢筋：,带肋钢筋：,b,、,充分利用支座下部纵筋受拉强度时：,c,、,充分利用支座下部纵筋受压强度时：,73,弯筋端部锚固,弯起钢筋的弯终点以外，也应留有一定的锚固长度：,受拉区不应小于,20d,，受压区不应小于,10d,。,第,5,章 钢筋混凝土受弯构件斜截面承载力计算,5.5.5,弯起钢筋的锚固,74,鸭筋和浮筋,(,a,),(,b,),浮筋,鸭筋,对于光面弯起钢筋，在末段应设置弯钩，见下图：,位于梁底层两侧的钢筋不能弯起。,第,5,章 钢筋混凝土受弯构件斜截面承载力计算,75,条件：,（,1,）,（,2,）,光面钢筋：,带肋钢筋：,式中，,l,as,为钢筋的受拉锚固长度；,d,为锚固钢筋的直径。,第,5,章 钢筋混凝土受弯构件斜截面承载力计算,76,梁中箍筋的最大间距（,mm,）,150,200,梁高,h,200,250,300,300,350,400,当 时，箍筋的配筋率还不应小于,第,5,章 钢筋混凝土受弯构件斜截面承载力计算,5.5.6,箍筋的构造要求,箍筋的间距,77,箍筋的形式,梁宽,400mm,且一般钢筋多于5根，采用四肢箍，一般用双肢。(,封闭式、开口式,),纵筋搭接区箍筋应加密,受拉,s,5,d,(100mm),受压,s,10,d,(200mm),箍筋配置示意图,b,400,b,400,b,400,受压钢筋,第,5,章 钢筋混凝土受弯构件斜截面承载力计算,78,箍筋的直径,箍筋的最小直径：,梁高,800mm,时，直径不宜小于,8mm,；,梁高,800mm,时，直径不宜小于,6mm,；,梁中配有计算需要的纵向受压钢筋时，钢筋直径,d/4,，,d,为最大受压钢筋的直径。,第,5,章 钢筋混凝土受弯构件斜截面承载力计算,箍筋的设置,计算不需箍筋的梁：,梁高,300mm,时，仍沿梁全长设置箍筋；,梁高,=150300mm,时，仅在端部各,1/4,范围内设置箍筋，构件中部,1/2,跨度内有集中荷载时，全长配置箍筋；,梁高,15,0mm,时，可不设箍筋；,79,受拉钢筋搭接长度修正系数,1.2,搭接长度修正系数,1.6,1.4,纵向钢筋搭接接头面积百分率,%,纵筋的搭接,受拉钢筋搭接长度,第,5,章 钢筋混凝土受弯构件斜截面承载力计算,5.5.7,其他构,造要求,80,受拉钢筋搭接接头面积百分率,一连接段内的纵受拉筋钢筋绑扎搭接接头,同一连接区段内的纵向受拉筋钢筋绑扎搭接接头面积百分率：,梁、板、墙类：不大于,25%,柱类：不大于,50%,任何情况下，纵向受拉钢筋绑扎搭接接头的搭接长度均不应小于,300mm,。,第,5,章 钢筋混凝土受弯构件斜截面承载力计算,81,纵向构造钢筋,梁跨,4m,时，架立筋直径不宜小于,8mm,；,梁跨,=,（,46,）,m,时，直径不宜小于,10mm,；,梁跨,6m,时，直径不宜小于,12mm,；,第,5,章 钢筋混凝土受弯构件斜截面承载力计算,架立钢筋,纵向构造钢筋（腰筋）,梁的腹板高度,h,w,450mm,时，梁的两个侧面应沿高度配置构造钢筋，每侧纵向构造钢筋的面积不小于腹板截面面积,6,h,w,的,0.1%,，间距不大于,200mm,；,对于钢砼薄腹梁和疲劳试验梁，沿梁下部二分之一高的腹板内沿两侧配置直径（,814,）,mm,、间距为（,100150,）,mm,的纵向构造筋，按下密上疏的方式布置。,82,思考题：,试述剪跨比的概念及其对斜截面破坏的影响。,梁上斜裂缝是怎样形成的？它发生在梁的什么区段内？,斜裂缝有几种类型？有何特点？,试述斜截面受剪破坏的三种形态及其破坏特征。,试述简支梁斜截面受剪机理的力学模型。,影响斜截面受剪性能的主要因素有哪些。,第,5,章 钢筋混凝土受弯构件斜截面承载力计算,83,