钢筋混凝土受弯构件斜截面承载力计算课件

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,混凝土结构基本原理,第5章 钢筋混凝土,受弯,构件,斜截面,承载力,教师：,张茂雨,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的,计算方法及构造要求。,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,及构造要求；,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；,弯筋,箍筋,P,P,s,1,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,Q,图,M图,1.概 述,1.1 斜截面破坏机理,由材料力学可知：,5-1,5-2,A,当,tp,max,f,t,时，,梁的剪弯段开裂，出现斜裂缝,根据,a,的不同(,M,和,V,比值不同),裂缝可能由截面中部开始出现（腹剪斜裂缝）,裂缝可能由截面底部开始出现（弯剪斜裂缝）,1.1 斜截面破坏机理,1.2 影响斜截面承载力的主要因素,定义：,5-3,当为右图所示的,对称荷载时：,5-4,剪跨比,0.4,0.3,0.2,0.1,0,1,2,3,4,5,斜压,剪压,斜拉,a.截面形状,b.预应力,c.梁的连续性,d.尺寸效应,腹筋配筋率,材料的强度等级,纵筋配筋率,其他,1.2 影响斜截面承载力的主要因素,1.3 斜截面的主要破坏型态,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。,斜拉破坏,1.3 斜截面的主要破坏型态,脆性破坏,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（,5-5,）通过,计算,满足;,式（5-,6,）用,构造措施,保证。,2.1 矩形、T形和I形截面受弯构件,2.斜截面设计方法,V,c,考虑无腹筋构件,反映剪跨比影响,反映纵筋配筋率影响,反映截面尺寸影响,均布荷载,集中荷载,忽略掉,2.1 矩形、T形和I形截面受弯构件,V,sv,考虑箍筋作用,裂缝与水平方向大致夹角,均布荷载,集中荷载,2.1 矩形、T形和I形截面受弯构件,新规范去掉此系数,V,vb,考虑弯筋作用,弯筋与水平方向的夹角,？,2.1 矩形、T形和I形截面受弯构件,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，为单肢箍面积；,S,沿构件长度方向的箍筋间距；,1,一般情况,集中荷载下的独立梁,2,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,。,2.1 矩形、T形和I形截面受弯构件,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。,3.公式适用范围,截面的腹板高度，按下图确定：,h,w,h,w,h,w,3.公式适用范围,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,500,200,300,500800,300,600,3.公式适用范围,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,800,8,3.公式适用范围,当 时，配箍率尚应满足：,5-12,3.公式适用范围,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：,5-14,4.构造配置箍筋,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；,5.承载力计算位置,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,不能按,构造配箍筋时，计算腹筋,量,验算箍筋间距、直径和最小配箍率,6.承载力计算步骤,方法1,算例,1,混凝土矩形截面简支梁，250mm500mm，C20（,f,t,=1.1N/mm,2,、,f,c,=9.6 N/mm,2,），箍筋为热轧HPB300级钢筋（,f,yv,=270 N/mm,2,），纵筋为3 25的HRB335级钢筋（,fy,=300 N/mm2），支座处截面的剪力最大值为180kN。,求：箍筋和弯起钢筋的数量。,解：,（1）验算截面尺寸,属厚腹梁，混凝土强度等级为C20，故,c,=1,截面符合要求。,（2）验算是否需要计算配置箍筋,故需要进行配箍计算。,（3）只配箍筋而不用弯起钢筋,则,若选用8120，,方法2,若选用8，,算例,1,混凝土矩形截面简支梁，,250mm500mm,，,C20,（,ft=1.1N/mm2,、,fc=9.6 N/mm2,），箍筋为热轧,HPB235,级钢筋（,fyv=210 N/mm2,），纵筋为,3 25,的,HRB335,级钢筋（,f=300 N/mm2,），支座处截面的剪力最大值为,180kN,。,求：箍筋和弯起钢筋的数量。,解：,（,4,）既配箍筋又配弯起钢筋,根据已配的,3,25,纵向钢筋，可利用,1,25,以,45,弯起，,混凝土和箍筋承担的剪力：,则弯筋承担的剪力：,。（略）,解：,钢筋混凝土矩形截面简支梁，集中荷载设计值P=100kN，均布荷载设计值（包括自重）q=100kN/m，截面尺寸250mm600mm，混凝土强度等级为C25（,f,t,=1.27N/mm,2,、,f,c,=11.9 N/mm,2,），箍筋为热轧HPB235级钢筋（,f,yv,=210 N/mm,2,），纵筋为4,25钢筋（,f,y,=300 N/mm,2,）。,求：箍筋数量,（1）求剪力设计值,（2）验算截面条件,截面尺寸符合要求,算例,2,算例,2,解：,钢筋混凝土矩形截面简支梁，集中荷载设计值P=100kN，均布荷载设计值（包括自重）q=10kN/m，截面尺寸250mm600mm，混凝土强度等级为C25（,f,t,=1.27N/mm,2,、,f,c,=11.9 N/mm,2,），箍筋为热轧HPB235级钢筋（,f,yv,=210 N/mm,2,），纵筋为4,25钢筋（,f,y,=300 N/mm,2,）。,（3）确定箍筋数量,根据剪力的变化情况，可将梁分为AB、BC两个区段来计算斜截面受剪承载力。,AB段:验算是否需要计算配置箍筋,若选用8，,若选用10，,配箍率验算略,算例,2,钢筋混凝土矩形截面简支梁，集中荷载设计值P=100kN，均布荷载设计值（包括自重）q=10kN/m，截面尺寸250mm600mm，混凝土强度等级为C25（,f,t,=1.27N/mm,2,、,f,c,=11.9 N/mm,2,），箍筋为热轧HPB235级钢筋（,f,yv,=210 N/mm,2,），纵筋为4,25钢筋（,f,y,=300 N/mm,2,）。,BC段：,仅需按构造配置箍筋，选用8250,最后，两侧选用880，中间选用8250。,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。,7.斜截面抗弯承载力,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。,7.斜截面抗弯承载力,（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-。,8.构造要求,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,0,8.构造要求,（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,as,15,d,（光面）,8.构造要求,节点中的直线锚固：,8.构造要求,节点中的弯折锚固：,8.构造要求,节点或支座范围外的搭接：,8.构造要求,（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,8.构造要求,