结构设计原理4PPT课件

1、4.1 4.1 受弯构件斜截面的受力特点和破坏形受弯构件斜截面的受力特点和破坏形态态第第4 4章章 受弯构件斜截面承载力计算受弯构件斜截面承载力计算4.1 4.1 受弯构件斜截面的受力特点和破坏形态受弯构件斜截面的受力特点和破坏形态第1页/共65页第第4 4章章 受弯构件斜截面承载力计算受弯构件斜截面承载力计算4.1 4.1 受弯构件斜截面的受力特点和破坏形态受弯构件斜截面的受力特点和破坏形态The diagonal crack is caused by the principal tensile stress.The tracks are formed perpendicular to th

2、e tension stress trajectories.第2页/共65页第第4 4章章 受弯构件斜截面承载力计算受弯构件斜截面承载力计算4.1 4.1 受弯构件斜截面的受力特点和破坏形态受弯构件斜截面的受力特点和破坏形态第3页/共65页cDSTaSaS第第4 4章章 受弯构件斜截面承载力计算受弯构件斜截面承载力计算4.1 4.1 受弯构件斜截面的受力特点和破坏形态受弯构件斜截面的受力特点和破坏形态第4页/共65页cDSTaS第第4 4章章 受弯构件斜截面承载力计算受弯构件斜截面承载力计算4.1 4.1 受弯构件斜截面的受力特点和破坏形态受弯构件斜截面的受力特点和破坏形态第5页/共65页cD

3、STaS第第4 4章章 受弯构件斜截面承载力计算受弯构件斜截面承载力计算4.1 4.1 受弯构件斜截面的受力特点和破坏形态受弯构件斜截面的受力特点和破坏形态第6页/共65页第第4 4章章 受弯构件斜截面承载力计算受弯构件斜截面承载力计算4.1 4.1 受弯构件斜截面的受力特点和破坏形态受弯构件斜截面的受力特点和破坏形态第7页/共65页aS第第4 4章章 受弯构件斜截面承载力计算受弯构件斜截面承载力计算4.1 4.1 受弯构件斜截面的受力特点和破坏形态受弯构件斜截面的受力特点和破坏形态第8页/共65页第第4 4章章 受弯构件斜截面承载力计算受弯构件斜截面承载力计算4.1 4.1 受弯构件斜截面的

4、受力特点和破坏形态受弯构件斜截面的受力特点和破坏形态第9页/共65页第第4 4章章 受弯构件斜截面承载力计算受弯构件斜截面承载力计算4.1 4.1 受弯构件斜截面的受力特点和破坏形态受弯构件斜截面的受力特点和破坏形态第10页/共65页00haVhMm第第4 4章章 受弯构件斜截面承载力计算受弯构件斜截面承载力计算4.1 4.1 受弯构件斜截面的受力特点和破坏形态受弯构件斜截面的受力特点和破坏形态第11页/共65页u斜拉破坏（m3）第第4 4章章 受弯构件斜截面承载力计算受弯构件斜截面承载力计算4.1 4.1 受弯构件斜截面的受力特点和破坏形态受弯构件斜截面的受力特点和破坏形态第12页/共65页

5、第第4 4章章 受弯构件斜截面承载力计算受弯构件斜截面承载力计算4.1 4.1 受弯构件斜截面的受力特点和破坏形态受弯构件斜截面的受力特点和破坏形态第13页/共65页第第4 4章章 受弯构件斜截面承载力计算受弯构件斜截面承载力计算4.1 4.1 受弯构件斜截面的受力特点和破坏形态受弯构件斜截面的受力特点和破坏形态第14页/共65页第第4 4章章 受弯构件斜截面承载力计算受弯构件斜截面承载力计算4.1 4.1 受弯构件斜截面的受力特点和破坏形态受弯构件斜截面的受力特点和破坏形态第15页/共65页第第4 4章章 受弯构件斜截面承载力计算受弯构件斜截面承载力计算4.1 4.1 受弯构件斜截面的受力特

6、点和破坏形态受弯构件斜截面的受力特点和破坏形态u梁中配置箍筋（stirrup）后与无腹筋梁相比： 斜裂缝出现后在传递机制上有什么不同?第16页/共65页第第4 4章章 受弯构件斜截面承载力计算受弯构件斜截面承载力计算4.1 4.1 受弯构件斜截面的受力特点和破坏形态受弯构件斜截面的受力特点和破坏形态第17页/共65页第第4 4章章 受弯构件斜截面承载力计算受弯构件斜截面承载力计算4.1 4.1 受弯构件斜截面的受力特点和破坏形态受弯构件斜截面的受力特点和破坏形态第18页/共65页4.2 4.2 影响受弯构件斜截面抗剪能力的主要影响受弯构件斜截面抗剪能力的主要因因 素素第第4 4章章 受弯构件斜

7、截面承载力计算受弯构件斜截面承载力计算4.2 4.2 影响斜截面抗剪能力的主要因素影响斜截面抗剪能力的主要因素第19页/共65页第第4 4章章 受弯构件斜截面承载力计算受弯构件斜截面承载力计算4.2 4.2 影响斜截面抗剪能力的主要因素影响斜截面抗剪能力的主要因素第20页/共65页第第4 4章章 受弯构件斜截面承载力计算受弯构件斜截面承载力计算4.2 4.2 影响斜截面抗剪能力的主要因素影响斜截面抗剪能力的主要因素第21页/共65页第第4 4章章 受弯构件斜截面承载力计算受弯构件斜截面承载力计算4.2 4.2 影响斜截面抗剪能力的主要因素影响斜截面抗剪能力的主要因素u混凝土强度增加，受剪承载力

8、增大还是减 小？ 增大？ 减小？u与混凝土的抗压强度成正比？u还是与混凝土抗拉强度成正比？第22页/共65页V(kN) )fcu(MPa) )第第4 4章章 受弯构件斜截面承载力计算受弯构件斜截面承载力计算4.2 4.2 影响斜截面抗剪能力的主要因素影响斜截面抗剪能力的主要因素第23页/共65页第第4 4章章 受弯构件斜截面承载力计算受弯构件斜截面承载力计算4.2 4.2 影响斜截面抗剪能力的主要因素影响斜截面抗剪能力的主要因素第24页/共65页0bhfVc 第第4 4章章 受弯构件斜截面承载力计算受弯构件斜截面承载力计算4.2 4.2 影响斜截面抗剪能力的主要因素影响斜截面抗剪能力的主要因素

9、第25页/共65页vsvsvbSA 第第4 4章章 受弯构件斜截面承载力计算受弯构件斜截面承载力计算4.2 4.2 影响斜截面抗剪能力的主要因素影响斜截面抗剪能力的主要因素第26页/共65页4.3 4.3 受弯构件的斜截面抗剪承载力受弯构件的斜截面抗剪承载力第第4 4章章 受弯构件斜截面承载力计算受弯构件斜截面承载力计算4.3 4.3 受弯构件斜截面抗剪承载力受弯构件斜截面抗剪承载力svVssbV sins DcVcdV0 斜截面抗剪承载力计算的基本公式和适用条件第27页/共65页sbsvcuVVVV csVsbcsuVVV 第第4 4章章 受弯构件斜截面承载力计算受弯构件斜截面承载力计算4.

10、3 4.3 受弯构件斜截面抗剪承载力受弯构件斜截面抗剪承载力第28页/共65页 ssbsdsvsvkcuudAfffpbhVV sin1075. 06 . 021045. 03,033210 VcsVsb第第4 4章章 受弯构件斜截面承载力计算受弯构件斜截面承载力计算4.3 4.3 受弯构件斜截面抗剪承载力受弯构件斜截面抗剪承载力式中：式中：1异号弯矩影响系数；异号弯矩影响系数； 2预应力提高系数，对钢筋混凝土预应力提高系数，对钢筋混凝土受弯构件，受弯构件， 2=1.0 3受压翼缘影响系数；受压翼缘影响系数； p斜截面内纵向受拉钢筋的配筋斜截面内纵向受拉钢筋的配筋 率，率，p=100，当，当p

11、2.5时，取时，取p=2.5；第29页/共65页 ssbsdsvsvkcuudAfffpbhVV sin1075. 06 . 021045. 03,033210 第第4 4章章 受弯构件斜截面承载力计算受弯构件斜截面承载力计算4.3 4.3 受弯构件斜截面抗剪承载力受弯构件斜截面抗剪承载力第30页/共65页当不设置弯起钢筋时，当不设置弯起钢筋时，必须按规定的单位代入数值，计算得到必须按规定的单位代入数值，计算得到的承载力单位为的承载力单位为kN。csuVV 注意：注意：第第4 4章章 受弯构件斜截面承载力计算受弯构件斜截面承载力计算4.3 4.3 受弯构件斜截面抗剪承载力受弯构件斜截面抗剪承载

12、力第31页/共65页u为避免发生为避免发生斜压破坏斜压破坏，规范规范规定截规定截面最小尺寸限制值面最小尺寸限制值上限值上限值 kNbhfVkcud0.301051. 0 公式适用条件公式适用条件思考：若不满足，怎么办？思考：若不满足，怎么办？第第4 4章章 受弯构件斜截面承载力计算受弯构件斜截面承载力计算4.3 4.3 受弯构件斜截面抗剪承载力受弯构件斜截面抗剪承载力第32页/共65页u为避免发生为避免发生斜拉破坏斜拉破坏，规范规范规定不规定不需要进行斜截面抗剪承载力的计算，按照需要进行斜截面抗剪承载力的计算，按照构造要求配筋构造要求配筋下限值下限值kNbhfVtdd0230105 . 0公式

13、适用条件公式适用条件梁：梁：板：板： kNbhfVtdd023010625. 0 第第4 4章章 受弯构件斜截面承载力计算受弯构件斜截面承载力计算4.3 4.3 受弯构件斜截面抗剪承载力受弯构件斜截面抗剪承载力第33页/共65页等高度简支梁腹筋的初步设计第第4 4章章 受弯构件斜截面承载力计算受弯构件斜截面承载力计算4.3 4.3 受弯构件斜截面抗剪承载力受弯构件斜截面抗剪承载力第34页/共65页 min031,66 . 021078. 1 bhVffpsvkcusv 20,622216 . 021056. 0VbhfAfpSsvsvkcuv 第第4 4章章 受弯构件斜截面承载力计算受弯构件斜

14、截面承载力计算4.3 4.3 受弯构件斜截面抗剪承载力受弯构件斜截面抗剪承载力第35页/共65页 2sin33.1333mmfVAssdsbisbi 第第4 4章章 受弯构件斜截面承载力计算受弯构件斜截面承载力计算4.3 4.3 受弯构件斜截面抗剪承载力受弯构件斜截面抗剪承载力第36页/共65页等高度简支梁腹筋的初步设计第第4 4章章 受弯构件斜截面承载力计算受弯构件斜截面承载力计算4.3 4.3 受弯构件斜截面抗剪承载力受弯构件斜截面抗剪承载力第37页/共65页计算计算第一排第一排（从支座向跨（从支座向跨中计算）弯起中计算）弯起钢筋时，钢筋时，取用取用距支座中心距支座中心h/2处处由弯起由弯

15、起钢筋承担的那钢筋承担的那部分剪力值部分剪力值0.4V。第第4 4章章 受弯构件斜截面承载力计算受弯构件斜截面承载力计算4.3 4.3 受弯构件斜截面抗剪承载力受弯构件斜截面抗剪承载力第38页/共65页计算计算以后以后每一排每一排弯起弯起钢筋时，钢筋时，取取用前一排弯用前一排弯起钢筋弯起起钢筋弯起点处由弯起点处由弯起钢筋承担的钢筋承担的那部分剪值那部分剪值。第第4 4章章 受弯构件斜截面承载力计算受弯构件斜截面承载力计算4.3 4.3 受弯构件斜截面抗剪承载力受弯构件斜截面抗剪承载力第39页/共65页 第第4 4章章 受弯构件斜截面承载力计算受弯构件斜截面承载力计算4.3 4.3 受弯构件斜截

16、面抗剪承载力受弯构件斜截面抗剪承载力第40页/共65页4.4 4.4 受弯构件的斜截面抗弯承载力受弯构件的斜截面抗弯承载力斜截面抗弯承载力第第4 4章章 受弯构件斜截面承载力计算受弯构件斜截面承载力计算4.4 4.4 受弯构件斜截面抗弯承载力受弯构件斜截面抗弯承载力svzsbsdAfs DcVcsvsvAf ssdAfsbzszsvsvsvsbsbsdsssdudZAfZAfZAfMM 0 第41页/共65页4.4 4.4 受弯构件的斜截面抗弯承载力受弯构件的斜截面抗弯承载力斜截面抗弯承载力第第4 4章章 受弯构件斜截面承载力计算受弯构件斜截面承载力计算4.4 4.4 受弯构件斜截面抗弯承载力

17、受弯构件斜截面抗弯承载力sbZss sin1ssZ cos1ssZ0sA1sbA1NAB11uuMM ssssZZS cossin1015 . 0sincos1hSss 第42页/共65页第第4 4章章 受弯构件斜截面承载力计算受弯构件斜截面承载力计算4.4 4.4 受弯构件斜截面抗弯承载力受弯构件斜截面抗弯承载力lkjji201hs 201hs 1 ,uM2,luM2,luM2,0ldM 第43页/共65页4.5 4.5 全梁承载能力校核与构造要求全梁承载能力校核与构造要求斜截面抗剪承载能力的复合第第4 4章章 受弯构件斜截面承载力计算受弯构件斜截面承载力计算4.5 4.5 全梁承载能力校核

18、与构造要求全梁承载能力校核与构造要求u复核截面的选择（1 1）距支座中心h/ /2（梁高一半）处的截面（2 2）受拉区弯起钢筋弯起处的截面，以及锚于受拉区的纵向钢筋开始不受力处的截面第44页/共65页4.5 4.5 全梁承载能力校核与构造要求全梁承载能力校核与构造要求斜截面抗剪承载能力的复合第第4 4章章 受弯构件斜截面承载力计算受弯构件斜截面承载力计算4.5 4.5 全梁承载能力校核与构造要求全梁承载能力校核与构造要求u复核截面的选择（3 3）箍筋数量或间距有改变处的截面 （4 4）梁的肋板宽度改变处的截面 第45页/共65页斜截面抗剪承载能力的复合第第4 4章章 受弯构件斜截面承载力计算受

19、弯构件斜截面承载力计算4.5 4.5 全梁承载能力校核与构造要求全梁承载能力校核与构造要求u斜截面顶端位置的确定c =h0addVMmhc6 . 06 . 00 第46页/共65页斜截面抗剪承载能力的复合第第4 4章章 受弯构件斜截面承载力计算受弯构件斜截面承载力计算4.5 4.5 全梁承载能力校核与构造要求全梁承载能力校核与构造要求u斜截面顶端位置的简化计算方法（1 1）按照图4-174-17来选择斜截面底端位置。（2 2）以底端位置向跨中方向取h0距离为的截面，认为验算斜截面顶端就在此正截面上。（3 3）由验算斜截面顶端的位置坐标，可以从内力包络图推得该截面上的最大剪力组合设计值Vd,x及

20、相应的弯矩组合设计值Md,x ，进而求得剪跨比m及斜截面投影长度c。 第47页/共65页斜截面抗剪承载能力的复合第第4 4章章 受弯构件斜截面承载力计算受弯构件斜截面承载力计算4.5 4.5 全梁承载能力校核与构造要求全梁承载能力校核与构造要求u斜截面顶端位置的简化计算方法（4 4）由斜截面投影长度c，可确定与斜截面相交的纵向受拉钢筋配筋百分率、弯起钢筋数量和箍筋配筋率。 取验算斜截面顶端正截面的有效高度h0及宽度b。（5 5）将上述各值及与斜裂缝相交的箍筋和弯起钢筋数量代入式（4-54-5），即可进行斜截面抗剪承载力复核。第48页/共65页有关的构造要求第第4 4章章 受弯构件斜截面承载力计

21、算受弯构件斜截面承载力计算4.5 4.5 全梁承载能力校核与构造要求全梁承载能力校核与构造要求u纵向钢筋在支座处的锚固（1 1）在钢筋混凝土梁的支点处，应至少有两根且不少于总数1/51/5的下层受拉主钢筋通过； （2 2）纵向钢筋在支座处应有可靠的锚固。 纵向钢筋滑动纵筋第49页/共65页有关的构造要求第第4 4章章 受弯构件斜截面承载力计算受弯构件斜截面承载力计算4.5 4.5 全梁承载能力校核与构造要求全梁承载能力校核与构造要求u纵向钢筋在支座处的锚固（1 1）在钢筋混凝土梁的支点处，应至少有两根且不少于总数1/51/5的下层受拉主钢筋通过； （2 2）纵向钢筋在支座处应有可靠的锚固。 纵

22、筋直径架力筋纵筋直径第50页/共65页有关的构造要求第第4 4章章 受弯构件斜截面承载力计算受弯构件斜截面承载力计算4.5 4.5 全梁承载能力校核与构造要求全梁承载能力校核与构造要求第51页/共65页有关的构造要求第第4 4章章 受弯构件斜截面承载力计算受弯构件斜截面承载力计算4.5 4.5 全梁承载能力校核与构造要求全梁承载能力校核与构造要求u纵向钢筋的截断与锚固 第52页/共65页有关的构造要求第第4 4章章 受弯构件斜截面承载力计算受弯构件斜截面承载力计算4.5 4.5 全梁承载能力校核与构造要求全梁承载能力校核与构造要求u钢筋的连接绑扎连接搭接机械连接焊接第53页/共65页有关的构造

23、要求第第4 4章章 受弯构件斜截面承载力计算受弯构件斜截面承载力计算4.5 4.5 全梁承载能力校核与构造要求全梁承载能力校核与构造要求u钢筋的连接第54页/共65页有关的构造要求第第4 4章章 受弯构件斜截面承载力计算受弯构件斜截面承载力计算4.5 4.5 全梁承载能力校核与构造要求全梁承载能力校核与构造要求第55页/共65页计算示例第第4 4章章 受弯构件斜截面承载力计算受弯构件斜截面承载力计算4.5 4.5 全梁承载能力校核与构造要求全梁承载能力校核与构造要求u已知设计数据及要求 钢筋混凝土简支梁全长L0=19.96m，计算跨径L=19.50m。T形截面梁的尺寸如图，桥梁处于类环境条件，

24、安全等级为二级，0=1。支座跨中第56页/共65页计算示例第第4 4章章 受弯构件斜截面承载力计算受弯构件斜截面承载力计算4.5 4.5 全梁承载能力校核与构造要求全梁承载能力校核与构造要求u已知设计数据及要求 梁体采用C25混凝土，轴心抗压强度设计值fcd=11.5MPa，轴心抗拉强度设计值ftd=1.23MPa。主筋采用HRB335钢筋，抗拉强度设计值fsd=280MPa；箍筋采用R235钢筋，直径8mm，抗拉强度设计值fsd=195MPa。支座跨中第57页/共65页计算示例第第4 4章章 受弯构件斜截面承载力计算受弯构件斜截面承载力计算4.5 4.5 全梁承载能力校核与构造要求全梁承载能力校核与构造要求u已知设计数据及要求 简支梁控制截面的弯矩组合设计值和剪力组合设计值为，跨中截面Md,l/2=2200kN.m、 Vd,l/2=84kN ，1/41/4跨截面Md,l/4=1600kN.m，支点截面Md,0=0，Vd,0=440kN。支座跨中第58页/共65页计算示例第第4 4章章 受弯构件斜截面承载力计算受弯构件斜截面承载力计算4.5 4.5 全梁承载能力校核与构造要求全梁承载能力校核与构造要求(架立钢筋)158056c=352001300第59页/共65页计算示例第第4 4章章 受弯构件斜截面承载力计算受弯构件斜截面承