构件斜截面的性能与计算分解学习教案

1、会计学1构件斜截面的性能与计算构件斜截面的性能与计算(j sun)分解分解第一页，共74页。弯筋箍筋PPs纵筋弯剪段（本章(bn zhn)研究的主要内容）统称腹筋统称腹筋-帮助帮助(bngzh)混凝土梁抵御剪力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(zhyu)纵筋无腹筋hbAsv11svsvnAA 箍筋肢数一、概述一、概述第1页/共73页第二页，共74页。单肢箍n=1双肢箍n=2四肢(szh)箍n=4一、概述一、概述(i sh)D=4d135d50mm and 5d第2页/共73页第三页，共74页。bhh0As（E-1）AsPPaaAA0IMy0bIVS2242tp2242c

2、p当tpmaxft(二轴抗拉强度(kn l qin d)时，梁的剪弯段开裂，出现斜裂缝根据(gnj)a的不同(M和V比值不同)裂缝(li fng)可能由截面中部开始出现（腹剪裂缝(li fng)）裂缝(li fng)可能由截面底部开始出现二、简支无腹筋梁的抗剪机制二、简支无腹筋梁的抗剪机制1. 1. 构件的开裂构件的开裂第3页/共73页第四页，共74页。bhh0AsPPaa引入一名词(mng c)：剪跨比000VhMVhVaha反映了集中力作用截面处弯矩M和剪力V的比例(bl)关系计算(j sun)剪跨比广义剪跨比二、简支无腹筋梁的抗剪机制二、简支无腹筋梁的抗剪机制1. 1. 构件的开裂构件的

3、开裂第4页/共73页第五页，共74页。3时斜拉破坏(phui)二、简支无腹筋梁的抗剪机制二、简支无腹筋梁的抗剪机制(jzh)2. 2. 裂缝的发展裂缝的发展(fzhn)(fzhn)及破坏形态及破坏形态第7页/共73页第八页，共74页。所有所有(suyu)的破坏的破坏均表现为脆性均表现为脆性二、简支无腹筋梁的抗剪机制二、简支无腹筋梁的抗剪机制(jzh)2. 2. 裂缝的发展及破坏裂缝的发展及破坏(phui)(phui)形态形态第8页/共73页第九页，共74页。以剪压破坏为例以剪压破坏为例(相对相对(xingdu)于斜压于斜压破坏和斜拉破坏，它更能给人以破坏破坏和斜拉破坏，它更能给人以破坏预告预告

4、)VuVcCcVdViTsa销栓力，随着裂缝的发展逐渐(zhjin)增大咬合力，随着裂缝的发展(fzhn)逐渐减小dicuiscVVVVYVTCXsin, 0cos, 0数值很难估计数值很难估计二、简支无腹筋梁的抗剪机制二、简支无腹筋梁的抗剪机制3. 3. 抗剪机制抗剪机制第9页/共73页第十页，共74页。PPaa0.40.30.20.10123450bhfVcc斜压剪压斜拉三、影响三、影响(yngxing)无腹筋梁抗剪承载力的因素无腹筋梁抗剪承载力的因素1. 1. 剪跨比剪跨比第10页/共73页第十一页，共74页。混凝土的强度混凝土的强度(qingd)提高提高纵筋配筋率增大纵筋配筋率增大(z

5、n d)抗剪承载力提高抗剪承载力提高(t go)三、影响无腹筋梁抗剪承载力的因素三、影响无腹筋梁抗剪承载力的因素2. 2. 混凝土的强度与纵筋的配筋率混凝土的强度与纵筋的配筋率第11页/共73页第十二页，共74页。开裂前构件的受力性能与无腹筋梁相似(xin s)，腹筋中的应力很小A0IMy0bIVS2242tp2242cpPPsA当tpmaxft (二轴抗拉强度(kn l qin d)时，梁的剪弯段开裂，出现斜裂缝开裂后，腹筋的应力增大，限制了斜裂缝(li fng)的发展，提高了抗剪承载力四、有腹筋梁的抗剪机制四、有腹筋梁的抗剪机制1. 1. 构件的开裂构件的开裂第12页/共73页第十三页，共

6、74页。3且腹筋配置量较小时，斜拉破坏，腹筋用量太少，起不到应有(yn yu)的作用四、有腹筋梁的抗剪机制四、有腹筋梁的抗剪机制(jzh)2. 2. 裂缝的发展及破坏裂缝的发展及破坏(phui)(phui)形态形态第15页/共73页第十六页，共74页。设计设计(shj)时应避免出时应避免出现此二种破坏形态现此二种破坏形态四、有腹筋梁的抗剪机制四、有腹筋梁的抗剪机制(jzh)2. 2. 裂缝的发展及破坏裂缝的发展及破坏(phui)(phui)形态形态第16页/共73页第十七页，共74页。以剪压破坏以剪压破坏(phui)为例为例sinsin, 0coscos, 0bvdicubiscTTVVVVY

7、TVTCXVdVuVcCcViTsaTvTb四、有腹筋梁的抗剪机制四、有腹筋梁的抗剪机制(jzh)3. 3. 抗剪机制抗剪机制(jzh)(jzh)第17页/共73页第十八页，共74页。0.40.30.20.10123450bhfVcc斜压剪压斜拉PPaa五、影响五、影响(yngxing)有腹筋梁抗剪承载力的因素有腹筋梁抗剪承载力的因素1. 1. 剪跨比剪跨比-和无腹筋梁类似和无腹筋梁类似(li s)(li s)第18页/共73页第十九页，共74页。混凝土的强度(qingd)提高在一定的范围在一定的范围(fnwi)内，腹内，腹筋配筋率增大筋配筋率增大抗剪承载力提高(t go)抗剪承载力提高五、影

8、响有腹筋梁抗剪承载力的因素五、影响有腹筋梁抗剪承载力的因素2. 2. 混凝土强度与腹筋的配筋量混凝土强度与腹筋的配筋量第19页/共73页第二十页，共74页。VuVcCcVdViTsa忽略ViVdbhh0As1h0)21(, 0, 0, 0010010101hhhbaVMhbVYAhbXcccssc由后二式cccff15 . 01实际上是剪压区的加载规律(gul)Vch0asAs1h0c六、受弯构件六、受弯构件(gujin)抗剪承载力分析抗剪承载力分析1. 1. 无腹筋梁的抗剪承载力无腹筋梁的抗剪承载力第20页/共73页第二十一页，共74页。cccff15 . 01Vch0asAs1h0c6时0

9、max20. 0bhfVVccuu当40.3fcA时，取Nc=0.3fcA0 . 30 . 35 . 15 . 1/,5 . 1:33112/00时，取时，取集中荷载为主时均布荷载其它偏压构件时，取；当时，取当）（假定反弯点在柱中点框架柱：hahHn柱的净高(jn o)八、有轴力作用八、有轴力作用(zuyng)构件抗剪承载力构件抗剪承载力2. 2. 有轴向压力作用有轴向压力作用(zuyng)(zuyng)构件的抗剪承载力构件的抗剪承载力混凝土结构设计规范（GB50010）第36页/共73页第三十七页，共74页。0max25. 0bhfVccumin01.750.071.0utcVf bhN00

10、1.750.071.0svutyvcAVf bhfhNs当N0.3fcA时，取N=0.3fcA八、有轴力作用八、有轴力作用(zuyng)构件抗剪承载力构件抗剪承载力2. 2. 有轴向压力作用有轴向压力作用(zuyng)(zuyng)构件的抗剪承载力构件的抗剪承载力混凝土结构(jigu)设计规范（GB50010）第37页/共73页第三十八页，共74页。tsvyvtuNhsAfbhfV2 . 00 . 175. 10000036. 0bhfhsAfVhsAftsvyvusvyv取时，当上式的计算值小于八、有轴力作用八、有轴力作用(zuyng)构件抗剪承载力构件抗剪承载力3. 3. 有轴向拉力作用有

11、轴向拉力作用(zuyng)(zuyng)构件的抗剪承载力构件的抗剪承载力混凝土结构(jigu)设计规范（GB50010）第38页/共73页第三十九页，共74页。八、有轴力作用八、有轴力作用(zuyng)构件抗剪承载力构件抗剪承载力4. 4. 矩形矩形(jxng)(jxng)截面双向受剪柱的抗剪承载力截面双向受剪柱的抗剪承载力Vuyx单向受剪时单向受剪时和剪力平行和剪力平行(pngxng)方方向的箍筋肢向的箍筋肢受力受力双向受剪时双向受剪时所有的箍筋所有的箍筋肢均受力肢均受力两者性能有明显差别两者性能有明显差别请自学相关的内容请自学相关的内容第39页/共73页第四十页，共74页。ssDD八、有轴

12、力作用八、有轴力作用(zuyng)构件抗剪承载力构件抗剪承载力5. 5. 钢筋钢筋(gngjn)(gngjn)混凝土圆柱的抗剪承载力混凝土圆柱的抗剪承载力第40页/共73页第四十一页，共74页。sDsD0.040.030.020.0101232ccVf D21.00.0831.5ctcVf DN当Nc0.3fcA时，取Nc=0.3fcA当3时，取=3。八、有轴力作用八、有轴力作用(zuyng)构件抗剪承载力构件抗剪承载力5. 5. 钢筋钢筋(gngjn)(gngjn)混凝土圆柱的抗剪承载力混凝土圆柱的抗剪承载力第41页/共73页第四十二页，共74页。sDVsAsv1fyv45a a bi1si

13、nssvyviVA fi计算复杂(fz)，有必要作简化八、有轴力作用八、有轴力作用(zuyng)构件抗剪承载力构件抗剪承载力5. 5. 钢筋钢筋(gngjn)(gngjn)混凝土圆柱的抗剪承载力混凝土圆柱的抗剪承载力第42页/共73页第四十三页，共74页。111248svyvsvyvsA fA fDVDssbaaVsAsv1fyv/sD /412svyvsA fVDs八、有轴力作用八、有轴力作用(zuyng)构件抗剪承载力构件抗剪承载力5. 5. 钢筋钢筋(gngjn)(gngjn)混凝土圆柱的抗剪承载力混凝土圆柱的抗剪承载力sDVsAsv1fyv45a a bisaa第43页/共73页第四十

14、四页，共74页。2max0.25uccVf D2min1.00.0831.5utcVf DN121.0 0.0831.52svyvutcAfVf DDNs当Nc0.3fcA时，取Nc=0.3fcA八、有轴力作用八、有轴力作用(zuyng)构件抗剪承载力构件抗剪承载力5. 5. 钢筋钢筋(gngjn)(gngjn)混凝土圆柱的抗剪承载力混凝土圆柱的抗剪承载力sDVsAsv1fyv45a a bi第44页/共73页第四十五页，共74页。00.44ctVfbh最小配箍率最小配箍率Vch0asAsVch0asAskh0发生发生(fshng)斜拉破坏的无腹筋斜拉破坏的无腹筋梁梁01.751.0ctVf

15、bh=3.0配置配置(pizh)最少量的箍筋时最少量的箍筋时0svuyvAVfkhs九、箍筋的构造九、箍筋的构造(guzo)要求要求第45页/共73页第四十六页，共74页。最小配箍率最小配箍率Vch0asAsmin0.44svtsvyvAfbskfVch0asAskh000.44ctVf bh0svuyvAVfkhsVc=Vuk=13min(0.11 0.44)svtsvyvAfbsf九、箍筋的构造九、箍筋的构造(guzo)要求要求第46页/共73页第四十七页，共74页。PPsyvtsvsvffbsA/24. 0min最小配箍率最小配箍率最大箍筋间距最大箍筋间距(jin j)原则原则(yunz

16、)max0max,4Dshs圆柱具体具体(jt)数数值值教材表教材表7-1（缺圆柱）（缺圆柱）略大于略大于k=2时的值时的值九、箍筋的构造要求九、箍筋的构造要求第47页/共73页第四十八页，共74页。PPs0max)25. 02 . 0(bhfVVccu若不满足调整(tiozhng)截面尺寸ct0.070.2cNVVN按最小配箍率配箍筋预先(yxin)选定求sAsvsvAyvtsvsvff /24. 0min选定s十、基本十、基本(jbn)公式的应用公式的应用1. 1. 基于承载力的斜截面配筋设计基于承载力的斜截面配筋设计sin8 . 02 . 007. 07 . 00 . 175. 100s

17、bybtcsvyvtuAfNNhsAfbhfVV或者第48页/共73页第四十九页，共74页。PPsct0.070.2ucNVVNminminmax,svsvsvsvss，或但0ct(0.2 0.25)min0.070.2ccucsbf bhVNVVVNminsvsv十、基本十、基本(jbn)公式的应用公式的应用2. 2. 既有构件既有构件(gujin)(gujin)斜截面的抗剪承载力斜截面的抗剪承载力第49页/共73页第五十页，共74页。112233*支座支座(zh zu)边缘处截面边缘处截面1-1*纵筋弯起点处截面纵筋弯起点处截面(jimin)2-2*箍筋面积或间距改变箍筋面积或间距改变(g

18、ibin)处截面处截面3-3*腹板宽度改变处截面腹板宽度改变处截面4-4十、基本公式的应用十、基本公式的应用3. 3. 计算截面的位置计算截面的位置44第50页/共73页第五十一页，共74页。类似类似(li s)（略）（略）sDsD十、基本公式十、基本公式(gngsh)的应用的应用4. 4. 钢筋钢筋(gngjn)(gngjn)混凝土双向受剪柱及圆柱混凝土双向受剪柱及圆柱第51页/共73页第五十二页，共74页。十、基本十、基本(jbn)公式的应用公式的应用5. 5. 支座处计算支座处计算(j sun)(j sun)截面的剪力截面的剪力扇形压力区45454545设计剪力（当然，设计时直接取支座(

19、zh zu)边缘的剪力时偏于安全，但进行进行既有构件安全性评定时不同的剪力值会带来相反的结果）h0h0h0h0第52页/共73页第五十三页，共74页。十、基本公式十、基本公式(gngsh)的应用的应用5. 5. 支座处计算支座处计算(j sun)(j sun)截面的剪力截面的剪力h0注意注意(zh y)：下列情况只能取支座边缘的剪力：下列情况只能取支座边缘的剪力第53页/共73页第五十四页，共74页。十、基本公式十、基本公式(gngsh)的应用的应用6. 6. 变截面变截面(jimin)(jimin)梁的剪力梁的剪力tan10hMVV截面截面(jimin)随弯矩的增大而随弯矩的增大而增大增大M

20、1M2VVV1V2C1T1T2C2h01CTh02第54页/共73页第五十五页，共74页。十、基本十、基本(jbn)公式的应用公式的应用6. 6. 变截面变截面(jimin)(jimin)梁的剪力梁的剪力M1M2VVV2V1T2C2C1T1h02TCh01截面截面(jimin)随弯矩的增大随弯矩的增大而减小而减小tan01hMVV第55页/共73页第五十六页，共74页。十、基本公式十、基本公式(gngsh)的应用的应用6. 6. 变截面变截面(jimin)(jimin)梁的剪力梁的剪力VV1C tanac均布荷载均布荷载(hzi)下的屋面梁下的屋面梁第56页/共73页第五十七页，共74页。十、

21、基本公式十、基本公式(gngsh)的应用的应用6. 6. 变截面变截面(jimin)(jimin)梁的剪力梁的剪力均布荷载均布荷载(hzi)下的加腋梁下的加腋梁VV1T tant第57页/共73页第五十八页，共74页。Mu斜VcCcTsTvTbZsvZsbZTs+TbMu正CcZsbbsvvsuZTZTZTM斜ZTTMbsu)(正ZsbZ正斜uuMM斜截面(jimin)受弯承载力总能满足支座(zh zu)处纵筋锚固不足纵筋弯起、切断(qi dun)不当异常情况需采取构造措施十一、保证斜截面受弯的措施十一、保证斜截面受弯的措施1. 1. 基本概念基本概念第58页/共73页第五十九页，共74页。抵

22、抗(dkng)弯矩)5 . 0(0bffAhAfMMcyssyuRssiRRiAAMM/画出每个截面的抵抗弯矩抵抗(dkng)弯矩图1、2、3分别为、 、 筋的充分利用点2、3、a分别为、 、 筋的不需要点设计时，应尽量设计时，应尽量(jnling)使抵抗弯矩图包住弯矩图，使抵抗弯矩图包住弯矩图，且两者越近越经济且两者越近越经济qAB325弯矩图ba3211125125125抵抗弯矩图lalala十一、保证斜截面受弯的措施十一、保证斜截面受弯的措施2. 2. 抵抗弯矩图抵抗弯矩图第59页/共73页第六十页，共74页。ABqlasMAMB开裂(ki li)前A处的弯矩为MA开裂(ki li)后斜

23、截面的弯矩为MBABMM开裂后钢筋(gngjn)的拉力Ts明显增大。若las不够则容易发生锚固破坏十一十一(ShY)、保证斜截面受弯的措施、保证斜截面受弯的措施3. 3. 纵向受力钢筋在支座处的锚固纵向受力钢筋在支座处的锚固第60页/共73页第六十一页，共74页。ABqlasMAMB简支板或连续板下部(xi b)纵筋伸入支座的长度dlas5纵向(zn xin)钢筋的直径十一、保证十一、保证(bozhng)斜截面受弯的措施斜截面受弯的措施3. 3. 纵向受力钢筋在支座处的锚固纵向受力钢筋在支座处的锚固第61页/共73页第六十二页，共74页。简支梁或连续梁简支端下部纵筋伸入支座(zh zu)的长度

24、时当07 . 0bhfVt纵向钢筋(gngjn)的直径dlas5时当07 . 0bhfVtdlas12带肋钢筋：dlas15光圆钢筋：如梁内支座处的锚固不能满足上述要求，应采取如梁内支座处的锚固不能满足上述要求，应采取(ciq)加加焊锚固钢板等有效措施焊锚固钢板等有效措施十一、保证斜截面受弯的措施十一、保证斜截面受弯的措施3. 3. 纵向受力钢筋在支座处的锚固纵向受力钢筋在支座处的锚固ABqlasMAMB第62页/共73页第六十三页，共74页。纵筋的弯起必须满足三方面(fngmin)的要求：*保证保证(bozhng)正截面的受正截面的受弯承载力弯承载力*保证保证(bozhng)斜截面的受剪斜截

25、面的受剪承载力承载力*保证斜截面的受弯承载力保证斜截面的受弯承载力计算及构造确定构造确定计算及构造确定十一、保证斜截面受弯的措施十一、保证斜截面受弯的措施4. 4. 纵向受力钢筋的弯起纵向受力钢筋的弯起第63页/共73页第六十四页，共74页。d在2点以外保证(bozhng)正截面受弯保证(bozhng)斜截面受弯？2/01hs 1e几何中心轴321acdADE200b十一、保证斜截面十一、保证斜截面(jimin)受弯的措施受弯的措施4. 4. 纵向受力钢筋的弯起纵向受力钢筋的弯起第64页/共73页第六十五页，共74页。TsTbs1ZZsb 未弯起时ZTZTMbsu斜弯起后sbbsuZTZTM斜

26、保证不发生斜截面破坏ZZsZsbcossin1sin)cos1 (1Zs2/01hs 1e几何中心轴321acdADE200b十一、保证十一、保证(bozhng)斜截面受弯的措施斜截面受弯的措施4. 4. 纵向纵向(zn xin)(zn xin)受力钢筋的弯起受力钢筋的弯起第65页/共73页第六十六页，共74页。TsTbs1ZZsb sin)cos1 (1Zs0)77. 091. 0(hZ 取010010)445. 0525. 0(,60)319. 0372. 0(,45hshs统一取015 . 0 hs 十一、保证十一、保证(bozhng)斜截面受弯的措施斜截面受弯的措施4. 4. 纵向纵向(zn xin)(zn xin)受力钢筋的弯起受力钢筋的弯起第66页/共73页第六十七页，共74页。跨中受拉钢筋一般不宜截断，支座负筋的截断应符合下列(xili)规定