5.6保证斜截面受弯承载力的配筋构造 - 混凝土结构设计原理ppt课件

1、1 1、概、概 述述受弯构件正截面受弯承载力和斜截面受剪承载力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，钢筋强度的充分利用是建立在可靠的的计算中，钢筋强度的充分利用是建立在可靠的配筋构造根底上的；配筋构造根底上的；配筋构造是计算模型和构件受力的必要条件如配筋构造是计算模型和构件受力的必要条件如双筋梁，箍筋的构造要求是保证受压钢筋强度发双筋梁，箍筋的构造要求是保证受压钢筋强度发扬的必要条件；扬的必要条件；没有可靠的配筋构造，计算模型和构件受力就不没有可靠的配筋构造，计算模型和构件受力就不能够成立；能够成立；配筋构造与计算设计同等重要。由于忽略配筋构配筋构造与计算设计同等重要。由于忽略配

2、筋构造而呵斥工程事故的情况是很多的。造而呵斥工程事故的情况是很多的。 5.6保证斜截面受弯承载力的配筋构造保证斜截面受弯承载力的配筋构造故切不可重计算，轻构造。故切不可重计算，轻构造。混凝土构造设计原理混凝土构造设计原理5.受弯构件斜截面承载力计算正截面受弯承载力图正截面受弯承载力图按实践配置的纵向钢筋绘制的梁上各正截面所能接受的弯矩图。反映了沿梁长正截面上资料的抗力，故简称资料图。Mu斜VcCcTsTvTbZsvZsbZsbbsvvsuZTZTZTM斜ZTMsu正普通情况下正斜uuMM斜截面受弯承载力总能满足支座处纵筋锚固缺乏纵筋弯起、切断不当异常情况需采取构造措施Mu正CcTsZ 由前知，

3、梁内纵筋的配置是按设计弯矩图中弯矩最大的控由前知，梁内纵筋的配置是按设计弯矩图中弯矩最大的控制截面确定的。为节约钢材，可根据设计弯矩图的变化将钢筋制截面确定的。为节约钢材，可根据设计弯矩图的变化将钢筋弯起作受剪钢筋或截断。但钢筋的弯起和截断均应满足受弯承弯起作受剪钢筋或截断。但钢筋的弯起和截断均应满足受弯承载力的要求。载力的要求。2、资料抵抗弯矩图、资料抵抗弯矩图设计弯矩图：由荷载产生的反映受弯构件各截面计算弯矩的图设计弯矩图：由荷载产生的反映受弯构件各截面计算弯矩的图形。形。Mu图图 M 图图q2f251f22M 图图Mmax2f251f22抵抗弯矩图：根据梁的实践配筋画出的反映梁各正截面所

4、能抵抵抗弯矩图：根据梁的实践配筋画出的反映梁各正截面所能抵抗弯矩大小的资料图形。抗弯矩大小的资料图形。2f251f22混凝土构造设计原理混凝土构造设计原理5.受弯构件斜截面承载力计算请看动画请看动画各正截面抵抗弯矩的大小，可按实践配筋量用正截面各正截面抵抗弯矩的大小，可按实践配筋量用正截面复核的方法来计算：复核的方法来计算：)2(10bfAfhAfMcsysyu每根钢筋所能承当的弯矩，可近似按其面积比来计算：每根钢筋所能承当的弯矩，可近似按其面积比来计算：ssiuuiAAMMMui第第 i 根钢筋所能承当的弯矩；根钢筋所能承当的弯矩；Asi 第第 i 根钢筋的截面面积。根钢筋的截面面积。混凝土

5、构造设计原理混凝土构造设计原理5.受弯构件斜截面承载力计算 实际上讲，梁内钢筋在正截面不再需求其参与抵抗弯矩时，实际上讲，梁内钢筋在正截面不再需求其参与抵抗弯矩时，便可弯起参与斜截面任务，以充分利用钢筋资料。弯起原那么：便可弯起参与斜截面任务，以充分利用钢筋资料。弯起原那么：Mu图包住图包住M图，满足受弯承载力的要求；图，满足受弯承载力的要求；起弯点至充分利用点间隔大于起弯点至充分利用点间隔大于0.5h0。2f251f222f251f22 Mu2 Mu1abccdd0.5h0钢筋的弯起钢筋的弯起(10.2.8)(10.2.8)混凝土构造设计原理混凝土构造设计原理5.受弯构件斜截面承载力计算2f

6、251f22抵抗弯矩图的绘制抵抗弯矩图的绘制Mmax12342f251f22 用同一比例，绘梁纵剖面图、设计弯矩图用同一比例，绘梁纵剖面图、设计弯矩图M，在，在M图上叠图上叠绘抵抗弯矩图绘抵抗弯矩图Mu, 再按每根钢筋再按每根钢筋Asi承当的弯矩划分承当的弯矩划分Mui，每一，每一小块矩形代表小块矩形代表Asi承当的弯矩承当的弯矩Mui 。：125Mu：125：122号钢筋充分利用点号钢筋充分利用点号钢筋理结论点号钢筋理结论点号钢筋充分利用点号钢筋充分利用点混凝土构造设计原理混凝土构造设计原理5.受弯构件斜截面承载力计算 思索到斜裂痕出现的能够性，钢筋弯起时还应满足斜截面受思索到斜裂痕出现的能

7、够性，钢筋弯起时还应满足斜截面受弯承载力的要求。斜裂痕出现后，会导致弯承载力的要求。斜裂痕出现后，会导致-截面处钢筋的拉截面处钢筋的拉应力与斜裂痕顶端应力与斜裂痕顶端-截面位置的钢筋应力根本一样，如钢筋截面位置的钢筋应力根本一样，如钢筋全部伸入支座，那么不会产生眼斜截面的受弯破坏。全部伸入支座，那么不会产生眼斜截面的受弯破坏。IIIIIIh0/2 但假设部分钢筋过早弯起，但假设部分钢筋过早弯起，那么能够会产生沿斜截面受弯承那么能够会产生沿斜截面受弯承载力缺乏的问题。载力缺乏的问题。混凝土构造设计原理混凝土构造设计原理5.受弯构件斜截面承载力计算设设-截面钢筋充分利用截面的设计弯矩为截面钢筋充分

8、利用截面的设计弯矩为MM，充分利用，充分利用的钢筋面积为的钢筋面积为AsAs，弯起钢筋的面积为，弯起钢筋的面积为AsbAsb。假设钢筋不弯起，斜。假设钢筋不弯起，斜截面受弯承载力为：截面受弯承载力为：IIIIIIh0/2zAfTzMsyITMIzMT1TbzzbabsbysbsybbzAfzAAfzTzTM)(1而钢筋弯起时，斜截而钢筋弯起时，斜截面受弯承载力为：面受弯承载力为：钢筋弯起后，为保证斜截面受弯承载力，钢筋弯起后，为保证斜截面受弯承载力，应满足：应满足：M MI即：即：zbz混凝土构造设计原理混凝土构造设计原理5.受弯构件斜截面承载力计算IIIIIIh0/2zAfTzMsyITMI

9、zMT1TbzzbabsbysbsybzAfzAAfzTzTM)(1cossinzazb05 . 0sin)cos1 (hza钢筋弯起后，为保证斜截面受弯承载力，应钢筋弯起后，为保证斜截面受弯承载力，应满足：满足：M MI即：即：zbzzaasinzsin设弯起点到设弯起点到-截面的间隔为截面的间隔为a，钢筋的弯，钢筋的弯起角度为起角度为，由图可得，由图可得 当弯起钢筋作为抗剪腹筋时，其间距还应满足抗剪的构造要求，同时弯折终点应有不断线段锚固长度，当直线段位于受拉区时，直线段长度不小于20d；当直线段位于受压区时，直线段长度不小于10d10.2.7)。 当弯起钢筋不能同时满足正截面和斜截面的承

10、载力要求时，可单独设置仅作为受剪的弯起钢筋，但必需在集中荷载或支座两侧均设置弯起钢筋，这种弯起钢筋称为“鸭筋。 10.2.1350SSmax混凝土构造设计原理混凝土构造设计原理5.受弯构件斜截面承载力计算弯起钢筋要求小结：弯起钢筋要求小结：1、满足正截面受弯承载力要求、满足正截面受弯承载力要求 Mu图图M图图2、满足斜截面受弯承载力要求、满足斜截面受弯承载力要求 弯起点至充分利用点间隔弯起点至充分利用点间隔0.5h03、满足斜截面受剪承载力要求、满足斜截面受剪承载力要求和构造要求和构造要求混凝土构造设计原理混凝土构造设计原理5.受弯构件斜截面承载力计算钢筋的截断钢筋的截断(10.2.3)(10

11、.2.3)混凝土构造设计原理混凝土构造设计原理5.受弯构件斜截面承载力计算延伸长度延伸长度ld(development length) 钢筋截断点到计算最大负弯矩截面的间隔钢筋截断点到计算最大负弯矩截面的间隔10.2.3 。a. V0.7ftbh0：当最大负弯矩较小时，钢筋可一次全部：当最大负弯矩较小时，钢筋可一次全部截断。截断。lc220d1.2laabcla的计算见：的计算见：9.3.1混凝土构造设计原理混凝土构造设计原理5.受弯构件斜截面承载力计算延伸长度延伸长度ld(development length) 钢筋截断点到计算最大负弯矩截面的间钢筋截断点到计算最大负弯矩截面的间隔。隔。a.

12、 V0.7ftbh0：当最大负弯矩较小时，钢筋可一次全部：当最大负弯矩较小时，钢筋可一次全部截断。截断。lc220d1.2laabcdlllcad202 . 1max2混凝土构造设计原理混凝土构造设计原理5.受弯构件斜截面承载力计算V0.7ftbh0：当弯矩较大时，钢筋可分批截断：当弯矩较大时，钢筋可分批截断lc220d1.2la1.2la20d混凝土构造设计原理混凝土构造设计原理5.受弯构件斜截面承载力计算b. V0.7ftbh0lm-Mabch01.2lah0负弯矩区段裂痕开展负弯矩区段裂痕开展d 由于剪力较大，能够产生斜裂痕。钢筋应力将产生重由于剪力较大，能够产生斜裂痕。钢筋应力将产生重

13、分布，主裂痕分布，主裂痕b处的钢筋应力与根部截面处的钢筋应力与根部截面a处的钢筋应力处的钢筋应力根本一样，当根本一样，当lm/h0较大时，较大时，c点处还能够产生其它斜裂点处还能够产生其它斜裂痕，痕，bc段钢筋应力还会增大，要思索增大锚固长度。段钢筋应力还会增大，要思索增大锚固长度。混凝土构造设计原理混凝土构造设计原理5.受弯构件斜截面承载力计算lc220 d 20 d 或或h0h0h0+1.2laabch0a 由于剪力较大能够产生斜裂痕，钢筋强度充分利用点由a点移至斜裂痕与纵筋相交处a点，同时受弯矩分布影响，钢筋强度充分利用点能够还会向右偏移。dlhllcad202 . 1max20一次截断

14、情况一次截断情况混凝土构造设计原理混凝土构造设计原理5.受弯构件斜截面承载力计算多次截断情况多次截断情况lm1.3h0 h0+1.2 la h0+1.2 la07 .12 .1hla或或 20d或或 20dh0或或 20dh0混凝土构造设计原理混凝土构造设计原理5.受弯构件斜截面承载力计算 9.3.1是以拔出实验为根底确定根本锚固长度是以拔出实验为根底确定根本锚固长度的。取粘结强度的。取粘结强度tu与混凝土抗拉强度与混凝土抗拉强度 ft 成正比，并根成正比，并根据实验结果，取钢筋受拉时的根本锚固长度为：据实验结果，取钢筋受拉时的根本锚固长度为：dffltya 锚固钢筋的外形系数锚固钢筋的外形系

15、数 钢筋类型光面钢筋带肋钢筋三面刻痕钢丝螺旋肋钢丝三股钢绞线七股钢绞线钢筋外形系数0.160.140.190.130.160.17注：1、光面钢筋系指 HPB235 级热轧钢筋；带肋钢筋系指 HRB335、HRB400、RRB400级热轧钢筋及热处置钢筋3、 钢筋的锚固和搭接钢筋的锚固和搭接根本锚固长度根本锚固长度(9.3.1)混凝土构造设计原理混凝土构造设计原理5.受弯构件斜截面承载力计算* 构件中钢筋的实践锚固长度应根据构件中钢筋的实践锚固长度应根据钢筋的受力情况、维护层厚度、钢筋钢筋的受力情况、维护层厚度、钢筋方式等的影响，采用根本锚固长度方式等的影响，采用根本锚固长度la乘以以下修正系

16、数，并不小于最小锚乘以以下修正系数，并不小于最小锚固长度，也不小于固长度，也不小于0.7la和和250mm。锚固钢筋的维护层厚度修正系数维护层厚度2d3d4d5d修正系数0.90.80.750.7当受拉钢筋采用并筋方式时，由于其外表积减小，计算其根当受拉钢筋采用并筋方式时，由于其外表积减小，计算其根本锚固长度时应采用并筋的等效直径本锚固长度时应采用并筋的等效直径de双并筋双并筋de=1.4d，三并，三并筋筋de=1.7d；当肋纹钢筋锚固区混凝土维护层厚度大于当肋纹钢筋锚固区混凝土维护层厚度大于2d时，锚固长度可时，锚固长度可乘以维护层修正系数，但对位于构件顶面混凝土中的程度钢筋，乘以维护层修正

17、系数，但对位于构件顶面混凝土中的程度钢筋，不进展维护层厚度修正。不进展维护层厚度修正。受拉钢筋的最小锚固长度(mm)钢筋类型光面钢筋带肋钢筋三面刻痕钢丝螺旋肋钢丝三股钢绞线七股钢绞线最小锚固长度20d25d100d80d90d100d混凝土构造设计原理混凝土构造设计原理5.受弯构件斜截面承载力计算当钢筋末端采用图示机械锚固措施时，锚固长度可乘以机械当钢筋末端采用图示机械锚固措施时，锚固长度可乘以机械锚固修正系数锚固修正系数0.70.7。(9.3.2)(9.3.2)受压钢筋锚固长度不宜小于受拉钢筋锚固长度的受压钢筋锚固长度不宜小于受拉钢筋锚固长度的0.7倍；倍； (9.3.3)当锚固钢筋在混凝土

18、施工过程中易受扰动时如滑模施工，当锚固钢筋在混凝土施工过程中易受扰动时如滑模施工，锚固长度应乘以施工扰动系数锚固长度应乘以施工扰动系数1.1； (9.3.1)除构造需求的锚固长度外，当受力钢筋的实践配筋面积大于其除构造需求的锚固长度外，当受力钢筋的实践配筋面积大于其设计计算面积时，锚固长度可乘以设计计算面积与实践配筋面积设计计算面积时，锚固长度可乘以设计计算面积与实践配筋面积比值的配筋余量修正系数，但不得小于最小锚固长度。接受动力比值的配筋余量修正系数，但不得小于最小锚固长度。接受动力荷载和按抗震设计的构造，不思索配筋余量修正系数。荷载和按抗震设计的构造，不思索配筋余量修正系数。 (9.3.1

19、)5dD=4d(级钢筋 )5d(级钢筋 )5ddd5ddd4d混凝土构造设计原理混凝土构造设计原理5.受弯构件斜截面承载力计算锚固区箍筋要求锚固区箍筋要求(9.3.2)规定在受力钢筋锚固长度范围内规定在受力钢筋锚固长度范围内箍筋的直径不小于箍筋的直径不小于0.25d或或0.25deq，箍筋间距不大于箍筋间距不大于10d，采用机械锚固措施，采用机械锚固措施时不应大于时不应大于5d，在锚固长度范围内箍筋，在锚固长度范围内箍筋的数量不少于三个。当锚固钢筋的混凝的数量不少于三个。当锚固钢筋的混凝土维护层厚度大于土维护层厚度大于5d或或5de时，箍筋时，箍筋配置要求可放松。配置要求可放松。混凝土构造设计

20、原理混凝土构造设计原理5.受弯构件斜截面承载力计算 支座处有横向压应力，使粘结作用得到改善。因此支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座处的锚固长度las可比根本锚固长度可比根本锚固长度la减小。减小。 光面钢筋末端应设置规范弯钩。当伸入支座的锚固光面钢筋末端应设置规范弯钩。当伸入支座的锚固长度不符合要求时，可在钢筋端部加焊锚固钢板或将长度不符合要求时，可在钢筋端部加焊锚固钢板或将钢筋焊接在梁端预埋件上。钢筋焊接在梁端预埋件上。当当V0.7ftbh0时，时，las5d当当V0.7ftbh0时，时， 带肋钢筋带肋钢筋 las12d 光面钢筋光面钢筋 las15d简支支座锚

21、固要求简支支座锚固要求 对于板，普通剪力较小，对于板，普通剪力较小，通常满足通常满足V0.7ftbh0的条件。的条件。且延续板的中间支座普通无且延续板的中间支座普通无正弯矩，因此板的简支支座正弯矩，因此板的简支支座和中间支座下部纵向受力钢和中间支座下部纵向受力钢筋的锚固长度均取筋的锚固长度均取las5d。对于梁，对于梁， (10.2.2)混凝土构造设计原理混凝土构造设计原理5.受弯构件斜截面承载力计算 当柱截面高度足够时，框架梁上部纵筋可用直线方当柱截面高度足够时，框架梁上部纵筋可用直线方式伸入支座锚固，锚固长度不小于式伸入支座锚固，锚固长度不小于la，且应伸过柱中心，且应伸过柱中心线不小于线

22、不小于5d。 当柱截面高度缺乏以布置直线钢筋时，应将梁上部当柱截面高度缺乏以布置直线钢筋时，应将梁上部纵筋伸至节点外边并向下弯折，但弯折前的程度投影纵筋伸至节点外边并向下弯折，但弯折前的程度投影长度长度lah0.4la，弯折后的垂直长度不应小于，弯折后的垂直长度不应小于15d。梁柱边支座梁柱边支座la15dla0.7la受拉钢筋受压钢筋0.4(10.4.1)混凝土构造设计原理混凝土构造设计原理5.受弯构件斜截面承载力计算下部纵筋伸入支座的锚固要求：下部纵筋伸入支座的锚固要求：当计算中不利用其强度时，锚固长度可按当计算中不利用其强度时，锚固长度可按V0.7ftbh0时的简时的简支支座情况思索；支

23、支座情况思索；当计算中充分利用钢筋的抗拉强度时，钢筋伸入支座的锚固当计算中充分利用钢筋的抗拉强度时，钢筋伸入支座的锚固长度不应小于长度不应小于la。假设柱截面高度不够时，可将钢筋向上弯折，。假设柱截面高度不够时，可将钢筋向上弯折，弯折的构造要求与上部钢筋向下弯折情况一样；弯折的构造要求与上部钢筋向下弯折情况一样；梁柱边支座梁柱边支座la15dla0.7la受拉钢筋受压钢筋0.4(10.4.2)混凝土构造设计原理混凝土构造设计原理5.受弯构件斜截面承载力计算当计算中充分利用钢筋的受压强度时，钢筋伸入支座的锚固长度不应小于0.7la。梁柱边支座梁柱边支座la15dla0.7la受拉钢筋受压钢筋0.

24、4(10.4.2)混凝土构造设计原理混凝土构造设计原理5.受弯构件斜截面承载力计算梁柱中间支座梁柱中间支座lahh0.4 la0.4 la15d 框架梁或延续梁的上部纵筋应贯穿中间节点或中间框架梁或延续梁的上部纵筋应贯穿中间节点或中间支座；支座； 框架梁或延续梁的下部纵筋在中间节点或中间支座框架梁或延续梁的下部纵筋在中间节点或中间支座处应满足以下锚固要求：见处应满足以下锚固要求：见10.4.2条条混凝土构造设计原理混凝土构造设计原理5.受弯构件斜截面承载力计算梁柱顶层端节点梁柱顶层端节点1.5la65%As1.7la12d 框架顶层端节点处钢筋的锚固，见框架顶层端节点处钢筋的锚固，见10.4.4条。条。混凝土构造设计原理混凝土构造设计原理5.受弯构件斜截面承载力计算实验阐明，影响搭接区段的实验阐明，影响搭接区段的粘结强度粘结强度tu的要素与拔出实的要素与拔出实验的粘结强度根本一样，但验的粘结强度根本一样，但由于钢筋净间距的减小使劈由于钢筋净间距的减小使劈裂裂痕更早出现，粘结强度裂裂痕更早出现，粘结强度降低。因此降低。因此规定。规定。当同一搭接范围受拉钢筋当同一搭接范围受拉钢筋搭接接头的百分率不超越搭接接头的百分率不超越25%时，搭接长度为相应根时，搭接长度为相应根本锚固长度的本锚固长度的1.2倍。倍。当同一搭接范围受拉钢筋当