青岛理工大学混凝土结构设计原理课件混凝土结构纵向钢筋的弯起和截断

1、 为节约钢材，可根据设计弯矩图的变化将钢筋弯起为节约钢材，可根据设计弯矩图的变化将钢筋弯起（作受作受剪钢筋剪钢筋）或截断。但钢筋的弯起和截断均应满足正截面和斜截或截断。但钢筋的弯起和截断均应满足正截面和斜截面受弯承载力的要求。面受弯承载力的要求。一、抵抗弯矩图（材料图）一、抵抗弯矩图（材料图）-抗力图抗力图5.6 纵向钢筋的弯起和截断第五章 受弯构件斜截面受剪承载力1 1、概念、概念: :按实际纵向受力钢筋布置情况,对梁各正截面产生的受弯承载力设计值Mu所绘制的图形。q225122M 图Mu图M 图225122Mmax5.6 5.6 纵向钢筋的弯起和截断纵向钢筋的弯起和截断 近似按每根（或每组

2、）钢筋的面积的比例划分出各根（或近似按每根（或每组）钢筋的面积的比例划分出各根（或各组）各组）钢筋提供的受弯承载力钢筋提供的受弯承载力M ui ， M ui可近似取可近似取5.6 纵向钢筋的弯起和截断第五章 受弯构件斜截面受剪承载力ussiuiMAAM如前图可作如下划分如前图可作如下划分q2 25122M 图Mu 图 M图2 251 22Mmax2 251 222 2、抵抗弯矩图的划分抵抗弯矩图的划分即各根钢筋提供的受弯承载力即各根钢筋提供的受弯承载力M ui 至弯起钢筋与梁中心线的交点（至弯起钢筋与梁中心线的交点（d），该根（或），该根（或该组）弯起钢筋的正截面抗弯承载力完全消失，其该组）弯

3、起钢筋的正截面抗弯承载力完全消失，其间（即间（即c与与d之间）之间） 用斜直线相连。用斜直线相连。5.6 纵向钢筋的弯起和截断第五章 受弯构件斜截面受剪承载力梁中心线梁中心线3 3、有弯起钢筋时抵抗弯矩图的画法、有弯起钢筋时抵抗弯矩图的画法1 1、纵筋弯起应满足的条件、纵筋弯起应满足的条件 （1）满足正截面受弯承载力的要求（满足正截面受弯承载力的要求（ Mu 图图M 图图），），弯起弯起钢筋与梁中心线的交点位于不需要该钢筋的截面钢筋与梁中心线的交点位于不需要该钢筋的截面(b点点称不称不需需要要点或理论截断点点或理论截断点)之外（之外（即即d 点位于点位于b点点之外）。之外）。5.6 纵向钢筋的

4、弯起和截断第五章 受弯构件斜截面受剪承载力梁中心线梁中心线二、钢筋的弯起二、钢筋的弯起（2 2）满足斜截面受满足斜截面受剪剪承载力承载力的要求和构造要求：当按计算需要的要求和构造要求：当按计算需要设置弯起钢筋时，前一排的弯起点至后一排的弯终点的距离不应设置弯起钢筋时，前一排的弯起点至后一排的弯终点的距离不应大于箍筋最大间距。大于箍筋最大间距。5.6 纵向钢筋的弯起和截断第五章 受弯构件斜截面受剪承载力smaxsmax（3 3）满足斜截面受满足斜截面受弯弯承载力承载力的要求：的要求：弯起钢筋的弯起点与按计算充分利用钢弯起钢筋的弯起点与按计算充分利用钢筋的截面之间的距离不应小于筋的截面之间的距离不

5、应小于0.5h0.5h0 0 。zAfMsyITMIzMIbT1TbzzbabsbysbsyzAfzAAfM)(Ib5.6 纵向钢筋的弯起和截断第五章 受弯构件斜截面受剪承载力2 2、 0.5h0.5h0 0 就能满足斜截面受弯承载力的理由就能满足斜截面受弯承载力的理由(1) (1) A As s 全为直筋的受弯承载力（全为直筋的受弯承载力（-截面）截面）(2) (2) A As s 为部分弯起筋的受弯承载力为部分弯起筋的受弯承载力 （ -截面）截面）5.6 纵向钢筋的弯起和截断第五章 受弯构件斜截面受剪承载力（3 3）保证斜截面受弯承载力的条件）保证斜截面受弯承载力的条件MIb MIZb Z

6、由左图几何关系推得由左图几何关系推得：cossinzazbT1zzba由前条件cossinzazb Z05 . 0sin)cos1 (hzaZ=0.9h0=4560 （1 1）间距：满足右图要求。）间距：满足右图要求。（2 2）锚固长度：）锚固长度：弯起钢筋的弯弯起钢筋的弯终点外应有一直线段锚固长度终点外应有一直线段锚固长度，在受拉区不应小于在受拉区不应小于20d20d；在受压；在受压区不应小于区不应小于10d10d。（3 3）弯起角度：梁高）弯起角度：梁高700mm700mm时时为为4545；梁高；梁高700mm700mm时为时为6060。5.6 纵向钢筋的弯起和截断第五章 受弯构件斜截面受

7、剪承载力smaxsmax45603 3、弯起钢筋的构造要求弯起钢筋的构造要求（当弯起钢筋作为抗剪钢筋时，当弯起钢筋作为抗剪钢筋时，应满足下列构造构造要求应满足下列构造构造要求） （3 3）鸭筋和浮筋：）鸭筋和浮筋：当弯起钢筋不能同时满足正截面和斜截当弯起钢筋不能同时满足正截面和斜截面的承载力要求时面的承载力要求时，可单独设置仅作为受剪的弯起钢筋，但，可单独设置仅作为受剪的弯起钢筋，但必须在集中荷载或支座两侧均设置弯起钢筋，这种弯起钢筋必须在集中荷载或支座两侧均设置弯起钢筋，这种弯起钢筋称为称为“鸭筋鸭筋”。不得设置。不得设置“浮筋浮筋”。5.6 纵向钢筋的弯起和截断第五章 受弯构件斜截面受剪承

8、载力浮筋浮筋鸭筋鸭筋三、钢筋的截断三、钢筋的截断5.6 纵向钢筋的弯起和截断第五章 受弯构件斜截面受剪承载力1 、截断纵筋的原因截断纵筋的原因即为什么要截断纵筋？即为什么要截断纵筋？ 受弯构件的纵向钢筋由控制截面处最大弯矩计算确定的。受弯构件的纵向钢筋由控制截面处最大弯矩计算确定的。根据设计弯矩图的变化，可以在弯矩较小的区段将一部分纵根据设计弯矩图的变化，可以在弯矩较小的区段将一部分纵筋截断。筋截断。在正弯矩区段，弯矩图变化比较平缓，同时钢筋应力随弯矩在正弯矩区段，弯矩图变化比较平缓，同时钢筋应力随弯矩变化产生的粘结应力，加上锚固钢筋所需要的粘结应力，因此锚变化产生的粘结应力，加上锚固钢筋所需

9、要的粘结应力，因此锚固长度很长，通常已基本接近支座，截断钢筋意义不大。因此，固长度很长，通常已基本接近支座，截断钢筋意义不大。因此，一般不在跨中受拉区将钢筋截断。一般不在跨中受拉区将钢筋截断。对于连续梁、框架梁中间对于连续梁、框架梁中间连续支座负弯矩区段的上部受拉钢连续支座负弯矩区段的上部受拉钢筋筋，可根据弯矩图的变化分批将钢筋截断。，可根据弯矩图的变化分批将钢筋截断。截断钢筋必须有足够的锚固长度，截断钢筋必须有足够的锚固长度，但但这里的锚固与钢筋在这里的锚固与钢筋在支座或节点内的锚固受力情况不同支座或节点内的锚固受力情况不同因为要考虑斜裂缝对钢因为要考虑斜裂缝对钢筋应力的影响、弯剪共同作用的

10、影响、弯矩图变化情况的影响、筋应力的影响、弯剪共同作用的影响、弯矩图变化情况的影响、以及无支座压力的影响以及无支座压力的影响2、截断纵筋时的延伸长度、截断纵筋时的延伸长度ld（1）延伸长度的两个控制条件）延伸长度的两个控制条件(a)正截面受弯承载力计算不需要正截面受弯承载力计算不需要该钢筋的截面（该钢筋的截面（理论截断点理论截断点b）至至钢筋实际截断点钢筋实际截断点c 的距离的距离（bc段水段水平长度）；平长度）；(b) 该钢筋强度该钢筋强度充分利用截面充分利用截面（a点点）至钢筋实际截断点至钢筋实际截断点c 的距离的距离（ac段水平长度）；段水平长度）；5.6 纵向钢筋的弯起和截断第五章 受

11、弯构件斜截面受剪承载力abc条件二条件一 a点点 为钢筋的充分利用点；为钢筋的充分利用点； b点点 为钢筋的不需要点（理论截断点）；为钢筋的不需要点（理论截断点）； c点点 为钢筋实际截断点。为钢筋实际截断点。注：由于注：由于ab间还有一段弯矩变化区，实际截断点间还有一段弯矩变化区，实际截断点c到钢筋充分利用到钢筋充分利用点点a 的锚固长度的锚固长度（即延伸长度（即延伸长度ld ）要求比基本锚固长度要求比基本锚固长度la大。大。5.6 纵向钢筋的弯起和截断20d1.2laabc第五章 受弯构件斜截面受剪承载力（2）延伸长度的取值延伸长度的取值 （a）V0.7ftbh0时：时： 应延伸至该钢筋的

12、不需应延伸至该钢筋的不需要截面之外不小于要截面之外不小于20d处处截断，且从该钢筋的充截断，且从该钢筋的充分利用截面伸出的长度分利用截面伸出的长度不应小于不应小于1.2la 即：即：bc 20 d ac 1.2la5.6 纵向钢筋的弯起和截断第五章 受弯构件斜截面受剪承载力 （b）V 0.7ftbh0时：时： 应延伸至该钢筋的不应延伸至该钢筋的不需要截面之外不小于需要截面之外不小于h0且且不小于不小于20 d 处截断，且从处截断，且从该钢筋的充分利用截面伸该钢筋的充分利用截面伸出的长度不应小于出的长度不应小于1.2la+ h0 即：即：bc （h0 、20 d）max ac 1.2la+ h0

13、 由于剪力较大，可能产由于剪力较大，可能产生斜裂缝，钢筋强度充分利生斜裂缝，钢筋强度充分利用点由用点由a点移至斜裂缝与纵点移至斜裂缝与纵筋相交处筋相交处a点。点。20d1.2laabca a+ h0且 h05.6 纵向钢筋的弯起和截断第五章 受弯构件斜截面受剪承载力(c) 若按上述若按上述(a)、(b)规定确规定确定的截断点仍位于负弯矩受定的截断点仍位于负弯矩受拉区内，则应延伸至不需要拉区内，则应延伸至不需要截面之外不小于截面之外不小于1.3 h0且不且不小于小于20 d 处截断，且从该钢处截断，且从该钢筋的充分利用截面伸出的长筋的充分利用截面伸出的长度不应小于度不应小于1.2la+ 1.7

14、h020d1.2laabca a+1.7h0且1.3 h0即：即：bc （ 1.3 h0 、20 d）max ac 1.2la+ 1.7 h05.6 纵向钢筋的弯起和截断第五章 受弯构件斜截面受剪承载力四、简支支座锚固要求四、简支支座锚固要求 当伸入支座的锚固长度不符合要求时，可在钢筋端部加焊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钢筋焊接在梁端预埋件上。锚固钢板或将钢筋焊接在梁端预埋件上。当当V0.7ftbh0时，时，las5d当当V0.7ftbh0时，时，las12d(带肋钢筋带肋钢筋) las15d(光面钢筋光面钢筋)第七章 粘结、锚固及钢筋布置7.3 钢筋的锚固和

15、搭接 钢筋混凝土钢筋混凝土简支梁和连续梁简支梁和连续梁简支简支端的下部纵向受力钢筋，其伸入支端的下部纵向受力钢筋，其伸入支座内的锚固长度座内的锚固长度las应符合下列规定应符合下列规定: (支座处有横向压应支座处有横向压应力，使粘结作用得到力，使粘结作用得到改善。因此支座处的改善。因此支座处的锚固长度锚固长度las可比基本可比基本锚固长度锚固长度la 减小。减小。)对于板对于板: 一般剪力较小，通常满足一般剪力较小，通常满足V0.7ftbh0的条件。且连续的条件。且连续板的中间支座一般无正弯矩，因此板的简支支座和中间支座下板的中间支座一般无正弯矩，因此板的简支支座和中间支座下部纵向受力钢筋的锚

16、固长度均取部纵向受力钢筋的锚固长度均取las5d。1、中间层端节点的、中间层端节点的梁上部纵筋梁上部纵筋 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，锚固长度不小于座锚固，锚固长度不小于la，且应伸过柱中心线不小于且应伸过柱中心线不小于5d。 当柱截面高度不足以布置直线钢筋时，应将梁上部纵筋伸至当柱截面高度不足以布置直线钢筋时，应将梁上部纵筋伸至节点外边并向下弯折，节点外边并向下弯折，但弯折前的水平投影长度但弯折前的水平投影长度lah0.4 0.4 l a ；弯弯折后的垂直长度不应小于折后的垂直长度不应小于15d。5.6 纵向

17、钢筋的弯起和截断第五章 受弯构件斜截面受剪承载力五、框架梁或连续梁纵筋的锚固要求五、框架梁或连续梁纵筋的锚固要求la中中心心线线5d直线锚固直线锚固梁梁柱柱0.4la15d梁梁柱柱弯折锚固弯折锚固5.6 纵向钢筋的弯起和截断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考虑；支支座情况考虑；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。若柱截面高度不够时，可将钢筋向上弯折，。若柱截面高度不够时，可将钢筋向上弯折，弯折的构造要求与上部钢筋向下弯

18、折情况相同；弯折的构造要求与上部钢筋向下弯折情况相同；当计算中充分利用钢筋的抗压强度时，钢筋伸入支座的锚固当计算中充分利用钢筋的抗压强度时，钢筋伸入支座的锚固长度不应小于长度不应小于0.7la。第五章 受弯构件斜截面受剪承载力2、中间层端节点、中间层端节点的的梁下部纵筋梁下部纵筋las梁梁15d0.4la梁梁柱柱柱柱4、框架梁或连续梁在、框架梁或连续梁在中间支座处的下部纵筋中间支座处的下部纵筋 当不利用该钢筋强度时，应符合简支梁当不利用该钢筋强度时，应符合简支梁V0.7ftbh0时的规定；时的规定；当计算中充分利用钢筋的抗拉强度时，可采用下面三种锚固方式。当计算中充分利用钢筋的抗拉强度时，可采

19、用下面三种锚固方式。5.6 纵向钢筋的弯起和截断第五章 受弯构件斜截面受剪承载力al5d直线锚固直线锚固梁梁柱柱 a5d0.4l15d弯折锚固弯折锚固梁梁柱柱ll节点外搭接节点外搭接梁梁柱柱3、框架梁或连续梁在、框架梁或连续梁在中间支座处的上部纵筋中间支座处的上部纵筋 应贯穿中间节点或中间支座应贯穿中间节点或中间支座当充分利用钢筋的抗压强度时，锚固长度当充分利用钢筋的抗压强度时，锚固长度0.7la （直线锚固时）；搭（直线锚固时）；搭接长度接长度 0.7ll （节点外搭接时）（节点外搭接时） 。5、顶层的、顶层的中间节点：中间节点： 柱纵筋：直线锚固时，锚固长度柱纵筋：直线锚固时，锚固长度 l

20、a ，且应伸至柱顶；，且应伸至柱顶； 弯折锚固时（梁截面高度不足），应符合下图规定。弯折锚固时（梁截面高度不足），应符合下图规定。5.6 纵向钢筋的弯起和截断第五章 受弯构件斜截面受剪承载力al弯折锚固（内弯折）弯折锚固（内弯折）梁梁柱柱a0.5 l12dal弯折锚固（外弯折）弯折锚固（外弯折）梁梁柱柱a0.5l12d12d外弯折的条件：外弯折的条件：现浇板现浇板板砼板砼C20C20板厚板厚8080 可将柱外侧纵筋的相应部分可将柱外侧纵筋的相应部分弯入梁内作梁上部纵筋使用弯入梁内作梁上部纵筋使用；也；也可将可将梁上部纵筋与柱外侧纵筋在顶层端节点及其附近部位搭接梁上部纵筋与柱外侧纵筋在顶层端节点

21、及其附近部位搭接。搭。搭接可采用：接可采用：（a）位于节点外侧和梁端顶部的弯折搭接接头；）位于节点外侧和梁端顶部的弯折搭接接头；（b）位于柱顶部外侧的直线搭接接头。）位于柱顶部外侧的直线搭接接头。5.6 纵向钢筋的弯起和截断1.7 la(b)梁梁柱柱12d(a)梁梁柱柱8dAs0.65 As1.5 la第五章 受弯构件斜截面受剪承载力6、顶层的、顶层的端节点：端节点：链接下一章链接下一章梁内搭接梁内搭接(柱铰机制柱铰机制)柱内搭接柱内搭接(梁铰机制梁铰机制)一、无腹筋梁一、无腹筋梁（主要是受力性能）（主要是受力性能） 1、剪跨比（、剪跨比（）的概念）的概念 2、无腹筋梁斜裂缝出现后的传力机构，拉杆、无腹筋梁斜裂缝出现后的传力机构，拉杆-拱模型；拱模型； 3、无腹筋梁的破坏形态，斜拉、剪压和斜压破坏，各破坏形态发、无腹筋梁的破坏形态，斜拉、剪压和斜压破坏，各破坏形态发生的条件（生的条件（） 、破