混凝土结构设计原理按新规范GB编写受弯构件斜截面学习教案

1、会计学1混凝土结构设计原理按新规范混凝土结构设计原理按新规范GB编写受编写受弯构件弯构件(gujin)斜截面斜截面第一页，共80页。本章要解决的主要(zhyo)问题RS 0uVV ?uV第5章 受弯构件斜截面(jimin)的受力性能与设计 横向钢筋横向钢筋(gngjn)如何配？配多少如何配？配多少?第1页/共80页第二页，共80页。第5章 受弯构件斜截面(jimin)的受力性能与设计 第2页/共80页第三页，共80页。第5章 受弯构件斜截面(jimin)的受力性能与设计 00IMybIVS0022tp4222cp42主拉应力 主压应力 截面(jimin)上任意一点的正应力(yngl) 剪应力

2、第3页/共80页第四页，共80页。第5章 受弯构件(gujin)斜截面的受力性能与设计 2arctan21第4页/共80页第五页，共80页。箍筋弯起钢筋(gngjn)腹筋第5章 受弯构件斜截面的受力性能与设计 第5页/共80页第六页，共80页。第5章 受弯构件(gujin)斜截面的受力性能与设计 第6页/共80页第七页，共80页。第5章 受弯构件斜截面(jimin)的受力性能与设计 （1）斜裂缝两侧的混凝土应力降为零，裂缝上端残余(cny)面的混凝土应力将显著增大。 （2）斜裂缝处纵向钢筋应力突然增大 第7页/共80页第八页，共80页。02bhV201bhM021VhM0VhMVM第5章 受弯

3、构件斜截面的受力性能(xngnng)与设计 第8页/共80页第九页，共80页。（对集中（对集中(jzhng)荷载简荷载简支梁）支梁）00VhVaVhMaVM=Va0ha影响承载力和破坏形态。第5章 受弯构件(gujin)斜截面的受力性能与设计 第9页/共80页第十页，共80页。1 首先在梁腹部出现腹剪斜裂缝， 随后混凝土被分割成斜压短柱， 最后斜向短柱混凝土压坏而破坏。 破坏取决于混凝土的抗压强度。 脆性破坏。P f斜压破坏斜压破坏第5章 受弯构件斜截面的受力性能与设计 第10页/共80页第十一页，共80页。P f剪压破坏剪压破坏(phui)(phui)第5章 受弯构件斜截面的受力性能与设计

4、第11页/共80页第十二页，共80页。P f斜拉破坏斜拉破坏(phui)(phui)第5章 受弯构件斜截面的受力性能与设计 第12页/共80页第十三页，共80页。斜截面三种破坏都是脆性(cuxng)（1）斜拉破坏为受拉脆性(cuxng) 破坏，脆性(cuxng)最显著； 且混凝土抗压强度未 发挥。（2）斜压破坏为受压脆性(cuxng) 破坏。（3）剪压破坏为脆性(cuxng)破坏， 脆性(cuxng)相对好些。P f斜压破坏剪压破坏斜拉破坏第5章 受弯构件斜截面的受力性能(xngnng)与设计 第13页/共80页第十四页，共80页。第5章 受弯构件斜截面(jimin)的受力性能与设计 （1）承

5、担剪力，直接提高梁的受剪承载力；（2）抑制斜裂缝的开展，间接提高梁的受剪承载力。 （3）参与斜截面受弯。（4）约束混凝土，提高混凝土的强度和变形能力， 改善混凝土破坏时的脆性性能；（5）固定纵筋位置，形成钢筋骨架。第14页/共80页第十五页，共80页。第5章 受弯构件斜截面(jimin)的受力性能与设计 bsnAbsAsvsvsv1bhsssssvAb第15页/共80页第十六页，共80页。斜压破坏剪压破坏斜拉破坏剪跨比斜压破坏剪压破坏斜拉破坏斜压破坏斜压破坏斜压破坏斜压破坏剪压破坏剪压破坏 3配箍率无腹筋 sv很小 sv适量 sv很大第5章 受弯构件斜截面的受力性能(xngnng)与设计 第1

6、6页/共80页第十七页，共80页。第5章 受弯构件(gujin)斜截面的受力性能与设计 无腹筋梁 基本拱体拱压力线拱拉杆内拱第17页/共80页第十八页，共80页。第5章 受弯构件斜截面的受力性能(xngnng)与设计 有腹筋梁 基本拱体受拉下弦杆受压腹杆上弦上弦(shngxin)(shngxin)压杆压杆基本拱基本拱体；体；下弦拉杆下弦拉杆纵筋；纵筋；受压腹杆受压腹杆斜裂缝间的砼；斜裂缝间的砼；受拉腹杆受拉腹杆腹筋。腹筋。第18页/共80页第十九页，共80页。0VhM 随l的增大，抗剪能力降低； 但当l 3时， l的影响(yngxing)不再明显。u0Vbh第5章 受弯构件斜截面的受力性能与设

7、计 第19页/共80页第二十页，共80页。 砼强度越大，抗剪强度也越大。砼强度越大，抗剪强度也越大。 但提高的幅度因破坏形态的不同但提高的幅度因破坏形态的不同(b tn)而有所变化。而有所变化。 斜拉破坏剪压破坏斜压破坏斜拉破坏剪压破坏斜压破坏第5章 受弯构件斜截面的受力性能与设计 第20页/共80页第二十一页，共80页。0.02.01.0( N/mm )2010400.02.01.0( N/mm )21.02.03.05030202( N/mm )2( N/mm )0hbcVVcbh0ftfcu0.02.01.0( N/mm )2010400.02.01.0( N/mm )21.02.03.

8、05030202( N/mm )2( N/mm )0hbcVVcbh0ftfcu无腹筋梁试验(shyn)结果 第21页/共80页第二十二页，共80页。当配箍在合适范围(fnwi)时，受剪承载力随配箍率与箍筋强度的提高而增长，且与rsvfyv呈线性关系。u0Vbh第5章 受弯构件斜截面的受力性能(xngnng)与设计 第22页/共80页第二十三页，共80页。因此(ync)，纵筋配筋率越大，受剪承载力越高。u0tVfbh第23页/共80页第二十四页，共80页。第5章 受弯构件(gujin)斜截面的受力性能与设计 第24页/共80页第二十五页，共80页。 对于斜拉、斜压破坏，通过构造措施予以避免(b

9、min)。 对于剪压破坏，则需通过设计计算予以避免(bmin)。 斜截面受剪的机理非常复杂，所以我国规范采用“理论与试验相结合”的方法，在基本假设的基础上，建立了半理论半经验的实用计算公式。第5章 受弯构件斜截面的受力性能与设计 第25页/共80页第二十六页，共80页。VuVcVsVsbuV 0YsbVcsVsbscVVV第5章 受弯构件斜截面的受力性能与设计 第26页/共80页第二十七页，共80页。第5章 受弯构件斜截面的受力性能(xngnng)与设计 0bhfVtusvfyv/fttyvsvtuffbhfV7 . 00第27页/共80页第二十八页，共80页。00cs7 . 0hsAfbhf

10、VVsvyvt第5章 受弯构件斜截面的受力性能(xngnng)与设计 第28页/共80页第二十九页，共80页。0bhfVtusvfyv/ft =1.5 =3tyvsvtuffbhfV 175. 10第5章 受弯构件斜截面(jimin)的受力性能与设计 第29页/共80页第三十页，共80页。00cs175. 1hsAfbhfVVsvyvt第5章 受弯构件斜截面的受力性能(xngnng)与设计 第30页/共80页第三十一页，共80页。第5章 受弯构件(gujin)斜截面的受力性能与设计 既配箍筋又配弯起钢筋(gngjn)梁的计算公式 VcVsvCcVuTsVsbs由上图可得：ssbyvsbsin8

11、 . 0AfV因此(ync)，其计算公式为：sAfVVsin8 . 0sbyvcs第31页/共80页第三十二页，共80页。 防止防止(fngzh)发生斜压破坏。发生斜压破坏。 限制在使用阶段的斜裂缝宽度。限制在使用阶段的斜裂缝宽度。 第5章 受弯构件斜截面的受力性能与设计 第32页/共80页第三十三页，共80页。线性插值时，当时，当时，当64020. 06025. 04bwhbhcfcVbwhbhcfcVbwh第5章 受弯构件(gujin)斜截面的受力性能与设计 第33页/共80页第三十四页，共80页。第5章 受弯构件斜截面(jimin)的受力性能与设计 第34页/共80页第三十五页，共80页

12、。yvtsvsvsvffbsA24. 0min,第5章 受弯构件斜截面的受力性能(xngnng)与设计 第35页/共80页第三十六页，共80页。 梁高 h(mm) V0.7ftbh0 V0.7ftbh0 150h300 150 200 300h500 200 300 500800 300 400 须有箍筋与斜裂缝相交须有箍筋与斜裂缝相交教材(jioci)P131表5-3第5章 受弯构件(gujin)斜截面的受力性能与设计 第36页/共80页第三十七页，共80页。第5章 受弯构件斜截面的受力性能(xngnng)与设计 （mm） （mm） 150800 8第37页/共80页第三十八页，共80页。第

13、5章 受弯构件斜截面(jimin)的受力性能与设计 第38页/共80页第三十九页，共80页。M M +理论理论(lln)反弯点反弯点斜裂缝斜裂缝(li fng)a第5章 受弯构件斜截面的受力性能与设计 第39页/共80页第四十页，共80页。M M +理论理论(lln)反弯点反弯点斜裂缝斜裂缝(li fng)粘粘结结裂裂缝缝(li fng)出出现现前前粘结裂缝粘结裂缝粘粘结结裂裂缝缝出出现现后后a第5章 受弯构件斜截面的受力性能与设计 第40页/共80页第四十一页，共80页。M M +理论理论反弯点反弯点斜裂缝斜裂缝aaMMV0VhMMM011ha0ha第5章 受弯构件斜截面的受力性能(xngn

14、ng)与设计 第41页/共80页第四十二页，共80页。第5章 受弯构件斜截面的受力性能(xngnng)与设计 第42页/共80页第四十三页，共80页。 不配置箍筋和弯起钢筋的一般不配置箍筋和弯起钢筋的一般(ybn)板类受弯板类受弯构件的受剪承载力计算公式：构件的受剪承载力计算公式：V0.7h ftbh04/10800hh其中当当h0 2000mm时，取时，取h0=2000mm第5章 受弯构件(gujin)斜截面的受力性能与设计 第43页/共80页第四十四页，共80页。第5章 受弯构件(gujin)斜截面的受力性能与设计 第44页/共80页第四十五页，共80页。1144112233第5章 受弯构

15、件斜截面的受力性能(xngnng)与设计 第45页/共80页第四十六页，共80页。第5章 受弯构件斜截面(jimin)的受力性能与设计 第46页/共80页第四十七页，共80页。第5章 受弯构件斜截面(jimin)的受力性能与设计 第47页/共80页第四十八页，共80页。V 0.20.25c fc bh0按构造(guzo)(smax、dmin)配箍NOV 0.7 ft bh0或0175. 1bhfVt yesyes调大b、h或fcNO输出输出(shch)n,d,s 按计算配箍按计算配箍007 . 0hfbhfVsAyvtsv00175. 1hfbhfVsAyvtsv选配箍筋选配箍筋n、d和和s，

16、并应满足，并应满足 sv.min、 smax、dmin第5章 受弯构件斜截面的受力性能与设计 第48页/共80页第四十九页，共80页。第5章 受弯构件(gujin)斜截面的受力性能与设计 第49页/共80页第五十页，共80页。 （已知已知b、h、fc、ft、fyv及及腹筋腹筋，求求Vu） sv sv ,min及及s smaxNO Vu=0.7ft bh0或或0175. 1bhfVtu Vu=0.20.25 c fc bh0Vu= Vcs + Vsb （有一般和集中荷载两种情况）（有一般和集中荷载两种情况）取较小值yes输出输出Vu比较比较V Vu可靠可靠yes不可靠不可靠NO第5章 受弯构件斜

17、截面(jimin)的受力性能与设计 第50页/共80页第五十一页，共80页。第5章 受弯构件斜截面(jimin)的受力性能与设计 第51页/共80页第五十二页，共80页。 0M 0Y第5章 受弯构件斜截面的受力性能与设计 svsvyvsbsbysyzAfzAfzAfM第52页/共80页第五十三页，共80页。q225122Mu图 M图225122MmaxM图第5章 受弯构件斜截面的受力性能(xngnng)与设计 第53页/共80页第五十四页，共80页。近似近似(jn s)取取ussiuiMAAM225122q225122Mu图 M图225122MmaxM图第5章 受弯构件斜截面的受力性能与设计

18、第54页/共80页第五十五页，共80页。梁中心线梁中心线c点：弯起点点：弯起点(qdin)，d点：该弯起钢筋承载力消失，点：该弯起钢筋承载力消失，c与与d之间：用斜直线相连。之间：用斜直线相连。第5章 受弯构件斜截面(jimin)的受力性能与设计 第55页/共80页第五十六页，共80页。第5章 受弯构件(gujin)斜截面的受力性能与设计 321基线抵抗弯矩图3 1 162 1 161 2 203223MMuA设计弯矩图IMJNEF梁高实际截断点ddll11第56页/共80页第五十七页，共80页。梁中心线梁中心线第5章 受弯构件斜截面(jimin)的受力性能与设计 第57页/共80页第五十八页

19、，共80页。第5章 受弯构件(gujin)斜截面的受力性能与设计 SmaxSmax20d10d间距锚固长度图1 弯起钢筋的 图2 第58页/共80页第五十九页，共80页。第5章 受弯构件斜截面的受力性能(xngnng)与设计 Smax0.7ft bh0时：时： las12d（带肋钢筋（带肋钢筋(gngjn)） las15d（光面钢筋（光面钢筋(gngjn)）第5章 受弯构件斜截面的受力性能与设计 斜裂缝asl第68页/共80页第六十九页，共80页。第5章 受弯构件斜截面(jimin)的受力性能与设计 abla0.4l5dl1.5h015dab0.4lab0.4llal此侧下部筋未画出柱中心线（

20、a）节点中的直线(zhxin)锚固 （b）钢筋端部加锚头第69页/共80页第七十页，共80页。第5章 受弯构件斜截面(jimin)的受力性能与设计 abla0.4l5dl1.5h015dab0.4lab0.4llal此侧下部筋未画出柱中心线（c）节点(ji din)中的弯折锚固 （d）节点(ji din)外的搭接 第70页/共80页第七十一页，共80页。第5章 受弯构件斜截面的受力性能(xngnng)与设计 柱中心线15dab0.4l5d柱中心线laab0.4l5d(a)直线(zhxin)锚固 (b) 加锚头锚固 (c) 90弯折锚固 第71页/共80页第七十二页，共80页。第5章 受弯构件斜

21、截面的受力性能(xngnng)与设计 ab1.58dab1.7ll（a） 梁内搭接(d ji) （b）柱内搭接(d ji) 第72页/共80页第七十三页，共80页。第5章 受弯构件斜截面(jimin)的受力性能与设计 有封闭式和开口式两种。 一般采用封闭式；对于“配有计算需要纵向受压钢筋的梁以及承受扭矩作用”的梁，必须采用封闭式。 第73页/共80页第七十四页，共80页。第5章 受弯构件斜截面的受力性能(xngnng)与设计 n=3n=4n=1n=2(1)当梁宽400mm时，一般采用双肢箍筋。(2)当梁宽400mm且一层内纵向(zn xin)受压钢筋4根时， 或梁宽 400mm但一层内纵向(zn xin)受压钢筋5根时， 应设置复合箍筋。(3)当梁宽100mm时，可采用单肢箍筋。 第74页/共80页第七十五页，共80页。第5章 受弯构件斜截面的受力性能(xngnng)与设计 表5-3 梁中箍筋的最大间距(jin j)和最小直径（mm） 梁高梁高h最大间距最大间距最小直径最小直径V 0.