混凝土结构原理第5章-受弯构件斜截-面承载力计算课件

1、受弯构件斜截面破坏形态及其影响因素受弯构件斜截面抗剪承载力的计算方法及其适用条件保证斜截面抗弯承载力的构造措施本章主要内容： 最大弯矩处的破坏截面与梁纵轴线垂直正截面破坏 破坏截面与梁纵轴线不垂直斜截面破坏FFFF正截面破坏斜截面破坏受弯构件的主要破坏形态:5.1.1 混凝土梁斜截面破坏机理 裂缝开展大致垂直于主应力方向 5.1 受弯构件斜截面的破坏形态及其影响因素 斜裂缝类型 弯剪斜裂缝 腹剪斜裂缝 5.1 受弯构件斜截面的破坏形态及其影响因素 腹筋 弯起钢筋 架立钢筋纵向受拉钢筋 箍筋 5.1 受弯构件斜截面的破坏形态及其影响因素 (c)a-斜拉破坏；b-剪压破坏；c-斜压破坏(a)(b)

2、5.1.2无腹筋梁的破坏特征破坏条件及破坏特征斜压破坏产生条件: 1或腹筋多、腹板薄。破坏特征中和轴附近出现斜裂缝，然后向支座和荷载作用点延伸，破坏时在支座与荷载作用点之间形成多条斜裂缝，斜裂缝间混凝土突然压碎，腹筋不屈服。 “超筋破坏”5.1.2无腹筋梁的破坏特征剪压破坏斜拉破坏产生条件: 13且腹筋量少。破坏特征:受拉边缘一旦出现斜裂缝便急速发展，构件很快破坏。“适筋破坏”“少筋破坏”5.1.2无腹筋梁的破坏特征剪跨比主要影响因素 定义： (5.1)当为右图所示的对称荷载时： (5.2)5.1.2无腹筋梁的破坏特征较无腹筋梁，破坏过程脆性减弱箍筋可显著提高有腹筋梁的抗剪承载力 配箍率主要影

3、响因素之一(5.3)5.1.3有腹筋梁的破坏特征剪跨比和跨高比 剪跨比是影响受集中荷载作用梁的斜截面抗剪承载力的主要因素之之一。 对于承受均布荷载作用的梁，构件的跨度与截面高度之比，简称跨高比l0/h，是影响抗剪承载力的主要因素。配箍率混凝土强度等级纵筋配筋率截面尺寸和形状5.1.4影响斜截面受剪承载力的主要因素 5.2.1 计算方法 (5-4)箍筋 砼 弯起钢筋 斜截面混凝土受剪承载力系数，对于一般梁取cv=0.7；对集中荷载作用下（包括作用有多种荷载，其中集中荷载对支座截面或节点边缘所产生的剪力占总剪力的75%以上）的独立梁，取 ，通常可取=a/h0，当3时，取=3。a为集中荷载作用点至邻

4、近支座截面或节点边缘的距离；5.2 受弯构件斜截面抗剪承载力的计算 fyv箍筋抗拉强度设计值；Asv配置在同一截面内箍筋各肢的全部截面面积：Asv=nAsv1，此处，n为在同一截面内箍筋的肢数，Asv1为单肢箍筋的截面面积；s 沿构件长度方向的箍筋间距；Asb同一弯起平面内弯起钢筋截面面积； 弯起钢筋与构件轴线的夹角。5.2.1 计算方法 单肢箍n=1双肢箍n=2四肢箍n=45.2.1 计算方法 为了防止斜压破坏（上限值：最小截面尺寸）： 当hw/b4时 (5.5)当hw/b=46时 (5.7)c混凝土强度影响系数，当fcu,kC50时，取c=1.0；当混凝土强度等级为C80时，取c=0.8

5、；其间按线性内插法取用(5.6)当hw/b6时 5.2.2适用条件 hw截面的腹板高度，按下图确定： hwhwhw5.2.2适用条件 为了防止斜拉破坏（下限值最大箍筋间、最小配箍率） 箍筋间距及直径应符合下表要求，当梁内配置纵向受压钢筋时，箍筋直径需d/4（d为纵向受压钢筋的最大直径）。表5-1 梁中箍筋的最大间距和最小直径 5.2.2适用条件 当V0.7ftbh0时，配箍率尚应满足下要求 (5-8)配箍率：5.2.2适用条件 支座边缘处截面； 受拉钢筋弯起点处截面； 箍筋间距或截面面积改变处截面； 腹板宽度改变处剪力。 5.2.3计算截面危险截面 (1)确定计算截面及其剪力设计值； (2)验

6、算截面尺寸是否足够防止斜压破坏； (3)验算是否可以按构造配筋； (4)当不能按构造配箍筋时，计算腹筋用量（优先考虑采用箍筋； (5)验算箍筋间距、直径和最小配箍率是否满足要求防止斜拉破坏；(6)绘制配筋图，符合构造要求。5.2.4 设计计算步骤5.3.1 受弯构件的斜截面抗弯承载力 一般情况下，当支座处的纵筋锚固不足或纵筋的弯起、截断合适时，按计算在保证梁正截面承载力的同时，其斜截面抗弯承载力也可满足。5.3.2 抵抗弯矩图又称材料图，是指按受弯构件实际配置的纵向受力钢筋绘制的梁上各正截面所能承受的弯矩图，它反映了沿梁长正截面上材料的抗力 定义： 5.3保证斜截面抗弯承载力的构造措施oo a

7、be梁轴线eabcdcd简支梁匀布荷载下的弯矩图与抵抗弯矩图的画法：2 221 18（架立筋）2 122 221 185.3保证斜截面抗弯承载力的构造措施 弯起钢筋与梁中心线的交点应位于不需要该钢筋的截面之外，同时弯起点与按计算充分利用该钢筋的截面之间的距离不应小于h0/2 弯起钢筋的弯起点与弯矩图的关系h0/2h0/2钢筋的弯起5.3保证斜截面抗弯承载力的构造措施 弯起钢筋与梁中心线的交点应位于不需要该钢筋的截面之外，同时弯起点与按计算充分利用该钢筋的截面之间的距离不应小于h0/2 弯起钢筋弯终点的构造要求 不得采用浮筋做弯筋5.3保证斜截面抗弯承载力的构造措施负弯矩钢筋的切断位置ld1粘结

8、锚固长度; ld2外伸长度从ld1和ld2中选外伸较大者。 ld1和ld2见表5.2。5.3保证斜截面抗弯承载力的构造措施 表5.2 负弯矩钢筋的延伸长度ld 截面条件ld1ld2V0.7ftbh01.2la20dV0.7ftbh01.2la+h020d且h0V0.7ftbh0且断点仍在负弯矩受拉区内1.2la+1.7h020d且1.3h05.3保证斜截面抗弯承载力的构造措施梁受扭或承受动荷载时，不得使用开口钢箍。注：弯钩及开口应布置在受压区。5.3.3箍筋的构造要求主要参数：bh=250mm700mm，混凝土的强度等级为C25，纵向受力钢筋为HRB400。5.4 受弯构件设计实例 荷载组合(最不利活荷载布置)：AB跨最大跨中弯矩和A支座最大剪力(b)+(c)AB跨最小正弯矩(a)+(d)B 支座最大剪力和B支座最大负弯矩(a)+(c)+(d)5.4 受弯构件设计实例 223.81236.76210.40234.5260.461.99174.80253.23279.60266.65203.65338226351730242.1757.65235138.87400.39(a)+(d)(b)+(c)(a)+(c)+(d)(b)+(c)650250700018606505