钢筋混凝土受弯构件斜截面承载力第一六讲.ppt

1、4钢筋混凝土受弯构件斜截面承载力的计算，教学要求和目标：通过本章的学习，学生可以了解梁的斜截面受弯性能和影响承载力的主要因素；掌握斜截面的破坏形式；基本掌握带腹筋斜截面抗剪承载力的计算及其适用条件；熟悉斜截面钢筋的基本结构要求。重点和难点：(1)带腹筋斜截面抗剪承载力计算；(2)弯矩图；(3)弯曲钢筋弯曲起点的确定；(4)纵向受拉钢筋切割锚固的教学方法：教学、实践、实习12小时，第一讲总结在4.1，影响斜截面承载力的因素(1)影响因素在集中力与支座之间的截面。但受弯矩和剪力共同作用(剪切弯曲区)，即使在正截面承载力得到充分保证的情况下，剪力和弯矩共同作用产生的主拉应力往往会在该截面产生斜裂缝，

2、导致斜截面破坏。没有明显的警告，它具有脆性破坏的性质。c影响斜截面承载力的因素：截面尺寸、混凝土强度等级、荷载类型、剪跨比、配箍率，4.1.1影响斜截面承载力的因素，剪跨比a:集中荷载至支座的距离；剪跨比：剪跨比a与梁的有效高度ho之比，配箍率SV:单肢箍筋的截面面积sv1同一截面中箍筋的肢数；s箍筋间距。b梁宽。(2)保证斜截面承载力的主要措施，C梁应具有合理的截面尺寸，并采用适当的箍筋和排架钢筋(称为腹筋或横向钢筋)进行加固。为防止开裂，弯曲钢筋不应太厚。4.1概述4。1.1(1)影响斜截面承载力的因素(2)保证斜截面承载力的主要措施(1)斜拉破坏(2)斜拉破坏(3)剪压破坏(4)。1.2

3、倾斜截面破坏的形式，4。1.2斜截面破坏形式：1)斜拉破坏：当梁的箍筋配置过小，剪跨比较大时，(类似于配筋较少的梁)2)斜压破坏：当梁的箍筋过多或过密或梁的剪跨比较小时。箍筋应力达不到屈服强度，截面上的剪力相对较大。剪切弯曲部分出现一些斜裂缝，将梁腹分成几个斜短柱。最后，混凝土短柱被压碎，梁被破坏。(相当于超级加固梁)，4。1.2斜截面破坏模式，3)剪压破坏：箍筋配置合理，剪跨比13。随着荷载的增加，先在剪弯截面的受拉区出现竖向裂缝，然后沿对角线方向延伸形成斜裂缝；当荷载增加到一定值时，将出现主斜裂缝(称为临界斜裂缝)；随着载荷继续增加，与临界斜裂纹相交的箍筋将达到屈服强度。同时，在剪应力和压

4、应力的共同作用下，剪压区的混凝土将达到极限状态而失效。倾斜截面端部的受压区不断受到破坏(类似于正常截面的适当加固破坏)，4。1.2斜截面的破坏形式，其他破坏形式：局部受压破坏、纵向钢筋锚固破坏等。通过限制截面的最小尺寸(或最大配箍率)来防止斜压破坏；斜拉破坏由最小配箍率控制。斜截面抗剪承载力计算采用剪压破坏作为计算模型。4。2斜截面抗剪承载力计算(以剪压破坏为计算模型)，1。基本公式基于剪切-压缩破坏形式。为了保证斜截面有足够的承载力，必须满足VVu剪切条件和MMu弯曲条件，并通过配置腹板来满足剪切条件(4.9)(实验研究结果)，4。2斜截面抗剪承载力计算(以剪压破坏为计算模型)，1。基本公式

5、1)矩形、t形和I形受弯构件抗剪承载力计算vcvsbvsv、4.2斜截面抗剪承载力计算(以剪压破坏为计算模型)，c满足第一项，箍筋按结构配置；第二项(第三项)是与斜裂缝相交的箍筋(弯钢筋)的抗剪承载力设计值。当考虑弯曲钢筋与临界斜裂缝的交点可能过于靠近混凝土的剪切受压区时，采用0.8作为强度折减系数。S=45或s=60，1。基本公式1)矩形、丁字和工字受弯构件，2)承受集中荷载(集中荷载产生的剪力占总剪力的75%以上)的矩形截面独立梁斜截面抗剪承载力计算，VCVSB VCS V、4.2(以剪压破坏为计算模型)，剪跨比：(2)=1.5，与原公式一致。2当3时，取=3。(该值类似于=3时的值)，2

6、。公式的适用条件防止了另外两种损坏(斜压和斜拉)。C1)上限横截面的最小尺寸(防止在斜压下损坏)(1)HWB 4.0的0.25立方英尺BHO；(2)当hwb6.0、v0.2cfcbho时；(3)4.0 HWB 6.0时的电压(0.350.025瓦时)。C:混凝土强度影响系数；hw截面腹板高度：取矩形截面的有效高度ho；t形取有效高度减去法兰高度；我取腹板的净高度。4。2斜截面抗剪承载力计算(以剪压破坏为计算模型)，C1)上限截面最小尺寸(防止斜压破坏)上述规定实际上间接限制了箍筋数量，避免了斜压破坏。当仅设置箍筋时，最大配箍率可通过替换先前的基本公式获得。在工程设计中，如果不能满足上限要求，则

7、应增加截面尺寸或提高混凝土强度等级。2.公式的适用条件防止了另外两种损坏(斜压和斜张力)。C1)最小截面尺寸上限(防止斜向受压破坏)，C2)最小配箍率下限(防止斜向受拉破坏)。如果配箍率满足上述公式的要求，但箍筋间距很大，即使受损的斜裂缝也不会与箍筋相交(图4-2)，或者相交的箍筋不能充分发挥其作用(如非常靠近剪压区)，箍筋不能抑制斜裂缝的发展，也会发生斜拉损伤。4。2斜截面抗剪承载力计算(以剪压破坏为计算模型)，规范规定箍筋最大间距smax不得超过表4-2的要求。第二讲4。2斜截面抗剪承载力计算(以剪压破坏为计算模型)，1。基本公式1)矩形、丁字形和工字形截面受弯构件2)矩形截面独立梁承受集

8、中荷载(集中荷载产生的剪力占总剪力的75%以上)2。公式的适用条件C1)上限截面最小尺寸(防止斜压破坏)C2)和下限最小配箍率计算抗剪承载力的公式可分为两种情况：(1)仅设箍筋时；(2)当提供箍筋和弯曲钢筋时；(4)斜截面抗剪承载力的设计计算方法和步骤；(4)斜截面抗剪承载力计算(以剪压破坏为计算模型)；(3)斜截面抗剪承载力的计算位置；(1)仅提供箍筋时的vvcs(2)当提供箍筋和弯曲钢筋时，VVcsVsb。(2)钢筋弯曲起点处的截面在受拉区弯曲；(3)箍筋截面面积或间距变化的截面；(4)腹板宽度变化的部分。4.斜截面抗剪承载力的设计计算方法和步骤，受弯构件斜截面承载力的计算，包括截面设计和

9、承载力复核。c截面设计是在正常截面承载力计算完成后，即截面尺寸、材料强度和纵向受力钢筋已知的情况下，计算梁中的腹板钢筋。c .承载力复核是在梁的截面尺寸和腹筋已知的情况下，检查梁的抗剪承载力是否满足要求。4.斜截面抗剪承载力的设计计算方法和步骤。c根据计算公式设计斜截面时，其计算方法和主要步骤如下：(1)检查截面尺寸(2)检查箍筋是否按计算配置；(公式中的第一项)(3)腹板钢筋的计算1。只有马镫2。箍筋和弯曲钢筋；4.斜截面抗剪承载力的设计计算方法和步骤：(3)腹板钢筋的计算1。只有公式的前两项可用于计算沿梁轴方向每单位长度所需的箍筋面积。假设箍筋直径dsv和箍筋肢数n，计算箍筋间距s(sma

10、x)。检查最小配箍率，使箍筋间距满足结构要求。4.斜截面抗剪承载力的设计计算方法和步骤；2.当剪力较大时，如果只用箍筋和混凝土来抵抗剪力，箍筋的直径会很大，间距会很小，这不仅会给施工带来一定的麻烦，而且不经济。因此，当两个以上的纵向钢筋靠近支座时，不需要抵抗弯矩的纵向钢筋弯曲并承受部分剪力。但梁两侧的下部纵向钢筋不得弯曲。用公式计算受弯钢筋的截面面积时，未知数太多，不能直接计算。因此，箍筋的直径、间距和肢数可根据结构要求并参考以往设计经验预先假定。4.斜截面抗剪承载力的设计计算方法和步骤。计算抗弯钢筋时，应采用如下抗剪设计值：a)计算第一排抗弯钢筋(对于支座)时，应取支座边缘的抗剪设计值；b)

11、计算后，当每排弯曲钢筋弯曲时，取前一排弯曲钢筋弯曲起点的抗剪设计值(对于支座)。弯曲钢筋应满足计算要求和结构要求。第一排弯曲钢筋与支架边缘之间的距离应达到50 mm，通常取s=50 mm，4。斜截面抗剪承载力的设计计算方法和步骤。当纵向钢筋的弯曲不能满足正截面和斜截面的弯曲承载力要求时，可设置单根弯曲钢筋。此时，排架钢筋应采用“鸭筋”形式，而不是受拉区水平截面较少的“浮筋”，以防止斜裂缝过度发展，甚至导致斜截面抗剪承载力降低。4.斜截面抗剪承载力的设计计算方法和步骤：(1)复核截面尺寸；(2)检查是否需要按计算配置箍筋；(公式中的第一项)(3)腹板钢筋的计算1。只有马镫2。箍筋2。弯曲钢筋。示

12、例4-1。在已知截面尺寸、材料强度和纵向受力钢筋的情况下，计算梁中的腹板钢筋。(仅有两种设计方案配置箍筋、箍筋和弯起钢筋)，解决方案如下：(1)已知条件：(2)计算剪力最危险的截面在支座边缘，剪力设计值为；(3)检查截面尺寸和箍筋情况，因为截面尺寸符合要求。此外，有必要根据计算配置腹部肌肉。(4)第一种方法只匹配箍筋，不匹配弯筋。如果箍筋选择为8个双肢钢筋，则n=2，Asv1=50.3mm2，S可按下式求得，s=180mm，满足要求。因此，配箍率满足要求，箍筋沿整个梁均匀布置。(5)在第二种方法中，8200天图4-4为均布荷载作用下的简支梁。当斜裂纹出现时，斜截面的弯矩MAB=最大值。显然，满

13、足正截面Mmax强度要求所需的纵向钢筋可以满足任何斜截面的抗弯强度，而不需要在梁的整个跨度内弯曲或切割。4.3保证斜截面抗弯能力的结构要求，图4-4正截面和斜截面的弯矩，4但对于斜截面AB，虽然纵筋与截面A相同，但弯筋的力臂(受压混凝土的重心)可能小于正截面，或者斜截面抵抗弯矩MAB=MA的能力可能因锚固长度不足而不足。4.3为保证斜截面受弯承载力的结构要求，因此，当纵向钢筋被切断或弯曲时，斜截面的强度可能得不到满足。为了解决斜截面强度是否满足要求的问题，一般需要画正截面的弯矩图(或材料图)来判断。4.3.1阻力弯矩图，c阻力弯矩磁流变图，是表示梁的每个正截面所能承受的弯矩的图表。抗弯矩是构件

14、的固有阻力，它与构件的截面尺寸、纵筋的数量和布置有关。正截面的抗弯承载力可由以下公式确定：第I根钢筋的抗弯承载力为0.4.3.1。图4-5显示了在均布荷载设计值Q作用下的简支梁，最大弯矩在跨度M=1/8ql02。根据正截面的计算，配置425根纵向受拉钢筋。e .需要考虑的问题：(1)如何保证正截面受弯承载力的要求(纵筋截断和弯曲的数量和位置)；(2)如何保证斜截面的抗弯承载力；(3)如何保证钢筋的粘结和锚固要求。弯曲钢筋的起点，从s1开始在2号钢筋的充分利用点I处弯曲2号钢筋，斜裂缝st的顶点位于I段(该处的充分利用点)。)在其完全利用点之后，至少0.5h0可以弯曲。4.3.3纵向受拉钢筋切断时的延伸长度不应在梁的受拉区切断，因为切断处的钢筋截面积突然减小，使混凝土的拉应力突然增大，导致纵向受拉钢筋切断处过早产生斜裂缝。对于连续梁和框架梁中间支撑负弯矩段的上部受拉钢筋，为合理配筋，可根据弯矩图的变化分批切断钢筋。关于纵向受拉钢筋的截断延伸长度的规定，参见教材P109 E中的图4-27和支座处纵向受拉钢筋锚固教材P110 E中的图4-29和图4-30。第四讲是关于综合练习。图4-6所示的钢筋混凝土支腿有