《混凝土结构设计原理》钢筋和混凝土受弯构件斜截面承载力计算
53页1、混凝土结构设计原理,建筑与结构教研室 李 伟,第五章 钢筋和混凝土受弯构件斜截面承载力计算,本章重点 掌握受弯构件的斜截面受剪受剪破坏性。 掌握斜截面受剪机理及影响受剪承载力的主要因素。 掌握受剪承载力的计算公式、适用范围与计算方法。 了解保证斜截面受弯承载力的构造措施。,5.1 概述,工程中常见的钢筋混凝土受弯构件,其截面上除了作用有弯矩外,通常还作用有剪力。 在受弯构件主要承受剪力作用或剪力和弯矩共同作用的区段,通常出现斜裂缝,有可能发生斜截面受剪破坏或斜截面受弯破坏。,第五章 钢筋和混凝土受弯构件斜截面承载力计算,为防止斜截面受剪破坏,应根据“斜截面受剪承载力”计算结果配置箍筋;当剪力较大时,还应配置弯起钢筋,弯起钢筋一般由梁内纵向钢筋弯起得到。箍筋和弯起钢筋统称为腹筋,本章主要解决上图所示梁中腹筋的配置问题。,第五章 钢筋和混凝土受弯构件斜截面承载力计算,第五章 钢筋和混凝土受弯构件斜截面承载力计算,第五章 钢筋和混凝土受弯构件斜截面承载力计算,随着荷载的增加,弯剪区的主拉应力tp ft时,即产生斜裂缝,故其破坏面与梁轴斜交称斜截面破坏。 根据a的不同(M和V不同),可知裂缝分
2、两种: 剪力较大时,裂缝可能由截面中部开始出现;弯矩较大时,裂缝由截面底部开始出现。,第五章 钢筋和混凝土受弯构件斜截面承载力计算,1.斜裂缝的形成 在剪弯区段截面的下边缘,主拉应力还是水平向的。所以,在这些区段仍可能首先出一些较短的垂直裂缝,然后延伸成斜裂缝,向集中荷载作用点发展,这种由垂直裂缝引伸而成的斜裂缝的总体,称为弯剪斜裂缝,这种裂缝上细下宽,是最常见的,如下图所示。,第五章 钢筋和混凝土受弯构件斜截面承载力计算,在中和轴附近,正应力小,剪应力大,主拉应力方向大致为45。当荷载增大,拉应变达到混凝土的极限拉应变值时,混凝土开裂,沿主压应力迹线产生腹部的斜裂缝,称为腹剪斜裂缝。腹剪斜裂缝中间宽两头细,呈枣核形,常见于薄腹梁中,如图所示。,第五章 钢筋和混凝土受弯构件斜截面承载力计算,2.两个基本概念 剪跨比 最外侧的集中力到临近支座的距离a称为剪跨,剪跨a与梁的有效高度h0的比值则称为剪跨比。,计算剪跨比,P,P,第五章 钢筋和混凝土受弯构件斜截面承载力计算,广义剪跨比 :计算截面的弯矩与该截面的剪力及h0乘积的比值。剪跨比是一个无量纲的量,反映了截面上的弯矩与剪力的相对大小,
3、也反映了截面上的正应力与剪应力的相对大小。,第五章 钢筋和混凝土受弯构件斜截面承载力计算,配箍率sv配箍率b 梁的截面宽度,s箍筋间距Asv同一截面箍筋的截面积,Asv= n.Asv1Asv1单肢箍筋截面积,n箍筋肢数,第五章 钢筋和混凝土受弯构件斜截面承载力计算,第五章 钢筋和混凝土受弯构件斜截面承载力计算,单肢箍n=1,双肢箍n = 2,四肢箍 n = 4,5.2 斜截面受剪破坏的三种主要形态,与正截面的破坏类似,由于配箍率、剪跨比等因素的不同,梁的斜截面破坏也有多种形态,主要有三种破坏形式。,第五章 钢筋和混凝土受弯构件斜截面承载力计算,斜截面破坏的三种主要形态,1.斜压破坏,2.剪压破坏,3.斜拉破坏,第五章 钢筋和混凝土受弯构件斜截面承载力计算,1.斜压破坏 发生条件:当剪跨比较小(3)时,常发生这种破坏。 破坏特点:当垂直裂缝一出现,就迅速向受压区斜向伸展,斜截面承载力随之丧失。破坏荷载与出现斜裂缝时的荷载很接近,破坏前变形小,呈明显脆性. 其承载力取决于混凝土的抗拉强度。,第五章 钢筋和混凝土受弯构件斜截面承载力计算,三种破坏形态都属脆性破坏类型,其中: 斜拉破坏承载力最
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