构件斜截面受剪性能.ppt
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第七章 构件受剪性能与计算,同济大学土木工程学院建筑工程系顾祥林,混凝土结构基本原理,一、概述,,,弯剪段（本章研究的主要内容）,,统称腹筋——帮助混凝土梁抵御剪力,,有腹筋梁——既有纵筋又有腹筋 无腹筋梁——只有纵筋无腹筋,,箍筋肢数,一、概述,单肢箍n=1,双肢箍n=2,四肢箍n=4,二、简支无腹筋梁的抗剪机制 1. 构件的开裂,当tpmaxft(二轴抗拉强度)时，梁的剪弯段开裂，出现斜裂缝,,根据a的不同(M和V比值不同),裂缝可能由截面中部开始出现（腹剪裂缝） 裂缝可能由截面底部开始出现,二、简支无腹筋梁的抗剪机制 1. 构件的开裂,引入一名词：剪跨比,,反映了集中力作用截面处弯矩M和剪力V的比例关系,,计算剪跨比,,广义剪跨比,二、简支无腹筋梁的抗剪机制 2. 裂缝的发展及破坏形态,1时斜压破坏,二、简支无腹筋梁的抗剪机制 2. 裂缝的发展及破坏形态,1 3时剪压破坏,二、简支无腹筋梁的抗剪机制 2. 裂缝的发展及破坏形态,3时斜拉破坏,二、简支无腹筋梁的抗剪机制 2. 裂缝的发展及破坏形态,所有的破坏均表现为脆性,二、简支无腹筋梁的抗剪机制 3. 抗剪机制,以剪压破坏为例(相对于斜压破坏和斜拉破坏，它更能给人以破坏预告),,,销栓力，随着裂缝的发展逐渐增大,,咬合力，随着裂缝的发展逐渐减小,,数值很难估计,三、影响无腹筋梁抗剪承载力的因素 1. 剪跨比,,三、影响无腹筋梁抗剪承载力的因素 2. 混凝土的强度与纵筋的配筋率,混凝土的强度提高,,纵筋配筋率增大,抗剪承载力提高,四、有腹筋梁的抗剪机制 1. 构件的开裂,开裂前构件的受力性能与无腹筋梁相似，腹筋中的应力很小,当tpmaxft (二轴抗拉强度)时，梁的剪弯段开裂，出现斜裂缝,开裂后，腹筋的应力增大，限制了斜裂缝的发展，提高了抗剪承载力,四、有腹筋梁的抗剪机制 2. 裂缝的发展及破坏形态,1或较大但腹筋配置较多时，斜压破坏，腹筋在破坏时未屈服,四、有腹筋梁的抗剪机制 2. 裂缝的发展及破坏形态,1 3时，剪压破坏，腹筋屈服后，剪压区混凝土压碎,四、有腹筋梁的抗剪机制 2. 裂缝的发展及破坏形态,3且腹筋配置量较小时，斜拉破坏，腹筋用量太少，起不到应有的作用,四、有腹筋梁的抗剪机制 2. 裂缝的发展及破坏形态,设计时应避免出现此二种破坏形态,四、有腹筋梁的抗剪机制 3. 抗剪机制,以剪压破坏为例,,Vd,五、影响有腹筋梁抗剪承载力的因素 1. 剪跨比——和无腹筋梁类似,五、影响有腹筋梁抗剪承载力的因素 2. 混凝土的强度与腹筋的配筋量,混凝土的强度提高,,在一定的范围内，腹筋配筋率增大,抗剪承载力提高,,抗剪承载力提高,六、受弯构件抗剪承载力分析 1. 无腹筋梁的抗剪承载力,,实际上是剪压区的加载规律,六、受弯构件抗剪承载力分析 1. 无腹筋梁的抗剪承载力,1时为斜压破坏，1=0,,较大时， 1近似为纯弯 时的b,1值在0~b之间变化,对不同的=1~5，采用线性插值可确定不同所对应的1。
于是可得出一组对于不同的/fc-c/fc的关系直线（加载曲线）,六、受弯构件抗剪承载力分析 1. 无腹筋梁的抗剪承载力,六、受弯构件抗剪承载力分析 1. 无腹筋梁的抗剪承载力,,六、受弯构件抗剪承载力分析 2. 有腹筋梁的抗剪承载力,,简化成桁架,单元左侧：,六、受弯构件抗剪承载力分析 2. 有腹筋梁的抗剪承载力,单元右侧：,六、受弯构件抗剪承载力分析 2. 有腹筋梁的抗剪承载力,在所取的单元体上，沿水平面再切一单元体，则切面混凝土的斜向压力产生两个分量为：,,由底部纵筋的拉力平衡,,由箍筋的拉力平衡,六、受弯构件抗剪承载力分析 2. 有腹筋梁的抗剪承载力,设nv为单位长度上箍筋的拉力则有：,,当箍筋屈服时,,六、受弯构件抗剪承载力分析 2. 有腹筋梁的抗剪承载力,考虑到混凝土的抗剪贡献，且将hcor换为h0，则有,,由试验确定,七、实用抗剪承载力计算公式,,,《混凝土结构设计规范》（GB50010）取试验结果的下包值：,,集中荷载下或集中荷载引起的支座边缘的剪力占总剪力75%以上的独立梁,,矩形、T形、I形截面的一般受弯构件,七、实用抗剪承载力计算公式,,七、实用抗剪承载力计算公式,不配箍筋的一般板类受弯构件的抗剪承载力,,七、实用抗剪承载力计算公式,配置弯筋和箍筋的受弯构件的抗剪承载力,,考虑到弯筋位于斜裂缝顶端时达不到屈服强度而引入的修正系数,七、实用抗剪承载力计算公式,抗剪承载力的上限,当hw/b 4时,,,矩形截面取h0；T形取h0-hf’；I形取h-hf’-hf,当hw/b6时,,当4hw/b6时,,按线性插值,,对T形或I形截面的简支受弯构件，当有实际经验时，,,七、实用抗剪承载力计算公式,抗剪承载力的下限,,无腹筋梁的抗剪承载力,八、有轴力作用构件抗剪承载力 1. 轴向力对抗剪承载力的影响,八、有轴力作用构件抗剪承载力 2. 有轴向压力作用构件的抗剪承载力,,,当Nc0.3fcA时，取Nc=0.3fcA,,柱的净高,八、有轴力作用构件抗剪承载力 2. 有轴向压力作用构件的抗剪承载力,,当Nc0.3fcA时，取Nc=0.3fc A,八、有轴力作用构件抗剪承载力 3. 有轴向拉力作用构件的抗剪承载力,,八、有轴力作用构件抗剪承载力 4. 钢筋混凝土圆柱的抗剪承载力,八、有轴力作用构件抗剪承载力 4. 钢筋混凝土圆柱的抗剪承载力,,当Nc0.3fcA时，取Nc=0.3fcA,,当3时，取=3。
八、有轴力作用构件抗剪承载力 4. 钢筋混凝土圆柱的抗剪承载力,,,i计算复杂，有必要作简化,八、有轴力作用构件抗剪承载力 4. 钢筋混凝土圆柱的抗剪承载力,,,,八、有轴力作用构件抗剪承载力 4. 钢筋混凝土圆柱的抗剪承载力,九、箍筋的构造要求,最小配箍率,最大箍筋间距,原则,,具体数值,,教材表7-1（缺圆柱）,十、基本公式的应用 1. 基于承载力的斜截面配筋设计,,若不满足调整截面尺寸,,按最小配箍率配箍筋,,预先选定,,十、基本公式的应用 2. 既有构件斜截面抗剪承载力,,,十、基本公式的应用 3. 计算截面的位置,*支座边缘处截面1–1,*纵筋弯起点处截面2–2,*箍筋面积或间距改变处截面3–3,*腹板宽度改变处截面,十、基本公式的应用 4. 钢筋混凝土圆柱,类似（略）,十一、保证斜截面受弯的措施 1. 基本概念,,斜截面受弯承载力总能满足,,支座处纵筋锚固不足,纵筋弯起、切断不当,,需采取构造措施,十一、保证斜截面受弯的措施 2. 抵抗弯矩图,抵抗弯矩,抵抗弯矩图,,设计时，应尽量使抵抗弯矩图包住弯矩图，且两者越近越经济,十一、保证斜截面受弯的措施 3. 纵向受力钢筋在支座处的锚固,开裂前A处的弯矩为MA 开裂后斜截面的弯矩为MB,,,开裂后钢筋的拉力Ts明显增大。
若las不够则容易发生锚固破坏,十一、保证斜截面受弯的措施 3. 纵向受力钢筋在支座处的锚固,简支板或连续板下部纵筋伸入支座的长度,,纵向钢筋的直径,十一、保证斜截面受弯的措施 3. 纵向受力钢筋在支座处的锚固,简支梁或连续梁简支端下部纵筋伸入支座的长度,,纵向钢筋的直径,,,如梁内支座处的锚固不能满足上述要求，应采取加焊锚固钢板等有效措施,十一、保证斜截面受弯的措施 4. 纵向受力钢筋的弯起,纵筋的弯起必须满足三方面的要求：,*保证正截面的受弯承载力,*保证斜截面的受剪承载力,*保证斜截面的受弯承载力,,计算及构造确定,,构造确定,,计算及构造确定,十一、保证斜截面受弯的措施 4. 纵向受力钢筋的弯起,,d在2点以外保证正截面受弯,,保证斜截面受弯 的措施,十一、保证斜截面受弯的措施 4. 纵向受力钢筋的弯起,未弯起时,弯起后,,十一、保证斜截面受弯的措施 4. 纵向受力钢筋的弯起,,跨中受拉钢筋一般不宜截断，支座负筋的截断应符合下列规定,十一、保证斜截面受弯的措施 4. 纵向受力钢筋的截断,跨中受拉钢筋一般不宜截断，支座负筋的截断应符合下列规定,十一、保证斜截面受弯的措施 4. 纵向受力钢筋的截断,十二、深受弯构件的斜截面受剪承载力 1. 均布荷载下,,当l0/h2.0时，取l0/h=2.0,十二、深受弯构件的斜截面受剪承载力 1. 集中荷载下（包括集中荷载在支座截面产生的剪力超过75%的情况）,,当l0/h2.0时，取=0.25；当2.0l0/h5.0，取=a/h0，（0.42 l0/h –0.58） （0.92 l0/h –1.58）,十三、钢筋混凝土墙的抗剪性能,参见教材中的相关内容,。
