混凝土设计原理.ppt

第五章 受弯构件斜截面承载力计算第五章   受弯构件斜截面承载力计算 5.1 概述第五章 受弯构件斜截面承载力计算5.1 概述5.1 5.1 概述概述纯弯段纯弯段剪弯段剪弯段剪弯段剪弯段正截面正截面 受弯破坏受弯破坏斜截面斜截面受剪破坏受剪破坏受弯破坏受弯破坏第五章 受弯构件斜截面承载力计算5.2 梁斜截面受剪性能及破坏形态  一、斜截面受力与破坏分析一、斜截面受力与破坏分析   1. 剪跨比剪跨比广义剪跨比广义剪跨比 计算剪跨比计算剪跨比 第五章 受弯构件斜截面承载力计算5.1 概述2、斜裂缝的形成、斜裂缝的形成正应力：正应力：剪应力：剪应力：第五章 受弯构件斜截面承载力计算5.1 概述主拉应力主拉应力:主压应力主压应力:主应力作用方向主应力作用方向: : 3.  斜裂缝的分类斜裂缝的分类第五章 受弯构件斜截面承载力计算5.1 概述弯剪斜裂缝弯剪斜裂缝腹剪斜裂缝腹剪斜裂缝剪跨比剪跨比λ较大较大剪跨比剪跨比λ很小或高宽比大的薄腹梁内很小或高宽比大的薄腹梁内第五章 受弯构件斜截面承载力计算5.1 概述4.  避免斜裂缝的措施：配置箍筋和弯起筋避免斜裂缝的措施：配置箍筋和弯起筋 Ø首先选用箍筋抗剪首先选用箍筋抗剪，然后再考虑采用弯起钢筋。

然后再考虑采用弯起钢筋二、影响斜截面受剪承载力的主要因素 第五章 受弯构件斜截面承载力计算5.3斜截面受剪承载力的计算1、剪跨比（跨高比）、剪跨比（跨高比）l0/h 第五章 受弯构件斜截面承载力计算5.3斜截面受剪承载力的计算2 2、混凝土强度、混凝土强度混凝土强度越高，承载力越大，二者大致呈线性关系混凝土强度越高，承载力越大，二者大致呈线性关系第五章 受弯构件斜截面承载力计算5.3斜截面受剪承载力的计算3 3、纵向钢筋配筋率、纵向钢筋配筋率ρρ第五章 受弯构件斜截面承载力计算5.3斜截面受剪承载力的计算4 4、配箍率、配箍率ρρsvsv及箍筋强度及箍筋强度f fyvyv：：：：ρρsv sv f fyvyv越大，承载力越高，呈线性越大，承载力越高，呈线性关系第五章 受弯构件斜截面承载力计算5.3斜截面受剪承载力的计算5 5、、其它因素其它因素 ▲截面形状截面形状▲预应力预应力▲梁的连续性梁的连续性第五章 受弯构件斜截面承载力计算5.2 梁斜截面受剪性能及破坏形态三、斜截面三、斜截面受剪破坏的三种主要形态受剪破坏的三种主要形态fF0剪压破坏斜拉破坏斜压破坏1 1、无腹筋梁、无腹筋梁斜拉破坏（斜拉破坏（λ>3））斜压破坏斜压破坏 （（λ<1））剪压破坏剪压破坏 （（1<1<λ<3λ<3））图4-6 斜压破坏 (λ<1)第五章 受弯构件斜截面承载力计算5.2 梁斜截面受剪性能及破坏形态2 2、有腹筋梁、有腹筋梁Ø斜压破坏斜压破坏：：￿ ￿箍筋的配置数量过多；箍筋的配置数量过多；Ø剪压破坏：剪压破坏： 箍筋的配置数量适当；箍筋的配置数量适当；Ø斜拉破坏：斜拉破坏： λ>3λ>3且箍筋配置的数量过少；且箍筋配置的数量过少；         第五章 受弯构件斜截面承载力计算斜截面的三种破坏形态斜截面的三种破坏形态主要破坏形态主要破坏形态斜压破坏斜压破坏剪压破坏剪压破坏斜拉破坏斜拉破坏产生条件产生条件无腹筋梁无腹筋梁λ<1λ<11≤1≤λ≤3λ≤3 λ>3λ>3有腹筋梁有腹筋梁箍筋过多箍筋过多箍筋适量箍筋适量λ>3λ>3且箍筋过少且箍筋过少破坏特点破坏特点支座处形成斜向短柱压支座处形成斜向短柱压坏坏剪压区混凝土压碎剪压区混凝土压碎沿斜裂缝上下突沿斜裂缝上下突然拉裂然拉裂破坏类型破坏类型脆性破坏脆性破坏脆性破坏脆性破坏脆性破坏脆性破坏受剪承载力受剪承载力最大最大中间中间最小最小5.2 梁斜截面受剪性能及破坏形态（一）（一）无腹筋的板类构件：无腹筋的板类构件： 第五章 受弯构件斜截面承载力计算5.3 斜截面受剪承载力的计算       ——截截面面高高度度影影响响系系数数，，h0<800mm，，h0=800mm；；h0>2000，，h0=2000mm。

一、斜截面受剪承载力的计算5.2 建筑工程中受弯构件斜截面设计方法第五章 受弯构件斜截面承载力计算1、基本假定、基本假定5.3 斜截面受剪承载力的计算VuVcVsVsb受剪承载力的组成（二）有腹筋梁有腹筋梁假定斜截面受剪能力由三个主要因素（混凝土、箍筋、弯起假定斜截面受剪能力由三个主要因素（混凝土、箍筋、弯起钢筋）决定钢筋）决定第五章 受弯构件斜截面承载力计算2、基本公式、基本公式（（1））矩形、矩形、T形和工形截面的一般受弯构件形和工形截面的一般受弯构件 只配箍筋的梁只配箍筋的梁同时配箍筋和弯筋的梁同时配箍筋和弯筋的梁5.3 斜截面受剪承载力的计算（（2）集中荷载作用下的独立梁）集中荷载作用下的独立梁第五章 受弯构件斜截面承载力计算同时配箍筋和弯筋的梁同时配箍筋和弯筋的梁只配箍筋的梁只配箍筋的梁5.3 斜截面受剪承载力的计算 3、适用范围、适用范围  （（1）截面最小尺寸（防止斜压破坏））截面最小尺寸（防止斜压破坏）第五章 受弯构件斜截面承载力计算不满足上式，应加大截面尺寸或提高混凝土强度等级不满足上式，应加大截面尺寸或提高混凝土强度等级5.3 斜截面受剪承载力的计算第五章 受弯构件斜截面承载力计算（（2）最小配箍率和箍筋最大间距）最小配箍率和箍筋最大间距 （防止斜拉破坏）（防止斜拉破坏）5.3 斜截面受剪承载力的计算当 V >0.7ftbh0时 第五章 受弯构件斜截面承载力计算5.3 斜截面受剪承载力的计算注：梁中配有计算需要的纵向受压钢筋时，箍筋直径尚不应小于注：梁中配有计算需要的纵向受压钢筋时，箍筋直径尚不应小于d/4 第五章 受弯构件斜截面承载力计算4.  斜截面承载力的计算位置斜截面承载力的计算位置5.3 斜截面受剪承载力的计算⑴⑴ 支座支座边缘截面（截面（1-1）；）；⑵⑵ 腹板腹板宽度改度改变处截面（截面（2-2）；）；⑶⑶ 箍筋直径或箍筋直径或间距改距改变处截面（截面（3-3）；）；⑷⑷ 受拉区弯起受拉区弯起钢筋弯起点筋弯起点处的截面（的截面（4-4）。

Ⅰ－ⅠⅡ － ⅡⅠⅡⅠⅡ5、斜截面受剪承载力的计算步骤、斜截面受剪承载力的计算步骤第五章 受弯构件斜截面承载力计算5.4 斜截面受剪承载力的计算        （（1）确定计算截面和截面剪力设计值；）确定计算截面和截面剪力设计值；         （（2）验算是否满足截面限制条件）验算是否满足截面限制条件        （（3））验算是否需要按计算配置腹筋；验算是否需要按计算配置腹筋； （（4 4）计算腹筋；）计算腹筋；          第五章 受弯构件斜截面承载力计算方案一：只配箍筋；方案一：只配箍筋；集中荷载作用下的矩形截面独立梁集中荷载作用下的矩形截面独立梁一般情况下的矩形截面梁、一般情况下的矩形截面梁、T形和形和I字形截面梁字形截面梁先确定箍筋肢数和单肢截面面积先确定箍筋肢数和单肢截面面积 ，然后求出箍筋的间距，然后求出箍筋的间距s，，同时应验算配同时应验算配箍率：箍率：         5.4 斜截面受剪承载力的计算第五章 受弯构件斜截面承载力计算方案二：同时配箍筋和弯筋方案二：同时配箍筋和弯筋5.3 斜截面受剪承载力的计算根据经验和构造要求配置箍筋确定根据经验和构造要求配置箍筋确定Vcs第五章 受弯构件斜截面承载力计算5.4 保证斜截面受弯承载力的构造措施二、斜截面的构造要求（一）抵抗弯矩图（一）抵抗弯矩图1、概念、概念抵抗弯矩图（抵抗弯矩图（Mu图）图）:沿梁长各截面沿梁长各截面实际配筋所能抵抗的弯矩图形。

实际配筋所能抵抗的弯矩图形 2、、画法：画法：计算各截面的抵抗弯矩计算各截面的抵抗弯矩 计算每根钢筋承担的弯矩计算每根钢筋承担的弯矩M Muiui 第五章 受弯构件斜截面承载力计算5.4 保证斜截面受弯承载力的构造措施1点为点为①① 号筋的充分利用点；号筋的充分利用点；2点为点为①① 号筋的理论切断点，号筋的理论切断点，同时也是同时也是②②号筋号筋的充分利用点；的充分利用点；3点为点为②②号筋的理论切断点，号筋的理论切断点，同时也是同时也是③③号筋的充分利用点；号筋的充分利用点；A．纵向受拉钢筋全部伸入支座．纵向受拉钢筋全部伸入支座 b123d①②ac③第五章 受弯构件斜截面承载力计算5.4 保证斜截面受弯承载力的构造措施B．部分纵向受拉钢筋弯起．部分纵向受拉钢筋弯起 第五章 受弯构件斜截面承载力计算5.4 保证斜截面受弯承载力的构造措施C．部分纵向受拉钢筋截断．部分纵向受拉钢筋截断 第五章 受弯构件斜截面承载力计算5.4 保证斜截面受弯承载力的构造措施3．材料图的作用．材料图的作用 A．反映材料利用的程度．反映材料利用的程度 B．确定纵向钢筋的弯起数量和位置．确定纵向钢筋的弯起数量和位置 C．确定纵向钢筋的截断位置．确定纵向钢筋的截断位置 第五章 受弯构件斜截面承载力计算5.4 保证斜截面受弯承载力的构造措施（二）（二）满足斜截面受弯承载力的纵筋弯起位置满足斜截面受弯承载力的纵筋弯起位置 第五章 受弯构件斜截面承载力计算5.4 保证斜截面受弯承载力的构造措施弯起钢筋要求小结：弯起钢筋要求小结：   a、满足正截面受弯承载力要求、满足正截面受弯承载力要求                             Mu图图≥M图图       b、满足斜截面受弯承载力要求、满足斜截面受弯承载力要求               弯起点至充分利用点距离弯起点至充分利用点距离≥0.5h0      c、满足斜截面受剪承载力要求和构造要求、满足斜截面受剪承载力要求和构造要求5.4 保证斜截面受弯承载力的构造措施第五章 受弯构件斜截面承载力计算 （三）纵筋的截断位置（三）纵筋的截断位置1.梁梁底部承受正弯矩的纵向受拉钢筋，通常不宜在跨中受拉区底部承受正弯矩的纵向受拉钢筋，通常不宜在跨中受拉区截断截断2. 对于于连续梁、框架梁梁、框架梁中中间连续支座支座负弯矩区段弯矩区段的上部受拉的上部受拉钢筋，可根据弯矩筋，可根据弯矩图的的变化分批将化分批将钢筋截断。

筋截断 第五章 受弯构件斜截面承载力计算5.4 保证斜截面受弯承载力的构造措施（四）（四）纵筋在支座处的锚固纵筋在支座处的锚固1.1.伸入梁支座的纵向受力钢筋根数伸入梁支座的纵向受力钢筋根数  b≥150mm ≥2b≥150mm ≥2根根 b b＜＜150mm 150mm 可取一根可取一根  2.简支梁简支梁 第五章 受弯构件斜截面承载力计算5.5 梁内钢筋的构造要求纵筋伸入支座的锚固长度上述的规定纵筋伸入支座的锚固长度上述的规定 A．在梁端将纵向受力钢筋上弯，并将弯折后长度计入．在梁端将纵向受力钢筋上弯，并将弯折后长度计入las内内第五章 受弯构件斜截面承载力计算5.5 梁内钢筋的构造要求B．在纵筋端部加焊横向锚固钢筋或锚固钢板．在纵筋端部加焊横向锚固钢筋或锚固钢板,此时可将正常锚此时可将正常锚固长度减少固长度减少5d；；C．将钢筋端部焊接在梁端的预埋件上．将钢筋端部焊接在梁端的预埋件上3. 连续梁及框架梁连续梁及框架梁 第五章 受弯构件斜截面承载力计算5.5 梁内钢筋的构造要求a.当计算中充分利用钢筋的抗压强度时（支座受负弯矩按双筋截当计算中充分利用钢筋的抗压强度时（支座受负弯矩按双筋截面梁计算配筋时），其伸入支座的锚固长度不应小于面梁计算配筋时），其伸入支座的锚固长度不应小于0.7la。

b.当计算中充分利用钢筋的抗拉强度时（支座受正弯矩作用），当计算中充分利用钢筋的抗拉强度时（支座受正弯矩作用），其伸入支座的锚固长度不应小于其伸入支座的锚固长度不应小于lac. 当计算中不利用其强度时，对光面钢筋取当计算中不利用其强度时，对光面钢筋取las≥15d，对月牙纹钢，对月牙纹钢筋取筋取las≥12d，并在满足上述条件的前提下，一般均伸至支座中心，并在满足上述条件的前提下，一般均伸至支座中心线 第五章 受弯构件斜截面承载力计算  1.弯起钢筋的间距弯起钢筋的间距  （五）弯起钢筋的构造要求（五）弯起钢筋的构造要求2.弯起钢筋的锚固弯起钢筋的锚固   5.5梁内钢筋的构造要求弯终点距支座距离弯终点距支座距离                                                                           弯终点距前一排弯起点的距离弯终点距前一排弯起点的距离 ≤≤ Smax 第五章 受弯构件斜截面承载力计算5.5 梁内钢筋的构造要求3.弯起钢筋的形式弯起钢筋的形式   浮筋浮筋鸭筋与吊筋鸭筋与吊筋（六）箍筋的构造要求（六）箍筋的构造要求1、、间距间距第五章 受弯构件斜截面承载力计算（（1 1）箍筋间距除应满足计算需要外，其最大间距应符合下表的规定。

箍筋间距除应满足计算需要外，其最大间距应符合下表的规定400300h>800350250500300mm时，全长设置箍筋时，全长设置箍筋3、支座处箍筋的设置、支座处箍筋的设置支座外支座外第一道箍筋离支座边为第一道箍筋离支座边为50mm支座内每隔支座内每隔100~200mm设设一道箍筋一道箍筋，并在纵向钢筋的端部宜设置一道箍筋。

并在纵向钢筋的端部宜设置一道箍筋5.5 梁内钢筋的构造要求 第五章 受弯构件斜截面承载力计算5.5 梁内钢筋的构造要求5.3 公路桥梁工程中受弯构件斜截面设计方法公路桥梁工程中受弯构件斜截面设计方法 一、基本公式一、基本公式  第五章 受弯构件斜截面承载力计算5.5 梁内钢筋的构造要求二、抗剪承载力的验算位置二、抗剪承载力的验算位置  第五章 受弯构件斜截面承载力计算5.5 梁内钢筋的构造要求三、适用条件三、适用条件 1、截面尺寸应符合要求：、截面尺寸应符合要求：                        2、构造配箍的条件、构造配箍的条件  第五章 受弯构件斜截面承载力计算5.5 梁内钢筋的构造要求 第五章 受弯构件斜截面承载力计算5.5 梁内钢筋的构造要求建筑工程与公路桥梁工程中一般受弯构件斜截面抗剪承载力计算公式及构造要求对比建筑工程与公路桥梁工程中一般受弯构件斜截面抗剪承载力计算公式及构造要求对比 建筑工程建筑工程公路桥梁工程公路桥梁工程 抗抗剪剪公公式式 截截面面尺尺寸寸限限制制 第五章 受弯构件斜截面承载力计算5.5 梁内钢筋的构造要求建筑工程建筑工程公路桥梁工程公路桥梁工程箍箍筋筋最最小小用用量量直径直径                              （主筋直径）（主筋直径）间距间距梁高梁高hV＞＞0.7ftbh0V≤0.7ftbh0 无压筋：无压筋：≤h/2, ≤500 有压筋：有压筋：≤15倍箍筋直径，倍箍筋直径，≤400mm150＜＜h≤300300＜＜h≤500500＜＜h≤800h＞＞800150200250300200300350500配筋配筋率率0.18%(R235), 0.12%(HRB335)可不可不按计按计算配算配箍条箍条件件1 1、、、、理解无腹筋梁斜裂缝出现的机理，掌握斜裂缝的分类及破坏形理解无腹筋梁斜裂缝出现的机理，掌握斜裂缝的分类及破坏形态；态；2、深入理解剪跨比的意义、腹筋的作用及其对破坏形态的影响；、深入理解剪跨比的意义、腹筋的作用及其对破坏形态的影响；3、掌握斜截面受剪破坏的三种形态；产生条件、破坏特征；、掌握斜截面受剪破坏的三种形态；产生条件、破坏特征；4、理解斜截面受剪承载力的影响因素；、理解斜截面受剪承载力的影响因素；5、熟练掌握有腹筋梁斜截面受剪承载力计算方法及其适用条件；、熟练掌握有腹筋梁斜截面受剪承载力计算方法及其适用条件；6、理解斜截面受弯和材料抵抗图的概念；、理解斜截面受弯和材料抵抗图的概念；7、掌握受弯构件纵筋的弯起及截断、纵筋的锚固及搭接等构造要、掌握受弯构件纵筋的弯起及截断、纵筋的锚固及搭接等构造要求；求；本章本章主要主要内容内容第五章 受弯构件斜截面承载力计算5.5 梁内钢筋的构造要求。