混凝土結(jié)構(gòu)基本原理第六章構(gòu)件受剪性能

1、第六章 構(gòu)件受剪性能 一、概述 彎筋 箍筋 p p s 縱筋 彎剪段（本章研究的主要內(nèi)容） 統(tǒng)稱腹筋-幫助混凝土 梁抵御剪力 有腹筋梁-既有縱筋又有腹筋 無腹筋梁-只有縱筋無腹筋 h b asv1 1svsv naa 箍筋肢數(shù) 二、簡支無腹筋梁的抗剪機(jī)制 1. 構(gòu)件的開裂 b h h0 as （e-1）as p p aa a a 0 1 i nasv 0 bi vs 2 2 42 tp 2 2 42 cp 當(dāng)tpmaxft時(shí)，梁的剪彎段開裂，出現(xiàn)斜裂縫 根據(jù)a的不同 (m和v比值不 同) 裂縫可能由截面中部開始出現(xiàn)（腹剪裂縫） 裂縫可能由截面底部開始出現(xiàn) 二、簡支無腹筋梁的抗剪機(jī)制 1. 構(gòu)件

2、的開裂 b h h0 as p p aa 引入一概念：剪跨比 000 vh m vh va h a 反映了集中力作用截面處彎矩m和剪力v的比例關(guān)系 計(jì)算剪跨比廣義剪跨比 二、簡支無腹筋梁的抗剪機(jī)制 2. 裂縫的發(fā)展及破壞形態(tài) 3時(shí)斜拉破壞 二、簡支無腹筋梁的抗剪機(jī)制 2. 裂縫的發(fā)展及破壞形態(tài) 所有的破壞均表所有的破壞均表 現(xiàn)為脆性現(xiàn)為脆性 二、簡支無腹筋梁的抗剪機(jī)制 3. 抗剪機(jī)制 以剪壓破壞為例以剪壓破壞為例(相對于斜壓破壞和 斜拉破壞，它更能給人以破壞預(yù)告) vu vc cc vd vi ts a 銷栓力，隨著裂縫 的發(fā)展逐漸增大 咬合力，隨著裂縫 的發(fā)展逐漸減小 dicu isc vv

3、vvy vtcx sin, 0 cos, 0 數(shù)值很難估計(jì)數(shù)值很難估計(jì) 三、影響無腹筋梁抗剪承載力的因素 1. 剪跨比 pp aa 0.4 0.3 0.2 0.1 0123 45 0 bhf v c 斜壓剪壓斜拉 三、影響無腹筋梁抗剪承載力的因素 2. 混凝土的強(qiáng)度與縱筋的配筋率 混凝土的強(qiáng)度提高 縱筋配筋率增大 抗剪承載力提高 四、有腹筋梁的抗剪機(jī)制 1. 構(gòu)件的開裂 開裂前構(gòu)件的受力性能與無腹筋梁相似，腹筋中的應(yīng)力很小 a 0 1 i nasv 0 bi vs 2 2 42 tp 2 2 42 cp p p s a 當(dāng)tpmaxft時(shí)，梁的剪彎段開裂，出現(xiàn)斜裂縫 開裂后，腹筋的應(yīng)力增大，限

4、制了斜裂縫的發(fā)展，提高了抗 剪承載力 四、有腹筋梁的抗剪機(jī)制 2. 裂縫的發(fā)展及破壞形態(tài) 3且腹筋配置量較小時(shí)，斜拉破壞，腹筋用量太少，起不到應(yīng)有的作用 四、有腹筋梁的抗剪機(jī)制 2. 裂縫的發(fā)展及破壞形態(tài) 設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)避免出設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)避免出 現(xiàn)此二種破壞形現(xiàn)此二種破壞形 態(tài)態(tài) 四、有腹筋梁的抗剪機(jī)制 3. 抗剪機(jī)制 以剪壓破壞為例以剪壓破壞為例 vd sinsin, 0 coscos, 0 bvdicu bisc ttvvvvy tvtcx vu vc cc vi ts atv tb 五、影響有腹筋梁抗剪承載力的因素 1. 剪跨比-和無腹筋梁類似 0.4 0.3 0.2 0.1 0123 45 0

5、bhf v c 斜壓剪壓斜拉 pp aa 五、影響有腹筋梁抗剪承載力的因素 2. 混凝土的強(qiáng)度與腹筋的配筋量 混凝土的強(qiáng)度提高 在一定的范圍內(nèi)在一定的范圍內(nèi)， 腹筋配筋率增大 抗剪承載力提高 抗剪承載力提高 六、受彎構(gòu)件抗剪承載力分析 1. 無腹筋梁的抗剪承載力 vu vc cc vd vi ts a 忽略vivd b h h0 as 1h0 ) 2 1 (, 0 , 0 , 0 01001 01 01 hhhbavm hbvy ahbx cc c ssc 由后二式 c c c ff 1 5 . 01 實(shí)際上是剪壓區(qū) 的加載規(guī)律 vc h0 a sas 1h0 c 六、受彎構(gòu)件抗剪承載力分析

6、1. 無腹筋梁的抗剪承載力 c c c ff 1 5 . 01 vc h0 a sas 1h0 c 6時(shí) 0max 20. 0bhfvv ccuu 當(dāng)40.3fca時(shí)，取n=0.3fca 0 . 30 . 3 5 . 15 . 1 /, 5 . 1: : 3311 2/ 0 0 時(shí)，取 時(shí)，取 集中荷載為主時(shí) 均布荷載 其它構(gòu)件 時(shí)，??；當(dāng)時(shí)，取當(dāng) ）（假定反彎點(diǎn)在柱中點(diǎn)框架柱： ha hhn 柱的凈高 八、有軸力作用構(gòu)件抗剪承載力 2. 有軸向壓力作用構(gòu)件的抗剪承載力 0max 25. 0bhfv ccu nbhfv tu 07. 0 0 . 1 75. 1 0min nh s a fbhf

7、v sv yvtu 07. 0 0 . 1 75. 1 00 當(dāng)n0.3fca時(shí)，取n=0.3fca 八、有軸力作用構(gòu)件抗剪承載力 3. 有軸向拉力作用構(gòu)件的抗剪承載力 nh s a fbhfv sv yvtu 2 . 0 0 . 1 75. 1 00 00 0 36. 0bhfh s a fv h s a f t sv yvu sv yv 取 時(shí)，當(dāng)上式的計(jì)算值小于 九、箍筋的形式和構(gòu)造要求 1. 箍筋的形式 單肢箍n=1雙肢箍n=2 四肢箍n=4 九、箍筋的形式和構(gòu)造要求 2. 最小配箍率和箍筋的最大間距 p p s yvt sv sv ff bs a /24. 0 min 最小配箍率 最

8、大箍筋間距 原則0max hs 具體數(shù)值教材表6-3 十、基本公式的應(yīng)用 1. 設(shè)計(jì) p p s 0max )25. 02 . 0(bhfvv ccu 若不滿足調(diào)整截面尺寸 n n vv c 2 . 0 07. 0按最小配箍率 配箍筋 )25. 1 ()7 . 0( sin8 . 0 2 . 0 07. 0 0 . 1 75. 1 00 sbyb sv yvtu af n n h s a fbhfvv 預(yù)先選定 求 s asv sv a yvtsvsv ff /24. 0 min 選定s 十、基本公式的應(yīng)用 2. 已有構(gòu)件的承載力 p p s n n vv cu 2 . 0 07. 0 min

9、svsv n n vvv bhf v bsc cc u 2 . 0 07. 0 )25. 02 . 0( min 0 minsvsv 十、基本公式的應(yīng)用 3. 計(jì)算截面的位置 1 1 2 2 3 3 *支座邊緣處截面支座邊緣處截面1-1 *縱筋彎起點(diǎn)處截面縱筋彎起點(diǎn)處截面2-2 *箍筋面積或間距改變處截面箍筋面積或間距改變處截面3-3 *腹板寬度改變處截面腹板寬度改變處截面 十一、保證斜截面受彎的措施 1. 基本概念 mu斜 vc cc ts tv tb zsv zsb z mu正 cc ts z sbbsvvsu ztztztm 斜 ztm su 正 一般情況下 正斜 uu mm 斜截面受彎

10、承 載力總能滿足 支座處縱筋 錨固不足 縱筋彎起、 切斷不當(dāng) 異常情況 需采取構(gòu) 造措施 十一、保證斜截面受彎的措施 2. 抵抗彎矩圖 q ab 325 ab 3 2 1 1 125 125 125 抵抗彎矩圖 彎矩圖 抵抗彎矩 )5 . 0( 0 bf fa hafmm c ys syur ssirri aamm/ 畫出每個截面的 抵抗彎矩 抵抗彎矩圖 1、2、3分別為、 、 筋的充分利用點(diǎn) 2、3、a分別為、 、 筋的不需要點(diǎn) 設(shè)計(jì)時(shí)，應(yīng)盡量使抵抗彎設(shè)計(jì)時(shí)，應(yīng)盡量使抵抗彎 矩圖包住彎矩圖，且兩者矩圖包住彎矩圖，且兩者 越近越經(jīng)濟(jì)越近越經(jīng)濟(jì) 十一、保證斜截面受彎的措施 3. 縱向受力鋼筋在支

11、座處的錨固 a b q las ma mb 開裂前a處的彎矩為ma 開裂后斜截面的彎矩為mb ab mm 開裂后鋼筋的拉力ts明顯 增大。若las不夠則容易發(fā) 生錨固破壞 十一、保證斜截面受彎的措施 3. 縱向受力鋼筋在支座處的錨固 a b q las ma mb 簡支板或連續(xù)板下部縱筋 伸入支座的長度 dlas5 縱向鋼筋的直徑 十一、保證斜截面受彎的措施 3. 縱向受力鋼筋在支座處的錨固 a b q las ma mb 簡支梁或連續(xù)梁簡支端下 部縱筋伸入支座的長度 時(shí)當(dāng) 0 7 . 0bhfv t 縱向鋼筋的直徑 dlas5 時(shí)當(dāng) 0 7 . 0bhfv t dlas12帶肋鋼筋： dla

12、s15光圓鋼筋： 如梁內(nèi)支座處的錨固不能滿足上述要求，應(yīng)采取加焊錨固如梁內(nèi)支座處的錨固不能滿足上述要求，應(yīng)采取加焊錨固 鋼板等有效措施鋼板等有效措施 十一、保證斜截面受彎的措施 4. 縱向受力鋼筋的彎起 縱筋的彎起必須滿足三方 面的要求： *保證正截面的受彎承載力保證正截面的受彎承載力 *保證斜截面的受剪承載力保證斜截面的受剪承載力 *保證斜截面的受彎承載力保證斜截面的受彎承載力 計(jì)算確定 構(gòu)造確定 計(jì)算及構(gòu)造確定 十一、保證斜截面受彎的措施 4. 縱向受力鋼筋的彎起 幾何中心軸 3 2 1 1 a c d e a d e 200 2/ 01 hs d在2點(diǎn)以外保證 正截面受彎 保證斜截面受彎

13、？ 十一、保證斜截面受彎的措施 4. 縱向受力鋼筋的彎起 幾何中心軸 3 2 1 1 a c d e a d e 200 2/ 01 hs ts tb s1 z zsb 未彎起時(shí)ztztm bsu 斜 彎起后 sbbsu ztztm 斜 保證不發(fā)生斜截面破壞 zzszsbcossin 1 sin )cos1 ( 1 z s 十一、保證斜截面受彎的措施 4. 縱向受力鋼筋的彎起 ts tb s1 z zsb sin )cos1 ( 1 z s 0 )77. 091. 0(hz 取 01 0 01 0 )445. 0525. 0(,60 )319. 0372. 0(,45 hs hs 統(tǒng)一取 01 5 . 0 hs 十一、保證斜截面受彎的措施 4. 縱向受力鋼筋的截?cái)?a c b ls1 a c b 12 跨中受拉鋼筋一般不宜截?cái)?，支座?fù)筋的截?cái)鄳?yīng)符合下 列規(guī)定 延伸長度，具體數(shù)值可參閱有關(guān)規(guī)范 十二、深受彎構(gòu)件的斜截面受剪承載力 1. 均布荷載下 b h l0 sh sv asv ash 0 0 0 0 0 0 6 )/5( 3 )2/( 25. 1 3 )/8( 7 . 0 h s a f hl h s a f hl bhf hl v v sh yh h sv yvtu 當(dāng)l0/h2.0時(shí)，取l0/h=2.0 十二