第05章受彎構件斜截面的受力性能與設計-6學時03ppt課件

1、混凝土結構設計原理混凝土結構設計原理學習目標學習目標掌握剪跨比的概念、斜截面受剪的三種掌握剪跨比的概念、斜截面受剪的三種破壞破壞 形態(tài)以及腹筋對斜截面受剪破壞形態(tài)的形態(tài)以及腹筋對斜截面受剪破壞形態(tài)的響；響；熟練掌握矩形、熟練掌握矩形、T形和形和I字形截面斜截面字形截面斜截面受剪受剪 承載力的計算方法；承載力的計算方法；熟悉縱筋的彎起、截斷及錨固等構造要熟悉縱筋的彎起、截斷及錨固等構造要求。求。 第五章第五章 受彎構件斜截面的受彎構件斜截面的 受力性能與設計受力性能與設計 混凝土結構設計原理混凝土結構設計原理 教學提示教學提示應重點介紹斜截面受剪破壞的機理以應重點介紹斜截面受剪破壞的機理以及以剪

2、及以剪 壓破壞建立斜截面承載力計算公式的壓破壞建立斜截面承載力計算公式的原因。原因。并應強調現(xiàn)有的斜截面承載力計算式并應強調現(xiàn)有的斜截面承載力計算式是綜是綜 合大量試驗結果得出的。合大量試驗結果得出的。 本章的難點是材料抵抗彎矩圖的繪制本章的難點是材料抵抗彎矩圖的繪制以及縱以及縱 向受力鋼筋的彎起、截斷位置的確定。向受力鋼筋的彎起、截斷位置的確定。第五章 受彎構件斜截面受剪承載力三三種種破破壞壞形形態(tài)態(tài)RS 0uVdV0本章要解決的主要問題RS 0uVV ?uV第五章 受彎構件斜截面受剪承載力箍筋彎起鋼筋腹筋第五章 受彎構件斜截面受剪承載力第五章 受彎構件斜截面受剪承載力02bhV201bhM

3、021VhM0VhM0hdVdMm VM第五章 受彎構件斜截面受剪承載力（對集中荷載簡支梁）（對集中荷載簡支梁）00VhVaVhMaVM=Va0ha0ham第五章 受彎構件斜截面受剪承載力P f斜壓破壞斜壓破壞第五章 受彎構件斜截面受剪承載力P f剪壓破壞剪壓破壞第五章 受彎構件斜截面受剪承載力P f斜拉破壞斜拉破壞（斜截面三種破壞都是脆性）（斜截面三種破壞都是脆性）（1斜拉破壞為受拉脆性斜拉破壞為受拉脆性 破壞，脆性最顯著；破壞，脆性最顯著； 且混凝土抗壓強度未且混凝土抗壓強度未 發(fā)揚。發(fā)揚。（2斜壓破壞為受壓脆性斜壓破壞為受壓脆性 破壞。破壞。（3剪壓破壞為脆性破壞，剪壓破壞為脆性破壞，

4、脆性相對好些。脆性相對好些。第五章 受彎構件斜截面受剪承載力P f斜壓破壞斜壓破壞剪壓破壞剪壓破壞斜拉破壞斜拉破壞第五章 受彎構件斜截面受剪承載力斜壓破壞斜壓破壞剪壓破壞剪壓破壞斜拉破壞斜拉破壞剪跨比剪跨比斜壓破壞斜壓破壞剪壓破壞剪壓破壞斜拉破壞斜拉破壞斜壓破壞斜壓破壞斜壓破壞斜壓破壞斜壓破壞斜壓破壞斜壓破壞斜壓破壞剪壓破壞剪壓破壞剪壓破壞剪壓破壞 1 11 l 3 3配箍率配箍率無腹筋無腹筋r vr v很很小小r vr v適適量量r vr v很很大大第五章 受彎構件斜截面受剪承載力第五章 受彎構件斜截面受剪承載力上弦壓桿上弦壓桿基本拱體；基本拱體；下弦拉桿下弦拉桿縱筋；縱筋；受壓腹桿受壓腹桿

5、斜裂縫間的砼；斜裂縫間的砼；受拉腹桿受拉腹桿腹筋；腹筋；第五章 受彎構件斜截面受剪承載力0VhM 隨隨l l的增大，抗剪能的增大，抗剪能力降低；力降低； 但當?shù)攍 3l 3時，時， l l的的影響不再明顯。影響不再明顯。0bhV第五章 受彎構件斜截面受剪承載力 砼強度越大，抗剪強度也越大。砼強度越大，抗剪強度也越大。 但提高的幅度因破壞形態(tài)的不同而有所變化。但提高的幅度因破壞形態(tài)的不同而有所變化。 斜拉破壞剪壓破壞斜壓破壞斜拉破壞剪壓破壞斜壓破壞第五章 受彎構件斜截面受剪承載力bsnAbsAsvsvsv1rAsv1bS 當配箍在合適范圍時，受剪承載力隨配箍量的當配箍在合適范圍時，受剪承載力隨

6、配箍量的增多、箍筋強度的提高而增長，且呈線性關系。增多、箍筋強度的提高而增長，且呈線性關系。0bhV第五章 受彎構件斜截面受剪承載力0bhtfV因此，縱筋配筋率越大，受剪承載力越高。因此，縱筋配筋率越大，受剪承載力越高。第五章 受彎構件斜截面受剪承載力第五章 受彎構件斜截面受剪承載力 對于斜拉、斜壓破壞，通過構造措施予以避免。對于斜拉、斜壓破壞，通過構造措施予以避免。 對于剪壓破壞，則需通過設計計算予以避免。對于剪壓破壞，則需通過設計計算予以避免。 斜截面受剪的機理非常復雜，所以我國規(guī)范采用斜截面受剪的機理非常復雜，所以我國規(guī)范采用“理論與試驗相結合理論與試驗相結合的方法，在基本假設的基礎上，

7、的方法，在基本假設的基礎上，建立了半理論半經(jīng)驗的實用計算公式。建立了半理論半經(jīng)驗的實用計算公式。第五章 受彎構件斜截面受剪承載力VuVcVsVsbuV 0YsbVcsVsbscVVV第五章 受彎構件斜截面受剪承載力025. 107 . 0hssvAyvfbhtfsbVVsbV00175. 1hssvAyvfbhtfsbVcsVsbVssbAyfsbVsin8 . 0VcsV35 . 10bhfVtur rsvfyv/ft矩形、矩形、T T形和工形截面的一般受彎構件形和工形截面的一般受彎構件第五章 受彎構件斜截面受剪承載力tyvsvtuffbhfVr r25. 17 . 00第五章 受彎構件斜截

8、面受剪承載力集中荷載作用下的獨立梁集中荷載作用下的獨立梁0bhfVtur rsvfyv/ft =1.5 =3tyvsvtuffbhfVr r 175. 10第五章 受彎構件斜截面受剪承載力csVdV0sbVsvfsvkcufpbhr,)6 . 02(031045. 0321sbVssbAsdfsbVsin31075.00100100bhAPsr5 . 2第五章 受彎構件斜截面受剪承載力06 . 0 mhc 30hdVdMmVuVcC第五章 受彎構件斜截面受剪承載力 防止發(fā)生斜壓破壞。防止發(fā)生斜壓破壞。 限制在使用階段的斜裂縫寬度。限制在使用階段的斜裂縫寬度。 第五章 受彎構件斜截面受剪承載力線

9、性插值時，當時，當時，當64020. 06025. 04bwhbhcfcVbwhbhcfcVbwh0,31051.00bhkcufdV第五章 受彎構件斜截面受剪承載力yvtsvsvsvffbsA24. 0min,rr第五章 受彎構件斜截面受剪承載力023105 . 00bhtdfdV道橋道橋規(guī)定當規(guī)定當 時，時， 可僅按構造配置箍筋。配箍率應滿足可僅按構造配置箍筋。配箍率應滿足HRB335%12. 0R235%18. 0min,svvbssvAsvrr第五章 受彎構件斜截面受剪承載力 梁高 h(mm) V0.7ftbh0 V0.7ftbh0 150h300 150 200 300h500 20

10、0 300 500800 300 400 須有箍筋與斜裂縫相交須有箍筋與斜裂縫相交建工：教材建工：教材P117P117表表5-25-2道橋道橋0.5h0.5h建工、道橋均應建工、道橋均應400400， 15d 15d第五章 受彎構件斜截面受剪承載力 梁高 h(mm) 箍筋直徑(mm) 250800 6 8 建工、道橋均應建工、道橋均應 0.25d 0.25d道橋道橋8 8建工建工第五章 受彎構件斜截面受剪承載力 建規(guī)中不配置箍筋和彎起鋼筋的一般板類受彎建規(guī)中不配置箍筋和彎起鋼筋的一般板類受彎構件的受剪承載力計算公式：構件的受剪承載力計算公式：Vc=0.7bh ftbh04/10800hh其中當

11、h0 2000mm時，取h0=2000mmM M +實際實際反彎點反彎點斜裂縫斜裂縫粘粘結結裂裂縫縫出出現(xiàn)現(xiàn)前前第五章 受彎構件斜截面受剪承載力粘結裂縫粘結裂縫粘粘結結裂裂縫縫出出現(xiàn)現(xiàn)后后aM M +實際實際反彎點反彎點斜裂縫斜裂縫aaMMV0VhMMM011ha0ha第五章 受彎構件斜截面受剪承載力第五章 受彎構件斜截面受剪承載力1122114433第五章 受彎構件斜截面受剪承載力h/2h/25 55 5第五章 受彎構件斜截面受剪承載力 （已知（已知b、h、fc、ft、fyv及配箍，求及配箍，求Vu）r rsv r rsv ,min及及s smaxNO Vu=0.7ft bh0或或0175.

12、 1bhfVtu Vu=0.20.25c fc bh0Vu= Vcs有一般和集中荷載兩種情況）有一般和集中荷載兩種情況）取較小值取較小值yes輸出輸出Vu比較比較V Vu可靠可靠yes不可靠不可靠NO第五章 受彎構件斜截面受剪承載力 （已知（已知V、 b、h、fc、ft、fyv，求配箍），求配箍）V 0.20.25c fc bh0按構造按構造(smax、dmin)配箍配箍NOV 0.7 ft bh0或或0175. 1bhfVt yesyes調大調大b、h或或fcNO 按計算配箍按計算配箍0025. 17 . 0hfbhfVsAyvtsv000 . 175. 1hfbhfVsAyvtsv選配箍筋

13、選配箍筋n、d和和s，并應滿足，并應滿足sv.min、 smax、dmin輸出輸出n,d,s第五章 受彎構件斜截面受剪承載力例題見建工教材例題見建工教材P105106 sin8 . 0sbycsuAfVV第五章 受彎構件斜截面受剪承載力V1V21122V3VcsSmaxSmax對于右圖，已知箍筋，對于右圖，已知箍筋，求彎起鋼筋，則有求彎起鋼筋，則有 sin8 . 011ycssbfVVAsin8 . 022ycssbfVVASmaxSmaxSmaxSmax第五章 受彎構件斜截面受剪承載力第五章 受彎構件斜截面受剪承載力 （已知（已知b、h、fcu,k、fsd、fsv及配箍與彎起鋼筋及配箍與彎起

14、鋼筋,求求Vu）r rsv r rsv ,min及及s smaxNO 梁不合格梁不合格取較小值取較小值yes輸出輸出Vu比較比較g0Vd Vu可靠可靠yes不可靠不可靠NO0,310051.0bhkcufuVsbVsvfsvkcufpbhuVr,)6 . 02(031045. 0321求求Vu是關鍵是關鍵第五章 受彎構件斜截面受剪承載力求求Vu例題見道橋教材例題見道橋教材P101102 即截面復核例題即截面復核例題彎 矩 圖剪 力 圖6501247785397502200kN.m84kN440kN772.8kN.m370.7kN求求Vu 的基本步驟的基本步驟（1確定驗算截面確定驗算截面（2求求

15、Vx、Mx（3求求m、C（4求求P、rsv（5求求Vu （已知（已知Vd、 b、h、fcu,k、fsv 、fsd ，求箍筋和彎起，求箍筋和彎起鋼筋）鋼筋）按構造按構造(sv.min、 smax、dmin)配配箍箍NOyesyes調大調大b、h或或fcNO0,31051. 00bhkcufdV0.7ft bh0時：時： las12d帶肋鋼筋）帶肋鋼筋） las15d光面鋼筋）光面鋼筋）第五章 受彎構件斜截面受剪承載力第五章 受彎構件斜截面受剪承載力第五章 受彎構件斜截面受剪承載力1212a.b.c.條件條件1 1條件條件2 2實際截斷點實際截斷點理論截斷點理論截斷點強度充分利用截面強度充分利用截

16、面第五章 受彎構件斜截面受剪承載力bc 20dac 1.2la 1212a.b.c. 20d20d 1.2la1.2la第五章 受彎構件斜截面受剪承載力bc （h0、20dmaxac 1.2la+ h01212a.b.c. 20d20d 1.2la+h01.2la+h0 h0h0第五章 受彎構件斜截面受剪承載力bc （1.3h0、20dmax ac 1.2la+ 1.7h01212a.b.c. 20d20d 1.2la+1.7h01.2la+1.7h0 1.3h01.3h0第五章 受彎構件斜截面受剪承載力第五章 受彎構件斜截面受剪承載力1、剪跨比（、剪跨比（）的概念。）的概念。2、傳力機構：拉

17、桿、傳力機構：拉桿-拱模型。拱模型。3、破壞形態(tài)：斜拉、剪壓和斜壓破壞。、破壞形態(tài)：斜拉、剪壓和斜壓破壞。 發(fā)生的條件（發(fā)生的條件（ ） 、破壞特征。、破壞特征。第五章 受彎構件斜截面受剪承載力（1配箍率（配箍率（sv的概念和箍筋的作用。的概念和箍筋的作用。（2傳力機構：拱形桁架模型。傳力機構：拱形桁架模型。（3破壞形態(tài)：斜拉、剪壓和斜壓破壞。破壞形態(tài)：斜拉、剪壓和斜壓破壞。 發(fā)生的條件（發(fā)生的條件（ 、 sv ）、破壞特征。）、破壞特征。（4影響承載力的主要因素：影響承載力的主要因素： 、 fc 、 、 sv 。第五章 受彎構件斜截面受剪承載力（1如何建立有腹筋梁斜截面抗剪承載力的計算公式？如何建立有腹筋梁斜截面抗剪承載力的計算公式？（2計算公式的應用計算公式的應用復核與設計。復核與設計。（1梁中箍筋的梁中箍筋的smax、dmin 。（2抵抗彎矩圖材料圖的概念。抵抗彎矩圖材料圖的概念。（3保證斜截面抗彎的構造措施保證斜截面抗彎的構造措施a 0.5h0）。）。（4梁中縱筋彎起和截斷。梁中縱筋