受彎構件斜截面承載力計算

1、第三節(jié)受彎構件斜截面承載力計算教學要求1、掌握梁的斜截面破壞形態(tài)；2、掌握斜截面抗剪的受力機理；3、掌握影響斜截面抗剪承載力的主要因素；4、掌握梁的斜截面抗剪承載力計算方法。第一講 斜截面受剪破壞形態(tài)與機理一、內(nèi)容一概述 1受彎構件的破壞形態(tài)1正截面受彎破壞：在主要承受彎矩的區(qū)段內(nèi)產(chǎn)生垂直裂縫。2斜截面破壞：鋼筋混凝土梁在其剪力和彎矩共同作用的彎剪區(qū)段內(nèi)，產(chǎn)生斜向裂縫而 發(fā)生斜截面破壞，這種破壞通常來得較為突然，具有脆性性質(zhì)。因此， 在保證受彎構件正截 面受彎承載力的同時， 還要保證斜截面承載力。 受彎構件斜截面承載力主要是對梁及厚板而 言的。2斜截面承載力 斜截面承載力包括斜截面受剪承載力與

2、斜截面受彎承載力。 工程設計中， 斜截面受剪承 載力是由計算和構造來滿足的， 斜截面受彎承載力那么是通過對縱向鋼筋和箍筋的構造要求來 保證的。3斜裂縫的出現(xiàn)和開展 斜裂縫是因梁中彎矩和剪力產(chǎn)生的主拉應變超過混凝土極限拉應變而出現(xiàn)的， 在斜裂縫 出現(xiàn)前，梁中應力可以用一般材料力學公式來描述。斜裂縫主要有兩類：1腹剪斜裂縫2彎剪斜裂縫 4防止斜裂縫破壞的措施1合理的截面尺寸；2沿梁長布置箍筋；3布置彎起鋼筋箍筋、 彎起鋼筋統(tǒng)稱為腹筋，它們與縱筋、架立鋼筋等構成梁的鋼筋骨架。 試驗研究表 明，箍筋對抑制斜裂縫開展的效果比彎起鋼筋好， 所以工程設計中，優(yōu)先選用箍筋，然后再 考慮采用彎起鋼筋。二剪跨比及

3、斜截面受剪的破壞形態(tài)1.豹蹲比并駐跨比：刈彎時區(qū)盟體坯直截面I殍審A/與勿力和戰(zhàn)向仃散高度垂積的比值L二I啦受集中荷我時.當% 岳2 #受均布荷秋時*設旦為計算截面離支淫的距離.那么M _0_#2 I丙廠1-羊禮1 眄跨比反駆r載面l正佝力與舸應力的叱值.剪跨比：2斜截面受剪的三種主要破壞形態(tài)1無腹筋梁的斜截面受剪破壞形態(tài)1斜壓破壞當剪跨比擬小時入1時，發(fā)生斜壓破壞。這種破壞多數(shù)發(fā)生在剪力大而彎矩小的區(qū) 段，以及梁腹板很薄的 T形或I形截面梁內(nèi)。此破壞系由梁中主壓應力所致，破壞時，混凝 土被腹剪斜裂縫分割成假設干個斜向短柱而壓壞。受剪承載力取決于混凝土的抗壓強度。2剪壓破壞31 時，常發(fā)生此種

4、破壞。此破壞系由梁中剪壓區(qū)壓應力和剪應力聯(lián)合作用所致。破 壞特征通常是，在剪彎區(qū)段的受拉區(qū)邊緣先出現(xiàn)一些垂直裂縫，它們沿豎向延伸一小段長度后，就斜向延伸形成一些斜裂縫，而后又產(chǎn)生一條貫穿的較寬的主要斜裂縫，稱為臨界斜裂縫，臨界斜裂縫出現(xiàn)后迅速延伸，使斜截面剪壓區(qū)的高度縮小，最后導致剪壓區(qū)的混凝土破壞，使斜截面喪失承載力。3斜拉破壞當剪跨比擬大入3時，常發(fā)生這種破壞。此破壞系由梁中主拉應力所致，其特點 是斜裂縫一出現(xiàn)梁即破壞，破壞呈明顯脆性，其承載力取決于混凝土的抗拉強度。三種破壞形態(tài)的斜截面承載力比擬：對同樣的構件，斜壓剪壓斜拉；三種破壞性質(zhì)：均屬脆性破壞，但脆性程度不同，斜拉破壞最脆，斜壓破

5、壞次之。2有腹筋梁的斜截面受剪破壞形態(tài)與無腹筋梁類似，有腹筋梁的斜截面受剪破壞形態(tài)主要有三種：斜壓破壞、剪壓破壞、 斜拉破壞。當入 3且箍筋數(shù)量過少時，將發(fā)生斜拉破壞；如果入3，箍筋的配置數(shù)量適當，那么可防止斜拉破壞而發(fā)生剪壓破壞；當剪跨比擬小或箍筋配置數(shù)量過多，會發(fā)生斜壓破壞。對有腹筋來說，只要截面尺寸適宜，箍筋配置數(shù)量適當，剪壓破壞是斜截面受剪破壞中 最常見的一種破壞形態(tài)。設計中前兩種破壞主要靠構造要求來防止，而剪壓破壞那么通過配箍計算來防止。三斜截面受剪破壞的機理1帶拉桿的梳形拱模型：適用于無腹筋梁。2 拱形桁架模型：適用于有腹筋梁。3 桁架模型：適用于有腹筋梁。二、教學提示本講先通過講

6、授讓學生從理論上先了解斜裂縫如何出現(xiàn)和開展，然后再通過做受彎構件 斜截面破壞試驗加深對斜裂縫出現(xiàn)、開展過程的理解。三、思考題及習題詳見習題庫第二講斜截面受剪承載力計算一、內(nèi)容一斜截面受剪承載力的計算公式 1影響斜截面抗剪承載力的主要因素；1剪跨比陸界丄二的增大*具破壞冊態(tài)經(jīng)歷斜用破壞射忌破壞斜拉破壞的轉(zhuǎn)比*只抗剪城度也從大到小變化.幻將比的羽響將不明楚 時.斛槍戰(zhàn)壞受的唯戰(zhàn)力取決十混謝卜的抗拉強度.的增檢較緩慢 敖增檢率最小a113時，介于二帶之何=3整髓的配筋率址的斜藪曲受亂咀我力隨耶.苗配劇率的増大血捉同，二專呈嗖性關軋梁內(nèi)箍筋的配筋率:4縱筋配筋率梁的受剪承載力隨縱筋配筋率 P的提高而增

7、大。主要是縱筋的受剪產(chǎn)生了銷栓力，它能 限制斜裂縫的開展，從而擴大了剪壓區(qū)的高度。5 斜截面上的骨料咬合力斜裂縫處的骨料咬合力對無腹筋梁的斜截面受剪承載力影響較大。6 截面尺寸和形狀截面尺寸對無腹筋梁的受剪承載力影響較大，尺寸大的構件，破壞時的平均剪應力叱hV= 比尺寸小的構件要降低。對于有腹筋梁，截面尺寸的影響將減小。截面形狀的影響，主要是指T形梁的翼緣大小對受剪承載力有影響。2 斜截面受剪承載力計算公式1根本假定1杲發(fā)生諂*破壞時*斜截面所承受的剪力設計值嶺=臨+乙，乙為仃JS囲梁混 翹上利箍陸總的壁剪卓載力2哦餌吐破壞時*與斜裂縫桐交的繭筋和彎起鋼筋的花両力都達利比屈啟強度但醍 才JS檢

8、應力可建不均勻.特別星靠近剪fk陲的箍筋打可儺達不到期農(nóng)豪度3公式中R計扎料鍛縫址的骨料咬汁力和縱防的銷性力.4截聞尺寸的老響主趙對無愎筋的受坯溝件，故僅右不配蘇誦和跨屈鋼囲的M板訃算 吋才予以號慮U5為計卽金式陶用簡便*僅左計螺旻集申荷朝為主的譜時扌*；左人的豈響：斜蔽面受剪康救力的計算公式D受集中荷戟為主的細立梁斜裁商承戟力計算公式.僅配箍筋時1.757+1z#算剪跨比.2- t 21.?時，取幾“希2A3時取幾今“受集中荷紈力至杲指受不同苛鐵形式時，巣中荷戟對支淫鶴茴或節(jié)點址壕所產(chǎn)生 的剪力值占啟剪力値飛以上的情況.“矩離、T形和I形截面的一般受彎構件僅配箍筋時.斛裁面受前康載力計算公式

9、3計算公式的楚用范圍D戴面的量小尺寸為了防止料忡破壞當24時耳腹舉叩股聚V 0壬0工叫勻邑36時閒腹集bV 0,20fiM當斗v車6時.以L式中累數(shù)按內(nèi)插確定.b=最小配椎率為r萌止弭橙破壞加fyrn；bh嚴扎仏血S3設有蠻筋和彎起鋼筋時麴的受剪祇戟力計算公式4不配置整筋和彰起鉗筋的一般板類曼彎梅件斜社面受剪祇蠡力計算公式4連續(xù)梁的抗剪性能及受剪承載力的計算 集中荷載作用下的連續(xù)梁的斜截面承載力，要比相同廣義剪跨比的簡支梁低。 均布荷載作用下的連續(xù)梁的受剪承載力不低于相同條件下的簡支梁。對集中荷載作用下的連續(xù)梁和均布荷載作用下的連續(xù)梁都采用了與簡支梁相同的受剪 承載力計算公式。二斜截面受剪承載

10、力設計計算1 計算方法和計算截面1 計算方法 uVVW那么可保證該梁不發(fā)生斜截面的剪壓破壞。2 計算截面計算截面應取剪力最大或斜截面承載力變化處的斜截面，如支座邊緣處斜截面、彎起鋼 筋彎起點處的斜截面、箍筋數(shù)量和間距改變處的斜截面以及腹板寬度改變處的斜截面等。設計計算步驟先用斜截面受剪承載力計算公式適用范圍的上限值來檢驗構件的截面尺寸是否符合要 求，以防止產(chǎn)生斜壓破壞。如不滿足，那么應重新調(diào)整截面尺寸。然后就可按照公式進行斜截面受剪承載力的計算。 根據(jù)計算結果， 配置適宜的箍筋及彎起鋼筋。 箍筋的配置應滿足計算 公式的下限值要求，以防止斜拉破壞。當滿足或VbhftN7.0Vbhft?+175.

11、1時，那么可根據(jù)構造要求，按箍筋最小配筋率來設置箍筋。二、教學提示 本講適合講授，主要分析影響斜截面受剪承載力的主要因素，強調(diào)受彎構件斜截面受剪 承載力公式的適用條件。三、思考題及習題詳見習題庫第三講 斜截面受彎和受剪構造要求一、內(nèi)容一保證斜截面受彎承載力的構造措施 抵抗彎矩圖的概念與繪制抵抗彎矩圖就是以各截面實際的縱向受拉鋼筋所能承受的彎矩為縱坐標，以相應的截面 位置為橫坐標所作出的彎矩圖，它表示抗彎強度沿梁長變化的情況。鋼筋彎起的構造要求對梁內(nèi)縱向受拉鋼筋的彎起必須滿足三個要求： 1滿足斜截面受剪承載力要求；2滿足正截面受彎承載力要求；要求在梁的任何截面其抵抗彎矩圖要包在設計彎矩 圖外面。3滿足斜截面受彎承載力的要求；要求彎起點應在該鋼筋充分利用截面以外，大于 或等于 0.5處。 0h3縱筋的錨固4縱筋的截斷5箍筋的間距二梁、板內(nèi)鋼筋的其他構造要求1縱向受力鋼筋2彎起鋼筋二、教學提示 本講內(nèi)容是個