5 鋼筋混凝土受彎構(gòu)件承載力ppt課件

1、 趙亮混凝土構(gòu)造設(shè)計原理混凝土構(gòu)造設(shè)計原理 趙亮5.1 受彎構(gòu)件的普通構(gòu)造規(guī)定受彎構(gòu)件的普通構(gòu)造規(guī)定5.2 受彎構(gòu)件正截面性能實驗研討受彎構(gòu)件正截面性能實驗研討5.3 受彎構(gòu)件正截面承載力計算公式受彎構(gòu)件正截面承載力計算公式第五章第五章 鋼筋混凝土受彎構(gòu)件承載力鋼筋混凝土受彎構(gòu)件承載力5.4 按正截面受彎承載力的設(shè)計計算按正截面受彎承載力的設(shè)計計算 趙亮第五章 鋼筋混凝土受彎構(gòu)件承載力5.5 受彎構(gòu)件剪彎段的受力特點受彎構(gòu)件剪彎段的受力特點5.6 受彎構(gòu)件受剪承載力計算公式受彎構(gòu)件受剪承載力計算公式5.7 梁按斜截面受剪承載力的設(shè)計計算梁按斜截面受剪承載力的設(shè)計計算5.8 縱向鋼筋的彎起縱向鋼

2、筋的彎起 錨固錨固 截斷及箍筋構(gòu)截斷及箍筋構(gòu)造要求造要求 趙亮 受彎構(gòu)件：受彎構(gòu)件：同時遭到彎矩同時遭到彎矩M和剪力和剪力V共同作共同作用用, 而而N可以忽略可以忽略的構(gòu)件。的構(gòu)件。pplllMplVp 趙亮主要截面方式主要截面方式歸納為歸納為箱形截面箱形截面 T形截面形截面 倒倒L形截面形截面 I形截面形截面多 孔 板 截多 孔 板 截面面槽 形 板 截槽 形 板 截面面T 形 截形 截面面 趙亮彎筋彎筋箍筋箍筋PP剪力引起剪力引起的斜裂痕的斜裂痕彎矩引起彎矩引起的垂直裂的垂直裂痕痕架立架立受彎構(gòu)件的配筋方式 趙亮5.1.1 板的構(gòu)造規(guī)定200 hh板厚的模數(shù)為板厚的模數(shù)為10mmhh0c1

3、5mm d分布鋼筋mmd128mms20070 趙亮凈距凈距25mm 鋼筋直徑鋼筋直徑dcccbhc25mm dh0=h-35bhh0=h-60凈距凈距30mm 鋼筋直徑鋼筋直徑d凈距凈距30mm 鋼筋直徑鋼筋直徑d5.1.2 梁的構(gòu)造規(guī)定趙亮5.2.1 5.2.1 試件設(shè)計加載程序試件設(shè)計加載程序 趙亮L)4131(L)4131(PL應(yīng)變測點百分表彎矩彎矩M圖圖剪力剪力V圖圖P趙亮第一階段第一階段 截面開裂前階段。截面開裂前階段。第二階段第二階段 從截面開裂到縱向受拉從截面開裂到縱向受拉鋼筋到屈服階段。鋼筋到屈服階段。第三階段第三階段 破壞階段。破壞階段。5.2.2 5.2.2 受力的三個階

4、段受力的三個階段 趙亮Mcrc t=ft( t = tu )s As fy AsMII s ycMy s= ycs Asct yMIIIcfy As(c=cu)c(Mu ) s yMIII趙亮進(jìn)展受彎構(gòu)件截面各受力任務(wù)階段的分進(jìn)展受彎構(gòu)件截面各受力任務(wù)階段的分析析, 可以詳細(xì)了解截面受力的全過程可以詳細(xì)了解截面受力的全過程, 而且而且為裂痕、變形及承載力的計算提供根據(jù)。為裂痕、變形及承載力的計算提供根據(jù)。Ia 抗裂計算的根據(jù)抗裂計算的根據(jù)II 正常任務(wù)形狀正常任務(wù)形狀, 變形和裂痕寬度計變形和裂痕寬度計 算的根據(jù)算的根據(jù);IIIa 承載才干極限形狀承載才干極限形狀;趙亮受拉鋼筋配筋率：5.2.

5、3 梁的正截面破壞特征 0sbhA 根據(jù)受拉鋼筋配筋率的不同，破壞形狀分為3種。趙亮1. 少筋梁：少筋梁： 破壞很忽然破壞很忽然, 屬脆性破壞。屬脆性破壞。 砼的抗壓承載力未充分利用。砼的抗壓承載力未充分利用。 設(shè)計不允許。設(shè)計不允許。 max 裂痕、變形均不太明顯裂痕、變形均不太明顯, 破壞具有脆性性破壞具有脆性性質(zhì)。質(zhì)。 趙亮PP.PPPPPP.PPPP.趙亮以適筋破壞的以適筋破壞的IIIa階段作為承載力極限形階段作為承載力極限形狀的計算根據(jù)狀的計算根據(jù), 并引入根本假定：并引入根本假定：l2 從受彎構(gòu)件的受力階段看，根據(jù)哪一從受彎構(gòu)件的受力階段看，根據(jù)哪一階段？階段？Ia 作為抗裂計算根

6、據(jù)作為抗裂計算根據(jù)IIa運用階段裂痕寬度及變形驗算運用階段裂痕寬度及變形驗算根據(jù)根據(jù)IIIa 正截面受彎承載才干計算根據(jù)正截面受彎承載才干計算根據(jù)超筋破壞超筋破壞,少筋破壞少筋破壞 屬于屬于脆性破壞脆性破壞,設(shè)計應(yīng)防止設(shè)計應(yīng)防止.適筋破壞屬于塑性破壞適筋破壞屬于塑性破壞趙亮1. 截面平均應(yīng)變符合平截面假定；截面平均應(yīng)變符合平截面假定；2. 不思索受拉區(qū)未開裂砼的抗拉強度；不思索受拉區(qū)未開裂砼的抗拉強度；3. 設(shè)定受壓區(qū)砼的設(shè)定受壓區(qū)砼的 關(guān)系關(guān)系 ；4. 設(shè)定受拉鋼筋的設(shè)定受拉鋼筋的 關(guān)系關(guān)系 。5.3.1 5.3.1 根本假定根本假定 趙亮Mu實踐應(yīng)力圖實踐應(yīng)力圖理想應(yīng)力圖理想應(yīng)力圖x0CM

7、uAsfyAs fycu0fc0砼砼根據(jù)理想應(yīng)力圖根據(jù)理想應(yīng)力圖,由平衡條件可以建立平衡方程由平衡條件可以建立平衡方程,得出承載力計算公式得出承載力計算公式.5.3.2 5.3.2 根本計算公式根本計算公式 趙亮0 x單筋矩形截面的計算圖示單筋矩形截面的計算圖示syAf syAf 01xx Czyccf1 cMh00 xs等效條件等效條件:1)混凝土壓應(yīng)力的合力混凝土壓應(yīng)力的合力C大小相等大小相等2)兩圖形中受壓區(qū)合力兩圖形中受壓區(qū)合力C的作用點不變的作用點不變Czf yc 趙亮0XuMM ysc1fAbxf )2(0c1xhbxfMuC=fcbxTs=sAsM fcx=xnsyAfbxfCc

8、1 cf1 x20 xh 由平衡條件得由平衡條件得:趙亮5.3.3 公式的適用條件引入相對受壓區(qū)高度 也可表為: ys0cmfAhbf )5 . 01 (20cmbhfM或 )5 . 01 (0syhAfM趙亮要保證設(shè)計成適筋梁，那么：要保證設(shè)計成適筋梁，那么： min 最小配筋率最小配筋率, 是由配有最少量鋼是由配有最少量鋼筋筋(As,min)的鋼筋混凝土梁其破壞的鋼筋混凝土梁其破壞彎矩不小于同樣截面尺寸的素砼梁彎矩不小于同樣截面尺寸的素砼梁確定的。確定的。 c35 c40 min maxAs,min= min bh min=0.15% min=0.2%趙亮 max 最大配筋率最大配筋率,

9、是適筋梁與超筋梁的是適筋梁與超筋梁的界限配筋率界限配筋率. 適筋梁和超筋梁的本質(zhì)適筋梁和超筋梁的本質(zhì)區(qū)別是受拉鋼筋能否屈服。鋼筋初始區(qū)別是受拉鋼筋能否屈服。鋼筋初始屈服的同時屈服的同時, 壓區(qū)砼到達(dá)極限壓應(yīng)變壓區(qū)砼到達(dá)極限壓應(yīng)變是這兩種破壞的界限。是這兩種破壞的界限。趙亮 b 超筋超筋 = b 界限界限 cu yh0 s y n nbh0 nbh0 s y從截面的應(yīng)變分析可知從截面的應(yīng)變分析可知:趙亮由應(yīng)變推出截面受壓區(qū)高度與破壞由應(yīng)變推出截面受壓區(qū)高度與破壞形狀的關(guān)系是：形狀的關(guān)系是：鋼筋先屈服鋼筋先屈服, 然后砼壓碎然后砼壓碎鋼筋未屈服鋼筋未屈服, 砼壓碎破壞砼壓碎破壞 適筋適筋 超筋超筋

10、 界限破壞界限破壞趙亮maxmin%45%,2 . 0ytffmin 最小配筋率, 是由配有最少量鋼筋(As,min)的鋼筋混凝土梁其破壞彎矩不小于同樣截面尺寸的素砼梁確定的。As,min= min bh min 趙亮0XuMM ysc1fAbxf )2(0c1xhbxfMuC=fcbxTs=sAsM fcx=xnsyAfbxfCc1 cf1 x20 xh 由平衡條件得:回想：回想：趙亮防止超筋破壞條件：防止超筋破壞條件：防止少筋破壞條件：防止少筋破壞條件：bbhAsmin0hx趙亮bbhAsmin公式適用條件： c1ysbxffA )2(0c1xhbxfMMu5.4 按正截面受彎承載力的設(shè)計

11、計算 5.4.1 5.4.1 單筋矩形截面單筋矩形截面1 公式薈萃公式薈萃 趙亮bbhAsmin0c1ys bhffA )5 . 01 (20c1bhfMMu代換后等式：0hx 趙亮2 2 計算公式的運用計算公式的運用截面設(shè)計：截面校核：As= ? bh, fc, fy, M知：求：bh, fc, fy, As知：Mu= ?求： 趙亮 1截面設(shè)計：截面設(shè)計：Mffhbyc,0h判斷sA判斷計算sA計算bbhAsmin0c1ys bhffA )5 . 01 (20c1bhfMMu趙亮單筋矩形截面受力鋼筋合力中心至截面受單筋矩形截面受力鋼筋合力中心至截面受拉邊緣間隔：拉邊緣間隔：室內(nèi)正常環(huán)境下：室

12、內(nèi)正常環(huán)境下：板：混凝土強度等級不大于板：混凝土強度等級不大于C20時，時，as=25mm 混凝土強度等級大于混凝土強度等級大于C20時，時， as=20mm趙亮室內(nèi)正常環(huán)境下：室內(nèi)正常環(huán)境下：梁：混凝土強度等級不大于梁：混凝土強度等級不大于C20時時 as=40mm單排單排 as=70mm雙排布筋雙排布筋 混 凝 土 強 度 等 級 大 于混 凝 土 強 度 等 級 大 于 C 2 0 時 ，時 ， as=35mm單排單排 as=60mm雙排布筋雙排布筋 趙亮實例運用例5.1知矩形截面梁，截面尺寸：知矩形截面梁，截面尺寸：bh250mm 500mm, 環(huán)境類別為一類，彎矩設(shè)計值環(huán)境類別為一類

13、，彎矩設(shè)計值M150KNm,混凝土強度混凝土強度等級為等級為C30，鋼筋為，鋼筋為HRB335級。級。求：所需求的縱向受拉鋼筋面積。求：所需求的縱向受拉鋼筋面積。趙亮2 2 截面校核：截面校核： 由根本公式由根本公式 求求x (或或) 驗算適用條件驗算適用條件)(bbmin0s或和xxbhA 假設(shè)滿足由公式假設(shè)滿足由公式 ,求求Mu 假設(shè)假設(shè)Mu M，那么構(gòu)造平安，那么構(gòu)造平安當(dāng)當(dāng) xbMu = Mmax = fcbh02 b(1-0.5 b)Mu = fcbh02 (1-0.5 )趙亮5.4.2 5.4.2 雙筋矩形截面雙筋矩形截面 在截面受拉、受壓在截面受拉、受壓區(qū)都配置縱向受力鋼筋區(qū)都配

14、置縱向受力鋼筋的截面稱為雙筋截面，的截面稱為雙筋截面，此處此處As不是構(gòu)造設(shè)置，不是構(gòu)造設(shè)置，而是按計算確定。而是按計算確定。 1定義定義趙亮2運用范圍運用范圍 荷載效應(yīng)較大荷載效應(yīng)較大, 而提高資料強度和截面而提高資料強度和截面尺寸遭到限制；尺寸遭到限制；存在反號彎矩的作用；存在反號彎矩的作用；由于某種緣由由于某種緣由, 已配置了一定數(shù)量的受壓已配置了一定數(shù)量的受壓鋼筋。鋼筋。趙亮3計算公式計算公式 在參與適量在參與適量As后，截面從原先超后，截面從原先超筋轉(zhuǎn)為適筋，也即破壞特征為：受拉鋼筋轉(zhuǎn)為適筋，也即破壞特征為：受拉鋼筋選到達(dá)屈服，然后混凝土壓壞，此時筋選到達(dá)屈服，然后混凝土壓壞，此時受

15、壓鋼筋應(yīng)力能夠屈服，也能夠未到達(dá)受壓鋼筋應(yīng)力能夠屈服，也能夠未到達(dá)屈服，此時受壓鋼筋應(yīng)力稱為設(shè)計抗壓屈服，此時受壓鋼筋應(yīng)力稱為設(shè)計抗壓強度強度 。 趙亮根本假定及破壞形狀與單筋相類似根本假定及破壞形狀與單筋相類似, 以以IIIa作為作為承載力計算方式。承載力計算方式。 (如圖如圖)fyAs1As1Mu11fcCxbhh0fyAs2As2MufyAsbAs 趙亮0X0M c1ysysbxfafAfA )()2(s0ys0c1ahfAxhbxfaM公式的適用條件：公式的適用條件： b2as x 趙亮ys0c1ys fAbhfafA )()5 . 01 (s0ys2c10ahfAbhfaM公式的適用

16、條件：公式的適用條件： b0/2 hs 趙亮2 2 計算公式的運用計算公式的運用截面設(shè)計：截面校核：又可分又可分As和和As均未知的情況均未知的情況I和和知知As 求求As的情況的情況II。趙亮 驗算能否能用單筋驗算能否能用單筋: Mmax=fcbh02b(10.5b) 當(dāng)當(dāng)M Mmax且其他條件不能改動時且其他條件不能改動時, 用雙筋。用雙筋。 雙筋用鋼量較大雙筋用鋼量較大, 故故h0=has (5060mm)情況情況I: 知知, bh, fc, fy, fy 求求As及及As趙亮 利用根本公式求解利用根本公式求解: ysysc1fAfAbxfa )()2(s0ys0c1ahfAxhbxfa

17、M趙亮兩個方程兩個方程, 三個未知數(shù)三個未知數(shù), 無法求解。無法求解。 截面尺寸及資料強度已定截面尺寸及資料強度已定, 先應(yīng)充分發(fā)先應(yīng)充分發(fā)揚混凝土的作用揚混凝土的作用, 缺乏部分才用受壓鋼缺乏部分才用受壓鋼筋筋A(yù)s 來補充。來補充。 令令x = xb = bh0這樣才干使這樣才干使As+As 最省。最省。 趙亮 )()5 . 01 (s0ybb20c1sahfbhfaMA yys0bc1sffAhbfaA于是求解有： 趙亮情況情況II: 知知, bh, fcm, fy, fy , M 及及As, 求求As：兩個方程解兩個未知數(shù)兩個方程解兩個未知數(shù)20105 . 011bhfaahAfMcss

18、y 趙亮B. 當(dāng)當(dāng)2as b yys0c1sffAhbfaA闡明闡明A s太少太少, 應(yīng)加大截面尺寸或按應(yīng)加大截面尺寸或按A s未知的情況未知的情況I分別求分別求As及及As 。A. 當(dāng)當(dāng) b趙亮闡明闡明As過大過大, 受壓鋼筋應(yīng)力達(dá)不到受壓鋼筋應(yīng)力達(dá)不到fy，此時可假定此時可假定: )(s0ysahfMAsax2令：令：C. 當(dāng)當(dāng)x hf/h00.05當(dāng)當(dāng)hf/h0 hfbf(a)hfhxbASbfh(b)hfxbAS趙亮中和軸中和軸位于翼位于翼緣緣fyAsMu1fcx/2Cxh0Asbfbhfhh0as兩類兩類T形截面判別形截面判別)2(,011fffcffcsyhhhbfMhbfAf或I

19、類類否那否那么么II類類中和軸中和軸位于腹位于腹板板 趙亮形截面第一類T)2(ff0ffc1 hxhhhbfaM形截面第二類T)2(ff0ffc1 hxhhhbfaM 截面復(fù)核時截面復(fù)核時:形截面第一類Tfffc1ys hxhbfafA形截面第二類Tfffc1ys hxhbfafA 截面設(shè)計時截面設(shè)計時:趙亮正截面承載力的簡化計算方法正截面承載力的簡化計算方法I類類T形截面形截面xfyAsMu 1fch0Asbfbhfh0as)2()2(0011xhAfxhxbfMAfbxfsyfcusyc按按bfh的矩形截面計算的矩形截面計算bminbhAs 趙亮)5 . 01 (21010hbfMAfbh

20、ffcusyc第一類T形截面的計算公式:適用條件適用條件: 0sminbhA(普通可以滿足。) b趙亮II類類T形截面形截面-和雙筋矩形截面類似和雙筋矩形截面類似xfyAsMuh0 1fcAsh0bfbhfasfyAs1Mu1xh0 1fcAs1h0basxfyAs2h0As2(bf-b)/2bhfas(bf-b)/2hfMfuh0 1fc 趙亮)2()()5 . 01 ()(0101101fffccusyffcchhhbbfbhfMAfhbbfbhf適用條件適用條件:0sminbhAb(普通可以滿足。) 趙亮2 2 計算公式的運用計算公式的運用截面設(shè)計：截面設(shè)計：截面校核：截面校核：知：知：

21、b, h, bf , hf , fc, fy, M求：求：As知：知：b, h, bf , hf , fc, fy , As求：求：Mu趙亮知：知：b, h, bf , hf , fc, fy, M求：求：As截面設(shè)計截面設(shè)計:解解: 首先判別首先判別T形截面的類型形截面的類型:比較與設(shè)計時由)2(f0ffc1hhhbfaM然后分別利用兩類然后分別利用兩類T形截面的公式進(jìn)展計算。形截面的公式進(jìn)展計算。趙亮 截面復(fù)核截面復(fù)核: 首先判別首先判別T形截面的類型形截面的類型: 計算時由計算時由As fy 與與fcbf hf比較。比較。 然后分別利用兩類然后分別利用兩類T形截面的公式進(jìn)展形截面的公式進(jìn)

22、展計算。計算。知：知：b, h, bf , hf , fc, fy , As求：求：Mu趙亮純彎破壞是由于混凝土壓應(yīng)力到達(dá)強度限純彎破壞是由于混凝土壓應(yīng)力到達(dá)強度限值引起的，破壞截面與軸線正交，即沿垂值引起的，破壞截面與軸線正交，即沿垂直裂痕發(fā)生正截面破壞，通常情況，除了直裂痕發(fā)生正截面破壞，通常情況，除了彎矩外，還有剪力的作用，即剪彎段，構(gòu)彎矩外，還有剪力的作用，即剪彎段，構(gòu)件能夠會沿斜截面發(fā)生剪切破壞，件能夠會沿斜截面發(fā)生剪切破壞， 趙亮M純彎段純彎段剪彎段剪彎段剪彎段剪彎段本節(jié)研討的主要內(nèi)容本節(jié)研討的主要內(nèi)容趙亮彎終點彎終點彎起點彎起點彎起筋彎起筋縱筋縱筋箍筋箍筋架立筋架立筋ash0A

23、svssb. .斜截面承載力配筋的方式斜截面承載力配筋的方式梁中設(shè)置鋼筋承當(dāng)開裂后的拉力：箍筋、彎筋、梁中設(shè)置鋼筋承當(dāng)開裂后的拉力：箍筋、彎筋、縱筋、架立筋縱筋、架立筋 構(gòu)成鋼筋骨架。構(gòu)成鋼筋骨架。有腹筋梁：箍筋、彎筋、縱筋有腹筋梁：箍筋、彎筋、縱筋無腹筋梁：縱筋無腹筋梁：縱筋趙亮 架立筋架立筋彎起鋼筋彎起鋼筋縱向受力鋼筋縱向受力鋼筋mmdmmhmmdmmh8,30010,300 彎起鋼筋彎起鋼筋mmdmlmmdmlmmdml12,610,648,460,80045,800mmhmmh , 箍筋箍筋趙亮 趙亮5.5.1 5.5.1 無腹筋梁無腹筋梁bhh0AsPPaa1引入一概念：剪引入一概念

24、：剪跨比跨比廣義剪跨比：廣義剪跨比：計算剪跨比：0VhM0ha反映了集中力作用截面處彎矩反映了集中力作用截面處彎矩M和剪力和剪力V的比例關(guān)系的比例關(guān)系趙亮在彎剪區(qū)段，在彎剪區(qū)段，由于由于M和和V的存在的存在產(chǎn)生正應(yīng)力和剪應(yīng)產(chǎn)生正應(yīng)力和剪應(yīng)力。力。00IMy00bIVs 斜裂痕出現(xiàn)前斜裂痕出現(xiàn)前在梁開裂前可將梁視為勻質(zhì)彈性體，按在梁開裂前可將梁視為勻質(zhì)彈性體，按材力公式分析。材力公式分析。趙亮將彎剪區(qū)段的典型微元進(jìn)展應(yīng)力分析，將彎剪區(qū)段的典型微元進(jìn)展應(yīng)力分析，可以由可以由 ， 求得主拉應(yīng)力和主壓應(yīng)力。求得主拉應(yīng)力和主壓應(yīng)力。22tp4222cp42趙亮并可求得主應(yīng)力方向。剪彎區(qū)段的主應(yīng)力跡線如以

25、并可求得主應(yīng)力方向。剪彎區(qū)段的主應(yīng)力跡線如以下圖示。下圖示。11a)1.)4545 ft時，即產(chǎn)生斜時，即產(chǎn)生斜裂痕，故其破壞面與梁軸斜交裂痕，故其破壞面與梁軸斜交彎剪斜裂痕彎剪斜裂痕腹剪斜裂痕腹剪斜裂痕 稱斜截面破壞。稱斜截面破壞。剪彎型剪彎型腹剪型腹剪型d)c)趙亮 斜裂痕出現(xiàn)后斜裂痕出現(xiàn)后AABDCPPVaVdAVcBBDCACaVATsDcMBMA 斜裂痕出現(xiàn)后梁中受力形狀發(fā)生變斜裂痕出現(xiàn)后梁中受力形狀發(fā)生變化，去脫離體進(jìn)展分析化，去脫離體進(jìn)展分析趙亮 破壞剪壓區(qū)剪應(yīng)力和壓應(yīng)力明顯增大；剪壓區(qū)剪應(yīng)力和壓應(yīng)力明顯增大； 與斜裂痕相交的縱筋應(yīng)力忽然增大。與斜裂痕相交的縱筋應(yīng)力忽然增大。拉桿

26、拱構(gòu)造趙亮少筋破壞少筋破壞a.a.斜拉破壞斜拉破壞3 抗剪承載力取決于混凝土的抗拉強度。抗剪承載力取決于混凝土的抗拉強度。2破壞形狀破壞形狀適筋破壞適筋破壞b.b.斜壓破壞斜壓破壞31 抗剪承載力主要取決于混凝土在復(fù)合應(yīng)力抗剪承載力主要取決于混凝土在復(fù)合應(yīng)力下的抗壓強度。下的抗壓強度。抗剪承載力取決于混凝土的抗壓強度。抗剪承載力取決于混凝土的抗壓強度。留意：斜截面受剪均屬于脆性破壞留意：斜截面受剪均屬于脆性破壞超筋破壞超筋破壞1 c.c.剪壓破壞剪壓破壞趙亮除發(fā)生以上三種破壞形狀外，除發(fā)生以上三種破壞形狀外，還能夠發(fā)生縱筋錨固破壞還能夠發(fā)生縱筋錨固破壞(粘結(jié)粘結(jié)裂痕、撕裂裂痕裂痕、撕裂裂痕)或

27、部分受壓破或部分受壓破壞。壞。趙亮3無腹筋梁在均布荷載作用下的受力特點無腹筋梁在均布荷載作用下的受力特點4影響無腹筋梁斜截面受剪承載力的主要影響無腹筋梁斜截面受剪承載力的主要要素要素a.a.剪跨比剪跨比c.c.混凝土強度混凝土強度b.b.縱筋配筋率縱筋配筋率d.d.加載方式，等加載方式，等趙亮5.5.2 5.5.2 配有箍筋的梁配有箍筋的梁1剪力傳送機理剪力傳送機理趙亮 衡量配箍量大小的目的n 箍筋的肢數(shù)，普通取箍筋的肢數(shù)，普通取n2，當(dāng)當(dāng)b400mm時時 n=4。Asv1單肢箍筋的截面面積。單肢箍筋的截面面積。bsnAbsA1svsvsvAsv1ssb趙亮2配有梁的斜截面破壞配有梁的斜截面破

28、壞配箍率配箍率sv很低，或間距很低，或間距S較大且較大且l l較大的時候；較大的時候； sv很大，或很大，或 很小很小(1)斜向壓碎，箍筋未屈服；斜向壓碎，箍筋未屈服；配箍和剪跨比適中，破壞時箍筋受拉屈服，配箍和剪跨比適中，破壞時箍筋受拉屈服，剪壓區(qū)壓碎，斜截面承載力隨剪壓區(qū)壓碎，斜截面承載力隨sv及及fyv的增大而的增大而增大。增大。斜拉破壞：斜拉破壞：斜壓破壞：斜壓破壞：剪壓破壞：剪壓破壞：趙亮5.6.1 5.6.1 無腹筋梁的受剪承載力無腹筋梁的受剪承載力1集中荷載作用下的受剪承載力集中荷載作用下的受剪承載力集中荷載作用下的矩形、集中荷載作用下的矩形、T T形和形和形截面獨立梁形截面獨立

29、梁作用有多種荷載，且集中荷載在支座作用有多種荷載，且集中荷載在支座截面所產(chǎn)生的剪力值占總剪力值的截面所產(chǎn)生的剪力值占總剪力值的7575以上的情況。以上的情況。趙亮001751bhf.VVtc 0ha 0 . 35 . 12均不荷載作用下的受剪承載力均不荷載作用下的受剪承載力070bhf.VVthc 410800/h)h( 普通板類受彎構(gòu)件 受均布荷載作用下的單向板受均布荷載作用下的單向板和雙向板，及需求按單向板計和雙向板，及需求按單向板計算的構(gòu)件。算的構(gòu)件。mmhmm20008000 趙亮5.6.1 5.6.1 有腹筋梁的受剪承載力有腹筋梁的受剪承載力sccsVVVV1).1).僅配有箍筋僅配

30、有箍筋矩形、矩形、T T形和工形截面的普通形和工形截面的普通受彎構(gòu)件受彎構(gòu)件 均布荷載作用下均布荷載作用下0025170hsAf.bhf.Vsvyvtcs 截面面積同一截面內(nèi)各肢箍筋全1svsvnAA0.8fyAsb趙亮sccsVVVV1).1).僅配有箍筋僅配有箍筋集中荷載作用下的獨立梁集中荷載作用下的獨立梁0001751hsAfbhf.Vsvyvtcs 0.8fyAsb趙亮sbcsVVV 2).2).箍筋和彎起鋼筋箍筋和彎起鋼筋 sinAf.Vsbysb80 筋截面面積同一彎起平面內(nèi)彎起鋼sbA0.8 應(yīng)力不均勻系數(shù)應(yīng)力不均勻系數(shù) 彎筋與梁縱軸的夾角，普通取彎筋與梁縱軸的夾角，普通取45

31、，h800mm時取時取60 0.8fyAsb趙亮5.7.1 5.7.1 計算公式的適用范圍計算公式的適用范圍僅配箍筋：僅配箍筋：同時配箍筋和彎筋：同時配箍筋和彎筋：VVc+Vsv=VcsVVc+Vsv+Vsb=Vcs+Vsb趙亮限制限制v,max斜壓破壞主要由腹板寬度，梁截面高度斜壓破壞主要由腹板寬度，梁截面高度及混凝土強度決議。及混凝土強度決議。 防止斜壓破壞防止斜壓破壞 限制最小截面尺寸限制最小截面尺寸 上限值截面最小尺寸上限值截面最小尺寸4wbh 普通梁普通梁V 0.25fcbh0 薄腹梁薄腹梁6bhwV 0.2fcbh0趙亮hw的取值：的取值：h0h0h0(a) hw = h0 h f

32、hw(b) hw = h0 hf h0h fhfhw(c) hw = h0 hf hf 趙亮 下限值最小配筋率下限值最小配筋率限值限值sv,min，Smax 防止斜拉破壞防止斜拉破壞yvtsvsvsvffbsnA24. 0min,1同時限定箍筋間距和直徑同時限定箍筋間距和直徑趙亮開口式開口式封鎖式封鎖式雙肢雙肢3,4004,400 nmmbornmmb四肢四肢單肢單肢mmb150箍筋的選擇箍筋的選擇趙亮直徑直徑 h800mm h800mm時時,d6mm;,d6mm; h800mm h800mm時時,d8mm,d8mm箍筋間距箍筋間距s s箍筋的選擇箍筋的選擇趙亮5.7.2 5.7.2 斜截面受

33、剪承載力的計算位置斜截面受剪承載力的計算位置剪力作用效應(yīng)沿梁長是變化的，截面剪力作用效應(yīng)沿梁長是變化的，截面的抗剪才干沿梁長也是變化的。在剪力或的抗剪才干沿梁長也是變化的。在剪力或抗剪才干變化處應(yīng)該計算?？辜舨鸥勺兓帒?yīng)該計算。原原 那么：那么：趙亮 支座邊緣截面支座邊緣截面1-11-1； 腹板寬度改動處截面腹板寬度改動處截面2-22-2； 箍筋直徑或間距改動處截面箍筋直徑或間距改動處截面3-33-3； 受拉區(qū)彎起鋼筋彎起點處的截面受拉區(qū)彎起鋼筋彎起點處的截面4-44-4。斜截面計算位置：趙亮5.7.3 5.7.3 設(shè)計計算設(shè)計計算bhVw/，計算確定025. 0bhfVcc按構(gòu)造配筋07 .

34、 0bhfVt0bhfVt按最小配箍率配箍sAhsAfbhfVsvsvyvt/25. 17 . 000求出選擇滿足按構(gòu)造的配筋0025. 17 . 0hsAfbhfVVsvyvtcscs，求出選擇鋼筋滿足構(gòu)造要求并選擇鋼筋及其規(guī)定求按sbsbycsAAfVVsin8 . 0不滿不滿足足調(diào)整截面尺調(diào)整截面尺寸寸滿足滿足是是否否是是0sbA0sbA均布荷載作用均布荷載作用趙亮集中荷載作用下的獨立梁集中荷載作用下的獨立梁bhVw/，計算確定025. 0bhfVcc按構(gòu)造配筋0175. 1bhfVt024. 0175. 1bhfVt按最小配箍率配箍sAhsAfbhfVsvsvyvt/1/75. 100

35、求出選擇滿足按構(gòu)造的配筋001/75. 1hsAfbhfVVsvyvtcscs，求出選擇鋼筋滿足構(gòu)造要求并選擇鋼筋及其規(guī)定求按sbsbycsAAfVVsin8 . 0不滿足調(diào)整截面尺寸滿足滿足是是否否是是0sbA0sbA 趙亮如下圖矩形梁，混凝土選用如下圖矩形梁，混凝土選用C20C20，箍筋，箍筋HPB235HPB235級。求支座處箍筋配置？級。求支座處箍筋配置？222/210/1 . 1,/6 . 9:20mmNfImmNfmmNfCyvtc級鋼筋：；q=10kN/m4000200500 趙亮例例2：鋼筋混凝土矩形截面簡支梁，兩端：鋼筋混凝土矩形截面簡支梁，兩端支承在磚墻上，凈跨度支承在磚墻

36、上，凈跨度ln = 3660mm(圖圖4-9)；截面尺寸截面尺寸bh = 200 500mm。該梁接受均布。該梁接受均布荷載，其中恒荷載規(guī)范值荷載，其中恒荷載規(guī)范值gK = 25kN/m(包括自包括自重重)，荷載分項系數(shù)，荷載分項系數(shù)G=1.2，活荷載規(guī)范值，活荷載規(guī)范值qK = 42kN/m，荷載分項系數(shù)，荷載分項系數(shù)G = 1.4；混凝土強；混凝土強度等級為度等級為C20(fc = 10N/mm2，fcm = 11N/mm2)，箍筋為箍筋為I級鋼筋級鋼筋(fyv = 210N/mm2)，按正截面承，按正截面承載力已選配載力已選配II級鋼筋級鋼筋325為縱向受力鋼筋為縱向受力鋼筋(fy =

37、310N/mm2)。試根據(jù)斜截面受剪承載力要求確。試根據(jù)斜截面受剪承載力要求確定腹筋。定腹筋。趙亮g + q2402403660650V1V2趙亮解：解：取取 as = 35mm，h0 = h as = 500 35 = 465mm一、計算剪力設(shè)計值一、計算剪力設(shè)計值支座邊緣處支座邊緣處nKGKG1)(21lqgV66. 3)424 . 1252 . 1 (21 =162.50kN趙亮二、復(fù)核梁截面尺寸二、復(fù)核梁截面尺寸hw = h0hw / b = 465 / 2000.25fcbh0= 0.2510200465截面尺寸滿足要求。截面尺寸滿足要求。三、可否按構(gòu)造配箍三、可否按構(gòu)造配箍0.07

38、fcbh0= 0.0710200465應(yīng)按計算配置腹筋，且應(yīng)按計算配置腹筋，且sv sv,min。0.1fcbh0 = 93.0kN 162.5kN= 65.1kN 162.5kN= 465mm屬普通梁屬普通梁= 2.3 75%，故對該矩形截，故對該矩形截面簡支梁應(yīng)思索剪跨比的影響，面簡支梁應(yīng)思索剪跨比的影響，a = 1875+120 = 2019mm。30 . 356. 356. 0995. 10，取ha趙亮三、復(fù)核截面尺寸三、復(fù)核截面尺寸hw = h0 = 560mm;hw / b = 560 / 250 = 2.24 113.56kN趙亮四、可否按構(gòu)造配箍四、可否按構(gòu)造配箍kN56.11

39、3kN52.121)025. 05 . 12 . 0(0cbhf故可按構(gòu)造要求配箍：同時滿足故可按構(gòu)造要求配箍：同時滿足s smax、箍筋最小直徑、最小配箍率的規(guī)定。、箍筋最小直徑、最小配箍率的規(guī)定。5602505 .125 . 132 . 05 . 12 . 00cbhfkN56.113kN78.77趙亮五、箍筋選擇五、箍筋選擇298. 02105 .1225002. 002. 0yvcmin,svsv1ffbsnAmm190298. 03 .282s選選s = 180mm V = 113.56kN，表，表5-1查得查得smax = 350mm。由最小配箍率得：由最小配箍率得：取取 6 雙肢

40、箍雙肢箍 (n = 2, Asv = 28.3mm2)，得，得趙亮箍筋沿梁全長均勻配置，梁配筋圖示于以下圖。箍筋沿梁全長均勻配置，梁配筋圖示于以下圖。 6180170170120501205990120120 61802 84 25I250600趙亮5.8.1 5.8.1 正截面受彎承載力圖資料圖的概念正截面受彎承載力圖資料圖的概念指按實踐配置的縱筋，繪制的梁上各截面正截指按實踐配置的縱筋，繪制的梁上各截面正截面所能接受的彎矩圖。面所能接受的彎矩圖?？珊喕妓鳎沽Ω鶕?jù)鋼筋面積的比例分配。即可簡化思索，抗力根據(jù)鋼筋面積的比例分配。即1s1usuAMAM承載力圖，即資料圖承載力圖，即資料圖5.8 縱向鋼筋的彎起縱向鋼筋的彎起 錨固錨固