水工鋼筋混凝土第四章斜截面抗剪

1、受彎構(gòu)件在荷載作用下，受彎構(gòu)件在荷載作用下，同時產(chǎn)生彎矩和剪力。同時產(chǎn)生彎矩和剪力。在彎矩區(qū)段，產(chǎn)生正截面在彎矩區(qū)段，產(chǎn)生正截面受彎破壞；受彎破壞；在剪力較大的區(qū)段，產(chǎn)生在剪力較大的區(qū)段，產(chǎn)生斜截面受剪破壞。斜截面受剪破壞。荷載小時鋼筋砼梁應(yīng)力狀荷載小時鋼筋砼梁應(yīng)力狀態(tài)同勻質(zhì)彈性梁。態(tài)同勻質(zhì)彈性梁。第四章第四章 受彎構(gòu)件斜截面承載力計算受彎構(gòu)件斜截面承載力計算第四章 鋼筋砼受彎構(gòu)件斜截面承載力計算 概 述 第四章 鋼筋砼受彎構(gòu)件斜截面承載力計算 概 述 勻質(zhì)彈性材料梁應(yīng)力狀態(tài)勻質(zhì)彈性材料梁應(yīng)力狀態(tài)第四章 鋼筋砼受彎構(gòu)件斜截面承載力計算 概 述 v主拉應(yīng)力達(dá)到抗拉強度，出現(xiàn)與其相垂直的裂縫。主拉

2、應(yīng)力達(dá)到抗拉強度，出現(xiàn)與其相垂直的裂縫。v為防止正截面破壞，須配為防止正截面破壞，須配縱向鋼筋縱向鋼筋。v為防止斜截面破壞，須配為防止斜截面破壞，須配彎起鋼筋及箍筋彎起鋼筋及箍筋（腹筋）（腹筋）。第四章 鋼筋砼受彎構(gòu)件斜截面承載力計算4.1 受彎構(gòu)件斜截面上的受力分析與破壞形態(tài)第一節(jié) 受彎構(gòu)件斜截面上的受力分析與破壞形態(tài)無腹筋是僅配縱向鋼筋而無腹筋的梁。無腹筋是僅配縱向鋼筋而無腹筋的梁。斜裂縫的種類：斜裂縫的種類： 一一. .無腹筋梁斜截面受力分析無腹筋梁斜截面受力分析1.1.斜裂縫的種類斜裂縫的種類第四章 鋼筋砼受彎構(gòu)件斜截面承載力計算 第一節(jié) 無腹筋梁斜截面上的應(yīng)力狀態(tài)及破壞形態(tài)2.2.斜

3、裂縫出現(xiàn)后梁內(nèi)應(yīng)力狀態(tài)斜裂縫出現(xiàn)后梁內(nèi)應(yīng)力狀態(tài)一一. .無腹筋梁斜截面受力分析無腹筋梁斜截面受力分析4.1 受彎構(gòu)件斜截面上的受力分析與破壞形態(tài)第四章 鋼筋砼受彎構(gòu)件斜截面承載力計算 斜截面上平衡斜截面上平衡MA和和VA的力有：的力有：縱向鋼筋的拉力縱向鋼筋的拉力T；余留剪壓面余留剪壓面( (AA) )上砼承擔(dān)的上砼承擔(dān)的 剪力剪力Vc及壓力及壓力C；骨料咬合力骨料咬合力Va , ,垂直分量垂直分量Vy ；縱筋的縱筋的“銷栓力銷栓力” Vd 。MA ：外荷載在斜截面：外荷載在斜截面上引起的彎矩；上引起的彎矩；VA ：外荷載在斜截面：外荷載在斜截面上引起的剪力；上引起的剪力；dycAVVVV力的

4、平衡：力的平衡：力矩的平衡：力矩的平衡：4.1 受彎構(gòu)件斜截面上的受力分析與破壞形態(tài)第四章 鋼筋砼受彎構(gòu)件斜截面承載力計算 v一開裂砼承擔(dān)的剪應(yīng)力增大；一開裂砼承擔(dān)的剪應(yīng)力增大；余留截面余留截面AA來抵抗剪力。來抵抗剪力。v穿過斜裂縫的縱筋應(yīng)力增大；穿過斜裂縫的縱筋應(yīng)力增大；斜裂縫出現(xiàn)前，各截面縱筋拉力由該截面彎矩決定；斜裂縫出現(xiàn)前，各截面縱筋拉力由該截面彎矩決定；斜裂縫出現(xiàn)后，截面斜裂縫出現(xiàn)后，截面B B鋼筋拉力決定于截面鋼筋拉力決定于截面A的彎矩，的彎矩，MAMB。v壓區(qū)砼的壓應(yīng)力上升；壓區(qū)砼的壓應(yīng)力上升；縱筋拉力突增，斜裂縫向上開展，受壓區(qū)砼面積縮小?？v筋拉力突增，斜裂縫向上開展，受壓區(qū)

5、砼面積縮小。v砼沿縱筋受到撕裂力。砼沿縱筋受到撕裂力。由于由于Vd作用。作用。4.1 受彎構(gòu)件斜截面上的受力分析與破壞形態(tài)3.3.斜裂縫出現(xiàn)前后梁內(nèi)應(yīng)力狀態(tài)的變化斜裂縫出現(xiàn)前后梁內(nèi)應(yīng)力狀態(tài)的變化1 1、腹筋的作用、腹筋的作用(1)(1)與斜裂縫相交的腹筋與斜裂縫相交的腹筋承擔(dān)很大一部分剪力。承擔(dān)很大一部分剪力。(2)(2)箍筋控制斜裂縫的開展，增加剪壓區(qū)的面積，使箍筋控制斜裂縫的開展，增加剪壓區(qū)的面積，使Vc增加增加，骨料咬合力，骨料咬合力Va也增加也增加；(3)(3)吊住縱筋，延緩了撕裂裂縫的開展，吊住縱筋，延緩了撕裂裂縫的開展，增強縱筋銷栓增強縱筋銷栓作用作用Vd；配置箍筋對斜裂縫開裂荷載

6、沒有影響。配置箍筋對斜裂縫開裂荷載沒有影響。第四章 鋼筋砼受彎構(gòu)件斜截面承載力計算二二. .有腹筋梁斜截面受力分析有腹筋梁斜截面受力分析4.1 受彎構(gòu)件斜截面上的受力分析與破壞形態(tài)第四章 鋼筋砼受彎構(gòu)件斜截面承載力計算 2 2、抗剪承載力的構(gòu)成、抗剪承載力的構(gòu)成4.1 受彎構(gòu)件斜截面上的受力分析與破壞形態(tài)箍筋的力箍筋的力Vsc余留剪壓面余留剪壓面( (AA) )上上砼承擔(dān)的剪力砼承擔(dān)的剪力Vc骨料咬合力骨料咬合力Va , ,垂垂直分量直分量Vy ；縱筋的縱筋的“銷栓力銷栓力” Vd 。三、受彎構(gòu)件斜截面破壞形態(tài)三、受彎構(gòu)件斜截面破壞形態(tài)剪跨比剪跨比的定義：集中力到臨近支座的距離的定義：集中力到

7、臨近支座的距離a a稱為稱為剪跨剪跨，剪跨剪跨a a與截面有效高度與截面有效高度h h0 0的比值，稱為的比值，稱為計算剪跨比計算剪跨比，0haa1、無腹筋梁斜截面受剪破壞形態(tài)與發(fā)生條件h0a第四章 鋼筋砼受彎構(gòu)件斜截面承載力計算 4.1無腹筋梁斜截面上的應(yīng)力狀態(tài)及破壞形態(tài)v 剪跨比反映了彎矩和剪力的相對大小，也是正應(yīng)力剪跨比反映了彎矩和剪力的相對大小，也是正應(yīng)力和剪應(yīng)力的相對關(guān)系。和剪應(yīng)力的相對關(guān)系。v 由于梁頂集載及支座反力的局部作用，使壓區(qū)砼，由于梁頂集載及支座反力的局部作用，使壓區(qū)砼，還受有還受有垂直正應(yīng)力垂直正應(yīng)力, ,減小壓區(qū)主拉應(yīng)力，有可能阻止斜減小壓區(qū)主拉應(yīng)力，有可能阻止斜拉破

8、壞的發(fā)生。拉破壞的發(fā)生。v 值增大，集載的局部作用不能影響到支座附近的值增大，集載的局部作用不能影響到支座附近的斜裂縫時，斜拉破壞就會發(fā)生。斜裂縫時，斜拉破壞就會發(fā)生。02bhV0VhM21021VhM對矩形截面梁對矩形截面梁201bhM廣義剪跨比廣義剪跨比 （ 3）一出現(xiàn)斜裂縫，很快形成一出現(xiàn)斜裂縫，很快形成臨界斜臨界斜裂縫裂縫，延伸到梁頂集載作用點，延伸到梁頂集載作用點，整個截面裂通。整個截面裂通。承載力急劇下降，破壞荷載比斜承載力急劇下降，破壞荷載比斜裂縫形成時的荷載增加不多，脆裂縫形成時的荷載增加不多，脆性性質(zhì)顯著。性性質(zhì)顯著。砼余留截面上剪應(yīng)力上升，主拉砼余留截面上剪應(yīng)力上升，主拉應(yīng)

9、力超過砼抗拉強度而斜向拉壞，應(yīng)力超過砼抗拉強度而斜向拉壞，稱為稱為斜拉破壞斜拉破壞。破壞取決于砼的抗拉強度。破壞取決于砼的抗拉強度。P f斜拉破壞斜拉破壞第四章 鋼筋砼受彎構(gòu)件斜截面承載力計算4.1 受彎構(gòu)件斜截面上的受力分析與破壞形態(tài)無腹筋斜拉破壞試驗錄像無腹筋斜拉破壞試驗錄像P f （1 3）v出現(xiàn)垂直裂縫和微細(xì)的斜裂出現(xiàn)垂直裂縫和微細(xì)的斜裂縫，縫，根形成臨界斜裂縫，壓區(qū)砼截根形成臨界斜裂縫，壓區(qū)砼截面不裂通。面不裂通。v破壞過程比斜拉破壞緩慢，破壞破壞過程比斜拉破壞緩慢，破壞荷載高于斜裂縫出現(xiàn)時荷載。荷載高于斜裂縫出現(xiàn)時荷載。v余留截面主壓應(yīng)力超過砼在壓力余留截面主壓應(yīng)力超過砼在壓力和剪

10、力共同作用下的抗壓強度而破壞，和剪力共同作用下的抗壓強度而破壞，稱為稱為剪壓破壞剪壓破壞。v破壞取決于砼復(fù)合應(yīng)力（剪壓）破壞取決于砼復(fù)合應(yīng)力（剪壓）的強度。的強度。剪壓破壞剪壓破壞第四章 鋼筋砼受彎構(gòu)件斜截面承載力計算4.1 受彎構(gòu)件斜截面上的受力分析與破壞形態(tài)無腹筋剪壓破壞試驗錄像無腹筋剪壓破壞試驗錄像 （ 3，斜拉破壞；斜拉破壞； 1，斜壓破壞；斜壓破壞；1 3，斜拉破壞；斜拉破壞； 1，斜壓破壞；斜壓破壞；1 3，剪壓破壞。剪壓破壞。隨剪跨比的減小，斜隨剪跨比的減小，斜截面受剪承載力增高。截面受剪承載力增高。第二節(jié) 影響受彎構(gòu)件斜截面承載力的主要因素圖4-4 剪跨比m對抗剪強度的影響斜壓

11、破壞0.1剪壓破壞斜拉破壞0.0.0.0.0Vb*h0=120mm*182mmfcu=27.8MPa縱筋2 12fcbh0第四章 鋼筋砼受彎構(gòu)件斜截面承載力計算 2 2、砼強度、砼強度v砼強度反映了砼的抗壓砼強度反映了砼的抗壓強度和抗拉強度，對受剪強度和抗拉強度，對受剪承載力有很大的影響。承載力有很大的影響。v隨著砼強度的提高，隨著砼強度的提高，Vu與與 fcu 近似成正比。近似成正比。v斜壓破壞是受剪承載力斜壓破壞是受剪承載力的上限。的上限。4.2 影響受彎構(gòu)件斜截面承載力的主要因素l 配箍率配箍率 svsvsvvAbS 3 3配箍率和箍筋強度配箍率和箍筋強度l 當(dāng)其他條件相同時，當(dāng)其他條件

12、相同時，配箍率和箍筋強度的乘配箍率和箍筋強度的乘積對梁的抗剪承載力大積對梁的抗剪承載力大致成線性關(guān)系。致成線性關(guān)系。 第四章 鋼筋砼受彎構(gòu)件斜截面承載力計算 4 4、縱筋配筋率、縱筋配筋率 越大，壓區(qū)面積越大，受剪面積也越大，并使縱筋的銷越大，壓區(qū)面積越大，受剪面積也越大，并使縱筋的銷栓作用也增加。增大縱筋面積還可限制斜裂縫的開展，增栓作用也增加。增大縱筋面積還可限制斜裂縫的開展，增加骨料咬合力。加骨料咬合力。 4.2 影響受彎構(gòu)件斜截面承載力的主要因素第四章 鋼筋砼受彎構(gòu)件斜截面承載力計算 6 6、截面形狀截面形狀 T T形截面受壓翼緣增加了剪壓區(qū)面積，對斜拉破壞形截面受壓翼緣增加了剪壓區(qū)面

13、積，對斜拉破壞和剪壓破壞的受剪承載力有提高（和剪壓破壞的受剪承載力有提高（20%20%），但對斜壓破），但對斜壓破壞的受剪承載力并沒有提高。壞的受剪承載力并沒有提高。 無腹筋梁受剪承載力很低，且一出現(xiàn)斜裂縫就迅無腹筋梁受剪承載力很低，且一出現(xiàn)斜裂縫就迅速發(fā)展為臨界斜裂縫，梁內(nèi)一般不允許不配腹筋。速發(fā)展為臨界斜裂縫，梁內(nèi)一般不允許不配腹筋。 4.2 影響受彎構(gòu)件斜截面承載力的主要因素5 5、彎起鋼筋、彎起鋼筋 承載力隨彎起鋼筋的增大而增大。承載力隨彎起鋼筋的增大而增大。加載方式的影響加載方式的影響縱筋配筋率縱筋配筋率截面形狀截面形狀混凝土強度混凝土強度無腹筋梁的受剪破壞均是由于混凝土達(dá)到復(fù)合無腹

14、筋梁的受剪破壞均是由于混凝土達(dá)到復(fù)合應(yīng)力狀態(tài)下的強度而發(fā)生的。隨混凝土強度的應(yīng)力狀態(tài)下的強度而發(fā)生的。隨混凝土強度的提高，抗剪承載力隨混凝土強度增加而提高的提高，抗剪承載力隨混凝土強度增加而提高的程度減小。程度減小。配筋率越大，受壓區(qū)面積越大，剪壓區(qū)面積也配筋率越大，受壓區(qū)面積越大，剪壓區(qū)面積也相應(yīng)增大；另外，縱筋的銷栓作用也增強，所相應(yīng)增大；另外，縱筋的銷栓作用也增強，所以抗剪承載力隨縱筋配筋率增大而增加。以抗剪承載力隨縱筋配筋率增大而增加。T形截面由于存在較大的受壓翼緣，增加了剪形截面由于存在較大的受壓翼緣，增加了剪壓區(qū)的面積，對斜拉和剪壓破壞的承載力有提壓區(qū)的面積，對斜拉和剪壓破壞的承載

15、力有提高，但對斜壓破壞沒有提高。高，但對斜壓破壞沒有提高。箍筋適量梁受剪破壞試驗錄像箍筋適量梁受剪破壞試驗錄像箍筋較少梁受剪破壞試驗錄像箍筋較少梁受剪破壞試驗錄像箍筋較多梁受剪破壞試驗錄像箍筋較多梁受剪破壞試驗錄像一、計算理論與基本假設(shè)一、計算理論與基本假設(shè): :對三種破壞形態(tài)的處理辦法：對三種破壞形態(tài)的處理辦法：a.a.斜壓破壞斜壓破壞用用限制截面尺寸限制截面尺寸的條件來防止；的條件來防止；b.b.斜拉破壞斜拉破壞用滿足最小配筋率條件及構(gòu)造要求來防用滿足最小配筋率條件及構(gòu)造要求來防止；止；c.c.剪壓破壞通過計算剪壓破壞通過計算，使構(gòu)件滿足一定的斜截面受，使構(gòu)件滿足一定的斜截面受剪承載力來防

16、止。剪承載力來防止。第三節(jié)第三節(jié) 受彎構(gòu)件梁斜截面受剪承載力計算受彎構(gòu)件梁斜截面受剪承載力計算國內(nèi)外破壞機(jī)理及計算理論：國內(nèi)外破壞機(jī)理及計算理論：拱形桁架模型、拱梳狀齒模型等、變角桁架拱形桁架模型、拱梳狀齒模型等、變角桁架模型模型；1 1、計算理論、計算理論梁發(fā)生剪壓破壞時，與斜裂縫相交的梁發(fā)生剪壓破壞時，與斜裂縫相交的箍筋箍筋和和彎起鋼筋彎起鋼筋的拉應(yīng)力的拉應(yīng)力都達(dá)到其屈服強度。都達(dá)到其屈服強度。基本假設(shè)基本假設(shè)3 3有腹筋梁中不考慮骨料咬合力和縱筋銷栓力。有腹筋梁中不考慮骨料咬合力和縱筋銷栓力?；炯僭O(shè)基本假設(shè)4 4截面尺寸的影響主要對無腹筋的受彎構(gòu)件。截面尺寸的影響主要對無腹筋的受彎構(gòu)件

17、。基本假設(shè)基本假設(shè)5 5僅在計算受集中荷載為主的梁時才考慮剪跨比的影響。僅在計算受集中荷載為主的梁時才考慮剪跨比的影響?；炯僭O(shè)基本假設(shè)2 2第三節(jié)第三節(jié) 受彎構(gòu)件梁斜截面受剪承載力計算受彎構(gòu)件梁斜截面受剪承載力計算梁發(fā)生剪壓破壞時，斜截面受剪承載力由三部分組成：梁發(fā)生剪壓破壞時，斜截面受剪承載力由三部分組成：sbvscuVVVV基本假設(shè)基本假設(shè)1 12 2、基本假定、基本假定梁發(fā)生剪壓破壞時，斜截面受剪承載力由三部分組成：梁發(fā)生剪壓破壞時，斜截面受剪承載力由三部分組成：sbvscuVVVVuV梁斜截面破壞時所承受的總剪力；梁斜截面破壞時所承受的總剪力；cV混凝土剪壓區(qū)所承受的剪力；混凝土剪壓

18、區(qū)所承受的剪力；svV與斜裂縫相交的箍筋所承受的剪力；與斜裂縫相交的箍筋所承受的剪力；sbV斜裂縫相交的彎起鋼筋所承受的剪力；斜裂縫相交的彎起鋼筋所承受的剪力；第三節(jié)第三節(jié) 受彎構(gòu)件梁斜截面受剪承載力計算受彎構(gòu)件梁斜截面受剪承載力計算sbcsusccsVVVVVVv令令則則二、基本計算公式二、基本計算公式: :第四章 鋼筋砼受彎構(gòu)件斜截面承載力計算 4.2有腹筋梁斜截面受剪承載力計算三、僅配箍筋梁的受剪承載力的計算公式三、僅配箍筋梁的受剪承載力的計算公式針對剪壓破壞進(jìn)行設(shè)計。針對剪壓破壞進(jìn)行設(shè)計。( (一一) )僅配箍筋梁僅配箍筋梁的受剪承載力的計算公式的受剪承載力的計算公式svccsuVVV

19、VuVKV砼的受剪承載力；砼的受剪承載力；箍筋的受剪承載力；箍筋的受剪承載力；砼和箍筋的受剪承載力。砼和箍筋的受剪承載力。cVsvVcsV-剪力設(shè)計值。剪力設(shè)計值。( (包括包括0 0和和值在內(nèi)值在內(nèi)) )VsvV取決于斜裂縫的水平投影取決于斜裂縫的水平投影長度和箍筋的數(shù)量。長度和箍筋的數(shù)量。( (二二) ) 的計算公式的計算公式 bsnAbsAsvsvsv1配箍率配箍率 svcsVAsv設(shè)置在同一截面內(nèi)的箍筋截面面積；設(shè)置在同一截面內(nèi)的箍筋截面面積；Asv1單肢箍筋截面面積；單肢箍筋截面面積；n箍筋肢數(shù)；箍筋肢數(shù)； s箍筋沿梁軸向的間距；箍筋沿梁軸向的間距；b梁寬。梁寬。 1svsvnAA

20、第四章 鋼筋砼受彎構(gòu)件斜截面承載力計算4.2有腹筋梁斜截面受剪承載力計算由于斜裂縫的水平投影長度計算困難，裂縫尖端由于斜裂縫的水平投影長度計算困難，裂縫尖端的箍筋應(yīng)力值不易確定，通過試驗確定的箍筋應(yīng)力值不易確定，通過試驗確定 。svV第四章 鋼筋砼受彎構(gòu)件斜截面承載力計算4.2有腹筋梁斜截面受剪承載力計算0/bhfVccscyvsvff/根據(jù)試驗，根據(jù)試驗， 和和 呈線性關(guān)系。呈線性關(guān)系。第四章 鋼筋砼受彎構(gòu)件斜截面承載力計算規(guī)范對僅配置箍筋的承受一般荷載的矩形、規(guī)范對僅配置箍筋的承受一般荷載的矩形、T形和工形截形和工形截面的受彎構(gòu)件面的受彎構(gòu)件(包括連續(xù)梁和約束梁包括連續(xù)梁和約束梁)給出計算

21、公式：給出計算公式：00t25.17 .0hsAfbhfVsvyvcs fc 砼軸心抗壓強度設(shè)計值；砼軸心抗壓強度設(shè)計值； b 矩形截面的寬度矩形截面的寬度 或或T形、工形截面的腹板寬度；形、工形截面的腹板寬度； h0 截面有效高度；截面有效高度； fyv箍筋抗拉強度設(shè)計值。箍筋抗拉強度設(shè)計值。0025.107.0hsAfbhfVsvyvccs老規(guī)范對比第四章 鋼筋砼受彎構(gòu)件斜截面承載力計算4.2有腹筋梁斜截面受剪承載力計算試驗表明，承受集中荷載為主的矩形截面梁，按式試驗表明，承受集中荷載為主的矩形截面梁，按式(4-7) 計算不夠安全。計算不夠安全。規(guī)范對集中荷載作用下規(guī)范對集中荷載作用下(包

22、括作用有多種荷載，且集中荷包括作用有多種荷載，且集中荷載對支座截面或節(jié)點邊緣所產(chǎn)生的剪力值占總剪力值的載對支座截面或節(jié)點邊緣所產(chǎn)生的剪力值占總剪力值的75以上的情況以上的情況)的矩形截面獨立梁的矩形截面獨立梁(包括連續(xù)梁和約束包括連續(xù)梁和約束梁梁)給出了計算的公式：給出了計算的公式：000.15.0hsAfbhfVsvyvtcs第四章 鋼筋砼受彎構(gòu)件斜截面承載力計算4.2有腹筋梁斜截面受剪承載力計算解決辦法：解決辦法：v箍筋加密或加粗；箍筋加密或加粗；v增大構(gòu)件截面尺寸；增大構(gòu)件截面尺寸；v提高砼強度等級。提高砼強度等級。v縱筋彎起成為斜筋或加焊斜筋；縱筋彎起成為斜筋或加焊斜筋；縱筋可能彎起時

23、，用彎起的縱筋抗剪可收到較好的經(jīng)濟(jì)縱筋可能彎起時，用彎起的縱筋抗剪可收到較好的經(jīng)濟(jì)效果。效果。csVKV所配的箍筋不能滿足抗剪要求。所配的箍筋不能滿足抗剪要求。cVKV按構(gòu)造要求配置箍筋。按構(gòu)造要求配置箍筋。00t25.17 .0hsAfbhfVsvyvcs第四章 鋼筋砼受彎構(gòu)件斜截面承載力計算4.2有腹筋梁斜截面受剪承載力計算與斜裂縫相交的彎筋應(yīng)力與斜裂縫相交的彎筋應(yīng)力達(dá)到抗拉強度設(shè)計值。達(dá)到抗拉強度設(shè)計值。 同一彎起平面內(nèi)彎同一彎起平面內(nèi)彎筋截面面積；筋截面面積； 彎筋與構(gòu)件縱向軸彎筋與構(gòu)件縱向軸線的夾角。線的夾角。sbAs ( (三三) )抗剪彎起鋼筋的計算抗剪彎起鋼筋的計算ssbyss

24、bsbAfTVsinsinssbycsAfVVKVusin第四章 鋼筋砼受彎構(gòu)件斜截面承載力計算4.2有腹筋梁斜截面受剪承載力計算計算第一排彎筋取支座計算第一排彎筋取支座邊緣剪力設(shè)計值邊緣剪力設(shè)計值 ；僅承受直接作用在構(gòu)件僅承受直接作用在構(gòu)件頂面分布荷載的受彎構(gòu)件頂面分布荷載的受彎構(gòu)件，可取距支座邊為，可取距支座邊為 處的剪力設(shè)計值；處的剪力設(shè)計值；計算以后每一排彎筋，計算以后每一排彎筋，取用前一排彎筋彎起點處取用前一排彎筋彎起點處的剪力設(shè)計值的剪力設(shè)計值 。彎筋計算進(jìn)行到最后一彎筋計算進(jìn)行到最后一排彎筋進(jìn)入排彎筋進(jìn)入 控制區(qū)段控制區(qū)段為止。為止。1V05 . 0 h2VdcsV/ 剪力設(shè)計值

25、的取值剪力設(shè)計值的取值第四章 鋼筋砼受彎構(gòu)件斜截面承載力計算4.2有腹筋梁斜截面受剪承載力計算v 配箍率超過一定值，箍筋屈服前，斜壓桿砼已壓壞，配箍率超過一定值，箍筋屈服前，斜壓桿砼已壓壞， 取斜壓破壞為受剪承載力上限。取斜壓破壞為受剪承載力上限。v 斜壓破壞取決于砼的抗壓強度和截面尺寸，腹筋影響不大。斜壓破壞取決于砼的抗壓強度和截面尺寸，腹筋影響不大。v 為防止發(fā)生斜壓破壞和斜裂縫開展過大，為防止發(fā)生斜壓破壞和斜裂縫開展過大， 規(guī)范規(guī)定，構(gòu)件截面尺寸需滿足：規(guī)范規(guī)定，構(gòu)件截面尺寸需滿足： 五、構(gòu)件截面尺寸或砼強度等級的下限五、構(gòu)件截面尺寸或砼強度等級的下限形梁）形或（一般梁）IT003.02

26、5.0bhfbhfKVcc02.0bhfKVc0.4/bhw0 . 6/ bhw直線內(nèi)插取用0.6/0.4bhw第四章 鋼筋砼受彎構(gòu)件斜截面承載力計算4.2有腹筋梁斜截面受剪承載力計算 支座邊緣截面的剪力設(shè)計值；支座邊緣截面的剪力設(shè)計值；b矩形截面的寬度，矩形截面的寬度，T形或工形截面的腹板寬度；形或工形截面的腹板寬度； 截面的腹板高度。截面的腹板高度。Vwh式中式中矩形bhwbhwT 形工形hwb截面尺寸不滿足要求？截面尺寸不滿足要求？加大截面尺寸或提高加大截面尺寸或提高混凝土強度等級混凝土強度等級第四章 鋼筋砼受彎構(gòu)件斜截面承載力計算4.2有腹筋梁斜截面受剪承載力計算六、防止腹筋過少過稀六

27、、防止腹筋過少過稀腹筋間距過大，可能出現(xiàn)不與腹筋相交的斜裂縫，腹筋間距過大，可能出現(xiàn)不與腹筋相交的斜裂縫，腹筋無從發(fā)揮作用。腹筋無從發(fā)揮作用。 較密的箍筋對抑制斜裂縫寬度有利。較密的箍筋對抑制斜裂縫寬度有利。 限制腹筋的最大間距限制腹筋的最大間距 。maxss 第四章 鋼筋砼受彎構(gòu)件斜截面承載力計算4.2有腹筋梁斜截面受剪承載力計算第四章 鋼筋砼受彎構(gòu)件斜截面承載力計算4.2有腹筋梁斜截面受剪承載力計算當(dāng)配箍率小于一定值當(dāng)配箍率小于一定值，斜裂縫出現(xiàn)后，箍筋因不能承擔(dān)斜，斜裂縫出現(xiàn)后，箍筋因不能承擔(dān)斜裂縫截面砼退出工作釋放出來的拉應(yīng)力，而很快達(dá)到屈服，裂縫截面砼退出工作釋放出來的拉應(yīng)力，而很快

28、達(dá)到屈服，發(fā)生突然性的脆性破壞。發(fā)生突然性的脆性破壞。為防止斜拉破壞為防止斜拉破壞，規(guī)范規(guī)定當(dāng)，規(guī)范規(guī)定當(dāng) 時，配箍率應(yīng)滿足：時，配箍率應(yīng)滿足：cVKV%15.0minsvsvsvbsA%1.0minsvsvsvbsA箍筋的最小配筋率。箍筋的最小配筋率。 HPB235級鋼筋級鋼筋HRB335級鋼筋級鋼筋minsv斜截面抗剪配筋計算步驟：斜截面抗剪配筋計算步驟：1）畫梁的剪力分布圖）畫梁的剪力分布圖2）確定斜截面承載力計算截面位置）確定斜截面承載力計算截面位置支座邊緣截面，受拉鋼筋減少截面，箍筋數(shù)量或間距支座邊緣截面，受拉鋼筋減少截面，箍筋數(shù)量或間距改變截面，腹板寬度改變截面改變截面，腹板寬度改

29、變截面3）梁截面尺寸復(fù)核）梁截面尺寸復(fù)核驗算抗剪強度上限，避免出現(xiàn)斜壓破壞驗算抗剪強度上限，避免出現(xiàn)斜壓破壞4）確定是否需要進(jìn)行斜截面受剪承載力計算）確定是否需要進(jìn)行斜截面受剪承載力計算驗算是否僅按構(gòu)造配箍驗算是否僅按構(gòu)造配箍5）腹筋計算）腹筋計算箍筋計算，彎起鋼筋計算箍筋計算，彎起鋼筋計算例題例題4.1第四章 鋼筋砼受彎構(gòu)件斜截面承載力計算4.3鋼筋砼梁的斜截面受彎承載力 第三節(jié)第三節(jié) 鋼筋砼梁的鋼筋砼梁的斜截面受彎承載力斜截面受彎承載力一、問題的提出一、問題的提出 v梁全長縱筋不切斷不梁全長縱筋不切斷不彎起，必然滿足任何斜彎起，必然滿足任何斜截面的抗彎要求。截面的抗彎要求。v縱筋被切斷或彎

30、起時，縱筋被切斷或彎起時，斜截面抗彎有可能成為斜截面抗彎有可能成為問題。問題。1. 受彎構(gòu)件正截面受彎承載力和斜截面受剪承載力的計算中，鋼筋強受彎構(gòu)件正截面受彎承載力和斜截面受剪承載力的計算中，鋼筋強 度的充分發(fā)揮是建立在度的充分發(fā)揮是建立在可靠的配筋構(gòu)造可靠的配筋構(gòu)造基礎(chǔ)上的；基礎(chǔ)上的；2. 配筋構(gòu)造是計算模型和構(gòu)件受力的必要條件，沒有可靠的配筋構(gòu)造配筋構(gòu)造是計算模型和構(gòu)件受力的必要條件，沒有可靠的配筋構(gòu)造 ，計算模型和構(gòu)件受力就不可能成立。，計算模型和構(gòu)件受力就不可能成立。3. 配筋構(gòu)造與計算設(shè)計同等重要，由于疏忽配筋構(gòu)造而造成工程事故配筋構(gòu)造與計算設(shè)計同等重要，由于疏忽配筋構(gòu)造而造成工程

31、事故 的情況是很多的。的情況是很多的。 故切不可重計算，輕構(gòu)造故切不可重計算，輕構(gòu)造。重要認(rèn)識：鋼筋的構(gòu)造要求重要認(rèn)識：鋼筋的構(gòu)造要求為節(jié)約鋼材，可根據(jù)設(shè)計彎矩圖的變化將鋼筋彎起作受剪鋼筋為節(jié)約鋼材，可根據(jù)設(shè)計彎矩圖的變化將鋼筋彎起作受剪鋼筋或截斷。但鋼筋的彎起和截斷均應(yīng)滿足受彎承載力的要求。或截斷。但鋼筋的彎起和截斷均應(yīng)滿足受彎承載力的要求。q225122M 圖Mu圖M 圖Mmax二、抵抗彎矩圖的繪制二、抵抗彎矩圖的繪制 第四章 鋼筋砼受彎構(gòu)件斜截面承載力計算4.3鋼筋砼梁的斜截面受彎承載力v抵抗彎矩圖是各截面抵抗彎矩圖是各截面實際能夠抵抗的彎矩圖實際能夠抵抗的彎矩圖形。形。v圖形上縱坐標(biāo)是

32、截面圖形上縱坐標(biāo)是截面實際能夠抵抗的彎矩值，實際能夠抵抗的彎矩值，可根據(jù)截面實有的縱筋可根據(jù)截面實有的縱筋截面面積求得。截面面積求得。 第四章 鋼筋砼受彎構(gòu)件斜截面承載力計算4.3鋼筋砼梁的斜截面受彎承載力某梁的負(fù)彎矩區(qū)段的配筋情況某梁的負(fù)彎矩區(qū)段的配筋情況ussiuiMAAM按鋼筋的面積比劃分各根鋼筋承擔(dān)的彎矩按鋼筋的面積比劃分各根鋼筋承擔(dān)的彎矩Mui第四章 鋼筋砼受彎構(gòu)件斜截面承載力計算4.3鋼筋砼梁的斜截面受彎承載力(一一)縱筋的理論切斷點與充分利用點縱筋的理論切斷點與充分利用點F是鋼筋是鋼筋4的理論切斷點和鋼筋的理論切斷點和鋼筋1 、 2 、 3的充分利用點。的充分利用點。(二二)鋼筋

33、切斷與彎起時鋼筋切斷與彎起時MR圖的表示方法圖的表示方法鋼筋切斷是一個陡坎，彎起是一斜坡。鋼筋切斷是一個陡坎，彎起是一斜坡。（三）（三）MR圖與圖與M圖的關(guān)系圖的關(guān)系MR圖必須包住圖必須包住M圖以保證正截面的抗彎要求。圖以保證正截面的抗彎要求。第四章 鋼筋砼受彎構(gòu)件斜截面承載力計算4.3鋼筋砼梁的斜截面受彎承載力第四章 鋼筋砼受彎構(gòu)件斜截面承載力計算4.3鋼筋砼梁的斜截面受彎承載力（一）切斷縱筋時如何保證斜截面受彎承載力（一）切斷縱筋時如何保證斜截面受彎承載力三三.如何保證斜截面受彎承載力如何保證斜截面受彎承載力規(guī)范規(guī)定規(guī)范規(guī)定v實際切斷點離充分利用實際切斷點離充分利用 點的距離點的距離: V

34、800mm800mm， 8mm8mm；梁高梁高h(yuǎn)250250800mm800mm， 6mm6mm；梁高梁高h(yuǎn)300mm，仍沿全梁布置；，仍沿全梁布置； h150300mm，在端部各，在端部各1/4跨度內(nèi)布；跨度內(nèi)布； h150mm，可不布箍筋。，可不布箍筋。v有集中荷載時，仍沿梁全長布置。有集中荷載時，仍沿梁全長布置。 (四四)箍筋的最大間距箍筋的最大間距v不大于表不大于表4-1的數(shù)值。的數(shù)值。v有受壓鋼筋時：有受壓鋼筋時： 綁扎骨架綁扎骨架 15d， 焊接骨架中焊接骨架中 20d， 在任何情況下在任何情況下 400mm；v 一排縱向受壓筋多于一排縱向受壓筋多于5根且直徑大于根且直徑大于18m

35、m， 10d。v綁扎縱筋的搭接長度內(nèi)，綁扎縱筋的搭接長度內(nèi)，鋼筋受拉，鋼筋受拉， 5d， 且且 100mm；鋼筋受壓，鋼筋受壓， 10d，且，且 200mm。第四章 鋼筋砼受彎構(gòu)件斜截面承載力計算4.4 鋼筋骨架的構(gòu)造二二. .縱向鋼筋的構(gòu)造縱向鋼筋的構(gòu)造( (一一) )縱向受力鋼筋的接頭縱向受力鋼筋的接頭綁扎搭接、機(jī)械連接或焊接接頭。綁扎搭接、機(jī)械連接或焊接接頭。鋼筋接頭應(yīng)設(shè)在受力最小處；同一根鋼筋宜少設(shè)接頭；同一鋼筋接頭應(yīng)設(shè)在受力最小處；同一根鋼筋宜少設(shè)接頭；同一構(gòu)件中的縱向受力鋼筋接頭應(yīng)相互錯開。構(gòu)件中的縱向受力鋼筋接頭應(yīng)相互錯開。規(guī)范按接頭面積百分比進(jìn)行控制接頭錯開。梁板墻受拉鋼筋規(guī)范

36、按接頭面積百分比進(jìn)行控制接頭錯開。梁板墻受拉鋼筋的接頭比例最大不宜超過的接頭比例最大不宜超過25%，梁的最大比例可放寬到，梁的最大比例可放寬到50%。連接區(qū)域為連接區(qū)域為1.3ll。受壓鋼筋最大比例不超過受壓鋼筋最大比例不超過50%。焊接接頭連接區(qū)域為焊接接頭連接區(qū)域為35d，且不小于，且不小于500mm，縱向受拉鋼筋，縱向受拉鋼筋的接頭面積不超過的接頭面積不超過50%，受壓不受限制。，受壓不受限制。第四章 鋼筋砼受彎構(gòu)件斜截面承載力計算4.4 鋼筋骨架的構(gòu)造二二. .縱向鋼筋的構(gòu)造縱向鋼筋的構(gòu)造( (二二) )縱向受力鋼筋在支座中的錨固縱向受力鋼筋在支座中的錨固 1 1、下部縱向鋼筋錨固、下

37、部縱向鋼筋錨固（1 1）簡支端（防止抗剪發(fā)生撕裂）簡支端（防止抗剪發(fā)生撕裂）1)K1)KVVc las5d；2)K2)KV Vc las12d( (帶帶肋鋼筋肋鋼筋) )； las15d( (光面鋼筋光面鋼筋) )。如不滿足，怎么辦？（向上彎起，與架立鋼筋焊接，增焊輔助鋼筋）如不滿足，怎么辦？（向上彎起，與架立鋼筋焊接，增焊輔助鋼筋）2、中間節(jié)點或支座、中間節(jié)點或支座（連續(xù)梁及框架梁支座）（連續(xù)梁及框架梁支座） 中間支座：中間支座：連續(xù)梁中間支座的縱向鋼筋符合前述對連續(xù)梁中間支座的縱向鋼筋符合前述對截斷鋼筋的要求。截斷鋼筋的要求。下部縱向鋼筋當(dāng)計算中不利用其強度時，下部縱向鋼筋當(dāng)計算中不利用其

38、強度時，其伸入長度應(yīng)符合上述對簡支梁支座其伸入長度應(yīng)符合上述對簡支梁支座KVVc的規(guī)定；當(dāng)計的規(guī)定；當(dāng)計算中充分利用其強度時，伸入長度不小于算中充分利用其強度時，伸入長度不小于la；受壓鋼筋不??；受壓鋼筋不小于于0.7la。受拉鋼筋也可采用帶。受拉鋼筋也可采用帶90彎折的錨固形式。彎折的錨固形式。圖圖4-32 梁下部縱向鋼筋在中間節(jié)點或中間支座范圍內(nèi)的錨固與搭接梁下部縱向鋼筋在中間節(jié)點或中間支座范圍內(nèi)的錨固與搭接節(jié)點中的直線錨固節(jié)點中的直線錨固 節(jié)點中彎折錨固節(jié)點中彎折錨固 節(jié)點外錨固與搭接節(jié)點外錨固與搭接 中間層端支座：中間層端支座：上部縱上部縱向鋼筋伸入支座或節(jié)點的長度，向鋼筋伸入支座或節(jié)

39、點的長度，當(dāng)采用直線錨固形式時，不應(yīng)當(dāng)采用直線錨固形式時，不應(yīng)小于小于la ，且伸過柱中心線不宜，且伸過柱中心線不宜小于小于5d；當(dāng)柱截面尺寸不足時，；當(dāng)柱截面尺寸不足時，縱向鋼筋應(yīng)伸至節(jié)點對邊應(yīng)向縱向鋼筋應(yīng)伸至節(jié)點對邊應(yīng)向下彎折。下彎折。圖圖4-34 中間層端支座梁上部縱向鋼筋的錨固中間層端支座梁上部縱向鋼筋的錨固 頂層端支座：要求頂層端支座：要求與柱縱向鋼筋按圖示搭與柱縱向鋼筋按圖示搭接。且應(yīng)伸過梁下邊緣接。且應(yīng)伸過梁下邊緣后分批切斷。后分批切斷。圖圖4-32 頂層端支座縱向鋼筋的錨固頂層端支座縱向鋼筋的錨固第四章 鋼筋砼受彎構(gòu)件斜截面承載力計算4.4 鋼筋骨架的構(gòu)造（三）架立鋼筋的配置（

40、三）架立鋼筋的配置梁跨梁跨l6m，d 10mm。（四）腰筋及拉筋的設(shè)置（四）腰筋及拉筋的設(shè)置v梁腹板高超過梁腹板高超過450mm時，為防止溫度變時，為防止溫度變形及砼收縮在梁中部產(chǎn)生豎向裂縫，梁兩形及砼收縮在梁中部產(chǎn)生豎向裂縫，梁兩側(cè)沿高度每隔側(cè)沿高度每隔200mm設(shè)設(shè) 10mm的腰筋。的腰筋。v腰筋間用拉筋連接，拉筋直徑可取與箍腰筋間用拉筋連接，拉筋直徑可取與箍筋相同；拉筋間距常取為箍筋間距的倍數(shù)，筋相同；拉筋間距常取為箍筋間距的倍數(shù)，在在500700mm之間。之間。 （5）. 彎起鋼筋（斜筋）的構(gòu)造彎起鋼筋（斜筋）的構(gòu)造 1）彎起角度）彎起角度: 一般為一般為45，當(dāng)梁高，當(dāng)梁高h(yuǎn)700m

41、m時也可用時也可用60。底層。底層鋼筋中的箍筋倒角處主筋不應(yīng)彎起，頂層鋼筋中的箍筋倒角處主筋不鋼筋中的箍筋倒角處主筋不應(yīng)彎起，頂層鋼筋中的箍筋倒角處主筋不應(yīng)彎下。應(yīng)彎下。 2）錨固長度：水平段長度在受拉區(qū)）錨固長度：水平段長度在受拉區(qū)20d，在受壓區(qū)，在受壓區(qū)10d。 3）間距：符合表）間距：符合表4-1的規(guī)定。的規(guī)定。彎起鋼筋的最大間距同箍筋。彎起鋼筋的最大間距同箍筋。 4）形式：當(dāng)不能彎起縱向受拉鋼筋抗剪時，可設(shè)置單獨的受剪彎）形式：當(dāng)不能彎起縱向受拉鋼筋抗剪時，可設(shè)置單獨的受剪彎起鋼筋。彎起鋼筋應(yīng)采用起鋼筋。彎起鋼筋應(yīng)采用“鴨筋鴨筋”，而不應(yīng)采用，而不應(yīng)采用“浮筋浮筋”。受拉受拉區(qū)區(qū)受壓

42、受壓區(qū)區(qū)圖4-37 鴨筋和浮筋（a）鴨筋; (b) 浮筋 圖4-36 彎起鋼筋的錨固第四章 鋼筋砼受彎構(gòu)件斜截面承載力計算4.6 鋼筋砼構(gòu)件施工圖一、模板圖一、模板圖 注明構(gòu)件的外形尺寸，制作模板之用。對簡單的構(gòu)注明構(gòu)件的外形尺寸，制作模板之用。對簡單的構(gòu)件，模板圖可與配筋圖合并。件，模板圖可與配筋圖合并。二、配筋圖二、配筋圖 表示鋼筋骨架的形狀以及在模板中的位置，為綁扎表示鋼筋骨架的形狀以及在模板中的位置，為綁扎骨架用。規(guī)格、長度或形狀不同的鋼筋必須編以不同的骨架用。規(guī)格、長度或形狀不同的鋼筋必須編以不同的編號。編號。三、鋼筋表三、鋼筋表 表示構(gòu)件中所有鋼筋的品種、規(guī)格、形狀、長度、根表示構(gòu)

43、件中所有鋼筋的品種、規(guī)格、形狀、長度、根數(shù)。為斷料及加工成型用。數(shù)。為斷料及加工成型用。四、說明或附注四、說明或附注 施工過程中必須引起注意的事項。例如：尺寸單位、施工過程中必須引起注意的事項。例如：尺寸單位、鋼筋保護(hù)層厚度、砼強度等級、鋼筋級別。鋼筋保護(hù)層厚度、砼強度等級、鋼筋級別。第六節(jié)第六節(jié) 鋼筋砼構(gòu)件施工圖鋼筋砼構(gòu)件施工圖第四章 鋼筋砼受彎構(gòu)件斜截面承載力計算4.6 鋼筋砼構(gòu)件施工圖 鋼筋長度計算方法鋼筋長度計算方法 梁配筋圖梁配筋圖鐵路鐵路T形梁形梁第四章 鋼筋砼受彎構(gòu)件斜截面承載力計算4.6 鋼筋砼伸臂梁設(shè)計例題第七節(jié)第七節(jié) 鋼筋砼伸臂梁設(shè)計例題鋼筋砼伸臂梁設(shè)計例題第四章 鋼筋砼受彎構(gòu)件斜截面承載力計算4.7 鋼筋砼伸臂梁設(shè)計例題第四章 鋼筋砼受彎構(gòu)件斜截面承載力計算4.6 鋼筋砼伸臂梁設(shè)計例題第四章 鋼筋砼受彎構(gòu)件斜