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文檔簡介

1、受彎構件受彎構件-梁和板梁和板截面上有彎矩和剪力共同作用,軸力可以忽略不計的構件稱截面上有彎矩和剪力共同作用,軸力可以忽略不計的構件稱為為受彎構件受彎構件。梁梁(beam)和板和板(slab/board)是典型的受彎構件是典型的受彎構件 。梁梁的截面形式主要有矩形、形、倒形、形、的截面形式主要有矩形、形、倒形、形、形、十形、十字形、花籃形等字形、花籃形等 板板的截面形式一般為矩形、空心板、槽形板等的截面形式一般為矩形、空心板、槽形板等 構造要求構造要求梁、板截面高跨比梁、板截面高跨比h h/ /l l0 0參考值參考值構件種類構件種類h h/ /ll0 0梁梁整體肋形梁整體肋形梁主梁主梁簡支梁

2、簡支梁1/121/12連續梁連續梁1/151/15懸臂梁懸臂梁1/61/6次梁次梁簡支梁簡支梁1/201/20連續梁連續梁1/251/25懸臂梁懸臂梁1/81/8矩形截面獨矩形截面獨立梁立梁簡支梁簡支梁1/121/12連續梁連續梁1/151/15懸臂梁懸臂梁1/61/6板板單向板單向板1/351/401/351/40雙向板雙向板1/401/501/401/50懸臂板懸臂板1/101/121/101/12無梁樓板無梁樓板有柱帽有柱帽1/321/401/321/40無柱帽無柱帽1/301/351/301/35注:表中注:表中l l0 0為梁的計算跨度。當為梁的計算跨度。當l l0 09m9m時,表

3、中數值宜乘以時,表中數值宜乘以1.21.2。按剛度要求,根按剛度要求,根據經驗,梁和板據經驗,梁和板的截面高度不的截面高度不宜小于右表所列宜小于右表所列數值。數值。高寬比高寬比h h/ /b b:矩形矩形截面梁截面梁2 23.53.5,T T形形截面梁截面梁2.52.54 4。 構造要求構造要求板最小厚度板最小厚度按構造要求,現澆板的厚度不應小于下表的數值。按構造要求,現澆板的厚度不應小于下表的數值。現澆板的厚度一般取為現澆板的厚度一般取為10mm10mm的倍數,的倍數, 梁縱筋常用直徑梁縱筋常用直徑 d d =12-25mm=12-25mm板受力鋼筋常用直徑板受力鋼筋常用直徑 d d =6-

4、12mm=6-12mm 縱向受力鋼筋縱向受力鋼筋構造要求梁的配筋構造要求梁的配筋 架立鋼筋架立鋼筋架立鋼筋的最小直徑(架立鋼筋的最小直徑(mmmm)梁跨梁跨(mm)4 446466 6最小直徑最小直徑(mmmm)8 810101212 彎起鋼筋彎起鋼筋彎起鋼筋在跨中是縱向受力鋼筋彎起鋼筋在跨中是縱向受力鋼筋的一部分,在靠近支座的彎起段的一部分,在靠近支座的彎起段彎矩較小處則用來承受彎矩和剪彎矩較小處則用來承受彎矩和剪力共同產生的主拉應力,即作為力共同產生的主拉應力,即作為受剪鋼筋的一部分。受剪鋼筋的一部分。鋼筋的彎起角度一般為鋼筋的彎起角度一般為4545,梁高,梁高h h800mm800mm時

5、可采用時可采用6060。 縱向構造鋼筋及拉筋縱向構造鋼筋及拉筋梁側縱向構造鋼筋的截面面積不應小于腹板截面面積梁側縱向構造鋼筋的截面面積不應小于腹板截面面積bhbhww的的0.1%0.1%,且其,且其間距不宜大于間距不宜大于200mm200mm。 構造要求板的配筋構造要求板的配筋當當h h150mm150mm時,不宜大于時,不宜大于200mm200mm;當當h h150mm150mm時,不宜大于時,不宜大于1.51.5h h,且不宜大于,且不宜大于300mm300mm。板的受力鋼筋間距通常板的受力鋼筋間距通常不宜小于不宜小于70mm70mm。 (1 1)受力鋼筋受力鋼筋 (Tensioned b

6、ar)(Tensioned bar)(2 2)分布鋼筋分布鋼筋 (Spread bar)(Spread bar)用來承受彎矩產生的拉力用來承受彎矩產生的拉力 作用,一是固定受力鋼筋的位置,形成鋼筋網;二是將板作用,一是固定受力鋼筋的位置,形成鋼筋網;二是將板上荷載有效地傳到受力鋼筋上去;三是防止溫度或混凝土上荷載有效地傳到受力鋼筋上去;三是防止溫度或混凝土收縮等原因沿跨度方向的裂縫。收縮等原因沿跨度方向的裂縫。 正截面承載力計算正截面承載力計算兩種截面的破壞兩種截面的破壞 一是由一是由MM引起,破壞截面與構件的引起,破壞截面與構件的縱軸線垂直,為縱軸線垂直,為沿正截面破壞沿正截面破壞;二是由二

7、是由MM和和V V共同引起,破壞截面共同引起,破壞截面是傾斜的,為是傾斜的,為沿斜截面破壞沿斜截面破壞。 0sbhA縱向受拉鋼筋配筋率:縱向受拉鋼筋配筋率: 適筋梁適筋梁超筋梁超筋梁少筋梁少筋梁 min maxmaxmin實驗研究實驗研究正截面承載力計算正截面承載力計算三種梁的破壞特征三種梁的破壞特征 適筋梁適筋梁第第階段(彈性工作階段)階段(彈性工作階段)加載加載開裂開裂 開裂彎矩開裂彎矩crcr第第階段(帶裂縫工作階段)階段(帶裂縫工作階段) 開裂開裂屈服屈服屈服彎矩屈服彎矩My My 第第階段(破壞階段)階段(破壞階段)屈服屈服壓碎壓碎極限彎矩極限彎矩Mu Mu 配置適量縱向受力鋼筋的梁

8、稱為適筋梁。配置適量縱向受力鋼筋的梁稱為適筋梁。特征:有明顯的三個階段屬于:特征:有明顯的三個階段屬于:“延性破壞延性破壞” ” 正截面承載力計算正截面承載力計算三種梁的破壞特征三種梁的破壞特征aa階段的應力狀態是抗裂驗算的依據。階段的應力狀態是抗裂驗算的依據。 階段的應力狀態是裂縫寬度和變形驗算的依據。階段的應力狀態是裂縫寬度和變形驗算的依據。 aa階段的應力狀態作為構件承載力計算的依據階段的應力狀態作為構件承載力計算的依據 MMcrMMyMMu正截面承載力計算正截面承載力計算三種梁的破壞特征三種梁的破壞特征 超筋梁超筋梁 少筋梁少筋梁縱向受力鋼筋配筋率大于縱向受力鋼筋配筋率大于最大配筋率的

9、梁為超筋梁。最大配筋率的梁為超筋梁。配筋率小于最小配筋率配筋率小于最小配筋率的梁為少筋梁。的梁為少筋梁。 特征:受壓區混凝土被壓碎特征:受壓區混凝土被壓碎破壞時,鋼筋尚未屈服。破壞時,鋼筋尚未屈服。 屬于:屬于:“脆性破壞脆性破壞”特征:一裂就壞特征:一裂就壞屬于:屬于:“脆性破壞脆性破壞” ” 正截面受彎承載力計算的基本規定正截面受彎承載力計算的基本規定基本假定基本假定 Basic Assumptions(1) 截面應變保持平面;截面應變保持平面; (2) 不考慮混凝土的抗拉強度;不考慮混凝土的抗拉強度; (3) 混凝土的受壓應力混凝土的受壓應力-應變關系;應變關系; (4) 鋼筋的應力鋼筋

10、的應力-應變關系,受拉鋼筋的極限拉應變取應變關系,受拉鋼筋的極限拉應變取0.01。 根據以上四個基本假定,從理論上來說鋼筋混凝土構根據以上四個基本假定,從理論上來說鋼筋混凝土構件的正截面承載力(單向和雙向受彎、受壓彎、受拉彎)件的正截面承載力(單向和雙向受彎、受壓彎、受拉彎)的計算已不存在問題的計算已不存在問題 但由于混凝土應力但由于混凝土應力- -應變關系的復雜性,在實用上還很不應變關系的復雜性,在實用上還很不方便。方便。正截面承載力計算正截面承載力計算-等效矩形應力圖等效矩形應力圖等效原則:按照受壓區混凝土的按照受壓區混凝土的合力大小不變合力大小不變、受壓區混凝土的受壓區混凝土的合力作用點

11、不變合力作用點不變的原則。的原則。 c1fn1xx混凝土等級混凝土等級C50C50C55C55C55C80C55C80C80C800.80.80.790.79中間中間0.740.741.01.00.990.99插值插值0.940.9411單筋矩形正截面承載力計算單筋矩形正截面承載力計算基本公式基本公式 )2 . 2 . 3(syc1Afbxf)(3 . 2 . 3201xhbxfMc)(4 . 2 . 320 xhfAMys0hx相對受壓區相對受壓區高度:高度: 受壓區高度受壓區高度 :截面有效高度截面有效高度 :h h0 0截面高度截面高度 :h h界限相對界限相對受壓區高度:受壓區高度:

12、0bhxbx正截面承載力計算正截面承載力計算界限配筋梁界限配筋梁b適筋梁與超筋梁的界限適筋梁與超筋梁的界限界限相對受壓區高度界限相對受壓區高度b適筋梁的破壞適筋梁的破壞受拉鋼筋屈服后混凝土壓碎;受拉鋼筋屈服后混凝土壓碎;超筋梁的破壞超筋梁的破壞混凝土壓碎時,受拉鋼筋尚未屈服混凝土壓碎時,受拉鋼筋尚未屈服;界限配筋梁的破壞界限配筋梁的破壞受拉鋼筋屈服的同時混凝土壓碎。受拉鋼筋屈服的同時混凝土壓碎。 b不超筋不超筋超筋超筋鋼筋級別鋼筋級別C50C50 C80C80 HPB235HPB2350.6140.614 - -HRB335HRB3350.5500.550 0.4930.493HRB400HR

13、B400RRB400RRB4000.5180.518 0.4630.463b正截面承載力計算正截面承載力計算適用條件適用條件 bbbhxx0防止超筋防止超筋的條件:的條件:防止少筋防止少筋的條件:的條件:bhAASSminmin,min單筋矩形截面所能承受的單筋矩形截面所能承受的最大彎矩最大彎矩的表達式:的表達式: )5 . 01 (bb20c1maxu,bhfMbfMhhxc12002混凝土混凝土受壓區高度受壓區高度計算式:計算式: 正截面承載力計算正截面承載力計算截面設計截面設計 己知:彎矩設計值己知:彎矩設計值MM,混凝土強度等級,混凝土強度等級f fc c,鋼筋級別,鋼筋級別f fy

14、y,構件截面尺寸構件截面尺寸b bh h 求:所需受拉鋼筋截面面積求:所需受拉鋼筋截面面積A As= s= ? 計算步驟如下:計算步驟如下:確定截面有效高度確定截面有效高度h h0 0h h0 0= =h h- -a as s 計算混凝土受壓區高度計算混凝土受壓區高度x x,并判斷是否屬超筋梁,并判斷是否屬超筋梁bfMhhxc12002若若x x b bh h0 0,則不屬超筋梁。,則不屬超筋梁。否則為超筋梁,應加大截面尺寸,否則為超筋梁,應加大截面尺寸,或提高混凝土強度等級,或改用雙筋截面?;蛱岣呋炷翉姸鹊燃?,或改用雙筋截面。計算鋼筋截面面積計算鋼筋截面面積A As s,并判斷是否屬少筋梁

15、。,并判斷是否屬少筋梁。若若Asmin bh,則不屬少筋梁。,則不屬少筋梁。否則為少筋梁,應取否則為少筋梁,應取As=minbh。 ycfbxfA/1s選配鋼筋選配鋼筋正截面承載力計算正截面承載力計算截面復核截面復核 為超筋梁;若0hxb己知:構件截面尺寸己知:構件截面尺寸b bh h,鋼筋截面面積,鋼筋截面面積A As s,混凝土強度等級,混凝土強度等級fc,鋼筋,鋼筋級別級別fy ,彎矩設計值,彎矩設計值M M 求:求:復核截面是否安全復核截面是否安全 、彎矩承載力彎矩承載力MMu u= = ?計算步驟如下:計算步驟如下:確定截面有效高度確定截面有效高度h h0 0判斷梁的類型判斷梁的類型

16、bffAxc1ys為適筋梁;,且若0minhxbhAbs為少筋梁。若bhAsmin計算截面受彎承載力計算截面受彎承載力MMu u適筋梁適筋梁 20ysuxhfAM超筋梁超筋梁)5 . 01 (bb20c1maxu,bhfMMu對少筋梁,應將其受彎承載力降低使用(已建成工程)或修改設計。對少筋梁,應將其受彎承載力降低使用(已建成工程)或修改設計。 判斷截面是否安全判斷截面是否安全 若若MMMMu u,則截面安全。,則截面安全。正截面承載力計算框圖正截面承載力計算正截面承載力計算TT形截面形截面 形截面受彎構件在工程實際中應用較廣,形截面受彎構件在工程實際中應用較廣,除獨立形梁(圖除獨立形梁(圖a

17、 a)外,槽)外,槽形板(圖形板(圖b b)、空心板(圖)、空心板(圖c c)以及現澆肋形樓蓋中的主梁和次梁的跨中)以及現澆肋形樓蓋中的主梁和次梁的跨中截面(圖截面(圖d-d-截面)也按形梁計算。截面)也按形梁計算。 翼緣位于受拉區的翼緣位于受拉區的T形截面梁,當受拉區開裂后,翼緣就不起作用了,形截面梁,當受拉區開裂后,翼緣就不起作用了,因此因此(圖(圖d-d-截面)應按截面)應按b bh h的矩形截面計算。的矩形截面計算??缰锌缰邪窗碩形截面計算,形截面計算,支座支座按按矩形矩形截面計算截面計算T形截面hfxbhfbfbfh0h挖去受拉區混凝土,形成挖去受拉區混凝土,形成T形截面,形截面,對

18、受彎承載力沒有影響。對受彎承載力沒有影響。 節省混凝土,減輕自重。節省混凝土,減輕自重。受拉鋼筋較多,可將截面底部適當增大,形成工形截面。受拉鋼筋較多,可將截面底部適當增大,形成工形截面。工形截面的受彎承載力的計算與工形截面的受彎承載力的計算與T形截面相同。形截面相同。 受壓翼緣越大,對截面受彎越有利受壓翼緣越大,對截面受彎越有利 (x減小,內力臂增大)減小,內力臂增大) 但試驗和理論分析均表明,整個受壓翼但試驗和理論分析均表明,整個受壓翼緣混凝土的壓應力增長并不是同步的。緣混凝土的壓應力增長并不是同步的。翼緣處的壓應力與腹板處受壓區翼緣處的壓應力與腹板處受壓區壓應力相比,存在壓應力相比,存在

19、滯后現象滯后現象, 隨距腹板距離越遠,滯后程度越隨距腹板距離越遠,滯后程度越大,受壓翼緣壓應力的分布是不均勻大,受壓翼緣壓應力的分布是不均勻的。的。計算上為簡化采計算上為簡化采有效翼緣寬度有效翼緣寬度bf, 即認為在即認為在bf范圍內壓應力為均勻分范圍內壓應力為均勻分布,布, bf范圍以外部分的翼緣則不考慮。范圍以外部分的翼緣則不考慮。 有效翼緣寬度也稱為翼緣計算寬度有效翼緣寬度也稱為翼緣計算寬度 它與翼緣厚度它與翼緣厚度hf 、梁的寬度、梁的寬度l0 0、受、受力情況力情況( (單獨梁、整澆肋形樓蓋梁單獨梁、整澆肋形樓蓋梁) )等等因素有關。因素有關。正截面承載力計算正截面承載力計算翼緣計算

20、寬度翼緣計算寬度項項次次考慮情況考慮情況T T形截面、形截面、I I形截面形截面倒倒L L形截面形截面肋形梁肋形梁肋形板肋形板獨立梁獨立梁肋形梁肋形梁肋形板肋形板1 1按計算跨度按計算跨度ll0 0考慮考慮l l0 0/3/3l l0 0/3/3l l0 0/6/62 2按梁(縱肋)凈距按梁(縱肋)凈距s sn n考慮考慮b b+ +s sn nb b+ +s sn n/2/23 3按翼緣高度按翼緣高度h hf f考慮考慮h hf f/ /h h0 00.10.1b b+12+12h hf f0.10.1h hf f/ /h h0 00.050.05b b+12+12h hf fb b+6+6

21、h hf fb b+5+5h hf fh hf f/ /h h0 00.050.05b b+12+12h hf fb bb b+5+5h hf fT T形、形、I I形及倒形及倒L L形截面受彎構件翼緣計算寬度形截面受彎構件翼緣計算寬度b bf f翼緣計算寬度,用翼緣計算寬度,用bf表示,表示,其值取下表中各項的其值取下表中各項的最小值最小值。 第一類、第二類形截面的鑒別條件:第一類、第二類形截面的鑒別條件:截面復核時:截面復核時:截面設計時:截面設計時: 正截面承載力計算正截面承載力計算TT形截面分類形截面分類形截面第二類形截面第一類ThxThxff根據中和軸位置不同,將形截面分為兩類ffc

22、1syhbfAf)2/(f0ffc1hhhbfM正截面承載力計算正截面承載力計算第一類第一類T T形截面形截面syfc1Afxbf20fc1xhxbfM其承載力與截面其承載力與截面尺寸為尺寸為f f矩形截面梁完全相同。矩形截面梁完全相同。正截面承載力計算正截面承載力計算第二類第二類T T形截面形截面可將受壓區面積可將受壓區面積分為兩部分:分為兩部分:1 1、腹板(腹板(b bx x)2 2、翼緣(翼緣(b bf f-b-b)h hf f)2x(: 01111hbxfMAfbxfcusyc彎矩為拉力為為壓力)(彎矩為拉力為壓力為2h)(:)(:f01221hhbbfMAfhbbfffcusyff

23、c翼緣翼緣部分部分腹板腹板部分部分正截面承載力計算正截面承載力計算第二類第二類T T形截面形截面syAfbxfbbhfc1ffc1)(2)2)(01f0ff1xhbxfhhbbhfMcc第二類第二類T T形截面:形截面:截面受壓區高度較大,截面受壓區高度較大,配筋率較高,不易出現配筋率較高,不易出現少筋現象,因此少筋現象,因此 防止超筋防止超筋必須判斷必須判斷 防止少筋防止少筋無須判斷無須判斷第一類第一類T T形截面:形截面:截面受壓區高度較小,截面受壓區高度較小,配筋率較低,不易出現配筋率較低,不易出現超筋現象,因此超筋現象,因此 防止超筋防止超筋無須判斷無須判斷 防止少筋防止少筋必須判斷必

24、須判斷正截面承載力計算正截面承載力計算公式的適用條件公式的適用條件bbbhxx或0防止超筋防止超筋的條件:的條件:bhAASSminmin,min或判判 斷斷 提提 示示防止少筋防止少筋的條件:的條件:正截面承載力計算正截面承載力計算截面設計截面設計形截面。)時,屬于第二類(當形截面;)時,屬于第一類(當形截面的類別、判別ThhbfMThhbfMTffcffc2h2h) 1 (f01f01已知:構件截面尺寸已知:構件截面尺寸bh,混凝土強度等級,混凝土強度等級fc、鋼筋強度、鋼筋強度等級等級fy、彎矩設計值、彎矩設計值M。求:求: 縱向受拉鋼筋截面面積縱向受拉鋼筋截面面積As計算步驟如下:計算

25、步驟如下:雙筋矩形截面雙筋矩形截面 Doubly Reinforced Section 雙筋截面是指同時配置受拉和受壓鋼筋的情況。雙筋截面是指同時配置受拉和受壓鋼筋的情況。A sA s受壓鋼筋一般來說采用雙筋是不經濟的,工程中通常僅在以下一般來說采用雙筋是不經濟的,工程中通常僅在以下情況下采用:情況下采用: 當截面尺寸和材料強度受建筑使用和施工條件(或當截面尺寸和材料強度受建筑使用和施工條件(或整個工程)限制而不能增加,而計算又不滿足適筋截整個工程)限制而不能增加,而計算又不滿足適筋截面條件時,可采用雙筋截面,即在受壓區配置鋼筋以面條件時,可采用雙筋截面,即在受壓區配置鋼筋以補充混凝土受壓能力

26、的不足。補充混凝土受壓能力的不足。 另一方面,由于荷載有多種組合情況,在某一組合另一方面,由于荷載有多種組合情況,在某一組合情況下截面承受正彎矩,另一種組合情況下承受負彎情況下截面承受正彎矩,另一種組合情況下承受負彎矩,這時也出現雙筋截面。矩,這時也出現雙筋截面。 此外,由于受壓鋼筋可以提高截面的延性,因此,此外,由于受壓鋼筋可以提高截面的延性,因此,在抗震結構中要求框架梁必須必須配置一定比例的受在抗震結構中要求框架梁必須必須配置一定比例的受壓鋼筋。壓鋼筋。 受壓鋼筋強度的利用受壓鋼筋強度的利用配置受壓鋼筋后,為防止受壓鋼筋壓曲而導致受壓區混凝配置受壓鋼筋后,為防止受壓鋼筋壓曲而導致受壓區混凝

27、土保護層過早崩落影響承載力,土保護層過早崩落影響承載力,必須必須配置配置封閉箍筋封閉箍筋。A sA s受壓鋼筋當受壓鋼筋多于當受壓鋼筋多于3根時,應設復合箍筋。根時,應設復合箍筋。s15d,400mmd41d封閉箍筋h0aaA sA sCs=sAsCc=fcbxT=fyAsMxcuys 雙筋截面在滿足構造要求的條件下,截面達到雙筋截面在滿足構造要求的條件下,截面達到Mu的標的標志仍然是志仍然是受壓邊緣混凝土達到受壓邊緣混凝土達到 cu。 在受壓邊緣混凝土應變達到在受壓邊緣混凝土應變達到 cu前,如受拉鋼筋先屈服,前,如受拉鋼筋先屈服,則其破壞形態與適筋梁類似,具有較大延性。則其破壞形態與適筋梁

28、類似,具有較大延性。 在截面受彎承載力計算時,受壓區混凝土的應力仍可在截面受彎承載力計算時,受壓區混凝土的應力仍可按等效矩形應力圖方法考慮。按等效矩形應力圖方法考慮。h0aaA sA sCs=sAsCc=fcbxT=fyAsMxcuys當相對受壓區高度當相對受壓區高度 b時,截面受力的平衡方程為,時,截面受力的平衡方程為, sysscAfAbxf)()2(00ahAxhbxfMscuh0aaA sA sCs=sAsCc=fcbxT=fyAsMxcuys如軸心受壓構件所述,如軸心受壓構件所述,鋼筋的受壓強度鋼筋的受壓強度fy 400 MPa。 為使受壓鋼筋的強度能充分發揮,其應變不應小于為使受壓

29、鋼筋的強度能充分發揮,其應變不應小于0.002。由平截面假定可得,由平截面假定可得,002. 0)1 (ncusxacu=0.0033ax 2)()2(00ahAfxhbxfMMAfAfbxfsycusysych0aaA sA sCs=sAsCc=fcbxT=fyAsMxcuys5.3 正截面受彎承載力計算適用條件適用條件max,120max,1max010 sscsycbsbbbhfMffbhAhx或或 防止超筋脆性破壞防止超筋脆性破壞ahhaxs002或保證受壓鋼筋強度充分利用保證受壓鋼筋強度充分利用雙筋截面一般不會出現雙筋截面一般不會出現少筋破壞情況,故可不少筋破壞情況,故可不必驗算最小

30、配筋率。必驗算最小配筋率。 截面復核截面復核 已知:已知:b、h、a、a、As、As 、fy、 fy、fc求:求:MuM未知數:未知數:受壓區高度受壓區高度 x 和受彎承載力和受彎承載力Mu兩個未知數,有唯一解。兩個未知數,有唯一解。 問題:問題:當當 b時,時,Mu=?20max,1bhfMcs當當x2a計算x 、sYsyysysAffhfMA01N)(0ahfMAys 斜截面承載力計算斜截面承載力計算受剪承載力受剪承載力梁在彎矩梁在彎矩M和剪力和剪力V共同作用下的主應力共同作用下的主應力跡線,其中跡線,其中實線為主拉應力跡線實線為主拉應力跡線,虛線為虛線為主壓應力跡線主壓應力跡線。 斜截面

31、受彎承載力斜截面受彎承載力通過構造措施來保證。通過構造措施來保證。 斜截面受剪承載力斜截面受剪承載力通過計算配置腹筋來保證,通過計算配置腹筋來保證,斜截面承載力計算斜截面承載力計算 影響斜截面受剪承載力的主要因素影響斜截面受剪承載力的主要因素 bsnAbsAsvsvsv1配箍率:斜截面受剪破壞形態主要取決于斜截面受剪破壞形態主要取決于配箍率配箍率sv和和剪跨比剪跨比。 0VhM廣義剪跨比000:haPhPaVhM集中荷載簡支梁斜截面承載力計算斜截面承載力計算受剪破壞的三種形態受剪破壞的三種形態(1 1) 斜壓破壞斜壓破壞破壞前提破壞前提:剪跨比較?。ǎ杭艨绫容^小( 1 1),),箍筋配置過多,

32、配箍率箍筋配置過多,配箍率 svsv較大較大破壞前提破壞前提:剪跨比較大(:剪跨比較大( 3 3),),箍筋配置過少,箍筋配置過少,配箍率配箍率 svsv較小較小破壞前提破壞前提:剪跨比適中(:剪跨比適中(=1=13 3),),箍筋配置適量,箍筋配置適量,配箍率配箍率 svsv適量適量(2 2) 剪壓破壞剪壓破壞(3 3) 斜拉破壞斜拉破壞斜截面承載力計算斜截面承載力計算受剪破壞三種形態受剪破壞三種形態(1)斜壓破壞)斜壓破壞破壞前提破壞前提: 1 1, svsv較大較大破壞特征破壞特征:首先在梁腹出現若干條首先在梁腹出現若干條較陡的平行斜裂縫,隨著荷較陡的平行斜裂縫,隨著荷載的增加,斜裂縫將

33、梁腹分載的增加,斜裂縫將梁腹分割成若干割成若干斜向的混凝土短柱斜向的混凝土短柱,最后由于混凝土短柱達到極最后由于混凝土短柱達到極限抗壓強度而破壞。限抗壓強度而破壞。鋼筋情況鋼筋情況:箍筋應力未不到屈服強度箍筋應力未不到屈服強度破壞性質破壞性質:屬于:屬于脆性破壞脆性破壞防止斜壓破壞防止斜壓破壞:通過控制梁的最小截面尺寸通過控制梁的最小截面尺寸斜截面承載力計算斜截面承載力計算受剪破壞三種形態受剪破壞三種形態(2)剪壓破壞)剪壓破壞破壞前提破壞前提:=1=1, svsv適量適量破壞特征破壞特征:截面出現多條斜裂縫,其中一條延伸最長,開展最寬的斜裂縫,稱為截面出現多條斜裂縫,其中一條延伸最長,開展最

34、寬的斜裂縫,稱為“臨界斜裂縫臨界斜裂縫”,與此裂縫相交的箍筋達到屈服強度,最后,剪壓區混凝,與此裂縫相交的箍筋達到屈服強度,最后,剪壓區混凝土達到極限強度而破壞。土達到極限強度而破壞。鋼筋情況鋼筋情況:箍筋達到屈服強度箍筋達到屈服強度破壞性質破壞性質:脆性不如斜拉脆性不如斜拉和斜壓明顯和斜壓明顯防止剪壓破壞:防止剪壓破壞:通過斜截面承載力計算,通過斜截面承載力計算,配置適量腹筋。配置適量腹筋。斜截面承載力計算斜截面承載力計算受剪破壞三種形態受剪破壞三種形態(3)斜拉破壞)斜拉破壞 破壞前提破壞前提: 3 3,svsv較小較小破壞特征破壞特征:一旦梁腹出現一條斜裂縫,就很快形成為一旦梁腹出現一條

35、斜裂縫,就很快形成為“臨界斜裂縫臨界斜裂縫”,與其相,與其相交的箍筋隨即屈服,梁將沿斜裂縫裂成兩部分。即使不裂成兩部分,也交的箍筋隨即屈服,梁將沿斜裂縫裂成兩部分。即使不裂成兩部分,也將因臨界斜裂縫的寬度過大而不能繼續使用。將因臨界斜裂縫的寬度過大而不能繼續使用。鋼筋情況鋼筋情況:箍筋應力達到屈服強度甚箍筋應力達到屈服強度甚至拉斷至拉斷破壞性質破壞性質:屬于:屬于脆性破壞脆性破壞防止斜拉破壞防止斜拉破壞: 通過控制最小配箍率。通過控制最小配箍率。斜截面受剪承載力計算斜截面受剪承載力計算 1. 斜截面受剪承載力的計算位置斜截面受剪承載力的計算位置 (1)支座邊緣處的斜截面,如截面)支座邊緣處的斜

36、截面,如截面1-1: (2)鋼筋彎起點處的斜截面,截面)鋼筋彎起點處的斜截面,截面2-2 、3-3 (3)受拉區箍筋截面面積或間距改變處的斜截面,截面)受拉區箍筋截面面積或間距改變處的斜截面,截面4-4斜截面承載力計算斜截面承載力計算基本公式基本公式 Vu =Vc+Vsv + Vsb V Vu u受彎構件斜截面受剪承載力;受彎構件斜截面受剪承載力;V Vc c剪壓區混凝土受剪承載力設計值,即無腹筋梁的受剪承載力;剪壓區混凝土受剪承載力設計值,即無腹筋梁的受剪承載力;V Vsvsv與斜裂縫相交的箍筋受剪承載力設計值;與斜裂縫相交的箍筋受剪承載力設計值;V Vsbsb與斜裂縫相交的彎起鋼筋受剪承載

37、力設計值。與斜裂縫相交的彎起鋼筋受剪承載力設計值。 斜截面受剪承載力的組成斜截面受剪承載力的組成 斜截面承載力計算斜截面承載力計算基本公式基本公式 以以Vcs表示混凝土表示混凝土+箍筋的總受剪承載力箍筋的總受剪承載力 Vcs =Vc+VsvVu =Vcs + Vsb 于是,斜截面受剪承載力于是,斜截面受剪承載力 1 1)僅配箍筋的受彎構件)僅配箍筋的受彎構件 0sv0t25. 17 . 0CShsAfbhfVVyv對矩形、對矩形、T形及形及I形截面一般受彎構件形截面一般受彎構件 對集中荷載作用下的獨立梁對集中荷載作用下的獨立梁 0sv0tcs1.075. 1hsAfbhfVVyv斜截面承載力計

38、算斜截面承載力計算適用條件適用條件 Asv配置在同一截面內箍筋各肢的全部截面面積:配置在同一截面內箍筋各肢的全部截面面積:Asv nAsv1,其中,其中n為箍筋肢數,為箍筋肢數,Asv1 為單肢箍筋的截面面積;為單肢箍筋的截面面積;s箍筋間距;箍筋間距;fyv 箍筋抗拉強度設計值箍筋抗拉強度設計值計算截面的剪跨比。當計算截面的剪跨比。當1.4時,取時,取 =1.4;當;當 3 時,取時,取=3。)防止斜壓)防止斜壓最小截面尺寸最小截面尺寸(上限上限)基本公式適用條件: 當當h hww/b4.0/b4.0(厚腹梁,即一般梁)時(厚腹梁,即一般梁)時當當h hww/b6.0/b6.0(薄腹梁)時(

39、薄腹梁)時 當當4.04.0h hww/b/b6.06.0時時0cc25. 0bhfV02 . 0bhfVcc0cwc/14025. 0bhfbhV斜截面承載力計算斜截面承載力計算適用條件適用條件2) 防止斜拉防止斜拉最小配箍率最小配箍率(下限下限)基本公式適用條件: ffbsnAbsAyvtsv24. 0min,sv1svsv斜截面計算位置斜截面計算位置:斜截面承載力計算斜截面承載力計算計算步驟計算步驟 已知:剪力設計值已知:剪力設計值V,截面尺寸,截面尺寸bh,混凝土強度等級,混凝土強度等級ft,箍筋級別,箍筋級別fyv, 縱向受力鋼筋的級別和數量縱向受力鋼筋的級別和數量As 求:腹筋數量

40、求:腹筋數量Asv/S計算步驟如下:計算步驟如下:(1)復核截面尺寸)復核截面尺寸 一般梁的截面尺寸應滿足一般梁的截面尺寸應滿足的要求,否則,應加大截面尺寸或提高混凝土強度等級。的要求,否則,應加大截面尺寸或提高混凝土強度等級。 (2)確定是否需按計算配置箍筋)確定是否需按計算配置箍筋 當滿足下式條件時,可按構造配置箍筋,否則,需按計算配置箍筋:當滿足下式條件時,可按構造配置箍筋,否則,需按計算配置箍筋:0t7 . 0bhfV 0t175.1bhfV(3)確定腹筋數量)確定腹筋數量 僅配箍筋時僅配箍筋時 0yv0tsv25. 17 . 0hfbhfVsA0yv0tsv175. 1hfbhfVsA或或或或求出求出A Asvsv/ /S S的值后,根據構造要求選定肢數的值后,根據構造要求選定肢數n n和直徑和直徑d d,求出間距,求出間距s s,或者根據構造要求選定或者根據構造要求選定n n、s s,然后求出,然后求出d d。 0cc25. 0bhfV(4)驗算配箍率)驗算配箍率縱向受力鋼筋的

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