混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原理按新規(guī)范GB編寫受彎構(gòu)件斜截面學(xué)習(xí)教案

1、會計(jì)學(xué)1混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原理按新規(guī)范混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原理按新規(guī)范GB編寫受編寫受彎構(gòu)件彎構(gòu)件(gujin)斜截面斜截面第一頁，共80頁。本章要解決的主要(zhyo)問題RS 0uVV ?uV第5章 受彎構(gòu)件斜截面(jimin)的受力性能與設(shè)計(jì) 橫向鋼筋橫向鋼筋(gngjn)如何配？配多少如何配？配多少?第1頁/共80頁第二頁，共80頁。第5章 受彎構(gòu)件斜截面(jimin)的受力性能與設(shè)計(jì) 第2頁/共80頁第三頁，共80頁。第5章 受彎構(gòu)件斜截面(jimin)的受力性能與設(shè)計(jì) 00IMybIVS0022tp4222cp42主拉應(yīng)力 主壓應(yīng)力 截面(jimin)上任意一點(diǎn)的正應(yīng)力(yngl) 剪應(yīng)力

2、第3頁/共80頁第四頁，共80頁。第5章 受彎構(gòu)件(gujin)斜截面的受力性能與設(shè)計(jì) 2arctan21第4頁/共80頁第五頁，共80頁。箍筋彎起鋼筋(gngjn)腹筋第5章 受彎構(gòu)件斜截面的受力性能與設(shè)計(jì) 第5頁/共80頁第六頁，共80頁。第5章 受彎構(gòu)件(gujin)斜截面的受力性能與設(shè)計(jì) 第6頁/共80頁第七頁，共80頁。第5章 受彎構(gòu)件斜截面(jimin)的受力性能與設(shè)計(jì) （1）斜裂縫兩側(cè)的混凝土應(yīng)力降為零，裂縫上端殘余(cny)面的混凝土應(yīng)力將顯著增大。 （2）斜裂縫處縱向鋼筋應(yīng)力突然增大 第7頁/共80頁第八頁，共80頁。02bhV201bhM021VhM0VhMVM第5章 受彎

3、構(gòu)件斜截面的受力性能(xngnng)與設(shè)計(jì) 第8頁/共80頁第九頁，共80頁。（對集中（對集中(jzhng)荷載簡荷載簡支梁）支梁）00VhVaVhMaVM=Va0ha影響承載力和破壞形態(tài)。第5章 受彎構(gòu)件(gujin)斜截面的受力性能與設(shè)計(jì) 第9頁/共80頁第十頁，共80頁。1 首先在梁腹部出現(xiàn)腹剪斜裂縫， 隨后混凝土被分割成斜壓短柱， 最后斜向短柱混凝土壓壞而破壞。 破壞取決于混凝土的抗壓強(qiáng)度。 脆性破壞。P f斜壓破壞斜壓破壞第5章 受彎構(gòu)件斜截面的受力性能與設(shè)計(jì) 第10頁/共80頁第十一頁，共80頁。P f剪壓破壞剪壓破壞(phui)(phui)第5章 受彎構(gòu)件斜截面的受力性能與設(shè)計(jì)

4、第11頁/共80頁第十二頁，共80頁。P f斜拉破壞斜拉破壞(phui)(phui)第5章 受彎構(gòu)件斜截面的受力性能與設(shè)計(jì) 第12頁/共80頁第十三頁，共80頁。斜截面三種破壞都是脆性(cuxng)（1）斜拉破壞為受拉脆性(cuxng) 破壞，脆性(cuxng)最顯著； 且混凝土抗壓強(qiáng)度未 發(fā)揮。（2）斜壓破壞為受壓脆性(cuxng) 破壞。（3）剪壓破壞為脆性(cuxng)破壞， 脆性(cuxng)相對好些。P f斜壓破壞剪壓破壞斜拉破壞第5章 受彎構(gòu)件斜截面的受力性能(xngnng)與設(shè)計(jì) 第13頁/共80頁第十四頁，共80頁。第5章 受彎構(gòu)件斜截面(jimin)的受力性能與設(shè)計(jì) （1）承

5、擔(dān)剪力，直接提高梁的受剪承載力；（2）抑制斜裂縫的開展，間接提高梁的受剪承載力。 （3）參與斜截面受彎。（4）約束混凝土，提高混凝土的強(qiáng)度和變形能力， 改善混凝土破壞時(shí)的脆性性能；（5）固定縱筋位置，形成鋼筋骨架。第14頁/共80頁第十五頁，共80頁。第5章 受彎構(gòu)件斜截面(jimin)的受力性能與設(shè)計(jì) bsnAbsAsvsvsv1bhsssssvAb第15頁/共80頁第十六頁，共80頁。斜壓破壞剪壓破壞斜拉破壞剪跨比斜壓破壞剪壓破壞斜拉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 3配箍率無腹筋 sv很小 sv適量 sv很大第5章 受彎構(gòu)件斜截面的受力性能(xngnng)與設(shè)計(jì) 第1

6、6頁/共80頁第十七頁，共80頁。第5章 受彎構(gòu)件(gujin)斜截面的受力性能與設(shè)計(jì) 無腹筋梁 基本拱體拱壓力線拱拉桿內(nèi)拱第17頁/共80頁第十八頁，共80頁。第5章 受彎構(gòu)件斜截面的受力性能(xngnng)與設(shè)計(jì) 有腹筋梁 基本拱體受拉下弦桿受壓腹桿上弦上弦(shngxin)(shngxin)壓桿壓桿基本拱基本拱體；體；下弦拉桿下弦拉桿縱筋；縱筋；受壓腹桿受壓腹桿斜裂縫間的砼；斜裂縫間的砼；受拉腹桿受拉腹桿腹筋。腹筋。第18頁/共80頁第十九頁，共80頁。0VhM 隨l的增大，抗剪能力降低； 但當(dāng)l 3時(shí)， l的影響(yngxing)不再明顯。u0Vbh第5章 受彎構(gòu)件斜截面的受力性能與設(shè)

7、計(jì) 第19頁/共80頁第二十頁，共80頁。 砼強(qiáng)度越大，抗剪強(qiáng)度也越大。砼強(qiáng)度越大，抗剪強(qiáng)度也越大。 但提高的幅度因破壞形態(tài)的不同但提高的幅度因破壞形態(tài)的不同(b tn)而有所變化。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5章 受彎構(gòu)件斜截面的受力性能與設(shè)計(jì) 第20頁/共80頁第二十一頁，共80頁。0.02.01.0( N/mm )2010400.02.01.0( N/mm )21.02.03.05030202( N/mm )2( N/mm )0hbcVVcbh0ftfcu0.02.01.0( N/mm )2010400.02.01.0( N/mm )21.02.03.

8、05030202( N/mm )2( N/mm )0hbcVVcbh0ftfcu無腹筋梁試驗(yàn)(shyn)結(jié)果 第21頁/共80頁第二十二頁，共80頁。當(dāng)配箍在合適范圍(fnwi)時(shí)，受剪承載力隨配箍率與箍筋強(qiáng)度的提高而增長，且與rsvfyv呈線性關(guān)系。u0Vbh第5章 受彎構(gòu)件斜截面的受力性能(xngnng)與設(shè)計(jì) 第22頁/共80頁第二十三頁，共80頁。因此(ync)，縱筋配筋率越大，受剪承載力越高。u0tVfbh第23頁/共80頁第二十四頁，共80頁。第5章 受彎構(gòu)件(gujin)斜截面的受力性能與設(shè)計(jì) 第24頁/共80頁第二十五頁，共80頁。 對于斜拉、斜壓破壞，通過構(gòu)造措施予以避免(b

9、min)。 對于剪壓破壞，則需通過設(shè)計(jì)計(jì)算予以避免(bmin)。 斜截面受剪的機(jī)理非常復(fù)雜，所以我國規(guī)范采用“理論與試驗(yàn)相結(jié)合”的方法，在基本假設(shè)的基礎(chǔ)上，建立了半理論半經(jīng)驗(yàn)的實(shí)用計(jì)算公式。第5章 受彎構(gòu)件斜截面的受力性能與設(shè)計(jì) 第25頁/共80頁第二十六頁，共80頁。VuVcVsVsbuV 0YsbVcsVsbscVVV第5章 受彎構(gòu)件斜截面的受力性能與設(shè)計(jì) 第26頁/共80頁第二十七頁，共80頁。第5章 受彎構(gòu)件斜截面的受力性能(xngnng)與設(shè)計(jì) 0bhfVtusvfyv/fttyvsvtuffbhfV7 . 00第27頁/共80頁第二十八頁，共80頁。00cs7 . 0hsAfbhf

10、VVsvyvt第5章 受彎構(gòu)件斜截面的受力性能(xngnng)與設(shè)計(jì) 第28頁/共80頁第二十九頁，共80頁。0bhfVtusvfyv/ft =1.5 =3tyvsvtuffbhfV 175. 10第5章 受彎構(gòu)件斜截面(jimin)的受力性能與設(shè)計(jì) 第29頁/共80頁第三十頁，共80頁。00cs175. 1hsAfbhfVVsvyvt第5章 受彎構(gòu)件斜截面的受力性能(xngnng)與設(shè)計(jì) 第30頁/共80頁第三十一頁，共80頁。第5章 受彎構(gòu)件(gujin)斜截面的受力性能與設(shè)計(jì) 既配箍筋又配彎起鋼筋(gngjn)梁的計(jì)算公式 VcVsvCcVuTsVsbs由上圖可得：ssbyvsbsin8

11、 . 0AfV因此(ync)，其計(jì)算公式為：sAfVVsin8 . 0sbyvcs第31頁/共80頁第三十二頁，共80頁。 防止防止(fngzh)發(fā)生斜壓破壞。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5章 受彎構(gòu)件斜截面的受力性能與設(shè)計(jì) 第32頁/共80頁第三十三頁，共80頁。線性插值時(shí)，當(dāng)時(shí)，當(dāng)時(shí)，當(dāng)64020. 06025. 04bwhbhcfcVbwhbhcfcVbwh第5章 受彎構(gòu)件(gujin)斜截面的受力性能與設(shè)計(jì) 第33頁/共80頁第三十四頁，共80頁。第5章 受彎構(gòu)件斜截面(jimin)的受力性能與設(shè)計(jì) 第34頁/共80頁第三十五頁，共80頁

12、。yvtsvsvsvffbsA24. 0min,第5章 受彎構(gòu)件斜截面的受力性能(xngnng)與設(shè)計(jì) 第35頁/共80頁第三十六頁，共80頁。 梁高 h(mm) V0.7ftbh0 V0.7ftbh0 150h300 150 200 300h500 200 300 500800 300 400 須有箍筋與斜裂縫相交須有箍筋與斜裂縫相交教材(jioci)P131表5-3第5章 受彎構(gòu)件(gujin)斜截面的受力性能與設(shè)計(jì) 第36頁/共80頁第三十七頁，共80頁。第5章 受彎構(gòu)件斜截面的受力性能(xngnng)與設(shè)計(jì) （mm） （mm） 150800 8第37頁/共80頁第三十八頁，共80頁。第

13、5章 受彎構(gòu)件斜截面(jimin)的受力性能與設(shè)計(jì) 第38頁/共80頁第三十九頁，共80頁。M M +理論理論(lln)反彎點(diǎn)反彎點(diǎn)斜裂縫斜裂縫(li fng)a第5章 受彎構(gòu)件斜截面的受力性能與設(shè)計(jì) 第39頁/共80頁第四十頁，共80頁。M M +理論理論(lln)反彎點(diǎn)反彎點(diǎn)斜裂縫斜裂縫(li fng)粘粘結(jié)結(jié)裂裂縫縫(li fng)出出現(xiàn)現(xiàn)前前粘結(jié)裂縫粘結(jié)裂縫粘粘結(jié)結(jié)裂裂縫縫出出現(xiàn)現(xiàn)后后a第5章 受彎構(gòu)件斜截面的受力性能與設(shè)計(jì) 第40頁/共80頁第四十一頁，共80頁。M M +理論理論反彎點(diǎn)反彎點(diǎn)斜裂縫斜裂縫aaMMV0VhMMM011ha0ha第5章 受彎構(gòu)件斜截面的受力性能(xngn

14、ng)與設(shè)計(jì) 第41頁/共80頁第四十二頁，共80頁。第5章 受彎構(gòu)件斜截面的受力性能(xngnng)與設(shè)計(jì) 第42頁/共80頁第四十三頁，共80頁。 不配置箍筋和彎起鋼筋的一般不配置箍筋和彎起鋼筋的一般(ybn)板類受彎板類受彎構(gòu)件的受剪承載力計(jì)算公式：構(gòu)件的受剪承載力計(jì)算公式：V0.7h ftbh04/10800hh其中當(dāng)當(dāng)h0 2000mm時(shí)，取時(shí)，取h0=2000mm第5章 受彎構(gòu)件(gujin)斜截面的受力性能與設(shè)計(jì) 第43頁/共80頁第四十四頁，共80頁。第5章 受彎構(gòu)件(gujin)斜截面的受力性能與設(shè)計(jì) 第44頁/共80頁第四十五頁，共80頁。1144112233第5章 受彎構(gòu)

15、件斜截面的受力性能(xngnng)與設(shè)計(jì) 第45頁/共80頁第四十六頁，共80頁。第5章 受彎構(gòu)件斜截面(jimin)的受力性能與設(shè)計(jì) 第46頁/共80頁第四十七頁，共80頁。第5章 受彎構(gòu)件斜截面(jimin)的受力性能與設(shè)計(jì) 第47頁/共80頁第四十八頁，共80頁。V 0.20.25c fc bh0按構(gòu)造(guzo)(smax、dmin)配箍NOV 0.7 ft bh0或0175. 1bhfVt yesyes調(diào)大b、h或fcNO輸出輸出(shch)n,d,s 按計(jì)算配箍按計(jì)算配箍007 . 0hfbhfVsAyvtsv00175. 1hfbhfVsAyvtsv選配箍筋選配箍筋n、d和和s，

16、并應(yīng)滿足，并應(yīng)滿足 sv.min、 smax、dmin第5章 受彎構(gòu)件斜截面的受力性能與設(shè)計(jì) 第48頁/共80頁第四十九頁，共80頁。第5章 受彎構(gòu)件(gujin)斜截面的受力性能與設(shè)計(jì) 第49頁/共80頁第五十頁，共80頁。 （已知已知b、h、fc、ft、fyv及及腹筋腹筋，求求Vu） sv sv ,min及及s smaxNO Vu=0.7ft bh0或或0175. 1bhfVtu Vu=0.20.25 c fc bh0Vu= Vcs + Vsb （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5章 受彎構(gòu)件斜

17、截面(jimin)的受力性能與設(shè)計(jì) 第50頁/共80頁第五十一頁，共80頁。第5章 受彎構(gòu)件斜截面(jimin)的受力性能與設(shè)計(jì) 第51頁/共80頁第五十二頁，共80頁。 0M 0Y第5章 受彎構(gòu)件斜截面的受力性能與設(shè)計(jì) svsvyvsbsbysyzAfzAfzAfM第52頁/共80頁第五十三頁，共80頁。q225122Mu圖 M圖225122MmaxM圖第5章 受彎構(gòu)件斜截面的受力性能(xngnng)與設(shè)計(jì) 第53頁/共80頁第五十四頁，共80頁。近似近似(jn s)取取ussiuiMAAM225122q225122Mu圖 M圖225122MmaxM圖第5章 受彎構(gòu)件斜截面的受力性能與設(shè)計(jì)

18、第54頁/共80頁第五十五頁，共80頁。梁中心線梁中心線c點(diǎn)：彎起點(diǎn)點(diǎn)：彎起點(diǎn)(qdin)，d點(diǎn)：該彎起鋼筋承載力消失，點(diǎn)：該彎起鋼筋承載力消失，c與與d之間：用斜直線相連。之間：用斜直線相連。第5章 受彎構(gòu)件斜截面(jimin)的受力性能與設(shè)計(jì) 第55頁/共80頁第五十六頁，共80頁。第5章 受彎構(gòu)件(gujin)斜截面的受力性能與設(shè)計(jì) 321基線抵抗彎矩圖3 1 162 1 161 2 203223MMuA設(shè)計(jì)彎矩圖IMJNEF梁高實(shí)際截?cái)帱c(diǎn)ddll11第56頁/共80頁第五十七頁，共80頁。梁中心線梁中心線第5章 受彎構(gòu)件斜截面(jimin)的受力性能與設(shè)計(jì) 第57頁/共80頁第五十八頁

19、，共80頁。第5章 受彎構(gòu)件(gujin)斜截面的受力性能與設(shè)計(jì) SmaxSmax20d10d間距錨固長度圖1 彎起鋼筋的 圖2 第58頁/共80頁第五十九頁，共80頁。第5章 受彎構(gòu)件斜截面的受力性能(xngnng)與設(shè)計(jì) Smax0.7ft bh0時(shí)：時(shí)： las12d（帶肋鋼筋（帶肋鋼筋(gngjn)） las15d（光面鋼筋（光面鋼筋(gngjn)）第5章 受彎構(gòu)件斜截面的受力性能與設(shè)計(jì) 斜裂縫asl第68頁/共80頁第六十九頁，共80頁。第5章 受彎構(gòu)件斜截面(jimin)的受力性能與設(shè)計(jì) abla0.4l5dl1.5h015dab0.4lab0.4llal此側(cè)下部筋未畫出柱中心線（

20、a）節(jié)點(diǎn)中的直線(zhxin)錨固 （b）鋼筋端部加錨頭第69頁/共80頁第七十頁，共80頁。第5章 受彎構(gòu)件斜截面(jimin)的受力性能與設(shè)計(jì) abla0.4l5dl1.5h015dab0.4lab0.4llal此側(cè)下部筋未畫出柱中心線（c）節(jié)點(diǎn)(ji din)中的彎折錨固 （d）節(jié)點(diǎn)(ji din)外的搭接 第70頁/共80頁第七十一頁，共80頁。第5章 受彎構(gòu)件斜截面的受力性能(xngnng)與設(shè)計(jì) 柱中心線15dab0.4l5d柱中心線laab0.4l5d(a)直線(zhxin)錨固 (b) 加錨頭錨固 (c) 90彎折錨固 第71頁/共80頁第七十二頁，共80頁。第5章 受彎構(gòu)件斜

21、截面的受力性能(xngnng)與設(shè)計(jì) ab1.58dab1.7ll（a） 梁內(nèi)搭接(d ji) （b）柱內(nèi)搭接(d ji) 第72頁/共80頁第七十三頁，共80頁。第5章 受彎構(gòu)件斜截面(jimin)的受力性能與設(shè)計(jì) 有封閉式和開口式兩種。 一般采用封閉式；對于“配有計(jì)算需要縱向受壓鋼筋的梁以及承受扭矩作用”的梁，必須采用封閉式。 第73頁/共80頁第七十四頁，共80頁。第5章 受彎構(gòu)件斜截面的受力性能(xngnng)與設(shè)計(jì) n=3n=4n=1n=2(1)當(dāng)梁寬400mm時(shí)，一般采用雙肢箍筋。(2)當(dāng)梁寬400mm且一層內(nèi)縱向(zn xin)受壓鋼筋4根時(shí)， 或梁寬 400mm但一層內(nèi)縱向(zn xin)受壓鋼筋5根時(shí)， 應(yīng)設(shè)置復(fù)合箍筋。(3)當(dāng)梁寬100mm時(shí)，可采用單肢箍筋。 第74頁/共80頁第七十五頁，共80頁。第5章 受彎構(gòu)件斜截面的受力性能(xngnng)與設(shè)計(jì) 表5-3 梁中箍筋的最大間距(jin j)和最小直徑（mm） 梁高梁高h(yuǎn)最大間距最大間距最小直徑最小直徑V 0.