構件受剪性能與計算實用教案

1、一、概述一、概述(i sh)彎筋箍筋PPs縱筋彎剪段（本章(bn zhn)研究的主要內容）統(tǒng)稱腹筋-幫助(bngzh)混凝土梁抵御剪力有腹筋梁-既有縱筋又有腹筋無腹筋梁-只有縱筋無腹筋hbAsv11svsvnAA 箍筋肢數(shù)第1頁/共56頁第一頁，共57頁。一、概述一、概述(i sh)單肢箍n=1雙肢箍n=2四肢(szh)箍n=4第2頁/共56頁第二頁，共57頁。二、簡支無腹筋梁的抗剪機制二、簡支無腹筋梁的抗剪機制(jzh) 1. 構件的開裂構件的開裂bhh0As（E-1）AsPPaaAA0IMy0bIVS2242tp2242cp當tpmaxft(二軸抗拉強度(kn l qin d)時，梁的剪彎

2、段開裂，出現(xiàn)斜裂縫根據(jù)(gnj)a的不同(M和V比值不同)裂縫可能由截面中部開始出現(xiàn)（腹剪裂縫）裂縫可能由截面底部開始出現(xiàn)第3頁/共56頁第三頁，共57頁。二、簡支無腹筋梁的抗剪機制二、簡支無腹筋梁的抗剪機制 1. 構件構件(gujin)的開裂的開裂bhh0AsPPaa引入一名詞(mng c)：剪跨比000VhMVhVaha反映了集中力作用(zuyng)截面處彎矩M和剪力V的比例關系計算剪跨比廣義剪跨比第4頁/共56頁第四頁，共57頁。二、簡支無腹筋梁的抗剪機制二、簡支無腹筋梁的抗剪機制 2. 裂縫的發(fā)展裂縫的發(fā)展(fzhn)及破壞形態(tài)及破壞形態(tài)3時斜拉破壞(phui)第7頁/共56頁第七頁，

3、共57頁。二、簡支無腹筋梁的抗剪機制二、簡支無腹筋梁的抗剪機制 2. 裂縫的發(fā)展裂縫的發(fā)展(fzhn)及破壞形態(tài)及破壞形態(tài)所有的破壞所有的破壞(phui)均表現(xiàn)為脆性均表現(xiàn)為脆性第8頁/共56頁第八頁，共57頁。二、簡支無腹筋梁的抗剪機制二、簡支無腹筋梁的抗剪機制(jzh) 3. 抗剪機制抗剪機制(jzh)以剪壓破壞為例以剪壓破壞為例(相對相對(xingdu)于斜壓于斜壓破壞和斜拉破壞，它更能給人以破壞破壞和斜拉破壞，它更能給人以破壞預告預告)VuVcCcVdViTsa銷栓力，隨著裂縫的發(fā)展逐漸(zhjin)增大咬合力，隨著裂縫的發(fā)展逐漸減小dicuiscVVVVYVTCXsin, 0cos,

4、 0數(shù)值很難估計數(shù)值很難估計第9頁/共56頁第九頁，共57頁。三、影響三、影響(yngxing)無腹筋梁抗無腹筋梁抗剪承載力的因素剪承載力的因素 1. 剪跨比剪跨比PPaa0.40.30.20.10123450bhfVcc斜壓剪壓斜拉第10頁/共56頁第十頁，共57頁。三、影響三、影響(yngxing)無腹筋梁抗剪無腹筋梁抗剪承載力的因素承載力的因素 2. 混凝土的強度與縱筋的配筋率混凝土的強度與縱筋的配筋率混凝土的強度(qingd)提高縱筋配筋率增大(zn d)抗剪承載力提高第11頁/共56頁第十一頁，共57頁。四、有腹筋梁的抗剪機制四、有腹筋梁的抗剪機制 1. 構件構件(gujin)的開裂

5、的開裂開裂前構件的受力性能與無腹筋梁相似(xin s)，腹筋中的應力很小A0IMy0bIVS2242tp2242cpPPsA當tpmaxft (二軸抗拉強度)時，梁的剪彎段開裂，出現(xiàn)(chxin)斜裂縫開裂后，腹筋的應力增大，限制了斜裂縫的發(fā)展，提高了抗剪承載力第12頁/共56頁第十二頁，共57頁。四、有腹筋梁的抗剪機制四、有腹筋梁的抗剪機制(jzh) 2. 裂縫的發(fā)展及破壞形態(tài)裂縫的發(fā)展及破壞形態(tài)3且腹筋配置量較小時，斜拉破壞(phui)，腹筋用量太少，起不到應有的作用第15頁/共56頁第十五頁，共57頁。四、有腹筋梁的抗剪機制四、有腹筋梁的抗剪機制 2. 裂縫裂縫(li fng)的發(fā)展及破

6、壞形態(tài)的發(fā)展及破壞形態(tài)設計設計(shj)時應避時應避免出現(xiàn)此二種破壞免出現(xiàn)此二種破壞形態(tài)形態(tài)第16頁/共56頁第十六頁，共57頁。四、有腹筋梁的抗剪機制四、有腹筋梁的抗剪機制(jzh) 3. 抗剪機制抗剪機制(jzh)以剪壓破壞以剪壓破壞(phui)為例為例Vdsinsin, 0coscos, 0bvdicubiscTTVVVVYTVTCXVuVcCcViTsaTvTb第17頁/共56頁第十七頁，共57頁。五、影響有腹筋梁抗剪承載力的因素五、影響有腹筋梁抗剪承載力的因素(yn s) 1. 剪跨比剪跨比-和無腹筋梁類似和無腹筋梁類似0.40.30.20.10123450bhfVcc斜壓剪壓斜拉P

7、Paa第18頁/共56頁第十八頁，共57頁。五、影響五、影響(yngxing)有腹筋梁抗剪有腹筋梁抗剪承載力的因素承載力的因素 2. 混凝土的強度與腹筋的配筋量混凝土的強度與腹筋的配筋量混凝土的強度(qingd)提高在一定在一定(ydng)的的范圍內，腹筋配筋范圍內，腹筋配筋率增大率增大抗剪承載力提高抗剪承載力提高第19頁/共56頁第十九頁，共57頁。六、受彎構件六、受彎構件(gujin)抗剪承載力分析抗剪承載力分析1. 無腹筋梁的抗剪承載力無腹筋梁的抗剪承載力VuVcCcVdViTsa忽略ViVdbhh0As1h0)21(, 0, 0, 0010010101hhhbaVMhbVYAhbXcc

8、cssc由后二式cccff15 . 01實際上是剪壓區(qū)的加載規(guī)律(gul)Vch0asAs1h0c第20頁/共56頁第二十頁，共57頁。六、受彎構件六、受彎構件(gujin)抗剪承載力分析抗剪承載力分析1. 無腹筋梁的抗剪承載力無腹筋梁的抗剪承載力cccff15 . 01Vch0asAs1h0c6時0max20. 0bhfVVccuu當40.3fcA時，取Nc=0.3fcA0 . 30 . 35 . 15 . 1/,5 . 1:33112/00時，取時，取集中荷載為主時均布荷載其它構件時，取；當時，取當）（假定反彎點在柱中點框架柱：hahHn柱的凈高(jn o)第36頁/共56頁第三十六頁，共

9、57頁。八、有軸力作用八、有軸力作用(zuyng)構件抗剪承載力構件抗剪承載力 2. 有軸向壓力作用有軸向壓力作用(zuyng)構件的抗剪承構件的抗剪承載力載力0max25. 0bhfVccuNbhfVtu07. 00 . 175. 10minNhsAfbhfVsvyvtu07. 00 . 175. 100當N0.3fcA時，取N=0.3fcA第37頁/共56頁第三十七頁，共57頁。八、有軸力作用構件八、有軸力作用構件(gujin)抗剪承載力抗剪承載力 3. 有軸向拉力作用構件有軸向拉力作用構件(gujin)的抗剪承的抗剪承載力載力tsvyvtuNhsAfbhfV2 . 00 . 175. 1

10、0000036. 0bhfhsAfVhsAftsvyvusvyv取時，當上式的計算值小于第38頁/共56頁第三十八頁，共57頁。九、箍筋的構造九、箍筋的構造(guzo)要求要求PPsyvtsvsvffbsA/24. 0min最小配箍率最大箍筋間距(jin j)原則(yunz)0maxhs具體數(shù)值教材表7-1第39頁/共56頁第三十九頁，共57頁。十、基本公式的應用十、基本公式的應用 1. 基于承載力的斜截面基于承載力的斜截面(jimin)配筋設計配筋設計PPs0max)25. 02 . 0(bhfVVccu若不滿足調整(tiozhng)截面尺寸NNVVc2 . 007. 0按最小配箍率配箍筋)

11、25. 1 ()7 . 0(sin8 . 02 . 007. 00 . 175. 100sbybsvyvtuAfNNhsAfbhfVV預先(yxin)選定求sAsvsvAyvtsvsvff /24. 0min選定s第40頁/共56頁第四十頁，共57頁。十、基本十、基本(jbn)公式的應用公式的應用 2. 既有構件斜截面抗剪承載力既有構件斜截面抗剪承載力PPsNNVVcu2 . 007. 0minsvsvNNVVVbhfVbscccu2 . 007. 0)25. 02 . 0(min0minsvsv第41頁/共56頁第四十一頁，共57頁。十、基本公式十、基本公式(gngsh)的應用的應用 3.

12、計算截面的位置計算截面的位置112233*支座邊緣支座邊緣(binyun)處截處截面面1-1*縱筋彎起點處截面縱筋彎起點處截面(jimin)2-2*箍筋面積或間距改變處截面箍筋面積或間距改變處截面3-3*腹板寬度改變處截面腹板寬度改變處截面第42頁/共56頁第四十二頁，共57頁。十一、保證十一、保證(bozhng)斜截面受彎的措施斜截面受彎的措施 1. 基本概念基本概念Mu斜VcCcTsTvTbZsvZsbZTs+TbMu正CcZsbbsvvsuZTZTZTM斜ZTTMbsu)(正ZsbZ正斜uuMM斜截面(jimin)受彎承載力總能滿足支座(zh zu)處縱筋錨固不足縱筋彎起、切斷不當異常情

13、況需采取構造措施第43頁/共56頁第四十三頁，共57頁。十一、保證斜截面十一、保證斜截面(jimin)受彎的措施受彎的措施 2. 抵抗彎矩圖抵抗彎矩圖qAB325ab3211125125125抵抗彎矩圖彎矩圖抵抗(dkng)彎矩)5 . 0(0bffAhAfMMcyssyuRssiRRiAAMM/畫出每個截面的抵抗彎矩抵抗(dkng)彎矩圖1、2、3分別為、 、 筋的充分利用點2、3、a分別為、 、 筋的不需要點設計時，應盡量使抵抗彎矩圖設計時，應盡量使抵抗彎矩圖包住彎矩圖，且兩者越近越經包住彎矩圖，且兩者越近越經濟濟第44頁/共56頁第四十四頁，共57頁。十一十一(ShY)、保證斜截面受彎的

14、措施、保證斜截面受彎的措施 3. 縱向受力鋼筋在支座處的錨固縱向受力鋼筋在支座處的錨固ABqlasMAMB開裂(ki li)前A處的彎矩為MA開裂(ki li)后斜截面的彎矩為MBABMM開裂后鋼筋的拉力Ts明顯增大。若las不夠則容易發(fā)生(fshng)錨固破壞第45頁/共56頁第四十五頁，共57頁。十一十一(ShY)、保證斜截面受彎的措施、保證斜截面受彎的措施 3. 縱向受力鋼筋在支座處的錨固縱向受力鋼筋在支座處的錨固ABqlasMAMB簡支板或連續(xù)板下部縱筋伸入支座(zh zu)的長度dlas5縱向(zn xin)鋼筋的直徑第46頁/共56頁第四十六頁，共57頁。十一、保證斜截面十一、保證

15、斜截面(jimin)受彎的措施受彎的措施 3. 縱向受力鋼筋在支座處的錨固縱向受力鋼筋在支座處的錨固ABqlasMAMB簡支梁或連續(xù)梁簡支端下部縱筋伸入支座(zh zu)的長度時當07 . 0bhfVt縱向(zn xin)鋼筋的直徑dlas5時當07 . 0bhfVtdlas12帶肋鋼筋：dlas15光圓鋼筋：如梁內支座處的錨固不能滿足上述要求，應采取加焊錨固鋼板如梁內支座處的錨固不能滿足上述要求，應采取加焊錨固鋼板等有效措施等有效措施第47頁/共56頁第四十七頁，共57頁。十一、保證十一、保證(bozhng)斜截面受彎的措施斜截面受彎的措施 4. 縱向受力鋼筋的彎起縱向受力鋼筋的彎起縱筋的彎

16、起必須(bx)滿足三方面的要求：*保證保證(bozhng)正截面的受正截面的受彎承載力彎承載力*保證斜截面的受剪承載力保證斜截面的受剪承載力*保證斜截面的受彎承載力保證斜截面的受彎承載力計算確定構造確定計算及構造確定第48頁/共56頁第四十八頁，共57頁。十一十一(ShY)、保證斜截面受彎的措施、保證斜截面受彎的措施 4. 縱向受力鋼筋的彎起縱向受力鋼筋的彎起幾何中心軸3211acdeADE2002/01hs d在2點以外保證(bozhng)正截面受彎保證(bozhng)斜截面受彎？第49頁/共56頁第四十九頁，共57頁。十一十一(ShY)、保證斜截面受彎的措施、保證斜截面受彎的措施 4. 縱

17、向受力鋼筋的彎起縱向受力鋼筋的彎起幾何中心軸3211acdeADE2002/01hs TsTbs1ZZsb 未彎起時ZTZTMbsu斜彎起后sbbsuZTZTM斜保證不發(fā)生斜截面破壞ZZsZsbcossin1sin)cos1 (1Zs第50頁/共56頁第五十頁，共57頁。十一十一(ShY)、保證斜截面受彎的措施、保證斜截面受彎的措施 4. 縱向受力鋼筋的彎起縱向受力鋼筋的彎起TsTbs1ZZsb sin)cos1 (1Zs0)77. 091. 0(hZ 取010010)445. 0525. 0(,60)319. 0372. 0(,45hshs統(tǒng)一取015 . 0 hs 第51頁/共56頁第五十

18、一頁，共57頁。十一、保證斜截面十一、保證斜截面(jimin)受彎的措施受彎的措施 4. 縱向受力鋼筋的截斷縱向受力鋼筋的截斷ACB ls1acb12跨中受拉鋼筋一般不宜截斷，支座負筋的截斷應符合(fh)下列規(guī)定延伸長度，具體數(shù)值可參閱有關(yugun)規(guī)范第52頁/共56頁第五十二頁，共57頁。十二、深受彎構件的斜截面十二、深受彎構件的斜截面(jimin)受剪承載力受剪承載力 1. 均布荷載下均布荷載下bhl0shsvAsvAsh0000006)/5(3)2/(25. 13)/8(7 . 0hsAfhlhsAfhlbhfhlVvshyhhsvyvtu當l0/h2.0時，取l0/h=2.0第53頁/共56頁第五十三頁，共57頁。十二、深受彎構件的斜截面受剪承載力十二、