(新)第5章：鋼筋混凝土受彎構(gòu)件斜截面承載力計(jì)算課件

1、混凝土結(jié)構(gòu)基本原理第5章 鋼筋混凝土受彎構(gòu)件斜截面承載力教師：張茂雨本章重點(diǎn)了解斜截面破壞的主要形態(tài)及影響因素；掌握橋涵工程中受彎構(gòu)件斜截面承載力的 計(jì)算方法及構(gòu)造要求。了解材料抵抗彎矩圖的畫(huà)法； 掌握深受彎構(gòu)件斜截面承載力計(jì)算方法 及構(gòu)造要求；掌握建筑工程受彎構(gòu)件斜截面承載力的計(jì)算方法 及防止斜壓和斜拉破壞的措施； 彎筋箍筋PPs1縱筋彎剪段（本章研究的主要內(nèi)容）統(tǒng)稱腹筋：幫助混凝土梁抵御剪力有腹筋梁-既有縱筋 又有腹筋無(wú)腹筋梁-只有縱筋 無(wú)腹筋hbAsv1箍筋肢數(shù)Q圖M圖1.概 述1.1 斜截面破壞機(jī)理 由材料力學(xué)可知： 5-15-2A當(dāng)tpmaxft時(shí)，梁的剪彎段開(kāi)裂，出現(xiàn)斜裂縫根據(jù)a的

2、不同(M和V比值不同)裂縫可能由截面中部開(kāi)始出現(xiàn)（腹剪斜裂縫）裂縫可能由截面底部開(kāi)始出現(xiàn)（彎剪斜裂縫）1.1 斜截面破壞機(jī)理 1.2 影響斜截面承載力的主要因素 定義： 5-3當(dāng)為右圖所示的對(duì)稱荷載時(shí)： 5-4剪跨比 0.40.30.20.1012345斜壓剪壓斜拉a.截面形狀b.預(yù)應(yīng)力c.梁的連續(xù)性d.尺寸效應(yīng)腹筋配筋率 材料的強(qiáng)度等級(jí)縱筋配筋率其他 1.2 影響斜截面承載力的主要因素 1.3 斜截面的主要破壞型態(tài) 產(chǎn)生條件: 3且腹筋量少。 破壞特點(diǎn): 受拉邊緣一旦出現(xiàn)斜裂縫便急速發(fā)展，構(gòu)件很快破壞。 斜拉破壞1.3 斜截面的主要破壞型態(tài) 脆性破壞1.4 防止斜截面破壞的承載力條件 5-6

3、 斜截面上有剪力，也有彎矩。為了防止斜截面破壞，要求： 5-5 VVu MMu我國(guó)規(guī)范規(guī)定: 式（5-5）通過(guò)計(jì)算滿足; 式（5-6）用構(gòu)造措施保證。 2.1 矩形、T形和I形截面受彎構(gòu)件 2. 斜截面設(shè)計(jì)方法 Vc考慮無(wú)腹筋構(gòu)件反映剪跨比影響反映縱筋配筋率影響反映截面尺寸影響均布荷載集中荷載忽略掉2.1 矩形、T形和I形截面受彎構(gòu)件 Vsv考慮箍筋作用裂縫與水平方向大致夾角均布荷載集中荷載2.1 矩形、T形和I形截面受彎構(gòu)件 新規(guī)范去掉此系數(shù)Vvb考慮彎筋作用彎筋與水平方向的夾角？2.1 矩形、T形和I形截面受彎構(gòu)件 配置在同一截面內(nèi)箍筋各肢的全部截面面積: =n , 此處，n為在同一截面內(nèi)

4、箍筋的肢數(shù)， 為單肢箍面積； S 沿構(gòu)件長(zhǎng)度方向的箍筋間距； 1一般情況集中荷載下的獨(dú)立梁 2計(jì)算截面的剪跨比，可取=a/h0, a為集中荷載作用點(diǎn)至支 座或節(jié)點(diǎn)的距離；當(dāng)3時(shí)，取 =3。 2.1 矩形、T形和I形截面受彎構(gòu)件 適剪壓破壞 為了防止斜壓破壞，要求： 當(dāng) 時(shí) 5-9當(dāng) 時(shí) 5-10當(dāng) 時(shí) 5-11混凝土強(qiáng)度影響系數(shù)，當(dāng) C50時(shí)，取 =1.0； 當(dāng)混凝土強(qiáng)度等級(jí)為C80時(shí)，取 =0.8；其間按線性內(nèi)插法取用。3. 公式適用范圍 截面的腹板高度，按下圖確定： hwhwhw3. 公式適用范圍 為了防止斜拉破壞，要求： 箍筋的間距應(yīng)滿足表5-1要求：表5-1 梁高h(yuǎn)/ mmV0.7ft

5、bh0V0.7ftbh0150h300150200300h5002003005008003006003. 公式適用范圍 箍筋的直徑滿足表5-2要求： 表5-2 梁高h(yuǎn)(mm)箍筋直徑(mm)h8006h80083. 公式適用范圍 當(dāng) 時(shí)，配箍率尚應(yīng)滿足： 5-123. 公式適用范圍 當(dāng)滿足下列條件時(shí)，可按表5-1和表5-2配筋。 一般情況： 5-13集中荷載下的獨(dú)立梁： 5-144.構(gòu)造配置箍筋 支座邊緣處截面； 腹板寬度改變處剪力。 箍筋間距或截面面積改變處截面； 受拉鋼筋彎起點(diǎn)處截面；5.承載力計(jì)算位置 確定計(jì)算截面及其剪力設(shè)計(jì)值 驗(yàn)算截面尺寸是否足夠 驗(yàn)算是否可以按構(gòu)造配筋 不能按構(gòu)造配

6、箍筋時(shí)，計(jì)算腹筋量 驗(yàn)算箍筋間距、直徑和最小配箍率6.承載力計(jì)算步驟 方法1算例1混凝土矩形截面簡(jiǎn)支梁，250mm500mm，C20（ft=1.1N/mm2、fc=9.6 N/mm2），箍筋為熱軋HPB300級(jí)鋼筋（fyv=270 N/mm2），縱筋為3 25的HRB335級(jí)鋼筋（fy=300 N/mm2），支座處截面的剪力最大值為180kN。求：箍筋和彎起鋼筋的數(shù)量。 解：（1）驗(yàn)算截面尺寸 屬厚腹梁，混凝土強(qiáng)度等級(jí)為C20，故c=1截面符合要求。 （2）驗(yàn)算是否需要計(jì)算配置箍筋 故需要進(jìn)行配箍計(jì)算。（3）只配箍筋而不用彎起鋼筋 則 若選用8120 ，方法2若選用8 ，算例1混凝土矩形截面簡(jiǎn)

7、支梁，250mm500mm，C20（ft=1.1N/mm2、fc=9.6 N/mm2），箍筋為熱軋HPB235級(jí)鋼筋（fyv=210 N/mm2），縱筋為3 25的HRB335級(jí)鋼筋（f=300 N/mm2），支座處截面的剪力最大值為180kN。求：箍筋和彎起鋼筋的數(shù)量。 解：（4）既配箍筋又配彎起鋼筋 根據(jù)已配的325縱向鋼筋，可利用125以45彎起，混凝土和箍筋承擔(dān)的剪力： 則彎筋承擔(dān)的剪力：。（略）解：鋼筋混凝土矩形截面簡(jiǎn)支梁，集中荷載設(shè)計(jì)值P=100kN，均布荷載設(shè)計(jì)值（包括自重）q=100kN/m，截面尺寸250mm600mm，混凝土強(qiáng)度等級(jí)為C25（ft=1.27N/mm2、fc=

8、11.9 N/mm2），箍筋為熱軋HPB235級(jí)鋼筋（fyv=210 N/mm2），縱筋為425鋼筋（fy=300 N/mm2）。求：箍筋數(shù)量（1）求剪力設(shè)計(jì)值（2）驗(yàn)算截面條件截面尺寸符合要求算例2算例2解：鋼筋混凝土矩形截面簡(jiǎn)支梁，集中荷載設(shè)計(jì)值P=100kN，均布荷載設(shè)計(jì)值（包括自重）q=10kN/m，截面尺寸250mm600mm，混凝土強(qiáng)度等級(jí)為C25（ft=1.27N/mm2、fc=11.9 N/mm2），箍筋為熱軋HPB235級(jí)鋼筋（fyv=210 N/mm2），縱筋為425鋼筋（fy=300 N/mm2）。（3）確定箍筋數(shù)量 根據(jù)剪力的變化情況，可將梁分為AB、BC兩個(gè)區(qū)段來(lái)計(jì)算

9、斜截面受剪承載力。 AB段:驗(yàn)算是否需要計(jì)算配置箍筋 若選用8 ，若選用10 ，配箍率驗(yàn)算略算例2鋼筋混凝土矩形截面簡(jiǎn)支梁，集中荷載設(shè)計(jì)值P=100kN，均布荷載設(shè)計(jì)值（包括自重）q=10kN/m，截面尺寸250mm600mm，混凝土強(qiáng)度等級(jí)為C25（ft=1.27N/mm2、fc=11.9 N/mm2），箍筋為熱軋HPB235級(jí)鋼筋（fyv=210 N/mm2），縱筋為425鋼筋（fy=300 N/mm2）。BC段：僅需按構(gòu)造配置箍筋，選用8250最后，兩側(cè)選用880，中間選用8250。 荷載彎矩圖與抵抗彎矩圖的概念 荷載彎矩圖抵抗彎矩圖保證斜截面抗彎承載力的條件： 抵抗彎矩各截面不小于荷載彎矩，或抵抗彎矩圖要包住荷載彎矩圖。 7.斜截面抗彎承載力 彎起鋼筋的抵抗彎矩圖 結(jié) 論宜采用箍筋作為承受剪力的鋼筋。 7.斜截面抗彎承載力（1）負(fù)彎矩鋼筋的切斷位置ld1粘結(jié)錨固長(zhǎng)度; ld2外伸長(zhǎng)度從ld1和ld2中選外伸較長(zhǎng)者。 ld1和ld2見(jiàn)表5-。8.構(gòu)造要求表5-3 截面條件ld1ld2V0.7ftbh01.2la20dV0.7ftbh01.2la+h020d且h0V0.7ftbh0且斷點(diǎn)仍在負(fù)彎矩受拉區(qū)內(nèi)1.2la+1.7h020d且1.3h08.構(gòu)造要求（