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1、第六章 受弯构件斜截面承载力受弯构件在荷载作用下,同时受弯构件在荷载作用下,同时产生弯矩和剪力。产生弯矩和剪力。在弯矩区段,产生正截面受弯在弯矩区段,产生正截面受弯破坏,破坏,而在剪力较大的区段,则会产而在剪力较大的区段,则会产生斜截面受剪破坏。生斜截面受剪破坏。“强剪弱弯强剪弱弯”第六章第六章 受弯构件斜截面承载力受弯构件斜截面承载力6.1 6.1 概述概述6.1 概述第六章 受弯构件斜截面承载力6.1 概述6.1.1 斜截面承载力斜截面承载力 包括斜截面包括斜截面受剪受剪承载力和斜截面承载力和斜截面受弯受弯承载力。承载力。6.1.2 对斜截面承载力有影响的两个参数对斜截面承载力有影响的两个
2、参数 剪跨比剪跨比广义剪跨比广义剪跨比第六章 受弯构件斜截面承载力6.1 概述如:如:aaaaapppp12342pp2pa3pa2pp2pa3pa第六章 受弯构件斜截面承载力6.1 概述h0a对集中荷载简支梁对集中荷载简支梁剪跨比剪跨比实质上反映了截面上正应力和剪应力的相对关实质上反映了截面上正应力和剪应力的相对关系,因而也就决定了该截面上任一点主应力的大小和方系,因而也就决定了该截面上任一点主应力的大小和方向,向,影响着梁的破坏形态和受剪承载力。影响着梁的破坏形态和受剪承载力。计算剪跨比计算剪跨比第六章 受弯构件斜截面承载力6.1 概述对均布荷载简支梁对均布荷载简支梁均布荷载作用下的简支梁
3、,剪跨比均布荷载作用下的简支梁,剪跨比与跨高比成正比,与跨高比成正比,可用可用跨高比跨高比来反映梁斜截面的破坏形态和受剪承载力。来反映梁斜截面的破坏形态和受剪承载力。allq第六章 受弯构件斜截面承载力6.1 概述 配箍率配箍率svsvssbAsv 配置在同一截面内箍筋各肢的全部截面面积;配置在同一截面内箍筋各肢的全部截面面积;n 同一截面内箍筋的肢数;同一截面内箍筋的肢数;Asv1 单肢箍筋的截面面积;单肢箍筋的截面面积;s 沿构件长度方向箍筋的间距;沿构件长度方向箍筋的间距;b 梁的宽度。梁的宽度。6.1.3 6.1.3 斜裂缝的形成斜裂缝的形成 Formation of Diagonal
4、 Cracks第六章 受弯构件斜截面承载力6.1 概述弯剪斜裂缝第六章 受弯构件斜截面承载力常出现于常出现于实腹矩形截面实腹矩形截面或或剪跨比较大的梁剪跨比较大的梁特征:特征:裂缝宽度下宽上细裂缝宽度下宽上细6.1 概述腹剪斜裂缝第六章 受弯构件斜截面承载力常出现于常出现于薄腹梁薄腹梁或或剪跨比较小的梁剪跨比较小的梁特征:特征:裂缝中部宽,两头细,呈枣核状裂缝中部宽,两头细,呈枣核状6.1 概述弯剪斜裂缝腹剪斜裂缝箍筋弯起钢筋腹筋第六章 受弯构件斜截面承载力6.1 概述6.2 斜截面受剪的破坏形态和破坏机理第六章 受弯构件斜截面承载力6.2 6.2 受弯构件斜截面受剪的破坏形态和破坏机理受弯构
5、件斜截面受剪的破坏形态和破坏机理6.2.1 无腹筋梁的受剪性能无腹筋梁的受剪性能受剪承载力的组成受剪承载力的组成VaTSCC斜裂缝顶部截面处斜裂缝顶部截面处外剪力:外剪力:V外弯矩:外弯矩:M=Va抗力:抗力:Vc、Cc、Ts、Vd、Va斜裂缝出现后,受剪面积的减小斜裂缝出现后,受剪面积的减小使受压区混凝土剪力增大使受压区混凝土剪力增大(剪压区剪压区)第六章 受弯构件斜截面承载力受力特点受力特点6.2 斜截面受剪的破坏形态和破坏机理斜裂缝出现后,受剪面积的减小斜裂缝出现后,受剪面积的减小使受压区混凝土剪力增大使受压区混凝土剪力增大(剪压区剪压区)斜裂缝出现前,支座附近截面斜裂缝出现前,支座附近
6、截面a-a的钢筋应力的钢筋应力s ss与与Ma成正比;成正比;MaMb第六章 受弯构件斜截面承载力受力特点受力特点6.2 斜截面受剪的破坏形态和破坏机理斜裂缝出现后,受剪面积的减小斜裂缝出现后,受剪面积的减小使受压区混凝土剪力增大使受压区混凝土剪力增大(剪压区剪压区)斜裂缝出现前,支座附近截面斜裂缝出现前,支座附近截面a-a的钢筋应力的钢筋应力s ss与与Ma成正比成正比斜裂缝出现后,斜裂缝出现后,截面截面a-a 的钢筋的钢筋应力应力s ss取决于取决于临界斜裂缝顶点截面临界斜裂缝顶点截面b-bb-b处的处的Mb,即与即与Mb成正比成正比。因此,斜裂缝出现使因此,斜裂缝出现使支座附近的支座附近
7、的s ss与跨中截面的与跨中截面的s ss相近,相近,这对纵筋这对纵筋的锚固提出更高的要求。的锚固提出更高的要求。同时,销栓作同时,销栓作用用Vd使纵筋周围的使纵筋周围的混凝土产生混凝土产生撕裂裂缝撕裂裂缝,削弱混凝土,削弱混凝土对纵筋的锚固作用。对纵筋的锚固作用。第六章 受弯构件斜截面承载力受力特点受力特点6.2 斜截面受剪的破坏形态和破坏机理受剪破坏形态受剪破坏形态第六章 受弯构件斜截面承载力u斜压破坏斜压破坏 或或u 剪压破坏剪压破坏 或或u斜拉破坏斜拉破坏 或或6.2 斜截面受剪的破坏形态和破坏机理录像录像录像录像录像录像 斜压破坏斜压破坏n n 剪跨比很小,剪跨比很小,拱作用很大拱作
8、用很大。荷。荷载主要通过拱作用传递到支座。载主要通过拱作用传递到支座。n 主压应力的方向沿支座与荷主压应力的方向沿支座与荷载作用点的连线。载作用点的连线。n 最后拱上混凝土在斜向压应最后拱上混凝土在斜向压应力的作用下受压破坏。力的作用下受压破坏。n n 斜压传力机构,取决于混凝土斜压传力机构,取决于混凝土的抗压强度。的抗压强度。P f斜压破坏斜压破坏diagonal compression failure第六章 受弯构件斜截面承载力6.2 斜截面受剪的破坏形态和破坏机理录像录像 最后,拱顶处混凝土在剪应力和最后,拱顶处混凝土在剪应力和压应力的共同作用下,达到混凝土压应力的共同作用下,达到混凝土
9、的复合受力下的强度而破坏。的复合受力下的强度而破坏。部分拱作用部分拱作用,部分斜拉传递部分斜拉传递,取,取决于混凝土的复合应力下决于混凝土的复合应力下(剪压)(剪压)的强度。的强度。P f 剪压破坏剪压破坏 剪跨比较小,剪跨比较小,有一定拱作用有一定拱作用 斜裂缝出现后,部分荷载通斜裂缝出现后,部分荷载通过拱作用传递到支座,承载力过拱作用传递到支座,承载力没有很快丧失,荷载可以继续没有很快丧失,荷载可以继续增加,并出现其它斜裂缝。增加,并出现其它斜裂缝。剪压破坏剪压破坏shear compression failure第六章 受弯构件斜截面承载力6.2 斜截面受剪的破坏形态和破坏机理录像录像
10、斜拉破坏 剪跨比剪跨比l l 较大,较大,主压应力角度较主压应力角度较小,拱作用较小小,拱作用较小。剪力主要依靠拉应力剪力主要依靠拉应力(梁作用)(梁作用)传递到支座,传递到支座,一旦出现斜裂缝,就很快形成一旦出现斜裂缝,就很快形成临临界斜裂缝界斜裂缝,荷载传递路线被切断,荷载传递路线被切断,承载力急剧下降,脆性性质显著。承载力急剧下降,脆性性质显著。破坏是由于混凝土(斜向)拉坏破坏是由于混凝土(斜向)拉坏引起的,称为引起的,称为斜拉破坏斜拉破坏。斜拉传力机构,取决于混凝土的斜拉传力机构,取决于混凝土的抗拉强度。抗拉强度。P f斜拉破坏斜拉破坏diagonal tension failure第
11、六章 受弯构件斜截面承载力6.2 斜截面受剪的破坏形态和破坏机理录像录像无腹筋梁的受剪破坏都是脆无腹筋梁的受剪破坏都是脆性的性的斜拉破坏为受拉脆性破坏,斜拉破坏为受拉脆性破坏,脆性性质最显著;脆性性质最显著;斜压破坏为受压脆性破坏;斜压破坏为受压脆性破坏;剪压破坏界于受拉和受压剪压破坏界于受拉和受压脆性破坏之间。脆性破坏之间。不同破坏形态的原因主要是不同破坏形态的原因主要是由于传力路径的变化引起应由于传力路径的变化引起应力状态的不同而产生的。力状态的不同而产生的。第六章 受弯构件斜截面承载力6.2 斜截面受剪的破坏形态和破坏机理第六章 受弯构件斜截面承载力计算模式计算模式 拉杆拱传力机制拉杆拱
12、传力机制无腹筋梁的传力体系可比拟为一个拉杆拱,斜裂缝顶部的无腹筋梁的传力体系可比拟为一个拉杆拱,斜裂缝顶部的残余截面为拱顶,纵筋为拉杆,基本拱体为拱体,梁的残余截面为拱顶,纵筋为拉杆,基本拱体为拱体,梁的其余部分不参与力的传递。参见教材其余部分不参与力的传递。参见教材159页图页图5-7。6.2 斜截面受剪的破坏形态和破坏机理6.2.2 6.2.2 有腹筋梁的受剪性能有腹筋梁的受剪性能第六章 受弯构件斜截面承载力受剪承载力的组成受剪承载力的组成aVTSCCVSVSbVSaVSv斜裂缝顶部截面处斜裂缝顶部截面处外剪力:外剪力:V外弯矩:外弯矩:M=Va抗力:抗力:Vc、Cc、Ts、Vd、Va、V
13、sv、Vsb6.2 斜截面受剪的破坏形态和破坏机理第六章 受弯构件斜截面承载力受力特点受力特点l 开裂前,与无腹筋梁的受力性能相近;开裂前,与无腹筋梁的受力性能相近;l 开裂后,腹筋应力显著增大,直接承担部分剪力;开裂后,腹筋应力显著增大,直接承担部分剪力;l 腹筋限制裂缝的开展,增大剪压区面积,提高剪压区抗剪能力;腹筋限制裂缝的开展,增大剪压区面积,提高剪压区抗剪能力;l 腹筋能提高骨料咬合作用,提高纵筋销栓作用。腹筋能提高骨料咬合作用,提高纵筋销栓作用。6.2 斜截面受剪的破坏形态和破坏机理影响有腹筋梁破坏形态的主要因素有影响有腹筋梁破坏形态的主要因素有剪跨比剪跨比l l和和配箍率配箍率r
14、 rsv第六章 受弯构件斜截面承载力受剪破坏形态受剪破坏形态u斜压破坏斜压破坏 破坏特征:剪压区混凝土被压碎,而箍筋尚未屈服。破坏特征:剪压区混凝土被压碎,而箍筋尚未屈服。特特 点:梁的受剪承载力取决于构件的截面尺寸和混凝土强点:梁的受剪承载力取决于构件的截面尺寸和混凝土强 度,度,抗剪能力较大,但脆性较大抗剪能力较大,但脆性较大,工程中不允许出,工程中不允许出 现。现。预防措施:控制最大配箍率或控制构件的最小截面尺寸。预防措施:控制最大配箍率或控制构件的最小截面尺寸。6.2 斜截面受剪的破坏形态和破坏机理第六章 受弯构件斜截面承载力受剪破坏形态受剪破坏形态破坏特征:破坏时箍筋屈服,剪压区混凝
15、土被压碎。破坏特征:破坏时箍筋屈服,剪压区混凝土被压碎。特特 点:梁的受剪承载力即取决于配箍量,又取决于构件的点:梁的受剪承载力即取决于配箍量,又取决于构件的 截面尺寸和混凝土强截面尺寸和混凝土强 度,度,抗剪能力适中,脆性性质抗剪能力适中,脆性性质 有所缓和。有所缓和。预防措施:通过合理的设计。预防措施:通过合理的设计。u剪压破坏剪压破坏 6.2 斜截面受剪的破坏形态和破坏机理第六章 受弯构件斜截面承载力受剪破坏形态受剪破坏形态破坏特征:斜裂缝一出现,箍筋即达到屈服,箍筋对斜裂缝开展破坏特征:斜裂缝一出现,箍筋即达到屈服,箍筋对斜裂缝开展 的约束作用不复存在,相当于无腹筋梁。的约束作用不复存
16、在,相当于无腹筋梁。特特 点:梁的受剪承载力取决于混凝土的抗拉强点:梁的受剪承载力取决于混凝土的抗拉强 度,度,抗剪能抗剪能 力小,属于脆性破坏。力小,属于脆性破坏。预防措施:控制最小配箍率,并满足最小直径、最大间距的构造预防措施:控制最小配箍率,并满足最小直径、最大间距的构造 要求。要求。u斜拉破坏斜拉破坏 6.2 斜截面受剪的破坏形态和破坏机理第六章 受弯构件斜截面承载力6.2 斜截面受剪的破坏形态和破坏机理第六章 受弯构件斜截面承载力计算模式计算模式 拱形桁架模型拱形桁架模型6.2 斜截面受剪的破坏形态和破坏机理第六章 受弯构件斜截面承载力6.2 斜截面受剪的破坏形态和破坏机理6.2.3
17、 6.2.3 影响斜截面受剪承载力的因素影响斜截面受剪承载力的因素 剪跨比剪跨比l l 剪跨比剪跨比l l 大,荷载主大,荷载主要依靠拉应力传递到支座要依靠拉应力传递到支座 剪跨比剪跨比l l 小,荷载主小,荷载主要依靠压应力传递到支座要依靠压应力传递到支座u 随着剪跨比的增加,随着剪跨比的增加,梁的破坏形态按斜压破坏、梁的破坏形态按斜压破坏、剪压破坏和斜拉破坏的顺剪压破坏和斜拉破坏的顺序变化,其受剪承载力则序变化,其受剪承载力则逐渐减弱。逐渐减弱。第六章 受弯构件斜截面承载力6.2 斜截面受剪的破坏形态和破坏机理第六章 受弯构件斜截面承载力6.2 斜截面受剪的破坏形态和破坏机理第六章 受弯构
18、件斜截面承载力6.2 斜截面受剪的破坏形态和破坏机理 混凝土强度混凝土强度 当剪跨比一定时,梁的受剪承载力随混凝土强度的提高而增大;当剪跨比一定时,梁的受剪承载力随混凝土强度的提高而增大;斜压破坏的受剪承载力取决于混凝土的抗压强度;斜压破坏的受剪承载力取决于混凝土的抗压强度;剪压破坏的受剪承载力取决于混凝土的压剪复合受力强度;剪压破坏的受剪承载力取决于混凝土的压剪复合受力强度;斜拉破坏的受剪承载力取决于混凝土的抗拉强度。斜拉破坏的受剪承载力取决于混凝土的抗拉强度。第六章 受弯构件斜截面承载力6.2 斜截面受剪的破坏形态和破坏机理纵筋配筋率纵筋配筋率纵筋配筋率的提高可提高梁的抗剪能力。纵筋配筋率
19、的提高可提高梁的抗剪能力。箍筋配箍率及箍筋强度箍筋配箍率及箍筋强度梁的斜截面受剪承载力随配箍率与箍筋强度的乘积的增大而提梁的斜截面受剪承载力随配箍率与箍筋强度的乘积的增大而提高,两者呈线性关系。高,两者呈线性关系。第六章 受弯构件斜截面承载力6.2 斜截面受剪的破坏形态和破坏机理截面形状截面形状T形截面有受压翼缘,增加了剪压区的面积,形截面有受压翼缘,增加了剪压区的面积,对斜拉破坏和剪压破坏的受剪承载力有提高(对斜拉破坏和剪压破坏的受剪承载力有提高(20%),但对斜),但对斜压破坏的受剪承载力并没有提高。压破坏的受剪承载力并没有提高。尺寸效应尺寸效应梁高度很大时,撕裂裂缝比较明显,销栓作用梁高
20、度很大时,撕裂裂缝比较明显,销栓作用大大降低,斜裂缝宽度也较大,削弱了骨料咬合作用。试验表大大降低,斜裂缝宽度也较大,削弱了骨料咬合作用。试验表明,在保持参明,在保持参数数fc、r r、l l 相同的情况下,相同的情况下,截面尺寸增加截面尺寸增加4倍,受倍,受剪承载力降低剪承载力降低25%30%。对于高度较大的。对于高度较大的梁,配置梁腹纵筋,梁,配置梁腹纵筋,可控制斜裂缝的开展。可控制斜裂缝的开展。配置腹筋后,尺寸效应的影响减小。配置腹筋后,尺寸效应的影响减小。第六章 受弯构件斜截面承载力6.3 受弯构件斜截面受剪承载力计算6.3 6.3 受弯构件斜截面受剪承载力计算受弯构件斜截面受剪承载力
21、计算6.3.1 计算原理计算原理混凝土结构设计规范的受剪承载力计算公式是依据混凝土结构设计规范的受剪承载力计算公式是依据 剪压破坏剪压破坏特征建立的。特征建立的。基本假定:基本假定:u 略去纵筋数量对受剪承载力的影响;略去纵筋数量对受剪承载力的影响;u略去钢筋销栓力略去钢筋销栓力Vd和骨料咬合力和骨料咬合力Va,则对于配有箍筋和弯起钢筋的简支梁,则对于配有箍筋和弯起钢筋的简支梁,斜截面上的抗剪力斜截面上的抗剪力V=Vc+Vsv+Vsb;u 剪压破坏时,与斜裂缝相交的剪压破坏时,与斜裂缝相交的箍筋和弯起钢筋均屈服;箍筋和弯起钢筋均屈服;u 承受集中荷载为主的矩形截面独立梁应考虑剪跨比承受集中荷载
22、为主的矩形截面独立梁应考虑剪跨比的影响。的影响。第六章 受弯构件斜截面承载力6.3.2 计算公式计算公式 无腹筋梁斜截面受剪承载力无腹筋梁斜截面受剪承载力不配置箍筋和弯起钢筋的一般单向板类构件的受剪承载力不配置箍筋和弯起钢筋的一般单向板类构件的受剪承载力计算公式计算公式Vcbh ftbh0当当h0小于小于800mm时取时取h0=800mm当当h02000mm时取时取h0=2000mm注:斜截面破坏具有明显的脆性,规范规定,注:斜截面破坏具有明显的脆性,规范规定,只有截面高度小于只有截面高度小于150mm的小梁,才允许使用无腹筋梁。的小梁,才允许使用无腹筋梁。6.3 受弯构件斜截面受剪承载力计算
23、第六章 受弯构件斜截面承载力 仅配置箍筋梁的斜截面受剪承载力仅配置箍筋梁的斜截面受剪承载力矩形、矩形、T T形和工形截面的一般受弯构件形和工形截面的一般受弯构件只要确定了只要确定了 、,受剪承载力公式即可确定。,受剪承载力公式即可确定。6.3 受弯构件斜截面受剪承载力计算矩形、矩形、T T形和工形截面的一般受弯构件形和工形截面的一般受弯构件第六章 受弯构件斜截面承载力根据试验曲线,得根据试验曲线,得 。6.3 受弯构件斜截面受剪承载力计算第六章 受弯构件斜截面承载力集中荷载作用下的独立梁集中荷载作用下的独立梁6.3 受弯构件斜截面受剪承载力计算矩形、矩形、T T形和工形截面的一般受弯构件形和工
24、形截面的一般受弯构件集中荷载作用下的独立梁集中荷载作用下的独立梁第六章 受弯构件斜截面承载力注:注:为计算截面的剪跨比为计算截面的剪跨比 时,取时,取;3时,取时,取=36.3 受弯构件斜截面受剪承载力计算矩形、矩形、T T形和工形截面的一般受弯构件形和工形截面的一般受弯构件集中荷载作用下的独立梁集中荷载作用下的独立梁第六章 受弯构件斜截面承载力 配有箍筋和弯起钢筋梁的斜截面受剪承载力配有箍筋和弯起钢筋梁的斜截面受剪承载力 为弯起钢筋与构件纵向轴线的夹角。为弯起钢筋与构件纵向轴线的夹角。一般为一般为45,当梁高大于当梁高大于800mm时,一般为时,一般为60。6.3 受弯构件斜截面受剪承载力计
25、算 截面限制条件截面限制条件为防止斜压破坏,箍筋不能配得太多,或者说截面尺寸不能太为防止斜压破坏,箍筋不能配得太多,或者说截面尺寸不能太小,小,规范规范规定:规定:当4bhw时,025.0bhfVccb当6bhw时,020.0bhfVccb当64Vftbh0,?一般受弯构件一般受弯构件集中荷载作用下的独立梁集中荷载作用下的独立梁 根据根据Asv/s计算值确定箍筋肢数、直径和间距,并应满足最计算值确定箍筋肢数、直径和间距,并应满足最小配箍率、箍筋最大间距和箍筋最小直径的要求。小配箍率、箍筋最大间距和箍筋最小直径的要求。第六章 受弯构件斜截面承载力6.3 受弯构件斜截面受剪承载力计算6.3.5 计
26、算方法计算方法u 即配箍筋又配弯起钢筋即配箍筋又配弯起钢筋 当剪力较大时,可利用纵筋弯起与斜裂缝相交来提高受剪承当剪力较大时,可利用纵筋弯起与斜裂缝相交来提高受剪承载力。载力。a a 为弯起钢筋与构件轴线的夹角,为弯起钢筋与构件轴线的夹角,一般取一般取4560。第六章 受弯构件斜截面承载力6.3 受弯构件斜截面受剪承载力计算 为为防防止止弯弯筋筋间间距距太太大大,出出现现不不与与弯弯筋筋相相交交的的斜斜裂裂缝缝,使使弯弯筋筋不不能能发发挥挥作作用用,规规范范规规定定当当按按计计算算要要求求配配置置弯弯筋筋时时,前前一一排排弯弯起起点点至至后后一一排排弯弯终终点点的的距距离离不不应应大大于于表表
27、中中ftbh0栏栏的的最最大大箍箍筋筋间间距距smax的规定。的规定。第六章 受弯构件斜截面承载力6.3 受弯构件斜截面受剪承载力计算6.4.1 6.4.1 斜截面受弯承载力斜截面受弯承载力 第六章 受弯构件斜截面承载力6.4 保证斜截面受弯承载力的构造措施6.4 6.4 保证斜截面受弯承载力的构造措施保证斜截面受弯承载力的构造措施斜截面承载力包括斜截面承载力包括斜截面受剪承载力斜截面受剪承载力和和斜截面受弯承载力斜截面受弯承载力。对剪压区合力点对剪压区合力点O取矩,斜截面受弯承载力应满足下式:取矩,斜截面受弯承载力应满足下式:通常斜截面受弯承载力是不进行计算的,而是通常斜截面受弯承载力是不进
28、行计算的,而是用用梁内纵向钢筋的弯起、截断、锚固及箍筋的间距梁内纵向钢筋的弯起、截断、锚固及箍筋的间距等构造措施来保证。等构造措施来保证。6.4.2 6.4.2 纵筋的弯起纵筋的弯起 为节约钢材,可根据设计弯矩图的变化将钢筋弯起作受剪钢筋或截断。为节约钢材,可根据设计弯矩图的变化将钢筋弯起作受剪钢筋或截断。但钢筋的弯起和截断均应满足受弯承载力的要求。但钢筋的弯起和截断均应满足受弯承载力的要求。1 1、抵抗弯矩图、抵抗弯矩图第六章 受弯构件斜截面承载力6.4 保证斜截面受弯承载力的构造措施 沿梁长各正截面按实际配置的纵筋计算的抵抗弯矩的图形,称沿梁长各正截面按实际配置的纵筋计算的抵抗弯矩的图形,
29、称为为材料抵抗弯矩图材料抵抗弯矩图MR。q2f251f22M图MR图M图2f251f22Mmax2 2、纵筋的弯起位置、纵筋的弯起位置根据根据M图的变化将钢筋弯图的变化将钢筋弯起时需绘制起时需绘制MR图,使得图,使得MR图包住图包住M图,以图,以满足受满足受弯承载力的要求弯承载力的要求。按每根按每根(或每组或每组)钢筋的的面积比例钢筋的的面积比例划分出各根划分出各根(或各组或各组)钢筋的所提供钢筋的所提供的受弯承载力的受弯承载力Mui,Mui可近似取可近似取第六章 受弯构件斜截面承载力6.4 保证斜截面受弯承载力的构造措施考虑到斜裂缝出现的可能性,钢筋弯起时还应考虑到斜裂缝出现的可能性,钢筋弯
30、起时还应满足斜截面受弯承满足斜截面受弯承载力载力的要求。的要求。zbz第六章 受弯构件斜截面承载力6.4 保证斜截面受弯承载力的构造措施 当弯起钢筋作为抗剪腹筋时当弯起钢筋作为抗剪腹筋时,其间,其间距还应满足抗剪的构造要求,同时弯距还应满足抗剪的构造要求,同时弯折终点应有一直线段锚固长度,当直折终点应有一直线段锚固长度,当直线段位于受拉区时,直线段长度不小线段位于受拉区时,直线段长度不小于于20d20d;当直线段位于受压区时,直;当直线段位于受压区时,直线段长度不小于线段长度不小于10d10d。当弯起钢筋不能同时满足正截面和斜当弯起钢筋不能同时满足正截面和斜截面的承载力要求时截面的承载力要求时
31、,可单独设置仅作,可单独设置仅作为受剪的弯起钢筋,但必须在集中荷载为受剪的弯起钢筋,但必须在集中荷载或支座两侧均设置弯起钢筋,这种弯起或支座两侧均设置弯起钢筋,这种弯起钢筋称为钢筋称为“鸭筋鸭筋”。第六章 受弯构件斜截面承载力6.4 保证斜截面受弯承载力的构造措施弯起钢筋要求小结:弯起钢筋要求小结:1、满足正截面受弯承载力要求、满足正截面受弯承载力要求 MR图图M图图2、满足斜截面受弯承载力要求、满足斜截面受弯承载力要求 弯起点至充分利用点距离弯起点至充分利用点距离h03、满足斜截面受剪承载力要求和构造要求、满足斜截面受剪承载力要求和构造要求第六章 受弯构件斜截面承载力6.4 保证斜截面受弯承
32、载力的构造措施6.4.3 6.4.3 钢筋的截断钢筋的截断 受弯构件的纵向钢筋由控制截面处最大弯矩计算确定的。受弯构件的纵向钢筋由控制截面处最大弯矩计算确定的。根据设计弯矩图的变化,可以在弯矩较小的区段将一部分纵根据设计弯矩图的变化,可以在弯矩较小的区段将一部分纵筋截断。筋截断。但在正弯矩区段,弯矩图变化比较平缓,同时钢筋应力随弯但在正弯矩区段,弯矩图变化比较平缓,同时钢筋应力随弯矩变化产生的粘结应力,加上锚固钢筋所需要的粘结应力,因矩变化产生的粘结应力,加上锚固钢筋所需要的粘结应力,因此锚固长度很长,通常已基本接近支座,截断钢筋意义不大。此锚固长度很长,通常已基本接近支座,截断钢筋意义不大。
33、因此,因此,一般不在跨中受拉区将钢筋截断。一般不在跨中受拉区将钢筋截断。对于连续梁、框架梁对于连续梁、框架梁中间连续支座负弯矩区段中间连续支座负弯矩区段的上部受拉钢的上部受拉钢筋,可根据弯矩图的变化分批将钢筋截断。筋,可根据弯矩图的变化分批将钢筋截断。截断钢筋必须有足够的锚固长度,截断钢筋必须有足够的锚固长度,但这里的锚固与钢筋在支但这里的锚固与钢筋在支座或节点内的锚固受力情况不同,座或节点内的锚固受力情况不同,因为要考虑斜裂缝对钢筋应因为要考虑斜裂缝对钢筋应力的影响、弯剪共同作用的影响、弯矩图变化情况的影响、以力的影响、弯剪共同作用的影响、弯矩图变化情况的影响、以及无支座压力的影响。及无支座
34、压力的影响。第六章 受弯构件斜截面承载力6.4 保证斜截面受弯承载力的构造措施延伸长度延伸长度ld(development length)钢筋截断点到计算最大负弯矩截面的距离。钢筋截断点到计算最大负弯矩截面的距离。tbh0:当最大负弯矩较小时,钢筋可一次全部截断。:当最大负弯矩较小时,钢筋可一次全部截断。a点点 为钢筋的充分利用点为钢筋的充分利用点 b点点 为全部钢筋的不需要为全部钢筋的不需要点(理论断点)点(理论断点)c点点 为钢筋实际截断点为钢筋实际截断点由于由于ab间还有一段弯矩变化间还有一段弯矩变化区,实际截断点区,实际截断点c到钢筋充到钢筋充分利用点分利用点a 的锚固长度(的锚固长度
35、(即即延伸长度延伸长度ld)要求比基本锚)要求比基本锚固长度固长度la大。大。第六章 受弯构件斜截面承载力6.4 保证斜截面受弯承载力的构造措施延伸长度延伸长度ld(development length)钢筋截断点到计算最大负弯矩截面的距离。钢筋截断点到计算最大负弯矩截面的距离。tbh0:当最大负弯矩较小时,钢筋可一次全部截断。:当最大负弯矩较小时,钢筋可一次全部截断。a点点 为钢筋的充分利用点为钢筋的充分利用点 b点点 为全部钢筋的不需要为全部钢筋的不需要点(理论断点)点(理论断点)c点点 为钢筋实际截断点为钢筋实际截断点第六章 受弯构件斜截面承载力6.4 保证斜截面受弯承载力的构造措施当弯
36、矩较大时,钢筋可分批截断当弯矩较大时,钢筋可分批截断第六章 受弯构件斜截面承载力6.4 保证斜截面受弯承载力的构造措施Vftbh0第六章 受弯构件斜截面承载力6.4 保证斜截面受弯承载力的构造措施 由于剪力较大可能产生由于剪力较大可能产生斜裂缝,钢筋强度充分利斜裂缝,钢筋强度充分利用点由用点由a点移至斜裂缝与纵点移至斜裂缝与纵筋相交处筋相交处a 点,同时受弯点,同时受弯矩分布影响,钢筋强度充矩分布影响,钢筋强度充分利用点可能还会向右偏分利用点可能还会向右偏移。移。一次截断情况一次截断情况第六章 受弯构件斜截面承载力6.4 保证斜截面受弯承载力的构造措施钢筋分批截断情况钢筋分批截断情况第一批截断
37、钢筋第一批截断钢筋其他截断钢筋其他截断钢筋最后一批截断钢筋最后一批截断钢筋各批截断钢筋的配筋百分率不宜超过各批截断钢筋的配筋百分率不宜超过1.2%。第六章 受弯构件斜截面承载力6.4 保证斜截面受弯承载力的构造措施如分批截断如分批截断第一批截断钢筋第一批截断钢筋其他截断钢筋其他截断钢筋最后一批截断钢筋不少最后一批截断钢筋不少于两根,于两根,伸到悬臂端并伸到悬臂端并向下弯折不小于向下弯折不小于12d悬臂梁的负弯矩钢筋,一般将钢筋全部悬臂梁的负弯矩钢筋,一般将钢筋全部伸到悬臂端,并向下弯折不小于伸到悬臂端,并向下弯折不小于 12d第六章 受弯构件斜截面承载力6.4 保证斜截面受弯承载力的构造措施锚
38、固区箍筋要求锚固区箍筋要求规范规定在受力钢筋锚固长度范围内规范规定在受力钢筋锚固长度范围内箍筋的直径箍筋的直径不小于不小于d(或(或de),),箍筋间距箍筋间距不大于不大于10d,采用机械锚固措施时不应大于,采用机械锚固措施时不应大于5d,在,在锚固长度范围内箍筋的数量不少于二个。锚固长度范围内箍筋的数量不少于二个。u简支支座锚固要求简支支座锚固要求支座处有横向压应力,使粘结作用支座处有横向压应力,使粘结作用得到改善。因此支座处的锚固长度得到改善。因此支座处的锚固长度las可比基本锚固长度可比基本锚固长度la减小。减小。6.4.4 6.4.4 钢筋在支座的锚固钢筋在支座的锚固第六章 受弯构件斜
39、截面承载力6.4 保证斜截面受弯承载力的构造措施当当V0.7ftbh0时,时,las5d当当V0.7ftbh0时,时,las0.35la对于板对于板,一般剪力较小,通常满足,一般剪力较小,通常满足Vftbh0的条件。且连续板的条件。且连续板的中间支座一般无正弯矩,因此板的简支支座和中间支座下的中间支座一般无正弯矩,因此板的简支支座和中间支座下部纵向受力钢筋的锚固长度均取部纵向受力钢筋的锚固长度均取las5d。光面钢筋末端应设置标准弯钩。当伸入支座的锚固长度不符光面钢筋末端应设置标准弯钩。当伸入支座的锚固长度不符合要求时,可在钢筋端部加焊锚固钢板或将钢筋焊接在梁端合要求时,可在钢筋端部加焊锚固钢
40、板或将钢筋焊接在梁端预埋件上。预埋件上。第六章 受弯构件斜截面承载力6.4 保证斜截面受弯承载力的构造措施第七章 粘结、锚固及钢筋布置7.5 设计例题例例1 工作平台板,均布荷载设计值工作平台板,均布荷载设计值q=6kN/m2,C20混凝土,混凝土,级钢筋级钢筋板厚板厚h=90mm第七章 粘结、锚固及钢筋布置7.5 设计例题Vmaxft bh0第七章 粘结、锚固及钢筋布置7.5 设计例题配筋计算配筋计算第七章 粘结、锚固及钢筋布置7.5 设计例题5/0.26=20根根5/0.26=19根根5/0.26=20根根f8-260f8-260f8-260第七章 粘结、锚固及钢筋布置7.5 设计例题例例2bh=250650,C25,级纵筋,级纵筋,级箍筋级箍筋第七章 粘结、锚固及钢筋布置7.5 设计例题例例2bh=250650,C25,级纵筋,级纵筋,级箍筋级箍筋第七章 粘结、锚固及钢筋布置7.5 设计例题正截面配筋计算正截面配筋计算第七章 粘结、锚固及钢筋布置7.5 设计例题斜截面配筋计算斜截面配筋计算第七章 粘结、锚固及钢筋布置7.5 设计例题斜截面配筋计算斜截面配筋计算第七章 粘结、锚固及钢筋布置7.5 设计例题斜截面配筋计算斜截面配筋计算第七章 粘结、锚固及钢筋布置7.5 设计例题2f f203f f223f f221f f221f f221f f221f f222f f20