《004受弯构件斜截面计算解析.ppt》由会员分享,可在线阅读,更多相关《004受弯构件斜截面计算解析.ppt(37页珍藏版)》请在taowenge.com淘文阁网|工程机械CAD图纸|机械工程制图|CAD装配图下载|SolidWorks_CaTia_CAD_UG_PROE_设计图分享下载上搜索。
1、【回顾回顾】M破坏通常有正截面和斜截面两种形式破坏通常有正截面和斜截面两种形式受弯构件破坏形式?第第8节节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计算弯筋弯筋箍筋箍筋PPs纵筋纵筋弯剪段(本节研究的主要内容)弯剪段(本节研究的主要内容)统称腹筋统称腹筋-帮助混凝帮助混凝土梁抵御剪力土梁抵御剪力有腹筋梁有腹筋梁-既有纵筋又有腹筋既有纵筋又有腹筋无腹筋梁无腹筋梁-只有纵筋无腹筋只有纵筋无腹筋hbAsv1箍筋肢数箍筋肢数4.8.1 4.8.1 概述概述4.8.2 4.8.2 受弯构件斜截面受力性能受弯构件斜截面受力性能当主拉应力超过混凝土当主拉应力超过混凝土复合受力下的抗拉强度复合受力下
2、的抗拉强度时,就会出现与主拉应时,就会出现与主拉应力迹线大致垂直的裂缝。力迹线大致垂直的裂缝。为抵抗主拉应力而采用为抵抗主拉应力而采用腹筋:腹筋:弯起钢筋、箍筋弯起钢筋、箍筋4.8.2.1 4.8.2.1 无腹筋梁受力性能无腹筋梁受力性能特点:裂缝中间宽两头窄特点:裂缝中间宽两头窄弯剪斜裂缝弯剪斜裂缝腹剪斜裂缝腹剪斜裂缝 特点:裂缝下宽上窄特点:裂缝下宽上窄1.1.无腹筋梁斜裂缝类型无腹筋梁斜裂缝类型2.2.破坏时受力模型破坏时受力模型剪压区剪应力和压应力明显增大;剪压区剪应力和压应力明显增大;与斜裂缝相交的纵筋应力突然增大。与斜裂缝相交的纵筋应力突然增大。拉杆拉杆拱结构拱结构M剪弯区剪弯区纯
3、弯区纯弯区剪弯区剪弯区剪跨剪跨a剪跨剪跨a3.3.无腹筋梁无腹筋梁斜截面破坏影响因素斜截面破坏影响因素a.a.剪跨比剪跨比c.c.混凝土强度混凝土强度b.b.纵筋配筋率纵筋配筋率集中荷载下的简支梁,集中荷载下的简支梁,计算剪跨比为:计算剪跨比为:广义剪跨比:广义剪跨比:d.d.加载方式,等加载方式,等反映了集中力作用截面处弯矩反映了集中力作用截面处弯矩M和剪力和剪力V的比例关系的比例关系计算剪跨比计算剪跨比广义剪跨比广义剪跨比4.4.无腹筋梁无腹筋梁斜截面破坏的三种形式斜截面破坏的三种形式超筋破坏超筋破坏少筋破坏少筋破坏适筋破坏适筋破坏a.a.斜拉破坏斜拉破坏c.c.斜压破坏斜压破坏b.b.剪
4、压破坏剪压破坏抗剪承载力取决于混凝土的抗拉强度。抗剪承载力取决于混凝土的抗拉强度。抗剪承载力主要取决于混凝土在复合应抗剪承载力主要取决于混凝土在复合应力下的抗压强度。力下的抗压强度。抗剪承载力取决于混凝土的抗压强度。抗剪承载力取决于混凝土的抗压强度。5.5.无腹筋梁无腹筋梁承载力计算承载力计算一般板类受弯构件一般板类受弯构件受均布荷载作用下的单向板和双向板,受均布荷载作用下的单向板和双向板,及需要按单向板计算的构件。及需要按单向板计算的构件。集中荷载作用下的矩形、集中荷载作用下的矩形、T T形和形和形截面形截面独立梁独立梁作用有多种荷载,且集中荷载在支座截面所产生的剪力作用有多种荷载,且集中荷
5、载在支座截面所产生的剪力值占总剪力值的值占总剪力值的7575以上的情况。以上的情况。截面高度影响系数截面高度影响系数4.8.2.2 4.8.2.2 有腹筋梁受力性能及计算有腹筋梁受力性能及计算梁的剪力传递机构由原来无梁的剪力传递机构由原来无腹筋梁的拉杆腹筋梁的拉杆-拱传递机构拱传递机构转变为桁架与拱的复合传转变为桁架与拱的复合传递机构。递机构。1.1.有腹筋梁有腹筋梁斜截面破坏影响因素斜截面破坏影响因素a.a.剪剪跨比跨比l lb.b.配配箍率箍率r rsv2.2.有腹筋梁有腹筋梁承载力计算承载力计算a.a.仅有箍筋仅有箍筋矩形、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
6、集中荷载作用下的独立梁集中荷载作用下的独立梁b.b.箍筋和弯起筋箍筋和弯起筋0.8fyAsb集中荷载下或集中荷载引起集中荷载下或集中荷载引起的支座边缘的剪力占总剪力的支座边缘的剪力占总剪力75%以上的独立梁以上的独立梁考虑到弯筋位于斜裂缝顶考虑到弯筋位于斜裂缝顶端时达不到屈服强度而引端时达不到屈服强度而引入的修正系数入的修正系数3.3.计算公式适用条件计算公式适用条件a.上限值截面最小尺寸,防止斜压破坏上限值截面最小尺寸,防止斜压破坏b.下限值最小配筋率,避免斜拉破坏下限值最小配筋率,避免斜拉破坏b bc为高强混凝土的强度折减系数为高强混凝土的强度折减系数C50以下时,以下时,b bc=1.0
7、C80时,时,b bc=0.8 其间线性插值。其间线性插值。hw 为腹板高度为腹板高度斜压破坏取决于混凝土的抗压强度和截面尺寸斜压破坏取决于混凝土的抗压强度和截面尺寸同时限定箍筋间距和直径同时限定箍筋间距和直径矩形截面取矩形截面取h0;T形取形取h0-hf;I形取形取h-hf-hf4.4.计算位置计算位置 支座边缘截面(支座边缘截面(1-11-1););腹板宽度改变处截面(腹板宽度改变处截面(2-22-2););箍筋直径或间距改变处截面(箍筋直径或间距改变处截面(3-33-3););受拉区弯起钢筋弯起点处的截面(受拉区弯起钢筋弯起点处的截面(4-44-4)。)。4.8.3 斜截面受剪承载力计算
8、公式斜截面受剪承载力计算公式1.基本公式基本公式a.板斜截面受剪计算板斜截面受剪计算b.梁斜截面受剪计算梁斜截面受剪计算2.适用条件适用条件3.计算位置计算位置a.上限值截面最小尺寸上限值截面最小尺寸b.下限值最小配筋率下限值最小配筋率 支座边缘处,支座边缘处,腹板宽度改变处,腹板宽度改变处,箍筋直径或间距改变处,箍筋直径或间距改变处,拉区弯起钢筋弯起点处拉区弯起钢筋弯起点处4.计算步骤计算步骤a.复合梁截面尺寸复合梁截面尺寸b.判断是否进行斜截面验算判断是否进行斜截面验算c.计算箍筋计算箍筋d.计算弯起钢筋计算弯起钢筋5.构造规定构造规定a.集集中中力力作作用用下下,箍箍筋筋全全长长布置布置
9、b.箍箍筋筋和和弯弯起起筋筋间间距距符符合合构构造要求,见表造要求,见表c.弯弯起起筋筋锚锚固固长长度度:受受拉拉区区不不小小于于20d,受受压压区区不不小小于于10d,光光圆圆钢钢筋筋设设弯弯钩钩梁底两侧钢筋不弯起梁底两侧钢筋不弯起d.鸭鸭筋筋必必须须将将两两端端锚锚固固在在受受压区,不得采用浮筋压区,不得采用浮筋ss 梁中箍筋的配置应符合下列规定:梁中箍筋的配置应符合下列规定:1 按承载力计算不需要箍筋的梁,当截面高度大于按承载力计算不需要箍筋的梁,当截面高度大于300mm时,时,应沿梁全长设置构造箍筋;当截面高度应沿梁全长设置构造箍筋;当截面高度h150mm300mm时,可仅在构件端部时
10、,可仅在构件端部l04范围内设置构造箍筋,范围内设置构造箍筋,l0为跨度。但为跨度。但当在构件中部当在构件中部l02范围内有集中荷载作用时,则应沿梁全长设范围内有集中荷载作用时,则应沿梁全长设置箍筋。当截面高度小于置箍筋。当截面高度小于150mm时,可以不设置箍筋。时,可以不设置箍筋。2 截面高度大于截面高度大于800mm的梁,箍筋直径不宜小于的梁,箍筋直径不宜小于8mm;对截;对截面高度不大于面高度不大于800mm的梁,不宜小于的梁,不宜小于6mm。梁中配有计算需。梁中配有计算需要的纵向受压钢筋时,箍筋直径尚不应小于要的纵向受压钢筋时,箍筋直径尚不应小于d4,d为受压钢为受压钢筋最大直径。筋
11、最大直径。6.6.配箍计算流程配箍计算流程已知已知V,b,h,fc,fyV,n,l l荷载形式荷载形式是是否否否否是是加大加大b,hb,h或提高或提高f fc c是是否否是是是是否否否否【例题例题1 1】如图所示T形梁,混凝土选用C20,箍筋I级。求支座处箍筋配置?qk=100kN/m4000200500【回顾回顾】受弯构件斜截面计算受弯构件斜截面计算受弯构件正截面计算受弯构件正截面计算有箍筋计算:有箍筋计算:1.1.矩形、矩形、T T形和工形截面的形和工形截面的一般受弯构件:一般受弯构件:2.2.集中荷载作用下的独立梁:集中荷载作用下的独立梁:qAB325ab3211125125125抵抗弯
12、矩图弯矩图抵抗弯矩画出每个截面的抵抗弯矩抵抗弯矩图1、2、3分别为、筋的充分利用点2、3、a分别为、筋的不需要点设计时,应尽量使抵抗弯设计时,应尽量使抵抗弯矩图包住弯矩图,且两者矩图包住弯矩图,且两者越近越经济越近越经济4.9 4.9 起弯筋构造要求起弯筋构造要求几何中心轴几何中心轴3211acdeADE200d在在2点以外保证点以外保证正截面受弯正截面受弯在在满满足足正正截截面面抗抗弯弯承承载载力力的的条条件件下下,依依据据抵抵抗抗弯弯矩矩图图(材材料料图图),确确定定纵纵向向钢钢筋筋的的“充充分分利利用用点点”和和“理理论论截截断断点点”。再再按按规规范的要求,确定实际弯起点和实际截断点;
13、范的要求,确定实际弯起点和实际截断点;拉区钢筋不宜截断。拉区钢筋不宜截断。钢筋的锚固长度钢筋的锚固长度为为使使钢钢筋筋可可靠靠锚锚固固在在混混凝凝土土中中充充分分发发挥挥抗抗拉拉作作用用,而而在在伸伸入入支支座座时时保保持持的的一一定定长长度度,称称锚固长度锚固长度a.受拉钢筋的锚固长度受拉钢筋的锚固长度(基本锚固长度基本锚固长度):b.受压钢筋的锚固长度受压钢筋的锚固长度:c.钢筋在简支端的锚固钢筋在简支端的锚固:按构造按构造d.钢筋在中间支座的锚固钢筋在中间支座的锚固:上部纵向筋应贯穿中间支座上部纵向筋应贯穿中间支座;下部按构造下部按构造箍筋和弯起筋间距符合构造要求;箍筋和弯起筋间距符合构
14、造要求;弯弯起起筋筋锚锚固固长长度度:受受拉拉区区不不小小于于20d20d,受受压压区区不不小小于于10d10d,光光圆圆钢筋设弯钩梁底两侧钢筋不弯起;钢筋设弯钩梁底两侧钢筋不弯起;鸭筋(吊筋)必须将两端锚固在受压区,不得采用浮筋鸭筋(吊筋)必须将两端锚固在受压区,不得采用浮筋ss纵向受力钢筋在支座处的锚固ABqlasMAMB简支梁或连续梁简支端下部纵筋伸入支座的长度纵向钢筋的直径如梁内如梁内支座处的锚固不能满足上述要求,应采取加焊锚固支座处的锚固不能满足上述要求,应采取加焊锚固钢板等有效措施钢板等有效措施当按计算不需要箍筋进行抗剪时的箍筋构造配置当按计算不需要箍筋进行抗剪时的箍筋构造配置 当
15、截面高度当截面高度h300时,应沿梁全长设置箍筋时,应沿梁全长设置箍筋 当截面高度当截面高度h=150-300时,可仅在构件端部各时,可仅在构件端部各1/4跨度跨度范围内设置箍筋范围内设置箍筋 当在构件中部当在构件中部1/2跨度范围内有集中荷载作用时,应沿跨度范围内有集中荷载作用时,应沿梁全长设置箍筋梁全长设置箍筋 当截面高度当截面高度h150时,可不设置箍时,可不设置箍一、一、单项选择题单项选择题1.当梁高当梁高h800mm时,其箍筋的最小直径不应小于时,其箍筋的最小直径不应小于()。)。A、6mm;B、8mm;C、10mm;D、4mm;2.剪压破坏发生在(剪压破坏发生在()A、梁腹板很薄时
16、、梁腹板很薄时 B、剪跨比较大时、剪跨比较大时 C、钢筋用量较少时钢筋用量较少时 D、剪跨比适中,箍筋用量和间距适当且具有一般的、剪跨比适中,箍筋用量和间距适当且具有一般的 值的粱值的粱 3.梁内纵向钢筋的弯起点应设在按正截面抗弯计算该钢筋强度充分利用点梁内纵向钢筋的弯起点应设在按正截面抗弯计算该钢筋强度充分利用点以外以外 处以保证(处以保证()A、斜截面抗弯承载力斜截面抗弯承载力 B、斜截面抗剪承载力、斜截面抗剪承载力 C、正截面抗弯承载力正截面抗弯承载力 D、弯起钢筋能屈服、弯起钢筋能屈服4.条件相同的无腹筋梁,发生斜压、剪压、斜拉三种破坏形态时,梁的斜条件相同的无腹筋梁,发生斜压、剪压、
17、斜拉三种破坏形态时,梁的斜截面抗剪承载力的大致关系是(截面抗剪承载力的大致关系是()A、斜压破坏的承载力、斜压破坏的承载力=剪压破坏的承载力剪压破坏的承载力 斜拉破坏的承载力斜拉破坏的承载力 B、剪压破坏的承载力、剪压破坏的承载力 斜拉破坏的承载力斜拉破坏的承载力 斜压破坏的承载力斜压破坏的承载力 C、剪压破坏的承载力、剪压破坏的承载力 斜压破坏的承载力斜压破坏的承载力 斜拉破坏的承载力斜拉破坏的承载力 D、斜压破坏的承载力、斜压破坏的承载力 剪压破坏的承载力剪压破坏的承载力 斜拉破坏的承载力斜拉破坏的承载力ADCD一、一、单项选择题单项选择题6.规范规范规定梁的箍筋要满足最大间距规定梁的箍筋
18、要满足最大间距、最小直径、最小直径 及最小配筋率及最小配筋率 的要求,的要求,主要目的是(主要目的是()A、防斜压破坏、防斜压破坏B、防少筋破坏、防少筋破坏C、防超筋破坏、防超筋破坏D、防斜拉破坏、防斜拉破坏7.无腹筋梁斜截面的破坏形态主要有斜压破坏、剪压破坏和斜拉破坏三种。无腹筋梁斜截面的破坏形态主要有斜压破坏、剪压破坏和斜拉破坏三种。这三种破坏的性质是这三种破坏的性质是()。A、都属于脆性破坏、都属于脆性破坏 B、斜压破坏和斜拉破坏属于脆性破坏,剪压破坏属于延性破坏、斜压破坏和斜拉破坏属于脆性破坏,剪压破坏属于延性破坏 C、斜压破坏属于脆性破坏,剪压破坏和斜拉破坏属于延性破坏、斜压破坏属于
19、脆性破坏,剪压破坏和斜拉破坏属于延性破坏 D、都属于延性破坏、都属于延性破坏8.斜截面受剪承载力计算公式规定上限值斜截面受剪承载力计算公式规定上限值(截面最小尺寸截面最小尺寸)是为了是为了()A节省抗剪钢筋用量节省抗剪钢筋用量B减少构件的混凝土用量减少构件的混凝土用量 C避免出现脆性破坏避免出现脆性破坏D使截面尺寸最小使截面尺寸最小9.受弯构件的配箍筋率过大,在荷载作用下,可能产生的破坏形态是受弯构件的配箍筋率过大,在荷载作用下,可能产生的破坏形态是()破坏。破坏。A剪压剪压 B斜拉斜拉 C斜压斜压 D弯压弯压DBCC二、选择题(多项选择)二、选择题(多项选择)1.受弯构件斜面破坏有三种形态即
20、(受弯构件斜面破坏有三种形态即()A、剪压破坏、剪压破坏 B、扭转破坏、扭转破坏 C、斜压破坏、斜压破坏 D、倾覆破坏、倾覆破坏 E、斜拉破坏、斜拉破坏2.梁的斜截面抗弯承载力应采取构造措施来保证主要是梁的斜截面抗弯承载力应采取构造措施来保证主要是()A、弯起钢筋的弯起点、弯起钢筋的弯起点 B、提高混凝土的强度、提高混凝土的强度 C、增加纵向受力钢筋、增加纵向受力钢筋 D、纵向钢筋截断点、纵向钢筋截断点 E、钢筋的锚固长度钢筋的锚固长度A、C、EA、D、E三、判断题(对的在括号内打三、判断题(对的在括号内打“”,错,错的打的打“”)1.梁的斜截面剪承裁力公式适用条件中的梁的斜截面剪承裁力公式适
21、用条件中的上限值上限值-最小截面尺寸是防止斜拉最小截面尺寸是防止斜拉破坏。(破坏。()2.梁的设计弯矩图即为材料抵抗弯矩图。梁的设计弯矩图即为材料抵抗弯矩图。()3.箍筋配得越多,梁的抗剪承载力越高。箍筋配得越多,梁的抗剪承载力越高。()四、填空题四、填空题1.受弯构件的箍筋直径和间距除应满足计算要求受弯构件的箍筋直径和间距除应满足计算要求外,还应该满足外,还应该满足_构造构造_的要求。的要求。2.在斜截面设计过程中,当遇到在斜截面设计过程中,当遇到V0.25fcbh0时时应应 _增大截面尺寸或提高混凝土强度增大截面尺寸或提高混凝土强度_ 后再进行设后再进行设计;当遇到计;当遇到V0.7fcbh0时,按时,按 _无腹筋梁无腹筋梁_ 进行进行截面设计。截面设计。3.钢筋混凝土无腹筋梁斜截面破坏形态,主要与钢筋混凝土无腹筋梁斜截面破坏形态,主要与 _剪跨比剪跨比_ 有关。有关。4.为保证钢筋混凝土受弯构件斜截面承载力,除为保证钢筋混凝土受弯构件斜截面承载力,除应有合适的截面尺寸和材料强度外应配置应有合适的截面尺寸和材料强度外应配置_箍筋箍筋_ 和和(或或)_起弯钢筋起弯钢筋_ 钢筋抗剪。钢筋抗剪。