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1、LOGO第五章 受弯构件的斜截面承载力 本章要点本章要点v深深深深刻刻刻刻理理理理解解解解受受受受弯弯弯弯构构构构件件件件斜斜斜斜截截截截面面面面受受受受剪剪剪剪的的的的三三三三种种种种破破破破坏坏坏坏形形形形态及其防止对策；态及其防止对策；态及其防止对策；态及其防止对策；v熟练掌握梁的斜截面受剪承载力计算；熟练掌握梁的斜截面受剪承载力计算；熟练掌握梁的斜截面受剪承载力计算；熟练掌握梁的斜截面受剪承载力计算；v理解梁内纵向钢筋弯起和截断的构造要求；理解梁内纵向钢筋弯起和截断的构造要求；理解梁内纵向钢筋弯起和截断的构造要求；理解梁内纵向钢筋弯起和截断的构造要求；v知知知知道道道道梁梁梁梁内内内内
2、各各各各种种种种钢钢钢钢筋筋筋筋，包包包包括括括括纵纵纵纵向向向向受受受受力力力力钢钢钢钢筋筋筋筋、纵纵纵纵向构造钢筋、架立筋和箍筋等的构造要求。向构造钢筋、架立筋和箍筋等的构造要求。向构造钢筋、架立筋和箍筋等的构造要求。向构造钢筋、架立筋和箍筋等的构造要求。5.1 概概 述述设计受弯构件应满足的要求？设计受弯构件应满足的要求？设计受弯构件应满足的要求？设计受弯构件应满足的要求？弯弯矩矩作作用用 沿沿正正截截面面破破坏坏 正正截截面面受受弯弯承承载载力力要要足足够够，配纵筋配纵筋弯弯矩矩、剪剪力力共共同同作作用用 沿沿斜斜截截面面破破坏坏 斜斜截截面面承承载载力力要足够，要足够，配箍筋、弯起钢
3、筋配箍筋、弯起钢筋斜截面受剪破坏斜截面受剪破坏斜截面受剪破坏斜截面受剪破坏 斜截面受剪承载力足够斜截面受剪承载力足够斜截面受剪承载力足够斜截面受剪承载力足够 计算和计算和计算和计算和构造要求构造要求构造要求构造要求 斜截面受弯破坏斜截面受弯破坏斜截面受弯破坏斜截面受弯破坏 斜截面受弯承载力足够斜截面受弯承载力足够斜截面受弯承载力足够斜截面受弯承载力足够 构造要构造要构造要构造要求求求求 5.2 5.2 斜裂缝、剪跨比及斜截面斜裂缝、剪跨比及斜截面斜裂缝、剪跨比及斜截面斜裂缝、剪跨比及斜截面 受剪破坏形态受剪破坏形态受剪破坏形态受剪破坏形态一、斜裂缝的形成一、斜裂缝的形成 Formation o
4、f Diagonal CracksFormation of Diagonal Cracks 当拉应变达到混凝土的极限拉当拉应变达到混凝土的极限拉应变值时，混凝土开裂应变值时，混凝土开裂主应力：主应力：主拉应力作用方向：主拉应力作用方向：弯剪斜裂缝弯剪斜裂缝弯剪斜裂缝弯剪斜裂缝腹剪斜裂缝腹剪斜裂缝腹剪斜裂缝腹剪斜裂缝箍筋弯起钢筋腹筋弯剪斜裂缝弯剪斜裂缝弯剪斜裂缝弯剪斜裂缝腹剪斜裂缝腹剪斜裂缝腹剪斜裂缝腹剪斜裂缝二、剪跨比二、剪跨比 Shear span ratioShear span ratio剪跨比反映了截面上剪跨比反映了截面上剪跨比反映了截面上剪跨比反映了截面上正应力和剪应力的相正应力和剪应
5、力的相正应力和剪应力的相正应力和剪应力的相对比值，是计算斜截对比值，是计算斜截对比值，是计算斜截对比值，是计算斜截面受剪承载力的一个面受剪承载力的一个面受剪承载力的一个面受剪承载力的一个重要参数。重要参数。重要参数。重要参数。对集中荷载简支梁对集中荷载简支梁对集中荷载简支梁对集中荷载简支梁h0a三、受弯构件斜截面受力分析三、受弯构件斜截面受力分析斜裂缝出现后：斜裂缝出现后：斜裂缝出现后：斜裂缝出现后：1 1 1 1）混凝土剪应力增加）混凝土剪应力增加）混凝土剪应力增加）混凝土剪应力增加2 2 2 2）剪剪剪剪压压压压区区区区混混混混凝凝凝凝土土土土压压压压应应应应力力力力大大增加大大增加大大增
6、加大大增加3 3 3 3）与与与与斜斜斜斜裂裂裂裂缝缝缝缝相相相相交交交交的的的的纵纵纵纵向向向向钢钢钢钢筋筋筋筋拉拉拉拉应应应应力力力力突突突突增增增增，导导导导致致致致钢钢钢钢筋筋筋筋与与与与混混混混凝凝凝凝土土土土粘粘粘粘结结结结应应应应力力力力增增增增大大大大，从从从从而而而而可可可可能能能能出出出出现现现现纵纵纵纵向向向向钢钢钢钢筋筋筋筋的的的的粘结裂缝或撕裂裂缝粘结裂缝或撕裂裂缝粘结裂缝或撕裂裂缝粘结裂缝或撕裂裂缝。1 1无腹筋梁受力分析无腹筋梁受力分析开裂初期呈梳状结构。齿上受力情况：开裂初期呈梳状结构。齿上受力情况：开裂初期呈梳状结构。齿上受力情况：开裂初期呈梳状结构。齿上受力
7、情况：纵筋拉力；纵筋拉力；纵筋拉力；纵筋拉力；纵筋销纵筋销纵筋销纵筋销栓力；栓力；栓力；栓力；骨料咬合力。骨料咬合力。骨料咬合力。骨料咬合力。加载后期，梳齿状的作用很小，梁上的加载后期，梳齿状的作用很小，梁上的加载后期，梳齿状的作用很小，梁上的加载后期，梳齿状的作用很小，梁上的荷载大部分由上部拱体及钢筋来承担。荷载大部分由上部拱体及钢筋来承担。荷载大部分由上部拱体及钢筋来承担。荷载大部分由上部拱体及钢筋来承担。无腹筋梁的梳形拱模型 2 2有腹筋梁受力分析有腹筋梁受力分析 斜裂缝出现后箍筋的作用斜裂缝出现后箍筋的作用斜裂缝出现后箍筋的作用斜裂缝出现后箍筋的作用2 2 2 2）箍箍箍箍筋筋筋筋控控
8、控控制制制制了了了了斜斜斜斜裂裂裂裂缝缝缝缝的的的的开开开开展展展展，增增增增加加加加了了了了剪剪剪剪压压压压区区区区的的的的面面面面积积积积，使使使使VcVcVcVc增加，骨料咬合力增加，骨料咬合力增加，骨料咬合力增加，骨料咬合力VaVaVaVa也增加也增加也增加也增加；3 3 3 3）吊吊吊吊住住住住纵纵纵纵筋筋筋筋，延延延延缓缓缓缓了了了了撕撕撕撕裂裂裂裂裂裂裂裂缝缝缝缝的的的的开开开开展展展展，增增增增强强强强了了了了纵纵纵纵筋筋筋筋销销销销栓栓栓栓作作作作用用用用V V V Vd d d d。4 4 4 4）箍箍箍箍筋筋筋筋参参参参与与与与斜斜斜斜截截截截面面面面的的的的受受受受弯弯
9、弯弯，使使使使斜斜斜斜裂裂裂裂缝缝缝缝出出出出现现现现后后后后纵纵纵纵筋筋筋筋应应应应力力力力s s s s的的的的增量减小。增量减小。增量减小。增量减小。1 1 1 1）斜斜斜斜裂裂裂裂缝缝缝缝出出出出现现现现后后后后，部部部部分分分分剪剪剪剪力力力力由由由由箍箍箍箍筋筋筋筋承承承承担担担担，增增增增强强强强了了了了梁梁梁梁的的的的剪力传递能力剪力传递能力剪力传递能力剪力传递能力；A AB BC CD DE EV V V VT T T TV V V Vc c c cD D D Dc c c cV V V Vd d d dV V V Va a a a 梁的剪力传递机构为梁的剪力传递机构为桁架与
10、拱的复合传递机构。桁架与拱的复合传递机构。斜裂缝间齿状体混凝土如斜压腹杆；箍筋的作用如竖向拉杆。斜裂缝间齿状体混凝土如斜压腹杆；箍筋的作用如竖向拉杆。临界斜裂缝上部受压区混凝土（拱体）相当于受压弦杆；纵筋临界斜裂缝上部受压区混凝土（拱体）相当于受压弦杆；纵筋相当于下弦拉杆。相当于下弦拉杆。有腹筋梁的拱型桁架模型与无腹筋梁梳形拱模型的主要区别：与无腹筋梁梳形拱模型的主要区别：1、考虑了箍筋的受拉作用；、考虑了箍筋的受拉作用；2、考虑了斜裂缝间混凝土的受压作用、考虑了斜裂缝间混凝土的受压作用四、斜截面受剪破坏的三种主要形态 Shear Failure ModeShear Failure Mode
11、1 1无腹筋梁的斜截面受剪破坏形态无腹筋梁的斜截面受剪破坏形态u 斜压破坏斜压破坏斜压破坏斜压破坏（l l3）P f斜拉破坏斜拉破坏diagonal tension failure 剪跨比剪跨比较大，较大，拱作用较小拱作用较小。一一旦旦出出现现斜斜裂裂缝缝，就就很很快快形形成成临临界界斜斜裂裂缝缝,破破坏坏荷荷载载与与出出现现斜斜裂缝时的荷载很接近。裂缝时的荷载很接近。最最后后破破坏坏是是由由于于混混凝凝土土（斜斜向向）拉坏引起。拉坏引起。剪剪力力主主要要靠靠拉拉应应力力（梁梁机机构构）传传递递，承承载载力力取取决决于于混混凝凝土土抗抗拉拉强度，具有很明显的脆性。强度，具有很明显的脆性。无腹筋
12、斜拉破坏试验录像无腹筋斜拉破坏试验录像u 剪压破坏剪压破坏剪压破坏剪压破坏（1l l3）P f剪压破坏剪压破坏shear compression failure 剪跨比较小，剪跨比较小，有一定拱作用有一定拱作用 斜斜裂裂缝缝出出现现，部部分分荷荷载载通通过过拱拱作作用用传传递递到到支支座座，承承载载力力没没有有很很快丧失，最后形成临界斜裂缝。快丧失，最后形成临界斜裂缝。最最后后,拱拱顶顶处处混混凝凝土土在在剪剪应应力力和和压压应应力力共共同同作作用用下下，达达到到混混凝凝土的复合受力下的强度而破坏。土的复合受力下的强度而破坏。剪剪力力部部分分靠靠拱拱机机构构部部分分靠靠梁梁机机构构传传递递，承
13、承载载力力取取决决于于混混凝凝土土的的复复合合应应力力下下（剪剪压压）的的强强度度。承承载载力力介介于于斜斜压压和和斜斜拉拉之之间间，破破坏坏有一定预兆。有一定预兆。无腹筋剪压破坏试验录像无腹筋剪压破坏试验录像无腹筋梁的受剪破坏都是脆性且无腹筋梁的受剪破坏都是脆性且承载力不同：承载力不同：斜拉破坏为受拉脆性破坏，脆斜拉破坏为受拉脆性破坏，脆性性质最显著，承载力最低。性性质最显著，承载力最低。斜压破坏为受压脆性破坏，承斜压破坏为受压脆性破坏，承载力最高。载力最高。剪压破坏界于受拉和受压脆性剪压破坏界于受拉和受压脆性破坏之间。承载力次之。破坏之间。承载力次之。不同破坏形态的原因主要是由于不同破坏形
14、态的原因主要是由于不同破坏形态的原因主要是由于不同破坏形态的原因主要是由于传力路径的变化引起应力状态的传力路径的变化引起应力状态的传力路径的变化引起应力状态的传力路径的变化引起应力状态的不同而产生的。不同而产生的。不同而产生的。不同而产生的。2 2有腹筋梁的斜截面受剪破坏形态有腹筋梁的斜截面受剪破坏形态u 配箍率配箍率配箍率配箍率svsvsvsvu 破坏形态破坏形态破坏形态破坏形态 设计时以设计时以剪压破坏剪压破坏作为计算依据，作为计算依据，用构造处理避用构造处理避免斜压、斜拉破坏免斜压、斜拉破坏箍筋适量梁受剪破坏试验录像箍筋适量梁受剪破坏试验录像箍筋较少梁受剪破坏试验录像箍筋较少梁受剪破坏试
15、验录像箍筋较多梁受剪破坏试验录像箍筋较多梁受剪破坏试验录像5.4 斜截面受剪承载力计算公式斜截面受剪承载力计算公式一、影响斜截面受剪承载力的主要因素一、影响斜截面受剪承载力的主要因素 影影响响荷荷载载传传递递机机构构，从从而而直直接接影影响响到到梁梁中中的的应应力力状态。状态。剪剪跨跨比比l l大大，荷荷载载主主要要依依靠拉应力传递到支座。靠拉应力传递到支座。剪剪跨跨比比l l 小小，荷荷载载主主要要依依靠压应力传递到支座。靠压应力传递到支座。1 1剪跨比剪跨比承承受受集集中中荷荷载载的的梁梁,随随着着剪剪跨跨比比增增大大,受受剪剪承承载力下降载力下降承承受受均均布布荷荷载载的的梁梁,随随着着
16、跨跨高高比比增增大大,受受剪剪承承载力下降载力下降 2 2混凝土强度混凝土强度 斜截面的破坏是因混凝土达到极限强度而破坏。所以混凝斜截面的破坏是因混凝土达到极限强度而破坏。所以混凝土强度对受剪承载力有很大的影响，土强度对受剪承载力有很大的影响，斜截面抗剪承载力随着斜截面抗剪承载力随着混凝土强度提高而提高。混凝土强度提高而提高。3 3腹筋数量腹筋数量0 0 0 01.01.01.01.0 2.02.02.02.0 3.03.03.03.01.01.01.01.02.02.02.02.03.03.03.03.04.04.04.04.05.05.05.05.0 斜斜拉拉破破坏坏取取决决于于ft，在在
17、剪剪跨跨比比很很小小时时的的斜斜压压破破坏坏取取决决于于fc，剪剪压压破破坏坏也也基基本本取取决决于于fc。斜斜压压破破坏坏可可认认为为是是受受剪承载力的上限。剪承载力的上限。斜截面受剪承载力随箍筋斜截面受剪承载力随箍筋配筋率的增大而提高。配筋率的增大而提高。4 4纵筋配筋率纵筋配筋率 纵筋配筋率越大，纵筋配筋率越大，破坏时的剪压区高度越大，从而提高了破坏时的剪压区高度越大，从而提高了混凝土的抗剪能力；纵筋可以抑制斜裂缝的开展，增大斜裂混凝土的抗剪能力；纵筋可以抑制斜裂缝的开展，增大斜裂缝间的骨料咬合作用；纵筋本身的横截面也能承受少量剪力缝间的骨料咬合作用；纵筋本身的横截面也能承受少量剪力（即
18、销栓力）。（即销栓力）。5 5截面尺寸和形状截面尺寸和形状 梁高度很大时，撕裂裂缝比较明显，销栓作用大大降梁高度很大时，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。低，斜裂缝宽度也较大，削弱了骨料咬合作用。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。T T形截面有受压翼缘，增加了剪压区面积，对斜拉和形截面有受压翼缘，增加了剪压区面积，对斜拉和剪压破坏的受剪承载力有提高（剪压破坏的受剪承载力有提高（20%20%），但对斜压破坏），但对斜压破坏的受剪承载力并没有提高。的受剪承载力并没有提高。无腹筋梁的受剪破坏都是脆性的无腹筋梁的受剪破坏都是脆性的无
19、腹筋梁的受剪破坏都是脆性的无腹筋梁的受剪破坏都是脆性的,规范规范规范规范仅对仅对仅对仅对h150mmh150mmh150mmh150mm的小梁（如过梁、檩条）可采用无腹筋。的小梁（如过梁、檩条）可采用无腹筋。的小梁（如过梁、檩条）可采用无腹筋。的小梁（如过梁、檩条）可采用无腹筋。6 6其他因素其他因素二、斜截面受剪承载力计算公式二、斜截面受剪承载力计算公式 影响受剪承载力的因素很多，很难综合考虑，影响受剪承载力的因素很多，很难综合考虑，影响受剪承载力的因素很多，很难综合考虑，影响受剪承载力的因素很多，很难综合考虑，规规规规范范范范目前采用的是目前采用的是目前采用的是目前采用的是半理论半经验半理
20、论半经验半理论半经验半理论半经验的实用计算公式：的实用计算公式：的实用计算公式：的实用计算公式：uu 斜压破坏斜压破坏斜压破坏斜压破坏控制截面的最小尺寸控制截面的最小尺寸控制截面的最小尺寸控制截面的最小尺寸uu 斜拉破坏斜拉破坏斜拉破坏斜拉破坏控制箍筋的最小配筋率及构造要求控制箍筋的最小配筋率及构造要求控制箍筋的最小配筋率及构造要求控制箍筋的最小配筋率及构造要求uu 剪压破坏剪压破坏剪压破坏剪压破坏通过计算使构件满足一定的斜截面受通过计算使构件满足一定的斜截面受通过计算使构件满足一定的斜截面受通过计算使构件满足一定的斜截面受剪承载力。剪承载力。剪承载力。剪承载力。规范规范规范规范的受剪承载力计
21、算公式是根据剪压破坏特征建立。的受剪承载力计算公式是根据剪压破坏特征建立。的受剪承载力计算公式是根据剪压破坏特征建立。的受剪承载力计算公式是根据剪压破坏特征建立。Vc剪压区混凝土的抗剪承载力，剪压区混凝土的抗剪承载力，与剪压区面积有关，而剪压区面积与剪压区面积有关，而剪压区面积与斜裂缝开展宽度、长度有关，斜与斜裂缝开展宽度、长度有关，斜裂缝的开展与箍筋数量、强度有关裂缝的开展与箍筋数量、强度有关Vcs混凝土、箍筋共同承担的剪力混凝土、箍筋共同承担的剪力 梁发生剪压破坏时，斜截面受剪承载力由三部分组成：梁发生剪压破坏时，斜截面受剪承载力由三部分组成：梁发生剪压破坏时，斜截面受剪承载力由三部分组成
22、：梁发生剪压破坏时，斜截面受剪承载力由三部分组成：1 1基本假设基本假设 梁梁梁梁剪剪剪剪压压压压破破破破坏坏坏坏时时时时，与与与与斜斜斜斜裂裂裂裂缝缝缝缝相相相相交交交交的的的的箍箍箍箍筋筋筋筋和和和和弯弯弯弯起起起起钢钢钢钢筋筋筋筋的的的的拉拉拉拉应应应应力力力力都都都都达达达达到到到到其其其其屈屈屈屈服服服服强强强强度度度度，但但但但要要要要考考考考虑虑虑虑拉拉拉拉应应应应力力力力可可可可能能能能不不不不均均均均匀匀匀匀，特别是靠近剪压区的箍筋有可能达不到屈服强度。特别是靠近剪压区的箍筋有可能达不到屈服强度。特别是靠近剪压区的箍筋有可能达不到屈服强度。特别是靠近剪压区的箍筋有可能达不到屈
23、服强度。为为为为了了了了计计计计算算算算简简简简便便便便，不不不不计计计计入入入入咬咬咬咬合合合合力力力力和和和和销销销销栓栓栓栓力力力力对对对对受受受受剪剪剪剪承承承承载载载载力力力力的贡献。的贡献。的贡献。的贡献。截截截截面面面面尺尺尺尺寸寸寸寸的的的的影影影影响响响响主主主主要要要要对对对对无无无无腹腹腹腹筋筋筋筋的的的的受受受受弯弯弯弯构构构构件件件件，故故故故仅仅仅仅在在在在不不不不配箍筋和弯起钢筋的厚板计算时才予以考虑。配箍筋和弯起钢筋的厚板计算时才予以考虑。配箍筋和弯起钢筋的厚板计算时才予以考虑。配箍筋和弯起钢筋的厚板计算时才予以考虑。剪剪剪剪跨跨跨跨比比比比是是是是影影影影响响
24、响响斜斜斜斜截截截截面面面面承承承承载载载载力力力力的的的的重重重重要要要要因因因因素素素素之之之之一一一一，但但但但为为为为了了了了计计计计算算算算公公公公式式式式应应应应用用用用简简简简便便便便，仅仅仅仅在在在在计计计计算算算算受受受受集集集集中中中中荷荷荷荷载载载载为为为为主主主主的的的的独独独独立立立立梁梁梁梁时才考虑了时才考虑了时才考虑了时才考虑了 的影响。的影响。的影响。的影响。2 2无腹筋梁混凝土剪压区受剪承载力试验结果与取值无腹筋梁混凝土剪压区受剪承载力试验结果与取值 我我我我我我国国国国国国混混混混混混凝凝凝凝凝凝土土土土土土结结结结结结构构构构构构设设设设设设计计计计计计规
25、规规规规规范范范范范范规规规规规规定定定定定定的的的的的的受受受受受受弯弯弯弯弯弯构构构构构构件件件件件件斜斜斜斜斜斜截截截截截截面面面面面面受受受受受受剪剪剪剪剪剪承承承承承承载载载载载载力力力力力力的的的的的的计计计计计计算算算算算算公公公公公公式式式式式式主主主主主主要要要要要要是是是是是是以以以以以以无无无无无无腹腹腹腹腹腹筋筋筋筋筋筋梁梁梁梁梁梁的的的的的的试试试试试试验验验验验验结结结结结结果果果果果果为为为为为为基础的。基础的。基础的。基础的。基础的。基础的。图4-17 无腹筋梁混凝土剪压区受剪承载力的试验结果(a)均布荷载作用下；(b)集中荷载作用下 3 3计算公式计算公式uu
26、 仅配置箍筋的矩形、仅配置箍筋的矩形、仅配置箍筋的矩形、仅配置箍筋的矩形、T T T T形和形和形和形和I I I I形截面受弯构件的斜截面形截面受弯构件的斜截面形截面受弯构件的斜截面形截面受弯构件的斜截面受剪承载力设计值受剪承载力设计值受剪承载力设计值受剪承载力设计值uu 当配置箍筋和弯起钢筋时，矩形、当配置箍筋和弯起钢筋时，矩形、当配置箍筋和弯起钢筋时，矩形、当配置箍筋和弯起钢筋时，矩形、T T T T形和形和形和形和I I I I形截面受弯形截面受弯形截面受弯形截面受弯构件的斜截面承载力设计值构件的斜截面承载力设计值构件的斜截面承载力设计值构件的斜截面承载力设计值a a 为弯起钢筋与构件
27、轴线的夹角，一般取为弯起钢筋与构件轴线的夹角，一般取45当当截面高度截面高度h超过超过800mm，取，取60uu不配置箍筋和弯起钢筋的一般板类受弯构件，其斜截面不配置箍筋和弯起钢筋的一般板类受弯构件，其斜截面不配置箍筋和弯起钢筋的一般板类受弯构件，其斜截面不配置箍筋和弯起钢筋的一般板类受弯构件，其斜截面受剪承载力设计值受剪承载力设计值受剪承载力设计值受剪承载力设计值当当h0 0.7ftbh0栏的最大箍筋间距栏的最大箍筋间距smax的规定。的规定。画剪力图，确定计算位置，画剪力图，确定计算位置，算出各计算截面的剪力算出各计算截面的剪力若为集中荷载下的独立梁，若为集中荷载下的独立梁，应计算应计算
28、V V集集/V/V总总7575验算截面限制条件验算截面限制条件是否按计算配腹筋是否按计算配腹筋按构造要求确定按构造要求确定n及及Asv1，然后求然后求s，并使，并使ssmax；验算配箍率：验算配箍率：否否增大增大bx xh提高提高fc否否按构造配箍按构造配箍是是仅仅配配箍箍筋筋梁梁的的设设计计计计算算 2 2计算步骤计算步骤按构造要求按构造要求选定箍筋用量选定箍筋用量根据已配纵筋根据已配纵筋选定选定A Asbsb 兼兼配配弯弯起起筋筋梁梁的的设设计计计计算算按构造要求确定按构造要求确定n及及Asv1，然后求然后求s，并使，并使ssmax；验算配箍率：验算配箍率：截面复核截面复核注意计算位置的确
29、定注意计算位置的确定注意计算位置的确定注意计算位置的确定注意适用条件的验算注意适用条件的验算5.5 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受弯构件斜截面承载力包括受弯构件斜截面承载力包括u 斜截面受剪承载力斜截面受剪承载力u 斜截面受弯承载力斜截面受弯承载力斜截面受弯承载力可不进行斜截面受弯承载力可不进行斜截面受弯承载力可不进行斜截面受弯承载力可不进行计算，而用纵筋的弯起、截计算，而用纵筋的弯起、截计算，而用纵筋的弯起、截计算，而用纵筋的弯起、截断、锚固及箍筋间距等构造断、锚固及箍筋间距等构造断、锚固及箍筋间距等构造断、锚固及箍筋间距等构造措施来保证。措施来保证。措施来保
30、证。措施来保证。一、抵抗弯矩图、设计弯矩图 为节约钢材，可根据设计弯矩图的变化将钢筋弯为节约钢材，可根据设计弯矩图的变化将钢筋弯为节约钢材，可根据设计弯矩图的变化将钢筋弯为节约钢材，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起作受剪钢筋或截断。但钢筋的弯起和截断均应满足起作受剪钢筋或截断。但钢筋的弯起和截断均应满足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。受弯承载力的要求。受弯承载力的要求。受弯承载力的要求。q2f221f20M图Mu图M图2f221f20Mmax按每根按每根(或每组或每组)钢筋的的面钢筋的的面积比例划分出各根积比例划分出
31、各根(或各组或各组)钢筋的所提供的受弯承载力钢筋的所提供的受弯承载力Mui，Mui可近似取可近似取q2f221f20Mu图M 图2f221f201 1 1 1202020201 1 1 1222222221 1 1 1222222221 1 1 13 3 3 32 2 2 2a a a a1 1 1 1、2 2 2 2、3 3 3 3分别为分别为分别为分别为、筋的充分利用点筋的充分利用点筋的充分利用点筋的充分利用点2 2 2 2、3 3 3 3、a a a a分别为分别为分别为分别为、筋的不需要点筋的不需要点筋的不需要点筋的不需要点二、钢筋的弯起 根据根据M M图的变化将钢筋弯起时需绘制图的变
32、化将钢筋弯起时需绘制M Mu u图，使得图，使得M Mu u图包住图包住M M图，以图，以满足正截面受弯承载力的要求满足正截面受弯承载力的要求。2f221f202f221f20 Mu2 Mu112ccdd弯起钢筋与梁截面弯起钢筋与梁截面弯起钢筋与梁截面弯起钢筋与梁截面高度的中心线相交高度的中心线相交高度的中心线相交高度的中心线相交时，认为其不再提时，认为其不再提时，认为其不再提时，认为其不再提供受弯承载力。供受弯承载力。供受弯承载力。供受弯承载力。纵筋的弯起除满足纵筋的弯起除满足正截面抗弯要求正截面抗弯要求（抵抗弯矩图（抵抗弯矩图覆盖设计弯矩图）外，还必须满足覆盖设计弯矩图）外，还必须满足斜截
33、面抗弯要求斜截面抗弯要求。Mu2 Mu112ccdd 我国我国我国我国规范规范规范规范规定：规定：规定：规定：弯起点与按计算充分利用该钢筋弯起点与按计算充分利用该钢筋弯起点与按计算充分利用该钢筋弯起点与按计算充分利用该钢筋截面之间的距离不应小于截面之间的距离不应小于截面之间的距离不应小于截面之间的距离不应小于0.50.5h ho o 在在在在连连连连续续续续梁梁梁梁中中中中，如如如如果果果果跨跨跨跨中中中中承承承承受受受受正正正正弯弯弯弯矩矩矩矩的的的的纵纵纵纵向向向向钢钢钢钢筋筋筋筋弯弯弯弯起起起起，并并并并把把把把它它它它作作作作为为为为承承承承担担担担支支支支座座座座负负负负弯弯弯弯矩矩
34、矩矩的的的的钢钢钢钢筋筋筋筋也也也也必须遵循这一规定。必须遵循这一规定。必须遵循这一规定。必须遵循这一规定。当当弯弯起起钢钢筋筋作作为为抗抗剪剪腹腹筋筋时时，其其间间距距还还应应满满足足抗抗剪剪的的构构造造要要求求，同同时时弯弯折折终终点点应应有有一一直直线线段段锚锚固固长长度度，当当直直线线段段位位于于受受拉拉区区时时，直直线线段段长长度度不不小小于于20d20d；当当直直线线段段位位于于受受压压区区时时，直直线线段段长长度度不不小小于于10d,10d,对对于于光光面面弯弯起起钢钢筋筋，在在末末端端还还应设置弯钩。应设置弯钩。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当
35、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截面的承载力要求时截面的承载力要求时，可单独设置仅作为，可单独设置仅作为，可单独设置仅作为，可单独设置仅作为受剪的弯起钢筋，称为受剪的弯起钢筋，称为受剪的弯起钢筋，称为受剪的弯起钢筋，称为“鸭筋鸭筋鸭筋鸭筋”，不允许，不允许，不允许，不允许设置浮筋。设置浮筋。设置浮筋。设置浮筋。纵筋弯起应满足的要求：纵筋弯起应满足的要求：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 Mu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0.5h
36、03、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三、纵筋的锚固三、纵筋的锚固1 1 1 1基本锚固长度基本锚固长度基本锚固长度基本锚固长度l l l labababab 混凝土结构设计规范GB 500102010规定的受拉钢筋锚固长度lab为钢筋的基本锚固长度基本锚固长度。图2-27 钢筋的受拉锚固长度计算简图2 2 2 2受拉钢筋的锚固受拉钢筋的锚固受拉钢筋的锚固受拉钢筋的锚固 实际结构中的受拉钢筋锚固长度还应根据锚固条件的不同按下式计算，并不小于200mm。1）当带肋钢筋的公称直径大于25mm时，取1.10；2）环氧树脂涂层带肋钢筋取1.25；3）施工过程中易扰
37、动的钢筋取1.10；4）当纵向受力钢筋的实际面积大于其设计计算面积时，修正系数取设计计算面积与实际配筋面积的比值，但对有抗震设防要求及直接承受动力荷载的结构构件，不应考虑此项修正；5）锚固钢筋的保护层厚度为3d时修正系数可取0.80，保护层厚度为5d时修正系数可取0.70，中间按内插取值，此处d为锚固钢筋直径；6）当多于上述一项时，可按连乘计算，但不应小于0.6；对预应力筋，可取1.0。uu 受拉钢筋的锚固长度受拉钢筋的锚固长度受拉钢筋的锚固长度受拉钢筋的锚固长度uu 锚固区的横向构造钢筋锚固区的横向构造钢筋锚固区的横向构造钢筋锚固区的横向构造钢筋 当锚固钢筋的保护层厚度不大于5d时，锚固长度
38、范围内应配置直径不小于d/4的横向构造钢筋。uu 锚固措施锚固措施锚固措施锚固措施3 3 3 3受压钢筋的锚固受压钢筋的锚固受压钢筋的锚固受压钢筋的锚固 混凝土结构中的纵向受压钢筋，当计算中充分利用其抗压强度时，锚固长度不应小于相应受拉锚固长度的70%。受压钢筋不应采用末端弯钩和一侧贴焊锚筋的锚固措施。受压钢筋锚固长度范围内的横向构造钢筋与受检钢筋的相同。梁、板中纵向受力钢筋在支座处的锚固以及钢筋的连接将在第4章4.6中讲述。2 2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，使粘结作用得到改善。因此支座处有横向压应力，使粘结作用得到改善。因此简支支座处下部纵筋的锚固长度简支支座处下部
39、纵筋的锚固长度可比基本锚固长度减小可比基本锚固长度减小。当当V0.7ftbh0时，时，las5d当当V0.7ftbh0时时，las12d（带带肋钢筋）肋钢筋）,las15d（光面钢筋）。（光面钢筋）。对于板对于板，一般剪力较小，通，一般剪力较小，通常满足常满足V0.7ftbh0的条件。且的条件。且连续板的中间支座一般无正连续板的中间支座一般无正弯矩，因此板的简支支座和弯矩，因此板的简支支座和中间支座下部纵向受力钢筋中间支座下部纵向受力钢筋的锚固长度均取的锚固长度均取las5d。3 3边支座边支座 当柱截面高度足够时，框架梁当柱截面高度足够时，框架梁上部纵筋上部纵筋可用直线方式可用直线方式伸入支
40、座锚固，锚固长度不小于伸入支座锚固，锚固长度不小于las，且应伸过柱中心线不且应伸过柱中心线不小于小于5d5d。当柱截面高度不足以布置直线钢筋时，应将梁上部纵当柱截面高度不足以布置直线钢筋时，应将梁上部纵筋伸至节点外边并向下弯折，筋伸至节点外边并向下弯折，但弯折前的水平投影长度但弯折前的水平投影长度lah0.40.4las，弯折后的垂直长度不应小于弯折后的垂直长度不应小于15d15d。0.4la15dla0.7la受拉钢筋受压钢筋下部纵筋伸入支座的锚固要求：下部纵筋伸入支座的锚固要求：下部纵筋伸入支座的锚固要求：下部纵筋伸入支座的锚固要求：当计算中不利用其强度时当计算中不利用其强度时当计算中不
41、利用其强度时当计算中不利用其强度时，锚固长度可按，锚固长度可按，锚固长度可按，锚固长度可按V0.7V0.7f ft tbhbh0 0时的时的时的时的简支支座考虑；简支支座考虑；简支支座考虑；简支支座考虑；当计算中充分利用钢筋的抗拉强度时，当计算中充分利用钢筋的抗拉强度时，当计算中充分利用钢筋的抗拉强度时，当计算中充分利用钢筋的抗拉强度时，钢筋伸入支座的钢筋伸入支座的钢筋伸入支座的钢筋伸入支座的锚固长度不应小于锚固长度不应小于锚固长度不应小于锚固长度不应小于l lasas。若柱截面高度不够时，可将钢筋向。若柱截面高度不够时，可将钢筋向。若柱截面高度不够时，可将钢筋向。若柱截面高度不够时，可将钢筋
42、向上弯折，弯折的构造要求与上部钢筋向下弯折情况相同。上弯折，弯折的构造要求与上部钢筋向下弯折情况相同。上弯折，弯折的构造要求与上部钢筋向下弯折情况相同。上弯折，弯折的构造要求与上部钢筋向下弯折情况相同。0.4la15dla0.7la受拉钢筋受压钢筋 当计算中充分利用钢筋的受压强度时，当计算中充分利用钢筋的受压强度时，当计算中充分利用钢筋的受压强度时，当计算中充分利用钢筋的受压强度时，钢筋伸入支座的锚钢筋伸入支座的锚钢筋伸入支座的锚钢筋伸入支座的锚固长度不应小于固长度不应小于固长度不应小于固长度不应小于0.70.7laslas。0.4la15dla0.7la受拉钢筋受压钢筋 4 4中间支座中间支
43、座 框架梁或连续梁的框架梁或连续梁的框架梁或连续梁的框架梁或连续梁的上部纵向钢筋上部纵向钢筋上部纵向钢筋上部纵向钢筋应应应应贯穿贯穿贯穿贯穿中间节点或中中间节点或中中间节点或中中间节点或中间支座范围。间支座范围。间支座范围。间支座范围。la5dhd1/25h 5dhd1/25h下部纵筋伸入支座的锚固要求：下部纵筋伸入支座的锚固要求：下部纵筋伸入支座的锚固要求：下部纵筋伸入支座的锚固要求：当计算中不利用其强度时当计算中不利用其强度时当计算中不利用其强度时当计算中不利用其强度时，锚固长度可按，锚固长度可按，锚固长度可按，锚固长度可按V0.7V0.7f ft tbhbh0 0时的时的时的时的简支支座
44、考虑；简支支座考虑；简支支座考虑；简支支座考虑；当计算中充分利用钢筋的抗拉强度时，当计算中充分利用钢筋的抗拉强度时，当计算中充分利用钢筋的抗拉强度时，当计算中充分利用钢筋的抗拉强度时，钢筋伸入支座的钢筋伸入支座的钢筋伸入支座的钢筋伸入支座的锚固长度不应小于锚固长度不应小于锚固长度不应小于锚固长度不应小于l lasas。也可将钢筋向上弯折。也可将钢筋向上弯折。也可将钢筋向上弯折。也可将钢筋向上弯折。la5dhd1/25h 5dhd1/25h 当计算中充分利用钢筋的受压强度时，当计算中充分利用钢筋的受压强度时，当计算中充分利用钢筋的受压强度时，当计算中充分利用钢筋的受压强度时，钢筋伸入支座的钢筋伸
45、入支座的钢筋伸入支座的钢筋伸入支座的锚固长度不应小于锚固长度不应小于锚固长度不应小于锚固长度不应小于0.70.7lala。5dhd1/25h 5dhd1/25h四、钢筋的截断四、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。受弯构件的纵向钢筋由控制截面处最大弯矩计算确定。根据设计弯矩图的变化，可以在弯矩较小的区段将一部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。分纵筋截断。因为梁的正弯矩图形的范围比较大，受拉区几乎覆盖整因为梁的正弯矩图形的范围比较大，受拉区几乎覆盖整个跨度，故梁底纵筋不宜截断。个跨度，故梁底纵筋不宜截断。对于在支座附近的负弯矩区段内梁顶的纵向受拉
46、钢筋，对于在支座附近的负弯矩区段内梁顶的纵向受拉钢筋，因为负弯矩区段的范围不大，故往往采用截断的方式减少因为负弯矩区段的范围不大，故往往采用截断的方式减少纵筋的数量，但不宜在受拉区截断。纵筋的数量，但不宜在受拉区截断。在连续梁和框架梁的跨度内，承担负弯矩的部分负钢在连续梁和框架梁的跨度内，承担负弯矩的部分负钢筋截断，筋截断，其截断点应满足两个控制条件其截断点应满足两个控制条件：1 1）从该钢筋充分利用的截面起到阶段点的长度，称）从该钢筋充分利用的截面起到阶段点的长度，称为为“伸出长度伸出长度”，为了可靠锚固，负钢筋截断时必须满，为了可靠锚固，负钢筋截断时必须满足足“伸出长度伸出长度”的要求。的
47、要求。2 2）从不需要该钢筋的截面起到截断点的长度，称为）从不需要该钢筋的截面起到截断点的长度，称为“延伸长度延伸长度”，为了保证斜截面受弯承载力，负钢筋截，为了保证斜截面受弯承载力，负钢筋截断时还必须满足断时还必须满足“延伸长度延伸长度”的要求，以保证斜截面受的要求，以保证斜截面受弯承载力要求。弯承载力要求。图4-37 负弯矩区段纵向受拉钢筋的截断 (a)V0.7ftbh0；(b)V0.7ftbh0，且截断点位于负弯矩受拉区截面条件截面条件截面条件截面条件伸出长度伸出长度伸出长度伸出长度延伸长度延伸长度延伸长度延伸长度 且断点仍在负弯矩受拉区且断点仍在负弯矩受拉区且断点仍在负弯矩受拉区且断点
48、仍在负弯矩受拉区 在悬臂梁中，应有不小于在悬臂梁中，应有不小于在悬臂梁中，应有不小于在悬臂梁中，应有不小于2 2 2 2根上部钢筋伸至悬臂梁根上部钢筋伸至悬臂梁根上部钢筋伸至悬臂梁根上部钢筋伸至悬臂梁外端，并向下弯折不小于外端，并向下弯折不小于外端，并向下弯折不小于外端，并向下弯折不小于12d12d12d12d；其余钢筋不应在梁的上；其余钢筋不应在梁的上；其余钢筋不应在梁的上；其余钢筋不应在梁的上部截断，而应按规定的弯起点位置向下弯折，并在梁部截断，而应按规定的弯起点位置向下弯折，并在梁部截断，而应按规定的弯起点位置向下弯折，并在梁部截断，而应按规定的弯起点位置向下弯折，并在梁的下边锚固，弯终
49、点外的锚固长度在受压区不应小于的下边锚固，弯终点外的锚固长度在受压区不应小于的下边锚固，弯终点外的锚固长度在受压区不应小于的下边锚固，弯终点外的锚固长度在受压区不应小于10d10d10d10d，在受拉区不应小于，在受拉区不应小于，在受拉区不应小于，在受拉区不应小于20d20d20d20d。五、箍筋的设置及间距梁内箍筋的主要作用是：提供斜截面受剪承载力和斜截面受弯承载力，抑制斜裂缝的开展；连系梁的受压区和受拉区，构成整体；防止纵向受压钢筋的压屈；与纵向钢筋构成钢筋骨架。梁内箍筋的直径和设置应符合以下规定。1 1箍筋的直径箍筋的直径当梁中配有计算需当梁中配有计算需当梁中配有计算需当梁中配有计算需要
50、的纵向受压钢筋要的纵向受压钢筋要的纵向受压钢筋要的纵向受压钢筋时，箍筋直径不应时，箍筋直径不应时，箍筋直径不应时，箍筋直径不应小于小于小于小于d/4,dd/4,dd/4,dd/4,d为受压为受压为受压为受压钢筋的最大直径。钢筋的最大直径。钢筋的最大直径。钢筋的最大直径。2 2箍筋的设置箍筋的设置 对于计算不需要箍筋的梁：当梁高大于对于计算不需要箍筋的梁：当梁高大于对于计算不需要箍筋的梁：当梁高大于对于计算不需要箍筋的梁：当梁高大于300mm300mm300mm300mm时，应沿时，应沿时，应沿时，应沿梁全长设置箍筋；当梁高梁全长设置箍筋；当梁高梁全长设置箍筋；当梁高梁全长设置箍筋；当梁高150