3.4-3 钢筋混凝土受弯构件斜截面承载力

混凝土结构设计原理第五章§3.4.7箍筋和弯起钢筋的一般构造要求5.7.1纵向受力筋5.7.2弯起钢筋5.7.3箍筋5.7.4纵向构造钢筋3.4钢筋混凝土受弯构件斜截面承载力计算§3.4.6斜截面受剪承载力计算公式5.6.1材料抵抗弯矩图5.6.2纵筋的弯起5.6.3纵筋的锚固5.6.4纵筋的截断5.6.5箍筋的间距本节思考题混凝土结构设计原理第五章保证斜截面受弯承载力的构造措施§3.5图5-23斜截面承载力计算斜截面受剪斜截面受弯斜截面承载力对受压区A的内力矩之和（见图5-23）：受弯承载力是指斜截面上的纵向受拉钢筋、弯起钢筋、箍筋等在斜截面破坏时，各自提供的拉力。sbsbsvsvsuzFzFzFM…5-23混凝土结构设计原理第五章◆沿梁纵轴方向钢筋的布置，应结合正截面承载力，斜截面受剪和受弯承载力综合考虑。◆以简支梁在均布荷载作用下为例。跨中弯矩最大，纵筋As最多，而支座处弯矩为零，剪力最大，可以用正截面抗弯不需要的钢筋作抗剪腹筋。正由于有纵筋的弯起或截断，梁的抵抗弯矩的能力可以因需要合理调整。斜截面受弯承载力不进行计算而通过构造措施来保证。措施要求：混凝土结构设计原理第五章3.5.1抵抗弯矩图及绘制方法1抵抗弯矩图：抵抗弯矩图就是以各截面实际纵向受拉钢筋所能承受的弯矩为纵坐标，以相应的截面位置为横坐标，所作出的弯矩图（或称材料图），简称Mu图。当梁的截面尺寸，材料强度及钢筋截面面积确定后，其抵抗弯矩值，可由下式确定)2(10bfAfhfAMcsyysu混凝土结构设计原理第五章ABabMMRcd12512012512043211423图5-24配通长直筋简支梁的材料抵抗弯矩图2抵抗弯矩图的绘制方法1、纵向受力钢筋沿梁长不变化时混凝土结构设计原理第五章图5-25配弯起筋简支梁的材料抵抗弯矩图ab1234ABFfHhEeGgMuij上图示，除跨中外，MR图比M图大的多，临近支座处钢筋富裕。设计中，为经济目的，往往将部分纵筋弯起，利用其受剪。梁底受拉纵筋不能截断，进入支座不能少于两根，选弯起3、4号筋；绘图时此两号筋画在MR图外侧。2、纵筋弯起时混凝土结构设计原理第五章反映材料的利用程度确定纵筋的弯起数量和位置确定纵筋的截断位置斜截面抗剪纵筋弯起的作用，作支座负钢筋3抵抗弯矩图的作用：混凝土结构设计原理第五章5.5.2保证斜截面受弯承载力的构造措施1．纵向钢筋的弯起对梁纵向钢筋的弯起必须满足三个要求：①满足斜截面受剪承载力的要求。②满足正截面受弯承载力的要求。设计时，必须使梁的抵抗弯矩图不小于相应的荷载计算弯矩图；③满足斜截面受弯承载力的要求，亦即上面讨论的当纵向钢筋弯起时，其弯起点与充分利用点之间的距离不得小于0.5h0；同时，弯起钢筋与梁纵轴线的交点应位于按计算不需要该钢筋的截面以外。混凝土结构设计原理第五章混凝土结构设计原理第五章2．纵向钢筋的截断在设计时，为了避免发生斜截面受弯破坏，使每一根纵向受力钢筋在结构中发挥其承载力的作用，应从其“强度充分利用截面”外伸一定的长度ldl，依靠这段长度与混凝土的粘结锚固作用维持钢筋以足够的抗力。同时，当一根钢筋由于弯矩图变化，将不考虑其抗力而切断时，从按正截面承载力计算“不需要该钢筋的截面”也须外伸一定的长度ld2，作为受力钢筋应有的构造措施。在结构设计中，应从上述两个条件中确定的较长外伸长度作为纵向受力钢筋的实际延伸长度ld，作为其真正的切断点。混凝土结构设计原理第五章梁内钢筋的构造要求§3.63.6.1纵向钢筋的弯起、截断、锚固的构造措施1、纵筋的弯起（1）弯起钢筋的弯起角度一般为45º，当梁截面高度大于700mm时，则宜为60º。梁底纵筋中的角筋及梁顶纵筋的角部钢筋不应弯起或弯下。（2）在弯起钢筋的弯终点处，应留有平行于梁轴线方向的锚固长度，其长度在受拉区不应小于20d，在受压区不应小于10d，d为弯起钢筋的直径，对于光面钢筋，在其末端还应设置弯钩。混凝土结构设计原理第五章（3）当纵向钢筋不能在所需要的地方弯起，或虽有箍筋及弯起筋但仍不足以抵抗设计剪力时，可增设附加抗剪钢筋，一般称为“鸭筋”，但不准采用“浮筋”混凝土结构设计原理第五章（4）当弯起钢筋是按计算设置时，前一排(相对于支座)弯起筋的弯终点至后一排弯起筋弯起点的水平距离不应大于表5-1中V0.7ftbh0一栏规定的箍筋最大间距；靠近支座的第一排弯起钢筋的弯终点至支座边的距离不应大于规定的箍筋最大间距，但也不宜小于50mm。maxs2、纵筋的截断（1）简支梁的下部受拉钢筋不宜在跨中截断，上部的受压钢筋可以在跨中截断；（2）悬臂梁中，应有不少于两根上部钢筋伸入梁外端，并向下弯折不少于12d，其余钢筋不应在梁的上部截断，而应向下弯折；（3）外伸梁或连续梁的中间支座附近，可以将受拉钢筋截断，但必须满足有关的构造要求。混凝土结构设计原理第五章3、纵筋的锚固（1）钢筋混凝土简支梁的下部纵向受力钢筋，其伸入支座范围内的锚固长度应符合下列规定：otbhfV7.0＜当时：dlas5当otbhfV7.0时：带肋钢筋dlas12光面钢筋dlas15混凝土结构设计原理第五章（2）连续梁或框架梁的上部钢筋应贯通其中间支座或中间节点范围。下部纵向钢筋伸入中间支座或中间节点范围内的锚固长度应符合以下要求：a．当计算中不利用其强度时，其伸入的锚固长度应符合前述简支梁中的要求；b．当计算中充分利用钢筋的抗拉强度时，下部纵向钢筋应锚固于支座节点内，如下图所示。c．当计算中充分利用钢筋的抗压强度时，其伸入的锚固长度不应小于0.7，也可以伸过节点或支座范围，并在梁中弯矩较小处设置搭接接头，如图所示。otbhfV7.0al混凝土结构设计原理第五章3.6.2箍筋1、箍筋的形式和肢数箍筋的形式有封闭式和开口式两种，一般均应采用封闭式，特别是当梁中配置有受压钢筋时。箍筋有单肢、双肢和复合箍等形式。一般按以下情况选用：当梁宽≤400mm时，可采用双肢箍；当梁宽400mm且一层内的纵向受压钢筋多于3根时，或梁宽≤400mm，但一层内的纵向受压钢筋多于4根时，应设置复合箍筋。当梁宽100mm时，可采用单肢箍混凝土结构设计原理第五章(c)单肢(d)双肢(e)四肢(a)开口式(b)封闭式混凝土结构设计原理第五章图5-2箍筋配置示意图b400b400b400b400受压钢筋混凝土结构设计原理第五章2、箍筋的直径和间距箍筋的最小直径：梁高＞800mm时，直径不宜小于8mm；梁高≤800mm时，直径不宜小于6mm；梁中配有计算需要的纵向受压钢筋时，箍筋直径≥d/4，d为最大受压钢筋的直径。混凝土结构设计原理第五章梁中箍筋的最大间距（mm）表5-1150200梁高h07.0hbfVt07.0hbfVt200250300300350400300150h500300h800500h800h1、箍筋的间距除按计算确定外，还应满足下表要求：间距2、配有纵向受压钢筋时，箍筋的间距不应大于15d(d为纵向受压钢筋的最小直径)，同时不应大于400mm；当一层内的纵向受压钢筋多于5根且直径大于18mm时，箍筋间距不应大于10d；混凝土结构设计原理第五章3、箍筋的布置计算不需箍筋的梁：梁高＞300mm时，仍沿梁全长设置箍筋；梁高=150~300mm时，仅在端部各1/4范围内设置箍筋，构件中部1/2跨度内有集中荷载时，全长配置箍筋；梁高＜150mm时，可不设箍筋；混凝土结构设计原理第五章5.6.3架立筋及纵向构造钢筋1、架立钢筋梁跨＜4m时，架立筋直径不宜小于8mm；梁跨=（4~6）m时，直径不宜小于10mm；梁跨＞6m时，直径不宜小于12mm；架立筋主要用来固定箍筋，从而与纵筋、箍筋形成骨架，且架立筋还能抵抗温度和混凝土收缩变形引起的应力。混凝土结构设计原理第五章2、纵向构造钢筋（腰筋）梁的腹板高度hw＞450mm时，梁的两个侧面应沿高度配置构造钢筋，每侧纵向构造钢筋的面积不小于腹板截面面积bhw的0.1%，间距不大于200mm；搁置在砌体上的钢筋砼大梁在计算时按简支计算，但实际上梁端有弯矩，应在支座上部梁内设置纵向构造钢筋，其面积不应小于跨中下部钢筋面积的1/4，且不应小于两根。同时该构造钢筋自支座边缘伸入跨内的长度不应小于0.2l0（l0为梁的计算跨度）。混凝土结构设计原理第五章本节思考题：•什么是材料抵抗弯矩图？如何绘制？为什么绘制？•为保证梁的斜截面受弯承载力，对纵筋的弯起、锚固、截断以及箍筋的间距，有何构造要求？