修改第五章：钢筋混凝土受弯构件斜截面承载力计算(0)

第5章混凝土结构设计原理主页目录上一章帮助下一章第5章钢筋混凝土受弯构件斜截面承载力第5章混凝土结构设计原理主页目录上一章帮助下一章本章重点了解斜截面破坏的主要形态及影响因素；掌握桥涵工程中受弯构件斜截面承载力了解材料抵抗弯矩图的画法；掌握深受弯构件斜截面承载力计算方法掌握建筑工程受弯构件斜截面承载力的计算方法及防止斜压和斜拉破坏的措施；及构造要求；的计算方法及构造要求。第5章混凝土结构设计原理主页目录上一章帮助下一章§5.1概述5.1.1斜截面破坏机理由材料力学可知：…5-12tp2cp24…5-212arctan()2第5章混凝土结构设计原理主页目录上一章帮助下一章5.1.2影响斜截面承载力的主要因素1.剪跨比定义：…5-30VhM当为右图所示的对称荷载时：laaPPPP第5章混凝土结构设计原理主页目录上一章帮助下一章2.腹筋（箍筋和弯起钢筋）配筋率3.材料的强度等级…5-40000haPhPaVhPaVhM第7章混凝土结构设计原理主页目录上一章下一章帮助5.1.3斜截面的主要破坏型态FFaFFaFaFFFaFFaFFa斜拉破坏剪压破坏斜压破坏0000haPhPaVhPaVhM剪跨比：第5章混凝土结构设计原理主页目录上一章帮助下一章1.斜压破坏产生条件λ1.5或腹筋多、腹板薄。破坏特点中和轴附近出现斜裂缝，然后向支座和荷载作用点延伸，破坏时在支座与荷载作用点之间形成多条斜裂缝，斜裂缝间混凝土突然压碎，腹筋不屈服。第5章混凝土结构设计原理主页目录上一章帮助下一章2.剪压破坏3.斜拉破坏产生条件1.5≤λ≤3且腹筋量适中。破坏特点受拉区边缘先开裂，然后向受压区延伸。破坏时，与临界斜裂缝相交的腹筋屈服，受压区混凝土随后被压碎。产生条件λ3且腹筋量少。破坏特点受拉边缘一旦出现斜裂缝便急速发展，构件很快破坏。第五章受弯构件斜截面承载力受弯构件有正截面受弯破坏（M）斜截面受剪破坏（M、V）斜截面受弯破坏（M、V）三种破坏形态上节课小结：第5章混凝土结构设计原理防止斜截面破坏的承载力条件斜截面上有剪力，也有弯矩。为了防止斜截面破坏，要求：V≤VuM≤MuRS0uVV弯剪斜裂缝腹剪斜裂缝③①②①②③箍筋弯起钢筋腹筋第五章受弯构件斜截面承载力斜裂缝第五章受弯构件斜截面承载力第5章混凝土结构设计原理5.1.3斜截面的主要破坏型态FFaFFaFaFFFaFFaFFa斜拉破坏剪压破坏斜压破坏0000haPhPaVhPaVhM剪跨比：Vc---混凝土项的受剪承载力Vs---箍筋项的受剪承载力Vsb---弯起钢筋项的受剪承载力0YcsvsbVVVVcssbVV5.2.1一般受弯构件斜截面设计1.受弯构件斜截面受剪承载力的计算§5.2受弯构件斜截面设计方法破坏时，与斜裂缝相交的箍筋和弯起钢筋均达到其屈服强度。剪压区第5章混凝土结构设计原理（1）不配腹筋的板…5-30th7.0bhfVβh——截面高度影响系数，当h0800mm时,取h0=800mm;当h02000mm时,取h0=2000mm;ft——混凝土轴心抗拉强度设计值。仅配置箍筋的矩形、T形和I形截面受弯构件的斜截面受剪承载力设计值ucsVV00svcscvtyvAVfbhfhs当配置箍筋和弯起钢筋时，矩形、T形和I形截面受弯构件的斜截面承载力设计值ucssbVVV000.8sin0.8sinsbysbssvucstyvysbsVfAAVfbhfhfAs（2）矩形、T形和I形截面受弯构件…5-6…5-7…5-5第5章混凝土结构设计原理fyv——箍筋抗拉强度设计值；Asv——配置在同一截面内箍筋各肢的全部截面面积:=n,此处，n为在同一截面内箍筋的肢数，为单肢箍筋的截面面积；AsvAsv1Asv1S——沿构件长度方向的箍筋间距；Asb同一弯起平面内弯起钢筋截面面积；——弯起钢筋与构件轴线的夹角。000.8sin0.8sinsbysbssvucstyvysbsVfAAVfbhfhfAs…5-7第5章混凝土结构设计原理集中荷载下的独立梁sv001.750.8sin1AVfbhfhfAstyvysbλ——计算截面的剪跨比，可取λ=a/h0,a为集中荷载作用点至支座或节点的距离；当λ1.5时，取λ=1.5；当λ3时，取λ=3。第5章混凝土结构设计原理基本公式的适用范围适用于剪压破坏情况。为了防止斜压破坏，要求：当时/4hbw…5-80cc25.0bhfV/6hbw当时…5-90cc2.0bhfV当时/4~6hbw0ccw)/14(025.0bhfbhV…5-10c——混凝土强度影响系数，当fcu,kC50时，取=1.0；c当混凝土强度等级为C80时，取=0.8；其间按线性内插法取用。c第5章混凝土结构设计原理hw——截面的腹板高度，按下图确定：hwhwhw第5章混凝土结构设计原理为了防止斜拉破坏，要求：①箍筋的间距应满足表5-2要求：表5-2箍筋的最大间距梁高h/mmV0.7ftbh0V≤0.7ftbh0150h≤300150200300h≤500200300500h≤800250350h800300400第5章混凝土结构设计原理②箍筋的直径满足表5-3要求：表5-3箍筋的最小直径梁高h(mm)箍筋直径(mm)h≤8006h8008第5章混凝土结构设计原理③当时，配箍率尚应满足：t00.7Vfbh…5-11yvtminsv,sv24.0ffbsnAbsAsvsvsv1第4章受弯构件斜截面受剪承载力箍筋配筋率－－配箍率bsnAbsAsvsvsv1Asv1bS箍筋肢数图sb第5章混凝土结构设计原理可以按构造配置箍筋的条件当满足下列条件时，可按表5-2和表5-3配筋。一般情况：0t7.0bhfV集中荷载下的独立梁：0t175.1bhfV第5章混凝土结构设计原理（3）斜截面受剪承载力的计算位置支座边缘处截面；腹板宽度改变处剪力。箍筋间距或截面面积改变处截面；受拉钢筋弯起点处截面；第5章混凝土结构设计原理（4）斜截面承载力计算步骤⑴确定计算截面及其剪力设计值；⑵验算截面尺寸是否足够；⑶验算是否可以按构造配筋；⑷当不能按构造配箍筋时，计算腹筋用量；⑸验算箍筋间距、直径和最小配箍率是否满足要求。第5章混凝土结构设计原理2.斜截面的抗弯承载力计算荷载弯矩图与抵抗弯矩图的概念保证斜截面抗弯承载力的条件：抵抗弯矩各截面不小于荷载弯矩，或抵抗弯矩图要包住荷载弯矩图。计算方法。抵抗弯矩图的概念如下：M≤Mu混凝土结构基本原理第5章325oo’abe梁轴线eabcdCD225125简支梁匀布荷载下的弯矩图与抵抗弯矩图的画法：第5章混凝土结构设计原理连续梁支座弯起钢筋的抵抗弯矩图：荷载弯矩图抵抗弯矩图荷载弯矩图抵抗弯矩图≥h0/2≥h0/2结论宜采用箍筋作为承受剪力的钢筋。第5章混凝土结构设计原理3.构造要求（1）负弯矩钢筋的切断位置强度充分利用截面计算不需要该钢筋截面荷载弯矩图抵抗弯矩图ld2ld1ld1——粘结锚固长度;ld2——外伸长度从ld1和ld2中选外伸较长者。ld1和ld2见表5-３。第5章混凝土结构设计原理表5-4（选其中外伸较远的值）截面条件ld1ld2V≤0.7ftbh01.2la20dV＞0.7ftbh01.2la+h020d且h0V＞0.7ftbh0且断点仍在负弯矩受拉区内1.2la+1.7h020d且1.3h0第5章混凝土结构设计原理（2）纵筋在支座处的锚固las当V≤0.7ftbh0时，las≥5d；当V＞0.7ftbh0时，las≥12d（带肋）las≥15d（光面）≥la≥la≥la≥la第5章混凝土结构设计原理15d≥0.4la≥0.4lall第5章混凝土结构设计原理（3）弯筋终点应有直线段，光面钢筋端部还应做弯钩。20dd受拉10dd受压第5章混凝土结构设计原理（4）不得采用浮筋做弯筋。鸭筋可用浮筋禁用第5章混凝土结构设计原理（5）梁受扭或承受动荷载时，不得使用开口钢箍开口箍密闭箍注意——弯钩及开口应布置在受压区。第5章混凝土结构设计原理9.深受弯构件斜截面设计（1）计算公式一般情况（只配箍筋抗剪）：…5-220svyv00t03)2/(25.13)/8(7.0hsAfhlbhfhlV第5章混凝土结构设计原理集中荷载独立梁（只配箍筋抗剪）：…5-230svyv00t3)2/(175.1hsAfhlbhfVλ——计算剪跨比，当l0/h≤2.0时，取λ=0.25；当2.0＜l0/h＜5.0时，取λ=a/h0；λ的上限值按λ=0.92l0/h-1.58计算；λ的下限值按λ=0.42l0/h-0.58计算。l0/h——跨高比，当l0/h＜2.0时，取l0/h=2.0。第5章混凝土结构设计原理（2）截面尺寸要求为防止斜压破坏，截面尺寸应满足：当hw/b≤4时当hw/b≥6时当hw/b在4~6之间时按线性内插法取用。001(7/)60Vlhfbhcc001(10/)60Vlhfbhccl0——计算跨度，当l0＜2h时，取l0=2h。第5章混凝土结构设计原理（3）可不进行斜截面受剪承载力计算的条件…5-260tkk5.0bhfVVk——按荷载标准组合计算的剪力值；ftk——混凝土抗拉强度标准值。第5章混凝土结构设计原理单伸臂简支梁设计例题：b×h=250mm×700mm，混凝土的强度等级为C25，纵向受力钢筋为HRB335。q1=30kN/mq2=100kN/mABC18518518518570001860图4-35梁的跨度、支承及荷载g=40kN/m第5章混凝土结构设计原理荷载组合：（b）g'gCBAq1（c）CBA（d）q2CBA（a）gABC图4－36梁上各种荷载的作用b+c：AB跨最大跨中弯矩和A支座最大剪力；a+d：B支座最大负弯矩和AB跨最小正弯矩；a+c+d：B支座最大剪力。第5章混凝土结构基本原理223.81236.76210.40234.5260.461.99174.80253.23279.60266.65203.65338226351730242.1757.65235138.87400.39(a)+(d)(b)+(c)(a)+(c)+(d)(b)+(c)6502507000186065050包络图：第5章混凝土结构基本原理18518518518518607000250165537050②２φ２０①４φ２５250700①４φ25②2φ204φ12④2φ12③2φ22②Ⅱ-ⅡⅠ-Ⅰ⑤2φ12ⅠⅠⅡⅡ4φ126601501955②③①４φ２５②２φ２０④2φ12③2φ22⑤2φ12钢筋的弯起与截断：第5章混凝土结构基本原理18518518518518607000250165537050②２φ２０①４φ２５250700①４φ25②2φ204φ12④2φ12③2φ22②Ⅱ-ⅡⅠ-Ⅰ⑤2φ12ⅠⅠⅡⅡ4φ126601501955②③①４φ２５②２φ２０④2φ12③2φ22⑤2φ12钢筋的弯起与截断自动播放：第5章混凝土结构设计原理表5-5建筑工程与桥涵工程受弯构件抗剪计算公式比较建筑工程桥涵工程计算公式截面尺寸应满足的条件构造配箍条件000.71.250.8sinAVfbhfhfAsvtyvysbs001.750.8sin1.0AVfbhfhfAsvtyvysbs当hw/b≤4时，V≤0.25βcfcbh0当hw/b≥6时，V≤0.20βcfcbh0当hw/b在4~6之间时，按线性内插000.71.751.0ttVfbhVfbh或30120.4510dVbh(20.6)ffcu,ksvyvP30.7510sinfAsdsbs3000.5110dcu,kVfbh3000.5010dtdVfbh§5.4计算公式对比第5章混凝土结构设计原理续表5-