混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計原理按新規(guī)范GB編寫受彎構(gòu)件斜截面PPT課件

1、RS 0uVV ?uV第5章 受彎構(gòu)件斜截面的受力性能與設(shè)計 橫向鋼筋橫向鋼筋如何配？配多少如何配？配多少?第1頁/共80頁第5章 受彎構(gòu)件斜截面的受力性能與設(shè)計 第2頁/共80頁第5章 受彎構(gòu)件斜截面的受力性能與設(shè)計 00IMybIVS0022tp4222cp42主拉應(yīng)力 主壓應(yīng)力 截面上任意一點的正應(yīng)力 剪應(yīng)力 第3頁/共80頁 第5章 受彎構(gòu)件斜截面的受力性能與設(shè)計 2arctan21第4頁/共80頁箍筋彎起鋼筋腹筋第5章 受彎構(gòu)件斜截面的受力性能與設(shè)計 第5頁/共80頁第5章 受彎構(gòu)件斜截面的受力性能與設(shè)計 第6頁/共80頁第5章 受彎構(gòu)件斜截面的受力性能與設(shè)計 ：（1）斜裂縫兩側(cè)的混

2、凝土應(yīng)力降為零，裂縫上端殘余面的混凝土應(yīng)力將顯著增大。 （2）斜裂縫處縱向鋼筋應(yīng)力突然增大 第7頁/共80頁02bhV201bhM021VhM0VhMVM第5章 受彎構(gòu)件斜截面的受力性能與設(shè)計 第8頁/共80頁（對集中荷載簡支梁）（對集中荷載簡支梁）00VhVaVhMaVM=Va0ha影響承載力和破壞形態(tài)。第5章 受彎構(gòu)件斜截面的受力性能與設(shè)計 第9頁/共80頁3。 一旦裂縫出現(xiàn)，就很快形成臨界斜裂縫，承載力急劇下降，構(gòu)件破壞。 承載力主要取決于混凝土的抗拉強(qiáng)度。 脆性顯著。P f斜拉破壞斜拉破壞第5章 受彎構(gòu)件斜截面的受力性能與設(shè)計 第12頁/共80頁斜截面三種破壞都是脆性為受拉脆性 破壞，

3、脆性最顯著； 且混凝土抗壓強(qiáng)度未 發(fā)揮。為受壓脆性 破壞。為脆性破壞， 脆性相對好些。P f斜壓破壞剪壓破壞斜拉破壞第5章 受彎構(gòu)件斜截面的受力性能與設(shè)計 第13頁/共80頁第5章 受彎構(gòu)件斜截面的受力性能與設(shè)計 （1）承擔(dān)剪力，直接提高梁的受剪承載力；（2）抑制斜裂縫的開展，間接提高梁的受剪承載力。 （3）參與斜截面受彎。（4）約束混凝土，提高混凝土的強(qiáng)度和變形能力， 改善混凝土破壞時的脆性性能；（5）固定縱筋位置，形成鋼筋骨架。第14頁/共80頁第5章 受彎構(gòu)件斜截面的受力性能與設(shè)計 bsnAbsAsvsvsv1bhsssssvAb第15頁/共80頁斜壓破壞剪壓破壞斜拉破壞剪跨比斜壓破壞剪

4、壓破壞斜拉破壞斜壓破壞斜壓破壞斜壓破壞斜壓破壞剪壓破壞剪壓破壞 3配箍率無腹筋 sv很小 sv適量 sv很大第5章 受彎構(gòu)件斜截面的受力性能與設(shè)計 第16頁/共80頁第5章 受彎構(gòu)件斜截面的受力性能與設(shè)計 無腹筋梁 基本拱體拱壓力線拱拉桿內(nèi)拱第17頁/共80頁第5章 受彎構(gòu)件斜截面的受力性能與設(shè)計 有腹筋梁 基本拱體受拉下弦桿受壓腹桿上弦壓桿上弦壓桿基本拱體；基本拱體；下弦拉桿下弦拉桿縱筋；縱筋；受壓腹桿受壓腹桿斜裂縫間的砼；斜裂縫間的砼；受拉腹桿受拉腹桿腹筋。腹筋。第18頁/共80頁影響承載力和破壞形態(tài)。0VhM 隨 的增大，抗剪能力降低； 但當(dāng) 3時， 的影響不再明顯。u0Vbh第5章 受

5、彎構(gòu)件斜截面的受力性能與設(shè)計 第19頁/共80頁 剪壓破壞是由于剪壓區(qū)混凝土達(dá)到復(fù)合應(yīng)力狀態(tài)下的強(qiáng)度而破壞； 斜拉破壞是由于混凝土斜向拉壞而破壞； 斜壓破壞是由于混凝土斜向短柱壓壞而破壞。 砼強(qiáng)度砼強(qiáng)度越大，越大，抗剪強(qiáng)度抗剪強(qiáng)度也越大。也越大。 但提高的但提高的幅度幅度因因破壞形態(tài)的不同破壞形態(tài)的不同而有所變化。而有所變化。 斜拉破壞斜拉破壞剪壓破壞剪壓破壞斜壓破壞斜壓破壞第5章 受彎構(gòu)件斜截面的受力性能與設(shè)計 第20頁/共80頁0.02.01.0( N/mm )2010400.02.01.0( N/mm )21.02.03.05030202( N/mm )2( N/mm )0hbcVVcb

6、h0ftfcu0.02.01.0( N/mm )2010400.02.01.0( N/mm )21.02.03.05030202( N/mm )2( N/mm )0hbcVVcbh0ftfcu無腹筋梁試驗結(jié)果 第21頁/共80頁當(dāng)配箍在合適范圍時，受剪承載力隨配箍率與箍筋強(qiáng)度的提高而增長，且與呈線性關(guān)系。u0Vbh第5章 受彎構(gòu)件斜截面的受力性能與設(shè)計 第22頁/共80頁 縱筋配筋率越大， 剪壓區(qū)面積越大， 縱筋的銷栓作用越大， 裂縫間骨料咬合作用越大。因此，縱筋配筋率越大，受剪承載力越高。u0tVfbh第23頁/共80頁 T形截面的受壓翼緣，增加了剪壓區(qū)的面積，受剪承載力有提高（25%）。梁

7、高度越大，斜裂縫寬度就越大，銷栓作用和骨料咬合作用也就越小。，尺寸效應(yīng)的影響減小。第5章 受彎構(gòu)件斜截面的受力性能與設(shè)計 第24頁/共80頁 對于斜拉、斜壓破壞，通過構(gòu)造措施予以避免。 對于剪壓破壞，則需通過設(shè)計計算予以避免。 斜截面受剪的機(jī)理非常復(fù)雜，所以我國規(guī)范采用“理論與試驗相結(jié)合”的方法，在基本假設(shè)的基礎(chǔ)上，建立了半理論半經(jīng)驗的實用計算公式。第5章 受彎構(gòu)件斜截面的受力性能與設(shè)計 第25頁/共80頁VuVcVsVsbuV混凝土項的受剪承載力箍筋項的受剪承載力彎起鋼筋項的受剪承載力 0YsbVcsVsbscVVV第5章 受彎構(gòu)件斜截面的受力性能與設(shè)計 第26頁/共80頁第5章 受彎構(gòu)件斜

8、截面的受力性能與設(shè)計 0bhfVtusvfyv/fttyvsvtuffbhfV7 . 00第27頁/共80頁00cs7 . 0hsAfbhfVVsvyvt第5章 受彎構(gòu)件斜截面的受力性能與設(shè)計 第28頁/共80頁0bhfVtusvfyv/ft =1.5 =3tyvsvtuffbhfV 175. 10第5章 受彎構(gòu)件斜截面的受力性能與設(shè)計 第29頁/共80頁00cs175. 1hsAfbhfVVsvyvt第5章 受彎構(gòu)件斜截面的受力性能與設(shè)計 第30頁/共80頁第5章 受彎構(gòu)件斜截面的受力性能與設(shè)計 既配箍筋又配彎起鋼筋梁的計算公式 VcVsvCcVuTsVsbs由上圖可得：ssbyvsbsin

9、8 . 0AfV因此，其為：sAfVVsin8 . 0sbyvcs第31頁/共80頁 防止發(fā)生防止發(fā)生斜壓斜壓破壞。破壞。 限制在使用階段的限制在使用階段的斜裂縫斜裂縫寬度。寬度。 第5章 受彎構(gòu)件斜截面的受力性能與設(shè)計 第32頁/共80頁砼強(qiáng)度影響系數(shù)， 當(dāng)C50時, bc =1.0； =C80時, bc =0.8； 其間線性插值。線性插值時，當(dāng)時，當(dāng)時，當(dāng)64020. 06025. 04bwhbhcfcVbwhbhcfcVbwhbb第5章 受彎構(gòu)件斜截面的受力性能與設(shè)計 第33頁/共80頁截面腹板高度第5章 受彎構(gòu)件斜截面的受力性能與設(shè)計 第34頁/共80頁 防止斜拉破壞。 規(guī)范規(guī)定當(dāng)V0

10、.7ftbh0時，配箍率應(yīng)滿足:yvtsvsvsvffbsA24. 0min,第5章 受彎構(gòu)件斜截面的受力性能與設(shè)計 第35頁/共80頁 梁高 h(mm) V0.7ftbh0 V0.7ftbh0 150h300 150 200 300h500 200 300 500800 300 400 須有箍筋與斜裂縫相交須有箍筋與斜裂縫相交教材P131表5-3第5章 受彎構(gòu)件斜截面的受力性能與設(shè)計 第36頁/共80頁第5章 受彎構(gòu)件斜截面的受力性能與設(shè)計 （mm） （mm） 150800 8：保證鋼筋骨架的剛度 第37頁/共80頁當(dāng)梁中配有計算需要的縱向受壓鋼筋時， 箍筋應(yīng)做成封閉式； 箍筋間距應(yīng)15d和

11、400mm； 當(dāng)一層內(nèi)縱向受壓鋼筋多于5根且直徑大于18mm時，箍筋間距應(yīng) 10 d。 箍筋直徑應(yīng)0.25 d。 第5章 受彎構(gòu)件斜截面的受力性能與設(shè)計 第38頁/共80頁M M +理論理論反彎點反彎點斜裂縫斜裂縫a第5章 受彎構(gòu)件斜截面的受力性能與設(shè)計 第39頁/共80頁M M +理論理論反彎點反彎點斜裂縫斜裂縫粘粘結(jié)結(jié)裂裂縫縫出出現(xiàn)現(xiàn)前前粘結(jié)裂縫粘結(jié)裂縫粘粘結(jié)結(jié)裂裂縫縫出出現(xiàn)現(xiàn)后后a第5章 受彎構(gòu)件斜截面的受力性能與設(shè)計 第40頁/共80頁M M +理論理論反彎點反彎點斜裂縫斜裂縫aaMMV0VhMMM011ha0ha第5章 受彎構(gòu)件斜截面的受力性能與設(shè)計 第41頁/共80頁 第5章 受彎

12、構(gòu)件斜截面的受力性能與設(shè)計 第42頁/共80頁 不配置不配置箍筋箍筋和和彎起鋼筋彎起鋼筋的一般板類受彎構(gòu)件的的一般板類受彎構(gòu)件的受剪承載力受剪承載力計算公式：計算公式：V0.7bh ftbh04/10800hhb其中當(dāng)當(dāng)h0 2000mm時，取時，取h0=2000mm第5章 受彎構(gòu)件斜截面的受力性能與設(shè)計 第43頁/共80頁 第5章 受彎構(gòu)件斜截面的受力性能與設(shè)計 第44頁/共80頁1144112233支座邊緣截面（1-1）；彎起鋼筋彎起點處的截面（2-2）。箍筋直徑或間距改變處截面（3-3）；截面尺寸改變處截面（4-4）；第5章 受彎構(gòu)件斜截面的受力性能與設(shè)計 第45頁/共80頁1.計算截面

13、時，取支座邊緣截面的剪力設(shè)計值。2.計算（對支座而言）時，取支座邊緣截面的剪力設(shè)計值；計算時，取前一排彎起鋼筋彎起點處截面的剪力設(shè)計值。3.計算或的截面、或的截面時，均是取相應(yīng)截面處的剪力設(shè)計值。 第5章 受彎構(gòu)件斜截面的受力性能與設(shè)計 第46頁/共80頁 。第5章 受彎構(gòu)件斜截面的受力性能與設(shè)計 第47頁/共80頁V 0.20.25bc fc bh0按構(gòu)造(smax、dmin)配箍NOV 0.7 ft bh0或0175. 1bhfVt yesyes調(diào)大b、h或fcNO輸出輸出n,d,s 按計算配箍按計算配箍007 . 0hfbhfVsAyvtsv00175. 1hfbhfVsAyvtsv選配

14、箍筋選配箍筋n、d和和s，并應(yīng)滿足，并應(yīng)滿足 sv.min、 smax、dmin第5章 受彎構(gòu)件斜截面的受力性能與設(shè)計 第48頁/共80頁第5章 受彎構(gòu)件斜截面的受力性能與設(shè)計 第49頁/共80頁 （已知已知b、h、fc、ft、fyv及及腹筋腹筋，求求Vu） sv sv ,min及及s smaxNO Vu=0.7ft bh0或或0175. 1bhfVtu Vu=0.20.25b bc fc bh0Vu= Vcs + Vsb （有一般和集中荷載兩種情況）（有一般和集中荷載兩種情況）取較小值yes輸出輸出Vu比較比較V Vu可靠可靠yes不可靠不可靠NO第5章 受彎構(gòu)件斜截面的受力性能與設(shè)計 第5

15、0頁/共80頁第5章 受彎構(gòu)件斜截面的受力性能與設(shè)計 第51頁/共80頁 0M 0Y第5章 受彎構(gòu)件斜截面的受力性能與設(shè)計 svsvyvsbsbysyzAfzAfzAfM第52頁/共80頁q225122Mu圖 M圖225122MmaxM圖第5章 受彎構(gòu)件斜截面的受力性能與設(shè)計 第53頁/共80頁近似取近似取ussiuiMAAM225122q225122Mu圖 M圖225122MmaxM圖第5章 受彎構(gòu)件斜截面的受力性能與設(shè)計 第54頁/共80頁有彎起鋼筋時梁中心線梁中心線c點：彎起點，點：彎起點，d d點：該彎起鋼筋點：該彎起鋼筋承載力承載力消失，消失，c c與與d d之間之間：用斜直線相連。

16、：用斜直線相連。第5章 受彎構(gòu)件斜截面的受力性能與設(shè)計 第55頁/共80頁有縱筋截斷時第5章 受彎構(gòu)件斜截面的受力性能與設(shè)計 321基線抵抗彎矩圖3 1 162 1 161 2 203223MMuA設(shè)計彎矩圖IMJNEF梁高實際截斷點ddll11第56頁/共80頁（Mu圖M圖） 即d點應(yīng)位于b點以外。梁中心線梁中心線第5章 受彎構(gòu)件斜截面的受力性能與設(shè)計 第57頁/共80頁應(yīng)滿足下面四圖的要求：第5章 受彎構(gòu)件斜截面的受力性能與設(shè)計 SmaxSmax20d10d間距錨固長度圖1 彎起鋼筋的 圖2 第58頁/共80頁第5章 受彎構(gòu)件斜截面的受力性能與設(shè)計 Smax0.7ft bh0時：時： la

17、s12d（帶肋鋼筋） las15d（光面鋼筋）下部縱向受力鋼筋的錨固長度均取las5d。第5章 受彎構(gòu)件斜截面的受力性能與設(shè)計 斜裂縫asl第68頁/共80頁第5章 受彎構(gòu)件斜截面的受力性能與設(shè)計 abla0.4l5dl1.5h015dab0.4lab0.4llal此側(cè)下部筋未畫出柱中心線（a）節(jié)點中的直線錨固 （b）鋼筋端部加錨頭第69頁/共80頁第5章 受彎構(gòu)件斜截面的受力性能與設(shè)計 abla0.4l5dl1.5h015dab0.4lab0.4llal此側(cè)下部筋未畫出柱中心線（c）節(jié)點中的彎折錨固 （d）節(jié)點外的搭接 第70頁/共80頁第5章 受彎構(gòu)件斜截面的受力性能與設(shè)計 柱中心線15d

18、ab0.4l5d柱中心線laab0.4l5d(a)直線錨固 (b) 加錨頭錨固 (c) 90彎折錨固 第71頁/共80頁第5章 受彎構(gòu)件斜截面的受力性能與設(shè)計 ab1.58dab1.7ll（a） 梁內(nèi)搭接 （b）柱內(nèi)搭接 第72頁/共80頁 第5章 受彎構(gòu)件斜截面的受力性能與設(shè)計 有封閉式和開口式兩種。 一般采用封閉式；對于“配有計算需要縱向受壓鋼筋的梁以及承受扭矩作用”的梁，必須采用封閉式。 第73頁/共80頁第5章 受彎構(gòu)件斜截面的受力性能與設(shè)計 n=3n=4n=1n=2(1)當(dāng)梁寬400mm時，一般采用雙肢箍筋。(2)當(dāng)梁寬400mm且一層內(nèi)縱向受壓鋼筋4根時， 或梁寬 400mm但一層內(nèi)縱向受壓鋼筋5根時， 應(yīng)設(shè)置復(fù)合箍筋。(3)當(dāng)梁寬100mm時，可采用單肢箍筋。 第74頁/共80頁第5章 受彎構(gòu)件斜截面的受力性能與設(shè)計 表5-3 梁中箍筋的最大間距和最小直徑（mm） 梁高梁高h(yuǎn)最大間距最大間距最小直徑最小直徑V 0.7ft bh0V 0.7ft bh0150h300150