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1、14 4 受彎構(gòu)件承載力受彎構(gòu)件承載力(1)掌握掌握受彎構(gòu)件在受彎構(gòu)件在彎矩彎矩或或剪力和彎矩共同剪力和彎矩共同作用作用下的下的受力性能受力性能、破壞形態(tài)破壞形態(tài)及其及其影響因影響因素素；(2)熟悉熟悉正截面受彎承載力計(jì)算正截面受彎承載力計(jì)算和和斜截面受斜截面受 剪承載力的計(jì)算公式剪承載力的計(jì)算公式和和計(jì)算內(nèi)容計(jì)算內(nèi)容；(3)理解理解斜截面受彎及受彎構(gòu)件的斜截面受彎及受彎構(gòu)件的構(gòu)造要求構(gòu)造要求。24.1 4.1 受彎構(gòu)件的一般構(gòu)造規(guī)定受彎構(gòu)件的一般構(gòu)造規(guī)定工程中工程中常見受彎構(gòu)件的截面形式常見受彎構(gòu)件的截面形式受彎構(gòu)件受彎構(gòu)件 截面上受截面上受彎矩彎矩和和剪力剪力共同作用，而軸力可忽共同作用，

2、而軸力可忽略不計(jì)的構(gòu)件。略不計(jì)的構(gòu)件。34.1.1 4.1.1 板的構(gòu)造規(guī)定板的構(gòu)造規(guī)定 1.板的厚度板的厚度 現(xiàn)澆混凝土板的厚度現(xiàn)澆混凝土板的厚度 板的板的跨厚比跨厚比 現(xiàn)澆鋼筋混凝土板現(xiàn)澆鋼筋混凝土板 最小厚度最小厚度 2.板的配筋板的配筋 受力鋼筋受力鋼筋 分布鋼筋分布鋼筋 3.混凝土保護(hù)層混凝土保護(hù)層 受力鋼筋受力鋼筋分布鋼筋分布鋼筋分布鋼筋分布鋼筋受力鋼筋受力鋼筋cA44.1.2 4.1.2 梁的構(gòu)造規(guī)定梁的構(gòu)造規(guī)定 1.梁的截面尺寸梁的截面尺寸 (1)模數(shù)要求模數(shù)要求 當(dāng)梁高h(yuǎn)800mm時(shí),h為50mm的倍數(shù);當(dāng)h800mm時(shí)，h為100mm的倍數(shù)。梁寬b一般為50mm的倍數(shù);當(dāng)b

3、b，截面為超筋情形，其承，截面為超筋情形，其承載力可按載力可按=b代入代入M式確定式確定(即即不考慮多配鋼筋對(duì)承載力的提不考慮多配鋼筋對(duì)承載力的提高高)。43 例例4.3已知矩形截面梁尺寸已知矩形截面梁尺寸bXh=200mmX450mm，采用，采用C20混凝土，混凝土，HRB335級(jí)縱向鋼筋，試級(jí)縱向鋼筋，試求求:(1)若受拉鋼筋為若受拉鋼筋為318，該梁，該梁承受彎矩設(shè)計(jì)值承受彎矩設(shè)計(jì)值M=80kN.m，此配，此配筋能否滿足正截面受彎承載力要求筋能否滿足正截面受彎承載力要求?(2)若受拉鋼筋為若受拉鋼筋為520，該梁，該梁所能承受的最大彎矩設(shè)計(jì)值為多少所能承受的最大彎矩設(shè)計(jì)值為多少?44解解

4、 已知C20混凝土,(1)c=9.6N/mm2;HRB335級(jí)縱向配筋,y=300N/mm2，b=0.55，混凝土保護(hù)層厚度取c=30mm。318，As=763mm2,ho=h-as=450-40=4l0mm,minbh=0.2%X200 x450=80mm2b(1-0.5b)lcbh02、且截面尺寸受到限、且截面尺寸受到限制不能調(diào)整時(shí)制不能調(diào)整時(shí);同一截面在不同荷載效應(yīng)組合下受到變號(hào)同一截面在不同荷載效應(yīng)組合下受到變號(hào)彎矩作用時(shí)彎矩作用時(shí)(即在某些荷載效應(yīng)組合下截面下即在某些荷載效應(yīng)組合下截面下部受拉、而在另一些荷載效應(yīng)組合下截面下部受拉、而在另一些荷載效應(yīng)組合下截面下部受壓部受壓);在抗震

5、設(shè)計(jì)中，需要配置受壓鋼筋以增加在抗震設(shè)計(jì)中，需要配置受壓鋼筋以增加構(gòu)件的截面延性。構(gòu)件的截面延性。471.基本計(jì)算公式與適用條件基本計(jì)算公式與適用條件 在滿足在滿足b的條件下，雙筋矩形截面梁具有的條件下，雙筋矩形截面梁具有與單筋適筋梁相同的破壞特征與單筋適筋梁相同的破壞特征:受拉鋼筋首受拉鋼筋首先屈服，然后是受壓混凝土邊緣纖維達(dá)到先屈服，然后是受壓混凝土邊緣纖維達(dá)到極限壓應(yīng)變、受壓混凝土壓碎。極限壓應(yīng)變、受壓混凝土壓碎。根據(jù)平截面假定還可以求出根據(jù)平截面假定還可以求出:當(dāng)當(dāng)2as/h0時(shí)，對(duì)時(shí)，對(duì)HPB235、HPB300、HRB335、HRB400級(jí)鋼筋，破壞時(shí)受壓鋼筋也將受壓級(jí)鋼筋，破壞時(shí)

6、受壓鋼筋也將受壓屈服，且屈服，且y=y。(HRB500,y=410 y=435)但當(dāng)?shù)?dāng)b=0.517 故在不修改截面情況下，應(yīng)采用雙筋截面。故在不修改截面情況下，應(yīng)采用雙筋截面。52 判斷也可利用界限破壞時(shí)單筋矩形截判斷也可利用界限破壞時(shí)單筋矩形截面可承受的彎矩面可承受的彎矩M b(這也是單筋矩形截面這也是單筋矩形截面可承受的最大彎矩可承受的最大彎矩)與彎矩設(shè)計(jì)值與彎矩設(shè)計(jì)值M的關(guān)系的關(guān)系:若若M b M,可采用單筋可采用單筋;若若M b M,應(yīng)采應(yīng)采用雙筋。用雙筋。M b=b(1-0.5b)1cbh02 在本例中在本例中,M b=0.517(1-0.50.517)11.92004102=1

7、53.37kN.m b時(shí)，表明時(shí)，表明As用量太少，需按情用量太少，需按情形形1重求重求As再求再求As;當(dāng)當(dāng)2as/h0時(shí)，由于受壓鋼筋不屈服時(shí)，由于受壓鋼筋不屈服,受壓鋼筋應(yīng)力未達(dá)到抗壓強(qiáng)度值受壓鋼筋應(yīng)力未達(dá)到抗壓強(qiáng)度值y，是未，是未知數(shù)。此時(shí)可假定知數(shù)。此時(shí)可假定=2as/h0，則混凝土壓，則混凝土壓應(yīng)力合力與受壓鋼筋合力點(diǎn)重合，對(duì)該合應(yīng)力合力與受壓鋼筋合力點(diǎn)重合，對(duì)該合力點(diǎn)取矩，可得力點(diǎn)取矩，可得 54 例例4.5己知條件同例己知條件同例4.4，但受壓區(qū)已配，但受壓區(qū)已配320鋼鋼筋筋(As=942mm2)，試求受拉鋼筋面積。，試求受拉鋼筋面積。解解 取取as=60mm，as=35mm

8、，h0=h-as=45O-60=39Omm.(1)由式由式()=1-=0.252 as/h0=235/390=0.179 (2)由式由式()As=(0.25211.9200390+360942)/360=1592mm2(3)選受拉鋼筋選受拉鋼筋520,As=1571mm2;箍筋由抗剪箍筋由抗剪計(jì)算確定計(jì)算確定 553.截面校核截面校核 雙筋矩形截面的校核類似于單筋矩形截面。雙筋矩形截面的校核類似于單筋矩形截面。根據(jù)雙筋梁的計(jì)算公式，可得出計(jì)算流程根據(jù)雙筋梁的計(jì)算公式，可得出計(jì)算流程 56例例4.6已知矩形截面梁尺寸已知矩形截面梁尺寸bh=200mm400mm，采用，采用C25混混凝土凝土(fc

9、=11.9N/mm2)、HRB335級(jí)縱向級(jí)縱向鋼筋鋼筋(fy=fy=300N/mm2，b=0.55),且己且己知知As=308mm2(214)，AS=1526mm2(618)，彎矩設(shè)計(jì)值，彎矩設(shè)計(jì)值M=l00kN.m，試問(wèn)該設(shè)計(jì)是否滿足正截，試問(wèn)該設(shè)計(jì)是否滿足正截面承載力要求面承載力要求?解解 取取as=60mm，as=35mm。h 0=h-as=400-60=340mm57(1)求求 b=0.55 2as/h0=235/340=0.206 (2)求求Mu Mu=(l-0.5)fcbh02十十fyAs(h0-as)=0.452(l-0.50.452)ll.92O03402十十300308(3

10、40一一35)=124.43kN.m M=lOOkN.m58 例例4.7已知雙筋矩形截面梁尺寸已知雙筋矩形截面梁尺寸 bh=2O0mm45Omm，采用，采用C20混凝土混凝土(fc=9.6N/mm2)、HRB335級(jí)縱向鋼筋級(jí)縱向鋼筋(fy=fy=300N/mm2，b=0.55)，并已知，并已知As=As=763mm2(318)，試求該截面所能承，試求該截面所能承受的最大彎矩設(shè)計(jì)值。受的最大彎矩設(shè)計(jì)值。解解 取取as=as=4Omm,h0=h-as=450-40=41Omm (1)fyAs-fyAs=0 則由式則由式(),=0 hf時(shí)，稱為時(shí)，稱為第二類第二類T形截面形截面 6364一、二類一

11、、二類T形截面的判別式形截面的判別式 當(dāng)進(jìn)行當(dāng)進(jìn)行截面設(shè)計(jì)截面設(shè)計(jì)時(shí)，若時(shí)，若 M 則為第一類則為第一類T形截面，否則為第二類形截面，否則為第二類T形截面。形截面。在進(jìn)行在進(jìn)行截面校核截面校核時(shí)，若時(shí)，若 fyAs 則為第一類則為第一類T形截面，否則為第二類形截面，否則為第二類T形截面。形截面。65(2)第一類第一類T形截面的計(jì)算形截面的計(jì)算 顯然，顯然，第一類第一類T形截面就是將寬形截面就是將寬度度b取為取為bf的單筋矩形截面的單筋矩形截面。計(jì)算時(shí)。計(jì)算時(shí),可將矩形截面公式中的可將矩形截面公式中的b改為改為bf,而其而其余符號(hào)不變。由于此時(shí)受壓區(qū)高度小，余符號(hào)不變。由于此時(shí)受壓區(qū)高度小，適用

12、條件適用條件b 將自動(dòng)滿足而不必驗(yàn)算將自動(dòng)滿足而不必驗(yàn)算;但這時(shí)應(yīng)注意最小配筋率的校核，即但這時(shí)應(yīng)注意最小配筋率的校核，即應(yīng)滿足應(yīng)滿足ASminbh以防止少筋破壞發(fā)以防止少筋破壞發(fā)生。生。66 (3)第二類第二類T形截面的計(jì)算形截面的計(jì)算 這類這類T形截面的混凝土受壓區(qū)進(jìn)入腹板形截面的混凝土受壓區(qū)進(jìn)入腹板(圖圖)，因而翼緣挑出部分的混凝土全部在受壓區(qū)之內(nèi)因而翼緣挑出部分的混凝土全部在受壓區(qū)之內(nèi),其合力是已知的，且為其合力是已知的，且為1c(b f-b)hf 672.T形截面設(shè)計(jì)形截面設(shè)計(jì) 與矩形截面設(shè)計(jì)類似，與矩形截面設(shè)計(jì)類似，T形截面的設(shè)計(jì)形截面的設(shè)計(jì)也是在已知彎矩設(shè)計(jì)值、截面尺寸、材料也是

13、在已知彎矩設(shè)計(jì)值、截面尺寸、材料強(qiáng)度等基礎(chǔ)上進(jìn)行的。未知數(shù)為受拉鋼筋強(qiáng)度等基礎(chǔ)上進(jìn)行的。未知數(shù)為受拉鋼筋面積面積As及基本未知數(shù)及基本未知數(shù)。根據(jù)。根據(jù)T形截面的判形截面的判別及計(jì)算特點(diǎn)，截面設(shè)計(jì)的主要步驟是別及計(jì)算特點(diǎn)，截面設(shè)計(jì)的主要步驟是:確定截面尺寸等基本參數(shù)確定截面尺寸等基本參數(shù);進(jìn)行截面類型的判別進(jìn)行截面類型的判別;根據(jù)判別結(jié)果計(jì)算根據(jù)判別結(jié)果計(jì)算,計(jì)算鋼筋面積、選擇鋼筋計(jì)算鋼筋面積、選擇鋼筋 68 例例4.8己知某整澆肋形梁的計(jì)算跨度己知某整澆肋形梁的計(jì)算跨度l。=6m，梁縱肋凈距，梁縱肋凈距sn=1.8m，梁腹板，梁腹板寬寬b=200mm，梁高，梁高h(yuǎn)=450mm，板厚，板厚hf

14、=80mm，跨中截面承受均布荷載，跨中截面承受均布荷載設(shè)計(jì)值產(chǎn)生的彎矩設(shè)計(jì)值產(chǎn)生的彎矩M=143.6kN.m。采。采用用C25混凝土、混凝土、HRB335級(jí)縱向受力級(jí)縱向受力鋼筋，試求該梁跨中截面的鋼筋面鋼筋，試求該梁跨中截面的鋼筋面積積?(fc=11.9N/mm2.fy=300N/mm2，b=0.55)。69例例4.9己知某己知某T形截面梁尺寸為形截面梁尺寸為bh=300mm700mm，bf=600mmhf=120mm,采用采用C30混凝土混凝土(fc=14.3N/mm2),HRB400級(jí)鋼筋級(jí)鋼筋(fy=360N/mm2，b=0.517)，截面承受的彎矩，截面承受的彎矩設(shè)計(jì)值設(shè)計(jì)值M=66

15、0kN.m，求縱向受拉鋼筋面筋并，求縱向受拉鋼筋面筋并配筋。配筋。解解 取取as=35mm，則，則h0=h-as=700-35=665mm，1=1.0，(1)判斷判斷 b)應(yīng)取應(yīng)取=b進(jìn)進(jìn)行計(jì)算。行計(jì)算。71例例4.10已知某已知某T形梁截面形梁截面bxh=200mmX400mm,bf=2000mm，hf=80mm，采用，采用C25混凝土混凝土(fc=11.9N/mm2)，配有，配有HPB235級(jí)級(jí)鋼筋鋼筋320(fy=2lON/mm2，As=942mm2，b=0.614)，要求該截，要求該截面承受彎矩設(shè)計(jì)值面承受彎矩設(shè)計(jì)值M=7OkNm，試，試問(wèn)此設(shè)計(jì)是否滿足要求問(wèn)此設(shè)計(jì)是否滿足要求?724

16、.5 4.5 受彎構(gòu)件剪彎段的受力特點(diǎn)受彎構(gòu)件剪彎段的受力特點(diǎn) 在受彎構(gòu)件的支座附近區(qū)段，不在受彎構(gòu)件的支座附近區(qū)段，不僅有彎矩作用，同時(shí)還有較大的剪力僅有彎矩作用，同時(shí)還有較大的剪力作用，該區(qū)段稱為剪彎段或剪跨作用，該區(qū)段稱為剪彎段或剪跨(the shear span)。在剪力和彎矩的共同作。在剪力和彎矩的共同作用下，剪彎段內(nèi)的主拉應(yīng)力將使構(gòu)件用下，剪彎段內(nèi)的主拉應(yīng)力將使構(gòu)件在支座附近的剪彎段內(nèi)出現(xiàn)斜裂縫在支座附近的剪彎段內(nèi)出現(xiàn)斜裂縫;斜斜裂縫的發(fā)展最終可能導(dǎo)致斜截面破壞裂縫的發(fā)展最終可能導(dǎo)致斜截面破壞(圖圖4.32)。與正截面破壞相比，斜截面。與正截面破壞相比，斜截面破壞普遍具有脆性性質(zhì)。

17、破壞普遍具有脆性性質(zhì)。73 為了防止斜截面破壞的發(fā)生，應(yīng)當(dāng)使為了防止斜截面破壞的發(fā)生，應(yīng)當(dāng)使構(gòu)件具有合理的截面尺寸和合理的配筋構(gòu)構(gòu)件具有合理的截面尺寸和合理的配筋構(gòu)造造,并在梁中配置必要的箍筋并在梁中配置必要的箍筋(板由于所受板由于所受剪力很小，一般靠混凝土即足以抵抗，故剪力很小，一般靠混凝土即足以抵抗，故一般不需要在板內(nèi)配置箍筋一般不需要在板內(nèi)配置箍筋)。74 當(dāng)梁承受的剪力較大時(shí)，在優(yōu)先采用箍筋的前當(dāng)梁承受的剪力較大時(shí)，在優(yōu)先采用箍筋的前提下，還可以利用梁內(nèi)跨中的部分受拉鋼筋在支座提下，還可以利用梁內(nèi)跨中的部分受拉鋼筋在支座附近彎起以承擔(dān)部分剪力，稱之為彎起鋼筋或斜筋。附近彎起以承擔(dān)部分剪

18、力，稱之為彎起鋼筋或斜筋。箍筋和彎起鋼筋統(tǒng)稱為腹筋箍筋和彎起鋼筋統(tǒng)稱為腹筋 754.5.1 4.5.1 無(wú)腹筋梁無(wú)腹筋梁 為了更清楚地了解剪彎段為了更清楚地了解剪彎段的受力性能，往往對(duì)不配箍筋的受力性能，往往對(duì)不配箍筋的梁進(jìn)行單獨(dú)研究，這種梁稱的梁進(jìn)行單獨(dú)研究，這種梁稱為無(wú)腹筋梁為無(wú)腹筋梁(beams without web reinforcement)。761.無(wú)腹筋梁在集中荷載作用下受力特點(diǎn)無(wú)腹筋梁在集中荷載作用下受力特點(diǎn) 試驗(yàn)采用矩形截面簡(jiǎn)支梁，并施試驗(yàn)采用矩形截面簡(jiǎn)支梁，并施加對(duì)稱的集中荷載。顯然，在這種情加對(duì)稱的集中荷載。顯然，在這種情況下況下(忽略梁的自重忽略梁的自重)，剪彎段內(nèi)的

19、剪力，剪彎段內(nèi)的剪力均勻分布，而彎矩圖為斜直線均勻分布，而彎矩圖為斜直線。通常把集中荷載至支座間的距離通常把集中荷載至支座間的距離a稱為剪跨，它與截面有效高度稱為剪跨，它與截面有效高度h0之比之比稱為剪跨比稱為剪跨比 =a/h0 771)剪彎段內(nèi)裂縫出現(xiàn)前剪彎段內(nèi)裂縫出現(xiàn)前 當(dāng)施加的荷載較小時(shí)，剪當(dāng)施加的荷載較小時(shí)，剪彎段內(nèi)處于彈性工作階段，尚彎段內(nèi)處于彈性工作階段，尚未出現(xiàn)裂縫，因此可以用材料未出現(xiàn)裂縫，因此可以用材料力學(xué)的分析方法分析梁內(nèi)各截力學(xué)的分析方法分析梁內(nèi)各截面的應(yīng)力狀態(tài)，并可畫出在荷面的應(yīng)力狀態(tài)，并可畫出在荷載作用下的主應(yīng)力跡線載作用下的主應(yīng)力跡線 78792)斜裂縫出現(xiàn)斜裂縫出

20、現(xiàn) 由于混凝土的抗拉強(qiáng)度很低，因此隨由于混凝土的抗拉強(qiáng)度很低，因此隨著荷載的增加，當(dāng)主拉應(yīng)力值超過(guò)混凝土著荷載的增加，當(dāng)主拉應(yīng)力值超過(guò)混凝土復(fù)合受力下的抗拉強(qiáng)度時(shí)，將首先在達(dá)到復(fù)合受力下的抗拉強(qiáng)度時(shí)，將首先在達(dá)到該強(qiáng)度的部位產(chǎn)生裂縫，其裂縫走向與主該強(qiáng)度的部位產(chǎn)生裂縫，其裂縫走向與主拉應(yīng)力的方問(wèn)垂直，故剪彎段的裂縫是斜拉應(yīng)力的方問(wèn)垂直，故剪彎段的裂縫是斜裂縫。在通常情況下，斜裂縫往往是由梁裂縫。在通常情況下，斜裂縫往往是由梁底的彎曲裂縫發(fā)展而成的，稱為彎剪型斜底的彎曲裂縫發(fā)展而成的，稱為彎剪型斜裂縫。當(dāng)梁的腹板很薄或集中荷載至支座裂縫。當(dāng)梁的腹板很薄或集中荷載至支座的距離很小時(shí)，斜裂縫可能首先

21、在梁腹部的距離很小時(shí)，斜裂縫可能首先在梁腹部出現(xiàn)，稱為腹剪型斜裂縫。出現(xiàn)，稱為腹剪型斜裂縫。803)斜裂縫出現(xiàn)后斜裂縫出現(xiàn)后 由于斜裂縫的出現(xiàn)，梁在剪彎段內(nèi)的應(yīng)力由于斜裂縫的出現(xiàn)，梁在剪彎段內(nèi)的應(yīng)力狀態(tài)將發(fā)生很大變化，主要表現(xiàn)在狀態(tài)將發(fā)生很大變化，主要表現(xiàn)在:開裂前的開裂前的剪力是由全截面承擔(dān)的，開裂后則主要由剪壓剪力是由全截面承擔(dān)的，開裂后則主要由剪壓區(qū)承擔(dān)區(qū)承擔(dān);同時(shí)同時(shí),隨著荷載的增大，斜裂縫寬度增隨著荷載的增大，斜裂縫寬度增加，骨料咬合力迅速減小、所能承擔(dān)的剪力變加，骨料咬合力迅速減小、所能承擔(dān)的剪力變小小,因而混凝土剪應(yīng)力大大增加，應(yīng)力的分布規(guī)因而混凝土剪應(yīng)力大大增加，應(yīng)力的分布規(guī)律

22、也不同于斜裂縫出現(xiàn)前的情形。律也不同于斜裂縫出現(xiàn)前的情形?；炷良艋炷良魤簠^(qū)面積因斜裂縫的出現(xiàn)和發(fā)展而減小，剪壓壓區(qū)面積因斜裂縫的出現(xiàn)和發(fā)展而減小，剪壓區(qū)內(nèi)的混凝土壓應(yīng)力也將大大增加。區(qū)內(nèi)的混凝土壓應(yīng)力也將大大增加。與斜裂與斜裂縫相交處的縱向鋼筋應(yīng)力，由于斜裂縫的出現(xiàn)縫相交處的縱向鋼筋應(yīng)力，由于斜裂縫的出現(xiàn)而突然增大。而突然增大?？v向鋼筋拉應(yīng)力的增大導(dǎo)致鋼縱向鋼筋拉應(yīng)力的增大導(dǎo)致鋼筋與混凝土間粘結(jié)應(yīng)力增大，粘結(jié)應(yīng)力的增大筋與混凝土間粘結(jié)應(yīng)力增大，粘結(jié)應(yīng)力的增大有可能導(dǎo)致沿縱向鋼筋的粘結(jié)裂縫有可能導(dǎo)致沿縱向鋼筋的粘結(jié)裂縫 814)破壞階段破壞階段 荷載繼續(xù)增加后，斜裂縫條數(shù)增多和裂縫荷載繼續(xù)增

23、加后，斜裂縫條數(shù)增多和裂縫寬度變大，斜裂縫中的一條發(fā)展成為主要寬度變大，斜裂縫中的一條發(fā)展成為主要斜裂縫，稱為臨界斜裂縫，此時(shí)無(wú)腹筋梁斜裂縫，稱為臨界斜裂縫，此時(shí)無(wú)腹筋梁的荷載絕大部分將由所形成的的荷載絕大部分將由所形成的“拉桿拱拉桿拱”承擔(dān)承擔(dān) 混凝土拱體的破壞導(dǎo)致構(gòu)件喪失承載混凝土拱體的破壞導(dǎo)致構(gòu)件喪失承載能力。由于拱體的破壞位置和破壞原因不能力。由于拱體的破壞位置和破壞原因不同同,破壞形態(tài)也不同。破壞形態(tài)也不同。8283斜拉破壞斜拉破壞 當(dāng)剪跨比當(dāng)剪跨比較大時(shí)較大時(shí)(一般一般 3)，斜，斜裂縫一旦出現(xiàn)，便迅速向集中荷載作裂縫一旦出現(xiàn)，便迅速向集中荷載作用點(diǎn)延伸，并很快形成臨界斜裂縫用點(diǎn)延

24、伸，并很快形成臨界斜裂縫,梁梁隨即破壞。整個(gè)破壞過(guò)程急速而突然，隨即破壞。整個(gè)破壞過(guò)程急速而突然，破壞荷載與出現(xiàn)斜裂縫時(shí)的荷載相當(dāng)破壞荷載與出現(xiàn)斜裂縫時(shí)的荷載相當(dāng)接近，破壞前梁的變形很小，并且往接近，破壞前梁的變形很小，并且往往只有一條斜裂縫。這種破壞是拱體往只有一條斜裂縫。這種破壞是拱體混凝土被拉壞混凝土被拉壞,破壞具有明顯的脆性。破壞具有明顯的脆性。84剪壓破壞剪壓破壞 當(dāng)剪跨比適中當(dāng)剪跨比適中(一般一般13)時(shí)時(shí) 斜裂縫中的某一條發(fā)展成為臨界斜裂縫后斜裂縫中的某一條發(fā)展成為臨界斜裂縫后,荷載荷載的增加使臨界斜裂縫向荷載作用點(diǎn)緩慢發(fā)展，的增加使臨界斜裂縫向荷載作用點(diǎn)緩慢發(fā)展，導(dǎo)致混凝土剪壓

25、區(qū)高度的不斷減小，最后在剪導(dǎo)致混凝土剪壓區(qū)高度的不斷減小，最后在剪應(yīng)力和壓應(yīng)力的共同作用下，剪壓區(qū)混凝土被應(yīng)力和壓應(yīng)力的共同作用下，剪壓區(qū)混凝土被壓碎壓碎(拱頂破壞拱頂破壞)，梁發(fā)生破壞，喪失承載能力。，梁發(fā)生破壞，喪失承載能力。這種破壞有一定的預(yù)兆，破壞荷載較出現(xiàn)斜裂這種破壞有一定的預(yù)兆，破壞荷載較出現(xiàn)斜裂縫時(shí)的荷載為高。但與適筋梁的正截面破壞相縫時(shí)的荷載為高。但與適筋梁的正截面破壞相比，剪壓破壞仍屬于脆性破壞。破壞時(shí)縱向鋼比，剪壓破壞仍屬于脆性破壞。破壞時(shí)縱向鋼筋拉應(yīng)力往往低于其屈服強(qiáng)度。筋拉應(yīng)力往往低于其屈服強(qiáng)度。85斜壓破壞斜壓破壞 這種破壞發(fā)生在剪跨比很小這種破壞發(fā)生在剪跨比很小(一

26、般一般1)或腹或腹板寬度較窄的板寬度較窄的T形梁和形梁和I形梁上。其破壞過(guò)形梁上。其破壞過(guò)程是程是:首先在荷載作用點(diǎn)與支座間的梁腹部首先在荷載作用點(diǎn)與支座間的梁腹部出現(xiàn)若干條平行的斜裂縫出現(xiàn)若干條平行的斜裂縫(即腹剪型斜裂縫即腹剪型斜裂縫);隨著荷載的增加，梁腹被這些斜裂縫分割隨著荷載的增加，梁腹被這些斜裂縫分割為若干斜向?yàn)槿舾尚毕蚨讨讨?，最后因柱體混凝土被，最后因柱體混凝土被壓碎而破壞。這實(shí)際上是拱體的混凝土被壓碎而破壞。這實(shí)際上是拱體的混凝土被壓壞。斜壓破壞的破壞荷載很高，但變形壓壞。斜壓破壞的破壞荷載很高，但變形很小。亦屬于脆性破壞。很小。亦屬于脆性破壞。86872.無(wú)腹筋梁在均布荷載

27、作用下受力特點(diǎn)無(wú)腹筋梁在均布荷載作用下受力特點(diǎn) 在均布荷載作用下，剪跨內(nèi)梁的在均布荷載作用下，剪跨內(nèi)梁的受力特點(diǎn)與集中荷載作用下的梁有受力特點(diǎn)與集中荷載作用下的梁有所不同。它不存在剪力和彎矩同時(shí)所不同。它不存在剪力和彎矩同時(shí)都達(dá)到最大值的截面，斜截面破壞都達(dá)到最大值的截面，斜截面破壞位置往往發(fā)生在彎矩和剪力值都偏位置往往發(fā)生在彎矩和剪力值都偏大的某一截面處。破壞荷載高于集大的某一截面處。破壞荷載高于集中荷載作用下發(fā)生剪壓破壞時(shí)的荷中荷載作用下發(fā)生剪壓破壞時(shí)的荷載。載。883.影響無(wú)腹筋梁斜截面受剪承載力的影響無(wú)腹筋梁斜截面受剪承載力的主要因素主要因素 1)剪跨比剪跨比 剪跨比在一定范圍內(nèi)變化時(shí)

28、，隨著剪跨比在一定范圍內(nèi)變化時(shí)，隨著剪跨比的增加，斜截面受剪承載力降低。剪跨比的增加，斜截面受剪承載力降低。2)混凝土強(qiáng)度等級(jí)混凝土強(qiáng)度等級(jí) 斜截面受剪承載力隨混凝斜截面受剪承載力隨混凝土強(qiáng)度的提高而增大土強(qiáng)度的提高而增大 3)縱向受拉鋼筋配筋率縱向受拉鋼筋配筋率 在其他條件相同時(shí)，在其他條件相同時(shí)，縱向鋼筋配筋率越大，斜截面承載力也越大?？v向鋼筋配筋率越大，斜截面承載力也越大。試驗(yàn)表明，二者也大致呈線性關(guān)系。試驗(yàn)表明，二者也大致呈線性關(guān)系。4)截面尺寸和截面形狀的影響截面尺寸和截面形狀的影響894.5.2 4.5.2 配有箍筋的梁配有箍筋的梁 1.剪力傳遞機(jī)理剪力傳遞機(jī)理 梁內(nèi)配置箍筋可以有

29、效地提高梁的斜截梁內(nèi)配置箍筋可以有效地提高梁的斜截面受剪承載力。一般將箍筋與梁軸線成面受剪承載力。一般將箍筋與梁軸線成90度布置。度布置。在斜裂縫出現(xiàn)前，箍筋中的應(yīng)力很在斜裂縫出現(xiàn)前，箍筋中的應(yīng)力很小，剪力主要由混凝土傳遞小，剪力主要由混凝土傳遞;90 斜裂縫出現(xiàn)后，與斜裂縫相交的箍筋應(yīng)斜裂縫出現(xiàn)后，與斜裂縫相交的箍筋應(yīng)力增大，箍筋發(fā)揮作用。箍筋與縱筋及斜力增大，箍筋發(fā)揮作用。箍筋與縱筋及斜裂縫之間的混凝土塊體形成裂縫之間的混凝土塊體形成桁架體系桁架體系，共同把剪力傳遞到支座上共同把剪力傳遞到支座上(圖圖4.38)。此時(shí)，。此時(shí)，箍筋成為桁架的受拉腹桿箍筋成為桁架的受拉腹桿,斜裂縫之間的混斜裂

30、縫之間的混凝土塊體形成斜壓桿、成為桁架的受壓腹凝土塊體形成斜壓桿、成為桁架的受壓腹桿，縱向受拉鋼筋成為桁架的受拉弦桿，桿，縱向受拉鋼筋成為桁架的受拉弦桿，剪壓區(qū)混凝土則成為桁架的受壓弦桿。這剪壓區(qū)混凝土則成為桁架的受壓弦桿。這種剪力傳遞的機(jī)理稱為種剪力傳遞的機(jī)理稱為“桁架機(jī)理桁架機(jī)理(the truss mechanism)。91 2.配箍筋梁的斜截面破壞形態(tài)配箍筋梁的斜截面破壞形態(tài) 配置箍筋的梁，其斜截面破壞形態(tài)與無(wú)腹筋梁的破壞形態(tài)相類似。(1)斜拉破壞斜拉破壞 (2)斜壓破壞斜壓破壞 (3)剪壓破壞剪壓破壞92(1)斜拉破壞斜拉破壞 當(dāng)配箍率當(dāng)配箍率sv太小或箍筋間距太大并且太小或箍筋間距

31、太大并且剪跨比剪跨比也較大時(shí)也較大時(shí),易發(fā)生斜拉破壞。易發(fā)生斜拉破壞。破壞特征與無(wú)腹筋梁的相同，破壞時(shí)破壞特征與無(wú)腹筋梁的相同，破壞時(shí)箍筋被拉斷。箍筋被拉斷。(2)斜壓破壞斜壓破壞 當(dāng)配置的箍筋太多或剪跨比很小當(dāng)配置的箍筋太多或剪跨比很小(2000mm時(shí)時(shí),取取h0=2000mm;t_混凝土軸心抗拉強(qiáng)度設(shè)計(jì)值?；炷凛S心抗拉強(qiáng)度設(shè)計(jì)值。98 可不進(jìn)行斜截面受剪承載力計(jì)可不進(jìn)行斜截面受剪承載力計(jì)算算 的梁的梁 對(duì)矩形、對(duì)矩形、T形和形和1形截面的形截面的一般梁一般梁，當(dāng)，當(dāng)滿足下列公式要求時(shí)滿足下列公式要求時(shí):V0.7 t bh0 對(duì)集中荷載作用下的獨(dú)立梁對(duì)集中荷載作用下的獨(dú)立梁 0175.1b

32、hfVt99 當(dāng)截面高度當(dāng)截面高度h300mm時(shí)，應(yīng)沿梁全時(shí)，應(yīng)沿梁全長(zhǎng)設(shè)置箍筋長(zhǎng)設(shè)置箍筋;當(dāng)截面高度當(dāng)截面高度h=l50300mm時(shí)，則可僅在構(gòu)件端部各時(shí)，則可僅在構(gòu)件端部各1/4跨度范圍內(nèi)跨度范圍內(nèi)設(shè)置箍筋設(shè)置箍筋;但若在構(gòu)件中部但若在構(gòu)件中部1/2跨度范圍內(nèi)跨度范圍內(nèi)有集中荷載作用時(shí)，則應(yīng)沿梁全長(zhǎng)設(shè)置有集中荷載作用時(shí)，則應(yīng)沿梁全長(zhǎng)設(shè)置箍筋箍筋,目的是避免斜裂縫突然形成可能導(dǎo)目的是避免斜裂縫突然形成可能導(dǎo)致的斜拉破壞。只有當(dāng)截面高度致的斜拉破壞。只有當(dāng)截面高度h150mm時(shí)，才可不設(shè)箍筋。箍筋的直時(shí)，才可不設(shè)箍筋。箍筋的直徑、間距等應(yīng)滿足相應(yīng)構(gòu)造要求。徑、間距等應(yīng)滿足相應(yīng)構(gòu)造要求。1004

33、.6.2 4.6.2 有腹筋梁的斜截面受剪承載力有腹筋梁的斜截面受剪承載力 箍筋對(duì)提高梁斜截面受剪承載力的箍筋對(duì)提高梁斜截面受剪承載力的作用是多方面的作用是多方面的 箍筋作為桁架的受拉腹桿承受斜裂縫箍筋作為桁架的受拉腹桿承受斜裂縫截面的部分剪力，使斜裂縫頂部混凝土負(fù)截面的部分剪力，使斜裂縫頂部混凝土負(fù)擔(dān)的剪力得以減輕，擔(dān)的剪力得以減輕，能抑制斜裂縫的開展，延緩沿縱筋方能抑制斜裂縫的開展，延緩沿縱筋方向的粘結(jié)裂縫的發(fā)展，使骨料咬合力和縱向的粘結(jié)裂縫的發(fā)展，使骨料咬合力和縱筋銷栓力有所提高。筋銷栓力有所提高。1011.僅配箍筋抗剪時(shí)的梁僅配箍筋抗剪時(shí)的梁 采用無(wú)腹筋梁混凝土所承擔(dān)的采用無(wú)腹筋梁混凝

34、土所承擔(dān)的剪力剪力Vc和箍筋承擔(dān)的剪力和箍筋承擔(dān)的剪力Vs(實(shí)際實(shí)際上上Vs包括了前述的箍筋綜合作用包括了前述的箍筋綜合作用)兩項(xiàng)相加的形式兩項(xiàng)相加的形式:Vcs=Vc十十Vs102 Vs=0hsAfsvyvAsv_配置在同一截面內(nèi)各肢箍筋的全部截面面配置在同一截面內(nèi)各肢箍筋的全部截面面積，積，Asv=nAsv1;此處，此處，n為在同一截面內(nèi)箍筋的肢為在同一截面內(nèi)箍筋的肢數(shù)，數(shù)，Asv1為單肢箍筋的截面面積為單肢箍筋的截面面積;s_沿構(gòu)件長(zhǎng)度方向的箍筋間距沿構(gòu)件長(zhǎng)度方向的箍筋間距;fyv_箍筋抗拉強(qiáng)度設(shè)計(jì)值箍筋抗拉強(qiáng)度設(shè)計(jì)值,一般可取一般可取fyv=fy,但但不大于不大于360N/mm2 10

35、3 對(duì)在對(duì)在集中荷載集中荷載下下(包括作包括作用有多種荷載，其中集中荷用有多種荷載，其中集中荷載對(duì)支座截面或節(jié)點(diǎn)邊緣所載對(duì)支座截面或節(jié)點(diǎn)邊緣所產(chǎn)生的剪力值占總剪力值的產(chǎn)生的剪力值占總剪力值的75%以上的情況以上的情況)的的獨(dú)立梁獨(dú)立梁，應(yīng)采用下列公式應(yīng)采用下列公式 104 _計(jì)算截面的剪跨計(jì)算截面的剪跨比，可取比，可取=a/h0,a為集中荷為集中荷載作用點(diǎn)至支座或節(jié)點(diǎn)邊緣載作用點(diǎn)至支座或節(jié)點(diǎn)邊緣的距離的距離;當(dāng)當(dāng)3時(shí)，取時(shí)，取=3;在集中荷在集中荷載作用點(diǎn)至支座之間的箍筋，載作用點(diǎn)至支座之間的箍筋，應(yīng)均勻配置。應(yīng)均勻配置。1052.同時(shí)配置箍筋和彎起鋼筋抗剪時(shí)同時(shí)配置箍筋和彎起鋼筋抗剪時(shí)的梁的

36、梁 1)彎起鋼筋的作用彎起鋼筋的作用 與斜裂縫相交的彎起鋼筋起著與箍筋相與斜裂縫相交的彎起鋼筋起著與箍筋相似的作用，采用彎起鋼筋也是提高梁斜截似的作用，采用彎起鋼筋也是提高梁斜截面受剪承載力的一種常用配筋方式。面受剪承載力的一種常用配筋方式。2)彎起鋼筋的受剪承載力彎起鋼筋的受剪承載力 Vsb=0.8fyAsbsin 106 Vsb_與斜裂縫相交的彎起鋼筋受剪承載與斜裂縫相交的彎起鋼筋受剪承載力設(shè)計(jì)值力設(shè)計(jì)值;fy_彎起鋼筋的抗拉強(qiáng)度設(shè)計(jì)值彎起鋼筋的抗拉強(qiáng)度設(shè)計(jì)值;Asb_彎起鋼筋的截面面積彎起鋼筋的截面面積i _彎起鋼筋與梁軸線夾角，一般取彎起鋼筋與梁軸線夾角，一般取 45，當(dāng)梁高，當(dāng)梁高h(yuǎn)

37、80Omm時(shí)取時(shí)取60;0.8_應(yīng)力不均勻系數(shù)，用來(lái)考慮靠近剪應(yīng)力不均勻系數(shù)，用來(lái)考慮靠近剪壓區(qū)的彎起鋼筋在斜截面破壞時(shí)，可能達(dá)不壓區(qū)的彎起鋼筋在斜截面破壞時(shí)，可能達(dá)不到鋼筋抗拉強(qiáng)度設(shè)計(jì)值。到鋼筋抗拉強(qiáng)度設(shè)計(jì)值。107抗剪計(jì)算模式抗剪計(jì)算模式1084.7 4.7 梁按斜截面受剪承載力的設(shè)計(jì)計(jì)算梁按斜截面受剪承載力的設(shè)計(jì)計(jì)算4.7.1 4.7.1 計(jì)算公式的適用范圍計(jì)算公式的適用范圍 受彎構(gòu)件的斜截面受剪承載力計(jì)算受彎構(gòu)件的斜截面受剪承載力計(jì)算公式僅適用于剪壓破壞的情況。為了公式僅適用于剪壓破壞的情況。為了防止斜壓破壞和斜拉破壞的發(fā)生，也防止斜壓破壞和斜拉破壞的發(fā)生，也要規(guī)定相應(yīng)的適用條件。要規(guī)

38、定相應(yīng)的適用條件。規(guī)范規(guī)范規(guī)規(guī)定了剪力設(shè)計(jì)值的上限定了剪力設(shè)計(jì)值的上限,用以防止斜壓用以防止斜壓破壞發(fā)生破壞發(fā)生;規(guī)定了箍筋配置的構(gòu)造要求規(guī)定了箍筋配置的構(gòu)造要求,用以防止斜拉破壞。用以防止斜拉破壞。1091.上限值一一上限值一一-最小截面尺寸最小截面尺寸 當(dāng)發(fā)生斜壓破壞時(shí)，梁腹的混當(dāng)發(fā)生斜壓破壞時(shí)，梁腹的混凝土被壓碎、箍筋不屈服，其受剪凝土被壓碎、箍筋不屈服，其受剪承載力主要取決于構(gòu)件的腹板寬度、承載力主要取決于構(gòu)件的腹板寬度、梁截面高度及混凝土強(qiáng)度。因此，梁截面高度及混凝土強(qiáng)度。因此，只要保證構(gòu)件截面尺寸不是太小，只要保證構(gòu)件截面尺寸不是太小，就可防止斜壓破壞的發(fā)生。就可防止斜壓破壞的發(fā)生

39、。110 對(duì)于一般梁,取 V 0.25cfcbh0 對(duì)于薄腹梁等構(gòu)件(h/b6時(shí))V 0.2c fc b h 0 111 V_構(gòu)件斜截面上的最大剪力設(shè)構(gòu)件斜截面上的最大剪力設(shè)計(jì)值計(jì)值;c-混凝土強(qiáng)度影響系數(shù)混凝土強(qiáng)度影響系數(shù):當(dāng)混凝土當(dāng)混凝土強(qiáng)度等級(jí)不超過(guò)強(qiáng)度等級(jí)不超過(guò)C50時(shí)，取時(shí)，取c=1.0,當(dāng)混凝土強(qiáng)度等級(jí)為當(dāng)混凝土強(qiáng)度等級(jí)為C80時(shí)，取時(shí)，取c=0.8;其間按線性內(nèi)插法取用其間按線性內(nèi)插法取用;b、hw_梁截面的腹板寬度和腹梁截面的腹板寬度和腹板高度板高度 1122 下限值一一最小配箍率下限值一一最小配箍率和箍筋最大間距和箍筋最大間距 1)最小配箍率最小配箍率 規(guī)范規(guī)定:當(dāng)VVc時(shí)，

40、配箍率應(yīng)滿足最小配箍率要求 yvtsvsvsvffbsA24.0min,113當(dāng)采用最小配箍率當(dāng)采用最小配箍率sv,min配置梁中箍筋時(shí)，配置梁中箍筋時(shí)，則可分別算得則可分別算得:一般受彎構(gòu)件一般受彎構(gòu)件 Vcs=0.94tbh0集中荷載下獨(dú)立梁集中荷載下獨(dú)立梁Vcs=+0.24)tbh0175.1(1142)梁中箍筋的最大間距梁中箍筋的最大間距 為了防止斜拉破壞為了防止斜拉破壞,規(guī)范規(guī)范規(guī)規(guī)定梁中箍筋的間距不宜超過(guò)梁中箍定梁中箍筋的間距不宜超過(guò)梁中箍筋的最大間距筋的最大間距smax 3)箍筋最小直徑箍筋最小直徑 梁中箍筋的直徑不宜小于梁中箍筋的直徑不宜小于規(guī)規(guī)范范規(guī)定的最小直徑規(guī)定的最小直徑

41、:h800 d不小于6mm;h800 d不小于8mm1154.7.2 4.7.2 計(jì)算位置計(jì)算位置 （1）支座邊緣處截面）支座邊緣處截面 （2）彎起鋼筋彎起點(diǎn)處截面）彎起鋼筋彎起點(diǎn)處截面 （3）箍筋截面面積或間距改）箍筋截面面積或間距改變處截面變處截面 （4）腹板寬度改變處截面等）腹板寬度改變處截面等 它們是它們是構(gòu)件中剪力設(shè)計(jì)值最大構(gòu)件中剪力設(shè)計(jì)值最大的地方或是抗剪的薄弱環(huán)節(jié)的地方或是抗剪的薄弱環(huán)節(jié) 1161174.7.3 4.7.3 設(shè)計(jì)計(jì)算步驟設(shè)計(jì)計(jì)算步驟 設(shè)計(jì)計(jì)算步驟總稱為設(shè)計(jì)計(jì)算步驟總稱為“三三步曲步曲”即即:截面尺寸驗(yàn)算截面尺寸驗(yàn)算;構(gòu)造要求檢查構(gòu)造要求檢查,可否僅可否僅按構(gòu)造配箍

42、按構(gòu)造配箍;按計(jì)算和按計(jì)算和(或或)構(gòu)造選擇構(gòu)造選擇腹筋。腹筋。1184.7.4 4.7.4 計(jì)算例題計(jì)算例題 梁斜截面受剪計(jì)算中遇梁斜截面受剪計(jì)算中遇到的也是到的也是截面選擇截面選擇和和承載承載力校核力校核兩類問(wèn)題。這兩類兩類問(wèn)題。這兩類問(wèn)題也問(wèn)題也都包括計(jì)算和構(gòu)造都包括計(jì)算和構(gòu)造兩方面的內(nèi)容。兩方面的內(nèi)容。119 例例4.11 已知某鋼筋混凝土矩形截面簡(jiǎn)支梁，已知某鋼筋混凝土矩形截面簡(jiǎn)支梁，兩端支承在磚墻上，凈跨度兩端支承在磚墻上，凈跨度ln=3660mm 120 截面尺寸截面尺寸bXh=2OOmmX5OOmm 恒荷載標(biāo)準(zhǔn)值恒荷載標(biāo)準(zhǔn)值gk=25kN/m(包括自重包括自重)活荷載標(biāo)準(zhǔn)值活荷

43、載標(biāo)準(zhǔn)值qk=42kN/m 混凝土強(qiáng)度等級(jí)為混凝土強(qiáng)度等級(jí)為C25(fc=11.9N/mm2，ft=1.27N/mm2)箍筋為箍筋為HPB235級(jí)鋼筋級(jí)鋼筋(fyv=210N/mm2)按正截面受彎承載力計(jì)算已選配按正截面受彎承載力計(jì)算已選配HRB335級(jí)鋼筋級(jí)鋼筋325為縱向受力鋼筋為縱向受力鋼筋(fy=300N/mm2)按斜截面受剪承載力要求要求確定腹筋按斜截面受剪承載力要求要求確定腹筋 121解解 取取as=45mm,h0=h-as=500一一45=455mm(1)計(jì)算剪力設(shè)計(jì)值計(jì)算剪力設(shè)計(jì)值 支座邊緣處支座邊緣處:V1=0.5(1.225+1.442)3.66=162.50kN(2)復(fù)核

44、梁截面尺寸復(fù)核梁截面尺寸 hw=h0=455mm hw/b=455/200=2.3162.5kN 故故截面尺寸滿足要求截面尺寸滿足要求。122(3可否按構(gòu)造配箍可否按構(gòu)造配箍 0.7ftbh0=0.71.27200455 =80899N 162.5kN 0.94ftbh0=108636N sv,min=0.241.27/210=0.145%Vcs=0.7tbh0+=80899+210250.3455/200 =128961 N 0hsAfsvyv126 選擇彎起鋼筋選擇彎起鋼筋 取彎起鋼筋與梁軸線夾角取彎起鋼筋與梁軸線夾角=45。，由。，由 V1-Vcs0.8fyAsbsin有有Asb=(16

45、2500-128961)/(0.83000.707)=198mm2127 選縱向受力鋼筋選縱向受力鋼筋125在支座附近彎起，在支座附近彎起，Asb=49lmm;它作為第一排彎起鋼筋，它作為第一排彎起鋼筋，彎終點(diǎn)距支彎終點(diǎn)距支 座邊的距離座邊的距離s1應(yīng)不超過(guò)箍筋最大間距應(yīng)不超過(guò)箍筋最大間距(參見圖參見圖4.41)，取，取s1=5Omm，該彎起，該彎起鋼筋水平投影長(zhǎng)度鋼筋水平投影長(zhǎng)度 Sb=h-50=450mm，則斜截面，則斜截面2-2.的剪的剪力設(shè)計(jì)值可由相似三角形關(guān)系得出力設(shè)計(jì)值可由相似三角形關(guān)系得出128 選縱向受力鋼筋選縱向受力鋼筋125在支座附近在支座附近彎起，彎起，Asb=49lmm

46、;它作為第一排它作為第一排彎起鋼筋，彎終點(diǎn)距支座邊的距離彎起鋼筋，彎終點(diǎn)距支座邊的距離s1應(yīng)不超過(guò)箍筋最大間距應(yīng)不超過(guò)箍筋最大間距(參見圖參見圖4.41)，取，取s1=50mm，該彎起鋼筋，該彎起鋼筋水平投影長(zhǎng)度水平投影長(zhǎng)度 Sb=h-60=440mm，則斜截面，則斜截面2-2.的剪力設(shè)計(jì)值可由相似三角形關(guān)系的剪力設(shè)計(jì)值可由相似三角形關(guān)系得出得出129 V2=1625000.732=118950N75%，故對(duì)該矩形截面簡(jiǎn)支梁應(yīng)考慮剪跨比的影響,剪跨a=1875+120=1995mm。=a/h0=1995/560=3.56 3.0,取=3.0133(3)復(fù)核截面尺寸復(fù)核截面尺寸 hw=h0=56

47、Omm,hw/b=560/250=2.24l13.56kN截面尺寸符合要求。134(4)可否按構(gòu)造配箍可否按構(gòu)造配箍 77.79kNV 故可選擇同時(shí)滿足ssmax、箍筋最小直徑、最小配箍率的箍筋。=0.24250l.27/270=0.282 由表4.8取8雙肢箍(n=2，Asv1=50.3mm2)，得56025027.11375.1175.10bhft0)24.0175.1(bhftyvtsvsvffbsA24.0min,135 由表4.8取8雙肢箍(n=2，Asv1=50.3mm2)，得 s250.3/0.282=356mm 選s=200mm0.7ftbh0 1.2la+h0 20d 且 h

48、0V0.7ftbh0且斷點(diǎn)仍在負(fù)彎矩受拉區(qū)內(nèi) 1.2la+1.7h0 20d 且 1.3h01444.8.4 4.8.4 縱向鋼筋在支座處的錨固縱向鋼筋在支座處的錨固 支座附近的剪力較大。在支座附近的剪力較大。在出現(xiàn)斜裂縫后，由于與斜裂縫出現(xiàn)斜裂縫后，由于與斜裂縫相交的縱向鋼筋應(yīng)力會(huì)突然增相交的縱向鋼筋應(yīng)力會(huì)突然增大。大。若縱向鋼筋伸入支座的錨若縱向鋼筋伸入支座的錨固長(zhǎng)度不夠，將會(huì)使縱向鋼筋固長(zhǎng)度不夠，將會(huì)使縱向鋼筋滑移，甚至被從支座混凝土中滑移，甚至被從支座混凝土中拔出而引起錨固破壞。拔出而引起錨固破壞。145 鋼筋錨固長(zhǎng)度根據(jù)支座的情形和縱向鋼筋錨固長(zhǎng)度根據(jù)支座的情形和縱向鋼筋的受力情形而

49、定。鋼筋的受力情形而定。支座情形支座情形 簡(jiǎn)支簡(jiǎn)支 連續(xù)梁中間支座連續(xù)梁中間支座 一般層框架梁一般層框架梁 邊支座邊支座 中間支座中間支座 頂層框架梁頂層框架梁 邊支座邊支座 中間支座中間支座 鋼筋受力情形鋼筋受力情形 不充分受力不充分受力 充分受拉充分受拉 充分受壓充分受壓 1464.8.5 4.8.5 彎起鋼筋的錨固彎起鋼筋的錨固147 彎起鋼筋不得采用浮筋彎起鋼筋不得采用浮筋;當(dāng)支座處剪力很大當(dāng)支座處剪力很大而又不能利用縱向鋼筋彎起抗剪時(shí)，可設(shè)而又不能利用縱向鋼筋彎起抗剪時(shí)，可設(shè)置僅用于抗剪的鴨筋置僅用于抗剪的鴨筋 1484.8.6 4.8.6 箍筋的構(gòu)造要求箍筋的構(gòu)造要求 箍筋一般采用

50、箍筋一般采用HPB235級(jí)或級(jí)或HPB300級(jí)鋼筋級(jí)鋼筋;當(dāng)剪當(dāng)剪力較大時(shí)，也可采用帶肋鋼筋。力較大時(shí)，也可采用帶肋鋼筋。箍筋的一般形式是箍筋的一般形式是封閉式封閉式，其末端做成，其末端做成1350彎鉤。彎鉤。當(dāng)當(dāng)T形截面梁翼緣頂面另有橫向受拉鋼筋時(shí)，也形截面梁翼緣頂面另有橫向受拉鋼筋時(shí)，也可采用開口式箍筋可采用開口式箍筋(圖圖4.62)。梁內(nèi)箍筋一般采用雙肢箍梁內(nèi)箍筋一般采用雙肢箍(n=2),當(dāng)梁的寬度大于當(dāng)梁的寬度大于40Omm，且一層內(nèi)的縱向受壓鋼筋多于，且一層內(nèi)的縱向受壓鋼筋多于3根時(shí)，根時(shí)，或當(dāng)梁的寬度不大于或當(dāng)梁的寬度不大于40Omm但一層內(nèi)的縱向受但一層內(nèi)的縱向受壓鋼筋多于壓鋼筋

51、多于4根時(shí)，應(yīng)設(shè)置復(fù)合箍筋根時(shí)，應(yīng)設(shè)置復(fù)合箍筋(如四肢如四肢 箍箍);當(dāng)梁寬度很小時(shí)，也可采用單肢箍筋當(dāng)梁寬度很小時(shí)，也可采用單肢箍筋(149 當(dāng)梁中配有計(jì)算需要的縱向受壓鋼筋當(dāng)梁中配有計(jì)算需要的縱向受壓鋼筋(如雙筋梁如雙筋梁)時(shí)時(shí) 在縱向受力鋼筋搭接長(zhǎng)度范圍內(nèi)應(yīng)配置加密的箍在縱向受力鋼筋搭接長(zhǎng)度范圍內(nèi)應(yīng)配置加密的箍筋筋 當(dāng)梁的內(nèi)折角處于受拉區(qū)時(shí)當(dāng)梁的內(nèi)折角處于受拉區(qū)時(shí)(例如樓梯折梁例如樓梯折梁)，縱，縱向受拉鋼筋不應(yīng)連續(xù)通過(guò)，并應(yīng)增設(shè)箍筋向受拉鋼筋不應(yīng)連續(xù)通過(guò)，并應(yīng)增設(shè)箍筋 1504.8.7 4.8.7 梁腹部的構(gòu)造鋼筋梁腹部的構(gòu)造鋼筋 對(duì)于一般梁對(duì)于一般梁,當(dāng)梁的腹板高度當(dāng)梁的腹板高度hw

52、 45Omm時(shí)，在時(shí)，在梁的兩個(gè)側(cè)面應(yīng)沿高度配置縱向構(gòu)造鋼筋，每側(cè)梁的兩個(gè)側(cè)面應(yīng)沿高度配置縱向構(gòu)造鋼筋，每側(cè)的縱向構(gòu)造鋼筋的縱向構(gòu)造鋼筋(不包括梁上、下部受力鋼筋及架不包括梁上、下部受力鋼筋及架立鋼筋立鋼筋)截面面積不應(yīng)小于腹板截面面積截面面積不應(yīng)小于腹板截面面積bhw的的0.1%，且其間距不宜大于，且其間距不宜大于2OOmm。對(duì)于鋼筋混凝土薄腹梁對(duì)于鋼筋混凝土薄腹梁(hw/b6)或需作疲勞驗(yàn)算或需作疲勞驗(yàn)算的鋼筋混凝土梁，應(yīng)在下部二分之一梁高的腹板的鋼筋混凝土梁，應(yīng)在下部二分之一梁高的腹板內(nèi)沿兩側(cè)配置直徑內(nèi)沿兩側(cè)配置直徑814mm、間距為、間距為10015Omm的縱向構(gòu)造鋼筋，并應(yīng)按下密上疏

53、的縱向構(gòu)造鋼筋，并應(yīng)按下密上疏的方式布置。在上部的方式布置。在上部1/2梁高的腹板內(nèi)，縱向構(gòu)造梁高的腹板內(nèi)，縱向構(gòu)造鋼筋可按一般梁的規(guī)定鋼筋可按一般梁的規(guī)定(間距不宜大于間距不宜大于2OOmm)配配置。置。1514.9 4.9 伸臂梁設(shè)伸臂梁設(shè)計(jì)計(jì) 4.9.1 4.9.1 設(shè)計(jì)條件設(shè)計(jì)條件 某支承在某支承在370mm厚磚墻上的鋼筋混凝厚磚墻上的鋼筋混凝土伸臂梁，其跨度土伸臂梁，其跨度l1=7.0m，伸臂長(zhǎng)度，伸臂長(zhǎng)度l2=1.86m;由樓面?zhèn)鱽?lái)的永久荷載設(shè)計(jì)值由樓面?zhèn)鱽?lái)的永久荷載設(shè)計(jì)值g1=34.32kN/m(不包括本梁不包括本梁)，活荷載設(shè)計(jì)，活荷載設(shè)計(jì)值值q1=3OkN/m,q2=lOOk

54、N/m(圖圖4.65)。采。采用混凝土強(qiáng)度等級(jí)為用混凝土強(qiáng)度等級(jí)為C25，縱向受力鋼筋為，縱向受力鋼筋為HRB335級(jí)，箍筋和構(gòu)造鋼筋為級(jí)，箍筋和構(gòu)造鋼筋為HPB300級(jí)。級(jí)。試設(shè)計(jì)該梁并繪配筋詳圖。試設(shè)計(jì)該梁并繪配筋詳圖。1521534.9.2 4.9.2 梁的內(nèi)力計(jì)算和內(nèi)力圖梁的內(nèi)力計(jì)算和內(nèi)力圖 1.截面尺寸選擇截面尺寸選擇 取高跨比h/l=1/10，則h=70Omm;按高寬比的一般規(guī)定，取b=25Omm 2.荷載計(jì)算荷載計(jì)算 3.梁的內(nèi)力和內(nèi)力包絡(luò)圖梁的內(nèi)力和內(nèi)力包絡(luò)圖 4.配筋設(shè)計(jì)計(jì)算配筋設(shè)計(jì)計(jì)算(1)已知條件已知條件(2)截面尺寸驗(yàn)算截面尺寸驗(yàn)算 154 3)縱向受力鋼筋計(jì)算縱向受力

55、鋼筋計(jì)算 4)腹筋計(jì)算腹筋計(jì)算 5.進(jìn)行鋼筋布置和作材料圖進(jìn)行鋼筋布置和作材料圖6.繪梁的配筋圖繪梁的配筋圖155本章小結(jié)本章小結(jié) 鋼筋混凝土受彎構(gòu)件是最基本的一種結(jié)構(gòu)構(gòu)鋼筋混凝土受彎構(gòu)件是最基本的一種結(jié)構(gòu)構(gòu)件，廣泛應(yīng)用于樓蓋、屋蓋、樓梯及其他結(jié)構(gòu)中，件，廣泛應(yīng)用于樓蓋、屋蓋、樓梯及其他結(jié)構(gòu)中，承受荷載作用下產(chǎn)生的彎矩和剪力。承受荷載作用下產(chǎn)生的彎矩和剪力。(1)受彎構(gòu)件承載力極限狀態(tài)的計(jì)算包括正截受彎構(gòu)件承載力極限狀態(tài)的計(jì)算包括正截面受彎承載力以及斜截面受剪承載力計(jì)算。正截面受彎承載力以及斜截面受剪承載力計(jì)算。正截面受彎承載力的計(jì)算公式是依據(jù)適筋梁受力的第面受彎承載力的計(jì)算公式是依據(jù)適筋梁受

56、力的第III階段末的受力特征階段末的受力特征(IIIa)，通過(guò)力的平衡條件而，通過(guò)力的平衡條件而建立的建立的;在進(jìn)行正截面受彎承載力計(jì)算時(shí)，混凝土在進(jìn)行正截面受彎承載力計(jì)算時(shí)，混凝土壓應(yīng)力圖形采用等效矩形應(yīng)力圖，計(jì)算公式的適壓應(yīng)力圖形采用等效矩形應(yīng)力圖，計(jì)算公式的適用范圍是適筋梁，這種梁在正截面受彎的承載力用范圍是適筋梁，這種梁在正截面受彎的承載力極限狀態(tài)下受拉鋼筋屈服，受壓混凝土邊緣纖維極限狀態(tài)下受拉鋼筋屈服，受壓混凝土邊緣纖維達(dá)到極限壓應(yīng)變達(dá)到極限壓應(yīng)變,其破壞有明顯預(yù)兆其破壞有明顯預(yù)兆;而超筋破壞而超筋破壞和少筋破壞都屬于脆性破壞，在設(shè)計(jì)中不應(yīng)采用和少筋破壞都屬于脆性破壞，在設(shè)計(jì)中不應(yīng)采

57、用超筋梁和少筋梁。超筋梁和少筋梁。156 (2)受彎構(gòu)件斜截面的主要破壞形態(tài)有斜拉破壞、剪壓受彎構(gòu)件斜截面的主要破壞形態(tài)有斜拉破壞、剪壓破壞和斜壓破壞，這三種破壞的破壞形態(tài)都屬于脆性破壞。破壞和斜壓破壞，這三種破壞的破壞形態(tài)都屬于脆性破壞。影響斜截面受剪承載力的主要因素有剪跨比、混凝土強(qiáng)度、影響斜截面受剪承載力的主要因素有剪跨比、混凝土強(qiáng)度、配箍率及箍筋強(qiáng)度以及縱向鋼筋配筋率等。受剪承載力的配箍率及箍筋強(qiáng)度以及縱向鋼筋配筋率等。受剪承載力的計(jì)算公式是以剪壓破壞的受力特征為基礎(chǔ)建立的，故在應(yīng)計(jì)算公式是以剪壓破壞的受力特征為基礎(chǔ)建立的，故在應(yīng)用公式時(shí)，應(yīng)保證受剪截面符合一定條件以防止斜壓破壞用公式

58、時(shí)，應(yīng)保證受剪截面符合一定條件以防止斜壓破壞發(fā)生，并采取適當(dāng)?shù)臉?gòu)造措施發(fā)生，并采取適當(dāng)?shù)臉?gòu)造措施(箍筋間距不大于箍筋最大箍筋間距不大于箍筋最大間距、箍筋直徑不小于最小箍筋直徑、當(dāng)間距、箍筋直徑不小于最小箍筋直徑、當(dāng)V0.7ftbh0時(shí)配時(shí)配箍率不小于最小配箍率等箍率不小于最小配箍率等)防止發(fā)生斜拉破壞。防止發(fā)生斜拉破壞。(3)為了滿足斜截面受彎承載力不小于正截面受彎承載為了滿足斜截面受彎承載力不小于正截面受彎承載力的要求、鋼筋與混凝土的粘結(jié)錨固要求，在縱向鋼筋彎力的要求、鋼筋與混凝土的粘結(jié)錨固要求，在縱向鋼筋彎起、縱向受力鋼筋截?cái)?、縱向鋼筋伸入支座長(zhǎng)度等構(gòu)造問(wèn)起、縱向受力鋼筋截?cái)?、縱向鋼筋伸入支座長(zhǎng)度等構(gòu)造問(wèn)題上，都應(yīng)按規(guī)定的構(gòu)造要求進(jìn)行，在繪制施工圖時(shí)，鋼題上，都應(yīng)按規(guī)定的構(gòu)造要求進(jìn)行，在繪制施工圖時(shí)，鋼筋直徑、凈距、保護(hù)層等均應(yīng)符合有關(guān)構(gòu)造規(guī)定。筋直徑、凈距、保護(hù)層等均應(yīng)符合有關(guān)構(gòu)造規(guī)定。157The end