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1、會計學1第五章第五章 受彎構(gòu)件受彎構(gòu)件3.1受彎構(gòu)件基本構(gòu)造4.2 受彎構(gòu)件基本構(gòu)造要受彎構(gòu)件基本構(gòu)造要求求一、鋼筋混凝土板一、鋼筋混凝土板通常模數(shù)為通常模數(shù)為10mm，現(xiàn)澆板，現(xiàn)澆板 hmin如表如表3.1板 的 類 別最 小 厚 度mm單 向 板屋面板、民用建筑樓板60工業(yè)建筑樓板70行車道下的樓板80雙 向 板80懸 臂 板板的懸臂長度小于或等于500mm60板的懸臂長度大于500mm80無 梁 樓 板150現(xiàn)澆鋼筋混凝土板最小厚度現(xiàn)澆鋼筋混凝土板最小厚度 表表4.7第1頁/共66頁板支承長度板支承長度現(xiàn)澆板磚墻上現(xiàn)澆板磚墻上預制板預制板磚墻上磚墻上混凝土梁上混凝土梁上 h，120mm，

2、且滿足鋼筋錨固要求且滿足鋼筋錨固要求100mm80mm3.1受彎構(gòu)件基本構(gòu)造一、鋼筋混凝土板一、鋼筋混凝土板第2頁/共66頁板的配筋板的配筋位置：沿板跨度方向（數(shù)量按計算配置）位置：沿板跨度方向（數(shù)量按計算配置）直徑：直徑：6 612mm12mm（現(xiàn)澆板（現(xiàn)澆板 8mm8mm）間距：間距：70mm70mm200mm200mm (當當h h150mm150mm時：時：s s 250mm250mm，且，且 1.51.5h h)作用：承受作用：承受MM產(chǎn)生的拉力產(chǎn)生的拉力種類：種類：HRB400HRB400、HRB335HRB335或或HPB235HPB235級級受力鋼筋受力鋼筋3.1受彎構(gòu)件基本構(gòu)

3、造設設置置第3頁/共66頁板的配筋板的配筋分布鋼筋分布鋼筋均勻地傳力給受力鋼筋均勻地傳力給受力鋼筋固定受力鋼筋位置固定受力鋼筋位置抵抗混凝土收縮、溫度拉應力抵抗混凝土收縮、溫度拉應力作作用用位置：與受力鋼筋垂直位置：與受力鋼筋垂直,縱筋內(nèi)側(cè)（數(shù)量按構(gòu)造配置）縱筋內(nèi)側(cè)（數(shù)量按構(gòu)造配置）面積：15%As，且0.15%bh直徑：直徑：6mm6mm間距：間距：250mm（有較大集中荷載時，200mm）配配置置3.1受彎構(gòu)件基本構(gòu)造 綁扎板鋼筋第4頁/共66頁3.2 受彎構(gòu)件基本構(gòu)造要求板的配筋板的配筋 下部網(wǎng)片筋下部網(wǎng)片筋上部支座負筋與分布筋上部支座負筋與分布筋第5頁/共66頁3.1受彎構(gòu)件基本構(gòu)造二

4、、鋼筋混凝土梁二、鋼筋混凝土梁矩形、矩形、T形、花籃形、十字形、倒形、花籃形、十字形、倒T形形（矩形、（矩形、T形為主）形為主）梁的截面梁的截面高度高度h h 剛度要求：根據(jù)高跨比剛度要求：根據(jù)高跨比h h/l l確定，見表確定，見表3-33-3常用梁高：常用梁高：250、300750、800、900、1000mm等等矩形截面：矩形截面：h/b2.02.5寬度寬度b T形截面：形截面：h/b2.54.0常用梁寬：常用梁寬：180、200、250mm等等 截面尺寸截面尺寸截面形式：截面形式：第6頁/共66頁3.2 受彎構(gòu)件基本構(gòu)造要求二、鋼筋混凝土梁二、鋼筋混凝土梁梁的配筋梁的配筋第7頁/共66

5、頁3.2 受彎構(gòu)件基本構(gòu)造要求縱向受力鋼筋縱向受力鋼筋凈距：上部筋：30mm，且1.5d 下部筋：25mm，且d 垂直凈距（層距）：25mm且d作用：承受由M產(chǎn)生的拉（壓）應力布置：位于梁受拉（壓）區(qū)，數(shù)量計算定種類：HRB400級、HRB335級直徑：1225mm，一般28mm第8頁/共66頁3.2 受彎構(gòu)件基本構(gòu)造要求架力鋼筋架力鋼筋作用：固定箍筋的正確位置，與梁底縱筋形成鋼 筋骨架；承受混凝土收縮及溫度變化產(chǎn)生的拉力直徑：l04m：8 mm l046m：10mm2根 l06m：12 mm設置：2根，位于梁的角部 第9頁/共66頁3.2 受彎構(gòu)件基本構(gòu)造要求作用：承受由M 和V 引起的主拉

6、應力；固定縱筋位置形成骨架。形式：開口式、封閉式，單肢、雙肢、四肢（多用封閉雙肢箍）直徑：h800mm時6 mm h800mm時8 mm數(shù)量：由計算確定間距：ssmax，smax見表3-5箍筋箍筋第10頁/共66頁作用：跨中平直部分承受由作用：跨中平直部分承受由作用：跨中平直部分承受由作用：跨中平直部分承受由M M 產(chǎn)生產(chǎn)生產(chǎn)生產(chǎn)生的拉應力，的拉應力，的拉應力，的拉應力，彎起段承受主拉應力，彎起段承受主拉應力，彎起段承受主拉應力，彎起段承受主拉應力，彎起段平直部分可承受壓力。彎起段平直部分可承受壓力。彎起段平直部分可承受壓力。彎起段平直部分可承受壓力。數(shù)量位置：由計算確定數(shù)量位置：由計算確定數(shù)

7、量位置：由計算確定數(shù)量位置：由計算確定彎起角度彎起角度彎起角度彎起角度 ：h h800mm800mm時時時時 45 45 h h800mm800mm時時時時 6060間距：第一排彎筋上彎點距支座邊緣間距：第一排彎筋上彎點距支座邊緣間距：第一排彎筋上彎點距支座邊緣間距：第一排彎筋上彎點距支座邊緣 50mm50mm 相鄰彎筋上彎點距離相鄰彎筋上彎點距離相鄰彎筋上彎點距離相鄰彎筋上彎點距離 s smaxmax3.2 受彎構(gòu)件基本構(gòu)造要求彎起鋼筋彎起鋼筋第11頁/共66頁作用：作用：作用：作用：承受混凝土收縮及溫度變化的拉力，承受混凝土收縮及溫度變化的拉力，承受混凝土收縮及溫度變化的拉力，承受混凝土收

8、縮及溫度變化的拉力，增強鋼筋骨架剛度。增強鋼筋骨架剛度。增強鋼筋骨架剛度。增強鋼筋骨架剛度。設置：設置：設置：設置：h hw w 450mm450mm時時時時 要求：間距要求：間距要求：間距要求：間距 200mm200mm，每側(cè)面積，每側(cè)面積，每側(cè)面積，每側(cè)面積 0.1%0.1%bhbhw w 拉筋：直徑同箍筋拉筋：直徑同箍筋拉筋：直徑同箍筋拉筋：直徑同箍筋 3.2 受彎構(gòu)件基本構(gòu)造要求梁側(cè)構(gòu)造鋼筋（腰筋）梁側(cè)構(gòu)造鋼筋（腰筋）腹板高度腹板高度hw：矩形截面取有效高度：矩形截面取有效高度h0 T形和形和I形截面取梁高減去上、下翼緣后的腹板凈高。形截面取梁高減去上、下翼緣后的腹板凈高。第12頁/共

9、66頁定義：縱向受力鋼筋的外表面到截面邊緣的垂直距離，定義：縱向受力鋼筋的外表面到截面邊緣的垂直距離，保護層作用保護層作用：保護縱向鋼筋不被銹蝕；在火災等情況下，使鋼筋的溫度上升緩慢；使縱向鋼筋與混凝土有較好的粘結(jié)。3.2 受彎構(gòu)件基本構(gòu)造要求三、混凝土保護層厚度三、混凝土保護層厚度第13頁/共66頁受彎構(gòu)件正截面破壞形態(tài)配筋率：反映鋼筋與混凝土配比的指標破壞特征：受壓區(qū)混凝土被壓碎 破壞時，鋼筋尚未屈服。破壞性質(zhì)：“脆性破壞”超筋梁：max適筋梁：min max破壞特征：鋼筋先屈服，混凝土 后壓碎 破壞性質(zhì)：“延性破壞”少筋梁：min破壞特征：開裂后鋼筋迅速屈服，混 凝土受壓失效，一裂就壞破

10、壞性質(zhì)：“脆性破壞”3.3 受彎構(gòu)件正截面承載力計算第14頁/共66頁 第第階段階段（彈性工作階段）（彈性工作階段）加載加載開裂開裂 對應開裂彎矩對應開裂彎矩cr 第第階段階段（帶裂縫工作階段）（帶裂縫工作階段）開裂開裂屈服屈服對應屈服彎矩對應屈服彎矩My 第第階段階段 （破壞階段）（破壞階段）屈服屈服壓碎壓碎對應極限彎矩對應極限彎矩Mu 鋼筋混凝土梁正截面工作的三個階段鋼筋混凝土梁正截面工作的三個階段a狀態(tài)：計算Mu的依據(jù)a狀態(tài)：計算Mcr的依據(jù)階段：計算裂縫、剛度的依據(jù)應力狀態(tài)與計算關(guān)系3.3 受彎構(gòu)件正截面承載力計算第15頁/共66頁二、受彎構(gòu)件正截面承載力計算基本理論二、受彎構(gòu)件正截面

11、承載力計算基本理論 1 1、計算依據(jù)、計算依據(jù)-適筋梁適筋梁a應力圖形應力圖形2、正截面承載力計算的基本假定、正截面承載力計算的基本假定 符合平截面假定；不考慮混凝土的抗拉強度；理想的縱向鋼筋的應力應變關(guān)系 理想的混凝土受壓的應力應變關(guān)系3.3 受彎構(gòu)件正截面承載力計算第16頁/共66頁3 3等效矩形應力圖形等效矩形應力圖形等效矩形應力圖形等效矩形應力圖形 方法：受壓區(qū)砼以等效矩形應力圖形代換曲線形應力圖形方法：受壓區(qū)砼以等效矩形應力圖形代換曲線形應力圖形方法：受壓區(qū)砼以等效矩形應力圖形代換曲線形應力圖形方法：受壓區(qū)砼以等效矩形應力圖形代換曲線形應力圖形 原則原則原則原則 :壓應力的合力大小相

12、等壓應力的合力大小相等壓應力的合力大小相等壓應力的合力大小相等 應力圖形面積相等；應力圖形面積相等；應力圖形面積相等；應力圖形面積相等；壓應力合力作用點位置不變壓應力合力作用點位置不變壓應力合力作用點位置不變壓應力合力作用點位置不變 應力圖形的形心應力圖形的形心應力圖形的形心應力圖形的形心 位置相同。位置相同。位置相同。位置相同。代換：代換：等效應力值取等效應力值取 1 1 c c 受壓區(qū)高度：取受壓區(qū)高度：取x x 1 1x xn n 規(guī)范規(guī)定：規(guī)范規(guī)定：C50C50時，時，1 11.01.0，1 10.80.8 C80 C80時，時，1 10.940.94，1 10.740.74 C50C

13、80 C50C80時，時，1 1、1 1值線性內(nèi)插值線性內(nèi)插3.3 受彎構(gòu)件正截面承載力計算第17頁/共66頁4.受彎構(gòu)件正截面承載力計算公式受彎構(gòu)件正截面承載力計算公式計算應力圖形計算應力圖形3.3 受彎構(gòu)件正截面承載力計算基本公式基本公式相對受壓區(qū)高相對受壓區(qū)高度度界限相對受壓區(qū)高界限相對受壓區(qū)高度度第18頁/共66頁防止超筋防止超筋脆性破壞：脆性破壞：防止少筋防止少筋脆性破壞：脆性破壞：單筋矩形截面所能承受的單筋矩形截面所能承受的最大彎矩（極限彎矩）最大彎矩（極限彎矩）：適用條件適用條件3.3 受彎構(gòu)件正截面承載力計算第19頁/共66頁5.受彎構(gòu)件正截面受彎承載力計算截面設計截面設計3.

14、3 受彎構(gòu)件正截面承載力計算己知：彎矩設計值己知：彎矩設計值M，材料強度，材料強度fc、fy，截面尺寸，截面尺寸bh；求截面配筋；求截面配筋As計算步驟如下：確定截面有效高度h0：h0=has 計算混凝土受壓區(qū)高度x，并判斷是否屬超筋梁若xbh0，則不屬超筋梁。若xbh0，為超筋梁，應加大截面尺寸，或提高混凝土強度等級，或改用雙筋截面。計算鋼筋截面面積As：判斷是否屬少筋梁：若Asmin bh，則不屬少筋梁。否則為少筋梁，應取As=minbh。選配鋼筋第20頁/共66頁3.3 受彎構(gòu)件正截面承載力計算計算步驟如下：計算步驟如下：計算截面有效高度h0計算x，并判斷梁的類型計算截面受彎承載力Mu適

15、筋梁 超筋梁若少筋梁，應將其受彎承載力降低使用（已建成工程）或修改設計。判斷截面是否安全：若MMu，則截面安全。己知：截面尺寸己知：截面尺寸bh，截面配筋，截面配筋As，材料強度，材料強度fc、fy，彎矩設計值，彎矩設計值M 求：復核截面是否安全求：復核截面是否安全、彎矩承載力、彎矩承載力Mu=？5.受彎構(gòu)件正截面受彎承載力計算截面復核截面復核第21頁/共66頁 截面尺寸（截面尺寸（b b、h h）h h效果明顯效果明顯 材料強度（材料強度（c c、y y）y y效果明顯、經(jīng)濟效果明顯、經(jīng)濟 受拉鋼筋（受拉鋼筋（AAs s）minmin maxmax時效果明顯時效果明顯 3.3 受彎構(gòu)件正截面

16、承載力計算6.正截面受彎承載力Mu影響因素 提高提高MMu u措施：措施：加大加大h h；提高提高yy；增加增加A As s。注注 意：意：砼強度fc與截面寬度b對受彎構(gòu)件正截面承載力Mu的影響雖然較小，但當配筋率但當配筋率 接近或達到最大配筋率接近或達到最大配筋率 maxmax時，砼強度決時，砼強度決定著定著MMu u的大小。的大小。第22頁/共66頁三、雙筋矩形截面正截面承載力計算三、雙筋矩形截面正截面承載力計算 1.雙筋截面是指同時配置受拉和受壓鋼筋的情況。A sA s受壓鋼筋受拉鋼筋3.3 受彎構(gòu)件正截面承載力計算第23頁/共66頁雙筋截面適用情況雙筋截面適用情況：3.3 受彎構(gòu)件正截

17、面承載力計算 ,而梁截面尺寸受到限制，fc不能提高時；在受壓區(qū)配置鋼筋可補充混凝土受壓在受壓區(qū)配置鋼筋可補充混凝土受壓能力的不足能力的不足。在不同荷載組合情況下，其中在某一組合情況下截面承受正彎矩，另一種組合情況下可能承受負彎矩，即梁截面承梁截面承受異號彎矩受異號彎矩。在抗震結(jié)構(gòu)中要求框架梁必須配置一定比例的受壓鋼筋，受壓鋼筋可以提高截面的延性。受壓鋼筋可以提高截面的延性。第24頁/共66頁2、基本公式及適用條、基本公式及適用條件件Cs=ss AsCc=afcbxT=fyAsh0aasA sA sMxecueyse3.3 受彎構(gòu)件正截面承載力計算 基本公式基本公式純鋼筋部分As2單筋部分As1

18、第25頁/共66頁適用條件適用條件防止超筋脆性破壞保證受壓鋼筋強度充分利用注意：注意：雙筋截面一般不會出現(xiàn)少筋破壞，故可不必驗算min。3.3 受彎構(gòu)件正截面承載力計算2、基本公式及適用條、基本公式及適用條件件 單筋截面與雙筋截面的不同在于同時在受拉、受壓區(qū)單筋截面與雙筋截面的不同在于同時在受拉、受壓區(qū)增配了鋼筋，相應的承載力得到提高，而此部分的用鋼量增配了鋼筋，相應的承載力得到提高，而此部分的用鋼量對構(gòu)件的破壞形式影響不大。對構(gòu)件的破壞形式影響不大。第26頁/共66頁五、五、T形截面截面正截面承載力形截面截面正截面承載力 Mu主要取決于受壓砼，故可將受拉縱筋集中，挖去受拉區(qū)砼一部分而形成。3

19、.3 受彎構(gòu)件正截面承載力計算 T形形截截面面形形成成 T 形形截截面面應應用用跨中跨中按按T形截面計算，形截面計算，支座支座按按矩形矩形截面計算截面計算挖去部分中和軸第27頁/共66頁五、五、T形截面截面正截面承載力形截面截面正截面承載力 T形形截截面面組組成成梁肋部分bh翼緣挑出部分（bf/b）hf/翼翼緣緣計計算算寬寬度度bf/取取值值項次考慮情況T形截面、I形截面倒L形截面肋形梁板獨立梁肋形梁板1按計算跨度l0考慮l0/3l0/3l0/62按梁（縱肋）凈距sn考慮b+snb+sn/23按翼緣高度hf考慮hf/h00.1b+12hf0.1hf/h00.05b+12hfb+6hfb+5hf

20、hf/h00.05b+12hfbb+5hf3.3 受彎構(gòu)件正截面承載力計算第28頁/共66頁3.3 受彎構(gòu)件正截面承載力計算 T 形形截截面面分分類類依據(jù)：中性軸位置類型 第一類T形 xhf/受壓區(qū)為矩形 第二類T形 x hf/受壓區(qū)為 T 形 T形形截截面面的的鑒鑒別別 界限情況界限情況 x x h hf f/第29頁/共66頁計算公式與寬度等于bf的矩形截面相同：為防止超筋脆性破壞，相對受壓區(qū)高度應滿足x xb。對第一類T形截面，該適用條件一般能滿足。為防止少筋脆性破壞，受拉鋼筋面積應滿足Asrminbh，b為T形截面的腹板寬度。對工形和倒T形截面，受拉鋼筋應滿足：Asrminbh+(bf

21、-b)hf第一類第一類T T形截形截面面基本公式基本公式3.3 受彎構(gòu)件正截面承載力計算第30頁/共66頁第二類第二類T T形截面形截面=+3.3 受彎構(gòu)件正截面承載力計算第31頁/共66頁第二類第二類T T形截面形截面為防止超筋脆性破壞，單筋部分應滿足：為防止少筋脆性破壞，截面配筋面積應滿足：Asrminbh。對于第二類T形截面，該條件一般能滿足。3.3 受彎構(gòu)件正截面承載力計算第32頁/共66頁截面設計截面設計 一般截面尺寸已知，求受拉鋼筋截面面積As，故可按下述兩種類型進行：1)第一種類型，滿足下列鑒別條件令 則其計算方法與單筋矩形梁完全相同。2)第二種類型，滿足下列鑒別條件 令 3.3

22、 受彎構(gòu)件正截面承載力計算第33頁/共66頁取As2？驗算 3.3 受彎構(gòu)件正截面承載力計算第34頁/共66頁截面復核截面復核 1)第一種類型 當滿足按 矩形梁的計算方法求Mu。2)第二種類型 是？3.3 受彎構(gòu)件正截面承載力計算第35頁/共66頁 MuM?3.3 受彎構(gòu)件正截面承載力計算第36頁/共66頁3.4 受彎構(gòu)件斜截面承載力計算斜截面破壞的概念斜截面破壞的概念 斜裂縫、剪跨比及斜截面受剪破壞形態(tài)斜裂縫、剪跨比及斜截面受剪破壞形態(tài) 斜截面受剪破壞的主要影響因素斜截面受剪破壞的主要影響因素 斜截面受剪承載力的計算公式與適用范圍斜截面受剪承載力的計算公式與適用范圍 斜截面受剪承載力計算方法

23、和步驟斜截面受剪承載力計算方法和步驟 保證斜截面受彎承載力的構(gòu)造措施保證斜截面受彎承載力的構(gòu)造措施3.4 受彎構(gòu)件斜截面承載力計算第37頁/共66頁 在主要承受彎在主要承受彎矩的區(qū)段內(nèi)，產(chǎn)生矩的區(qū)段內(nèi)，產(chǎn)生正截面受彎破壞正截面受彎破壞；而在剪力和彎而在剪力和彎矩共同作用的支座矩共同作用的支座附近區(qū)段內(nèi)，則會附近區(qū)段內(nèi)，則會產(chǎn)生產(chǎn)生斜截面受剪破斜截面受剪破壞壞或或斜截面受彎破斜截面受彎破壞壞。純彎段純彎段剪彎段剪彎段剪彎段剪彎段3.4 受彎構(gòu)件斜截面承載力計算第38頁/共66頁一、一、斜裂縫的形成斜裂縫的形成 斜斜裂裂縫縫是因梁中彎矩和剪力產(chǎn)生的主拉應變超過混凝土的極限拉應變極限拉應變而出現(xiàn)的。

24、受彎構(gòu)件斜截面承載力試驗研究受彎構(gòu)件斜截面承載力試驗研究3.4 受彎構(gòu)件斜截面承載力計算 在剪彎區(qū)段截面的下邊緣，主拉應力還是水平向的。所以，在這些區(qū)段仍可能首先出一些較短的垂直裂縫，然后延伸成斜裂縫，向集中荷載作用點發(fā)展，這種由垂直裂縫引伸而成的斜裂縫的總體，稱為彎剪斜裂縫彎剪斜裂縫，這種裂縫上細下寬，是最常見的，如右圖所示。彎剪斜裂縫彎剪斜裂縫第39頁/共66頁1 1、影響受彎構(gòu)件斜截面受剪承載力的主要因素、影響受彎構(gòu)件斜截面受剪承載力的主要因素 剪剪跨跨比比為集中荷載到臨近支座的距離a與梁截面有效高度h0的比值，即a/h0。某截面的廣義剪跨比為該截面上彎矩M與剪力和截面有效高度乘積的比值

25、，即 M/（Vh0）。剪跨比反映了梁中正應力與剪應力的比值。二、受彎構(gòu)件斜截面承載力試驗研究二、受彎構(gòu)件斜截面承載力試驗研究（1 1）、剪跨比）、剪跨比3.4 受彎構(gòu)件斜截面承載力計算第40頁/共66頁3.4 受彎構(gòu)件斜截面承載力計算b、承受均布荷載時，設l為計算截面離支座的距離，則a、承受集中荷載時，試驗表明，剪跨比越大，梁的抗剪承載力越低，但當3，剪跨比的影響不再明顯。第41頁/共66頁 (2)(2)混凝土強度對斜截面受剪承載力的影響混凝土強度對斜截面受剪承載力的影響 斜截面破壞是因混混凝凝土土到到達達極極限限強強度度而發(fā)生的，故斜截面受剪承載力隨混凝土的強度等級的提高而提高。(梁斜壓破壞

26、時，受剪承載力取決于混凝土的抗壓強度。梁為斜拉破壞時，受剪承載力取決于混凝土的抗拉強度，而抗拉強度的增加較抗壓強度來得緩慢，故混凝土強度的影響就略小。剪壓破壞時，混凝土強度的影響則居于上述兩者之間。)3.4 受彎構(gòu)件斜截面承載力計算第42頁/共66頁 (3)(3)縱縱向向鋼鋼筋筋配配筋筋率率對對斜斜截截面面受受剪剪承承載載力力的的影響影響 試驗表明，梁的受剪承載力隨縱向鋼筋配筋率的提高而增大。這主要是縱向受拉鋼筋約束了斜裂縫長度的延伸，從而增大了剪壓區(qū)面積的作用。3.4 受彎構(gòu)件斜截面承載力計算第43頁/共66頁 (4)(4)箍筋對斜截面受剪承載力的影響箍筋對斜截面受剪承載力的影響 有腹筋梁出

27、現(xiàn)斜裂縫后，箍筋不僅直接承受相當部分的剪力，而且有效地抑制斜裂縫的開展和延伸，對提高剪壓區(qū)混凝土的抗剪能力和縱向鋼筋的銷栓作用有著積極的影響。試驗表明，在配箍最適當?shù)姆秶鷥?nèi)，梁的受剪承載力隨配箍量的增多、箍筋強度的提高而有較大幅度的增長。配箍量一般用配箍率（又稱箍筋配筋率）sv表示，即 3.4 受彎構(gòu)件斜截面承載力計算第44頁/共66頁 注：配箍率與箍筋強度fyv的乘積對梁受剪承載力的影響,當其它條件相同時，兩者大體成線性關(guān)系。如前所述，剪切破壞屬脆性破壞。為了提高斜截面的延性，不宜采用高強度鋼筋作箍筋。3.4 受彎構(gòu)件斜截面承載力計算第45頁/共66頁2 2 斜截面受剪破壞的三種主要形態(tài)斜截

28、面受剪破壞的三種主要形態(tài) 1)斜斜拉拉破破壞壞：當剪跨比較大(3)時，或箍筋配置不足時出現(xiàn)。此破壞系由梁中主拉應力所致，其特點是斜裂縫一出現(xiàn)梁即破壞，破壞呈明顯脆性，類似于正截面承載力中的少筋破壞。其特點是當垂直裂縫一出現(xiàn)，就迅速向受壓區(qū)斜向伸展，斜截面承載力隨之喪失。斜拉破壞斜拉破壞3.4 受彎構(gòu)件斜截面承載力計算第46頁/共66頁 2)斜壓破壞斜壓破壞：當剪跨比較小(1)時，或箍筋配置過多時易出現(xiàn)。此破壞系由梁中主壓應力所致，類似于正截面承載力中的超筋破壞，表現(xiàn)為混凝土壓碎，也呈明顯脆性，但不如斜拉破壞明顯。這種破壞多數(shù)發(fā)生在剪力大而彎矩小的區(qū)段，以及梁腹板很薄的T形截面或工字形截面梁內(nèi)。

29、破壞時，混凝土被腹剪斜裂縫分割成若干個斜向短柱而被壓壞，破壞是突然發(fā)生。斜壓破壞斜壓破壞3.4 受彎構(gòu)件斜截面承載力計算第47頁/共66頁 3)剪壓破壞剪壓破壞：當剪跨比一般(13)時，箍筋配置適中時出現(xiàn)。此破壞系由梁中剪壓區(qū)壓應力和剪應力聯(lián)合作用所致，類似于正截面承載力中的適筋破壞，也屬脆性破壞，但脆性不如前兩種破壞明顯。其破壞的特征通常是，在剪彎區(qū)段的受拉區(qū)邊緣先出現(xiàn)一些垂直裂縫，它們沿豎向延伸一小段長度后，就斜向延伸形成一些斜裂縫，而后又產(chǎn)生一條貫穿的較寬的主要斜裂縫，稱為臨臨界斜裂縫界斜裂縫，臨界斜裂縫出現(xiàn)后迅速延伸，使斜截面剪壓區(qū)的高度縮小，最后導致剪壓區(qū)的混凝土破壞，使斜截面喪失承

30、載力。剪壓破壞剪壓破壞3.4 受彎構(gòu)件斜截面承載力計算第48頁/共66頁 設計中斜壓破壞斜壓破壞和和斜拉破壞斜拉破壞主要靠構(gòu)造要求來避免，而剪壓破壞則通過配箍計算來防止。如圖為三種破壞形態(tài)的荷載撓度（F-f）曲線圖，從圖中曲線可見，各種破壞形態(tài)的斜截面承載力各不相同，斜壓破壞時最大，其次為剪壓，斜拉最小。它們在達到峰值荷載時，跨中撓度都不大，破壞后荷載都會迅速下降，表明它們都屬脆性破壞類型，而其中尤以斜拉破壞為甚。fF0剪壓破壞斜拉破壞斜壓破壞3.4 受彎構(gòu)件斜截面承載力計算第49頁/共66頁三三 受彎構(gòu)件斜截面受剪承載力計算受彎構(gòu)件斜截面受剪承載力計算 1 1、斜截面受剪承載力計算公式、斜截

31、面受剪承載力計算公式 假定梁的斜截面受剪承載力Vu由斜裂縫上剪壓區(qū)混凝土的抗剪能力Vc，與斜裂縫相交的箍筋的抗剪能力Vsv和與斜裂縫相交的彎起鋼筋的抗剪能力Vsb三部分所組成（圖5-15）。由平衡條件Y=0可得：Vu=Vc+Vsv+Vsb VuVcVsVsb受剪承載力的組成如令Vcs為箍筋和混凝土共同承受的剪力，即 Vcs=Vc+Vsv 則 Vu=Vcs+Vsb 3.4 受彎構(gòu)件斜截面承載力計算第50頁/共66頁 （1）均布荷載作用下矩形、T形和I形截面的簡支梁，當僅配箍筋時，斜截面受剪承載力的計算公式 （2）對集中荷載作用下的矩形、T形和I形截面獨立簡支梁當僅配箍筋時，斜截面受剪承載力的計算

32、公式 3.4 受彎構(gòu)件斜截面承載力計算第51頁/共66頁（3）配箍筋和彎起鋼筋時斜截面承載力表達式為：（4）不配置箍筋和彎起鋼筋的一般板類受彎構(gòu)件，其斜截面的受剪承載力應按下列公式計算 截面高度影響系數(shù)，當h0小于800mm時，取h0等 于 800mm；當 h0大 于 2000mm時，取 h0等 于2000mm。3.4 受彎構(gòu)件斜截面承載力計算第52頁/共66頁2 2、計算公式的適用范圍、計算公式的適用范圍（1 1）上限值）上限值最小截面尺寸最小截面尺寸 當 4.0時，屬于一般的梁，應滿足 當 6.0時，屬于薄腹梁，應滿足 當4.0 6.0時，屬于薄腹梁，應滿足 3.4 受彎構(gòu)件斜截面承載力計

33、算第53頁/共66頁（2 2）下限值）下限值箍筋最小含量箍筋最小含量 為了避免發(fā)生斜拉破壞，規(guī)范規(guī)定，箍筋最小配筋率為 3.4 受彎構(gòu)件斜截面承載力計算第54頁/共66頁3 3 斜截面受剪承載力計算方法和步驟斜截面受剪承載力計算方法和步驟（1 1）計算截面的位置）計算截面的位置 下列各個斜截面都應分別計算受剪承載力：支座邊緣的斜截面（見下圖的截面1-1）；3.4 受彎構(gòu)件斜截面承載力計算第55頁/共66頁箍筋直徑或間距改變處的斜截面（見下圖的截面4-4）；3.4 受彎構(gòu)件斜截面承載力計算第56頁/共66頁彎起鋼筋彎起點處的斜截面（見下圖截面2-2、3-3）；3.4 受彎構(gòu)件斜截面承載力計算第5

34、7頁/共66頁 腹板寬度或截面高度改變處的斜截面（如下圖的截面5-5）。以上這些斜截面都是受剪承載力較薄弱之處，計算時應取這些斜截面范圍內(nèi)的最大剪力，即取斜截面起始端處的剪力作為計算的外剪力。5-53.4 受彎構(gòu)件斜截面承載力計算第58頁/共66頁3 3、斜截面受剪承載力計算步驟、斜截面受剪承載力計算步驟 （1）求內(nèi)力，繪制剪力圖；（2）驗算是否滿足截面限制條件，如不滿足，則應加大截面尺寸或提高混凝土的強度等級；（3）驗算是否需要按計算配置腹筋。（4）計算腹筋 對僅配置箍筋的梁，可按下式計算：對矩形、T形和工字形截面的一般受彎構(gòu)件3.4 受彎構(gòu)件斜截面承載力計算第59頁/共66頁對集中荷載作用

35、下的獨立梁 同時配置箍筋和彎起鋼筋的梁，可以根據(jù)經(jīng)驗和構(gòu)造要求配置箍筋確定Vcs，然后按下式計算彎起鋼筋的面積。3.4 受彎構(gòu)件斜截面承載力計算第60頁/共66頁 也可以根據(jù)受彎承載力的要求，先選定彎起鋼筋再按下式計算所需箍筋：然后驗算彎起點的位置是否滿足斜截面承載力的要求。3.4 受彎構(gòu)件斜截面承載力計算第61頁/共66頁四四 保證斜截面受彎承載力的構(gòu)造措施保證斜截面受彎承載力的構(gòu)造措施 1 1、抵抗彎矩圖的概念、抵抗彎矩圖的概念 抵抗彎矩圖抵抗彎矩圖就是以各截面實際縱向受拉鋼筋所能承受的彎矩為縱坐標，以相應的截面位置為橫坐標，所作出的彎矩圖（或稱材料圖），簡稱Mu圖。當梁的截面尺寸，材料強

36、度及鋼筋截面面積確定后，其抵抗彎矩值，可由下式確定 3.4 受彎構(gòu)件斜截面承載力計算第62頁/共66頁 2 2、保證斜截面受彎承載力的構(gòu)造要求保證斜截面受彎承載力的構(gòu)造要求 （1 1）縱向鋼筋的彎起）縱向鋼筋的彎起 對梁縱向鋼筋的彎起必須滿足三個要求：滿足斜截面受剪承載力截面受剪承載力的要求。滿足正正截截面面受受彎彎承承載載力力的要求。設計時，必須使梁的抵抗彎矩圖不小于相應的荷載計算彎矩圖；滿足斜斜截截面面受受彎彎承承載載力力的要求，亦即上面討論的當縱向鋼筋彎起時，其彎起點與充分利用點之間的距離不得小于0.5h0；同時，彎起鋼筋與梁縱軸線的交點應位于按計算不需要該鋼筋的截面以外。3.4 受彎構(gòu)

37、件斜截面承載力計算第63頁/共66頁（2 2）縱向鋼筋的截斷）縱向鋼筋的截斷 在設計時，為了避免發(fā)生斜截面受彎破壞，使每一根縱向受力鋼筋在結(jié)構(gòu)中發(fā)揮其承載力的作用，應從其“強度充分利用截面”外伸一定的長度ldl，依靠這段長度與混凝土的粘結(jié)錨固作用維持鋼筋以足夠的抗力。同時，當一根鋼筋由于彎矩圖變化，將不考慮其抗力而切斷時，從按正截面承載力計算“不需要該鋼筋的截面”也須外伸一定的長度ld2，作為受力鋼筋應有的構(gòu)造措施。在結(jié)構(gòu)設計中，應從上述兩個條件中確定的較長外伸長度作為縱向受力鋼筋的實際延伸長度ld，作為其真正的切斷點。3.4 受彎構(gòu)件斜截面承載力計算第64頁/共66頁 鋼筋混凝土連續(xù)梁、框架梁支座截面的負彎矩縱向鋼筋不宜在受拉區(qū)截斷。如必須截斷時，其延伸長度ld可按下表中l(wèi)d1和ld2中取外伸長度較長者確定。其中l(wèi)d1是從“充分利用該鋼筋強度的截面”延伸出的長度；而ld2是從“按正截面承載力計算不需要該鋼筋的截面”延伸出的長度。3.4 受彎構(gòu)件斜截面承載力計算第65頁/共66頁