第5章钢筋混凝土受弯构件斜截面承载力计算.pptxVIP

混凝土结构设计原理主 讲：谢 伟Email：xiewei@xhc.cumt.edu.cn电 话：学习目标了解受弯构件斜截面破坏的主要形态；了解影响斜截面承载力的主要因素；掌握无腹筋梁和有腹筋梁斜截面承载力的计算公式和适用条件，防止斜压破坏和斜拉破坏的措施；熟悉受弯承载力-材料抵抗弯矩图的作法，弯起钢筋的弯起位置和纵向受力钢筋的截断位置；掌握纵向受力钢筋伸入支座的锚固长度要求和箍筋的构造要求；概述受弯构件主要承受弯矩和剪力共同作用，轴力忽略不计的构件承载力极限状态斜截面承载力极限状态斜截面破坏：沿剪力最大或弯矩和剪力均较大截面破坏，破坏截面与构件纵向轴线斜交正截面承载力极限状态正截面破坏：沿弯矩最大截面破坏，破坏截面同构件纵向轴线垂直斜截面受剪承载力：由抗剪计算来满足 斜截面受弯承载力：通过构造要求来满足 受弯构件斜截面受力与破坏分析概述理论上应在梁中设置与主拉应力方向平行的钢筋最合理 无腹筋梁有腹筋梁实际腹筋箍筋 弯起钢筋主压应力轨迹线主拉应力轨迹线受压区中和轴受拉区受弯构件斜截面受力与破坏分析概述由材料力学可知： 斜截面开裂前的受力分析受弯构件斜截面受力与破坏分析概述无腹筋梁受力及破坏分析荷载P的增加，当主拉应力值超过混凝土的抗拉强度时，将达到该强度的部位产生与主拉应力方向垂直的裂缝纯弯段主拉应力轨迹水平，裂缝与梁纵轴垂直 M、V共同作用下的截面主应力轨迹线都与梁纵轴有一倾角，其裂缝走向与梁纵轴呈斜交，称为斜裂缝 受弯构件斜截面受力与破坏分析概述有腹筋梁受力及破坏分析受弯构件斜截面受力与破坏分析概述有腹筋梁受力及破坏分析平衡剪力V剪压区剪力Vc斜裂缝家界面咬合力Vi纵向钢筋栓销力Vd平衡弯矩M纵向钢筋拉力Ts剪压区压力C开裂前的剪力由全截面承担开裂后主要由剪压区承担，混凝土剪应力大大增加； 混凝土剪压区面积随着斜裂缝的扩展而减小，剪压区内的混凝土压应力大大增大； 与斜裂缝相交处的纵向钢筋应力，由于斜裂缝的出现而突然增大。 受弯构件斜截面受力与破坏分析概述影响斜截面受力性能的主要因素1-剪跨比和高跨比反映截面正应力和剪应力的相对关系，决定截面上主应力的大小和方向，影响梁的破坏形态和受剪承载力受弯构件斜截面受力与破坏分析概述影响斜截面受力性能的主要因素1-剪跨比和高跨比对于承受集中荷载的梁剪跨比↑受剪承载力↓跨高比↑，受剪承载力↓受弯构件斜截面受力与破坏分析概述影响斜截面受力性能的主要因素2-腹筋的数量对有腹筋梁受剪承载力除了剪跨比、混凝土强度、纵筋配筋率和加载方式等有关以外，还与腹筋的数量和强度有关当配筋量适当时，梁的受剪承载力与配箍特征系数rsv大体成线性关系 受弯构件斜截面受力与破坏分析概述影响斜截面受力性能的主要因素3-混凝土强度等级无腹筋梁受剪破坏是由于混凝土达到复合应力状态下的强度而发生的，所以混凝土强度对受剪承载力的影响很大无腹筋梁的受剪承载力与混凝土抗拉强度近似成正比受弯构件斜截面受力与破坏分析概述影响斜截面受力性能的主要因素纵筋抑制裂缝开展及销栓作用一定程度提高梁受剪承载力纵筋配筋率r对无腹筋梁的受剪承载力Vc的影响系数br=0.7+20r，通常r1.5%其影响效应明显，因此计算中未考虑4-纵筋配筋率T形工形截面有受压翼缘增加了剪压区面积，增加了剪压区的面积，对斜拉破坏和剪压破坏的受剪承载力可提高（20％），但对斜压破坏的受剪承载力并没有提高一般情况下，忽略翼缘的作用，只取腹板的宽度当作矩形截面梁计算构件的受剪承载力，其结果偏于安全5-截面形状受弯构件斜截面受力与破坏分析概述影响斜截面受力性能的主要因素梁高度很大时，撕裂裂缝比较明显，销栓作用大大降低，斜裂缝宽度也较大，削弱了骨料咬合作用，因此截面尺寸对无腹筋梁的受剪承载力有较大的影响，尺寸大的构件，破坏的平均剪应力比尺寸小的构件要降低对于配置腹筋的梁，腹筋可以抑制斜裂缝的开展，因此尺寸效应的影响减小6-尺寸效应承受集中力作用时，连续梁中间支座附近梁段因受异号弯矩，抗剪承载力较简支梁有所降低，边支座附近梁段与简支梁相同承受均布荷载时，连续梁与简支梁抗剪承载力相当7-梁的连续性受弯构件斜截面受力与破坏分析概述斜截面破坏的主要形态当梁的腹板很薄或集中荷载至支座距离很小时，斜裂缝可能首先出现在梁腹部，称为腹剪裂缝在通常情况下，斜裂缝由梁底的弯曲裂缝发展而成—弯剪型斜裂缝当荷载继续增加，斜裂缝不断延伸和加宽，当截面的抗弯强度得到保证时，梁最后可能由于斜截面的抗剪强度不足而破坏 受弯构件斜截面受力与破坏分析概述斜截面破坏的主要形态斜压破坏剪跨比l=a/h01或l/h3时常发生；腹剪裂缝；破坏荷载很高，变形很小，属脆性破坏， 箍筋强度未充分发挥，设计中限制截面最小尺寸以避免剪压破坏l为1~3或l/h为3~9且腹筋配置适中时常发生；弯剪型斜裂缝；破坏荷载较高，属脆性破坏，设