混凝土结构设计原理关萍第5章课件教学.pptVIP

学习要求 ① 了解无腹筋梁斜裂缝出现前后的应力状态。 ② 掌握剪跨比、配箍率的概念和应用； ③ 掌握受弯构件斜截面受剪破坏的三种破坏形式及其特点； ④ 掌握影响钢筋混凝土梁斜截面受剪承载力的主要因素； ⑤ 熟练掌握矩形、T形截面梁斜截面受剪承载力的计算方法和应用条件； ⑥ 掌握受弯构件钢筋的布置、纵向钢筋的弯起、截断、锚固等构造要求。 ⑦ 熟悉抵抗弯矩图的画法。 二、斜截面受剪承载力计算步骤 斜截面受剪承载力的计算按下列步骤进行设计： 1．求内力，绘制剪力图； 2．验算是否满足截面限制条件，如不满足，则应加大截面尺寸或提高混凝土的强度等级； 3．验算是否需要按计算配置腹筋。 4．计算腹筋 （1）对仅配置箍筋的梁，可按下式计算： 对矩形、T形和工字形截面的一般受弯构件 对集中荷载作用下的独立梁 （2）同时配置箍筋和弯起钢筋的梁，可以根据经验和构造要求配置箍筋确定Vcs，然后按下式计算弯起钢筋的面积。 也可以根据受弯承载力的要求，先选定弯起钢筋再按下式计算所需箍筋： 然后验算弯起点的位置是否满足斜截面承载力的要求。 5.6 保证斜截面受弯承载力的构造措施 一、抵抗弯矩图的概念 设计弯矩图为荷载作用下产生的弯矩图。简称M图。 抵抗弯矩图为截面配纵筋后所能抵抗的弯矩图。即以各截面实际纵向受拉钢筋所能承受的弯矩为纵坐标，以相应的截面位置为横坐标，所作出的弯矩图（或称材料图），简称Mu图。 当梁的截面尺寸，材料强度及钢筋截面面积确定后，其抵抗弯矩值，可由下式确定 q 2 25 1 22 M 图 M u 图≥ M 图 2 25 1 22 M max 二、保证斜截面受弯承载力的构造要求 1．纵向钢筋的弯起 对梁纵向钢筋的弯起必须满足三个要求： ①满足斜截面受剪承载力的要求。 ②满足正截面受弯承载力的要求。设计时，必须使梁的抵抗弯矩图不小于相应的由荷载产生的设计弯矩图； ③满足斜截面受弯承载力的要求。 钢筋的弯起 根据M图的变化将钢筋弯起时需绘制Mu图，使得Mu图包住M图，以满足受弯承载力的要求。 按每根(或每组)钢筋的的面积比例划分出各根(或各组)钢筋的所提供的受弯承载力Mui，Mui可近似取 ◆ a点 为钢筋的充分利用点 ◆ b点 为钢筋的不需要点（理论切断点） 2 25 ② 1 22 ① 2 25 1 22 ② M u2 ① M u1 a b c c d d 考虑到斜裂缝出现的可能性，钢筋弯起时还应满足斜截面受弯承载力的要求。 当纵向钢筋弯起时， 1）其弯起点与充分利用点之间的距离不得小于0.5h0； 2）弯起钢筋与梁纵轴线的交点应位于按计算不需要该钢筋的截面以外。 当弯起钢筋作为抗剪腹筋时，其间距还应满足抗剪的构造要求，同时弯折终点应有一直线段锚固长度，当直线段位于受拉区时，直线段长度不小于20d；当直线段位于受压区时，直线段长度不小于10d。 当弯起钢筋不能同时满足正截面和斜截面的承载力要求时，可单独设置仅作为受剪的弯起钢筋，但必须在集中荷载或支座两侧均设置弯起钢筋，这种弯起钢筋称为“鸭筋”。 2.钢筋的截断 ◆ 受弯构件的纵向钢筋由控制截面处最大弯矩计算确定的。 ◆ 根据设计弯矩图的变化，可以在弯矩较小的区段将一部分纵筋截断。 ◆ 但在正弯矩区段，弯矩图变化比较平缓，同时钢筋应力随弯矩变化产生的粘结应力，加上锚固钢筋所需要的粘结应力，因此锚固长度很长，通常已基本接近支座，截断钢筋意义不大。因此，一般不在跨中受拉区将钢筋截断。 ◆ 对于连续梁、框架梁中间连续支座负弯矩区段的上部受拉钢筋，可根据弯矩图的变化分批将钢筋截断。 ◆ 截断钢筋必须有足够的锚固长度， 纵向钢筋截断要求： 在设计时，为了避免发生斜截面受弯破坏，使每一根纵向受力钢筋在结构中发挥其承载力的作用，应当： 1）从其“充分利用点”外伸一定的长度ldl，依靠这段长度与混凝土的粘结锚固作用维持钢筋以足够的抗力。2）从其“理论切断点”也须外伸一定的长度ld2，作为受力钢筋应有的构造措施。 在结构设计中，应从上述两个条件中确定的较长外伸长度作为纵向受力钢筋的实际延伸长度ld，作为其真正的切断点 。 一、概 述 ◆ 受弯构件正截面受弯承载力和斜截面受剪承载力的计算中，钢筋强度的充分发挥是建立在可靠的配筋构造基础