混凝土结构纵向钢筋的弯起和截断

第五章 受弯构件斜截面受剪承载力
5.6
纵向钢筋的弯起和截断
为节约钢材，可根据设计弯矩图的变化将钢筋弯起（ 为节约钢材，可根据设计弯矩图的变化将钢筋弯起（作受 剪钢筋）或截断。 剪钢筋）或截断。但钢筋的弯起和截断均应满足正截面和斜截 面受弯承载力的要求。 面受弯承载力的要求。 抵抗弯矩图（材料图）---抗力图 一、抵抗弯矩图（材料图）---抗力图 概念: 1、概念:按实际纵向受力钢筋布置情况,对梁各正截面产生的 受弯承载力设计值Mu所绘制的图形。
las
(支座处有横向压应 支座处有横向压应 力，使粘结作用得到 改善。 改善。因此支座处的 锚固长度l 锚固长度 as可比基本 锚固长度l 减小。 锚固长度 a 减小。)
▲ 当伸入支座的锚固长度不符合要求时，可在钢筋端部加焊 当伸入支座的锚固长度不符合要求时，
对于板: 一般剪力较小，通常满足V≤0.7ftbh0的条件。且连续 的条件。 ▲对于板 一般剪力较小，通常满足 板的中间支座一般无正弯矩， 板的中间支座一般无正弯矩，因此板的简支支座和中间支座下 部纵向受力钢筋的锚固长度均取l 部纵向受力钢筋的锚固长度均取 as≥5d。 。
第五章 受弯构件斜截面受剪承载力
≥1.2la + h 0 （b）V> 0.7ftbh0时： ）
应延伸至该钢筋的不 需要截面之外不小于h 需要截面之外不小于 0且 不小于20 处截断， 不小于 d 处截断，且从 该钢筋的充分利用截面伸 出的长度不应小于1.2la+ 出的长度不应小于 h0 即：bc ≥ （h0 、20 d）max ac ≥1.2la+ h0 由于剪力较大， 由于剪力较大，可能产 生斜裂缝， 生斜裂缝，钢筋强度充分利 用点由a点移至斜裂缝与纵 用点由 点移至斜裂缝与纵 筋相交处a’点 筋相交处 点。
II II I I
(1)
As 全为直筋的受弯承载力（Ⅰ-Ⅰ截面） 全为直筋的受弯承载力（ 截面）
z MI
II II
I I T
M I = f y As ⋅ z
(2)
As 为部分弯起筋的受弯承载力
截面） （ Ⅱ-Ⅱ截面）
Tb zb z MIb
≥h0/2 ≥h0/2
T1
a
M Ib = f y ( As − Asb ) ⋅ z + f y Asb ⋅ zb
a a’ c b ≥20d 且≥1.3 h 0
ac ≥1.2la+ 1.7 h0
5.6 纵向钢筋的弯起和截断
第五章 受弯构件斜截面受剪承载力
α1h0
a h0 b c
1.2la d
-M lm
负弯矩区段裂缝发展
5.6 纵向钢筋的弯起和截断
第七章 粘结、锚固及钢筋布置
四、简支支座锚固要求 钢筋混凝土简支梁和连续梁 简支梁和连续梁简支 钢筋混凝土简支梁和连续梁简支 端的下部纵向受力钢筋， 端的下部纵向受力钢筋，其伸入支 座内的锚固长度l 应符合下列规定: 座内的锚固长度 as应符合下列规定 当V≤0.7ftbh0时，las≥5d 带肋钢筋) 当V>0.7ftbh0时，las≥12d(带肋钢筋 带肋钢筋 las≥15d(光面钢筋 光面钢筋) 光面钢筋 锚固钢板或将钢筋焊接在梁端预埋件上。 锚固钢板或将钢筋焊接在梁端预埋件上。
5.6 纵向钢筋的弯起和截断
5.6 纵向钢筋的弯起和截断
第五章 受弯构件斜截面受剪承载力
（3）保证斜截面受弯承载力的条件
M Ib ≥ M
zb z a
I
Z b≥Z
由左图几何关系推得： 由左图几何关系推得：
α
T1
zb = a ⋅ sin α + z ⋅ cos α zb = a ⋅ sin α + z ⋅ cos α ≥ Z
z (1 − cos α ) a≥ ≈ 0.5h0 sin α
As
▲如前图可作如下划分
q
2φ 25 2φ 25 1φ 22 M图 1φ 22
Mmax
2φ 25 1φ 22
Mu
图≥ M图
5.6 纵向钢筋的弯起和截断
第五章 受弯构件斜截面受剪承载力
3、有弯起钢筋时抵抗弯矩图的画法
至弯起钢筋与梁中心线的交点（ ），该根（ ），该根 至弯起钢筋与梁中心线的交点（d），该根（或 该组）弯起钢筋的正截面抗弯承载力完全消失， 该组）弯起钢筋的正截面抗弯承载力完全消失，其 之间） 间（即c与d之间） 用斜直线相连。 与 之间 用斜直线相连。
5.6 纵向钢筋的弯起和截断
第五章 受弯构件斜截面受剪承载力
（3）鸭筋和浮筋：当弯起钢筋不能同时满足正截面和斜截 鸭筋和浮筋： 面的承载力要求时，可单独设置仅作为受剪的弯起钢筋， 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， 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” 不得设置“浮筋” 称为“鸭筋”。不得设置“浮筋”。
一般不在跨中受拉区将钢筋截断。 一般不在跨中受拉区将钢筋截断。
（4）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 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 可根据弯矩图的变化分批将钢筋截断。 筋，可根据弯矩图的变化分批将钢筋截断。 （5） 截断钢筋必须有足够的锚固长度，但这里的锚固与钢筋在 截断钢筋必须有足够的锚固长度， 支座或节点内的锚固受力情况不同，（因为要考虑斜裂缝对钢 筋应力的影响、 弯剪共同作用的影响、 弯矩图变化情况的影响、 筋应力的影响 、 弯剪共同作用的影响 、 弯矩图变化情况的影响 、 以及无支座压力的影响） 以及无支座压力的影响）。
浮筋 鸭筋
5.6 纵向钢筋的弯起和截断
第五章 受弯构件斜截面受剪承载力
三、钢筋的截断
1 、截断纵筋的原因 即为什要截断纵筋？ 截断纵筋的原因—即为什么要截断纵筋 即为什么要截断纵筋？
（1） 受弯构件的纵向钢筋由控制截面处最大弯矩计算确定的。 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， （2）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。 筋截断。 在正弯矩区段，弯矩图变化比较平缓， （3）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， 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， 固长度很长 ， 通常已基本接近支座 ， 截断钢筋意义不大 。 因此 ，
5.6 纵向钢筋的弯起和截断
第五章 受弯构件斜截面受剪承载力
2、截断纵筋时的延伸长度ld 、截断纵筋时的延伸长度
◆ a点 为钢筋的充分利用点； 点 为钢筋的充分利用点； ◆ b点 为钢筋的不需要点（理论截断点）； 点 为钢筋的不需要点（理论截断点）； ◆ c点 为钢筋实际截断点。 点 为钢筋实际截断点。
5.6 纵向钢筋的弯起和截断
由前条件
Z=0.9h0 α=45°～60 °
第五章 受弯构件斜截面受剪承载力
3、弯起钢筋的构造要求
（当弯起钢筋作为抗剪钢筋时， 当弯起钢筋作为抗剪钢筋时， 应满足下列构造构造要求） 应满足下列构造构造要求）
≤smax ≤s max
45º～60º
（1）间距：满足右图要求。 间距：满足右图要求。 （2）锚固长度：弯起钢筋的弯 锚固长度： 终点外应有一直线段锚固长度， 终点外应有一直线段锚固长度， 在受拉区不应小于20d 20d； 在受拉区不应小于20d；在受压 区不应小于10d 10d。 区不应小于10d。 （3）弯起角度：梁高≤700mm时 弯起角度：梁高≤700mm时 45º；梁高>700mm时为60 >700mm时为60º 为45 ；梁高>700mm时为60 。
条件二
a c b
条件一
（1）延伸长度的两个控制条件 ）
(a)正截面受弯承载力计算不需要 正截面受弯承载力计算不需要 该钢筋的截面（理论截断点b） 该钢筋的截面（理论截断点 ）至 钢筋实际截断点c 的距离（ 段水 钢筋实际截断点 的距离（bc段水 平长度）； 平长度）； (b) 该钢筋强度充分利用截面（a点 该钢筋强度充分利用截面 充分利用截面（ 点 至钢筋实际截断点c 的距离（ ）至钢筋实际截断点 的距离（ac 段水平长度）； 段水平长度）；
d c
2φ25② 1φ22①
梁中心线
2φ25 1φ22
b d c
②Mu2 ①Mu1
a
5.6 纵向钢筋的弯起和截断
第五章 受弯构件斜截面受剪承载力
二、钢筋的弯起
1、纵筋弯起应满足的条件 ），弯起 （1）满足正截面受弯承载力的要求（ Mu 图≥M 图），弯起 ）满足正截面受弯承载力的要求（ 钢筋与梁中心线的交点位于不需要该钢筋的截面( 点称不需 钢筋与梁中心线的交点位于不需要该钢筋的截面 b点称不需 点位于b点之外）。 点或理论截断点)之外（ 要点或理论截断点 之外（即d 点位于 点之外）。
5.6 纵向钢筋的弯起和截断
a c b a a’ ≥20d 且≥ h0
第五章 受弯构件斜截面受剪承载力
(c) 若按上述 、(b)规定确 若按上述(a)、 规定确
a
≥1.2la +1.7h0
定的截断点仍位于负弯矩受 拉区内， 拉区内，则应延伸至不需要 截面之外不小于1.3 截面之外不小于 h0且不 小于20 处截断， 小于 d 处截断，且从该钢 筋的充分利用截面伸出的长 度不应小于1.2la+ 1.7 h0 度不应小于 即：bc ≥ （ 1.3 h0 、20 d）max ）
≤smax ≤smax
II I
II
I
（3）满足斜截面受弯承载力的要求： 满足斜截面受弯承载力的要求： 的要求 弯起钢筋的弯起点与按计算充分利用钢 筋的截面之间的距离不应小于0.5h0 。