受弯构件斜截面承载力计算详解

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受弯构件斜截面承载力计算

受弯构件斜截面承载力计算

240
解: 取 as = 35mm,h0 = h – as = 500 – 35 = 465mm 一、计算剪力设计值 支座边缘处
1 V1 ( G g K G qK )ln 2 1 (1.2 25 1.4 42) 3.66 2
=162.50kN
二、复核梁截面尺寸 hw = h0 = 465mm
βc——混凝土强度影响系数,见P67
hw的取值:
hf hw h0 h0 hf hw (b) hw = h0 – hf 图4-7
h
hf
hw
(a) hw = h0
(c) hw = h– hf – hf
下限值:
限值sv,min,Smax
箍筋最大间距Smax 箍筋最小直径dmin ––– 防止斜拉破坏 P68表5-1、5-2
剪跨比λ 反映梁中弯矩和剪力的组合情况, 与破坏形态有关 λ :实际反映梁内正应力与剪应力的比值,而它们的 大小决定了主拉应力的大小和方向,从而影响截面破 坏形态。
•2. 破坏形态-无腹筋梁
斜拉破坏:
>3,一裂,即裂缝迅速向集中荷载作 用点延伸,一般形成一条斜裂缝将弯剪 段拉坏。承载力与开裂荷载接近。
工程中不允许出现。除发生以上三种破坏形
态外,还可能发生纵筋锚固破坏或局部受压
破坏。
3.影响无腹筋梁受剪承载力的因素
,抗剪承载力 1.剪跨比入,在一定范围内,
Hale Waihona Puke 2.混凝土强度等级 3.纵筋配筋率 4.配箍率及箍筋强度
c ,抗剪承载力 ,抗剪承载力
sv f yv 抗剪承载力
4.无腹筋梁斜截面受剪承载力计算 均布荷载作用下: Vc=0. 7 βh ftbh0

简述受弯构件斜截面承载力计算步骤

简述受弯构件斜截面承载力计算步骤

简述受弯构件斜截面承载力计算步骤受弯构件是建筑物结构中常见的构件,如梁、柱、框架等。

在设计和评估过程中,需要计算其斜截面承载力,以确定其结构安全性和可行性。

下面将简述受弯构件斜截面承载力计算的步骤。

第一步:斜截面的分段首先,需要将斜截面分为若干个分段,以便于计算。

一般情况下,会将受力构件分为两段:其中一段为纵向力作用下的受力部分,另一段为剩余部分。

因为斜截面会导致截面上出现剪力和弯矩,所以需要分段计算。

第二步:计算斜截面剩余部分的斜截面承载力对于斜截面剩余部分,其承载力可以通过材料本身的特性进行计算,例如钢材的强度。

需要根据剩余部分的截面面积和材料强度计算其承载力。

第三步:计算斜截面受力部分的受力情况对于斜截面受力部分,需要计算出其所受的剪力和弯矩。

在计算过程中,需要考虑受力构件的长度、截面形状、截面面积和受力方式等因素。

其中,弯矩是影响受力构件承载能力的主要因素。

第四步:计算斜截面受力部分的承载能力通过计算斜截面受力部分所受的剪力和弯矩,可以确定其承载能力。

其中,剪力会影响受力构件的变形,而弯矩则直接影响构件的破坏。

需要根据受力构件的材料强度、截面形状和所受荷载计算其承载能力。

第五步:比较分析两部分承载能力最后,需要将斜截面剩余部分的承载能力和受力部分的承载能力作比较分析,确定总的承载能力。

如果受力部分的承载能力大于斜截面剩余部分的承载能力,则说明受弯构件的斜截面是安全的;反之,则需要进行修补或更改设计方案。

总之,受弯构件斜截面承载力计算是一个复杂的过程,需要考虑多个因素,并进行多次计算和比较分析。

只有在综合考虑各种因素后,才能确定其承载能力和结构安全性。

受弯构件斜截面承载力计算—受弯构件斜截面抗剪承载力计算

受弯构件斜截面承载力计算—受弯构件斜截面抗剪承载力计算

— 分配系数
p、h0近似取支座 和跨中截面的平 均值。
对于箍筋直径和间构造要求见构造要求
3 验算截面
验算截面
1.距支座中心h/2(梁高一半)处的截面1-1 2.纵筋弯起点处截面2-2 3.箍筋面积或间距改变处截面3-3 4.腹板宽度改变处截面
总结
1 设计内容 2 设计步骤 3 验算截面
3.剪力包络图。
s
设计:箍筋、弯起钢筋
计算剪力包络图(沿
梁长各截面上剪力组合 设计Vd的分布图,其纵 坐标表示该截面上作用 的最大设计剪力)
2
设计步骤
1)验算截面尺寸是否满足要求
0Vd 0.51 103 fcu,k bh0
当设计剪力不满足上式,应增大截面尺寸
2)验算是否需要按计算配筋
0Vd 0.50 1032 ftdbh0
梁斜截面抗剪承载力公式
C目 录 ONTENTS
梁斜截面抗剪 承载力公式
1 基本公式
2 公式的适用条件
1 基本公式
公式依据:剪压破坏 防止斜压破坏:限制截面最小尺寸 防止斜拉破坏:限制箍筋最小配箍率 公式来源:实验分析
Y 0 0Vd Vc Vsv Vsb Vcs Vsb
Vcs 123 0.45 103bh0 2 0.6 p f f cu,k sv sv
(kN)
V
s
V sb
Ra=V
V sv
Vs
kN
各符号的物理意义详见课本
2 公式的适用条件
(1)上限值—截面的最小尺寸
0Vd 0.51 103 fcu,k bh0
当设计剪力不满足上式,应增大截面尺寸
(2)下限值—按构造要求配置箍筋
0Vd 0.50 1032 ftdbh0

05受弯构件斜截面受剪承载力计算

05受弯构件斜截面受剪承载力计算
(2)计算并画出每根钢筋承担的弯矩Mui,如图 中的①、②、③号钢筋)
Asi M ui M u As
图5-13
2、纵向钢筋的弯起(如图5-23) (1)钢筋理论充分利用点 图中1、2、3点:是③、②、①号钢筋充分利用 点(图5-23); (2)钢筋理论不需要点 图中的2、3、a点是③、②、①号钢筋不需要点 (图5-23); ; (3) 以③号纵向钢筋弯起为例(图5-23) : 将③号钢筋在E、F点弯起,在G、H点穿过中 和轴进入受压区,对正截面抗弯消失。 分别以E、F点作垂线与③号钢筋交于e、f点。以 G、H点作垂线与②号钢筋交于g、h点,Mu图变成 aigefhb,Mu图>M图,此称之包络图或称材料图
若不满足,则按计算配箍筋 ②最小配箍率(按计算配箍筋)
nAsv1 ft sv sv ,min 0.24 bs f yv
(3)按计算配置腹筋(限制剪压破坏)
当不满足上述(1)、(2) 按计算配制箍筋Asv和弯起筋Asb
三、计算截面位置与剪力设计值的取值
1、计算截面位置:斜截面受剪承载力薄弱部位 截面的抗剪能力沿梁长也是变化的。在剪力或抗剪
hw— 截面的腹板高度,矩形截面取有效高度h0, T形截面取有 效高度减去翼缘高度,工形截面取腹板净高;
βc— 混凝土强度影响系数, (见表5-1)
hf h0 h0 h0 hf
hw
(b) hw = h0 – hf
h
hw hf
(a) hw = h0
(c) hw = h0 – hf – hf
图5-13 hw 取值示意图
临界斜裂缝。梁破坏时与斜裂缝相交的腹筋达
到屈服强度,剪压区的混凝土的面积越来越小,
达到混凝土压应力和剪应力的共同作用下的复

第五章 受弯构件斜截面承载力计算

第五章 受弯构件斜截面承载力计算

实验表明,当荷载较小, 裂缝未出现时,可将钢筋混 凝土梁视为均质弹性材料的 梁,其受力特点可用材料力 学的方法分析。随着荷载的 增加,梁在支座附近出现斜 裂缝。取CB为隔离体。
图5-3 隔离体受力
与剪力V平衡的力有:AB面上的混凝土切应力合力Vc;由于开裂面BC 两侧凹凸不平产生的骨料咬合力Va的竖向分力;穿过斜裂缝的纵向钢筋 在斜裂缝相交处的销栓力Vd。
图5-12 斜截面受剪承载力计算位置
①支座边缘处截面。
该截面承受的剪力最大。在计算简图中跨度取至支座中心。但支座和 构件连在一起,可以共同承受剪力,所以受剪控制截面是支座边缘截 面。计算该截面剪力设计值时,跨度取净跨。用支座边缘的剪力设计 值确定第一排弯起钢筋和1-1截面的箍筋。
②受拉区弯起钢筋弯起点处截面。(2-2截面和3-3截面)
(2)截面尺寸要求:
为防止斜压破坏,截面尺寸应满足:

hw

4 时, V ?
1 (10 60
l0 h)bc fcbh0
当 hw b ³ 6 时, V ? 1 (7 60
l0 h)bc fcbh0
当 4< hw b < 6 时,按线性内插法取用。
2、构造要求:
(1) 截面宽度: ≥140mm; 当l0/h≥1时,h/b≤25; 当l0/h<1时,l0/b≤25。
(2) 混凝土强度: ≥C20 (3)纵向受力钢筋:
图5-25 单跨深梁的钢筋配置
图5-26 连续深梁的钢筋配置
下部纵筋宜均匀布置在梁的下部0.2h范围内,连续深梁中间 支座上纵筋按下图分配:
图 5-27 不同跨高比时连续深梁中间支座上部纵向受拉钢筋在不同高度范围内的分配比例
(4)深梁宜配双排钢筋网,水平和竖向分布钢筋的直径均不应 小于8mm,间距不应大于200mm,且应满足最小配筋百 分率的要求; 当集中荷载作用于连续深梁上部1/4高度范围内,且 l0/h> 1.5时,竖向分布筋最小配筋百分率应增加0.05。

受弯构件斜截面承载力计算

受弯构件斜截面承载力计算

《规范》公式是以剪压破坏的受力特征作为建立计算公式的基础:
Vcs=Vc+Vsv 式中: Vsv ––– 配有箍筋梁的抗剪承载力的提高部分。
在均布荷载作用下: 在集中荷载作用下:
Vc=0. 7ftbh0
Vsv
1.25 fyv
Asv s
h0
Vc
1.75
1.0
f t bh0
Vsv
fyv
Asv s
h0
VVcs =Vc+Vsv
V
1.75
1.0
ftbh0
Asv s
f yvh0
同时配箍筋和弯筋:
V Vcs+Vsb = Vc+Vsv+
V
1.75
1.0
ftbh0
Asv s
fyvh0 0.8Asb fysin
4.4.2 截面承载力公式的应用
一般由正截面承载力确定截面尺寸bh,纵筋数量As,然后由斜截面受 剪承载力确定箍筋或弯筋的数量。
四、腹筋计算
配置腹筋有两种办法:一是只配箍筋;一是配置箍筋兼配弯起钢筋; 一般都是优先选择箍筋。下面分述两种方法。
(一) 仅配箍筋
由V
0.7
ftbh0
1.25
fyv
Asv s
h0

nAsv1 162500 71600 0.745 s 1.25 210 465
选用双肢箍筋 8@130,则
nAsv1 2 50.3 0.774 0.745
一般情况
同时配箍筋和弯起钢筋
特殊情况
受弯构件斜截面的受弯承载力应符合下列规定(如图4-13所示):
M f A Z ≤ y s +
fy Asb Zsb + ffy Asv Zsv

混凝土结构及砌体结构-第五章受弯构件斜截面承载力计算

混凝土结构及砌体结构-第五章受弯构件斜截面承载力计算

Asv 1.75 V Vcs f t bh0 f yv h0 1.0 s
注意:
1.5 3
17
2.公式的适用范围 (1)、上限值--最小截面尺寸和最大配箍率:
hw 当 4 时,V 0.25 c f cbh0 b hw 当 6 时,V 0.2 c f c bh0 b hw 当4 6 时,按线性内插法取用 b
250 300 350 500
150 200
24
3.弯起钢筋的要求
1.画出弯矩图和正截面受弯承载力图; 2.根据各根钢筋面积大小按比例分配受弯承载力图,
弯起的钢筋画在外面; 3.找出要弯起钢筋的充分利用点和不需要点; 4.从充分利用点向外延伸0.5h0,作为弯起点,并 找出弯起钢筋与中和轴的交点。如该点在不需要点 的外面,可以,否则再向外延伸; 5.验算是否满足斜截面受剪承载力要求和其它构造 要求。
las≥15d(光面)
37
(2)中间支座直线锚固:
0.7la ≥l a
l ≥0.a7la
38
(3)中间支座的弯折锚固:
≥0.4la ≥0.4la
15d
39
(4)节点或支座范围外的搭接:
ll
40
5.4.5
箍筋的构造要求
单肢箍n=1
双肢箍n=2
四肢箍n=4
41
梁受扭或承受动荷载时,不得使用开口箍筋
45
46
19
-斜截面上弯起钢筋与构件纵向轴线的夹角。
2. 斜截面承载力计算步骤
⑴ 确定计算截面及其剪力设计值; ⑵ 验算截面尺寸是否足够; ⑶ 验算是否可以按构造配筋;
⑷ 当不能按构造配箍筋时,计算腹筋用量;
⑸ 验算箍筋间距、直径和最小配箍率是否 满足要求。

受弯构件斜截面受剪承载力计算

受弯构件斜截面受剪承载力计算

受弯构件斜截面受剪承载力计算一、有腹筋梁受剪承载力计算基本公式1.矩形、T形和Ⅰ形截面的一般受弯构件,斜截面受剪承载力计算公式为:VVc0.7ftbh01.25fyvAvh0(5-6)式中ft一混凝土抗拉强度设计值;b一构件的截面宽度,T形和Ⅰ形截面取腹板宽度;h0一截面的有效高度;fyv一箍筋的抗拉强度设计值;Av一配置在同一截面内箍筋各肢的全部截面面积,AvnAv1;n一在同一截面内箍筋的肢数;Av1一单肢箍筋的截面面积;一箍筋的间距。

2.集中荷载作用下的独立梁(包括作用多种荷载,且其中集中荷载对支座截面或节点边缘所产生的剪力值占总剪力值的75%以上的情况),斜截面受剪承载力按下式计算:VVcA1.75ftbh0fyvvh01.0(5-7)式中一剪跨比,可取a/h0,a为计算截面至支座截面或节点边缘的距离,计算截面取集中荷载作用点处的截面。

当小于1.5时,取1.5;当大于3.0时,取3.0。

独立梁是指不与楼板整浇的梁。

构件中箍筋的数量可以用箍筋配箍率v表示:vAvb(5-8)3.当梁内还配置弯起钢筋时,公式(5-4)中Vb0.8fyAbin式中(5-9)fy一纵筋抗拉强度设计值;Ab一同一弯起平面内弯起钢筋的截面面积;一斜截面上弯起钢筋的切线与构件纵向轴线的夹角,一般取45o,当梁较高时,可取60。

剪压破坏时,与斜裂缝相交的箍筋和弯起钢筋的拉应力一般都能达到屈服强度,但是拉应力可能不均匀。

为此,在弯起钢筋中考虑了应力不均匀系数,取为0.8。

另外,虽然纵筋的销栓作用对斜截面受剪承载力有一定的影响,但其在抵抗受剪破坏中所起的作用较小,所以斜截面受剪承载力计算中没有考虑纵筋的作用。

二、混凝土的受剪承载力可以抵抗斜截面的破坏,可不进行斜截面承载力计算,仅需按构造要求配置箍筋的条件oV0.7ftbh0或(5-10)V1.75ftbh01.0(5-11)三、计算公式的适用范围(上限和下限)l.截面限制条件当配箍特征值过大时,箍筋的抗拉强度不能发挥,梁的斜截面破坏将由剪压破坏转为斜压破坏,此时,梁沿斜截面的抗剪能力主要由混凝土的截面尺寸及混凝土的强度等级决定,而与配筋率无关。

受弯构件斜截面承载力计算公式是依据

受弯构件斜截面承载力计算公式是依据

受弯构件斜截面承载力计算公式是依据斜截面构件是指构件角度轴线和主轴线之间形成的夹角,这种构件在很多场合下都有着广泛的使用,但是在受力分析中,很多结构设计中都会涉及到斜截面构件的受力分析。

因此,计算斜截面构件的承载力非常重要,在这里我们将介绍受弯构件斜截面承载力计算公式。

一般来讲,受弯构件斜截面承载力的计算,要考虑力学要求,假设受弯构件的斜截面的宽度为w,厚度为h,内轴线半径为r,外轴线半径为R,轴向反力作用下,轴向应力计算公式为σ=F/A,A为断面截面积,其计算公式为:A = (R- r)h +wr。

根据Gao&Yang(2005)的研究,斜截面受弯构件的承载力由以下公式计算:F=FoC%Fo=∫-1/r~1/Rf(x)dx其中:Fo=πWh(R-r)/2f(x)= (R2-r2-2x2)/2(R2-x2)(r2-x2)以上是受弯构件斜截面承载力计算公式。

取极限值后,可以得到有限的载荷力值,其计算结果取决于斜截面构件的尺寸以及各个参数的值。

本文简要介绍了受弯构件斜截面承载力计算的方法,进行计算前有必要确定各个参数值,只有这样才能得到合理的结果,从而更好地为结构设计提供支持。

受弯构件斜截面承载力计算是一项复杂而又艰巨的工作,需要综合多个方面的因素进行参数分析,全面考虑结构的构造、受力情况和材料性能等因素,以确定计算结果的合理性。

一般情况下,斜截面构件的受弯设计不仅仅考虑此受力分析,还要考虑其他因素,比如尺寸变形等。

此外,多次实际应用表明,为了确保斜截面构件的安全性能,应当在斜截面构件承载力分析时考虑相关变形影响及材料疲劳寿命。

尤其是对于极端条件下的受力分析,更应当加以考虑,以提高受弯构件斜截面承载力的计算精度。

总之,受弯构件斜截面承载力的计算是一项重要的工作,必须仔细分析,全面考虑各个因素,以达到计算精度较高的要求,确保结构的安全可靠性。

经过以上的介绍,受弯构件斜截面承载力计算公式已经有了一定的了解,熟悉这种计算方法可以更好地满足结构设计的需求,为可靠和安全的结构设计提供必要的理论支撑和技术保障。

受弯构件斜截面承载力计算—受弯构件的斜截面抗剪承载力

受弯构件斜截面承载力计算—受弯构件的斜截面抗剪承载力
《公路钢筋混凝土及预应力钢筋混凝土桥涵设计规范》对配有腹筋的钢筋混凝土 梁斜截面抗剪承载力的计算,采用下述半经验半理论的公式:
0Vd Vu Vcs Vsb
Vcs a1a2a3(0.45 103 )bh0 (2 0.6p) fcu,k svfsv
Vsb (0.75 103 )fsd Asb sin s
当 hw ≤4.0时,属于一般的梁,应满足
b
当 hw ≥6.0时,属于薄腹梁,应满足
b
V 0.25c fcbh0 V 0.2c fcbh0
当4.0< hw<6.0时,应满足
b
V
0.025(14
hw b
)c
fcbh0
箍筋的构造要求
梁截面高度 h
150<h≤300 300<h≤500 500<h≤800
配有箍筋和弯起钢筋梁的斜截面受剪承载力
V
Vu
acv
ftbh0
f yv
Asv s
h0
0.8 fy Asb
sin as
5.公式的适用范围
(1)公式的上限——截面尺寸限制条件
取斜压破坏作为受剪承载力 的 上限。
hw hw
hw
斜压破坏取决于混凝土的抗
压强度和截面尺寸。
b
防止斜压破坏的截面限制条
sv
sv,min
0.24
ft f yv
抗剪承载能力计算基本公式
抗剪承载力的组成
配有箍筋和弯起钢筋的钢筋混凝土梁,当发生剪压破坏时,其抗剪承载
力 的剪抗能剪力能V力u由Vsv斜和裂弯缝起上钢剪筋压的区抗混剪凝能土力的Vsb抗三剪部能分力所Vc组,成与。斜裂缝相交的箍筋
Vu Vc Vsv Vsb
适用条件:多种荷载作用下,其中集中荷载对支座截面或节 点边缘所产生的剪 力值占总剪力值的75%以上时。

受弯构件斜截面抗剪承载力计算公式、适用条件

受弯构件斜截面抗剪承载力计算公式、适用条件
(1)截面(正)最小尺寸要求(防止发生斜压破坏):上 限
0Vd 0.51103 fcu,k bh0 (kN )
Vd——验算截面处由荷载产生的剪力组合设计值 b ——剪力组合设计值处的截面宽度

2 适用条件
(2)最小配箍率要求:下限
HPB300钢筋时 ( ) sv min 0.18% HRB335钢筋时 ( ) sv min 0.12%
1 计算公式
Vu 123 (0.45103 )bh0 (2 0.6 p) fcu,k sv fsv
+(0.75103)fsd Asb sins
1
异号弯矩影响系数,计算简支梁和连续梁近边支点梁段 的抗剪承载力时,取为1.0;计算连续梁和悬臂梁近中间
支点梁段的抗剪承载力时,取为0.9;
2 预应力提高系数,对普通钢筋混凝土受弯构件,取为1.0;
集中荷载作用点附近,箍筋间距≤100mm; 4 有受压纵筋时为封闭箍筋;
箍筋可用双肢箍、4肢箍(剪力大、一排纵筋多于5 根、梁宽较大时用), 5 近梁端第一道箍筋在距端面一个C。
THE END
适用于矩形、T形、工形、箱形截面的等高度钢筋混凝 土简支梁及连续梁(包括悬臂梁)的斜截面抗剪承载 力计算(注:没考虑剪跨比、荷载类型)
Vu 123 (0.45103 )bh0 (2 0.6 p) fcu,k sv fsv
+(0.75103)fsd Asb sins
如不配弯起筋或斜筋:
Vu 123 (0.45103 )bh0 (2 0.6 p) fcu,k sv fsv
3 受压翼缘的影响系数,对具有受压翼缘的T形、工形截面, 取为1.1。
1 计算公式
Vu 123 (0.45103 )bh0 (2 0.6 p) fcu,k sv fsv

斜截面承载力 计算

斜截面承载力 计算
V ≤ Vu M ≤ Mu
V、 M——构件斜截面最大剪力与最大弯矩设计值
Vu 、Mu ——构件斜截面受剪承载力与受弯承载力设计值 在实际工程中一般通过配置腹筋来满足抗剪条件
通过构造措施来满足抗弯
图3-25为一配置箍筋及弯起钢筋的简支梁发生斜截 面剪压破坏时,取出的斜裂缝到支座间的一段隔离 体。斜截面的内力如图所示,其斜截面的受剪承载 力由混凝土、箍筋和弯起钢筋三部分组成,即:
按下列公式计算:
Vc
1.75
1.0
ftbh0
a, 当λ<l.5时,取λ = 1.5,当λ>3
h0
时,取λ=3 。α为集中荷载作用点到支座或节点边缘 的距离。
独立梁是指不与楼板整体浇筑的梁。
4.3 有腹筋梁的受剪性能
◆ 梁中配置箍筋,出现斜裂缝 后,梁的剪力传递机构由原 来无腹筋梁的拉杆拱传递机 构转变为桁架与拱的复合传 递机构
当 hw 4 时, b
V 0.25 c fcbh0 c为高强混凝土的强度折减
系数
当 hw 6 时, b
V 0.20 c fcbh0 fcu,k ≤50N/mm2时,c =1.0 fcu,k =80N/mm2时,c =0.8
当 4 < hw < 6 时,按直线内插法取用。 其间线性插值。
b
三、最小配箍率及配箍构造
◆箍筋参与斜截面的受弯,使斜裂缝出现后纵筋应力ss 的增量
减小;
◆ 配置箍筋对斜裂缝开裂荷载没有影响,也不能提高斜压破坏 的承载力,即对小剪跨比情况,箍筋的上述作用很小;对大 剪跨比情况,箍筋配置如果超过某一限值,则产生斜压杆压 坏,继续增加箍筋没有作用。
二、破坏形态
影响有腹筋梁破坏形态的主要因素有剪跨比 和配箍率rsv

钢筋混凝土受弯构件斜截面抗剪承载力计算

钢筋混凝土受弯构件斜截面抗剪承载力计算

剪跨比 大,荷载主 要依靠拉应力传递到支座

剪跨比 小,荷载主 要依靠压应力传递到支座

Vc ft bh0
剪跨比 (a) 集中荷载
Vc f t bh0
0.7
ô ¼ ¿ ç ± È =L0/(4h) (b) ¾ ù ² ¼ º É Ô Ø
三.混凝土强度等级 剪切破坏是由于剪压区应力达到复合应力(剪压)状态下 强度而发生的,故混凝土强度对受剪承载力有很大影响。
◇斜拉破坏为受拉脆性破坏, 脆性性质最显著;
◇斜压破坏为受压脆性破坏; ◇剪压破坏界于受拉和受压脆 性破坏之间。
f
ô Ñ ¼ ¹ Æ » µ ±­ Ð À Æ » µ
不同破坏形态的原因主要是由 于传力路径的变化引起应力状 态的不同而产生的。
4.2.2 有腹筋梁的受力破坏特征 一. 梁内箍筋的作用
◆ 斜裂缝出现后,拉应力由箍筋承担,增强了梁的剪力传递能力;
注意:
a λ:取计算剪跨比, , h0
1.5 3.0
a 为计算截面到支座截面或节点边缘的距离
a 取值示意
截面宽度b取值
b
b
b
2.2 配有箍筋和弯起钢筋的梁
Vu=Vcs+Vsb
弯筋的抗剪承载力: Vsb = 0.8 fy · Asb · sin 0.8 ––– 应力不均匀系数
h > 800mm时取60
Vc
Vu
Vsv Vsb
受剪承载力的组成
––– 弯筋与梁纵轴的夹角,一般取45,
As b——配置在同一弯起平面内的弯起钢筋的截面面积
1φ20
2φ20
弯终点
s
s
1φ20 h0 弯起点 as 弯起筋
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4.1 受弯构件斜截面的受力特点和破坏形 态
4.2影响受弯构件斜截面抗剪承载力的主 要因素
4.3受弯构件的斜截面抗剪承载力 4.4受弯构件的斜截面抗弯承载力 4.5全梁承载力校核与构造要求 4.6连续梁的斜截面抗剪承载力
课程目标
1.了解简支梁剪弯区的应力状态,斜截面可能出现的破坏形 态及影响抗剪承载力的主要因素; 2.掌握斜截面剪压破坏抗剪承载力计算图式及其计算公式的 应用——腹筋的设计; 3.完整地设计或复核各类截面(矩形截面、T形截面及箱形截 面)钢筋混凝土简支梁(包括正截面、斜截面计算及构造要求)
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4.5 全梁承载力校核与构造要求
4.5.1斜截面抗剪承载力的复核 利用式(4-6)检查截面尺寸 利用式(4-5)进行抗剪复核,并注意: 1)复核截面的选择,见P91 2)斜截面顶端位置的确定,见P91
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4.5.2 有关的构造要求 1)纵向钢筋在支座处的锚固 2)纵向钢筋在梁跨间的截断与锚固 3)钢筋的接头 4)箍筋的构造要求 5)弯起钢筋 6)架立钢筋(P45) 7)水平纵向钢筋(P45)
(1)剪跨比的概念 a.广义剪跨比: m M
Vh0
b.狭义剪跨比:
aP
Pa
l
P
P
m a h0
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(2)破坏形态特征及其发生原因
(a)斜拉破坏(m>3) 由梁底竖向裂缝延主压应力轨迹线迅速伸展至梁顶荷载 垫板边缘——撕裂;破坏荷载低。
(b)剪压破坏(1<m≤3) 梁剪弯区段出现临界斜裂缝,延主压应力轨迹线伸展至 荷载垫板下方保留一块混凝土即剪压区,在复合应力作 用下圧酥而破坏;
足S1≥0.5h0
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4.4 受弯构件的斜截面抗弯承载力
4.4.2纵向受拉钢筋的弯起 要求会作两种图: 1)计算弯矩包络图 2)材料抵抗弯矩图 要求在图中明确两个点: 1)弯筋的“充分利用点” 2)弯筋的“不需要点” 思考两个问题: 1)满足正截面抗弯要求? 2)满足斜截面抗弯要求?
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课堂作业
什么情况下梁采用焊接钢筋骨架?试绘出 焊接钢筋骨架T形截面简支梁配筋示意图 ,并说明各种钢筋的作用及构造要求。
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4.5.3 装配式钢筋混凝土简支梁设计例题
已知:简支梁计算跨径19.5m,T形截面,Ⅰ 类环境,二级安全等级。C25混凝土,纵筋 HRB335级,箍筋R235,直径8mm,控制截 面弯矩及剪力组合设计值如下表:
(1)验算截面上限 (2)求构造配筋位置 (3)求距支座h/2处剪 力V’,令Vcs=0.6V’ Vsb=0.4V’ (4)按式(4-8)或 (4-9)求配箍筋 (5)按式(4-10)求 每排弯起钢筋所需面积, 按构造确定弯筋数量及 位置。
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思考2
1.梁的斜截面抗剪承载力基本公式是依据 哪种破坏形态建立的?其适用范围是什么 ?
(c)斜压破坏(m≤1) 腹部开裂,几条平行斜裂缝把梁腹分割成小柱体而压碎
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4.1.3有腹筋简支梁斜截面的受力状态
腹筋——箍筋或箍筋+弯起筋
1)有腹筋简支梁斜截面出现前后的应力状 态
开裂前:腹筋作用很小
开裂后:腹筋应力增加显著;
帮助混凝土一起抗剪的能力强大?
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2)有腹筋梁斜截面破坏的主要形态 a.斜拉破坏
发生条件: λ>3且腹筋量少。
破坏特征:受拉边缘一旦出现斜裂缝便急 速发展,构件很快破坏。(箍筋不能有效抑
制斜裂缝,少筋。)
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b.斜压破坏
发生条件:λ ≤1.0或腹筋多、腹板薄 破坏特征:中和轴附近出现斜裂缝,然后向
支座和荷载作用点延伸,破坏时在支座与荷 载作用点之间形成多条斜裂缝,斜裂缝间混 凝土突然压碎,腹筋不屈服。 (腹部混凝土压碎时箍筋未屈服,超筋。)
0Vd (0.51103) f cu,k bh0 (kN) 4-6
(2)下限值——按构造要求配置箍筋条件
0Vd (0.5 10 3 )2 ftd bh0 (kN ) 4-7
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4.3.2 等高度简支梁腹筋的初步设计
已知:L、b×h、混凝土强度等级、纵筋及箍 筋抗拉设计强度,跨中纵筋布置,梁的计算剪 力包络图,见下图4-12
2.规定截面最小尺寸的目的何在?若不满 足此规定,应作何处理?
3.如何避免梁发生斜拉破坏?
作业:习题4-9
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4.4 受弯构件的斜截面抗弯承载力
4.4.1斜截面抗弯承载力计算
0Md Mu fsd AsZs fsd AsbZsb fsv Asv Zsv
实际设计中采用构 造规定来满足上式, 即:起弯点距该筋 充分利用点距离满
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4.1 受弯构件斜截面的受力特点 和破坏形态
4.1.1 无腹筋简支梁斜截面的受力状态 (1)裂缝出现前的应力状态 主应力轨迹线见下图4-1
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(2)裂缝出现后应力变化
见左图4-2
应力发生重分布: a.剪压区截面减小,τ、 σ增大 b.裂缝处纵筋拉应力增大, 因需抵抗A-A截面弯矩
4
4.1.2 无腹筋梁斜截面破坏的主要形态
3)纵向钢筋配筋率 4)配箍率和箍筋强度 此外,截面形状及尺寸对Vu的影响较大。
配箍率计算方法
sv
Asv bSv
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思考1
1.配有腹筋梁的斜截面破坏形态有几种? 各在什么情况下发生?
2.你认为影响梁斜截面抗剪能力的最主要 因素是哪些?
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4.3受弯构件的斜截面抗剪承载力
4.3.1斜截面抗剪承载力计算的基本公式及
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c.剪压破坏
发生条件:1.0<λ≤3或腹筋量适中
破坏特征:受拉区边缘先开裂,然后向受压 区延伸。破坏时,与临界斜裂缝相交的腹筋 屈服,受压区混凝土随后被压碎。 (箍筋受拉屈服,剪压区混凝土压碎,适筋)
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4.2 影响受弯构件斜截面抗剪承载力 的主要因素
1)剪跨比m 2)混凝土抗压强度fcu
要求:配置纵筋,弯起筋及箍筋。
截面位置 跨中截面 L/4跨截面 支座截面
适用条件
1)基本公式
Vu Vc Vsv Vsb Vu Vcs Vsb
Vsb (0.75) fsd As sinsVcs Vc Vsv
123(0.45 103 )bh0 (2 0.6 p) f f cu,k sv sv
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4.3受弯构件的斜截面抗剪承载力
2)适用条件 (1)上限值——截面最小尺寸
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