第四章第二节 钢筋混凝土受弯构件(下)

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《混凝土结构设计原理》第四章_课堂笔记

《混凝土结构设计原理》第四章_课堂笔记

《混凝⼟结构设计原理》第四章_课堂笔记《混凝⼟结构设计原理》第四章受弯构件正截⾯承载⼒计算课堂笔记◆知识点掌握:受弯构件是⼟⽊⼯程中⽤得最普遍的构件。

与构件计算轴线垂直的截⾯称为正截⾯,受弯构件正截⾯承载⼒计算就是满⾜要求:M≤Mu。

这⾥M为受弯构件正截⾯的设计弯矩,Mu为受弯构件正截⾯受弯承载⼒,是由正截⾯上的材料所产⽣的抗⼒,其计算及应⽤是本章的中⼼问题。

◆主要内容受弯构件的⼀般构造要求受弯构件正截⾯承载⼒的试验研究受弯构件正截⾯承载⼒的计算理论单筋矩形戴⾯受弯承载⼒计算双筋矩形截⾯受弯承载⼒计算T形截⾯受弯承载⼒计算◆学习要求1.深⼊理解适筋梁的三个受⼒阶段,配筋率对梁正截⾯破坏形态的影响及正截⾯抗弯承载⼒的截⾯应⼒计算图形。

2.熟练掌握单筋矩形、双筋矩形和T形截⾯受弯构件正截⾯设计和复核的握法,包括适⽤条件的验算。

重点难点◆本章的重点:1.适筋梁的受⼒阶段,配筋率对正截⾯破坏形态的影响及正截⾯抗弯承载⼒的截⾯应⼒计算图形。

2.单筋矩形、双筋矩形和T形截⾯受弯构件正截⾯抗弯承载⼒的计算。

本章的难点:重点1也是本章的难点。

⼀、受弯构件的⼀般构造(⼀)受弯构件常见截⾯形式结构中常⽤的梁、板是典型的受弯构件:受弯构件的常见截⾯形式的有矩形、T形、⼯字形、箱形、预制板常见的有空⼼板、槽型板等;为施⼯⽅便和结构整体性,也可采⽤预制和现浇结合,形成叠合梁和叠合板。

(⼆)受弯构件的截⾯尺⼨为统⼀模板尺⼨,⽅便施⼯,宜按下述采⽤:截⾯宽度b=120, 150 , 180、200、220、250、300以上级差为50mm。

截⾯⾼度h=250, 300,…、750、800mm,每次级差为50mm,800mm以上级差为100mm。

板的厚度与使⽤要求有关,板厚以10mm为模数。

但板的厚度不应过⼩。

(三)受弯构件材料选择与⼀般构造1.受弯构件的混凝⼟等级2.受弯构件的混凝⼟保护层厚度纵向受⼒钢筋的外表⾯到截⾯边缘的最⼩垂直距离,称为混凝⼟保护层厚度,⽤c表⽰。

建筑结构 05 第四章 混凝土结构02-打印版

建筑结构 05 第四章 混凝土结构02-打印版

4.2.2 轴压构件承载力
柱的计算长度L0取值:
注:表中H对底层柱为从基础顶面到一层楼盖顶面的高度; 对其余各层柱为上下两层楼盖顶面之间的高度。
5
2013.03
2.计算方法 (1)截面设计 已知:构件截面尺寸b×h,轴向力设计值N,构 件的计算长度L0,材料强度等级fc fy’ 。 求:纵向钢筋截面面积As’ 计算步骤如图4.2.5。
6
2013.03
(2)计算稳定系数 l0/b=5000/300=16.7 =0.869 (3)计算钢筋截面面积As′ =1677mm2 (4)验算配筋率 =1.86% > =0.6%,且<3% ,满足最小配筋率要求,且勿 300 300 4 25 纵筋选用4 如图。 Φ8@300 25(As′=1964mm2),箍筋配置φ8@300,
受压构件复合井字箍筋
筋箍筋。其原因是,内折角处受拉箍筋的合力向外。
柱钢筋图
电渣压力焊
3
2013.03
4.2.2 轴心受压构件承载力计算
配置纵筋和普通箍筋的柱, 称为普通箍筋柱; 配置纵筋和螺旋筋 或焊接环筋的柱, 称为螺旋箍筋柱或间接箍筋柱。
普通箍筋柱中,箍筋是构造钢筋。 螺旋箍筋柱中,箍筋既是构造钢筋 又是受力钢筋。
(2)验算配筋率
(3)确定柱截面承载力
(1)确定稳定系数 l0/b=4500/300=15 =0.911
=0.9×0.911×(11.9×300×300+300×1256) =1187.05×103N=1187.05kN>N=800kN 此柱截面安全。
4.2.2 轴压构件承载力
思 考 题:
5.1在受压构件中配置箍筋的作用是什么?什么情况下需设置复合箍筋? 5.2轴心受压短柱、长柱的破坏特征各是什么?为什么轴心受压长柱的 受压承载力低于短柱?承载力计算时如何考虑纵向弯曲的影响?

结构设计原理第四章-受弯构件承载力计算

结构设计原理第四章-受弯构件承载力计算

结构设计原理第四章-受弯构件承载力计算第一节概述一、斜截面强度计算原因:在弯曲正应力和剪应力(shearing stress)的共同作用下,受弯构件中会产生与纵轴斜交的主拉应力(tensile principal stress)与主压应力(com stress)。

因为混凝土材料的抗压强度高而抗拉强度较低,当主拉应力达到其抗拉极限强度时,就会出现垂直于主拉应力方向的斜向裂缝,并导致沿斜戴筋混凝土受弯构件除应进行正截面强度计算外,尚需对弯矩和剪力同时作用的区段,进行斜截面强度计算。

二、措施:在梁内设置箍筋和弯起钢筋箍筋(stirrups)、弯起钢筋统称为腹筋(web reinforcement)或剪力钢筋。

三、斜截面承载力计算内容斜截面抗剪承载力计算与斜截面抗弯承载力计算。

第二节受力分析一、影响斜截面抗剪强度(shearing strength)的主要因素1、剪跨比(shear span to effective depth ratio);2、砼标号;3、箍筋及纵向钢筋(longitudinal reinforcement)的配筋率(reinforcemen剪跨比m是指梁承受集中荷载作用时,集中力的作用点到支点的距离与梁的有效高度之比。

剪跨截面的弯矩和剪力的数值比例关系。

试验研究表明,剪跨比越大,抗剪能力越小,当剪跨比m>3以后,抗剪能力基本二、受剪破坏的主要形态1、斜拉破坏a、发生场合无腹筋梁或腹筋配的很少的梁,且m>3;b、破坏情况斜裂缝一出现,很快形成临界斜裂缝,并迅速伸展到手压区边缘,使构件沿斜向被拉断成两部分而是脆性破坏。

c、防止措施:设置一定数量的箍筋,且箍筋面积不大,箍筋配筋率大于最小配箍率。

2、斜压破坏a、发生场合当剪跨比较小(m<1),或者腹筋配置过多,腹板(web plate)很薄时,都会由于主压应力过大b、破坏情况随着荷载的增加,梁腹板被一系列平行的斜裂缝分割成许多倾斜的受压短柱。

混凝土受弯构件

混凝土受弯构件

建筑工程常用
4.1 概述
第四章 受弯构件正截面承载力计算
受弯构件按配筋分类 单筋受弯构件—仅在截面受拉区按照计算配置受力钢筋的的 受弯构件。 双筋受弯构件—在截面受拉区和受压区都按照计算配置受力 钢筋的的受弯构件。
一、承载能力极限状态计算
正截面受弯承载力计算—按控制截面(跨中或支座截面)的弯矩设
计值确定截面尺寸及纵向受力钢筋的数量。
坏,此时截面所承担的弯矩即为破坏弯矩 Mu。Ⅲa阶段
的应力状态作为构件承载力计算的依据。
4.1 概述
第四章 受弯构件正截面承载力计算
三、单筋矩形梁正截面承载力计算
h0=h-a s为截面有效高度。 as为纵向受拉钢筋合力点至截面近边的距离。
as的取值根据钢筋净距和混凝土最小保护层厚度,并考虑 梁板的平均直径来确定
4.1 概述
1、梁的配筋
梁中的钢筋有纵向受力钢筋、弯起钢筋、箍筋和架立筋
架立钢筋
弯起钢筋
箍筋
纵向受力筋
图3-3 梁的配筋
第四章 受弯构件正截面承载力计算
① 纵向受力钢筋 纵向受力钢筋的作用主要是承受弯矩在梁内所产生的拉力, 应设置在梁的受拉一侧。 ② 架立钢筋 架立钢筋设置在梁受压区的角部,与纵向受力钢筋平行。其作 用是固定箍筋的正确位置,与纵向受力钢筋构成骨架,并承受 温度变化、混凝土收缩而产生的拉应力,以防止发生裂缝。
架立钢筋的直径: 当梁的跨度<4m时,不宜小于8mm ; 当梁的跨度=4~6m时,不宜小于10mm ; 当梁的跨度 。荷载增加,拉区混凝 土开裂,拉力转让给钢筋,梁处于带裂缝工作阶段。 第 Ⅱ阶段的应力状态是裂缝宽度和变形验算的依据。
钢筋应力达到屈服强度 fy时,标志截面进入第Ⅱ阶段

第四章-受弯构件正截面承载力计算精选全文

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【4.9】解:
h0 h as 500 60 440 mm
M1
f
' y
As'
(h0
as' )
300 226 (440 40)
27.12kN m
M 2 M M1 88 27.12 60.88kN m
s
M2
1 fcbh02
60.88 106 1.0 9.6 200 4402
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[4.1] 解:1.基本公式法
h0 h 40 400 40 360 mm
x h0 (1
1 2M ) 360 (1
1 fcbh02
1
2 75106
) 133.12mm
1.0 9.6 200 3602
xb b h0 0.614 360 221 .04mm x 满足
2.79%
300 1.0 14.3
0.585
b
0.55
取 b 0.55
得 s max 0.4
Mu s max 1 fcbh02 0.41.014.3 200 4402 221.48kN m
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第四讲作业
设计题 复核题
P75 4.7 P75 4.8 P75 4.9
P75 4.10
态,As f y
l fcbbh0 , 则max
As bh0
b
l fc
fy

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➢少筋梁与最小配筋率是如何定义的?
➢答:当钢筋混凝土梁的极限抗弯承载能力Mu。(按III 阶段计算)等于同截面素混凝土梁抗裂抵抗弯矩 M cr 时, 此钢筋混凝土梁定义为少筋梁。少筋梁与适筋梁的界限 配筋率即为最小配筋率 min 。
答案
目录

第四章 钢筋混凝土受弯构件

第四章   钢筋混凝土受弯构件



• • • •
方法二 查表法
第一步:求ξ。
ξ=fyAs/(α1fcbh0) 第二步:由附表3-2查得αs。 第三步:求Mu。当ξ≤ξb时,则 Mu=αsα1fcbh02

• • •
当ξ>ξb时,说明超筋,此时的正截面受 弯承载力根据公式求得
Mu,max=α1fcbh02ξb(1-0.5ξb) 或 Mu,max=αs,maxα1fcbh02 第四步:验算最小配筋率条件ρ≥ρmin。
受 弯 构 件
截面类型

正常使用极限状态
斜截面破坏:主要由剪力引起 变形验算: f max ≤f lim 双筋截面 裂缝宽度验算:wmax ωlim 同时在受拉区配置 V 纵向受力钢筋的截面
设计内容
构造措施
构件各连接部位均应满足
4.1 受弯构件基本构造要求
一、钢筋混凝土板
板厚度h
施工要求
现浇板 hmin≦60mm
屈服→压碎 对应极限弯矩Mu
Ⅰa状态:计算Mcr的依据 应力状态与 Ⅱ阶段:计算裂缝、刚度的依据 Ⅲa状态:计算Mu的依据
计算关系

钢筋混凝土梁受力特点
1、截面应变仍呈直线分布,中和位置随M增大而上升
第Ⅰ阶段:σs 小而慢, Ⅰa有突变 2、钢筋应力
第Ⅱ阶段: σs 增长快, Ⅱa达fy
第Ⅲ阶段: σs=fy,产生流幅至混凝土压碎 第Ⅰ阶段:f 增长慢
x = h0 h0 2M a1 f cb

第二步:求纵向钢筋AS。
a1 f c bx , fy
若x ? xb h0 , 则As
若x > xb h0 , 属于超筋,截面小重新设计

第三步:选筋。除满足计算外,还应满足 构造要求。

建筑结构---第四章


情况:λ≤l或腹筋 配置过多: 破坏特征:在荷
载作用下,斜裂缝 出现后,在裂缝中 间形成倾斜的混凝 土短柱,随着荷载 的增加,这些短柱 因混凝土达到轴心 抗压强度而被压碎 破坏原因:斜向
压应力超过了混凝 土的抗压强度
第二节斜截面受剪承载力计算
Vsv取决于斜裂缝 的水平投影长度和
箍筋的数量。
箍筋的配箍率: ρsv=Asv/(bs)
和间距要求 假设箍筋d和s
Asv/s≥(KV-0.7ftbh0)/(1.25fyvh0)=D
Vcs=0.7ftbh0+1.25fyvh0Asv/s

假设箍筋直径和肢数,求Asv

s≤Asv /D
Asb≥(KV-Vcs)/fysinα s

ρ sv=Asv/bs≥ρ svmin
否 减小箍筋间距

确定箍筋或弯筋数量
第四章 钢筋混凝土受弯构件斜截面承载力计算
钢筋混凝土构件在承受弯矩的区段内,构件会产生正截 面裂缝,若其受弯承载力不足,则沿正截面破坏。
在实际工程中,绝大多数钢筋混凝土梁板构件除承受弯 矩之外,还同时承受剪力。在弯矩M和剪力V共同作用的剪弯 区段内,构件常会出现斜裂缝,沿斜裂缝发生斜截面破坏。
斜截面破坏具有脆性破坏的性质,因此,必须进行斜截 面承载力计算。
计算弯起钢筋时的剪力设计值
(一)仅配箍筋的梁
承受一般荷载的矩形、T形和I形截面梁
Vcs

0.7
f t bh0
1.25 fyv
Asv s
h0
承受集中力为主的重要的独立梁
Vcs
0.5 ftbh0

fyv
Asv s
h0
Asv——配置在同一截面内箍筋各肢的全部截面面积, Asv=nAsv1,其中n为在同一截面内箍筋的肢 数,Asv1为单肢箍筋的截面面积;

钢筋混凝土受弯构件正截面承载力计算-混凝土结构设计原理

第四章钢筋混凝土受弯构件正截面承载力计算本章学习要点:1、掌握单筋矩形截面、双筋矩形截面和T形截面承载力的计算方法;2、了解配筋率对受弯构件破坏特征的影响和适筋受弯构件在各阶段的受力特点;3、熟悉受弯构件正截面的构造要求。

§4-1 概述一、受弯构件的定义同时受到弯矩M和剪力V共同作用,而轴力N可以忽略的构件(图4-1)。

梁和板是土木工程中数量最多,使用面最广的受弯构件。

梁和板的区别:梁的截面高度一般大于其宽度,而板的截面高度则远小于其宽度。

受弯构件常用的截面形状如图4-2所示。

图4-1二、受弯构件的破坏特性正截面受弯破坏:沿弯矩最大的截面破坏,破坏截面与构件的轴线垂直。

斜截面破坏:沿剪力最大或弯矩和剪力都较大的截面破坏。

破坏截面与构件轴线斜交。

进行受弯构件设计时,要进行正截面承载力和斜截面承载力计算。

图4-3 受弯构件的破坏特性§4-2 受弯构件正截面的受力特性一、配筋率对正截面破坏性质的影响配筋率:为纵向受力钢筋截面面积A s与截面有效面积的百分比。

sAbh式中sA——纵向受力钢筋截面面积。

b——截面宽度,h——截面的有效高度(从受压边缘至纵向受力钢筋截面重心的距离)。

构件的破坏特征取决于配筋率、混凝土的强度等级、截面形式等诸多因素,但配筋率的影响最大。

受弯构件依配筋数量的多少通常发生如下三种破坏形式:1、少筋破坏当构件的配筋率低于某一定值时,构件不但承载力很低,而且只要其一开裂,裂缝就急速开展,裂缝处的拉力全部由钢筋承担,钢筋由于突然增大的应力而屈服,构件立即发生破坏。

图4-4 受弯构件正截面破坏形态2、适筋破坏当构件的配筋率不是太低也不是太高时,构件的破坏首先是受拉区纵向钢筋屈服,然后压区砼压碎。

钢筋和混凝土的强度都得到充分利用。

破坏前有明显的塑性变形和裂缝预兆。

3、超筋破坏当构件的配筋率超过一定值时,构件的破坏是由于混凝土被压碎而引起的。

受拉区钢筋不屈服。

破坏前有一定变形和裂缝预兆,但不明显,。

(完整版)第4章受弯构件正截面受弯承载力计算

第4章 受弯构件正截面受弯承载力计算一、判断题1.界限相对受压区高度ξb 与混凝土等级无关。

( √ )2.界限相对受压区高度ξb 由钢筋的强度等级决定。

( √ )3.混凝土保护层是从受力钢筋外侧边算起的。

( √ )4.在适筋梁中提高混凝土强度等级对提高受弯构件正截面承载力的作用很大。

( × )5.在适筋梁中增大截面高度h 对提高受弯构件正截面承载力的作用不明显。

( × )6.在适筋梁中其他条件不变时ρ越大,受弯构件正截面承载力也越大。

( √ )7.梁板的截面尺寸由跨度决定。

( × )8,在弯矩作用下构件的破坏截面与构件的轴线垂直,即正交,故称其破坏为正截面破坏。

( √ )9.混凝土保护层厚度是指箍筋外皮到混凝土边缘的矩离。

( × )10.单筋矩形截面受弯构件的最小配筋率P min =A s,min /bh 0。

( × )11.受弯构件截面最大的抵抗矩系数αs,max 由截面尺寸确定。

( × )12.受弯构件各截面必须有弯矩和剪力共同作用。

( × )13.T 形截面构件受弯后,翼缘上的压应力分布是不均匀的,距离腹板愈远,压应力愈小。

( √ )14.第一类T 形截面配筋率计算按受压区的实际计算宽度计算。

( × )15.超筋梁的受弯承载力与钢材强度无关。

( × )16.以热轧钢筋配筋的钢筋混凝土适筋粱,受拉钢筋屈服后,弯矩仍能有所增加是因为钢筋应力已进入强化阶段。

( × )17.与素混凝土梁相比钢筋混凝土粱抵抗混凝土开裂的能力提高很多。

( × )18.素混凝土梁的破坏弯矩接近于开裂弯矩。

( √ )19.梁的有效高度等于总高度减去钢筋的保护层厚度。

( × )二、填空题1.防止少筋破坏的条件是___ρ≥ρmin _______,防止超筋破坏的条件是__ρ≤ρmax ____。

第四章第二节钢筋混凝土受弯构件


(3)解二次联立方程式,求 As (4)验算适用条件:1) b ,若 b ,说明是超筋梁,改用双筋 梁或增大截面尺寸或提高混凝土强度等级重新计算 h (5)以实际采用钢筋面积验算条件(2)即 min ,如不满足,则纵 h0 向受拉钢筋应按 A bh 配置。 s min
前期为直线,后期 为有上升段的直线, 应力峰值不在受拉区 边缘 直线
受压区高度减小, 混凝土 压应力图形为上升段的曲 线, 应力峰值在受压区边缘
凝土压应力图形为较丰满的曲 线,后期为有上升段和下降段 的曲线,应力峰值不在受压区 边缘而在边缘的内侧
受 拉 区
大部分退出工作
绝大部分退出工作
纵向受拉钢筋应力 在设计计算中的作 用
简支板可取h = (1/25 ~ 1/35)L0
纵向钢筋
梁常用HRB400级、HRB335级钢筋,板常用HPB235级、HRB335 级和HRB400级钢筋;
as 的确定
d as c 2
梁受拉钢筋为一排时 梁受拉钢筋为两排时 平板
as 35mm
as 60mm as 20mm
单筋矩形截面受弯构件正截面受弯承载力计算
一、受弯构件的正截面受力特性
第二节 钢筋混凝土受弯构件
正截面受弯的三种破坏形态
(1)少筋破坏形态( min
h h0
)
构件一裂就坏,无征兆,为“脆性 破坏”。(混凝土的抗压强度未得到发挥)
(2)适筋破坏形态( min h b) 0
受拉钢筋先屈服,受压区混凝土后 压坏,破坏前有明显预兆——裂缝、变 形急剧发展,为“延性破坏”。(钢筋
的抗拉强度和混凝土的抗压强度都得到发挥)
h
(3)超筋破坏形态( b )
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2. 基本计算公式
2.1 基本公式
根据试验研究和理论分析, 根据试验研究和理论分析,现规范采用的斜截面 抗剪承载力计算公式: 抗剪承载力计算公式:
Asv Vu = 0.7 ftbh0 +1.25 fyv h0 + 0.8 fy Asv sinαs (1) ) s
式中: 式中: Asv--配置在同一截面内箍筋各肢的全部截 配置在同一截面内箍筋各肢的全部截 面面积: 此处, 为在同一截面内箍筋肢 面面积:Asv=nAsv1,此处,n为在同一截面内箍筋肢 为单肢箍筋的截面面积; 数,Asv1为单肢箍筋的截面面积; s--沿构件长度方 沿构件长度方 向的箍筋间距; 向的箍筋间距; fyv--箍筋抗拉强度设计值; 箍筋抗拉强度设计值; 箍筋抗拉强度设计值
2. 基本计算公式
包括作用有多种荷载, 对集中荷载作用下(包括作用有多种荷载,其 包括作用有多种荷载 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 的独立梁,应将公式 以上的情况)的 总剪力值的 以上的情况 (1)改为下列公式(2): )改为下列公式( ):
Asv 1.75 Vu = f t bh0 + f yv h0 + 0.8 f y Asv sin αs (2) ) λ +1 s
2. 剪压破坏 (1)形成条件:当配箍量适量及剪跨比1≤λ≤3 形成条件
时,发生剪压破坏。 发生剪压破坏。
(2)破坏特点:斜裂缝出现后,荷载仍可有较 破坏特点:斜裂缝出现后, 破坏特点
大的增长。随荷载增大,陆续出现其它斜裂缝, 大的增长。随荷载增大,陆续出现其它斜裂缝,其中 一条发展成临界斜裂缝, 一条发展成临界斜裂缝,最后临界斜裂缝上端集中荷 载附近的混凝土被压碎,到达破坏荷载。 载附近的混凝土被压碎,到达破坏荷载。塑性破坏
2. 纵筋的锚固
锚固长度l 锚固长度 as是保证钢
筋不被拔出而造成斜截 面受弯破坏。
2. 纵筋的锚固
第10.2.2条 :钢筋混凝土简支梁和连续梁简支 条
端的下部纵向受力钢筋,其伸入梁支座范围内的锚固 端的下部纵向受力钢筋, 长度las应符合下列规定: 长度 应符合下列规定: 应符合下列规定 (1) 板 las≥5d (2) 梁 当V≤0.07fcbho时,las≥5d 月牙纹钢筋l 当V > 0.07fcbho时,月牙纹钢筋 as≥12d, , 光面钢筋l 光面钢筋 as≥15d 光面钢筋锚固长度的末端(包括跨中截断钢筋及弯 光面钢筋锚固长度的末端 包括跨中截断钢筋及弯 起钢筋)均应设置标准弯钩。 起钢筋 均应设置标准弯钩。 均应设置标准弯钩
2. 纵筋的锚固
3. 纵筋的截断
3.1抵抗弯矩图 R图)及其作用 抵抗弯矩图(M 抵抗弯矩图 及其作用
按照实际的纵向钢筋布置画出的受弯构件各正 截面所能承受的弯矩图, 截面所能承受的弯矩图,称为抵抗弯矩图
3. 纵筋的截断
画抵抗弯矩图是要解决: 画抵抗弯矩图是要解决
1)如何保证正截面受弯承载力的要求 截断和弯起 如何保证正截面受弯承载力的要求(截断和弯起 如何保证正截面受弯承载力的要求 纵筋的数量和位置)? 纵筋的数量和位置 2)如何保证斜截面受弯承载力要求 如何保证斜截面受弯承载力要求? 如何保证斜截面受弯承载力要求 3)如何保证钢筋的粘结锚固要求 如何保证钢筋的粘结锚固要求? 如何保证钢筋的粘结锚固要求
4. 箍筋配置的构造规定
梁高h 梁高 150<h≤300 300<h≤500 500<h≤800 h>800
V> 0.7ftbh0+0.05Np0 V≤ 0.7ftbh0+0.05Np0
150 200 250 300
200 300 350 400
4. 箍筋配置的构造规定
箍筋一般采用135度 箍筋一般采用HPB235级钢。箍筋一般采用 弯钩的封闭式箍筋。当T形截面梁翼缘顶面另有横向 形截面梁翼缘顶面另有横向 受拉钢筋时,也可采用开口式箍筋。 受拉钢筋时,也可采用开口式箍筋。 梁内一般采用双肢箍筋(n=2)。当梁的宽度大于 。 400mm、且一层内的纵向受压钢筋多于四根时,应设 、且一层内的纵向受压钢筋多于四根时, 如四肢箍);当梁宽度很小时, );当梁宽度很小时 置复合箍筋(如四肢箍);当梁宽度很小时,也可 采用单肢箍筋。 采用单肢箍筋。
3. 斜拉破坏
(2)破坏特点: 破坏特点: 破坏特点
斜裂缝一出现就很快发展到梁顶, 斜裂缝一出现就很快发展到梁顶,将梁斜劈 成两半,同时沿纵筋产生劈裂裂缝, 成两半,同时沿纵筋产生劈裂裂缝,梁顶劈裂面比 较整齐无压碎痕迹。 较整齐无压碎痕迹。破坏是突然的脆性破坏,临界 斜裂缝的出现与最大荷载的到达几乎是同时的。 斜裂缝的出现与最大荷载的到达几乎是同时的。
式中: 构件斜截面上的最大剪力设计值; 式中: V--构件斜截面上的最大剪力设计值; 构件斜截面上的最大剪力设计值 βc--砼强度影响系数:当砼强度等级不超过 砼强度影响系数: 砼强度影响系数 当砼强度等级不超过C50时,取 时 βc =1.0;当C80时,取βc =0.8;其间按线性内插法确定。 ; 时 ;其间按线性内插法确定。
(3)破坏原因: 破坏原因: 破坏原因
由于受压区混凝土截面急剧减小,在压应力 由于受压区混凝土截面急剧减小,在压应力σ 和剪应力τ高度集中情况下发生主拉应力破坏 高度集中情况下发生主拉应力破坏。 和剪应力 高度集中情况下发生主拉应力破坏。其 强度取决于混凝土在复合受力状态下的抗拉强度, 强度取决于混凝土在复合受力状态下的抗拉强度, 故承载能力很低。 故承载能力很低。
2. 基本计算公式
2.2 防止斜压破坏措施
为防止斜压破坏和裂缝宽度过宽,对矩形、T形和 形截面 过宽,对矩形、 形和I形截面 形和 受弯构件,其受剪截面应满足: 受弯构件,其受剪截面应满足:
当hw/b≤4时:V≤0.25βcfcbh0 时 当hw/b≥6时:V≤0.2βcfcbh0 时 当4<hw/b<6时,按线性内插法确定; < < 时 按线性内插法确定;
2. 剪压破坏
(3)破坏原因:由于残余截面上混凝土在法向压 破坏原因: 破坏原因
应力σ、剪应力 及荷载产生的局部竖向压应力的共同 应力 、剪应力τ及荷载产生的局部竖向压应力的共同 作用下,到达复合受力强度而发生破坏。 作用下,到达复合受力强度而发生破坏。
3. 斜拉破坏
(1)形成条件: 形成条件
发生斜拉破坏。 当配箍量偏少及剪跨比λ>3发生斜拉破坏。 发生斜拉破坏
(3)破坏原因: 破坏原因: 破坏原因
集中荷载与支座反力之间的梁腹混凝土被斜向 压碎,这种破坏取决于混凝土的抗压强度, 压碎,这种破坏取决于混凝土的抗压强度,其承载 力比剪压破坏的情况还要高。 力比剪压破坏的情况还要高。
5. 小结
1.剪压破坏是塑性破坏,是斜截面承载力
设计的基础。
2.斜压和斜拉破坏是脆性破坏,应在设计采 斜压和斜拉破坏是 取必要措施予以避免。
4. 箍筋配置的构造规定
试验表明:在同样配箍率条件下,采用直径 试验表明:在同样配箍率条件下,
较小而间距较密的箍筋可以减小斜裂缝宽度; 较小而间距较密的箍筋可以减小斜裂缝宽度;但如果 箍筋间距过大, 箍筋间距过大,有可能裂缝不与箍筋相交,或相交 在不能充分发挥作用的位置,以致箍筋无法充分发挥 在不能充分发挥作用的位置, 作用, 作用,过高地估计了截面抗剪承载力。 因此,为避免此类现象的发生, 因此,为避免此类现象的发生,规范对箍筋的 如下表: 最大间距加以限制,如下表:
ξV =
式中: 式中: v ρ
Asv f yv bsf c
f yv fc
= ρv
f yv fc
—构件在单位 构件在单位
水平截面面积上配箍率。 水平截面面积上配箍率。
第七节 受弯构件斜截面破坏过程
1. 概述
随着配箍量及剪跨比λ的不同, 随着配箍量及剪跨比 的不同,有三种不同的破 的不同 坏形态:剪压、 坏形态:剪压、斜压和斜拉破坏。
第八节 斜截面抗剪承载力计算
1. 基本假定
为斜截面抗剪承载力设计基础, 以剪压破坏为斜截面抗剪承载力设计基础,假定
破坏时与斜截面相交的腹筋屈服,斜截面末端混凝土 破坏时与斜截面相交的腹筋屈服, 被压碎。
斜截面抗弯承载力:不计算,通过构造措施来 不计算,
保证。 保证。
1. 基本假定
由∑N=0,则有:Vu=Vc + Vs + Vsb ,则有: 式中: 分别代表混凝土、 式中:Vc 、 Vs 、 Vsb——分别代表混凝土、 分别代表混凝土 箍筋和弯起钢筋的抗剪能力。 箍筋和弯起钢筋的抗剪能力。
式中: 计算截面的 式中:λ--计算截面的剪跨比,可取λ=a/h0,a 为集中荷载作用点至支座或节点边缘的距离; 为集中荷载作用点至支座或节点边缘的距离;当 λ<1.5时,取λ=1.5,当λ>3时,取λ=3;集中荷载 时 , 时 ; 作用点至支座之间的箍筋,应均匀配置。 作用点至支座之间的箍筋,应均匀配置。
4. 斜压破坏
(1)形成条件: 形成条件: 形成条件
当配箍量过量及剪跨比λ<1时,发生斜压破坏。 时 发生斜压破坏。 当配箍量过量及剪跨比
4. 斜压破坏
(2)破坏特点: 破坏特点: 破坏特点
集中荷载与支座反力之间的梁腹混凝土有如一 斜向受压短柱。破坏时斜向裂缝多而密, 斜向受压短柱。破坏时斜向裂缝多而密,梁腹混凝 土发生类似于柱体受压破坏的侧向凸出, 土发生类似于柱体受压破坏的侧向凸出,故称为斜 压破坏。 压破坏。
4. 箍筋配置的构造规定
4.9 保证斜截面抗弯承载力的构造措施
1. 概述
斜 正 因为箍筋的抗弯作用 M u ≥ M u ——因为箍筋的抗弯作用
因此, 因此,可对纵筋进行截
断,但必须满足构造要求: 但必须满足构造要求:
1)纵筋的截断要求; 纵筋的截断要求; 2) 纵筋的锚固要求; 纵筋的锚固要求; 3) 纵筋的弯起要求。 纵筋的弯起要求。
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