受弯构件斜截抗弯承载力计算.ppt

结构设计原理;4 受弯构件斜截面承载力计算;上节重点回顾;在钢筋混凝土梁中，仅配有纵向受力钢筋的梁称为无腹筋梁；把同时还设置有箍筋和弯起钢筋的梁称为有腹筋梁。箍筋和弯起钢筋称为腹筋。 ;概念——剪跨比 是一个无量纲常数，包括广义剪跨比和狭义剪跨比。 广义剪跨比：;三类破坏形态 试验研究表明，随着剪跨比m的变化，无腹筋简支梁斜截面破坏形态分为三类： 1、斜拉破坏； 2、剪压破坏； 3、斜压破坏；;1、斜拉破坏（m＞3） 剪跨段产生斜裂缝，出现裂缝，就很快形成临界斜裂缝（主要斜裂缝），承载力急剧下降，脆性性质显著。 破坏时由于混凝土（斜向）拉坏引起的，称为斜拉破坏。;2、剪压破坏（1≤m≤3） 剪弯段陆续出现斜裂缝，其中一条发展成为临界斜裂缝，此时部分荷载可通过拱作用传递到支座，承载力没有很快丧失，荷载可继续增加，并出现其他斜裂缝。;3、斜压破坏（m＞3） 裂缝发展：首先是荷载作用点和支座之间出现一条斜裂缝，后出现若干平行斜裂缝，最终裂缝发展多而密，但没有主裂缝。;无腹筋梁的破坏都是脆性破坏 1、斜拉破坏是受拉脆性破坏，脆性破坏性质最明显； 2、斜压破坏是受压脆性破坏； 3、剪压破坏界于受拉破坏和受压破坏之间。 ;;结论： 1、配置腹筋可有效提高梁的抗剪承载力； 2、其中箍筋出现斜裂缝后产生作用； 3、弯起钢筋在与临界斜裂缝相交后才能发挥作用。;4.2 影响受弯构件斜截面抗剪能力的主要因素; 对箍筋的数量—般用配箍率ρsv表示，即 ;4 受弯构件斜截面承载力计算;4.3 受弯构件的斜截面抗剪承载力;内容 4.3.1 斜截面抗剪承载力计算的基本公式及适用条件 4.3.2 等高度简支梁腹筋的初步设计;1. 基本公式 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Vu是 由剪压区混凝土抗剪力Vc， 箍筋所能承受的剪力Vsv和 弯起钢筋所能承受的剪力Vsb所组成。;4.3.1 基本公式及适用条件; Vu = Vc + Vsv + Vsb (4-3) 在有腹筋梁中，式（4-3）中的混凝土抗剪力Vc与箍筋承受剪力Vsv是紧密相关的，因此用Vcs来表达混凝土和箍筋的综合抗剪承载能力 即 Vcs = Vc + Vsv 则 Vu = Vcs + Vsb =综合抗剪承载力+弯起钢筋提供的剪力 (4-4);《公路桥规》公式 根据国内外有关试验资料，对配置箍筋和弯起钢筋的钢筋混凝土梁，其斜截面抗剪承载力按下列公式进行验算（半经验半理论公式）;4.3.1 基本公式及适用条件;4.3.1 基本公式及适用条件;基本公式：;注意： （1）式（4-3）～（4-5）是半经验半理论公式，使用时必须采用规定单位的数值。最后，得到的抗剪承载力Vu的单位是kN。 　　（2） 是混凝土和箍筋的综合抗剪承载能力 是弯起钢筋提供的抗剪承载力。当不设弯起钢筋时，没有Vsb，即梁的斜截面抗剪力 Vu 等于 Vcs 。 　　;注意： （3）斜截面抗剪承载力计算公式，即式（4-5） 是根据剪压破坏形态发生时的受力特征和试验资料所制定的，它仅在一定条件下才适用，因而必须限定公式的使用范围，亦称计算公式的上、下限值。;适用条件： 1、上限值——最小截面尺寸 设定上限值的目的在于防止斜压破坏。 斜压破坏中，以混凝土压坏为极限状态，梁的抗剪承载力取决于混凝土的抗压强度及梁的截面尺寸。 因此，《公路桥规》规定了截面尺寸的限制条件，即截面尺寸应满足：;适用条件： 2、下限值—按构造要求配置箍筋 试验表明，出现裂缝后若箍筋数量太少，一旦出现斜裂缝，箍筋迅速屈服，从而导致斜裂缝急剧开展，导致斜拉破坏。 为了防止梁截面发生斜拉破坏，需保证箍筋必须满足构造要求。满足构造要求后，是否需要增加箍筋，以下式做判断： ;内容 4.3.1 斜截面抗剪承载力计算的基本公式及适用条件 4.3.2 等高度简支梁腹筋的初步设计;4.3.2 等高度简支梁腹筋的初步设计;4.3.2 等高度简支梁腹筋的初步设计;;;;4、箍筋设计　;4.3.2 等高度简支梁腹筋的初步设计;4.3.2 等高度简支梁腹筋的初步设计;4.3.2 等高度简支梁腹筋的初步设计;4.3.2 等高度简支梁腹筋的初步设计;4.3.2 等高度简支梁腹筋的初步设计;4.3.2 等高度简支梁腹筋的初步设计;;4.3.2 等高度简支梁腹筋的初步设计;4.3.2 等高度简支梁腹筋的初步设计;值得注意的是，这里只计算出了抗剪所需要的弯起钢筋的截面面积，但纵向受拉筋能否弯起及弯起位置等仍需要符合正截面及斜截面的抗弯承载力要求和《公路桥规》规定的构造要求。 当所配纵筋不能满足弯起钢筋的计算面积时，就需要附加斜筋。;4 受