混凝土基本原.ppt

教学要求： 1深刻理解受弯构件斜截面受剪的三种破坏形态及其防止对策。 2熟练掌握梁的斜截面受剪承载力计算。 3理解梁内纵向钢筋弯起和截断的构造要求。 4知道梁内各种钢筋，包括纵向受力钢筋、纵向构造钢筋、架立筋和箍筋等的构造要求。;4.1 概述;图4-2 钢筋弯起处劈裂裂缝;4.2 斜裂缝、剪跨比及斜截面受剪破坏形态;图4-4 斜裂缝 (a)腹剪斜裂缝；(b)弯剪斜裂缝;4.2.2 剪跨比; 对于承受均布荷载的简支梁，设l为梁的跨度，βl为计算截面离支座的距离，则λ可表达为跨高比l/h0的函数：;4.2.3 斜截面受剪破坏的三种主要形态;图4-7斜截面破坏形态 (a)斜压破坏；(b)剪压破坏； (c)斜拉破坏;图4-7斜截面破坏形态 (a)斜压破坏；(b)剪压破坏； (c)斜拉破坏;图4-7斜截面破坏形态 (a)斜压破坏；(b)剪压破坏； (c)斜拉破坏;图4-8 斜截面破坏的F-f曲线;2 有腹筋梁的斜截面受剪破坏形态 配置箍筋的有腹筋梁，它的斜截面受剪破坏形态是以无腹筋梁为基础的，也分为斜压破坏、剪压破坏和斜拉破坏三种破坏形态。这时，除了剪跨比对斜截面破坏形态有决定性的影响以外，箍筋的配置数量对破坏形态也有很大的影响。 当λ＞3，且箍筋配置数量过少时，斜裂缝一旦出现，与斜裂缝相交的箍筋承受不了原来由混凝土所负担的拉力，箍筋立即屈服而不能限制斜裂缝的开展，与无腹筋梁相似，发生斜拉破坏。如果λ＞3，箍筋配置数量适当的话，则可避免斜拉破坏，而转为剪压破坏。这是因为斜裂缝产生后，与斜裂缝相交的箍筋不会立即受拉屈服，箍筋限制了斜裂缝的开展，避免了斜拉破坏。箍筋屈服后，斜裂缝迅速向上发展，使斜裂缝上端剩余截面缩小，使剪压区的混凝土在正应力σ和剪应力τ共同作用下产生剪压破坏。 如果箍筋配置数量过多，箍筋应力增长缓慢，在箍筋尚未屈服时，梁腹混凝土就因抗压能力不足而发生斜压破坏。在薄腹梁中，即使剪跨比较大，也会发生斜压破坏。 所以，对有腹筋梁来说，只要截面尺寸合适，箍筋配置数量适当，使其斜截面受剪破坏成为剪压破坏形态是可能的。;4.3 简支梁斜截面受剪机理;4.3.2 拱形桁架模型;4.3.3 桁架模型;4.4 斜截面受剪承载力的计算;图4-14 箍筋的肢数 (a)单肢箍；(b)双肢箍；(c)四肢箍;4 纵筋配筋率 纵筋的受剪产生了销栓力，它能限制斜裂缝的伸展，从而使剪压区的高度增大。所以，纵筋的配筋率越大，梁的受剪承载力也就提高。 5 斜截面上的骨料咬合力 斜裂缝处的骨料咬合力对无腹筋梁的斜截面受剪承载力影响较大。 6 截面尺寸和形状 (1)截面尺寸的影响 截面尺寸对无腹筋梁的受剪承载力有较大的影响，尺寸大的构件，破坏时的平均剪应力比尺寸小的构件要低。有试验表明，在其他参数(混凝土强度、纵筋配筋率、剪跨比)保持不变时，梁高扩大4倍，破坏时的平均剪应力可下降25%～30%。 对于有腹筋梁，截面尺寸的影响将减小。 (2)截面形状的影响 这主要是指T形梁，其翼缘大小对受剪承载力有影响。适当增加翼缘宽度，可提高受剪承载力25%，但翼缘过大，增大作用就趋于平缓。另外，加大梁宽也可提高受剪承载力。;4.4.2 斜截面受剪承载力的计算公式;(1) 梁发生剪压破坏时，斜截面所承受的剪力设计值由三部分组成， 见图4-16，即;图4-16 受剪承载力的组成;2 无腹筋梁混凝土剪压区的受剪承载力试验结果与取值;3 计算公式 (1)仅配置箍筋的矩形、T形和I形截面受弯构件的斜截面受剪承载力设计值;(3)不配置箍筋和弯起钢筋的一般板类受弯构件， 其斜截面受剪承载力设计值;(4)试验研究表明，箍筋对受弯构件抗剪性能的提高优于弯起钢筋，故《混凝土结构设计规范》规定，“混凝土梁宜采用箍筋作为承受剪力的钢筋”，同时考虑到设计与施工的方便，现今建筑工程中的一般梁(除悬臂梁外)、板都已经基本上不再采用弯起钢筋了，但在桥梁工程中，弯起钢筋还是常用的。 (5)计算公式(4-11)和式(4-14)都适用于矩形、T形和I形截面，并不说明截面形状对受剪承载力没有影响，只是影响不大。 对于厚腹的T形梁，其抗剪性能与矩形梁相似，但受剪承载力略高。这是因为受压翼缘使剪压区混凝土的压应力和剪应力减小，但翼缘的这一有效作用是有限的，且翼缘超过肋宽两倍时，受剪承载力基本上不再提高。 对于薄腹的T形梁，腹板中有较大的剪应力，在剪跨区段内常有均匀的腹剪裂缝出现，当裂缝间斜向受压混凝土被压碎时，梁属斜压破坏，受剪承载力要比厚腹梁低，此时翼缘不能提高梁的受剪承载力。;5 计算公式的适用范围 由于梁的斜截面受剪承载力计算公式仅是针对剪压破坏形态