3.2.3 受弯构件斜截面承载力计算（课件）-《建筑结构》同步教学（大连理工大学出版社）

模块二 钢筋混凝土结构 1 目录页 设计并识读钢筋混凝土基本构件 设计并识读钢筋混凝土梁板结构 设计多层及高层钢筋混凝土房屋 设计钢筋混凝土单层工业厂房 2 知识目标 理解钢筋和混凝土的主要力学性能;了解混凝土徐变、收缩性能及其对混凝土构件的影 响;理解保证钢筋和混凝土黏结作用的构造措施;掌握钢筋混凝土基本构件的一般构造要 求;掌握梁平法施工图制图规则;掌握柱平法施工图制图规则。 能力目标 能正确合理地选择钢筋和混凝土材料;能够计算受弯构件正截面、斜截面承载力;能够 计算受压构件正截面承载力;能够正确识读柱、梁的平法施工图。 素质目标 培养学生具有严谨细致的职业素养;具有规范、细致、标准的识图素养。 3 03 3.2 钢筋混凝土受弯构件 4 ②钢筋混凝土受弯构件 3 .2 钢筋混凝土受弯构件 3.2.3 受弯构件斜截面承载力计算 在受弯构件设计时,除了进行正截面承载力设计外,还应同时进行斜截面承载力的计算。斜截面承载力包括斜截面受剪承载力和斜截面受弯承载力。斜截面受剪承载力是由计算和构造来满足的,斜截面受弯承载力是通过对纵向钢筋和箍筋的构造要求来保证的。为了防止受弯构件斜截面的破坏,应在构件的截面尺寸、钢筋混凝土强度等级、钢筋数量等方面采取合理的控制措施。 如图 3 - 30 所示,纵向受力钢筋、弯起钢筋、箍筋和架立筋等组成受弯构件的钢筋骨架。箍筋和弯起钢筋统称为腹筋。工程实践中,梁一般采用有腹筋梁。在配置腹筋时,梁总是先配以一定数量的箍筋,必要时再加配适量的弯起钢筋。 5 ②钢筋混凝土受弯构件 3 .2 钢筋混凝土受弯构件 3.2.3 受弯构件斜截面承载力计算 图 3-30 钢筋骨架 6 ②钢筋混凝土受弯构件 3 .2 钢筋混凝土受弯构件 3.2.3 受弯构件斜截面承载力计算 一、有腹筋梁斜截面的破坏形态 1. 剪跨比 λ 和配箍率 ρ sv 的基本概念 (1)剪跨比 λ 配箍率与剪跨比在承受集中荷载作用的受弯构件中,距支座最近的集中荷载至支座的距离 a 称为剪跨,剪跨 a 与梁的截面有效高度 h 0 之比称为剪跨比,用 λ表示,即 7 ②钢筋混凝土受弯构件 3 .2 钢筋混凝土受弯构件 3.2.3 受弯构件斜截面承载力计算 剪跨比 λ 是一个无量纲的参数,对于不是集中荷载作用的梁,用计算截面的弯矩 M 与剪力 V 和相应截面的有效高度 h 0 之积的比值来表示剪跨比,称为广义剪跨比,即 8 ②钢筋混凝土受弯构件 3 .2 钢筋混凝土受弯构件 3.2.3 受弯构件斜截面承载力计算 (2)配箍率 ρ sv 箍筋截面面积与对应的混凝土截面面积的比值,称为配箍率(又称箍筋配筋率)。配箍率用 ρ sv 表示,即 9 ②钢筋混凝土受弯构件 3 .2 钢筋混凝土受弯构件 3.2.3 受弯构件斜截面承载力计算 2. 斜截面的破坏形态 (1)斜压破坏 当梁的箍筋配置过多过密,即配箍率 ρ sv 较大或梁的剪跨比 λ 较小(λ <1)时,随着荷载的增大,在梁腹部首先出现若干平行的斜裂缝,将梁腹部分割成若干斜向短柱,最后这些斜向短柱由于混凝土达到其抗压强度而破坏,如图3 - 31 ( a )所示。这种破坏的承载力主要取决于混凝土强度及截面尺寸,破坏时箍筋的应力往往达不到屈服强度,箍筋的强度不能被充分发挥,属于脆性破坏,故在设计中应避免。 10 ②钢筋混凝土受弯构件 3 .2 钢筋混凝土受弯构件 3.2.3 受弯构件斜截面承载力计算 (2)斜拉破坏 当梁的箍筋配置过少,即配箍率 ρ sv 较小或梁的剪跨比 λ 过大(λ >3 )时,发生斜拉破坏。这种情况下,一旦梁腹部出现斜裂缝,很快就形成临界斜裂缝,与其相交的梁腹筋随即屈服,箍筋对斜裂缝开展的限制已不起作用,导致斜裂缝迅速向梁上方受压区延伸,梁将沿斜裂缝裂成两部分而破坏,如图 3 - 31 ( b )所示。斜拉破坏的承载力很低,并且一裂就破坏,属于脆性破坏,故在工程中不允许采用。 11 ②钢筋混凝土受弯构件 3 .2 钢筋混凝土受弯构件 3.2.3 受弯构件斜截面承载力计算 (3)剪压破坏 当梁的剪跨比 λ 适中( λ 值为 1~3 ),梁所配置的腹筋(主要是箍筋)适当,即配箍率合适时,发生剪压破坏。随着荷载的增大,截面出现多条斜裂缝,当荷载增大到一定值时,其中出现一条延伸长度较大、开展宽度较宽的斜裂缝,称为“临界斜裂缝”。到破坏时,与临界斜裂缝相交的箍筋首先达到屈服强度。最后,斜裂缝顶端剪压区的混凝土在压应力、剪应力共同作用下达到剪压复合受力时的极限强度而破坏,梁也就失去承载力,如图 3 - 31 (c)所示。梁发生剪压破坏时,混凝土和箍筋的强度均能得到充分发挥,破坏时的脆性性质不如斜压破坏时明显。 12 ②钢筋混凝土受弯构件 3 .2 钢筋混