2.3斜截面承载力计算(课件）-《建筑结构》同步教学（北京邮电大学出版社）

钢筋混凝土受弯构件 模块2 1 YCF 01 钢筋混凝土受弯构件的构造要求 02 正截面承载力计算 03 斜截面承载力计算 目录 CATALOG 04 挠度和裂缝宽度验算 2 01 理解受弯构件正截面和斜截面的破坏形态。 02 熟悉梁和板中的钢筋种类及其他构造要求。 03 掌握钢筋混凝土受弯构件正截面承载力和斜截面承载力的计算方法。 04 理解抵抗弯矩图的概念和做法以及纵向受力钢筋的弯起、锚固等构造措施。 教学目标 05 了解钢筋混凝土受弯构件挠度和裂缝宽度的验算方法。 06 掌握减小构件变形和裂缝宽度的有效措施。 03 斜截面承载力计算 2.3.1 斜截面的破坏形态 2.3.2 斜截面抗剪承载力的计算 2.3.3 保证斜截面受弯承载力的构造措施 4 2.3.1 斜截面的破坏形态 1.斜压破坏 剪跨比很小(λ<1)，箍筋配置过多的梁，将发生斜压破坏。 这种破坏的特点：混凝土剪弯段被斜裂缝分割成若干个斜向短柱而压坏，破坏的形状类似于倾斜短柱，故称斜压破坏，如图（a）所示。这种情况类似正截面的超筋破坏，属无预兆的脆性破坏，设计中应该避免。 5 2.3.1 斜截面的破坏形态 2.剪压破坏 若剪跨比适中(1≤λ≤3)且截面尺寸合适、腹筋配置适当，常发生剪压破坏。 这种破坏的特点：在施加荷载过程中，梁的下部会出现垂直裂缝和斜裂缝。而斜裂缝从先出现的垂直裂缝中延伸出来，随着荷载的增加而延伸向集中荷载的作用点。当荷载增加到一定值时，在几条斜裂缝中形成一条主要的斜裂缝，称作临界斜裂缝。临界斜裂缝出现以后，梁还能继续承受荷载，直到与斜裂缝相交的箍筋达到屈服强度，如图（b）所示。 6 2.3.1 斜截面的破坏形态 3.斜拉破坏 若剪跨比较大(λ>3)且箍筋配置过少，则通常会发生斜拉破坏。 这种破坏的特点：斜裂缝一旦出现，将会很快形成一条临界斜裂缝，并且迅速延伸向集中荷载的作用点处，使梁斜向被拉断成为两部分而破坏。如图（c）所示。 7 2.3.2 斜截面抗剪承载力的计算 1.斜截面抗剪承载力的计算公式 式中，为斜截面的剪力设计值；为斜截面的受剪承载力；为剪压区混凝土的抗剪承载力；为与斜裂缝相交的箍筋的抗剪承载力；为与斜裂缝相交的弯起钢筋的抗剪承载力。 8 2.3.2 斜截面抗剪承载力的计算 1.斜截面抗剪承载力的计算公式 （1）当仅配置箍筋时，矩形、T形和I形截面受弯构件的斜截面受剪承载力应符合下列规定。 需要说明的是，式中的和密切相关，无法分开表达，故以=+来表达混凝土和箍筋的总受剪承载力，于是有 9 2.3.2 斜截面抗剪承载力的计算 （2）同时配置箍筋和弯起钢筋时，受弯构件的受剪承载力计算公式表达为 式中，为弯起钢筋的抗拉强度设计值；为与斜裂缝相交的配置在同一弯起平面内的弯起钢筋截面面积；为弯起钢筋与梁纵轴线的夹角，一般为45°，当梁高超过800mm 时，通常为60°。 10 2.3.2 斜截面抗剪承载力的计算 2.计算公式的适用条件 1）上限值——最小截面尺寸 为防止截面尺寸过小而造成斜压破坏，《混凝土规范》规定矩形、T形和I形截面受弯构件的受剪截面应符合下列条件。 (1）当时， （2）当时， （3）当4<<6时， 按线性内插法确定。 2）下限值——最小配箍率 为了防止发生斜拉破坏，《混凝土规范》规定梁的最小配箍率为 ,min= 11 2.3.2 斜截面抗剪承载力的计算 3.公式的应用 1）截面设计 已知剪力设计值、截面尺寸、所用材料，求腹筋数量。计算步骤如下。 （1）验算截面尺寸的限制条件，如不满足，应加大截面尺寸或提高混凝土强度等级。 （2）计算并确定腹筋数量。当计算截面处的最大剪力设计值≤时，可按构造要求配置箍筋，而不必计算抗剪腹筋的用量。 12 2.3.2 斜截面抗剪承载力的计算 3.公式的应用 3）确定钢筋（及区域），并验算≥,min。 2）截面复核 已知截面尺寸、所用材料、腹筋等，求抗剪承载力设计值。计算步骤如下。 （1）验算适用条件。 （2）计算承载力=+。 （3）判断是否满足要求：V≤Vu。 13 2.3.2 斜截面抗剪承载力的计算 4.需计算受剪承载力的位置 计算斜截面受剪承载力时，剪力设计值的计算截面应按下列规定采用。 （1）支座边缘处的斜截。 （2）受拉区弯起钢筋起弯点处的斜截面。 （3）箍筋截面面积或间距改变处的斜截面。 （4）腹板宽度改变处的斜截面。 14 2.3.2 斜截面抗剪承载力的计算 一矩形截面简支梁，截面尺寸为b×h=200mm×500mm，采用C30混凝土，箍筋采用HPB300级，已配双肢箍8@200，求该梁所能承受的最大剪力设计 值。若梁净跨为=4.86m，求按受剪承载力计算的梁所能承担的均布荷载设计值。 【解】（1）查表得以下数据。 =14.3