受弯构件斜截面承载力计算

格式：doc
大小：53.00 KB
文档页数：2

第 1 页/共 2 页第四章受弯构件斜截面承载力计算

1、钢筋混凝土受弯构件沿斜截面破坏的形态有几种？各在什么情况下发生？

答：（1）斜拉破坏：在荷载作用下，梁的剪跨段产生由梁底竖向裂缝沿主压应力轨迹线向上延伸发展而成的斜裂缝。其中有一条主要斜裂缝很快形成，并疾驰舒展至荷载垫板边缘而使梁体混凝土裂通，梁被撕裂成两部分而丧失承载力，同时，沿纵向钢筋往往陪同产生水平撕裂裂缝。这种破坏发生骤然，破坏荷载等于或者略高于主要斜裂缝浮上时的荷载，破换面比较整洁，无混凝土压碎现象。发生条件：在剪跨比比较大时。（m>3）

（2）斜压破坏：当剪跨比较小时，（m<1），首先是荷载作用点和支座之间浮上一条斜裂缝，然后浮上若干条大体相平行的斜裂缝，梁腹被分割成若干个倾斜的小柱体。随着荷载增大，梁腹发生类似混凝土棱柱体被压坏的情况，破环时斜裂缝多而密，但没有主裂缝，所以称为斜压破坏。

（3）剪压破坏：随着荷载的增大，梁的剪弯区段内陆续浮上几条斜裂缝，其中一条发展成为临界斜裂缝。临界斜裂缝浮上后，梁承受的荷载还能继续增强，而斜裂缝舒展至荷载垫板下，直到斜裂缝顶端（剪压区）的混凝土在正应力x，剪应力及荷载引起的竖向局部压应力y的共同作用下被压酥而破坏。破坏处可见到无数平行的斜向断裂缝和混凝土碎渣。发生条件：多见于剪跨比13m的情况中。

2、名词解释：广义剪跨比、狭义剪跨比、理论充足利用点、理论不需要点、

弯矩包络图、抵御弯矩图

答：广义剪跨比：剪跨比是一个无量纲常数，用0Vhm来表示，此处M和V分离为剪弯区段中某个竖直截面的弯矩和剪力，0h为截面有效高度，普通把m的这个表达式称为“广义剪跨比”。

狭义剪跨比：例如图中CC‵截面的剪跨比00hahVmcc，其中a为扩散力作用点至简支梁最近的支座之间的距离，称为“剪跨”。偶尔称0ham为“狭义剪跨比”。

抵御弯矩图：它又称材料图，就是沿梁长各个正截面按实际配置的总受拉钢筋面积能产生的抵御弯矩图，即表示各正截面所具有的抗弯承载力。

弯矩包络图：它是沿梁长度各截面上弯矩组合设计值d的分布图，其纵坐标表示该截面上作用的最大设计弯矩。简支梁的弯矩包络图普通可近似为一条二次抛物线。

理论充足利用点：由图可见，在跨中i点处，所有钢筋的强度被充足利用，在j点处N1和N2钢筋的强度被充足利用，而N3钢筋在j点以外（向支座方向）就不再需要了，同样，在k点处N1钢筋的强度被充足利用，N2钢筋在k点以外也就不再需要了。通常可以把i、j、k三个点分离称为N3、N2、N1钢筋的充足利用点。

理论不需要点：但是把j、k、l三个点分离称为N3、N2、N1钢筋的“不需要点”。

3、钢筋混凝土抗剪承载力复核时，如何挑选复核截面？

答：《马路桥规》规定，在举行钢筋混凝土简支梁斜截面抗剪承载力复核时，其复核位置应按照下列规定选取：（1）距支座中央梁高一半处的截面。（2）受拉区弯起钢筋弯起处的截面，以及锚于受拉区的纵向钢筋开始不受力处的截面。（3）箍筋数量或者间距有改变处的截面。（4）梁的肋板宽度改变处的截面。

受弯构件的正截面承载力计算

第4章受弯构件的正截面承载力计算

1．具有正常配筋率的钢筋混凝土梁正截面受力过程可分为哪三个阶段，各有何特点？

答：第Ⅰ阶段：混凝土开裂前的未裂阶段

当荷载很小，梁内尚未出现裂缝时，正截面的受力过程处于第Ⅰ阶段。由于截面上的拉、压应力较小，钢筋和混凝土都处于弹性工作阶段，截面曲率与弯矩成正比，应变沿截面高度呈直线分布（即符合平截面假定），相应的受压区和受拉区混凝土的应力图形均为三角形。

随着荷载的增加，截面上的应力和应变逐渐增大。受拉区混凝土首先表现出塑性特征，因此应力分布由三角形逐渐变为曲线形。当截面受拉边缘纤维的应变达到混凝土的极限拉应变时，相应的拉应力也达到其抗拉强度，受拉区混凝土即将开裂，截面的受力状态便达到第Ⅰ阶段末，或称为Ⅰa阶段。此时，在截面的受压区，由于压应变还远远小于混凝土弯曲受压时的极限压应变，混凝土基本上仍处于弹性状态，故其压应力分布仍接近于三角形。

第Ⅱ阶段：混凝土开裂后至钢筋屈服前的裂缝阶段

受拉区混凝土一旦开裂，正截面的受力过程便进入第Ⅱ阶段。在裂缝截面中，已经开裂的受拉区混凝土退出工作，拉力转由钢筋承担，致使钢筋应力突然增大。随着荷载继续增加，钢筋的应力和应变不断增长，裂缝逐渐开展，中和轴随之上升；同时受压区混凝土的应力和应变也不断加大，受压区混凝土的塑性性质越来越明显，应力图形由三角形逐渐变为较平缓的曲线形。

在这一阶段，截面曲率与弯矩不再成正比，而是截面曲率比弯矩增加得更快。

还应指出，当截面的受力过程进入第Ⅱ阶段后，受压区的应变仍保持直线分布。但在受拉区由于已经出现裂缝，就裂缝所在的截面而言，原来的同一平面现已部分分裂成两个平面，钢筋与混凝土之间产生了相对滑移。这与平截面假定发生了矛盾。但是试验表明，当应变的量测标距较大，跨越几条裂缝时,就其所测得的平均应变来说，截面的应变分布大体上仍符合平截面假定，即变形规律符合“平均应变平截面假定”。因此，各受力阶段的截面应变均假定呈三角形分布。

4受弯构件斜截面承载力计算(精)

4 受弯构件斜截面承载力计算

1 当仅配有箍筋时，对矩形、T形和I形截面的一般受弯构件斜截面受剪承载力计算采用下列公式：

0025.17.0hsAfbhfVVsvyvtcs （4-1）

式中 V——构件斜截面上的最大剪力设计值；

Vcs——构件斜截面上混凝土和箍筋的受剪承载力设计值；

Asv——配置在同一截面内箍筋各肢的全部截面面积，Asv=nAsv1；

n——在同一截面内箍筋肢数；

Asv1——单肢箍筋的截面面积；

s——沿构件长度方向的箍筋间距；

ft——混凝土轴心抗拉强度设计值；

fyv——箍筋抗拉强度设计值。

b——矩形截面的宽度或T形截面和工形截面的腹板宽度。

2 对集中荷载作用下（包括作用有多种荷载，其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）的矩形、T形和I形截面的独立梁，斜截面受剪承载力计算按下列公式计算：

00175.1hsAfbhfVVsvyvtcs （4-2）

式中λ——计算截面的计算剪跨比，可取λ= a／h0， a为集中荷载作用点至支座截面或节点边缘的距离；当λ＜l.5时，取入= 1.5；当λ＞3时，取λ=3，此时，在集中荷载作用点与支座之间的箍筋应均匀配置。

3 对于配有箍筋和弯起钢筋的矩形、T形和I形截面的受弯构件，其受剪承载力按下列公式计算：

V≤sbcsuVVV=Vcs+0.8fyAsbsinas (4-3)

式中 V——在配置弯起钢筋处的剪力设计值；

Vcs——构件斜截面上混凝土和箍筋的受剪承

载力设计值；

fy——弯起钢筋的抗拉强度设计值；

Asb——同一弯起平面内弯起钢筋的截面面积；

第五章受弯构件斜截面承载力的计算

内容的分析和总结

钢筋混凝土受弯构件有可能在弯矩W和剪力V共同作用的区段内，发生沿着与梁轴线成斜交的斜裂缝截面的受剪破坏或受弯破坏。因此，受弯构件除了要保证正截面受弯承载力以外，还应保证斜截面的受剪和受弯承载力。在工程设计中，斜截面受剪承载一般是由计算和构造来满足，斜截面受弯承载力则主要通过对纵向钢筋的弯起、锚固、截断以及箍筋的间距等构造要求来满足的。

学习的目的和要求

1.了解斜裂缝的出现及其类别。

2.明确剪跨比的概念。

3.观解斜截面受剪破坏的三种主要形态。

4.了解钢筋混凝土简支梁受剪破坏的机理。

5.了解影响斜截面受剪承载力的主要因素。

6.熟练掌握斜截面受剪承载力的计算方法及适用条件的验算。

7.掌握正截面受弯承载力图的绘削方法，熟悉纵向钢筋的弯起、锚固、截断及箍筋

间距的主要构造要求，并能在设计中加以应用。

§5-1 受弯构件斜截面承载力的一般概念

一、受弯构件斜截面破坏及腹筋布置

1．梁受力特点

CD段：纯弯段正截面受弯破坏，配纵向钢筋

受剪破坏：配腹筋（箍筋和弯筋）

AC段：弯剪段斜截面

受弯破坏：构造处理

图5-1 无腹筋梁斜裂缝出现前的应力状态

2．腹筋的布置

· 将梁中箍筋斜放与斜裂缝正交时受力状态最佳。但施工难实现；难以适应由于异号弯矩、剪力导致斜裂缝的改变方向。

· 在支座附近弯矩较小之处可采用弯起部分纵筋以抵抗部分剪力。 3．关于腹筋布置的规定

⑴梁高h<150mm的梁可以不设置箍筋。

⑵h=150~300mm时，可仅在梁端各1/4跨度范围内配置箍筋。

当构件中部1/2跨度范围内有集中荷载时，应沿全长布置箍筋。

⑶h>300mm时，全跨布置箍筋。

二、钢筋混凝土梁开裂前的应力状态

1．应力计算方法：接近弹性工作状态，可根据材力公式计算梁中应力。

钢筋按应变相等、合力大小及作用点不变的原则换算成等效混凝土面积αEAs，把钢筋混凝土的截面变成混凝土单一材料的换算截面，其几何特征值A0、I0、S0、y0。截面上任一点的应力为：

受弯构件的正截面承载力计算 2