文档介绍：混凝土结构设计原理混凝土结构设计原理土木工程学院结构教研室土木工程学院结构教研室第四章第四章钢筋混凝土受弯构件钢筋混凝土受弯构件斜截面承载力设计斜截面承载力设计第四章第四章钢筋混凝土受弯构件斜截面承载力设计钢筋混凝土受弯构件斜截面承载力设计本章的重点是: 了解斜截面破坏的主要形态,影响斜截面抗剪承载力的主要目因素; 掌握无腹筋梁和有腹筋梁的斜截面受剪承载力的计算公大及适用条件,防止斜压破坏和斜拉破坏的措施; 了解受弯承载力图(材料图)的作法,弯起钢筋的弯起位置和纵向受力钢筋的截断位置: 掌握纵向受力钢筋伸入支应的锚固要求和箍筋构造要求: 熟悉伸臂梁配筋图的绘制方法: 掌握深受弯构件斜截面承载力计算方法及构造要求。§ 图4-,在支应附近的AC和DB区段内有弯矩和剪力的共同作用。构件在跨中正截面抗弯承载力有保证的情况下,有可能在剪力和弯矩的联合作用下,在支应附近区段发生沿斜截面破坏。 为了初步探讨截面破坏的原因,现按材料力学的方法绘出该梁在荷载作用下的主应力迹线如图4-2所示(其中实线为主拉应力迹线,由虚线为主压应力迹线)。位于中和轴处的微元体1,其正应力为零,切应力最大,主拉应力σtp和主压应力σcp与梁轴线成45o角;位于受压区的微元体2,由于压应力的存在,主拉应力σtp减少,主压应力σtp增大,主拉应力与梁轴线成45o;位于受拉区的微元体3,由于拉应力的存在,主拉应力σtp增大,主压应力σcp减小主拉应力与梁轴线成夹角小于45o。对于均质弹性体来说,当主拉应力或主压应力达到材料的抗拉或抗压强度时,将引起构件截面的开裂和破坏。对于钢筋混凝土梁,当主拉应力应力值超过混凝土抗拉强度时,其裂缝走向与主拉应力的方向垂直,故是斜裂缝。在通常情况下,斜裂缝往往是由梁底的弯曲裂缝发展而成的,称为弯剪型斜裂缝;当梁的腹板很薄或集中荷载置支座距离很小时,斜裂缝可能首先在梁腹部出现,称为腹剪型斜裂缝(图4-2c,d)。斜裂缝的出现和发展使梁内应力的分布和数值发生变化,最终导致在剪力较大的近支座内不同部位的混凝土被压碎或混凝土拉坏而丧失承载能力,即发生斜截面破坏。(图4-3)的总称。无腹筋梁是指不配箍筋和弯起钢筋的梁。实际工程中的梁一般都要配箍筋,有时还配有弯起钢筋。(1)无腹筋梁斜裂缝出现前后的受力:试验表明当荷载较小、裂缝尚未出现时,可将钢筋混凝土梁视为匀质弹性材料的梁,其受力特点可用材料力学方法分析。随着荷载增加,梁在支座附近出现斜裂缝,现以图4-4中的斜裂缝CB为界取出隔离体,其中C为斜裂缝起点,B为斜裂缝端点,斜裂缝上端截面AB称为剪压区。与剪力平衡的力有:AB面上的混凝土切应力合力Vc;由于开裂面BC两侧凹凸不平产生的骨料咬合力Vs的竖向分力;穿过斜裂缝的纵向钢筋在斜裂缝相交处的销栓力Vd。与弯矩M平衡的力矩主要是由纵向钢筋拉力T和AB面上混凝上压应力合力D组成的内力矩。由于斜裂缝的出现,梁在剪弯段内的应力状态将发生很大变化主要表现在:①开裂前的剪力是全截面承担的,开裂后则主要由剪压区承担,混凝土切应力大大增加(随着荷载的增大,斜裂缝宽度增加,骨料咬合力也迅速减小),应力的分布规律不同于斜裂缝出现前的情况。②混凝土剪压区面积因斜裂缝的出现和发展而减小,剪压区内的混凝土压应力将大大增加。③斜裂缝相交处的纵向钢筋应力,由于斜裂缝的出现而突然增大。因为该处的纵向钢筋拉力T在斜裂缝出现前是由截面C处弯矩Mc决定的(见图4-4)。而在斜裂缝出现后,。 ④纵向钢筋拉应力的增大导致钢筋与混凝土间粘结应力的增大。有可能出现沿纵向钢筋的粘结裂缝(图4-5a)或撕裂裂缝(图4-5b)。图4-5 粘结裂缝和撕裂裂缝 无腹筋梁此时如同拱结构(图4-6),最后在切应力和压应力的共同作用下,剪压区混凝土被压碎(拱顶破坏)梁发生破坏,破坏时纵向钢筋拉应力往往低于其屈服强度。