5.6 保證斜截面受彎承載力的構(gòu)造措施

　　斜截面承載力包括斜截面受剪承載力和斜截面受彎承載力兩個(gè)方面。梁的斜截面受彎承載力是指斜截面上的縱向受拉鋼筋、彎起鋼筋、箍筋等在斜截面破壞時(shí)，它們各自所提供的拉力對(duì)受壓區(qū)A的內(nèi)力矩之和(Mu = FS·z+Fsv·zsv+Fsb·zsb)，見(jiàn)圖5-28。

　　圖 5-28 受彎構(gòu)件斜截面受彎承載力計(jì)算

　　但是，通常斜截面受彎承載力是不進(jìn)行計(jì)算的，而是用梁內(nèi)縱向鋼筋的彎起、截?cái)�、錨固及箍筋的間距等構(gòu)造措施來(lái)保證。為了說(shuō)清楚這一問(wèn)題，先介紹材料抵抗彎矩圖。

　　5.6.1 材料抵抗彎矩圖

　　1. 荷載效應(yīng)圖(M 圖)

　　由荷載對(duì)梁的各個(gè)正截面產(chǎn)生的彎矩設(shè)計(jì)值M所繪制的圖形，稱為荷載效應(yīng)圖，即M圖。

　　2. 材料抵抗彎矩圖(MR 圖)

　　由鋼筋和混凝土共同工作，對(duì)梁各個(gè)正截面產(chǎn)生的受彎承載力設(shè)計(jì)值 MR 所繪制的圖形，稱為材料抵抗彎矩圖MR 。

　　注意：設(shè)計(jì)時(shí)，所繪 MR 圖必須包住 M 圖，才能保證梁的各個(gè)正截面受彎承載力。

　　3.配通長(zhǎng)直筋簡(jiǎn)支梁的材料抵抗彎矩圖

　　圖 5-29 配通長(zhǎng)直筋簡(jiǎn)支梁的材料抵抗彎矩圖

　　(1) MR 圖外圍水平線的位置

　　1) 若 實(shí)配As = 計(jì)算As ， 則 MR 圖外圍水平線與 M 圖相切;

　　2) 若 實(shí)配As >計(jì)算As， 利用下式求MR圖外圍水平線的位置：

　　MR = fyAs (h0 - fyAs /2α1fcb) (5-20)

　　(2) 每根鋼筋所承擔(dān)的抵抗彎矩 MRi

　　按該鋼筋的面積Asi與總鋼筋的面積As的比值進(jìn)行分配。即

　　MRi = MR·Asi / As (5-21)

　　(3) MR 圖的繪制

　　① 用水平線將每根鋼筋所承擔(dān)的抵抗彎矩 MRi 示于彎矩圖上;

　�、� 梁底縱筋不能截?cái)�，可彎�?但伸入支座縱筋不能少于2根;

　�、� 彎起筋應(yīng)畫(huà)在 MR 的外側(cè)。

　　(4) 充分利用截面

　　圖5-29中1、2、3三個(gè)截面分別稱為③、②、①鋼筋的充分利用截面。

　　(5) 不需要截面

　　圖5-29中2、3、4三個(gè)截面分別稱為③、②、①鋼筋的不需要截面。

　　4. 配彎起鋼筋簡(jiǎn)支梁的材料抵抗彎矩圖

　　圖 5-30 配彎起鋼筋簡(jiǎn)支梁的材料抵抗彎矩圖

　　(1) 彎筋的彎起點(diǎn)必須在此鋼筋不需要截面的外側(cè);

　　(2) 彎筋與梁截面中軸線交點(diǎn)G、H對(duì)應(yīng)在 MR 圖上的交點(diǎn)g、h不能落在M 圖以內(nèi);

　　(3) 彎筋MR 圖呈斜線，承擔(dān)的正截面受彎承載力相應(yīng)減少;

　　(4) MR 圖為aigefhjb。g、h點(diǎn)都不能落在M圖以內(nèi)，也即MR圖應(yīng)能完全包住MR，梁正截面受彎才能滿足;

　　(5) 梁斜截面受彎承載力保證措施 —— 合理選擇彎筋的彎起點(diǎn)位置。

　　5.6.2 縱 筋 的 彎 起

　　1.彎起點(diǎn)的位置

　　—— 距充分利用截面的距離。取 a ≥0.5h。

　　現(xiàn)在研究彎起點(diǎn)E、F離充分利用截面1的距離。圖5-31中，對(duì)彎筋而言，未彎起前正截面Ⅰ-Ⅰ處的受彎承載力：

　　MⅠ = fy Asb Z (5-22)

　　彎起后，在Ⅱ-Ⅱ截面(斜截面)處的受彎承載力：

　　MⅡ = fy Asb Zb (5-23)

　　圖 5-31 彎起點(diǎn)位置

　　為了保證斜截面的受彎承載力，至少要求斜截面受彎承載力與正截面受彎承載力等強(qiáng)，即MⅡ = MⅠ，Zb = Z。

　　設(shè)彎起點(diǎn)離彎筋充分利用的截面Ⅰ-Ⅰ的距離為a，從圖5-31可見(jiàn)

　　Zb /sinα= Zctgα+ a (5-24)

　　所以， a = Zb /sinα- Zctgα= Z(1一cosa)/ sinα (5-25)

　　通常，α=450 或 600，近似取 Z =0.9ho，

　　則 a=(0.373～0.52)h0 (5一26)

　　為方便起見(jiàn)，《混凝土設(shè)計(jì)規(guī)范》規(guī)定彎起點(diǎn)與按計(jì)算充分利用該鋼筋截面之間的距離，不應(yīng)小于0.5h0，也即彎起點(diǎn)應(yīng)在該鋼筋充分利用截面以外，大于或等于0.5h0處，所以圖5-30中e點(diǎn)離1截面應(yīng)≥h0/2。

　　連續(xù)梁中，把跨中承受正彎矩的縱向鋼筋彎起，并把它作為承擔(dān)支座負(fù)彎矩的鋼筋時(shí)也必須遵循這一規(guī)定。如圖5-32中的鋼筋b,其在受拉區(qū)域中的彎起點(diǎn)(對(duì)承受正彎矩的縱向鋼筋來(lái)講是它的彎終點(diǎn))離開(kāi)充分利用截面4的距離應(yīng)≥h0/2，否則，此彎起筋將不能用作支座截面的負(fù)鋼筋。

　　圖 5-32 彎起鋼筋彎起點(diǎn)與彎矩圖形的關(guān)系

　　l一在受拉區(qū)域中的彎起截面;2一按計(jì)算不需

　　要鋼筋“b”的截面;3一正截面受彎承載力圖;

　　4一按計(jì)算充分利用鋼筋強(qiáng)度的截面;

　　5一按計(jì)算不需要鋼筋“a”的截面

　　2.彎終點(diǎn)的位置

　　彎起鋼筋的彎終點(diǎn)到支座邊或到前一排彎起鋼筋彎起點(diǎn)之間的距離，都不應(yīng) 大于箍筋的最大間距(≯ Smax)，其值見(jiàn)表5-2內(nèi)V>0.7ftbho一欄的規(guī)定。這一要求是為了使每根彎起鋼筋都能與斜裂縫相交，以保證斜截面的受剪和受彎承載力。