钢筋混凝土受弯构件斜截面抗剪承载力计算

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1、4钢筋混凝土受弯构件斜截面抗剪承载力计算——杨剑主讲本章主要内容4-1概述4-2受弯构件斜截面的受力性能4-3受弯构件斜截面承载能力设计计算本章重点：受弯构件斜截面破坏的主要形态及主要因素；受弯构件斜截面承载力的计算公式及适用条件，防止斜压和斜拉破坏的措施；4.1概述受弯构件在荷载作用下，同时产生弯矩和剪力。在弯矩区段，产生正截面受弯破坏，而在剪力较大的区段，则会产生斜截面受剪破坏。一.梁的内力MV二.斜裂缝的形成当梁上所施加的荷载较小，斜裂缝出现前，此时钢筋混凝土梁可足够精确地视为线弹性体而按材料力学的公式分析其应力状

2、态。①②③③①②当主拉应力超过混凝土的抗拉强度时，混凝土就会开裂，梁内即有沿主压应力方向（垂直于主拉应力方向）开展的斜裂缝产生，梁有可能沿斜截面发生破坏。梁内可设置抗剪腹筋（箍筋＋斜筋）来防止斜截面破坏发生。腹剪斜裂缝弯剪斜裂缝首先出一些较短的垂直裂缝，然后延伸成斜裂缝，向集中荷载作用点发展，这种由垂直裂缝引伸而成的斜裂缝的总体，沿主压应力迹线产生腹部的斜裂缝三.两个名词剪跨比MVaah0aa－剪跨（剪力跨度）配箍率ssIIsbI-IAsv1n=24.2受弯构件斜截面的受力性能4.2.1无腹筋梁的受力破坏特征随着剪跨比的

3、变化，无腹筋梁可能发生斜拉、斜压和剪压三种沿斜截面的破坏形态。一.斜拉破坏当剪跨比>3时可能发生。破坏特征■剪跨比l较大，主压应力角度较小。■一旦出现斜裂缝，就很快形成临界斜裂缝，荷载传递路线被切断，承载力急剧下降，脆性性质显著。■破坏是由于混凝土（斜向）拉坏引起的，称为斜拉破坏。■斜拉传力机构，取决于混凝土的抗拉强度，故承载能力很低。Pf斜拉破坏无腹筋斜拉破坏试验录像二.剪压破坏剪跨比时可能会发生。Pf剪压破坏破坏特征■弯剪斜裂缝不只一条，当荷载增加到某一值时，几条弯剪裂缝形成一条主要的斜裂缝(临界斜裂缝)■临界斜裂缝

4、出现后，承载力没有很快丧失，荷载可以继续增加，并出现其它斜裂缝。■最后，上端混凝土在剪应力和压应力的共同作用下，达到混凝土的复合受力下的强度而破坏。■承载能力取决于混凝土的复合应力下（剪压）的强度。无腹筋剪压破坏试验录像剪跨比时可能会发生。三.斜压破坏Pf斜压破坏破坏特征■梁腹部出现若干大体平行的斜裂缝。■混凝土在斜向压应力的作用下受压破坏。■斜压传力机构，取决于混凝土的抗压强度，故承载能力很高。无腹筋斜压破坏试验录像无腹筋梁的受剪破坏都是脆性破坏。◇斜拉破坏为受拉脆性破坏，脆性性质最显著；◇斜压破坏为受压脆性破坏；◇剪

5、压破坏界于受拉和受压脆性破坏之间。不同破坏形态的原因主要是由于传力路径的变化引起应力状态的不同而产生的。4.2.2有腹筋梁的受力破坏特征一.梁内箍筋的作用◆斜裂缝出现后，拉应力由箍筋承担，增强了梁的剪力传递能力；◆箍筋控制了斜裂缝的开展，增加了剪压区的面积，骨料咬合力Va也增加；◆吊住纵筋，延缓了撕裂裂缝的开展，增强了纵筋销栓作用Vd；◆箍筋参与斜截面的受弯，使斜裂缝出现后纵筋应力ss的增量减小；直接参与抗剪，使传力机制发生变化。◆但配置箍筋对斜裂缝开裂荷载没有影响，也不能提高斜压破坏的承载力，即对小剪跨比情况，箍筋的上

6、述作用很小；对较大剪跨比情况，箍筋配置如果超过某一限值，则产生斜压破坏，继续增加箍筋没有作用。VcVaVdVP纵筋销栓作用骨料咬合作用二.破坏形态影响有腹筋梁破坏形态的主要因素有剪跨比l和配箍率rsv剪跨比配箍率l<11≤l≤3l>3无腹筋斜压破坏剪压破坏斜拉破坏rsv很小斜压破坏剪压破坏斜拉破坏rsv适量斜压破坏剪压破坏剪压破坏rsv很大斜压破坏斜压破坏斜压破坏随剪跨比和配箍率的变化，有腹筋梁同样可能发生斜拉、斜压和剪压三种沿斜截面的破坏形态。斜拉破坏：剪跨比较大且配箍率较小时会发生。通过构造要求来避免。剪压破坏：剪跨

7、比和配箍率均较适中时会发生，破坏时与斜裂缝相交的箍筋一般能达到屈服。通过计算来避免。斜压破坏：剪跨比较小或配箍率均过大时会发生，破坏时与斜裂缝相交的箍筋不能达到屈服。通过构造要求来避免。以上的三种剪切破坏形态，就它们的抗剪承载力而言，对同样的构件，斜拉破坏最低，剪压破坏较高，斜压破坏最高，但就破坏性质而言，均属脆性破坏，其中斜拉破坏脆性最突然，斜压破坏次之，剪压破坏稍好，因此对于受弯构件，应尽可能设计成强剪弱弯，即若梁破坏，应尽可能使构件发生正截面破坏。受弯构件沿斜截面除了可能发生上述三种剪切破坏外，还可能发生沿斜截面的

8、抗弯破坏，这种破坏亦通过构造要求来避免。有腹筋剪压破坏试验录像三.无腹筋梁和有腹筋梁的传力机构无腹筋梁－拉杆拱有腹筋梁－桁架机构有腹筋梁的传力机构－桁架机构的组成◆缝上部及受压区混凝土相当于受压弦杆；◆梁中配置箍筋，出现斜裂缝后，梁的剪力传递机构由原来无腹筋梁的拉杆拱传递机构转变为桁架与拱的复合传递机构；◆斜裂缝间齿