受弯构件斜截面计算

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1、主要内容钢筋混凝土受弯构件斜截面承载力计算1.理解受弯构件斜截面破坏特征2.掌握受弯构件斜截面承载力计算公式及其适用条件。重点受弯构件斜截面受剪计算公式及适用条件。难点弯构件斜截面受剪破坏形态。§6.3斜截面承载力计算1.斜截面承载力计算的原因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。一般而言，在荷载作用下，受弯构件不仅在各个截面上引起弯矩Ｍ，同时还产生剪力V。在弯曲正应力和剪应力共同作用下，受弯构件将产生与轴线斜交的主拉应力和主压应力。由于混凝土抗压强度较高

2、，受弯构件一般不会因主压应力而引起破坏。但当主拉应力超过混凝土的抗拉强度时，混凝土便沿垂直于主拉应，并沿其垂直方向出现斜裂缝。进而可能发生斜截面破坏。斜截面破坏通常较为突然，具有脆性性质，其危险性更大。所以，钢筋混凝土受弯构件除应进行正截面承载力计算外，还须对弯矩和剪力共同作用的区段进行斜截面承载力计算。2.斜截面承载力计算的内容梁的斜截面承载能力包括斜截面受剪承载力和斜截面受弯承载力。在实际工程设计中，斜截面受剪承载力通过计算配置腹筋来保证，而斜截面受弯承载力则通过构造措施来保证。斜裂缝的形成弯剪斜裂缝③①②③①②腹剪斜裂缝斜裂缝的

3、形成③①②①②③弯剪斜裂缝腹剪斜裂缝箍筋弯起钢筋腹筋6.3.1抗弯构件斜截面受剪破坏形态1.斜拉破坏（1）产生条件箍筋配置过少，且剪跨比较大（λ＞3）（2）破坏特征一旦出现斜裂缝，与斜裂缝相交的箍筋应力立即达到屈服强度，箍筋对斜裂缝发展的约束作用消失，随后斜裂缝迅速延伸到梁的受压区边缘，构件裂为两部分而破坏。与临界斜裂缝相交的箍筋应力达到屈服强度，最后剪压区混凝土在正应力和剪应力共同作用下达到极限状态而压碎。2.剪压破坏（1）产生条件箍筋适量，且剪跨比适中（λ＝１～3）。（2）破坏特征3.斜压破坏（1）产生条件箍筋配置过多过密，或梁的

4、剪跨比较小(λ＜1）时（2）破坏特征剪弯段腹部混凝土被压碎，箍筋应力尚未达到屈服强度。◆剪跨比l大，荷载主要依靠拉应力传递到支座◆剪跨比l小，荷载主要依靠压应力传递到支座剪跨比l的影响◆剪切破坏是由于混凝土达到复合应力（剪压）状态下强度而发生的。所以混凝土强度对受剪承载力有很大的影响。◆事实上，斜拉破坏取决于ft，剪压破坏也基本取决于ft，只有在剪跨比很小时的斜压破坏取决于fc。◆梁中配置箍筋，出现斜裂缝后，与斜裂缝相交的腹筋将承担很大的剪力。◆箍筋配置多少，梁的剪切破坏形态和特征也不同。混凝土强度的影响配箍率ρsv的影响有腹筋梁的受

5、剪性能◆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◆斜裂缝间齿状体混凝土有如斜压腹杆◆箍筋的作用有如竖向拉杆◆临界斜裂缝上部及受压区混凝土相当于受压弦杆◆纵筋相当于下弦拉杆◆箍筋将齿状体混凝土传来的荷载悬吊到受压弦杆，增加了混凝土传递受压的作用◆斜裂缝间的骨料咬合作用，还将一部分荷载传递到支座（拱作用）结论：剪压破坏通过计算避免，斜压破坏和斜拉破坏分别通过采用截面限制条件与按构造要求配置箍筋来防止。剪压破坏形态是建立斜截面受剪承载力计算公式的依据。3.3.2.斜截面受剪承载力

6、计算的基本公式1.影响斜截面受剪承载力的主要因素（1）剪跨比λ当λ≤3时，斜截面受剪承载力随λ增大而减小。当λ＞3时，其影响不明显。（2）混凝土强度混凝土强度越高，受剪承载力越大。（3）配箍率ρsv式中Asv──配置在同一截面内箍筋各肢的全部截面面积：Asv＝nAsv1，其中n为箍筋肢数，Asv1为单肢箍筋的截面面积；b──矩形截面的宽度，T形、I形截面的腹板宽度；s──箍筋间距。梁的斜截面受剪承载力与ρsv呈线性关系，受剪承载力随ρsv增大而增大。纵筋受剪产生销栓力，可以限制斜裂缝的开展。梁的斜截面受剪承载力随纵向钢筋配筋率增大而提

7、高。除上述因素外，截面形状、荷载种类和作用方式等对斜截面受剪承载力都有影响。在影响斜截面受剪承载力诸因素中，剪跨比λ、配箍率ρsv是最主要的因素。（4）纵向钢筋配筋率2.基本公式Vu=Vc+Vsv+VsbVc——剪压区砼承担的剪力Vsv——箍筋承担的剪力Vsh——弯起钢筋承担的剪力以Vcs=Vc+Vs来表达混凝土和箍筋总的受剪承载力Vu=Vcs+Vsb《混凝土规范》给出了以下斜截面受剪承载力计算公式。（1）仅配箍筋的受弯构件①矩形、T形及I形截面一般受弯构件②集中荷载作用下（包括作用多种荷载，其中集中荷载对支座截面或节点边缘所产生的剪

8、力占该截面总剪力值75%以上的情况）的独立梁其中n为箍筋肢数，Asv1为单肢箍筋的截面面积；s──箍筋间距；式中ft──混凝土轴心抗拉强度设计值；Asv──配置在同一截面内箍筋各肢的全部截面面积：Asv＝nAsv1fyv