构件斜截面受剪性能与设计

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1、第7章构件斜截面受剪性能与设计本章主要内容受弯构件受剪性能的试验研究斜截面受剪承载力计算偏心受力构件的受剪承载力构件斜截面受剪性能与设计构件：受弯构件（重点）偏心受力构件斜截面承载力斜截面受剪承载力－计算（重点）箍筋、弯起钢筋（横向钢筋、腹筋）数量斜截面受弯承载力－构造纵筋的截断、弯起位置思路：试验研究→破坏机理→受剪承载力公式→应用半理论半经验公式：斜截面；扭曲截面受剪性能（7.2）→受剪承载力计算（7.3）→应用（7.4）斜截面受弯承载力（7.5）→偏心受力构件斜截面承载力（7.7）梁的箍筋和弯

2、起钢筋斜截面的概念腹筋的概念7.1概述梁的箍筋和弯起钢筋(横向钢筋，腹筋)纵向受拉钢筋箍筋弯起钢筋架立钢筋斜截面的概念在弯矩和剪力或弯矩、轴力、剪力共同作用的区段内常出现斜裂缝，并可能沿斜截面发生破坏。这种破坏往往比较突然，缺乏明显的预兆。因此，必须保证构件的斜截面承载力。腹筋无腹筋简支梁的受剪性能有腹筋简支梁的受剪性能（重点）影响斜截面受剪承载力的因素分析（重点）7.2受弯构件受剪性能的试验研究斜裂缝形成前的应力状态7.2.1无腹筋简支梁的受剪性能PPbhh0弯矩图剪力图弯剪段斜裂缝形成前的应力状态7.

3、2.1无腹筋简支梁的受剪性能在弹性阶段弹性阶段的应力分析bhy0主拉应力主压应力主应力与纵轴夹角斜裂缝形成前的应力状态7.2.1无腹筋简支梁的受剪性能PPstt111stpscp45ostp2scp＞45o2t2s2stp3scp＜45o123II3t3s3主拉应力迹线主压应力迹线斜裂缝的形成7.2.1无腹筋简支梁的受剪性能PP垂直裂缝弯剪斜裂缝主拉应力超过混凝土的抗拉强度时，将出现斜裂缝。弯剪区段截面下边缘的主拉应力仍为水平，在这些区段一般先出现垂直裂缝，随着荷载的增大，垂直裂缝将斜向发展，形成弯剪斜裂

4、缝。PP腹剪斜裂缝由于腹板很薄，且该处剪应力较大，故斜裂缝首先在梁腹部中和轴附近出现，随后向梁底和梁顶斜向发展，这种斜裂缝称为腹剪斜裂缝。矩形截面梁Ｉ字形截面梁PP斜裂缝形成后的应力状态7.2.1无腹筋简支梁的受剪性能ZMAMBDCＶCＴSVdＶAＶa纵筋的销栓作用a骨料咬合力截面的平衡方程斜裂缝形成后的梁应力状态的变化7.2.1无腹筋简支梁的受剪性能斜裂缝出现前，剪力VA由全截面承受，斜裂缝形成后，VA全由斜裂缝上端砼残余面抵抗。由VA和VC所组成的力偶须由纵筋拉力Ts和砼压力Dc组成的力偶来平衡。故剪

5、力VA不仅引起Vc，还引起Ts和Dc，致使裂缝上端砼残余面既受剪又受压，称剪压区。由于剪压区的面积远小于全截面面积，因而斜裂缝出现后剪压区的剪应力显著增大；同时剪压区的压应力也显著增大。在斜裂缝出现前，截面BB’处纵筋的拉应力由该截面处的弯矩MB所决定。在斜裂缝形成后，截面BB’处的纵筋拉应力则由截面AA’处的弯矩MA所决定。由于MA>MB，所以斜截面形成后，穿过斜裂缝的纵筋的拉应力将突然增大。DCＶCＴSＶAＶaMAMB剪压区7.2.2有腹筋简支梁的受剪性能受剪性能因素分析截面尺寸，材料强度，腹筋数量，

6、应力状态（弯矩与剪力的相对大小）→剪跨比剪跨比7.2.2有腹筋简支梁的受剪性能梁的受剪性能与截面上的s和t的相对比值有关。矩形截面梁的广义剪跨比laa1M=V1AB2M=V2VABVaAF23F1F1a2B矩形截面梁的计算剪跨比l只能计算集中荷载作用下，距支座最近荷载处截面的剪跨比，不能计算复杂荷载作用下的剪跨比（如F3）7.2.2有腹筋简支梁的受剪性能剪跨比：梁截面上正应力与剪应力的相对大小（弯矩与剪力的相对大小）广义剪跨比：计算任意荷载作用下，任意截面的剪跨比计算剪跨比：只能计算集中荷载作用下，距支座

7、最近的集中荷载作用点的剪跨比梁沿斜截面破坏的主要形态7.2.2有腹筋简支梁的受剪性能剪压破坏当梁的剪跨比适当（13），但腹筋数量不过少时，常发生剪压破坏。斜压破坏当梁的剪跨比较小（l<1），或剪跨比适当（13），同时梁内配置的腹筋数量又过少时，将发生斜拉破坏。梁沿斜截面破坏的主要形态7.2.2有腹筋简支梁的受剪性能斜压破坏的特点斜裂缝首先在梁腹部出现；随着荷载的

8、增加，斜裂缝一端朝支座另一端朝荷载作用点发展，梁腹部被这些斜裂缝分割成若干个倾斜的受压柱体；梁是因为斜压柱体被压碎而破坏，故称为斜压破坏；破坏时与斜裂缝相交的箍筋应力达不到屈服强度，梁的受剪承载力主要取决于混凝土斜压柱体的受压承载力。F梁沿斜截面破坏的主要形态7.2.2有腹筋简支梁的受剪性能剪压破坏的特点弯剪段下边缘先出现初始垂直裂缝；随着荷载的增加，这些初始垂直裂缝将大体上沿着主压应力轨迹向集中荷载作用点延伸；临界斜裂缝F在