受弯构件斜截面承载力计算(I)

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1、一、概述弯筋箍筋PPs纵筋弯剪段（本章研究的主要内容）统称腹筋----帮助混凝土梁抵御剪力有腹筋梁----既有纵筋又有腹筋无腹筋梁----只有纵筋无腹筋hbAsv1箍筋肢数第四章受弯构件斜截面承载力计算二、斜裂缝、剪跨比及斜截面受剪破坏形态1.构件的剪切开裂bhh0As（E-1）AsPPaaAA当主拉应力tpmax>ft时，梁的剪弯段开裂，出现斜裂缝根据a的不同(M和V比值不同)裂缝可能由截面中部开始出现（腹剪斜裂缝）裂缝可能由截面底部开始出现（弯剪斜裂缝）在中和轴附近，正应力小，剪应力大，主拉应力方向大致为45°。当荷载增大，拉应变达到混凝土的

2、极限拉应变值时，混凝土开裂，沿主压应力迹线产生腹部的斜裂缝，称为腹剪斜裂缝。腹剪斜裂缝中间宽两头细，呈枣核形，常见于薄腹梁中，如图所示。腹剪斜裂缝在剪弯区段截面的下边缘，主拉应力还是水平向的。所以，在这些区段仍可能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，称为弯剪斜裂缝，这种裂缝上细下宽，是最常见的，如下图所示。弯剪斜裂缝二、斜裂缝、剪跨比及斜截面受剪破坏形态1.构件的剪切开裂bhh0AsPPaa引入一概念：剪跨比反映了集中力作用截面处弯矩M和剪力V的比例关系计算剪跨比广义剪跨比注：对于受

3、均布荷载的梁（厚板）剪跨比为：βl为计算截面离支座的距离2斜截面受剪破坏形态判据：剪跨比及腹筋数量三种破坏形态：斜压破坏剪压破坏斜拉破坏1)斜压破坏：当剪跨比较小(λ<1)时，或箍筋配置过多时易出现。此破坏系由梁中主压应力所致，类似于正截面承载力中的超筋破坏，表现为混凝土压碎。这种破坏多数发生在剪力大而弯矩小的区段，以及梁腹板很薄的T形截面或工字形截面梁内。破坏时，混凝土被腹剪斜裂缝分割成若干个斜向短柱而被压坏，破坏是突然发生。斜压破坏<1或较大但腹筋配置较多时，斜压破坏，腹筋在破坏时未屈服2.裂缝的发展及破坏形态2）斜压破坏2)剪压破坏：当剪跨

4、比一般(1<λ<3)时，箍筋配置适中时出现。此破坏系由梁中剪压区压应力和剪应力联合作用所致，类似于正截面承载力中的适筋破坏，但也属脆性破坏，只是脆性不如其它两种破坏明显。其破坏的特征通常是，在剪弯区段的受拉区边缘先出现一些垂直裂缝，它们沿竖向延伸一小段长度后，就斜向延伸形成一些斜裂缝，而后又产生一条贯穿的较宽的主要斜裂缝，称为临界斜裂缝，临界斜裂缝出现后迅速延伸，使斜截面剪压区的高度缩小，最后导致剪压区的混凝土破坏，使斜截面丧失承载力。剪压破坏2.裂缝的发展及破坏形态2）剪压破坏13时，剪压破坏，腹筋屈服后，剪压区混凝土压碎3)斜拉破坏：当剪跨

5、比较大(λ>3)时，且箍筋配置不足时出现。此破坏系由梁中主拉应力所致，其特点是斜裂缝一出现梁即破坏，破坏呈明显脆性，类似于正截面承载力中的少筋破坏。其特点是当垂直裂缝一出现，就迅速向受压区斜向伸展，斜截面承载力随之丧失。斜拉破坏>3且腹筋配置量较小时，斜拉破坏，腹筋用量太少，起不到应有的作用2.裂缝的发展及破坏形态3）斜拉破坏如图为三种破坏形态的荷载挠度（F-f）曲线图，从图中曲线可见，各种破坏形态的斜截面承载力各不相同，斜压破坏时最大，其次为剪压，斜拉最小。它们在达到峰值荷载时，跨中挠度都不大，破坏后荷载都会迅速下降，表明它们都属脆性破坏类型，而

6、其中尤以斜拉破坏为甚。fF0剪压破坏斜拉破坏斜压破坏2.裂缝的发展及破坏形态设计时应避免出现此二种破坏形态2.裂缝的发展及破坏形态设计中斜压破坏和斜拉破坏主要靠构造要求来避免，而剪压破坏则通过配箍计算来防止。三、影响抗剪承载力的因素1.剪跨比PPaa0.40.30.20.1012345斜压剪压斜拉试验表明，剪跨比越大，梁的抗剪承载力越低，如图所示。但当λ≥3，剪跨比的影响不明显。2.混凝土的强度与纵筋的配筋率混凝土的强度提高纵筋配筋率增大抗剪承载力提高斜截面破坏是因混凝土到达极限强度而发生的，故斜截面受剪承载力随混凝土的强度等级的提高而提高。梁斜压

7、破坏时，受剪承载力取决于混凝土的抗压强度。梁为斜拉破坏时，受剪承载力取决于混凝土的抗拉强度。纵筋的受剪产生了销栓力，限制了斜裂缝的伸展，从而扩大了剪压区的高度。有腹筋梁出现斜裂缝后，箍筋不仅直接承受相当部分的剪力，而且有效地抑制斜裂缝的开展和延伸，对提高剪压区混凝土的抗剪能力和纵向钢筋的销栓作用有着积极的影响。试验表明，在配箍最适当的范围内，梁的受剪承载力随配箍量的增多、箍筋强度的提高而有较大幅度的增长。3.配箍率和箍筋强度对斜截面受剪承载力的影响单肢箍n=1双肢箍n=2四肢箍n=4箍筋的形式配箍量一般用配箍率（又称箍筋配筋率）ρsv表示，即截面尺寸

8、对无腹筋梁的受剪承载力有影响，尺寸大的构件，破坏时的平均剪应力（τ=V/bh0）比尺寸小的构件要降低。有试验