结构力学课件 CH5-受弯构件斜截面.ppt

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1、第五章受弯构件的斜截面承载力5.1概述•弯起钢筋•架立筋•纵向钢筋•箍筋5.2无腹筋梁斜截面的受力特点和破坏形态····弯终点弯起点弯起筋纵筋箍筋架立筋ash0Asvssb......如图所示，简支梁在两个对称荷载作用下产生的效应是弯矩和剪力。在梁开裂前可将梁视为匀质弹性体，按材力公式分析。)))>45°45°<45°剪弯型腹剪型tpcp11213a)b)d)c)1...5.2.1无腹筋梁斜裂缝出现前的应力状态在弯剪区段，由于M和V的存在产生正应力和剪应力。将弯剪区段的典型微元进行应力分析，可以由，求得主拉应力和主压应力。并

2、可求得主应力方向。剪弯区段的主应力迹线如图所示。由于弯剪区的主拉应力tp>ft时，即产生斜裂缝，故其破坏面与梁轴斜交。斜裂缝的类型弯剪斜裂缝腹剪斜裂缝–––称斜截面破坏现将梁沿斜裂缝AAB切开，取出斜裂缝顶点左边部分脱离体。AABBDC(a)BDCAACaVAVaVdTsDcVcMBMAPP5.2.2无腹筋梁斜裂缝出现后的应力状态应力状态变化表现如下：开裂前，VA由全截面承受；开裂后，VA为残余的较小面积承受；同时VA和VC组成的力偶应由TS及D来平衡，残余面上既受剪又受压－－剪压区，且，明显增大。开裂前，BB处钢筋应力由MB决

3、定；开裂后，BB处钢筋应力由MA决定，因为MA>MB，所以，BB'处钢筋应力突增。最终随着荷载加大，斜裂缝形成，梁的受力有如一拉杆拱的作用。破坏形态：aaPPaPPPP(a)(b)(c)5.2.3无腹筋梁沿斜截面破坏的主要形式5.3有腹筋梁斜截面的受力特点和破坏形态5.3.1有腹筋梁斜裂缝出现后的受力特点5.3.2有腹筋梁沿斜截面破坏的形态配箍率和箍筋强度n–––箍筋的肢数，一般取n＝2，当b400mm时n=4。Asv1－单肢箍筋的截面面积。剪跨比剪跨比λ为集中荷载到临近支座的距离a与梁截面有效高度h0的比值，即λ＝a/h0。某截面的广义剪跨比

4、为该截面上弯矩M与剪力和截面有效高度乘积的比值，即λ＝M/（Vh0）。剪跨比反映了梁中正应力与剪应力的比值。1、承受集中荷载时，2、承受均布荷载时，设βl为计算截面离支座的距离，则>3，一裂，即裂缝迅速向集中荷载作用点延伸，一般形成一条斜裂缝将弯剪段拉坏。承载力与开裂荷载接近。1<3，tpft开裂，其中某一条裂缝发展成为临界斜裂缝，最终剪压区减小，在，共同作用下，主压应力破坏。1，由腹剪斜裂缝形成多条斜裂缝将弯剪区段分为斜向短柱，最终短柱压坏。斜拉破坏：剪压破坏：斜压破坏：承载能力：斜截面受剪均属于脆性破坏。除发生以上三种破坏

5、形态外，还可能发生纵筋锚固破坏(粘结裂缝、撕裂裂缝)或局部受压破坏。斜压>剪压>斜拉破坏性质：挠度荷载剪压破坏斜拉破坏斜压破坏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。配箍率sv很低，或间距S较大且较大的时候；sv很大，或很小(1)斜向压碎，箍筋未屈服；配箍和剪跨比适中，破坏时箍筋受拉屈服，剪压区压碎，斜截面承载力随sv及fyv的增大而增大。斜拉破坏：斜压破坏：剪压破坏：剪跨比入，在一定范围内，混凝土强度等级纵筋配筋率，受剪承载力c，受剪承载力，受剪承载力5.4影响斜截面受剪承载力的主

6、要原因5.4.1剪跨比对斜截面受剪承载力的影响试验表明，剪跨比越大，有腹筋梁的抗剪承载力越低，如图所示。对无腹筋梁来说，剪跨比越大，抗剪承载力也越低，但当λ≥3，剪跨比的影响不再明显。5.4.2混凝土强度对斜截面受剪承载力的影响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，而抗拉强度的增加较抗压强度来得缓慢，故混凝土强度的影响就略小。剪压破坏时，混凝土强度的影响则居于上述两者之间。5.4.3纵向钢筋配筋率对斜

7、截面受剪承载力的影响试验表明，梁的受剪承载力随纵向钢筋配筋率ρ的提高而增大。这主要是纵向受拉钢筋约束了斜裂缝长度的延伸，从而增大了剪压区面积的作用。5.4.4配筋率和箍筋强度对斜截面受剪承载力的影响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。配箍量一般用配箍率（又称箍筋配筋率）ρsv表示，即如图表示配箍率与箍筋强度fyv的乘积对梁受剪承载力的影响。当

8、其它条件相同时，两者大体成线性关系。如前所述，剪切破坏属脆性破坏。为了提高斜截面的延性，不宜采用高强度钢筋作