第4章--受弯构件斜截面受剪承载力.ppt

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1、第4章钢筋混凝土受弯构件斜截面承载力计算第3章钢筋混凝土受弯构件正截面承载力计算钢筋混凝土受弯构件如何进行截面设计，以抵抗弯矩的作用；钢筋混凝土受弯构件在弯矩作用下如何进行截面校核。M图V图ABCDCD段:纯弯段，按照第三章的知识，需进行弯矩作用下正截面承载力设计，根据弯矩配置纵向钢筋。AC、BD段：既有弯矩又有剪力作用，叫剪弯段。这时在荷载作用下，梁将发生什么变化？§4.1概述压拉στB123ACD45°123>45°<45°在M和V共同作用区段，存在由M产生的σ和V产生的τ。根据材料力学可知，在σ和τ共同作用下，将产生主拉应力σtp和主压应力σcp。实线

2、表示主压应力迹线，虚线表示主拉应力迹线由于主拉应力的存在，梁将沿与主拉应力垂直的方向开裂，也就是说梁将在剪弯段产生斜向裂缝。本章即研究如何保证剪弯段斜截面的承载能力。斜裂缝的形态弯剪斜裂缝腹剪斜裂缝通常情况下，首先由于弯矩作用往往先出现垂直裂缝，随着荷载的增加，初始垂直裂缝逐渐向上发展，随着主拉应力作用方向改变而发生倾斜，坡度逐渐变缓，裂缝上细下宽。是一种常见的斜裂缝。当梁的腹部很薄，或者集中荷载至支座距离很小时，斜裂缝也可能首先先在梁腹部出现，这种裂缝中间宽，两头细，呈枣核形。试画出下图所示钢筋混凝土梁斜裂缝的大致位置和方向。1、2、3、4、受弯构件为防止

3、正截面破坏，须配纵向钢筋。为防止斜截面破坏，须配抗剪钢筋（腹筋）。箍筋弯起钢筋腹筋§4.2无腹筋梁斜截面的应力状态及破坏形态无腹筋梁是指不配箍筋和弯起钢筋的梁。CVcABCDETVdVaVVc，C：残余截面AB承担的剪力和压力的合力；T：钢筋的拉力；Vd:由于斜裂缝两边相对的上下错动，引起钢筋的剪力，称为“销栓力”；Va：斜裂缝两边相对错动，产生的骨料咬合力的合力。CB可以看出，截面上能抵抗剪力的力有：残余截面剪力Vc，骨料咬合力的竖向分量Vay，及钢筋销栓力Vd。aABCDEVcTVdVaVcCzh0考虑这个脱离体的平衡：Vax为Va的水平分量认为骨料咬合

4、力的合力Va通过砼压力的合力点aABCDEVcTVdVaVcC骨料咬合力Va将随着裂缝的开展逐渐减小；由于Va和Vd的不可靠性，因此在分析力的平衡和力偶的平衡时，忽略Va和Vd。由于钢筋销拴力Vd作用，钢筋两侧混凝土有相互分离的趋势，因此，混凝土保护层受到撕裂作用，混凝土保护层不大，产生撕裂裂缝后，销栓作用降低。VdVd撕裂纵筋销栓力作用下混凝土发生撕裂3由Va=Tz可知，斜裂缝出现后，纵钢筋应力突增。因为钢筋应力此时由A处的弯矩决定了。2由于斜裂缝的出现和发展，砼剪压区面积减小，因此，残余截面的压应力也加大。41裂前，全截面承担剪力，裂后由残余截面混凝土承

5、担，因此，砼剪应力大大增加。由于脱离体左右有相互分离的趋势，产生了Vd，因此，混凝土保护层容易沿纵向钢筋撕裂。aABCDEVcTVdVaVcCzh0影响无腹筋梁斜截面受剪承载力的主要因素剪跨比：剪弯区段中某一计算截面的弯矩M与同一截面的剪力V与有效高度h0乘积之比。实为同一计算截面上正应力与剪应力之比。斜裂缝的出现和主应力状态有密切关系，而剪跨比λ是反应主应力状态的一个特征值。aPP对于集中荷载作用下的简支梁：a广义剪跨比计算剪跨比试验表明，对于承受集中荷载的梁，随着剪跨比的增大，受剪承载力下降。u剪跨比对无腹筋梁受剪承载力的影响ftbh0影响无腹筋梁斜截面

6、受剪承载力的主要因素剪跨比：剪弯区段中某一计算截面的弯矩M与同一截面的剪力V与有效高度h0乘积之比。实为同一计算截面上正应力与剪应力之比。斜裂缝的出现和主应力状态有密切关系，而剪跨比λ是反应主应力状态的一个特征值。对于均布荷载作用下的简支梁：广义剪跨比跨高比xql()试验表明，对于承受均布荷载的梁，构件跨高比是影响受剪承载力的主要因素，随着跨高比的增大，受剪承载力降低。影响无腹筋梁斜截面受剪承载力的主要因素混凝土强度等级斜裂缝出现后，主要由残余截面的混凝土承担剪力，因此，混凝土强度等级越高，受剪承载力越高。试验表明，混凝土的抗拉强度与梁的抗剪承载力大致呈线性

7、关系。纵向钢筋配筋率试验表明，梁的受剪承载力随纵向钢筋配筋率ρ的提高而增大。纵筋能抑制斜裂缝向受压区延伸和发展，使得剪压区增大，提高了抗剪承载力。此外，纵筋数量增大，销栓作用随之增大。纵向钢筋配筋率对抗剪承载力的影响混凝土强度等级对抗剪承载力的影响比较如下三种构件的受剪承载力的大小，并说明理由。PPaahbPPaahbPP2ahbABChf’bf’2a无腹筋梁斜截面受剪破坏形态试验表明：无腹筋梁的剪切破坏形态大致有三种：斜拉破坏发生条件破坏特点一般发生在剪跨比比较大的时候（一般λ＞3）一旦出现裂缝，裂缝迅速向集中荷载作用点延伸，很快形成临界斜裂缝，使构件沿临

8、界斜裂缝被拉成两部分而破坏。整个破坏过程迅速突然，破