第五章受弯构件斜截面承载力计算课件.pptx

1、受弯构件受剪性能的试验研究受弯构件受剪性能的试验研究斜截面受剪承载力计算斜截面受剪承载力计算构造要求构造要求受弯构件受剪性能的试验研究受弯构件受剪性能的试验研究斜截面受剪承载力计算斜截面受剪承载力计算由于混凝土抗拉强度远低于抗压强度，当主拉应由于混凝土抗拉强度远低于抗压强度，当主拉应力超过混凝土抗拉强度时，梁将出现大致与主拉力超过混凝土抗拉强度时，梁将出现大致与主拉应力方向垂直的斜裂缝，称为斜截面破坏。应力方向垂直的斜裂缝，称为斜截面破坏。梁截面上除作用有弯矩外，往往同时作用有剪力，梁截面上除作用有弯矩外，往往同时作用有剪力，弯矩和剪力共同作用的区段称为剪弯段。弯矩和剪力共同作用的区段称为剪弯

2、段。梁在弯矩梁在弯矩M和剪力和剪力V共同作用下的主应力共同作用下的主应力迹线，其中实线为主拉应力迹线，虚线为迹线，其中实线为主拉应力迹线，虚线为主压应力迹线。主压应力迹线。 斜截面受弯承载力斜截面受弯承载力通过构造措施来保证。通过构造措施来保证。 斜截面受剪承载力斜截面受剪承载力通过计算配置腹筋来保证；通过计算配置腹筋来保证；bsnAbsAsvsvsv1配箍率：斜截面受剪破坏形态主要取决于配箍率斜截面受剪破坏形态主要取决于配箍率sv和剪跨比和剪跨比0VhM广义剪跨比000:haPhPaVhM集中荷载简支梁 腹筋的作用腹筋的作用 箍筋：箍筋： 提高斜截面受剪承载力；提高斜截面受剪承载力； 与纵筋

3、绑扎，形成钢筋骨架与纵筋绑扎，形成钢筋骨架 便于施工；便于施工； 防止纵筋过早压曲，约束核心混凝土。防止纵筋过早压曲，约束核心混凝土。 弯起钢筋：弯起钢筋： 由纵筋弯起形成由纵筋弯起形成 承受较大的剪力。承受较大的剪力。梁的箍筋和弯起钢筋梁的箍筋和弯起钢筋斜裂缝出现前的应力状态斜裂缝出现前的应力状态01010111hahVaVhVMAA02020222hahVaVhVMBB集中荷载作用下的简支梁集中荷载作用下的简支梁受剪破坏的三种形态受剪破坏的三种形态（1 1） 斜压破坏斜压破坏破坏前提：剪跨比较小（破坏前提：剪跨比较小（ 1 1），），箍筋配置过多，配箍率箍筋配置过多，配箍率svsv较大；较

4、大；破坏前提：剪跨比较大（破坏前提：剪跨比较大（ 3 3），），箍筋配置过少，箍筋配置过少，配箍率配箍率svsv较小。较小。破坏前提：剪跨比适中（破坏前提：剪跨比适中（=1=13 3），），箍筋配置适量，箍筋配置适量，配箍率配箍率svsv适量；适量；（2 2） 剪压破坏剪压破坏（3 3） 斜拉破坏斜拉破坏受剪破坏三种形态受剪破坏三种形态（1）斜压破坏）斜压破坏破坏前提：破坏前提： 1 1， svsv较大较大破坏特征：破坏特征：首先在梁腹出现若干首先在梁腹出现若干条较陡的平行斜裂缝，随条较陡的平行斜裂缝，随着荷载的增加，斜裂缝将着荷载的增加，斜裂缝将梁腹分割成若干斜向的混梁腹分割成若干斜向的混凝

5、土短柱，最后由于混凝凝土短柱，最后由于混凝土短柱达到极限抗压强度土短柱达到极限抗压强度而破坏。而破坏。钢筋情况：钢筋情况：箍筋应力未不到屈服强度箍筋应力未不到屈服强度破坏性质：属于脆性破坏破坏性质：属于脆性破坏防止斜压破坏：防止斜压破坏：通过控制梁的最小截面尺寸通过控制梁的最小截面尺寸（2）剪压破坏）剪压破坏破坏前提：破坏前提：=1=1， svsv适量适量破坏特征：破坏特征：截面出现多条斜裂缝，其中一条延伸最长，开展最宽的截面出现多条斜裂缝，其中一条延伸最长，开展最宽的斜裂缝，称为斜裂缝，称为“临界斜裂缝临界斜裂缝”，与此裂缝相交的箍筋达到屈，与此裂缝相交的箍筋达到屈服强度，最后，剪压区混凝土

6、达到极限强度而破坏。服强度，最后，剪压区混凝土达到极限强度而破坏。钢筋情况：钢筋情况：箍筋达到屈服强度箍筋达到屈服强度破坏性质：脆性不如斜拉破坏性质：脆性不如斜拉和斜压明显和斜压明显防止剪压破坏：防止剪压破坏：通过斜截面承载力计通过斜截面承载力计算，配置适量腹筋。算，配置适量腹筋。受剪破坏三种形态受剪破坏三种形态（3）斜拉破坏）斜拉破坏 破坏前提：破坏前提： 3 3， svsv较小较小破坏特征：破坏特征：一旦梁腹出现一条斜裂缝，就很快形成为一旦梁腹出现一条斜裂缝，就很快形成为“临界斜裂临界斜裂缝缝”，与其相交的箍筋随即屈服，梁将沿斜裂缝裂成两部分。，与其相交的箍筋随即屈服，梁将沿斜裂缝裂成两部

7、分。即使不裂成两部分，也将因临界斜裂缝的宽度过大而不能继即使不裂成两部分，也将因临界斜裂缝的宽度过大而不能继续使用。续使用。钢筋情况：钢筋情况：箍筋应力达到屈服强度箍筋应力达到屈服强度甚至拉断甚至拉断破坏性质：属于脆性破坏破坏性质：属于脆性破坏防止斜拉破坏：防止斜拉破坏： 通过控制最小配箍率。通过控制最小配箍率。受剪破坏三种形态受剪破坏三种形态 假定梁的斜截面受剪承载力假定梁的斜截面受剪承载力Vu由斜裂缝上剪压区混凝由斜裂缝上剪压区混凝土的抗剪能力土的抗剪能力Vc，与斜裂缝相交的箍筋的抗剪能力，与斜裂缝相交的箍筋的抗剪能力Vsv和与和与斜裂缝相交的弯起钢筋的抗剪能力斜裂缝相交的弯起钢筋的抗剪能

8、力Vsb三部分所组成。由平三部分所组成。由平衡条件衡条件Y=0可得：可得： Vu= Vc +Vsv+Vsb VuVcVsVsb受剪承载力的组成受剪承载力的组成如令如令Vcs为箍筋和混凝土为箍筋和混凝土共同承受的剪力，即共同承受的剪力，即 Vcs=Vc+Vsv 则则 Vu=Vcs+Vsb 斜截面承载力计算基本公式斜截面承载力计算基本公式 V Vu u受弯构件斜截面受剪承载力；受弯构件斜截面受剪承载力；V Vc c剪压区混凝土受剪承载力设计值；剪压区混凝土受剪承载力设计值；V Vsvsv与斜裂缝相交的箍筋受剪承载力设计值；与斜裂缝相交的箍筋受剪承载力设计值；V Vsbsb与斜裂缝相交的弯起钢筋受剪

9、承载力设计值。与斜裂缝相交的弯起钢筋受剪承载力设计值。 斜截面受剪承载力的组成斜截面受剪承载力的组成 Vu=Vc+Vsv+Vsb 上限值上限值最小截面尺寸最小截面尺寸 当当 4.0时，属于一般的梁，应满足时，属于一般的梁，应满足 bhw0cc25.0bhfV当当 6 6.0时，属于薄腹梁，应满足时，属于薄腹梁，应满足 bhw0cc2.0bhfV当当4.0 64.0 0.7ftbh0时，时， 带肋钢筋带肋钢筋las12d 光面钢筋光面钢筋las15d梁内弯起钢筋和箍筋的最大间距梁内弯起钢筋和箍筋的最大间距 梁内箍筋和弯起钢筋的间距不能太大，以防止斜裂缝发生梁内箍筋和弯起钢筋的间距不能太大，以防止

10、斜裂缝发生在箍筋或弯起钢筋之间。在箍筋或弯起钢筋之间。s Smaxs Smax表表3-13 梁中箍筋和弯起钢筋最大间距梁中箍筋和弯起钢筋最大间距梁高hv 0.7ftbh0v 0.7ftbh0梁高hv 0.7ftbh0v 0.7ftbh0150 h 300150200500 h 800250350300h 500200300 h 800300400腰筋和拉筋腰筋和拉筋 当梁高大于当梁高大于450mm时，应在梁的两侧沿梁高每隔时，应在梁的两侧沿梁高每隔200mm处各设置一根直径不小于处各设置一根直径不小于10mm的腰筋，并用拉筋联系，拉筋的腰筋，并用拉筋联系，拉筋的间距一般为箍筋的的间距一般为箍筋的2倍。设置腰筋的作用，是为了防止当梁倍。设置腰筋的作用，是为了防止当梁太高时由于混凝土收缩和温度变形产生的竖向裂缝，同时也可太高时由于混凝土收缩和温度变形产生的竖向裂缝，同时也可加强钢筋骨架的刚度。见下图加强钢筋骨架的刚度。见下图h 450mm腰腰 筋筋拉筋拉筋以上条文来自以上条文来自混凝土结构设计规范混凝土结构设计规范9.4节。节。