斜截面抗剪学习教案

1、斜截面斜截面(jimin)抗剪抗剪第一页，共12页。5.2.斜裂缝,剪跨比及斜截面受剪破坏形态一.斜裂缝 主拉应力 stp=s/2+(s2/4+t2)1/2 主压应力 scp=s/2-(s2/4+t2)1/2 主应力作用方向与梁轴线夹角 tg2a=-2t/s 中和轴附近,正应力小,剪应力大,主拉应力方向大致为45o. 腹剪斜裂缝-斜裂缝沿主压应力方向,中间(zhngjin)宽两头细,呈枣核形. 弯剪斜裂缝沿梁下边缘先出现一些垂直裂缝,然后延伸为斜裂缝,向集中 荷载作用点发展,裂缝上细下宽.第1页/共12页第二页，共12页。二.剪跨比 剪跨集中力到临近支座的距离a称为剪跨 剪跨比剪跨a与梁截面有

2、效高度的比值称为剪跨比.符号l,l=a/h0. 广义剪跨比- l=M/(Vh0) 剪跨比l反映了截面上正应力s和剪应力t的相对比值,在一定程度上也反映 了截面上弯矩与剪力的相对比值.因此对斜截面受剪破坏(phui)形态和斜截面受剪 承载力有重要影响.第2页/共12页第三页，共12页。三.斜截面受剪破坏的三种主要形态 1.无腹筋梁的斜截面受剪破坏形态 由下图可见(kjin),不同剪跨比时,梁内的主应力迹线 也不同.因而导致不同的斜截面破坏形态. 1).斜压破坏(l1) 2).剪压破坏(1l3)第3页/共12页第四页，共12页。第4页/共12页第五页，共12页。 2.有腹筋梁的斜截面受剪破坏形态

3、有腹筋梁的斜截面受剪破坏形态与无腹筋梁相似.但除剪跨比外,箍筋的配置 数量也是决定(judng)破坏类型的重要因素. 当l3,且箍筋配置过少时,会发生斜拉破坏.若l3,但箍筋配置适量时,会发 生剪压破坏. 如果箍筋配置过多,在箍筋尚未屈服时,梁腹混凝土会因抗压能力不足而发生 斜压破坏.对薄腹梁,即使剪跨比较大,也会发生斜压破坏. 对有腹筋梁来说,只要截面尺寸合适,箍筋配置适量,基本破坏形态为剪压破坏.5.3.简支梁斜截面受剪机理一.带拉杆的梳状拱模型二.拱形桁架模型三.桁架模型5.4.斜截面受剪承载力计算公式一.影响斜截面受剪承载力的主要因素 1.剪跨比随着剪跨比增大,抗剪承载力逐步减弱. 2

4、.混凝土强度混凝土强度提高,抗剪承载力增强.第5页/共12页第六页，共12页。 3.箍筋配箍率配箍率增加(zngji),抗剪承载力加大,两者基本呈线性关系. rsv=Asv/(bs)=nAsv1/(bs) 4.纵筋配筋率纵筋配筋率越大,其销栓力越强,抗剪承载力加大. 5.斜截面上的骨料咬合力斜裂缝宽度较小时对抗剪承载力影响较大, 斜裂缝宽度较大时对抗剪承载力影响较小. 6.截面尺寸和形状 1).截面尺寸的影响 在其它参数保持不变时,梁截面尺寸的增加(zngji)会减小其抗剪承载力. 2).截面形状的影响 对T形梁等,翼缘存在会增加(zngji)抗剪承载力,但翼缘过大时,增大作用趋于平缓.二.斜

5、截面受剪承载力的计算公式 斜压破坏用限制截面最小尺寸的方法来防止斜压破坏. 斜拉破坏用满足最小配箍率条件及构造要求来防止斜拉破坏. 剪压破坏通过计算,使构件满足一定的的斜截面受剪承载力来防止斜拉破坏. 1.基本假设 1).梁发生剪压破坏时,斜截面抵抗力由三部分组成 Vu=Vc+Vs+Vsb 式中 Vu梁斜截面破坏时所承受的总剪力 Vc剪压区混凝土所承受的剪力 Vs与斜裂缝相交的箍筋所承受的剪力 Vsb 与斜裂缝相交的弯起钢筋所承受的剪力第6页/共12页第七页，共12页。 令 Vcs=Vc+Vs 则 Vu=Vcs+Vsb 2).梁剪压破坏时,与斜裂缝相交的箍筋和弯起钢筋的应力(yngl)均达到其

6、屈服强度. 3).忽略斜裂缝处的骨料咬合力和纵筋销栓力. 4).仅对不配箍筋和弯起钢筋的厚板才考虑截面尺寸对抗剪承载力的影响. 5).仅对承受以集中防止为主的梁才考虑剪跨比l的影响. 2.计算公式 1).均布荷载下矩形,T形和I形截面简支梁斜截面受剪承载力(仅配箍筋)的 计算公式 Vu=Vcs=0.7ftbh0+1.25fyv(Asv/s)h0 式中 Asv=nAsv1 此处均布荷载包括作用有多种荷载,但其中集中荷载在计算截面所产生的 剪力小于总剪力值的75% . 2).集中荷载下(包括作用有多种荷载,但其中集中荷载在计算截面所产生的剪 力大于总剪力值的75% 以上)矩形,T形和I形截面的独立

7、简支梁斜截面受剪承 载力(仅配箍筋)的计算公式 Vu=Vcs=1.75/(l+1.0)ftbh0+1.0fyv(Asv/s)h0 式中剪跨比取值范围 1.0l3.0 3).有弯起钢筋时梁的受剪承载力计算公式 Vu=Vcs+Vsb= Vsb=0.8fyAsbsina第7页/共12页第八页，共12页。 4).计算公式的适用范围 截面最小尺寸 V=0.25bcfcbh0 当hw/b=4时(厚腹梁,即一般梁) V=6时(薄腹梁) 式中 V剪力设计值 bc混凝土强度影响系数,当混凝土强度等级不大于C50时,取bc=1.0; 当混凝土强度等级为C80时,取bc=0.8;中间内插. fc 混凝土抗压强度设计

8、值 b 矩形截面宽度, T形截面或I形截面的腹板宽度 hw截面腹板高度,矩形截面取有效(yuxio)高度h0 ,T形截面取有效(yuxio)高度减去 翼缘高度,I形截面取腹板净高 箍筋的最小含量 rsvmin=0.24ft/fyv 5.5.斜截面受剪承载力的设计计算一.设计计算 1.设计方法和计算截面 1).设计方法 V=Vu 2).计算截面 a).支座边缘处斜截面 b).弯起钢筋弯起点处斜截面 c).箍筋数量和间距改变处斜截面 d).腹板宽度改变处的斜截面第8页/共12页第九页，共12页。2.设计(shj)计算步骤第9页/共12页第十页，共12页。二.计算(j sun)例题第10页/共12页第十一