第七章构件斜截面受剪性能

1、第七章 构件斜截面的性能与计算正截面 斜截面一、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hbAsv11svsvnAA 箍筋肢数一、概述单肢箍n=1双肢箍n=2四肢箍n=4有关箍筋和弯起钢筋的构造见167页二、简支无腹筋梁的抗剪机制 1. 构件的开裂bhh0As（E-1）AsPPaaAA0IMy0bIVS2242tp2242cp当tpmaxft(二轴抗拉强度)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（腹剪裂缝）裂缝可能由截面底部开始出现二、简支无腹筋梁的抗剪机制

2、 1. 构件的开裂bhh0AsPPaa引入一名词：剪跨比000VhMVhVaha反映了集中力作用截面处弯矩M和剪力V的比例关系（正应力和剪应力的关系）详细的说明见教材169页计算剪跨比广义剪跨比二、简支无腹筋梁的抗剪机制 2. 裂缝的发展及破坏形态3时斜拉破坏二、简支无腹筋梁的抗剪机制 2. 裂缝的发展及破坏形态所有的破坏均表现为脆性，相比较而言，所有的破坏均表现为脆性，相比较而言，常出现剪压破坏常出现剪压破坏(应按构造要求配箍应按构造要求配箍)其他：锚固失效破坏见其他：锚固失效破坏见P171二、简支无腹筋梁的抗剪机制 3. 抗剪机制以剪压破坏为例以剪压破坏为例(相对于斜压破坏和斜拉破坏，它更

3、能给人以破坏预告)VuVcCcVdViTsa销栓力，随着裂缝的发展逐渐增大咬合力，随着裂缝的发展逐渐减小dicuiscVVVVYVTCXsin, 0cos, 0数值很难估计数值很难估计图7-6：初期钢筋内拉力差较大，“梁”作用明显 后期钢筋内拉力差减小，“拱”作用主导 平截面假定不再成立三、影响无腹筋梁抗剪承载力的因素 1. 剪跨比PPaa0.40.30.20.10123450bhfVcc斜压剪压斜拉虽然抗剪力很小，但发生弯曲破坏三、影响无腹筋梁抗剪承载力的因素 2. 混凝土的强度与纵筋的配筋率混凝土的强度提高/图7-10纵筋配筋率增大/图7-11抗剪承载力提高3. 其他：截面形式、加载方式、

4、支座约束四、有腹筋梁的抗剪机制 1. 构件的开裂开裂前构件的受力性能与无腹筋梁相似，腹筋中的应力很小见图7-15A0IMy0bIVS2242tp2242cpPPsA当tpmaxft (二轴抗拉强度)时，梁的剪弯段开裂，出现斜裂缝开裂后，腹筋的应力增大，限制了斜裂缝的发展，提高了抗剪承载力四、有腹筋梁的抗剪机制 2. 裂缝的发展及破坏形态3且腹筋配置量较小时，斜拉破坏，腹筋用量太少，起不到应有的作用四、有腹筋梁的抗剪机制 2. 裂缝的发展及破坏形态设计时应避免出现此设计时应避免出现此二种破坏形态二种破坏形态其他：锚固失效和局部积压其他：锚固失效和局部积压四、有腹筋梁的抗剪机制 3. 抗剪机制以剪

5、压破坏为例以剪压破坏为例Vdsinsin, 0coscos, 0bvdicubiscTTVVVVYTVTCXVuVcCcViTsaTvTb五、影响有腹筋梁抗剪承载力的因素 1. 剪跨比-和无腹筋梁类似0.40.30.20.10123450bhfVcc斜压剪压斜拉PPaa五、影响有腹筋梁抗剪承载力的因素 2. 混凝土的强度与腹筋的配筋量混凝土的强度提高在一定的范围内在一定的范围内，腹筋配筋率增大抗剪承载力提高抗剪承载力提高六、受弯构件抗剪承载力分析1. 无腹筋梁的抗剪承载力VuVcCcVdViTsa忽略ViVdbhh0As1h0)21(, 0, 0, 0010010101hhhbaVMhbVYA

6、hbXcccssc由后二式cccff15 . 01实际上是剪压区的加载规律Vch0asAs1h0c六、受弯构件抗剪承载力分析1. 无腹筋梁的抗剪承载力cccff15 . 01Vch0asAs1h0c6时0max20. 0bhfVVccuu当40.3fcA时，取Nc=0.3fcA0 . 30 . 35 . 15 . 1/,5 . 1:33112/00时，取时，取集中荷载为主时均布荷载其它构件时，取；当时，取当）（假定反弯点在柱中点框架柱：hahHn柱的净高九、有轴力作用构件抗剪承载力 2. 有轴向压力作用构件的抗剪承载力0max25. 0bhfVccuNbhfVtu07. 00 . 175. 1

7、0minNhsAfbhfVsvyvtu07. 00 . 175. 100当N0.3fcA时，取N=0.3fcA九、有轴力作用构件抗剪承载力 3. 有轴向拉力作用构件的抗剪承载力tsvyvtuNhsAfbhfV2 . 00 . 175. 10000036. 0bhfhsAfVhsAftsvyvusvyv取时，当上式的计算值小于十、基本公式的应用 1. 基于承载力的斜截面配筋设计PPs0max)25. 02 . 0(bhfVVccu若不满足调整截面尺寸NNVVc2 . 007. 0按构造要求配箍筋，纵筋呢)25. 1 ()7 . 0(sin8 . 02 . 007. 00 . 175. 100sb

8、ybsvyvtuAfNNhsAfbhfVV预先选定求sAsvsvAyvtsvsvff /24. 0min选定s十、基本公式的应用 2.基于承载力的斜截面配筋校核PPsNNVVcu2 . 007. 0minsvsvNNVVVbhfVbscccu2 . 007. 0)25. 02 . 0(min0minsvsv十一、保证斜截面受弯的措施 1. 基本概念Mu斜VcCcTsTvTbZsvZsbZTs+TbMu正CcZsbbsvvsuZTZTZTM斜ZTTMbsu)(正ZsbZ正斜uuMM斜截面受弯承载力总能满足支座处纵筋锚固不足纵筋弯起、切断不当异常情况需采取构造措施正截面的配筋（后部分弯起）十一、保

9、证斜截面受弯的措施 2. 抵抗弯矩图qAB325ab3211125125125抵抗弯矩图弯矩图抵抗弯矩)5 . 0(0bffAhAfMMcyssyuRssiRRiAAMM/画出每个截面的抵抗弯矩抵抗弯矩图1、2、3分别为、 、 筋的充分利用点2、3、a分别为、 、 筋的不需要点设计时，应尽量使抵抗弯设计时，应尽量使抵抗弯矩图包住弯矩图，且两者矩图包住弯矩图，且两者越近越经济越近越经济十一、保证斜截面受弯的措施 3. 纵向受力钢筋在支座处的锚固ABqlasMAMB开裂前A处的弯矩为MA开裂后斜截面的弯矩为MBABMM开裂后钢筋的拉力Ts明显增大。若las不够则容易发生锚固破坏十一、保证斜截面受弯

10、的措施 3. 纵向受力钢筋在支座处的锚固ABqlasMAMB简支板或连续板下部纵筋伸入支座的长度dlas5纵向钢筋的直径十一、保证斜截面受弯的措施 3. 纵向受力钢筋在支座处的锚固ABqlasMAMB简支梁或连续梁简支端下部纵筋伸入支座的长度时当07 . 0bhfVt纵向钢筋的直径dlas5时当07 . 0bhfVtdlas12带肋钢筋：dlas15光圆钢筋：如梁内支座处的锚固不能满足上述要求，应采取加焊锚固如梁内支座处的锚固不能满足上述要求，应采取加焊锚固钢板等有效措施钢板等有效措施十一、保证斜截面受弯的措施 4. 纵向受力钢筋的弯起纵筋的弯起必须满足三方面的要求：*保证正截面的受弯承载力保

11、证正截面的受弯承载力*保证斜截面的受剪承载力保证斜截面的受剪承载力*保证斜截面的受弯承载力保证斜截面的受弯承载力计算确定构造确定计算及构造确定十一、保证斜截面受弯的措施 4. 纵向受力钢筋的弯起几何中心轴3211acdeADE2002/01hs d在2点以外保证正截面受弯保证斜截面受弯见下面分析十一、保证斜截面受弯的措施 4. 纵向受力钢筋的弯起几何中心轴3211acdeADE2002/01hs TsTbs1ZZsb 未弯起时ZTZTMbsu斜弯起后sbbsuZTZTM斜保证不发生斜截面破坏ZZsZsbcossin1sin)cos1 (1Zs十一、保证斜截面受弯的措施 4. 纵向受力钢筋的弯起

12、TsTbs1ZZsb sin)cos1 (1Zs0)77. 091. 0(hZ 取010010)445. 0525. 0(,60)319. 0372. 0(,45hshs统一取015 . 0 hs 十一、保证斜截面受弯的措施 4. 纵向受力钢筋的截断ACB ls1acb12跨中受拉钢筋一般不截断；跨中受拉钢筋一般不截断；支座负筋的截断应符合下列规定（若在理论切断点截断应力集中支座负筋的截断应符合下列规定（若在理论切断点截断应力集中出现弯剪裂缝实际弯矩增大不安全）出现弯剪裂缝实际弯矩增大不安全）延伸长度，具体数值可参书P195十二、深受弯构件的斜截面受剪承载力 1. 均布荷载下bhl0shsvA

13、svAsh0000006)/5(3)2/(25. 13)/8(7 . 0hsAfhlhsAfhlbhfhlVvshyhhsvyvtu当l0/h2.0时，取l0/h=2.0竖向箍筋水平分布筋十二、深受弯构件的斜截面受剪承载力 1. 集中荷载下（包括集中荷载在支座截面产生的剪力超过75%的情况）bhl0shsvAsvAsh000006)/5(3)2/(175. 1hsAfhlhsAfhlbhfVvshyhhsvyvtu当l0/h2.0时，取=0.25；当2.0l0/h0.3fcA时，取Nc=0.3fcA当3时，取=3。八、有轴力作用构件抗剪承载力八、有轴力作用构件抗剪承载力5. 5. 钢筋混凝土圆

14、柱的抗剪承载力钢筋混凝土圆柱的抗剪承载力sDVsAsv1fyv45a a bi1sinssvyviVA fi计算复杂，有必要作简化八、有轴力作用构件抗剪承载力八、有轴力作用构件抗剪承载力5. 5. 钢筋混凝土圆柱的抗剪承载力钢筋混凝土圆柱的抗剪承载力111248svyvsvyvsA fA fDVDssaasbaaVsAsv1fyv/sD /412svyvsA fVDs八、有轴力作用构件抗剪承载力八、有轴力作用构件抗剪承载力5. 5. 钢筋混凝土圆柱的抗剪承载力钢筋混凝土圆柱的抗剪承载力sDVsAsv1fyv45a a bi2max0.25uccVf D2min1.00.0831.5utcVf DN121.0 0.0831.52svyvutcAfVf DDNs当Nc0.3fcA时，取Nc=0.3fcA八、有轴力作用构件抗剪承载力八、有轴力作用构件抗剪承载力5. 5. 钢筋混凝土圆柱的抗剪承载力钢筋混凝土圆柱的抗剪承载力sDVsAsv1fyv45a a bi00.44ctVfbh最小配箍率最小配箍率Vch0asAsVch0asAskh0发生斜拉破坏的无腹筋梁发生斜拉破坏的无腹筋梁01.751.0ctVf bh=3.0配置最少量的箍筋时配置最少量的箍筋时0svuyvAVfkhs九、箍筋的构造要求九、箍筋的构造要求最小配箍率最小配箍率Vch0asAsmin0