水工钢筋混凝土结构斜截面承载力计算

受弯弯构构件件斜斜截截面面承承载载力力计计算算受弯弯构构件件在在荷荷载载作作用用下下，，同同时时产产生生弯弯矩矩和和剪剪力力。。在弯弯矩矩区区段段，，产产生生正正截截面面受受弯弯破破坏坏；；在剪剪力力较较大大的的区区段段，，产产生生斜斜截截面面受受剪剪破破坏坏。。荷载载小小时时钢钢筋筋砼砼梁梁应应力力状状态态同同匀匀质质弹弹性性梁梁。。受弯弯构构件件斜斜截截面面承承载载力力计计算算第四四章章钢钢筋筋砼砼受受弯弯构构件件斜斜截截面面承承载载力力计计算算概述述第四四章章钢钢筋筋砼砼受受弯弯构构件件斜斜截截面面承承载载力力计计算算概述述★匀质质弹弹性性材材料料梁梁应应力力状状态态第四四章章钢钢筋筋砼砼受受弯弯构构件件斜斜截截面面承承载载力力计计算算概述述主拉拉应应力力达达到到抗抗拉拉强强度度，，出出现现与与其其相相垂垂直直的的裂裂缝缝。。为防防止止正正截截面面破破坏坏，，须须配配纵向向钢钢筋筋。为防防止止斜斜截截面面破破坏坏，，须须配配弯起起钢钢筋筋及及箍箍筋筋（腹腹筋筋））。第四四章章钢钢筋筋砼砼受受弯弯构构件件斜斜截截面面承承载载力力计计算算4.1无腹腹筋筋梁梁斜斜截截面面上上的的应应力力状状态态及及破破坏坏形形态态第一一节节无无腹腹筋筋梁梁斜斜截截面面上上的的应应力力状状态态及及破破坏坏形形态态无腹腹筋筋是是仅仅配配纵纵向向钢钢筋筋而而无无腹腹筋筋的的梁梁。。斜裂裂缝缝的的种种类类：：第四四章章钢钢筋筋砼砼受受弯弯构构件件斜斜截截面面承承载载力力计计算算第一一节节无无腹腹筋筋梁梁斜斜截截面面上上的的应应力力状状态态及及破破坏坏形形态态4.1无腹腹筋筋梁梁斜斜截截面面上上的的应应力力状状态态及及破破坏坏形形态态一.斜裂裂缝缝发发生生前前后后梁梁内内应应力力状状态态的的变变化化第四四章章钢钢筋筋砼砼受受弯弯构构件件斜斜截截面面承承载载力力计计算算4.1无腹腹筋筋梁梁斜斜截截面面上上的的应应力力状状态态及及破破坏坏形形态态斜截截面面上上平平衡衡MA和VA的力力有有：：①纵纵向向钢钢筋筋的的拉拉力力T；②余余留留剪剪压压面面(AA')上砼砼承承担担的的剪力力Vc及压压力力C；③骨骨料料咬咬合合力力Va,垂直直分分量量Vy；④纵纵筋筋的的“销栓栓力力”Vd。MA：外外荷荷载载在在斜斜截截面面上上引引起起的的弯弯矩矩；；VA：外外荷荷载载在在斜斜截截面面上上引引起起的的剪剪力力；；力的的平平衡衡：：力矩矩的的平平衡衡：：第四四章章钢钢筋筋砼砼受受弯弯构构件件斜斜截截面面承承载载力力计计算算4.1无腹腹筋筋梁梁斜斜截截面面上上的的应应力力状状态态及及破破坏坏形形态态★斜裂裂缝缝发发生生后后应应力力状状态态的的变变化化一开开裂裂砼砼承承担担的的剪剪应应力力增增大大；；余留留截截面面AA'来抵抵抗抗剪剪力力。。穿过过斜斜裂裂缝缝的的纵纵筋筋应应力力增增大大；；斜裂裂缝缝出出现现前前，，各各截截面面纵纵筋筋拉拉力力由由该该截截面面弯弯矩矩决决定定；；斜裂裂缝缝出出现现后后，，截截面面B钢筋筋拉拉力力决决定定于于截截面面A的弯弯矩矩，，MA>MB。压区区砼砼的的压压应应力力上上升升；；纵筋筋拉拉力力突突增增，，斜斜裂裂缝缝向向上上开开展展，，受受压压区区砼砼面面积积缩缩小小。。砼沿沿纵纵筋筋受受到到撕撕裂裂力力。。由于于Vd作用用。。集中中荷荷载载简简支支梁梁剪跨跨比比h0a二.无腹腹筋筋梁梁的的斜斜截截面面受受剪剪破破坏坏形形态态第四四章章钢钢筋筋砼砼受受弯弯构构件件斜斜截截面面承承载载力力计计算算4.1无腹腹筋筋梁梁斜斜截截面面上上的的应应力力状状态态及及破破坏坏形形态态★

（l>3）一出出现现斜斜裂裂缝缝，，很很快快形形成成临界界斜斜裂裂缝缝，延伸伸到到梁梁顶顶集集载载作作用用点点，，整整个个截截面面裂裂通通。。承载载力力急急剧剧下下降降，，破坏坏荷荷载载比比斜斜裂裂缝缝形形成成时时的的荷荷载载增增加加不不多多，，脆性性性性质质显显著著。。砼余留留截截面面上上剪剪应应力力上上升升，，主主拉拉应应力力超超过过砼砼抗抗拉拉强强度度而而斜向向拉拉坏坏，，称称为为斜拉拉破破坏坏。破坏坏取决决于于砼砼的的抗抗拉拉强强度度。。P

f斜拉拉破破坏坏第四四章章钢钢筋筋砼砼受受弯弯构构件件斜斜截截面面承承载载力力计计算算4.1无腹腹筋筋梁梁斜斜截截面面上上的的应应力力状状态态及及破破坏坏形形态态P

f★（1<l<3）出现现垂垂直直裂裂缝缝和和微微细细的的斜斜裂裂缝缝，，—根形形成成临临界界斜斜裂裂缝缝，，压压区区砼砼截截面面不不裂裂通通。。破坏坏过过程程比比斜斜拉拉破破坏坏缓缓慢慢，，破破坏坏荷荷载载高高于于斜斜裂裂缝缝出出现现时时荷荷载载。。余留留截截面面主主压压应应力力超超过过砼砼在在压压力力和和剪剪力力共共同同作作用用下下的的抗抗压压强强度度而而破破坏坏，，称为为剪压压破破坏坏。破坏坏取取决决于于砼砼复复合合应应力力（（剪剪压压））的的强强度度。。剪压压破破坏坏第四四章章钢钢筋筋砼砼受受弯弯构构件件斜斜截截面面承承载载力力计计算算4.1无腹腹筋筋梁梁斜斜截截面面上上的的应应力力状状态态及及破破坏坏形形态态★（l<1）主压压应应力力的的方方向向沿沿支支座座与与荷荷载载作作用用点点的的连连线线。。靠近近支支座座梁梁腹腹部部出出现现大大体体平平行行的的斜斜裂裂缝缝，，梁梁腹腹被被分分割割成成几几个个倾倾斜斜的的受受压压柱柱体体。。过大大的的主主压压应应力力将将梁梁腹腹砼砼斜斜向向压压碎碎，，称称为为斜压压破破坏坏。破坏坏取取决决于于砼砼的的抗抗压压强强度度。。P

f斜压压破破坏坏第四四章章钢钢筋筋砼砼受受弯弯构构件件斜斜截截面面承承载载力力计计算算4.1无腹腹筋筋梁梁斜斜截截面面上上的的应应力力状状态态及及破破坏坏形形态态无腹腹筋筋梁梁的的受受剪剪破破坏坏都都是是脆脆性性的的。。斜拉拉破破坏坏为为受受拉拉脆脆性性破破坏坏，，脆脆性性性性质质最最显显著著；；斜压压破破坏坏为为受受压压脆脆性性破破坏坏；；剪压压破破坏坏界界于于受受拉拉和和受受压压脆脆性性破破坏坏之之间间。。第四四章章钢钢筋筋砼砼受受弯弯构构件件斜斜截截面面承承载载力力计计算算4.1无腹腹筋筋梁梁斜斜截截面面上上的的应应力力状状态态及及破破坏坏形形态态第四四章章钢钢筋筋砼砼受受弯弯构构件件斜斜截截面面承承载载力力计计算算4.1无腹腹筋筋梁梁斜斜截截面面上上的的应应力力状状态态及及破破坏坏形形态态三.影响响斜斜截截面面破破坏坏承承载载力力的的主主要要因因素素（一一））剪剪跨跨比比ll>3，斜拉拉破破坏坏；；l<1，斜压压破破坏坏；；1<l<3，剪压压破破坏坏。。随剪剪跨跨比比的的减减小小，，斜斜截截面面受受剪剪承承载载力力增增高高。。第四四章章钢钢筋筋砼砼受受弯弯构构件件斜斜截截面面承承载载力力计计算算4.1无腹腹筋筋梁梁斜斜截截面面上上的的应应力力状状态态及及破破坏坏形形态态剪跨跨比比反反映映了了弯弯矩矩和和剪剪力力的的相相对对大大小小，，也也是是正正应应力力和和剪剪应应力力的的相相对对关关系系。。由于于梁梁顶顶集集载载及及支支座座反反力力的的局局部部作作用用，，使使压压区区砼砼，，还还受受有有垂直直正正应应力力,减小小压压区区主主拉拉应应力力，，有有可可能能阻阻止止斜斜拉拉破破坏坏的的发发生生。。l值增增大大，，集集载载的的局局部部作作用用不不能能影影响响到到支支座座附附近近的的斜斜裂裂缝缝时时，，斜斜拉拉破破坏坏就就会会发发生生。。第四四章章钢钢筋筋砼砼受受弯弯构构件件斜斜截截面面承承载载力力计计算算4.1无腹腹筋筋梁梁斜斜截截面面上上的的应应力力状状态态及及破破坏坏形形态态（二二））砼砼强强度度砼强强度度反反映映了了砼砼的的抗抗压压强强度度和和抗抗拉拉强强度度，，对对受受剪剪承承载载力力有有很很大大的的影影响响。。随着着砼砼强强度度的的提提高高，，Vu与fcu近似似成成正正比比。。斜压压破破坏坏是是受受剪剪承承载载力力的的上上限限。。第四四章章钢钢筋筋砼砼受受弯弯构构件件斜斜截截面面承承载载力力计计算算4.1无腹腹筋筋梁梁斜斜截截面面上上的的应应力力状状态态及及破破坏坏形形态态（三三））纵纵筋筋配配筋筋率率越大大，，压压区区面面积积越越大大，，受受剪剪面面积积也也越越大大，，并并使使纵纵筋筋的的销销栓栓作作用用也也增增加加。。增增大大纵纵筋筋面面积积还还可可限限制制斜斜裂裂缝缝的的开开展展，，增增加加骨骨料料咬咬合合力力。。（四四））截面面形形状状T形截截面面受受压压翼翼缘缘增增加加了了剪剪压压区区面面积积，，对对斜斜拉拉破破坏坏和和剪剪压压破破坏坏的的受受剪剪承承载载力力有有提提高高（（20%），，但但对对斜斜压压破破坏坏的的受受剪剪承承载载力力并并没没有有提提高高。。无腹腹筋筋梁梁受受剪剪承承载载力力很很低低，，且且一一出出现现斜斜裂裂缝缝就就迅迅速速发发展展为为临临界界斜斜裂裂缝缝，，梁梁内内一一般般不不允允许许不不配配腹腹筋筋。。一、、腹腹筋筋的的作作用用(1)与斜斜裂裂缝缝相相交交的的腹腹筋筋承承担担很很大大一一部部分分剪剪力力。。第二二节节有有腹腹筋筋梁梁斜斜截截面面受受剪剪承承载载力力计计算算(2)箍筋筋控控制制斜斜裂裂缝缝的的开开展展，，增增加加剪剪压压区区的的面面积积，，使使Vc增加加，骨骨料料咬咬合合力力Va也增增加加；(3)吊住住纵纵筋筋，，延延缓缓了了撕撕裂裂裂裂缝缝的的开开展展，，增强强纵纵筋筋销销栓栓作作用用Vd；（4）配置置箍箍筋筋对对斜斜裂裂缝缝开开裂裂荷荷载载没没有有影影响响。。第四四章章钢钢筋筋砼砼受受弯弯构构件件斜斜截截面面承承载载力力计计算算4.2有腹腹筋筋梁梁斜斜截截面面受受剪剪承承载载力力计计算算第四章章钢钢筋筋砼受受弯构构件斜斜截面面承载载力计计算4.2有腹筋筋梁斜斜截面面受剪剪承载载力计计算第四章章钢钢筋筋砼受受弯构构件斜斜截面面承载载力计计算4.2有腹筋梁斜斜截面受剪剪承载力计计算二、有腹筋筋梁的破坏坏形态腹筋配置少少且剪跨比比较大时，，发生斜拉拉破坏。腹筋配置多多或剪跨比很小小时，发生生斜压破坏坏，破坏时腹筋筋未能达到到屈服强度度。腹筋配置较较适当发生生剪压破坏坏。破坏由于腹腹筋屈服不不能再控制制斜裂缝开开展，使斜斜裂缝顶端端砼余留截截面发生剪剪压破坏。。腹筋数量是决定有腹腹筋梁受剪剪承载力的的主要因素素，剪跨比比、砼强度度等级及纵纵筋配筋率率等对受剪剪承载力也也有影响。。第四章钢钢筋砼受受弯构件斜斜截面承载载力计算4.2有腹筋梁斜斜截面受剪剪承载力计计算第四章钢钢筋砼受受弯构件斜斜截面承载载力计算4.2有腹筋梁斜斜截面受剪剪承载力计计算三、有腹筋筋梁斜截面面受剪承载载力计算公公式针对剪压破破坏进行设设计。(一)仅配箍筋梁梁的受剪承载载力的计算算公式——砼的受剪承承载力；——箍筋的受剪剪承载力；；——砼和箍筋的的受剪承载载力。——-剪力设计值值。(包括γ0和ψ值在内)取决于斜裂裂缝的水平平投影长度和箍筋筋的数量。。(二)的计算公式式配箍率rsvAsv——设置在同一一截面内的的箍筋截面面面积；Asv1——单肢箍筋截截面面积；；n——箍筋肢数；；s——箍筋沿梁轴轴向的间距距；b——梁宽。第四章钢钢筋砼受受弯构件斜斜截面承载载力计算4.2有腹筋梁斜斜截面受剪剪承载力计计算由于斜裂缝缝的水平投投影长度计计算困难，，裂缝尖端端的箍筋应应力值不易易确定，通通过试验确确定。。第四章钢钢筋砼受受弯构件斜斜截面承载载力计算4.2有腹筋梁斜斜截面受剪剪承载力计计算规范对承受受一般荷载载的矩形、、T形和工形截截面的受弯弯构件(包括连续梁梁和约束梁梁)给出计算公公式：fc——砼轴心抗压压强度设计计值；b——矩形截面的的宽度或T形、工形截截面的腹板板宽度；h0——截面有效高高度；fyv——箍筋抗拉强强度设计值值，不大于310N／mm2。第四章钢钢筋砼受受弯构件斜斜截面承载载力计算4.2有腹筋梁斜斜截面受剪剪承载力计计算试验表明，，承受集中中荷载为主主的矩形截截面梁，按按式(4-7)计算不够安安全。规范对集中中荷载作用用下(包括作用有有多种荷载载，且集中中荷载对支支座截面或或节点边缘缘所产生的的剪力值占占总剪力值值的75％以上的情情况)的矩形截面面独立梁(包括连续梁梁和约束梁梁)给出了计算算的公式：：——计算剪跨比比，a——集中荷载作作用点至支支座截面或或节点边缘缘的距离。。<1．4时，取＝＝1．4；当>3时，取＝＝3。T形和工形截截面梁按式式(4-7)计算。第四章钢钢筋砼受受弯构件斜斜截面承载载力计算4.2有腹筋梁斜斜截面受剪剪承载力计计算解决办法：：箍筋加密或或加粗；增大构件截截面尺寸；；提高砼强度度等级。纵筋弯起成成为斜筋或或加焊斜筋筋；纵筋可能弯弯起时，用用弯起的纵纵筋抗剪可可收到较好好的经济效效果。所配的箍筋筋不能满足足抗剪要求求。第四章钢钢筋砼受受弯构件斜斜截面承载载力计算4.2有腹筋梁斜斜截面受剪剪承载力计计算与斜裂缝相相交的弯筋筋应力达到到抗拉强度度设计值。。—同一弯起平平面内弯筋筋截面面积积；—弯筋与构件件纵向轴线线的夹角。。(三)抗剪弯起钢钢筋的计算算第四章钢钢筋砼受受弯构件斜斜截面承载载力计算4.2有腹筋梁斜斜截面受剪剪承载力计计算计算第一排排弯筋取支支座边缘剪剪力设计值值；；仅承受直接接作用在构构件顶面分分布荷载的的受弯构件件，可取距距支座边为为处的剪力设设计值；计算以后每每一排弯筋筋，取用前前一排弯筋筋弯起点处处的剪力设设计值。。弯筋计算进进行到最后后一排弯筋筋进入控控制区区段为止。。★剪力设计值值的取值第四章钢钢筋砼受受弯构件斜斜截面承载载力计算4.2有腹筋梁斜斜截面受剪剪承载力计计算配箍率超过过一定值，，箍筋屈服服前，斜压压杆砼已压压坏，取斜压破坏坏为受剪承承载力上限限。斜压破坏取取决于砼的的抗压强度度和截面尺尺寸。为防止发生生斜压破坏坏和斜裂缝缝开展过大大，规范规定，，构件截面面需满足：：五、构件截截面尺寸或或砼强度等等级的下限限一般梁T形或工形截截面简支梁梁第四章钢钢筋砼受受弯构件斜斜截面承载载力计算4.2有腹筋梁斜斜截面受剪剪承载力计计算——支座边缘截截面的剪力力设计值；；b——矩形截面的的宽度，T形或工形截截面的腹板板宽度；——截面的腹板板高度。式中矩形bhwbhwT形工形hwb截面尺寸不不满足要求求？第四章钢钢筋砼受受弯构件斜斜截面承载载力计算4.2有腹筋梁斜斜截面受剪剪承载力计计算六、防止腹腹筋过少过过稀腹筋间距过过大，可能能出现不与与腹筋相交交的斜裂缝缝，腹筋无无从发挥作作用。较密的箍筋筋对抑制斜斜裂缝宽度度有利。限制腹筋的的最大间距距。。第四章钢钢筋砼受受弯构件斜斜截面承载载力计算4.2有腹筋梁斜斜截面受剪剪承载力计计算第四章钢钢筋砼受受弯构件斜斜截面承载载力计算4.2有腹筋梁斜斜截面受剪剪承载力计计算当配箍率小小于一定值值，斜裂缝出出现后，箍箍筋因不能能承担斜裂裂缝截面砼砼退出工作作释放出来来的拉应力力，而很快快达到屈服服，发生突突然性的脆脆性破坏。。为防止斜拉拉破坏，规范规定定当时时，配箍箍率应满足足：——箍筋的最小小配筋率。。I级钢筋II级钢筋第四章钢钢筋砼受受弯构件斜斜截面承载载力计算4.3钢筋砼梁的的斜截面受受弯承载力力第三节钢筋砼梁的的斜截面受弯弯承载力一、问题的的提出梁全长纵筋筋不切断不不弯起，必必然满足任任何斜截面面的抗弯要要求。纵筋被切断断或弯起时时，斜截面面抗弯有可可能成为问问题。为节约钢材材，可根据据设计弯矩矩图的变化化将钢筋弯弯起作受剪剪钢筋或截截断。但钢钢筋的弯起起和截断均均应满足受受弯承载力力的要求。。二、抵抗弯弯矩图的绘绘制第四章钢钢筋砼受受弯构件斜斜截面承载载力计算4.3钢筋砼梁的的斜截面受受弯承载力力抵抗弯矩图图是各截面面实际能够够抵抗的弯弯矩图形。。图形上纵坐坐标是截面面实际能够够抵抗的弯弯矩值，可可根据截面面实有的纵纵筋截面面面积求得。。第四章钢钢筋砼受受弯构件斜斜截面承载载力计算4.3钢筋砼梁的的斜截面受受弯承载力力某梁的负弯弯矩区段的的配筋情况况按钢筋的面面积比划分分各根钢筋筋承担的弯弯矩Mui第四章钢钢筋砼受受弯构件斜斜截面承载载力计算4.3钢筋砼梁的的斜截面受受弯承载力力(一)纵筋的理论论切断点与与充分利用用点F是钢筋4的理论切断断点和钢筋筋1、2、3的充分利用用点。(二)钢筋切断与与弯起时MR图的表示方方法钢筋切断是是一个陡坎坎，弯起是是一斜坡。。（三）MR图与M图的关系MR图必须包住住M图以保证正正截面的抗抗弯要求。。第四章钢钢筋砼受受弯构件斜斜截面承载载力计算4.3钢筋砼梁的的斜截面受受弯承载力力第四章钢钢筋筋砼受弯弯构件斜斜截面承承载力计计算4.3钢筋砼梁梁的斜截截面受弯弯承载力力（一）切切断纵筋筋时如何何保证斜斜截面受受弯承载载力三.如何保证证斜截面面受弯承承载力规范规定定实际切断断点离充充分利用用点的距离离:V<Vc/rd1.2laVVc/rd1.2la+h0实际切断断点离理理论切断断点的距离离20d。纵筋不宜宜在受拉拉区切断断。第四章钢钢筋砼受弯构构件斜截面承承载力计算4.3钢筋砼梁的斜斜截面受弯承承载力（二）纵筋弯弯起时如何保保证斜截面受受弯承载力斜截面AB上弯矩为MA，保证斜截面受受弯承载力，，要求：zbza—弯起点至充分分利用点距离离。当与腹筋最大大间距要求矛矛盾时？第四章钢钢筋砼受弯构构件斜截面承承载力计算4.4钢筋骨架的构构造第四节钢钢筋骨架的的构造一.箍筋构造(一)箍筋的形状箍筋常用封闭闭式，配有受受压钢筋的梁梁，须用封闭闭式。绑扎骨骨架中双肢箍箍筋最多能扎扎结4根排在一排的的纵向受压钢钢筋，否则用用四肢箍筋；；当梁宽大于于400mm，一排纵向受受压钢筋多于于3根时，可用四四肢箍筋。(二)箍筋最小直径径梁高h>800mm，≮≮8mm；梁高h＝250～800mm，≮6mm；梁高h<250mm，≮≮4mm。有纵向受压钢钢筋时，≮≮d／4箍筋直径≯10mm。第四章钢钢筋砼受弯构构件斜截面承承载力计算4.4钢筋骨架的构构造(三)箍筋的布置按计算需要箍箍筋时，可沿梁全长均均匀布置，也也可在梁端剪剪力大处布得得密些。按计算不需箍箍筋时，h>300mm，仍沿全梁布布置；h＝150～300mm，在端部各1/4跨度内布；h＜150mm，可不布箍筋筋。有集载时，仍仍沿梁全长布布置。(四)箍筋的最大间间距不大于表4-1的数值。有受压钢筋时时：绑扎骨架≯15d，焊接骨架架中≯20d，在任何情况下下≯400mm；一排纵向受压压筋多于5根且直径大于于18mm，≯10d。绑扎纵筋的搭搭接长度内，，钢筋受拉，≯≯5d，且≯100mm；钢筋受压，≯≯10d，且≯200mm。第四章钢钢筋砼受弯构构件斜截面承承载力计算4.4钢筋骨架的构构造二.纵向钢筋的构构造(一)纵向受力钢筋筋的接头(二)纵向受力钢筋筋在支座中的的锚固(1)V≤Vc／γdlas≥5d；(2)V>Vc／γdlas≥10d(等高肋钢筋)；las≥12d(月牙肋钢筋)；las≥15d(光面钢筋)。第四章钢钢筋砼受弯构构件斜截面承承载力计算4.4钢筋骨架的构构造(三)架立钢筋的配配置梁跨l<4m，d≮6mm；l＝4～6m，d≮8mm；l>6m，d≮10mm。(