建筑结构正截面抗弯及斜截面抗剪承载力

4钢筋混凝土构件14.1钢筋混凝土受弯构件4钢筋混凝土构件目录24钢筋混凝土构件1了解构件在受弯、受剪、受压、受扭时的破坏特点；2熟悉各基本构件的构造要求；3会运用公式对各种构件进行简单的承载力及配筋计算。

34.1钢筋混凝土受弯构件4建筑物中梁、板均为受弯构件，它承受由荷载产生的弯矩和剪力。在弯矩作用下，构件可能发生正截面受弯破坏(图4.1(a))，在弯矩和剪力共同作用下，构件也可能发生斜截面受剪或受弯破坏(图4.1(b))。4.1.1受弯构件的基本构造要求4.1钢筋混凝土受弯构件5图4.1受弯构件破坏形式

4.1钢筋混凝土受弯构件64.1.1.1截面形式和尺寸梁的截面形式，常见的有矩形、T形及花篮形等。板的截面形式，常见的有矩形、空心板及槽形板等(图4.2)。板与梁的主要区别在于宽高比不同，板的宽度远大于高度。4.1钢筋混凝土受弯构件7图4.2梁、板截面形式（a）、（e）矩形；（b）T形；（c）花篮形；（d）I形；（f）形；（g）空心类

4.1钢筋混凝土受弯构件8（1）梁的截面尺寸梁的截面尺寸除了满足强度条件外，还应满足刚度要求和施工的方便。从刚度条件看，构件截面高度可根据高跨比(h／l0)来估计，见表4.1。为了施工方便，便于模板周转，梁高h一般取50mm的模数递增，对于高度大于800mm的梁，取100mm的模数递增。常用的梁高h有250mm、300mm、…、750mm、800mm、900mm、1000mm等。4.1钢筋混凝土受弯构件9表4.1梁、板截面高跨比h/l0

注：表中l0为梁的计算跨度。当l0≥9m时，表中数值宜乘以1.2。

4.1钢筋混凝土受弯构件10梁的高度确定定之后，梁的的截面宽度b可由常用的的高宽比估计计。例如：矩形截面梁h／b=2.0～3.5T形截面梁h／b=2.5～4.0上述要求并非非严格规定，，宜根据具体体情况灵活掌掌握。目前常常用的梁宽有有120mm、150mm、180mm、200mm、220mm、、250mm，之后以50mm的模模数递增。4.1钢钢筋混凝土受受弯构件11（2）板的厚厚度板的厚度应满满足强度和刚刚度的要求。。从刚度条件件看，板的厚厚度不宜小于于表4.1的的规定。现浇浇板的厚度还还应不小于表4.2所列数值。4.1钢钢筋混凝土受受弯构件12板的类别最小厚度单向板屋面板60民用建筑楼板60工业建筑楼板70行车道下的楼板80双向板80密肋楼盖面板50肋高250悬臂板（固定端）悬臂长度不大于500mm60悬臂长度1200mm100无梁楼板150现浇空心楼盖200表4.2现现浇钢筋混混凝土板的最最小厚度（mm）4.1钢钢筋混凝土受受弯构件134.1.1.2受弯弯构件的钢筋筋受弯构件的钢钢筋有两类，，即受力钢筋筋与构造钢筋筋。受力钢筋筋由承载力计计算确定，构构造钢筋是考考虑在计算中中未估计到的的影响(例如如温度变化、、混凝土收缩缩应力等)和和施工需要而而设置的。（1）梁梁中一般布置置的钢筋有纵纵向受力钢筋筋、箍筋、弯弯起钢筋和架架立钢筋(图4.3)。当梁的截截面高度较大大时，还应在在梁的侧面设设置构造钢筋筋。4.1钢钢筋混凝土受受弯构件14图4.3梁梁内钢筋布布置4.1钢钢筋混凝土受受弯构件15①纵向受力钢钢筋布置于梁梁的受拉区，，承受由弯矩矩作用而产生生的拉力。有有时在梁的受受压区，也配配置纵向受力力钢筋与混凝凝土共同承受受压力。其数数量应通过计计算来确定，，宜采用HRB500、、HRB400、HRBF400、、HRBF500钢筋。。②箍筋承受由由弯矩和剪力力在梁内产生生的主拉应力力作用，除保保证斜截面强强度外，箍筋筋还通过绑扎扎或焊接把其其他钢筋连接接在一起，形形成空间骨架架。箍筋的数数量应根据计计算确定。4.1钢钢筋混凝土受受弯构件16箍筋的肢数：：当梁的宽度度b≤150mm时，，可采用单肢肢(图4.4（a）)；当b≤400mm，，且一层内的的纵向受压钢钢筋不多于4根时，采用用双肢箍筋(图4.4（b）、（c））)；当b>400mm，，且一层内内的纵向受压压钢筋多于3根（图（d）），或当梁梁的宽度b≤≤400mm，但一层层内的纵向受受压钢筋多于于4根时，应应设置复合箍箍筋(图(e))。梁内箍筋宜采采用HPB300级钢筋筋，有时也采采用HRB400级钢筋筋。4.1钢钢筋混凝土受受弯构件17图4.4箍箍筋的形式式和肢数4.1钢钢筋混凝土受受弯构件18③弯起钢筋是是为保证斜截截面强度而设设置的，一般般可将纵向受受力钢筋弯起起而形成，有有时也专门设设置弯起钢筋筋，以满足纵纵向受力钢筋筋和斜截面的的需要。钢筋筋的弯起角度度一般为45°，当梁高高h>800mm时，采采用60°。。④架立钢筋布布置于梁的受受压区，它平平行于纵向受受拉钢筋，以以固定箍筋的的正确位置，，承受由于混混凝土收缩及及温度变化所所产生的应力力。如在受压压区有受压纵纵向钢筋时，，受压钢筋可可兼作架立钢钢筋。架立钢钢筋的直径与与梁的跨度有有关，其常用用直径有8mm、10mm、12mm。4.1钢钢筋混凝土受受弯构件19⑤当梁的腹板板高度h≥450mm时时，在梁的两两个侧面应沿沿高度配置纵纵向构造钢筋筋，每侧纵向向构造钢筋的的截面面积不不应小于腹板板截面面积的的0.1％，，一般d=12～16mm，间距不不宜大于200mm。梁侧构造钢筋筋的作用是承承受因温度变变化、混凝土土收缩在梁的的中间部位引引起的拉应力力，防止混凝凝土在梁中间间部位产生裂裂缝，如图4.5所示。4.1钢钢筋混凝土受受弯构件20图4.5梁梁侧构造钢钢筋及拉筋布布置4.1钢钢筋混凝土受受弯构件21（2）板板中一般布置置两种钢筋，，即受力钢筋筋与分布钢筋筋(图4.6)。图4.6板板的配筋示示意图4.1钢钢筋混凝土受受弯构件22①受力钢筋沿沿板的跨度方方向设置，承承担由弯矩作作用而产生的的拉力。板中的受力钢钢筋通常采用用HPB300级或HRB335级级钢筋，常用用的直径为6mm、8mm、10mm、12mm。在同一一构件中，当当采用不同直直径的钢筋时时，其种类不不宜多于2种种，以免施工工不便。4.1钢钢筋混凝土受受弯构件23②分布钢筋与与受力钢筋垂垂直，设置在在受力钢筋的的内侧。分布布钢筋的作用用是将荷载均均匀地传给受受力钢筋，并并用来抵抗因因混凝土收缩缩及温度变化化而在垂直受受力钢筋方向向所产生的拉拉力，同时保保证浇筑混凝凝土时，受力力钢筋的设计计位置不变。。分布筋的直径径不小于6mm，间距为为200～250mm，，当集中荷荷载较大时，，分布钢筋截截面面积应适适当增加。如如在板的两个个方向均配置置受力钢筋，，则两方向的的钢筋均可兼兼作分布钢筋筋。4.1钢钢筋混凝凝土受弯构构件244.1.1.3钢钢筋的保保护层厚度度为了防止钢钢筋锈蚀，，保证钢筋筋与混凝土土间有足够够的粘结强强度,及在在火灾等情情况下避免免钢筋过早早软化，在在钢筋的外外面设置混混凝土保护护层。钢筋筋外缘至构构件边缘的的距离称作作保护层的的厚度。构件中受力力钢筋的保保护层厚度度不应小于于钢筋的直直径d，最最外层钢筋筋的保护层层厚度应符符合表4.3的规定。4.1钢钢筋混凝凝土受弯构构件25环境等级板墙壳梁柱一1520二a2025二b2535三a3040三b4050表4.3混混凝土土保护层的的最小厚度度c（mm）注：①混凝凝土强度等等级不大于于C25时时，表中保保护层厚度度数值应增增加5mm；②钢筋混凝凝土基础宜宜设置混凝凝土垫层，，基础中钢钢筋的混凝凝土保护层层厚度应从从垫层顶面算起起，且不应应小于40mm。4.1钢钢筋混凝凝土受弯构构件264.1.1.4截截面的有有效高度h0有效高度h0是指受拉钢钢筋的重心心至混凝土土受压边缘缘的距离，，如图4.7所示，它与与受力钢筋筋的直径及及排放有关关。在室内内正常环境境下，计算算时可近似似取：板：当混凝凝土强度大大于C25时，h0=h-20；梁：当混凝凝土强度大大于C25时，单排排h0=h-30；双排h0=h-60。4.1钢钢筋混凝凝土受弯构构件27图4.7梁梁、板板的有效高高度4.1钢钢筋混凝凝土受弯构构件284.1.2受弯弯构件正截截面的破坏坏形式大量试验表表明：随着着纵向受拉拉钢筋配筋筋率ρ的不不同，受弯弯构件正截截面可能产产生三种不不同的破坏坏形式，如如图4.8所示。4.1钢钢筋混凝凝土受弯构构件29图4.8梁梁的三三种破坏情情况（a）少筋筋梁（脆性性破坏）;（b）超超筋梁（脆脆性破坏））;（c）适筋梁梁（塑性破破坏）4.1钢钢筋混凝凝土受弯构构件30纵向受拉钢钢筋配筋率率ρ反映纵纵向受拉钢钢筋面积与与混凝土有有效面积的的比值：式中As——纵向受受拉钢筋截截面面积；；b——梁的截截面宽度；h0——梁的截面面有效高度(当验算最小小配筋时取取h)。=4.1钢钢筋混凝土受受弯构件31（1）少筋梁梁少筋梁的破坏坏特点是:受受拉区配置的的钢筋过少，，受拉区混凝凝土一旦开裂裂，受拉钢筋筋即屈服，破破坏前无明显显预兆，属于于脆性破坏。。工程中不允允许采用少筋筋梁。（2）超筋梁梁超筋梁的破坏坏特点是:在在梁内放置的的纵向受拉钢钢筋过多，在在荷载作用下下，受拉钢筋筋尚未屈服，，受压区混凝凝土已被压碎碎，不能再承承担压力，属属于脆性破坏坏。工程中不不允许将梁设设计成超筋梁梁。4.1钢钢筋混凝土受受弯构件32（3）适筋梁梁适筋梁的破坏坏特点是：在在梁内配置适适量的纵向受受拉钢筋，受受力时，钢筋筋首先进入屈屈服阶段，再再继续增加荷荷载后，混凝凝土受压破坏坏，我们称这这种破坏为““适筋破坏””。适筋梁的钢筋筋与混凝土均均能充分发挥挥作用，且破破坏不是突然然发生的，破破坏前有明显显预兆，裂缝缝与挠度有明明显的增长，，故适筋破坏坏属延性破坏坏。故梁在工工程实际中都都设计为适筋筋梁。4.1钢钢筋混凝土受受弯构件33通过对钢筋混混凝土梁的观观察和实验表表明，适筋梁梁从施加荷载载到破坏可分分为三个阶段段，如图4.9所示。Ⅰa阶段的应力状状态是抗裂验验算的依据。。Ⅱa阶段的应力状状态是裂缝宽宽度和变形验验算的依据。。Ⅲa阶段的应力状状态是构件正正截面承载力力计算的依据据。4.1钢钢筋混凝土受受弯构件34图4.9适适筋梁工作作的三个阶段段4.1钢钢筋混凝土受受弯构件353637383940414.1.2.2单筋筋矩形截面受受弯构件正截截面承载力的的计算公式仅在截面受拉拉区配置受力力钢筋的受弯弯构件为单筋筋受弯构件。。受弯构件正正截面承载力力计算是以适适筋梁Ⅲa阶阶段的应力状状态为依据。。（1）基本公公式单筋矩形截面面受弯构件正正截面承载力力计算简图如如图4.10所示，根据平平衡条件推导导如下：4.1钢钢筋混凝土受受弯构件42图4.10单单筋矩形形截面正截面面承载力计算算简图（a）单筋矩矩形截面;（（b）等效矩矩形应力图形形4.1钢钢筋混凝土受受弯构件43由∑Ｘ＝０得得由∑Ｍ＝０得得或式中fc——混凝土轴轴心抗压强度度设计值；α1——系数，当当混凝土强度度等级不超过过C50时，，α1取1.0，当当混凝土强度度等级为C80时，α1取0.94，，其间按线性性内插法取用用；(4.2)(4.1)(4.3)4.1钢钢筋混凝土受受弯构件44b——截面宽宽度；x——混凝土土受压区高度度；fy——钢筋抗拉拉强度设计值值；As——纵向受拉拉钢筋截面面面积；h0——截面有效效高度；Ｍu——构件截面面破坏时的极极限弯矩；Ｍ——作用在在构件截面上上的弯矩设计计值。4.1钢钢筋混凝土受受弯构件45（2）基本公公式适用条件件基本公式(4.1)、(4.2)、、(4.3)是在适筋条条件下建立的的。因此，基基本公式必须须满足下列条条件：或和式中ξb——热轧钢筋筋相对界限受受压区高度,见表4.4。ρmax——单筋矩形形截面适筋梁梁的最大配筋筋率,见见表4.5。ρmin——混凝土构构件中纵向受受力钢筋的最最小配筋率，，见表4.6。(4.6)(4.5)(4.4)4.1钢钢筋混凝土受受弯构件46表4.4混混凝土强度度等级小于等等于C50的的热轧钢筋相相对界限受压压区高度ξb表4.5单单筋矩形截截面适筋梁的的最大配筋率率ρmax（%）4.1钢钢筋混凝土受受弯构件470.20和45受力类型最小配筋百分率受压构件全部纵向钢筋强度级别500N/mm20.50强度级别400N/mm20.55强度级别300N/mm2、335N/mm20.60一侧纵向钢筋0.20受弯构件、偏心受拉、轴心受拉构件一侧的受拉钢筋中的较大值表4.6纵纵向受力钢钢筋的最小配配筋率ρmin(%)注：①受压构构件全部纵向向钢筋最小配配筋百分率，，当采用C60及以上强强度等级的混混凝土时，应按表表中规定增加加0.10；②板类受弯构构件（不包括括悬臂板）的的受拉钢筋，，当采用强度度级别400N/mm2、500N/mm2的钢筋时，其其最小配筋百百分率应允许许采用0.15和45ft/fy中中的较大值；；③偏心受拉构构件中的受压压钢筋，应按按受压构件一一侧纵向钢筋筋考虑；④受压构件的的全部纵向钢钢筋和一侧纵纵向钢筋的配配筋率以及轴轴心受拉构件件和小偏心受拉构构件一侧受拉拉钢筋的配筋筋率，均应按按构件的全截截面面积计算算；⑤受弯构件、、大偏心受拉拉构件一侧受受拉钢筋的配配筋率，应按按全截面面积积扣除受压翼缘面积积后的截面面面积计算；⑥当钢筋沿构构件截面周边边布置时，““一侧纵向钢钢筋”系指沿沿受力方向两两个对边中一边布置置的纵向钢筋筋。4.1钢钢筋混凝土受受弯构件48（3）基本公公式的应用在工程计算中中，受弯构件件正截面受弯弯承载力的计计算有两类情情况，即截面面设计和截面面复核。①截面设计已知：截面尺尺寸b×h，，混凝土强度度等级和钢筋筋级别，弯矩矩设计值M。。求：纵向受拉拉钢筋截面面面积。计算步骤：第一步：确定定材料强度设设计值。第二步：确定定截面的有效效高度h0。4.1钢钢筋混凝土受受弯构件49第三步：计算算混凝土受压压区高度x，，并判断是否否属于超筋梁梁：如x≤ξbh0，则不属于超超筋梁；如x>ξbh0，则属于超筋筋梁，说明截截面尺寸过小小，应加大截截面尺寸或提提高混凝土强强度等级重新新设计。4.1钢钢筋混凝土受受弯构件50第四步：计算算As，并验算是否否属于少筋梁梁，将x值代代入式(4.1)，可求求得纵向钢筋筋的截面面积积As如As≥ρminbh，则不会会发生少筋梁梁破坏。如As<ρminbh，则应按按最小配筋率率配筋，即取取As=ρminbh0。4.1钢钢筋混凝土受受弯构件51【例4.1】】4.1钢钢筋混凝土受受弯构件524.1钢钢筋混凝土受受弯构件5354555657②截面复核已知：截面尺尺寸b×h，，混凝土强度度等级和钢筋筋级别，弯矩矩设计值M，，纵向受拉钢钢筋截面面积积As。复核：截面是是否安全。第一步：计算算x，由式(4.1)得得：4.1钢钢筋混凝土受受弯构件58第二步：计算算Mu如x≤ξbh0且ρ≥ρmin，则为适筋梁梁，由式(4.3)得如x>ξbh0，则说明此类类梁属于超筋筋梁，即如ρ<ρmin，则为少筋梁梁，应将其受受弯承载力降降低使用或修修改设计。4.1钢钢筋混凝土受受弯构件59第三步：求出出Mu后，与弯矩设设计值M比较较：如Mu≥M，则截面面安全；如Mu<M，则截面面不安全。4.1钢钢筋混凝土受受弯构件60【例4.4;4.5】4.1钢钢筋混凝土受受弯构件6162636465666768697071727374757677787980818283848586874.1.2.3单单筋筋T形形截面面受弯弯构件件承载载力计计算将矩形形截面面受拉拉区的的混凝凝土挖挖去一一部分分，并并将受受拉钢钢筋集集中放放置，，即形形成图4.13中的T形截截面。。它和和原来来的矩矩形截截面相相比，，受弯弯承载载力不不仅不不会降降低，，而且且还节节省了了被挖挖去的的混凝凝土，，减轻轻了构构件自自重。。工程中中肋形形楼盖盖的梁梁、槽槽形板板、圆圆孔空空心板板、薄薄腹梁梁等构构件（（见图4.14），在在承载载力计计算时时，均均按T形截截面计计算。。4.1钢钢筋筋混凝凝土受受弯构构件88图4.13T形形截面面4.1钢钢筋筋混凝凝土受受弯构构件89图4.14T形形截面面梁、、板4.1钢钢筋筋混凝凝土受受弯构构件90（1））翼缘缘计算算宽度度T形截截面伸伸出部部分称称为翼翼缘，，中间间部分分为肋肋，或或称为为腹板板。肋肋部宽宽度为为b，，受压压翼缘缘宽度度为，，厚度度为，，截面面全高高为h（图4.13）。显显然，，T形形截面面的受受压区区翼缘缘宽度度增大大，将将使受受压区区高度度x减减小，，内力力臂z增大大，从从而使使截面面的受受弯承承载能能力提提高。。通过过试验验和理理论分分析表表明，，T形形梁受受力后后，翼翼缘上上的纵纵向压压应力力的分分布是是不均均匀的的，离离肋部部越远远数值值越小小。4.1钢钢筋筋混凝凝土受受弯构构件91因此，，当翼翼缘很很宽时时，考考虑到到远离离肋部部的翼翼缘部部分所所起的的作用用已很很小，，故在在实际际设计计中应应把翼翼缘限限制在在一定定的范范围内内，称称为翼翼缘的的计算算宽度度。。在范范围内内的压压应力力分布布假定定是均均匀的的，取取表4.7中的较较小值值。4.1钢钢筋筋混凝凝土受受弯构构件92按计算算跨度度按梁（（肋））净距距按翼缘缘高度度情况T形、I形截面倒L形截面肋形梁（板）独立梁肋形梁（板）1考虑2考虑—3考虑注：①①表中中b为为梁的的腹板板厚度度；②肋形形梁在在梁跨跨内设设有间间距小小于纵纵肋间间距的的横肋肋时，，可不不考虑虑表中中情况况3的的规定定；③加腋腋的T形、、I形形和倒倒L形形截面面，当当受压压区加加腋的的高度度hh不小于于hf′且且加腋腋的长长度bh不大于于3hh时，其其翼缘缘计算算宽度度可按按表中中情况况3的的规定定分别别增加加2bh(T形形、I形截截面)和bh(倒L形截截面)；④独立立梁受受压区区的翼翼缘板板在荷荷载作作用下下经验验算沿沿纵肋肋方向向可能能产生生裂缝缝时，，其计计算宽度应应取腹腹板宽宽度b。表4.7受受弯构构件受受压区区有效效翼缘缘计算算宽度度对于预预制T形梁，，设计计时应应采用用其实实际翼翼缘宽宽度。。4.1钢钢筋筋混凝凝土受受弯构构件93（2））T形形截面面的分分类根据中中和轴轴位置置不同同，将将T形形截面面分为为两类类：当x≤≤时时，为为第一一类T形截截面，，如图4.15（a）所示；；当x>时时，，为第第二类类T形形截面面，如如图4.15（b）所示。。4.1钢钢筋筋混凝凝土受受弯构构件94图4.15T形形截面面分类类4.1钢钢筋筋混凝凝土受受弯构构件95（3））两类类T形形截面面的判判别条条件当进行行T形形截面面受弯弯构件件承载载力计计算时时，首首先需需要判判别在在给定定的条条件下下属于于哪一一类T形截截面。。取两类类T形形截面面的界界限高高度，，由图4.16可知：：当时时，为为第一一类T形截截面。。当时时，为第第二类T形截面面。4.1钢钢筋筋混凝土土受弯构构件96图4.16受受压区区高度时时截面面计算应应力图形形4.1钢钢筋筋混凝土土受弯构构件97（4）基基本计算算公式①第一类类T形截截面截面承载载力计算算时，由由于不考考虑混凝凝土的受受拉作用用，对于于x≤的的第第一类T形截面面，受压压面积是是宽度为为 的矩矩形面积积，所以以这类截截面相当当于××h的矩形形截面。。这样，，如果将将改改换成b，则单单筋矩形形截面的的承载力力计算公公式，就就能适用用于第一一类T形形截面。。由图4.17的平衡条条件，可可得基本本计算公公式为：：(4.7)4.1钢钢筋筋混凝土土受弯构构件98基本计算算公式的的适用条条件：应指出的的是：对对于T形形截面，，计算配配筋率ρρ的宽度度应当是是梁肋宽宽度b，，而不是是受压面面积的翼翼缘宽度度。。此处ρρmin仍按肋宽宽为b的的矩形截截面(b×h)计算。。ρmin按表4.6取值值。(4.8)4.1钢钢筋筋混凝土土受弯构构件99图4.17第第一类类T形截截面应力力图形4.1钢钢筋筋混凝土土受弯构构件100②第二类类T形截截面受压区进进入肋部部，即，，受压区区为T形形的第二二类T形形截面。。由图4.18的平衡条条件，可可得基本本计算公公式：(4.9)(4.10)4.1钢钢筋筋混凝土土受弯构构件101第二类T形截面面弯矩较较大，所所需受拉拉钢筋较较多，因因此受压压区高度度x也较较大，一一般均能能满足ρρ≥ρmin，可不作作最小配配筋率验验算。为了充分分发挥受受拉钢筋筋的作用用，防止止超筋破破坏，基基本计算算公式必必须满足足条件：：4.1钢钢筋筋混凝土土受弯构构件102图4.18第第二类类T形截截面应力力图形4.1钢钢筋筋混凝土土受弯构构件103【例4.3】已已知一肋肋形楼盖盖的次梁梁，弯矩矩设计值值M=410kN·m，梁的的截面尺尺寸b××h=200mm×600mm，=1000mm，=90mm。混混凝土的的强度等等级为C20，，钢筋采采用HRB400级，，环境类类别为一一类。求受拉钢钢筋的截截面面积积As。4.1钢钢筋筋混凝土土受弯构构件104受弯构件件除了可可能沿正正截面发发生破坏坏外，在在弯矩和和剪力共共同作用用下，梁梁还有可可能发生生斜截面面的破坏坏。为防防止斜截截面的破破坏，应应使梁有有足够的的截面尺尺寸，并并配置箍箍筋和弯弯起钢筋筋(通称称梁的腹腹筋)。。箍筋同同纵向钢钢筋和架架立钢筋筋绑扎(或焊接接)在一一起，形形成钢筋筋骨架(图4.20)，使各各种钢筋筋在施工工时，保保证正确确位置。。4.1.3受弯构件斜截面承载力计算4.1钢钢筋筋混凝土土受弯构构件105图4.20梁梁内钢钢筋4.1钢钢筋筋混凝土土受弯构构件1064.1.3.1有有腹筋梁梁的斜截截面破坏坏形式有腹筋梁梁的破坏坏形式与与配箍率率有关。。配箍率率是箍筋筋截面积积与对应应的混凝凝土面积积的比值值，用ρρsv表示，如如图4.21所示，即即式中Asv——配置置在同一一截面内内箍筋的的各肢全全部截面面面积积，Asv=nAsv1；n——同同一截面面内箍筋筋的肢数数；Asv1——单肢肢箍筋的的截面面面积；b——截截面宽度度；s——沿沿梁的长长度方向向箍筋的的间距。。(4.11)4.1钢钢筋筋混凝土土受弯构构件107图4.21配配箍率率ρsv示意图4.1钢钢筋筋混凝土土受弯构构件108（1）斜斜压破坏坏（图4.22（a））破坏特征征：钢筋筋配置过过多，配配箍率ρρsv较大，箍箍筋应力力增长缓缓慢，在在箍筋应应力未达达到屈服服强度，，梁腹混混凝土即即达到抗抗压强度度，发生生斜压破破坏。斜斜压破坏坏属于脆脆性破坏坏。通过过控制梁梁的最小小截面尺尺寸和提提高混凝凝土的强强度等级级可以防防止斜压压破坏。。4.1钢钢筋筋混凝土土受弯构构件109图4.22斜斜截面面的破坏坏形式（（a）斜斜压破坏坏4.1钢钢筋筋混凝土土受弯构构件110（2）剪剪压破坏坏（图4.22（b））破坏特征征：钢筋筋配置适适量，配配箍率ρρsv适中中，，斜斜裂裂缝缝出出现现后后箍箍筋筋应应力力增增大大，，箍箍筋筋的的存存在在限限制制了了斜斜裂裂缝缝的的延延伸伸开开展展，，使使荷荷载载可可有有较较大大的的增增长长。。随随着着荷荷载载的的增增大大，，通通常常箍箍筋筋应应力力先先到到达达屈屈服服，，箍箍筋筋应应力力到到达达屈屈服服后后，，其其限限制制斜斜裂裂缝缝开开展展的的作作用用消消失失，，最最后后压压区区混混凝凝土土在在剪剪压压作作用用下下达达到到极极限限强强度度，，梁梁丧丧失失其其承承载载力力。。剪剪压压破破坏坏属属于于塑塑性性破破坏坏。。通通过过配配置置适适量量钢钢筋筋可可以以防防止止剪剪压压破破坏坏。。4.1钢钢筋筋混混凝凝土土受受弯弯构构件件111图4.22斜斜截截面面的的破破坏坏形形式式（b））剪剪压压破破坏坏4.1钢钢筋筋混混凝凝土土受受弯弯构构件件112（3））斜斜拉拉破破坏坏（图4.22（（c））））破坏坏特特征征：：钢钢筋筋配配置置过过少少，，配配箍箍率率ρρsv较小小，，梁梁腹腹斜斜裂裂缝缝一一出出现现，，箍箍筋筋应应力力立立即即屈屈服服，，箍箍筋筋对对斜斜裂裂缝缝开开展展的的限限制制作作用用已已不不存存在在。。斜斜拉拉破破坏坏属属于于脆脆性性破破坏坏。。通通过过控控制制最最小小配配箍箍率率可可以以防防止止斜斜拉拉破破坏坏。。4.1钢钢筋筋混混凝凝土土受受弯弯构构件件113图4.22斜斜截截面面的的破破坏坏形形式式（c））斜斜拉拉破破坏坏4.1钢钢筋筋混混凝凝土土受受弯弯构构件件1144.1.3.2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公公式式对于于梁梁斜斜截截面面的的三三种种破破坏坏形形式式，，可可以以用用控控制制最最小小配配箍箍率率来来防防止止斜斜拉拉破破坏坏；；采采用用截截面面限限制制条条件件(相相当当于于控控制制最最大大配配箍箍率率)的的方方法法防防止止斜斜压压破破坏坏。。对对于于剪剪压压破破坏坏，，则则给给出出受受剪剪承承载载力力计计算算公公式式，，用用以以确确定定所所需需配配置置的的箍箍筋筋及及弯弯起起钢钢筋筋。。如图4.23所示示，，其其斜斜截截面面的的受受剪剪承承载载力力是是由由混混凝凝土土、、箍箍筋筋和和弯弯起起钢钢筋筋三三部部分分组组成成的的。。4.1钢钢筋筋混混凝凝土土受受弯弯构构件件115图4.23斜斜截截面面受受剪剪承承载载力力组组成成4.1钢钢筋筋混混凝凝土土受受弯弯构构件件116即Vu=Vc+Vsv+Vsb(4.12)式中中Vu———受受弯弯构构件件斜斜截截面面受受剪剪承承载载力力设设计计值值；；Vc———剪剪压压区区混混凝凝土土受受剪剪承承载载力力设设计计值值；；Vsv———与与斜斜裂裂缝缝相相交交的的箍箍筋筋受受剪剪承承载载力力设设计计值值；；Vsb———与与斜斜裂裂缝缝相相交交的的弯弯起起钢钢筋筋受受剪剪承承载载力力设设计计值值。。以Vcs表示示混混凝凝土土和和箍箍筋筋的的总总受受剪剪承承载载力力。。即即斜斜截截面面受受剪剪承承载载力力为为：：Vu=Vcs+Vsb(4.13)4.1钢钢筋筋混混凝凝土土受受弯弯构构件件117（1））当当仅仅配配箍箍筋筋时时（图4.24）图4.24梁梁中中仅仅配配箍箍筋筋时时斜斜截截面面受受剪剪承承载载力力组组成成4.1钢钢筋筋混混凝凝土土受受弯弯构构件件118①矩矩形形、、T形形和和工工字字形形截截面面的的一一般般受受弯弯构构件件，，其其斜斜截截面面的的受受剪剪承承载载力力计计算算公公式式为为：：式中中V————受受弯弯构构件件斜斜截截面面上上的的最最大大剪剪力力设设计计值值；；ft——混凝土轴轴心抗拉强度度设计值；b——矩形截截面的宽度，，T形或I形形截面的腹板板宽度度；fyv——箍筋的抗抗拉强度设计计值；s——箍筋间间距。(4.14)4.1钢钢筋混凝土受受弯构件119对集中荷载作作用下的矩形形截面独立梁梁(包括作用用有多种荷载载，且其中集集中荷载对支支座截面或节节点边缘所产产生的剪力值值占总剪力值值的75％以以上的情况)：《混凝土结构构设计规范》》（GB50010——2010））规定：对于于上述情况下下的矩形截面面独立梁，其其斜截面的受受剪承载力计计算公式为：：4.1钢钢筋混凝土受受弯构件120式中λ——计计算截面的剪剪跨比，，，当λ<1.5时，，取λ=1.5，当λ>3时，取λλ=3；a——集中荷荷载作用点处处的截面(该该点处的截面面即为计算截截面)至支座座截面的距离离，计算截面面至支座之间间的箍筋应均均匀配置。(4.15)4.1钢钢筋混凝土受受弯构件121（2）同时配配有箍筋和弯弯起钢筋①矩形、T形形和工字形截截面的一般受受弯构件：式中Asb——同一弯起起平面内的弯弯起钢筋截面面面积；fyv——横向钢筋筋的抗拉强度度设计值（横横向钢筋为垂垂直直于纵向受力力钢筋的箍筋筋或间接钢筋筋）；αs——弯起钢筋筋与纵向梁轴轴线的夹角，，当h≤800mm时，ααs常取为45°°，当h>800mm时时，αs常取为60°°。(4.16)4.1钢钢筋混凝土受受弯构件122②对集中荷载载作用下的矩矩形截面独立立梁(包括作作用有多种荷荷载，且其中中集中荷载对对支座截面或或节点边缘所所产生的剪力力值占总剪力力值的75％％以上的情况况)：(4.17)4.1钢钢筋混凝土受受弯构件123（3）公式的的适用条件受弯构件斜截截面受剪承载载力计算公式式是根据剪压压破坏的受力力状态确定的的，为了防止止发生斜压破破坏和斜拉破破坏的情况，，作出了如下下规定：①上限值———最小截面尺尺寸的限制为了避免斜压压破坏的发生生，梁的截面面尺寸应满足足下列要求，，否则箍筋配配置再多也不不能提高斜截截面受剪承载载力：当时时，(4.18)当时时，(4.19)4.1钢钢筋混凝土受受弯构件124当时时，按按线性内插法法取用。式中V——截截面最大剪力力设计值；b——矩形截截面的宽度，，T形、工字字形截面的腹腹板宽宽度；fc——混凝土轴轴心抗压强度度设计值；hw——截面的腹腹板高度，矩矩形截面取有有效高度h0，T形截面取有有效高度减去去翼缘高度，，工字形截截面面取腹板净高高；βc——混凝土强强度影响系数数，当混凝土土强度等级不不 超过过C50时，，取βc=1.0，当当混凝土强度度等级为为C80时，，βc=0.8，其其间按线性内内插法确定定。如果不不能满足上述述要求，则应应加大截面尺尺寸。4.1钢钢筋混凝土受受弯构件125②下限值———最小配箍率率的限制试验表明：箍箍筋配置过少少，或箍筋的的间距过大，，斜裂缝一出出现，箍筋应应力会立即达达到屈服强度度而发生斜拉拉破坏。为了了避免斜拉破破坏，规定了了箍筋配箍率率的下限值，，即最小配箍箍率为：(4.20)4.1钢钢筋混凝土受受弯构件126在同样配箍率率条件下，间间距较密的箍箍筋，可以减减小斜裂缝的的宽度；但过过细的箍筋又又会使得钢筋筋骨架没有足足够的刚度。。所以，从斜斜裂缝及构造造要求综合考考虑，箍筋的的最小直径应应满足表4.8的要求。梁高h(mm)箍筋直径d(mm)h≤8005h>8008注：梁中配有有计算需要的的纵向受压钢钢筋时，箍筋筋直径不应小小于d/4(d为纵向受压钢筋的最大大直径)。表4.8梁梁中箍筋最最小直径4.1钢钢筋混凝土受受弯构件127还应注意到，，如果箍筋间间距很大，乃乃至破坏的斜斜裂缝不与箍箍筋相交，或或相交在箍筋筋不能充分发发挥作用的位位置，箍筋不不能抑制斜裂裂缝的开展，，同样也会出出现斜拉破坏坏。所以，箍箍筋和弯起钢钢筋的最大间间距smax不得超过表4.9的要求。梁高hV>0.7ftbh0V≤0.7ftbh0150<h≤300150200300<h≤500200300500<h≤800250350h>800300400表4.9梁梁中箍筋最最大间距smax注：梁中配有有计算需要的的纵向受压钢钢筋时，箍筋筋直径不应小小于d/4(d为纵向受压钢钢筋的最大直径)。4.1钢钢筋混凝土受受弯构件1284.1.3.3受弯弯构件斜截面面受剪承载力力计算步骤已知：剪力设设计值V，截截面尺寸b××h，材料强强度ft、fc、fy、fyv。求：配置腹筋筋。（1）复核截截面尺寸一般梁的截面面尺寸应满足足式(4.18)，即V≤025βcfcbh0的要求，否则则，应加大截截面尺寸或提提高混凝土强强度等级，直直至满足为止止。4.1钢钢筋混凝土受受弯构件129（2）确定是是否需按计算算配置箍筋当满足下式条条件时，可按按构造配置箍箍筋，否则，，需按计算配配置箍筋。构构造箍筋应满满足箍筋的最最大间距和箍箍筋的最小直直径（表4.8、表4.9）要求。。或4.1钢钢筋混凝土受受弯构件130（3）确定腹腹筋数量仅配箍筋时：：求出的的值后，根据据构造要求先先选定箍筋肢肢数n和直径径d，然后求求出间距s。。或4.1钢钢筋混凝土受受弯构件131（4）验算配配箍率4.1钢钢筋混凝土受受弯构件132133134135136137138139140141【例4.4】】钢筋混凝土土矩形截面简简支梁，截面面尺寸b×h=250mm×500mm，as=35，承受受均布荷载，，支座边缘的的剪力设计值值V=170.88kN，混凝土强强度等级C25，箍筋采采用HPB300级钢筋筋，采用只配配箍筋的方案案。求箍筋的的数量。4.1钢钢筋混凝土受受弯构件1424.1.4.1纵向向受力钢筋在在支座内的锚锚固（1）梁下部部纵向受力钢钢筋伸入简支支支座内的锚锚固长度las应符合下下列条件：当V≤0.7ftbh0时，las≥5d；当V>0.7ftbh0时，带肋钢筋筋：las≥12d；光光圆 钢筋：：las≥15d。其中，d为锚锚固钢筋的直直径。4.1.4受弯构件的其他构造要求4.1钢钢筋混凝土受受弯构件143（2）板下部部纵向受力钢钢筋伸入简支支支座内的锚锚固长度laslas≥5d，，工工程程中中板板一一般般都都能能满满足足。。（3））中中间间支支座座连续续梁梁在在中中间间支支座座处处的的锚锚固固长长度度，，如如图4.26所示示。。①梁梁上上部部纵纵向向受受力力钢钢筋筋应应贯贯穿穿中中间间支支座座或或中中间间支支座座范范围围。。②梁梁下下部部纵纵向向受受力力钢钢筋筋应应伸伸过过中中间间支支座座的的中中心心线线，，并并且且不不小小于于las。4.1钢钢筋筋混混凝凝土土受受弯弯构构件件144图4.26中中间间支支座座处处的的锚锚固固长长度度4.1钢钢筋筋混混凝凝土土受受弯弯构构件件1454.1.4.2弯弯起起钢钢筋筋的的构构造造要要求求（1））弯弯起起钢钢筋筋的的锚锚固固为了了防防止止弯弯起起钢钢筋筋因因锚锚固固不不善善而而发发生生滑滑动动，，导导致致斜斜裂裂缝缝开开展展过过大大及及弯弯起起钢钢筋筋本本身身的的强强度度不不能能充充分分发发挥挥，，弯弯起起钢钢筋筋的的弯弯折折终终点点处处的的直直线线段段应应留留有有足足够够的的锚锚固固长长度度，，其其长长度度在在受受拉拉区区不不小小于于20d，，在在受受压压区区不不小小于于10d。。对对光光圆圆钢钢筋筋在在末末端端应应设设置置弯弯钩钩，，如如图4.27所示示。。（2））弯弯起起钢钢筋筋应应按按图4.27配置置吊吊筋筋和和鸭鸭筋筋，，而而不不应应采采用用浮浮筋筋。。4.1钢钢筋筋混混凝凝土土受受弯弯构构件件146图4.27弯弯起起钢钢筋筋的的构构造造要要求求（a））、、（（b））弯弯起起钢钢筋筋端端部部构构造造；；（（c））吊吊筋筋、、鸭鸭筋筋和和浮浮筋筋4.1钢钢筋筋混混凝凝土土受受弯弯构构件件1479、静夜四无无邻，荒居居旧业贫。。。12月-2212月-22Thursday,December8,202210、雨中黄叶叶树，灯下下白头人。。。14:18:2214:18:2214:1812/8/20222:18:22PM11、以我独