钢筋砼受弯构件斜截面承载力

钢筋混凝土基本构件主讲：范进第五章钢筋混凝土受弯构件斜截面承载力5.1受弯构件斜截面的受力状态和破坏形态5.2斜截面受剪承载力计算5.3保证斜截面受弯承载力的构造措施5.4钢筋的其他构造要求5.1受弯构件斜截面的受力状态和破坏形态概述钢筋混凝土受弯构件破坏形式：

正截面受弯破坏斜截面受弯破坏斜截面承载力斜截面受弯承载力：由纵筋和箍筋构造满足斜截面受剪承载力：由计算来满足5.1受弯构件斜截面的受力状态和破坏形态斜裂缝产生的原因斜截面破坏的应力分析5.1受弯构件斜截面的受力状态和破坏形态斜裂缝产生的原因主拉应力：主压应力：在弯剪区段，由于M和V的存在产生正应力和剪应力，其主应力按材料力学公式计算：主应力的作用方向与梁轴线的夹角α

按下式确定：5.1受弯构件斜截面的受力状态和破坏形态斜裂缝产生的原因腹剪斜裂缝：在中和轴附近，正应力小，剪应力大，主拉应力方向大致为45度，当荷载增大，主拉应变达到混凝土极限拉应变时，沿主压应力迹线产生腹剪斜裂缝。弯剪斜裂缝：在剪弯区段下边缘，主拉应力是水平向的，这些区段可能首先出现一些较短的垂直裂缝，然后向集中荷载作用点发展成弯剪斜裂缝。(b)弯剪斜裂缝(a)腹剪斜裂缝5.1受弯构件斜截面的受力状态和破坏形态无腹筋梁斜截面的受力状态和破坏形态剪跨比是影响无腹筋梁破坏形态的最主要参数。剪跨比的定义广义剪跨比：计算剪跨比：剪跨比反映了截面上正应力和剪应力的相对比值，在一定程度上也反映了梁中弯矩和剪力的组合情况。

5.1受弯构件斜截面的受力状态和破坏形态无腹筋梁斜截面的受力状态和破坏形态所以，剪跨比与无腹筋梁的斜截面破坏形态有很重要的关系。剪跨比与主应力分布的关系5.1受弯构件斜截面的受力状态和破坏形态无腹筋梁斜截面的受力状态和破坏形态破坏形态：(a)斜拉破坏

(b)剪压破坏

(c)斜压破坏

5.1受弯构件斜截面的受力状态和破坏形态有腹筋梁斜截面的受力状态和破坏形态

影响因素箍筋配置数量剪跨比斜拉破坏：且箍筋数量过少剪压破坏：箍筋箍筋配置适当箍筋配置数量过多斜压破坏：只要截面尺寸合适，箍筋数量适当，剪压破坏是斜截面破坏时常见的一种破坏形态。5.2斜截面受受剪承载载力计算算主要影响因素素（1）剪跨比比剪跨比的的影响5.2斜截面受受剪承载载力计算算（2）混凝土土强度（3）箍筋配配箍率及及箍筋强强度（4）纵筋配配筋率斜截面破坏坏是因混混凝土达达到极限限强度而而发生的的，故混混凝土强强度对梁梁的受剪剪承载力力影响很很大。箍筋配配箍率对对梁受受剪承承载力力的影影响5.2斜截面面受剪剪承载载力计计算（5）斜截面上的骨料咬合力

斜裂缝处的骨料咬合力对无腹筋梁的斜截面受剪承载力影响较大。尺寸的影响：

截面尺寸大的构件，破坏时的平均剪应力比尺寸小的构件要降低。试验表明，其他参数保持不变时梁高扩大四倍，受剪应力下降25%~30%。形状的影响：

增加翼缘宽度（T形梁）及梁宽可相应提高受剪承载力。（6）截面尺寸和形状5.2斜截面面受剪剪承载载力计计算公式建立的的基本本原则则（1）三种种破坏坏形态态的避避免方方式斜压破破坏—限制截截面尺尺寸；；斜拉破破坏—最小配配箍率率条件件及构构造要要求；；剪压破破坏—通过计计算使使构件件满足足受剪剪承载载力；；（2）受剪剪承载载力的的组成成Vu＝Vc+Vs+VsbVcs＝Vc+VsVu＝Vcs+Vsb如上图图所示示5.2斜截面面受剪剪承载载力计计算（3）剪压压破坏坏时，，斜裂裂缝相相交的的箍筋筋和弯弯起钢钢筋的的拉应力力都达达到其屈服服强度度；（4）剪压压破坏坏时，，不考考虑斜斜裂缝缝处的的骨料料咬合合力和和纵筋筋的销栓力；；（5）为计计算公公式应应用简简便，，仅在在计算算梁受受集中中荷载载作用用为主的情况况下，，才考考虑剪剪跨比比。（6）截面面尺寸寸的影影响主主要对对无腹腹筋的的受弯弯构件件，故故仅在在不配箍筋和和弯起起钢筋筋的厚厚板计计算时时才予予以考考虑。。5.2斜截面面受剪剪承载载力计计算只配箍箍筋梁梁受剪剪承载载力计计算公公式1.矩形截截面梁梁、T形、、工形形截面面梁受受均布荷荷载作作用或以均布布荷载载为主主的情况况：（1）ft—混凝土土轴心心抗拉拉强度度设计计值，，按《《混凝凝土强强度设设计值值》表表取用用；fyv—箍箍筋抗抗拉强强度设设计值值，按按《普普通钢钢筋强强度设设计值值表》》取用用；s—构构件长长度方方向箍箍筋的的间距距；b—矩矩形截截面的的宽度度，T形、、工形形截面面梁的的腹板板宽度度；5.2斜截面面受剪剪承载载力计计算2.集中荷荷载作作用下的矩矩形截截面、、T形形、工工形截截面独独立简简支梁梁(包包括作作用有有多种种荷载载，其其中集集中荷荷载对对支座座截面面产生生的剪剪力值值占总总剪力力值的的75％以以上的的情况况)：：（2）λ––––计计算截截面剪剪跨比比，＝a/h0；a––––计计算截截面至至支座座截面面或节节点边边缘的的距离离；λ=1.5～3，λ＜1.5时，取取λ=1.5；；λ＞3时，取取λ=3。。5.2斜截面面受剪剪承载载力计计算对于有有箍筋筋的梁梁，是是不能能把混混凝土土承担担的剪剪力和和箍筋承承担的的剪力力分开开表达达的，，所以以不能能把式式（1）中和式（（2）中的看成是是混凝凝土承承担的的剪力；；也不不能把把式（（1）中和式（（2）中的的看成是箍筋筋承担担的剪剪力。。正确确的认认识是是，由于箍箍筋限制了了斜裂裂缝的的开展展，使使剪压压区面面积增增大，，从而提高了了混凝凝土承承担的的剪力力。注意：：5.2斜截面面受剪剪承载载力计计算有弯筋筋梁受受剪承承载力力计算算公式式Vu=Vcs+VsbVsb=0.8fy·Asb·sin配有弯弯起箍箍筋时时，其其受剪剪承载载力计计算公公式里里应增增加一一项弯弯起钢钢筋承承担的的剪力力值

弯起钢筋所承担的剪力

系数0.8是对弯弯起钢钢筋受受剪承承载力力的折折减，，这是是因为为钢筋筋强度度在梁梁破坏坏时不不可能能全部部发挥挥作用用的缘缘故。。5.2斜截面面受剪剪承载载力计计算计算公公式的的适用用范围围1.截面的最小尺寸（上限值）当梁截截面尺尺寸过过小，，而剪剪力较较大时时，梁梁往往往发生生斜压压破坏坏。为为防止止斜压压破坏坏及梁梁在使使用阶阶段斜斜裂缝缝过宽宽(主要是是薄腹腹梁）），必必须对对梁的的截面面尺寸寸作如如下规规定：：（一般梁）V≤0.25βcfcbh0（薄腹梁）V≤0.2βcfcbh0按直线内插值法取用；5.2斜截面面受剪剪承载载力计计算2.箍筋的最小含量（下限值）箍筋配配置量量过少少，一一旦裂裂缝出出现，，箍筋筋中突突然增增大的的拉应应力造造成裂裂缝加加剧扩扩展，，甚至至导致致箍筋筋被拉拉断，，造成成斜拉拉破坏坏，为为了防防止这这种情情况，，规定定了配配箍率率的下下限值值，即即最小小配箍箍率：：计算公公式的的适用用范围围5.2斜截面面受剪剪承载载力计计算计算截截面的的确定定支座边边缘处处：截面1-1处设计计剪力力值一一般最最大；；弯起钢钢筋弯弯起点点处：：截面2-2处无弯弯筋相相交，，承载载力有有变化化；腹板宽宽度改改变处处：截面4-4截面改改变影影响此此处梁梁受剪剪承载载力。。箍筋直直径或或间距距改变变处：：截面3-3，改变变影响响此处处梁受受剪承承载力力；5.2斜截面面受剪剪承载载力计计算计算步步骤5.3保证斜斜截面面受弯弯承载载力的的构造造措施施就是以以各截截面实实际纵纵向受受拉钢钢筋所所能承承受的的弯矩矩为纵纵坐标标，以以相应应的截截面位位置为为横坐坐标，，所作作出的的弯矩矩图（（或称称材料料图）），简简称Mu图。当梁的的截面面尺寸寸，材材料强强度及及钢筋筋截面面面积积确定定后，，其抵抵抗弯弯矩值值，可可由下下式确确定抵抗弯弯矩图图（材材料图图）抵抗弯弯矩图图的绘绘制1.纵筋通通长配配置情情况配通长长直筋筋简支支梁的的材料料抵抗抗弯矩矩图5.3保证斜斜截面面受弯弯承载载力的的构造造措施施2.纵筋弯弯起情情况

配弯起筋简支梁的材料抵抗弯矩图ab1234ABFfHhEeGgMuij5.3保证斜斜截面面受弯弯承载载力的的构造造措施施抵抗弯弯矩图图的绘绘制3.部分纵纵筋截截断情情况部分纵纵筋截截断的的材料料抵抗抗弯矩矩图5.3保证斜斜截面面受弯弯承载载力的的构造造措施施抵抗弯弯矩图图的作作用反映材材料的的利用用程度度确定纵纵筋的的弯起起数量量和位位置确定纵纵筋的的截断断位置置5.3保证斜斜截面面受弯弯承载载力的的构造造措施施始弯点位置a纵筋的的弯起起5.3保证斜斜截面面受弯弯承载载力的的构造造措施施提高斜斜截面面承载载力的的配筋筋梁的配配筋5.3保证斜斜截面面受弯弯承载载力的的构造造措施施纵筋的的截断断承受正正弯矩矩的纵纵筋不不截断断，弯弯向支支座；；负弯弯矩钢钢筋可可以截截断。。截断钢钢筋延延伸长长度截断钢钢筋的的锚固固5.3保证斜斜截面面受弯弯承载载力的的构造造措施施纵筋