4受弯构件斜截面受剪承载力

受力特点:截面上同时承受内力M和V作用。第四章受弯构件斜截面承载力计算

正截面破坏

斜截面破坏

MmaxVmax

受弯构件的破坏形式受弯构件

为防止正截面破坏，须配纵向钢筋。

为防止斜截面破坏，须配抗剪钢筋（腹筋）。箍筋腹筋钢筋骨架

受弯构件的破坏形式

正截面破坏

斜截面破坏

正截面破坏应力状态

斜截面破坏应力状态

正截面受弯承载力γM≤Mu

斜截面受剪承载力γＶ≤Ｖu

4.1斜截面受力分析与破坏形态4.1.1斜截面开裂前的受力分析主拉应力达到混凝土的抗拉强度时，就会出现大体上与主拉应力轨迹线相垂直的斜裂缝。斜裂缝种类弯剪斜裂缝腹剪斜裂缝弯剪斜裂缝，上细下宽，是最常见的。腹剪斜裂缝，中间宽两头细，呈枣核形，常见于薄腹梁（工字截面）中。VA斜裂缝出现后梁内应力状态4.1.2无腹筋梁斜截面受力及破坏分析

①纵筋拉力T；②余留剪压面(AA')砼承担的剪力Vc及压力C；③骨料咬合力Va,垂直分量Vy

；④纵筋承担的剪力—“销栓力”

Vd

。竖向内外力平衡:VA=Vc+Vy+VdVdVd撕裂纵筋销栓力作用下砼发生撕裂Vc、Vy和Vd的变化情况：①骨料咬合力Va在斜裂缝初期占主要地位，随着裂缝开展逐渐减小。②销拴力Vd使两侧砼有分离趋势，砼保护层产生撕裂裂缝后，销栓作用降低。③压区砼承受的剪力Vc在接近破坏时达到最大。4.1.3有腹筋梁斜截面受力分析Vu=Vc+Vsv+Vsb有腹筋梁通过以下几个方面大大地加强了斜截面受剪承载力：（1）与斜裂缝相交的腹筋本身就能承担很大一部分剪力。（2）腹筋能阻止斜裂缝开展过宽，延缓斜裂缝向上伸展，保留了更大的混凝土余留截面，从而提高了混凝土的受剪承载力。（3）腹筋能有效地减少斜裂缝的开展宽度，提高了斜裂缝上的骨料咬合力。（4）箍筋可限制纵向钢筋的竖向位移，有效地阻止了混凝土沿纵筋的撕裂，从而提高了纵筋的销栓力。4.1.4受弯构件斜截面破坏形态4.1.4.1无腹筋梁斜截面受剪破坏形态与发生条件根据试验观察，无腹筋梁的受剪破坏形态，大致可分为斜拉破坏、剪压破坏和斜压破坏三种，其发生的条件主要与剪跨比有关。所谓剪跨比λ，对梁顶只作用有集中荷载的梁，是指剪跨a与截面有效高度h0的比值（图4.8），即λ=a/h0。h0a斜拉破坏破坏特点斜裂缝一出现就发展到梁顶荷载作用点，梁斜劈成两半，沿纵筋产生劈裂裂缝，梁顶劈裂面比较整齐无压碎痕迹。脆性破坏，临界斜裂缝出现与最大荷载的到达几乎同时。

Vu=Vcr破坏原因受压区砼截面急剧减小，主拉应力超过砼的抗拉强度，故承载能力很低。l>3剪压破坏破坏特点陆续出现斜裂缝，其中一条发展成临界斜裂缝，未到达荷载作用点，截面不裂通，最后临界斜裂缝上端集载附近砼被压碎破坏。

Vu>Vcr余留截面砼的主压应力，超过砼在σ及τ共同作用下的抗压强度发生破坏。承载力高于斜拉破坏。

1<l≤3破坏原因斜压破坏主压应力的方向沿支座与荷载作用点的连线，梁腹砼如一斜向受压短柱。破坏时斜向裂缝多而密，梁腹砼发生类似于柱体受压破坏的侧向凸出。Vu>>Vcr集载与支座间梁腹砼被斜向压碎，主压应力超过砼的抗压强度，承载力比剪压破坏高。l≤1破坏特点破坏原因承载能力对于同样的构件，斜拉最低，剪压较高，斜压最高。斜拉＜剪压＜斜压

由于它们破坏时跨中挠度都不大，因此，三种破坏都属于脆性破坏。但剪压破坏的延性相对于其他两种破坏形态稍好一些。破坏性质腹筋配置少且剪跨比较大时，发生斜拉破坏。腹筋配置多或剪跨比很小时，发生斜压破坏，腹筋配置较适当大部分发生剪压破坏。

无腹筋梁的破坏形态主要决定于剪跨比λ，而有腹筋梁则主要决定于配箍率和剪跨比λ。与无腹筋梁类似，有腹筋梁也有三种破坏形态。4.1.4.2有腹筋梁斜截面受剪破坏形态与发生条件斜拉破坏斜裂缝一出现，腹筋应力即达屈服，对斜裂缝开展的限制作用已不存在，相当于无腹筋梁。配箍率不小于最小配箍率，腹筋间距不大于《规范》规定的箍筋最大间距Smax。破坏特点防止方法剪压破坏斜裂缝出现后，与其相交腹筋承担很大部分剪力。腹筋先屈服，最后受压区砼在剪压作用下到达极限强度丧失承载力，属剪压型破坏。受剪承载力主要取决于混凝土强度、截面尺寸及腹筋数量。进行斜截面受剪承载力计算，确定需配置的腹筋。破坏特点防止方法斜压破坏腹筋未达屈服，梁腹砼即到达抗压强度

发生斜压破坏，承载力取决于砼强度及截面尺寸，再增加箍筋或弯筋对斜截面受剪承载力的提高已不起作用。限制砼强度和截面尺寸的下限。破坏特点防止方法4.1.5影响受弯构件斜截面受剪承载力的主要因素影响钢筋混凝土梁斜截面受剪承载力的因素很多，除了剪跨比、混凝土强度、纵筋配筋率及其强度、截面形状及尺寸、加载方式（直接、间接）和结构类型（简支梁、连续梁）等因素以外，最主要的影响因素是腹筋配筋率及其强度。配箍率ρsv：反映箍筋的数量1122sbb1—12—2sAsv1Asv1Asv——设置在同一截面内的箍筋截面面积；Asv1——单肢箍筋截面面积；n——同一截面内箍筋肢数；s——箍筋沿梁轴向的间距；b——梁腹宽度。

在配箍量适当的情况下，梁的受剪承载力随配箍量的增多、箍筋强度的提高而有较大幅度的增长。梁的抗剪承载力随弯起钢筋截面面积的增大，强度的提高而线性增大。4.2受弯构件斜截面受剪承载力计算4.2.1基本计算公式剪压破坏Vu－?V—荷载效应基本组合、偶然组合4.2.2.1混凝土的受剪承载力Vc对于矩形、T形和Ｉ形截面的一般受弯构件，对集中荷载作用下的矩形截面独立梁（包括作用有多种荷载，且其中集中荷载对支座截面或节点边缘所产生的剪力值占总剪力值75%以上的情况）：4.2.2.2箍筋梁的受剪承载力DL/T5057-2009规范规定，对仅配置箍筋的矩形、T形和I形截面的受弯构件，其斜截面受剪承载力应符合下列规定：

4.2.3抗剪弯起钢筋的计算

矩形、T形和I形截面的受弯构件，当同时配有箍筋和弯起钢筋时的斜截面受剪承载力计算公式为：

4.2.3抗剪弯起钢筋的计算当计算支座截面第一排（对支座而言）弯起钢筋时，取支座边缘处的最大剪力设计值；当计算以后每排弯起钢筋时，取用前一排（对支座而言）弯起钢筋弯起点处的剪力设计值。弯起钢筋的计算一直要进行到最后一排弯起钢筋已进入的控制区段为止。

4.2.4在顶面直接作用分布荷载的受弯构件需注意的是，采用这一规定计算时必须具备两个条件：①荷载必须是分布荷载，在距支座边缘范围内没有集中荷载；②分布荷载必须是直接作用在梁顶上的，且荷载方向指向梁顶的永久荷载。

配箍率超过一定值，箍筋屈服前，斜压杆砼已压坏，取斜压破坏为受剪承载力上限。斜压破坏取决于砼的抗压强度和截面尺寸。斜压破坏的防止4.2.5梁截面尺寸或砼强度等级的下限防止斜压破坏和斜裂缝过早出现及开展过大，规范规定：

一般梁4.2.6防止腹筋过少过稀腹筋间距过大，可能出现不与腹筋相交的斜裂缝，腹筋无从发挥作用。较密的箍筋对抑制斜裂缝宽度有利。限制腹筋的最大间距。斜筋间距？斜拉破坏的防止当配箍率小于一定值，斜裂缝出现后，箍筋因不能承担斜裂缝截面砼退出工作释放出来的拉应力，而很快达到屈服，发生突然性的脆性破坏。为防止斜拉破坏，规范规定当时，配箍率应满足：——箍筋的最小配筋率。

HPB300钢筋HRB335钢筋4.2.7斜截面抗剪配筋计算步骤设计斜截面抗剪配筋的步骤如下：

1．作梁的剪力图。计算剪力时，计算跨度取构件的净跨度。剪力设计值按式（2-18）或式（2-25）计算。

2．确定斜截面承载力计算的截面位置。斜截面受剪承载力计算时，需对下列截面进行计算：

①支座边缘处的截面（图4.14中截面1-1）；

②受拉区弯起钢筋弯起点处的截面（图4.14(a)中截面2-2、3-3）；

③箍筋数量或间距改变处的截面（图4.14(b)中截面4-4）；

④腹板宽度改变处的截面。

3．梁截面尺寸复核。以式（4.14）或式（4.15）验算构件截面尺寸是否满足要求。如不满足，则必须加大截面尺寸或提高混凝土强度等级。4．确定是否需进行斜截面承载力计算。5．腹筋计算。4.2.8实心板的斜截面受剪承载力计算对于不配置箍筋和弯筋的实心板，其斜截面受剪承载力应按下列公式计算：4.3钢筋骨架的构造

4.3.1箍筋的构造

作用：承担剪力、固定纵向钢筋

形式：开口：无受压钢筋、不受扭、无动力荷载封闭式：一般采用封闭式

肢数:

双肢：受压钢筋≤4根

b>400mm，受压钢筋≤3根

四肢：

直径

h>800mm，d≥8mm

h≤800mm，d≥6mm

布置

一般均匀布置，也可在两端剪力较大部位布置得密一些。S≤Smax

纵向钢筋搭接范围内要加密。4.3.2纵向钢筋的构造4.3.2.1纵向受力钢筋的接头接头方式连接原则纵向钢筋搭接接头面积百分率

同一连接区段内的纵向受拉钢筋绑扎搭接接头

4.3.2.2纵向受力钢筋在支座中的锚固1.下部纵向受力钢筋锚固(1)简支端(2)中间节点与中间支座、框架梁端节点(a)节点中的直线锚固(b)节点中的弯折锚固(c)节点或支座范围外的搭接（带肋钢筋）（光圆钢筋）4.3.2.2纵向受力钢筋在支座中的锚固2.上部纵向受力钢筋锚固(1)悬臂梁（2）框架梁中间层端节点（3）框架中间节点和中间支座4.3.2.3架立钢筋的配置梁跨l<4m，d≮8mm；l＝4～6m，d≮

10mm；l>6m，d≮12mm。4.3.2.4腰筋及拉筋的设置腰筋：梁的腹板高度＞450mm时布置，间距≮

200mm。拉筋：直径与箍筋相同；间距取箍筋倍数，500-700mm。1—架立钢筋；2—腰筋；3—拉筋4.3.2.5弯起钢筋的构造弯起钢筋的最大间距同箍筋。

弯起角度、水平长度＞10d，受压区；＞20d，受拉区