土木建筑05受彎構(gòu)件斜截面承載力的計(jì)算

1、第第5章章 受彎構(gòu)件斜截面承載力的計(jì)算受彎構(gòu)件斜截面承載力的計(jì)算1.1第第5 5章章 受彎構(gòu)件斜截面承載力的計(jì)算受彎構(gòu)件斜截面承載力的計(jì)算第第5章章 受彎構(gòu)件斜截面承載力的計(jì)算受彎構(gòu)件斜截面承載力的計(jì)算1.2 教學(xué)提示：受彎構(gòu)件在彎矩和剪力共同作用的區(qū)段常常產(chǎn)生斜裂縫，教學(xué)提示：受彎構(gòu)件在彎矩和剪力共同作用的區(qū)段常常產(chǎn)生斜裂縫，并可能沿斜截面發(fā)生破壞。斜截面破壞帶有脆性破壞性質(zhì)，應(yīng)當(dāng)避免，在并可能沿斜截面發(fā)生破壞。斜截面破壞帶有脆性破壞性質(zhì)，應(yīng)當(dāng)避免，在工程設(shè)計(jì)時(shí)必須進(jìn)行受彎構(gòu)件斜截面承載力的計(jì)算。現(xiàn)有的斜截面承載力工程設(shè)計(jì)時(shí)必須進(jìn)行受彎構(gòu)件斜截面承載力的計(jì)算。現(xiàn)有的斜截面承載力計(jì)算式是綜合大

2、量試驗(yàn)結(jié)果得出的。本章的難點(diǎn)是材料抵抗彎矩圖的繪制計(jì)算式是綜合大量試驗(yàn)結(jié)果得出的。本章的難點(diǎn)是材料抵抗彎矩圖的繪制以及縱向受力鋼筋的彎起、截?cái)嗪湾^固等構(gòu)造規(guī)定。以及縱向受力鋼筋的彎起、截?cái)嗪湾^固等構(gòu)造規(guī)定。 教學(xué)要求：本章要求學(xué)生熟悉無(wú)腹筋梁斜裂縫出現(xiàn)前后的應(yīng)力狀態(tài)。掌教學(xué)要求：本章要求學(xué)生熟悉無(wú)腹筋梁斜裂縫出現(xiàn)前后的應(yīng)力狀態(tài)。掌握剪跨比的概念、無(wú)腹筋梁斜截面受剪的握剪跨比的概念、無(wú)腹筋梁斜截面受剪的3種破壞形態(tài)以及腹筋對(duì)斜截面受種破壞形態(tài)以及腹筋對(duì)斜截面受剪破壞形態(tài)的影響。熟練掌握矩形、剪破壞形態(tài)的影響。熟練掌握矩形、t形和形和i字形等截面受彎構(gòu)件斜截面受字形等截面受彎構(gòu)件斜截面受剪承載力的

3、計(jì)算模型、計(jì)算方法及限制條件。掌握受彎構(gòu)件鋼筋的布置、剪承載力的計(jì)算模型、計(jì)算方法及限制條件。掌握受彎構(gòu)件鋼筋的布置、梁內(nèi)縱筋的彎起、截?cái)嗉板^固等構(gòu)造要求。梁內(nèi)縱筋的彎起、截?cái)嗉板^固等構(gòu)造要求。第第5章章 受彎構(gòu)件斜截面承載力的計(jì)算受彎構(gòu)件斜截面承載力的計(jì)算1.3本章內(nèi)容本章內(nèi)容 5.1 斜截面開(kāi)裂前的受力分析斜截面開(kāi)裂前的受力分析 5.2 無(wú)腹筋梁受剪性能無(wú)腹筋梁受剪性能 5.3 有腹筋梁的受剪性能有腹筋梁的受剪性能 5.4 斜截面承載力計(jì)算的方法和步驟斜截面承載力計(jì)算的方法和步驟 5.5 保證斜截面受彎承載力的構(gòu)造措施保證斜截面受彎承載力的構(gòu)造措施 5.6 梁內(nèi)鋼筋的構(gòu)造要求梁內(nèi)鋼筋的構(gòu)造

4、要求 5.7 連續(xù)梁受剪性能及其承載力計(jì)算連續(xù)梁受剪性能及其承載力計(jì)算 5.8 思思 考考 題題 5.9 習(xí)習(xí) 題題第第5章章 受彎構(gòu)件斜截面承載力的計(jì)算受彎構(gòu)件斜截面承載力的計(jì)算1.45.1 斜截面開(kāi)裂前的受力分析斜截面開(kāi)裂前的受力分析受彎構(gòu)件一般情況下總是由彎矩和剪力共同作用。通過(guò)試驗(yàn)可受彎構(gòu)件一般情況下總是由彎矩和剪力共同作用。通過(guò)試驗(yàn)可知，在主要承受彎矩的區(qū)段，將產(chǎn)生垂直裂縫，但在剪力為主知，在主要承受彎矩的區(qū)段，將產(chǎn)生垂直裂縫，但在剪力為主的區(qū)段，受彎構(gòu)件卻產(chǎn)生斜裂縫。為了說(shuō)明這種情況，下面用的區(qū)段，受彎構(gòu)件卻產(chǎn)生斜裂縫。為了說(shuō)明這種情況，下面用一實(shí)例，采用力學(xué)方法來(lái)分析其原因。一實(shí)

5、例，采用力學(xué)方法來(lái)分析其原因。第第5章章 受彎構(gòu)件斜截面承載力的計(jì)算受彎構(gòu)件斜截面承載力的計(jì)算1.55.1 斜截面開(kāi)裂前的受力分析斜截面開(kāi)裂前的受力分析圖圖5.1 對(duì)稱集中加載的鋼筋混凝土簡(jiǎn)支梁對(duì)稱集中加載的鋼筋混凝土簡(jiǎn)支梁 第第5章章 受彎構(gòu)件斜截面承載力的計(jì)算受彎構(gòu)件斜截面承載力的計(jì)算1.65.1 斜截面開(kāi)裂前的受力分析斜截面開(kāi)裂前的受力分析圖圖5.1所示為一對(duì)稱集中加載的鋼筋混凝土簡(jiǎn)支梁，及其彎矩圖所示為一對(duì)稱集中加載的鋼筋混凝土簡(jiǎn)支梁，及其彎矩圖和剪力圖，當(dāng)荷載不大時(shí)，混凝土尚未開(kāi)裂之前，可以認(rèn)為該和剪力圖，當(dāng)荷載不大時(shí)，混凝土尚未開(kāi)裂之前，可以認(rèn)為該梁處于彈性工作狀態(tài)。這時(shí)，該梁截面

6、上任意一點(diǎn)的正應(yīng)力梁處于彈性工作狀態(tài)。這時(shí)，該梁截面上任意一點(diǎn)的正應(yīng)力 、剪應(yīng)力剪應(yīng)力 、主拉應(yīng)力、主拉應(yīng)力 、主壓應(yīng)力、主壓應(yīng)力 及主應(yīng)力及主應(yīng)力 的作用方向的作用方向與梁縱軸的夾角與梁縱軸的夾角 ，都可以用材料力學(xué)公式來(lái)計(jì)算，但需要換，都可以用材料力學(xué)公式來(lái)計(jì)算，但需要換算截面，即把縱向鋼筋按鋼筋與混凝土的彈性模量比算截面，即把縱向鋼筋按鋼筋與混凝土的彈性模量比 ( )換算成等效的混凝土截面。換算成等效的混凝土截面。 根據(jù)計(jì)算結(jié)果，圖根據(jù)計(jì)算結(jié)果，圖5.2給出了梁內(nèi)主應(yīng)力的軌跡線，實(shí)線為主拉給出了梁內(nèi)主應(yīng)力的軌跡線，實(shí)線為主拉應(yīng)力應(yīng)力 ，虛線為主壓應(yīng)力，虛線為主壓應(yīng)力 ，軌跡線上任一點(diǎn)的切

7、線就是該點(diǎn)，軌跡線上任一點(diǎn)的切線就是該點(diǎn)的主應(yīng)力方向，從截面的主應(yīng)力方向，從截面1-1的中性軸、受壓區(qū)、受拉區(qū)分別取出的中性軸、受壓區(qū)、受拉區(qū)分別取出一個(gè)微元體，其編號(hào)為一個(gè)微元體，其編號(hào)為1、2、3，它們所處的應(yīng)力狀態(tài)各不相，它們所處的應(yīng)力狀態(tài)各不相同，具體如下：同，具體如下：sc/eeeaeatpcptpcp第第5章章 受彎構(gòu)件斜截面承載力的計(jì)算受彎構(gòu)件斜截面承載力的計(jì)算1.75.1 斜截面開(kāi)裂前的受力分析斜截面開(kāi)裂前的受力分析圖5.2 梁內(nèi)應(yīng)力狀態(tài)第第5章章 受彎構(gòu)件斜截面承載力的計(jì)算受彎構(gòu)件斜截面承載力的計(jì)算1.85.1 斜截面開(kāi)裂前的受力分析斜截面開(kāi)裂前的受力分析微元體微元體1由于位

8、于中性軸處，所以正應(yīng)力由于位于中性軸處，所以正應(yīng)力 =0，剪應(yīng)力，剪應(yīng)力 最大，最大， 和和 作用方向與梁縱軸的夾角作用方向與梁縱軸的夾角 ；微元體微元體2在受壓區(qū)，為壓應(yīng)力在受壓區(qū)，為壓應(yīng)力 ， 減小而減小而 增大，主拉增大，主拉應(yīng)力的方向與梁縱軸的夾角大于應(yīng)力的方向與梁縱軸的夾角大于 。微元體微元體3在受拉區(qū)內(nèi)，在受拉區(qū)內(nèi)， 為拉應(yīng)力，為拉應(yīng)力， 增大而增大而 減小，主減小，主拉應(yīng)力的方向與梁縱軸的夾角小于拉應(yīng)力的方向與梁縱軸的夾角小于 。tpcp45tpcp45tpcp45第第5章章 受彎構(gòu)件斜截面承載力的計(jì)算受彎構(gòu)件斜截面承載力的計(jì)算1.9 由于混凝土的抗拉強(qiáng)度非常低，當(dāng)主拉應(yīng)力由于混

9、凝土的抗拉強(qiáng)度非常低，當(dāng)主拉應(yīng)力 超過(guò)混凝土的超過(guò)混凝土的抗拉強(qiáng)度時(shí)，就會(huì)在垂直主拉應(yīng)力抗拉強(qiáng)度時(shí)，就會(huì)在垂直主拉應(yīng)力 方向產(chǎn)生裂縫，由上可知，方向產(chǎn)生裂縫，由上可知，該裂縫應(yīng)為斜裂縫。梁的斜裂縫有彎剪型斜裂縫和腹剪型斜裂縫該裂縫應(yīng)為斜裂縫。梁的斜裂縫有彎剪型斜裂縫和腹剪型斜裂縫兩種。彎剪型斜裂縫由梁底的垂直彎曲裂縫向集中荷載作用點(diǎn)，兩種。彎剪型斜裂縫由梁底的垂直彎曲裂縫向集中荷載作用點(diǎn)，斜向延伸發(fā)展而成，其特點(diǎn)是下寬上細(xì)斜向延伸發(fā)展而成，其特點(diǎn)是下寬上細(xì)(如圖如圖5.3(a)所示所示)，多見(jiàn)，多見(jiàn)于一般的鋼筋混凝土梁。腹剪型斜裂縫則出現(xiàn)在梁腹較薄的構(gòu)件于一般的鋼筋混凝土梁。腹剪型斜裂縫則出現(xiàn)

10、在梁腹較薄的構(gòu)件中，例如中，例如t形和工字形薄腹梁。由于梁腹部的主拉應(yīng)力過(guò)大致使形和工字形薄腹梁。由于梁腹部的主拉應(yīng)力過(guò)大致使中性軸附近出現(xiàn)約中性軸附近出現(xiàn)約 的斜裂縫，隨荷載的增加，裂縫向上下延伸。的斜裂縫，隨荷載的增加，裂縫向上下延伸。腹剪型斜裂縫的特點(diǎn)是中部寬，兩頭細(xì)，呈梭形腹剪型斜裂縫的特點(diǎn)是中部寬，兩頭細(xì)，呈梭形(如圖如圖5.3(b)所所示示)。5.1 斜截面開(kāi)裂前的受力分析斜截面開(kāi)裂前的受力分析tptp45第第5章章 受彎構(gòu)件斜截面承載力的計(jì)算受彎構(gòu)件斜截面承載力的計(jì)算1.105.1 斜截面開(kāi)裂前的受力分析斜截面開(kāi)裂前的受力分析圖圖5.3 梁的斜裂縫梁的斜裂縫 第第5章章 受彎構(gòu)件

11、斜截面承載力的計(jì)算受彎構(gòu)件斜截面承載力的計(jì)算1.11在受彎構(gòu)件當(dāng)中，一般由縱向鋼筋和腹筋構(gòu)成如圖在受彎構(gòu)件當(dāng)中，一般由縱向鋼筋和腹筋構(gòu)成如圖5.4所示的鋼筋所示的鋼筋骨架。腹筋指的是箍筋和彎起鋼筋的總稱。所謂無(wú)腹筋梁指的是骨架。腹筋指的是箍筋和彎起鋼筋的總稱。所謂無(wú)腹筋梁指的是不配箍筋和彎起鋼筋的梁。但在實(shí)際工程中的梁都要配置箍筋，不配箍筋和彎起鋼筋的梁。但在實(shí)際工程中的梁都要配置箍筋，有時(shí)甚至還要配有彎起鋼筋。而下面要研究無(wú)腹筋梁的受剪性能，有時(shí)甚至還要配有彎起鋼筋。而下面要研究無(wú)腹筋梁的受剪性能，主要是因?yàn)闊o(wú)腹筋梁較簡(jiǎn)單，影響斜截面破壞的因素較少，從而主要是因?yàn)闊o(wú)腹筋梁較簡(jiǎn)單，影響斜截面破

12、壞的因素較少，從而為有腹筋梁的受力及破壞分析奠定基礎(chǔ)。為有腹筋梁的受力及破壞分析奠定基礎(chǔ)。 5.2 無(wú)腹筋梁受剪性能無(wú)腹筋梁受剪性能圖圖5.4 鋼筋骨架圖鋼筋骨架圖第第5章章 受彎構(gòu)件斜截面承載力的計(jì)算受彎構(gòu)件斜截面承載力的計(jì)算1.125.2 無(wú)腹筋梁受剪性能無(wú)腹筋梁受剪性能5.2.1 斜截面開(kāi)裂后梁中的應(yīng)力狀態(tài)斜截面開(kāi)裂后梁中的應(yīng)力狀態(tài)無(wú)腹筋梁出現(xiàn)斜裂縫后，梁的應(yīng)力狀態(tài)發(fā)生了很大變化，亦即發(fā)生無(wú)腹筋梁出現(xiàn)斜裂縫后，梁的應(yīng)力狀態(tài)發(fā)生了很大變化，亦即發(fā)生了應(yīng)力重分布。以一無(wú)腹筋簡(jiǎn)支梁在荷載作用下出現(xiàn)斜裂縫的情況了應(yīng)力重分布。以一無(wú)腹筋簡(jiǎn)支梁在荷載作用下出現(xiàn)斜裂縫的情況為例為例(如圖如圖5.5(a

13、)所示所示)，取，取aab主斜裂縫的左邊為隔離體，作用在主斜裂縫的左邊為隔離體，作用在該隔離體上的內(nèi)力和外力如圖該隔離體上的內(nèi)力和外力如圖5.5(b)所示。根據(jù)作用在隔離體上力所示。根據(jù)作用在隔離體上力及力矩的平衡，可得：及力矩的平衡，可得：0x csdt0y acavvvv0m aasdmvatzvc第第5章章 受彎構(gòu)件斜截面承載力的計(jì)算受彎構(gòu)件斜截面承載力的計(jì)算1.135.2 無(wú)腹筋梁受剪性能無(wú)腹筋梁受剪性能0cf0cf式中，式中， 、 分別為荷載在斜截面上產(chǎn)生的剪力和彎矩；分別為荷載在斜截面上產(chǎn)生的剪力和彎矩； 、 分別為斜裂縫上端混凝土殘余面分別為斜裂縫上端混凝土殘余面(aa )上的壓

14、上的壓力和剪力；力和剪力； 縱向鋼筋的拉力；縱向鋼筋的拉力； 縱向鋼筋的銷栓力；縱向鋼筋的銷栓力； 斜裂縫兩側(cè)混凝土發(fā)生相對(duì)錯(cuò)動(dòng)產(chǎn)生的骨料咬合力的豎斜裂縫兩側(cè)混凝土發(fā)生相對(duì)錯(cuò)動(dòng)產(chǎn)生的骨料咬合力的豎向分力；向分力；a、z、c相應(yīng)力的力臂相應(yīng)力的力臂 avamcd cvstvv第第5章章 受彎構(gòu)件斜截面承載力的計(jì)算受彎構(gòu)件斜截面承載力的計(jì)算1.145.2 無(wú)腹筋梁受剪性能無(wú)腹筋梁受剪性能隨著斜裂縫的增大，骨料咬合力的豎向分力逐漸減弱以至消失。在銷栓隨著斜裂縫的增大，骨料咬合力的豎向分力逐漸減弱以至消失。在銷栓力力 作用下，阻止縱向鋼筋發(fā)生豎向位移的只有下面很薄的混凝土保護(hù)作用下，阻止縱向鋼筋發(fā)生豎

15、向位移的只有下面很薄的混凝土保護(hù)層，所以銷栓作用也不可靠，目前的抗剪實(shí)驗(yàn)還很難準(zhǔn)確測(cè)出層，所以銷栓作用也不可靠，目前的抗剪實(shí)驗(yàn)還很難準(zhǔn)確測(cè)出 、 的量值，為了簡(jiǎn)化分析，和可不予以考慮，故該隔離體的平衡方程可簡(jiǎn)的量值，為了簡(jiǎn)化分析，和可不予以考慮，故該隔離體的平衡方程可簡(jiǎn)化為：化為：ckc1c2cu,k0.88ff ckc1c2cu,k0.88ff dvavdv0x cdt0y cavv0m aasmvatz(5-4)(5-5)(5-6) 第第5章章 受彎構(gòu)件斜截面承載力的計(jì)算受彎構(gòu)件斜截面承載力的計(jì)算1.155.2 無(wú)腹筋梁受剪性能無(wú)腹筋梁受剪性能圖圖5.5 斜裂縫形成后的受力狀態(tài)斜裂縫形成后

16、的受力狀態(tài)第第5章章 受彎構(gòu)件斜截面承載力的計(jì)算受彎構(gòu)件斜截面承載力的計(jì)算1.165.2 無(wú)腹筋梁受剪性能無(wú)腹筋梁受剪性能由此可知，無(wú)腹筋梁斜裂縫出現(xiàn)后梁內(nèi)的應(yīng)力狀態(tài)，將發(fā)生很大變由此可知，無(wú)腹筋梁斜裂縫出現(xiàn)后梁內(nèi)的應(yīng)力狀態(tài)，將發(fā)生很大變化，具體如下：化，具體如下： 在斜裂縫出現(xiàn)前，在斜裂縫出現(xiàn)前， 剪力是由全截面承受，斜裂縫出現(xiàn)后，剪剪力是由全截面承受，斜裂縫出現(xiàn)后，剪力力 全部由斜裂縫上端混凝土殘余面全部由斜裂縫上端混凝土殘余面(aa )承受。因此，開(kāi)裂后混承受。因此，開(kāi)裂后混凝土所承擔(dān)的剪應(yīng)力增大了。凝土所承擔(dān)的剪應(yīng)力增大了。 和和 所組成的力偶須由縱筋的拉力所組成的力偶須由縱筋的拉力

17、和混凝土壓力和混凝土壓力 組成組成的力偶平衡。因此，剪力的力偶平衡。因此，剪力 在斜截面上不僅引起在斜截面上不僅引起 ，還引起，還引起 和和 作用，致使斜裂縫上端混凝土殘余面既受剪又受壓，稱之為剪壓區(qū)。作用，致使斜裂縫上端混凝土殘余面既受剪又受壓，稱之為剪壓區(qū)。隨著斜裂縫的發(fā)展，剪壓區(qū)面積逐漸減少，剪壓區(qū)內(nèi)的混凝土壓應(yīng)隨著斜裂縫的發(fā)展，剪壓區(qū)面積逐漸減少，剪壓區(qū)內(nèi)的混凝土壓應(yīng)力大大增加，剪應(yīng)力力大大增加，剪應(yīng)力 也是顯著加大。也是顯著加大。 在斜裂縫出現(xiàn)前，截面在斜裂縫出現(xiàn)前，截面bb縱筋的拉應(yīng)力由該截面處的彎矩縱筋的拉應(yīng)力由該截面處的彎矩 所決定，在斜裂縫所決定，在斜裂縫 形成后，截面形成后

18、，截面bb處的縱筋拉應(yīng)力則由截面處的縱筋拉應(yīng)力則由截面aa處的彎矩處的彎矩 所決定。由于所決定。由于 ，所以縱筋的拉應(yīng)力急劇增大，所以縱筋的拉應(yīng)力急劇增大，這也是簡(jiǎn)支梁縱筋為什么在支座內(nèi)需要一定的錨固長(zhǎng)度的原因。這也是簡(jiǎn)支梁縱筋為什么在支座內(nèi)需要一定的錨固長(zhǎng)度的原因。avavav cvstcdav cvstcdbmambmam第第5章章 受彎構(gòu)件斜截面承載力的計(jì)算受彎構(gòu)件斜截面承載力的計(jì)算1.175.2 無(wú)腹筋梁受剪性能無(wú)腹筋梁受剪性能5.2.2 無(wú)腹筋梁剪切破壞形態(tài)無(wú)腹筋梁剪切破壞形態(tài) 1.剪跨比剪跨比 2.在討論梁沿斜截面破壞的各種形態(tài)之前，首先必須了解與它密切相關(guān)的一個(gè)參數(shù)在討論梁沿斜截

19、面破壞的各種形態(tài)之前，首先必須了解與它密切相關(guān)的一個(gè)參數(shù)剪剪跨比跨比( )。剪跨比的定義有廣義和狹義之分。剪跨比的定義有廣義和狹義之分。廣義的剪跨比是指：該截面所承受的彎矩廣義的剪跨比是指：該截面所承受的彎矩 和剪力和剪力 的相對(duì)比值的相對(duì)比值 (5-7)式中式中 ， 、 分別為計(jì)算截面的彎矩和剪力；分別為計(jì)算截面的彎矩和剪力； 截面的有效高度。截面的有效高度。狹義的剪跨比：集中荷載作用點(diǎn)處至鄰近支座的距離與截面有效高度狹義的剪跨比：集中荷載作用點(diǎn)處至鄰近支座的距離與截面有效高度 的比值。的比值。 (5-8)式中，式中， 集中荷載作用點(diǎn)至鄰近支座的距離集中荷載作用點(diǎn)至鄰近支座的距離,稱為剪跨，

20、如圖稱為剪跨，如圖5.5(a)所示。所示。由式由式(5-8)可知，剪跨比可知，剪跨比 是一個(gè)無(wú)量綱的參數(shù)，試驗(yàn)表明，它是一個(gè)影響斜截面承載力和破壞是一個(gè)無(wú)量綱的參數(shù)，試驗(yàn)表明，它是一個(gè)影響斜截面承載力和破壞形態(tài)的重要參數(shù)。形態(tài)的重要參數(shù)。v0mvh mmv0mvh0h0h0aa第第5章章 受彎構(gòu)件斜截面承載力的計(jì)算受彎構(gòu)件斜截面承載力的計(jì)算1.185.2 無(wú)腹筋梁受剪性能無(wú)腹筋梁受剪性能2. 受剪破壞形態(tài)受剪破壞形態(tài)根據(jù)實(shí)驗(yàn)研究，無(wú)腹筋梁在集中荷載作用下，沿斜截面受剪破壞的根據(jù)實(shí)驗(yàn)研究，無(wú)腹筋梁在集中荷載作用下，沿斜截面受剪破壞的形態(tài)主要與剪跨比有關(guān)。而在均布荷載作用下的梁，則可由廣義剪形態(tài)主

21、要與剪跨比有關(guān)。而在均布荷載作用下的梁，則可由廣義剪跨比化簡(jiǎn)推出主要與梁的跨高比跨比化簡(jiǎn)推出主要與梁的跨高比 有關(guān)。無(wú)腹筋梁的剪切破壞主要有關(guān)。無(wú)腹筋梁的剪切破壞主要有斜拉破壞，剪壓破壞和斜壓破壞等有斜拉破壞，剪壓破壞和斜壓破壞等3種形式。種形式。 斜拉破壞。當(dāng)剪跨比或跨高比較大時(shí)斜拉破壞。當(dāng)剪跨比或跨高比較大時(shí)( 3或或 9)，會(huì)發(fā)生斜，會(huì)發(fā)生斜拉破壞，如圖拉破壞，如圖5.6(a)所示。當(dāng)斜裂縫一旦出現(xiàn)，便很快形成一條主所示。當(dāng)斜裂縫一旦出現(xiàn)，便很快形成一條主要斜裂縫，并迅速向集中荷載作用點(diǎn)延伸，梁即被分成兩部分而破要斜裂縫，并迅速向集中荷載作用點(diǎn)延伸，梁即被分成兩部分而破壞，破壞面平整，無(wú)

22、壓碎痕跡。破壞荷載等于或略高于臨界斜裂縫壞，破壞面平整，無(wú)壓碎痕跡。破壞荷載等于或略高于臨界斜裂縫出現(xiàn)時(shí)的荷載。斜拉破壞主要是由于主拉應(yīng)力產(chǎn)生的拉應(yīng)變達(dá)到混出現(xiàn)時(shí)的荷載。斜拉破壞主要是由于主拉應(yīng)力產(chǎn)生的拉應(yīng)變達(dá)到混凝土的極限拉應(yīng)變而形成的，它的承載力較低，且屬于非常突然的凝土的極限拉應(yīng)變而形成的，它的承載力較低，且屬于非常突然的脆性破壞。脆性破壞。 斜壓破壞。當(dāng)剪跨比或跨高比較小時(shí)斜壓破壞。當(dāng)剪跨比或跨高比較小時(shí)( 1或或 6以后，對(duì)梁的受剪承載力影響就很小。以后，對(duì)梁的受剪承載力影響就很小。0/lh2. 混凝土強(qiáng)度的影響混凝土強(qiáng)度的影響剪壓區(qū)混凝土處于復(fù)合應(yīng)力狀態(tài)，不論是取決于混凝土抗拉強(qiáng)度

23、的斜拉破壞，剪壓區(qū)混凝土處于復(fù)合應(yīng)力狀態(tài)，不論是取決于混凝土抗拉強(qiáng)度的斜拉破壞，還是主要取決于混凝土受壓強(qiáng)度的斜壓或剪壓破壞，都與混凝土的強(qiáng)度有關(guān)，還是主要取決于混凝土受壓強(qiáng)度的斜壓或剪壓破壞，都與混凝土的強(qiáng)度有關(guān)，試驗(yàn)也表明梁的斜截面受剪承載力隨混凝土強(qiáng)度的提高而提高，且兩者大致呈試驗(yàn)也表明梁的斜截面受剪承載力隨混凝土強(qiáng)度的提高而提高，且兩者大致呈線性關(guān)系。剪跨比較大時(shí)，梁的抗剪強(qiáng)度隨混凝土強(qiáng)度提高而增加的速率低于線性關(guān)系。剪跨比較大時(shí)，梁的抗剪強(qiáng)度隨混凝土強(qiáng)度提高而增加的速率低于小剪跨比的情況。這是因?yàn)榧艨绫却髸r(shí)，抗剪強(qiáng)度取決于混凝土的抗拉小剪跨比的情況。這是因?yàn)榧艨绫却髸r(shí)，抗剪強(qiáng)度取決于

24、混凝土的抗拉5.2 無(wú)腹筋梁受剪性能無(wú)腹筋梁受剪性能第第5章章 受彎構(gòu)件斜截面承載力的計(jì)算受彎構(gòu)件斜截面承載力的計(jì)算1.21度。對(duì)于在具體計(jì)算時(shí)，是采用抗壓強(qiáng)度度。對(duì)于在具體計(jì)算時(shí)，是采用抗壓強(qiáng)度 還是采用抗拉強(qiáng)度還是采用抗拉強(qiáng)度 ，每個(gè)國(guó)家的設(shè)計(jì)規(guī)范都有所不同。如果采用混凝土抗壓強(qiáng)度每個(gè)國(guó)家的設(shè)計(jì)規(guī)范都有所不同。如果采用混凝土抗壓強(qiáng)度 表達(dá)，表達(dá)，則隨著混凝土強(qiáng)度的提高，特別是高強(qiáng)度混凝土可能會(huì)過(guò)高地估計(jì)抗則隨著混凝土強(qiáng)度的提高，特別是高強(qiáng)度混凝土可能會(huì)過(guò)高地估計(jì)抗剪強(qiáng)度。原因是當(dāng)梁的抗剪強(qiáng)度主要取決于混凝土的抗拉強(qiáng)度時(shí)，高剪強(qiáng)度。原因是當(dāng)梁的抗剪強(qiáng)度主要取決于混凝土的抗拉強(qiáng)度時(shí)，高強(qiáng)度混凝

25、土抗拉強(qiáng)度的提高并不像抗壓強(qiáng)度提高那么顯著。也就是混強(qiáng)度混凝土抗拉強(qiáng)度的提高并不像抗壓強(qiáng)度提高那么顯著。也就是混凝土的拉、壓強(qiáng)度之比隨著混凝土強(qiáng)度提高有逐漸降低的趨勢(shì)。凝土的拉、壓強(qiáng)度之比隨著混凝土強(qiáng)度提高有逐漸降低的趨勢(shì)。3. 縱向鋼筋的影響縱向鋼筋的影響縱筋對(duì)抗剪能力也是有一定的影響，縱筋的配筋率縱筋對(duì)抗剪能力也是有一定的影響，縱筋的配筋率 高，則高，則縱筋的銷栓作用強(qiáng)，延緩彎曲裂縫和斜裂縫向受壓區(qū)發(fā)展，縱筋的銷栓作用強(qiáng)，延緩彎曲裂縫和斜裂縫向受壓區(qū)發(fā)展，從而可以提高骨料的咬合作用，并且增大了剪壓區(qū)高度，使從而可以提高骨料的咬合作用，并且增大了剪壓區(qū)高度，使混凝土的抗剪能力提高。因此，配筋

26、率大時(shí)，梁的斜截面受混凝土的抗剪能力提高。因此，配筋率大時(shí)，梁的斜截面受剪承載力有所提高。在相同配筋率情況下，縱向鋼筋的強(qiáng)度剪承載力有所提高。在相同配筋率情況下，縱向鋼筋的強(qiáng)度越高，對(duì)抗剪越有利，但不如配筋率影響顯著。越高，對(duì)抗剪越有利，但不如配筋率影響顯著。cftfcf5.2 無(wú)腹筋梁受剪性能無(wú)腹筋梁受剪性能第第5章章 受彎構(gòu)件斜截面承載力的計(jì)算受彎構(gòu)件斜截面承載力的計(jì)算1.225.2.4 無(wú)腹筋梁受剪承載力的計(jì)算公式無(wú)腹筋梁受剪承載力的計(jì)算公式gb 500102002規(guī)定，對(duì)無(wú)腹筋梁以及不配置箍筋和彎起鋼筋的一般規(guī)定，對(duì)無(wú)腹筋梁以及不配置箍筋和彎起鋼筋的一般板類受彎構(gòu)件，其斜截面受剪承載力

27、應(yīng)按下列公式計(jì)算：板類受彎構(gòu)件，其斜截面受剪承載力應(yīng)按下列公式計(jì)算： (5-9) (5-10)式中，式中，v 構(gòu)件斜截面上的最大剪力設(shè)計(jì)值；構(gòu)件斜截面上的最大剪力設(shè)計(jì)值； 截面高度影響系數(shù)，當(dāng)截面高度影響系數(shù)，當(dāng) 800mm時(shí)，取時(shí)，取 =800mm；當(dāng)當(dāng) 2000mm時(shí)，取時(shí)，取 =2000mm； 混凝土軸心抗拉強(qiáng)度設(shè)計(jì)值。混凝土軸心抗拉強(qiáng)度設(shè)計(jì)值。 而對(duì)于集中荷載作用下的無(wú)腹筋梁，若采用式而對(duì)于集中荷載作用下的無(wú)腹筋梁，若采用式(5-9)計(jì)算在剪跨比較大計(jì)算在剪跨比較大時(shí)得到的值將偏高，因此必須考慮剪跨比的影響，對(duì)于集中荷載在時(shí)得到的值將偏高，因此必須考慮剪跨比的影響，對(duì)于集中荷載在支支0

28、 .7c ht0vvf b h14h0800()hh0h0h0h0htf5.2 無(wú)腹筋梁受剪性能無(wú)腹筋梁受剪性能第第5章章 受彎構(gòu)件斜截面承載力的計(jì)算受彎構(gòu)件斜截面承載力的計(jì)算1.23座截面上所產(chǎn)生的剪力值占總剪力值的座截面上所產(chǎn)生的剪力值占總剪力值的75%以上的情況，應(yīng)按下式計(jì)以上的情況，應(yīng)按下式計(jì)算。算。 (5-11)式中，式中， 計(jì)算截面的剪跨比：當(dāng)計(jì)算截面的剪跨比：當(dāng) 3時(shí)，時(shí)，取取 =3。 由于無(wú)腹筋梁的斜截面破壞屬于脆性破壞，斜裂縫一出現(xiàn)，梁即由于無(wú)腹筋梁的斜截面破壞屬于脆性破壞，斜裂縫一出現(xiàn)，梁即告破壞，單靠混凝土承受剪力是不安全的。除非有專門規(guī)定。一般無(wú)告破壞，單靠混凝土承受剪

29、力是不安全的。除非有專門規(guī)定。一般無(wú)腹筋梁應(yīng)按構(gòu)造要求配置鋼筋。腹筋梁應(yīng)按構(gòu)造要求配置鋼筋?！纠纠?.1】 已知一簡(jiǎn)支板，位于一類環(huán)境，采用混凝土等級(jí)為已知一簡(jiǎn)支板，位于一類環(huán)境，采用混凝土等級(jí)為c20，縱，縱向受拉鋼筋采用向受拉鋼筋采用hrb335級(jí)鋼筋，板的計(jì)算長(zhǎng)度為級(jí)鋼筋，板的計(jì)算長(zhǎng)度為3m，寬度為，寬度為1m，均，均布荷載在板內(nèi)產(chǎn)生的最大剪力設(shè)計(jì)值為布荷載在板內(nèi)產(chǎn)生的最大剪力設(shè)計(jì)值為210kn。試確定板厚。試確定板厚。解解 (1) 確定計(jì)算參數(shù)：確定計(jì)算參數(shù)：查附表查附表1， =1.1n/mm2 查附表查附表10，c=20mm as= c+d/2 = 25mm(2) 求板的有效高度：

30、求板的有效高度：先假定先假定 =3000/35=85.71mm一般的板類構(gòu)件由于截面尺寸大，承受的荷載較小，剪力較小，因此一一般的板類構(gòu)件由于截面尺寸大，承受的荷載較小，剪力較小，因此一般情況下不必進(jìn)行斜截面承載力的計(jì)算。也不用配箍筋和彎起鋼筋。但般情況下不必進(jìn)行斜截面承載力的計(jì)算。也不用配箍筋和彎起鋼筋。但是，當(dāng)板上承受的荷載較大時(shí)，就需要對(duì)其斜截面承載力進(jìn)行計(jì)算。是，當(dāng)板上承受的荷載較大時(shí)，就需要對(duì)其斜截面承載力進(jìn)行計(jì)算。h0/35l5.2 無(wú)腹筋梁受剪性能無(wú)腹筋梁受剪性能第第5章章 受彎構(gòu)件斜截面承載力的計(jì)算受彎構(gòu)件斜截面承載力的計(jì)算1.255.3 有腹筋梁的受剪性能有腹筋梁的受剪性能5

31、.3.1 箍筋的作用箍筋的作用 在配有箍筋或彎起鋼筋的梁中，在荷載較小，斜裂縫出現(xiàn)之前，在配有箍筋或彎起鋼筋的梁中，在荷載較小，斜裂縫出現(xiàn)之前，腹筋的作用不明顯，對(duì)斜裂縫出現(xiàn)的影響不大，它的受力性能和無(wú)腹筋的作用不明顯，對(duì)斜裂縫出現(xiàn)的影響不大，它的受力性能和無(wú)腹筋梁相似，但是在斜裂縫出現(xiàn)以后，混凝土逐步退出工作。而與腹筋梁相似，但是在斜裂縫出現(xiàn)以后，混凝土逐步退出工作。而與斜裂縫相交的箍筋、彎起鋼筋的應(yīng)力顯著增大，箍筋直接承擔(dān)大部斜裂縫相交的箍筋、彎起鋼筋的應(yīng)力顯著增大，箍筋直接承擔(dān)大部分剪力，并且在其他方面也起重要作用。其作用具體表現(xiàn)如下：分剪力，并且在其他方面也起重要作用。其作用具體表現(xiàn)如

32、下： (1) (1) 箍筋箍筋( (或彎起鋼筋或彎起鋼筋) )可以直接承擔(dān)部分剪力?？梢灾苯映袚?dān)部分剪力。 (2) (2) 箍筋箍筋( (或彎起鋼筋或彎起鋼筋) )能限制斜裂縫的延伸和開(kāi)展，增大能限制斜裂縫的延伸和開(kāi)展，增大剪壓區(qū)的面積，提高剪壓區(qū)的抗剪能力。剪壓區(qū)的面積，提高剪壓區(qū)的抗剪能力。 (3) (3) 箍筋箍筋( (或彎起鋼筋或彎起鋼筋) )可以提高斜裂縫交界面上的骨料咬可以提高斜裂縫交界面上的骨料咬合作用和摩阻作用，從而有效地減少斜裂縫的開(kāi)展寬度。合作用和摩阻作用，從而有效地減少斜裂縫的開(kāi)展寬度。 (4) (4) 箍筋箍筋( (或彎起鋼筋或彎起鋼筋) )還可以延緩沿縱筋劈裂裂縫的展

33、開(kāi)，還可以延緩沿縱筋劈裂裂縫的展開(kāi)，防止混凝土保護(hù)層的突然撕裂，提高縱筋的銷栓作用。防止混凝土保護(hù)層的突然撕裂，提高縱筋的銷栓作用。第第5章章 受彎構(gòu)件斜截面承載力的計(jì)算受彎構(gòu)件斜截面承載力的計(jì)算1.26 5.3.2 有腹筋梁的受剪破壞形態(tài)有腹筋梁的受剪破壞形態(tài) 1. 1. 有腹筋梁沿斜截面破壞的形態(tài)有腹筋梁沿斜截面破壞的形態(tài) 有腹筋梁的斜截面破壞與無(wú)腹筋梁相似，也可分為斜拉破壞、剪壓有腹筋梁的斜截面破壞與無(wú)腹筋梁相似，也可分為斜拉破壞、剪壓破壞和斜壓破壞破壞和斜壓破壞3種形態(tài)，但在具體分析時(shí)，不能忽略腹筋的影響，因種形態(tài)，但在具體分析時(shí)，不能忽略腹筋的影響，因?yàn)楦菇铍m然不能防止斜裂縫的出現(xiàn)，

34、但卻能限制斜裂縫的展開(kāi)和延伸。為腹筋雖然不能防止斜裂縫的出現(xiàn)，但卻能限制斜裂縫的展開(kāi)和延伸。所以，腹筋的數(shù)量對(duì)梁斜截面的破壞形態(tài)和受剪承載力有很大影響。所以，腹筋的數(shù)量對(duì)梁斜截面的破壞形態(tài)和受剪承載力有很大影響。 (1) 斜拉破壞：如果箍筋配置數(shù)量過(guò)少，且剪跨比斜拉破壞：如果箍筋配置數(shù)量過(guò)少，且剪跨比 3時(shí)，則斜裂縫時(shí)，則斜裂縫一出現(xiàn)，原來(lái)由混凝土承受的拉力轉(zhuǎn)由箍筋承受，箍筋很快會(huì)達(dá)到屈服一出現(xiàn)，原來(lái)由混凝土承受的拉力轉(zhuǎn)由箍筋承受，箍筋很快會(huì)達(dá)到屈服強(qiáng)度，變形迅速增加，不能抑制斜裂縫的發(fā)展。從而產(chǎn)生斜拉破壞，屬?gòu)?qiáng)度，變形迅速增加，不能抑制斜裂縫的發(fā)展。從而產(chǎn)生斜拉破壞，屬于脆性破壞。于脆性破壞

35、。 (2) 斜壓破壞：如果箍筋配置數(shù)量過(guò)多，則在箍筋尚未屈服時(shí)，斜裂斜壓破壞：如果箍筋配置數(shù)量過(guò)多，則在箍筋尚未屈服時(shí)，斜裂縫間的混凝土就因主壓應(yīng)力過(guò)大而發(fā)生斜壓破壞，箍筋應(yīng)力達(dá)不到屈服，縫間的混凝土就因主壓應(yīng)力過(guò)大而發(fā)生斜壓破壞，箍筋應(yīng)力達(dá)不到屈服，強(qiáng)度得不到充分利用。此時(shí)梁的受剪承載力取決于構(gòu)件的截面尺寸和混強(qiáng)度得不到充分利用。此時(shí)梁的受剪承載力取決于構(gòu)件的截面尺寸和混凝土強(qiáng)度。也屬于脆性破壞。凝土強(qiáng)度。也屬于脆性破壞。 3) 剪壓破壞：如果箍筋配置的數(shù)量適當(dāng)，且剪壓破壞：如果箍筋配置的數(shù)量適當(dāng)，且 時(shí)，則在斜裂時(shí)，則在斜裂縫出現(xiàn)以后，應(yīng)力大部分由箍筋縫出現(xiàn)以后，應(yīng)力大部分由箍筋(或彎起鋼

36、筋或彎起鋼筋)承擔(dān)。在箍筋尚未屈服時(shí)承擔(dān)。在箍筋尚未屈服時(shí),13 5.3 有腹筋梁的受剪性能有腹筋梁的受剪性能第第5章章 受彎構(gòu)件斜截面承載力的計(jì)算受彎構(gòu)件斜截面承載力的計(jì)算1.27由于箍筋限制了斜裂縫的展開(kāi)和延伸，荷載還可有較大增長(zhǎng)。當(dāng)箍筋屈由于箍筋限制了斜裂縫的展開(kāi)和延伸，荷載還可有較大增長(zhǎng)。當(dāng)箍筋屈服后，由于箍筋應(yīng)力基本不變而應(yīng)變迅速增加，箍筋不能再有效地抑制服后，由于箍筋應(yīng)力基本不變而應(yīng)變迅速增加，箍筋不能再有效地抑制斜裂縫的展開(kāi)和延伸。最后斜裂縫上端剪壓區(qū)的混凝土在剪壓復(fù)合應(yīng)力斜裂縫的展開(kāi)和延伸。最后斜裂縫上端剪壓區(qū)的混凝土在剪壓復(fù)合應(yīng)力的作用下達(dá)到極限強(qiáng)度，發(fā)生剪壓破壞。的作用下達(dá)

37、到極限強(qiáng)度，發(fā)生剪壓破壞。 2. 影響有腹筋梁斜截面受剪承載力因素影響有腹筋梁斜截面受剪承載力因素 配有箍筋或彎起鋼筋的混凝土梁斜截面受剪承載力的因素與腹筋梁配有箍筋或彎起鋼筋的混凝土梁斜截面受剪承載力的因素與腹筋梁相似，它包括剪跨比的影響、混凝土強(qiáng)度的影響、縱向鋼筋的影響，但相似，它包括剪跨比的影響、混凝土強(qiáng)度的影響、縱向鋼筋的影響，但最重要的影響因素是箍筋或彎起鋼筋的配置數(shù)量。試驗(yàn)研究表明，當(dāng)箍最重要的影響因素是箍筋或彎起鋼筋的配置數(shù)量。試驗(yàn)研究表明，當(dāng)箍筋配置適當(dāng)時(shí)，有腹筋梁的斜截面受剪承載力隨配置的增大和箍筋強(qiáng)度筋配置適當(dāng)時(shí)，有腹筋梁的斜截面受剪承載力隨配置的增大和箍筋強(qiáng)度的提高而有較

38、大幅度的提高。的提高而有較大幅度的提高。配箍量用配箍率配箍量用配箍率 表示，它反映的是梁沿軸線方向單位長(zhǎng)度水平截面擁表示，它反映的是梁沿軸線方向單位長(zhǎng)度水平截面擁有的箍筋截面面積，用下式表示：有的箍筋截面面積，用下式表示： (5-12) svs v 1n ab s5.3 有腹筋梁的受剪性能有腹筋梁的受剪性能第第5章章 受彎構(gòu)件斜截面承載力的計(jì)算受彎構(gòu)件斜截面承載力的計(jì)算1.28 式中，式中， 配箍率；配箍率； n 同一截面內(nèi)箍筋的肢數(shù)；同一截面內(nèi)箍筋的肢數(shù)； asv1單肢箍筋的截面面積；單肢箍筋的截面面積； b截面的寬度；截面的寬度； s沿梁軸線方向箍筋的間距。沿梁軸線方向箍筋的間距。 sv5

39、.3 有腹筋梁的受剪性能有腹筋梁的受剪性能第第5章章 受彎構(gòu)件斜截面承載力的計(jì)算受彎構(gòu)件斜截面承載力的計(jì)算1.295.3.3 5.3.3 僅配箍筋梁的斜截面承載力計(jì)算公式僅配箍筋梁的斜截面承載力計(jì)算公式 1. 基本假定基本假定 前面所述鋼筋混凝土梁沿斜截面的破壞形態(tài)中，斜拉、斜壓破壞具前面所述鋼筋混凝土梁沿斜截面的破壞形態(tài)中，斜拉、斜壓破壞具有明顯脆性，一般在工程設(shè)計(jì)中是采取有關(guān)構(gòu)造措施來(lái)處理。而對(duì)于剪有明顯脆性，一般在工程設(shè)計(jì)中是采取有關(guān)構(gòu)造措施來(lái)處理。而對(duì)于剪壓破壞，由于梁的受剪承載力變化幅度較大，設(shè)計(jì)時(shí)則必須進(jìn)行計(jì)算來(lái)壓破壞，由于梁的受剪承載力變化幅度較大，設(shè)計(jì)時(shí)則必須進(jìn)行計(jì)算來(lái)防止破壞

40、。本節(jié)和防止破壞。本節(jié)和5.3.4節(jié)所介紹的計(jì)算公式都是針對(duì)剪壓破壞形態(tài)的。節(jié)所介紹的計(jì)算公式都是針對(duì)剪壓破壞形態(tài)的。對(duì)僅配箍筋的梁受剪承載力計(jì)算一般要作如下基本假定。對(duì)僅配箍筋的梁受剪承載力計(jì)算一般要作如下基本假定。 (1) 如圖如圖5.7表示一根僅配箍筋的簡(jiǎn)支梁，在出現(xiàn)斜裂縫表示一根僅配箍筋的簡(jiǎn)支梁，在出現(xiàn)斜裂縫ba后，取斜后，取斜裂縫裂縫ba到支座的一段為隔離體。到支座的一段為隔離體。假定斜截面的受剪承載力只由兩部分組成，即假定斜截面的受剪承載力只由兩部分組成，即(5-13)式中，式中，vcs構(gòu)件斜截面上混凝土和箍筋受剪承載力設(shè)計(jì)值；構(gòu)件斜截面上混凝土和箍筋受剪承載力設(shè)計(jì)值； vc混凝土

41、的受剪承載力；混凝土的受剪承載力； vsv箍筋的受剪承載力。箍筋的受剪承載力。 cscsvvvv5.3 有腹筋梁的受剪性能有腹筋梁的受剪性能第第5章章 受彎構(gòu)件斜截面承載力的計(jì)算受彎構(gòu)件斜截面承載力的計(jì)算1.30圖圖5.7 僅配箍筋梁的斜截面承載力計(jì)算圖僅配箍筋梁的斜截面承載力計(jì)算圖 (2) 忽略縱向鋼筋對(duì)受剪承載力的影響。忽略縱向鋼筋對(duì)受剪承載力的影響。 (3) 以集中荷載力為主的梁，應(yīng)考慮剪跨比對(duì)受剪承載力的影響。其以集中荷載力為主的梁，應(yīng)考慮剪跨比對(duì)受剪承載力的影響。其他他 梁則忽略剪跨比的影響。梁則忽略剪跨比的影響。 (4) 假設(shè)發(fā)生剪壓破壞時(shí)，與斜裂縫相交的腹筋達(dá)到屈服。同時(shí)混凝假設(shè)

42、發(fā)生剪壓破壞時(shí)，與斜裂縫相交的腹筋達(dá)到屈服。同時(shí)混凝土在剪壓復(fù)合力作用下達(dá)到極限強(qiáng)度。土在剪壓復(fù)合力作用下達(dá)到極限強(qiáng)度。 (5) 在在vc中不考慮箍筋的影響，而將由箍筋的影響使混凝土的承載力中不考慮箍筋的影響，而將由箍筋的影響使混凝土的承載力提高的部分包含在提高的部分包含在vsv中。中。 2. 2. 斜截面受剪承載力計(jì)算公式斜截面受剪承載力計(jì)算公式5.3 有腹筋梁的受剪性能有腹筋梁的受剪性能第第5章章 受彎構(gòu)件斜截面承載力的計(jì)算受彎構(gòu)件斜截面承載力的計(jì)算1.31對(duì)矩形、對(duì)矩形、t形和工字形截面的一般受彎構(gòu)件：形和工字形截面的一般受彎構(gòu)件： (5-14)式中，式中，ft 混凝土軸心抗拉強(qiáng)度設(shè)計(jì)值

43、；混凝土軸心抗拉強(qiáng)度設(shè)計(jì)值； fyv 箍筋的抗拉強(qiáng)度設(shè)計(jì)值；箍筋的抗拉強(qiáng)度設(shè)計(jì)值； b 梁的截面寬度梁的截面寬度(t形，工字形梁為腹板寬度形，工字形梁為腹板寬度)； h0 梁的截面有效高度；梁的截面有效高度； asv同一截面內(nèi)箍筋的截面面積，同一截面內(nèi)箍筋的截面面積，asv=nasv1。其他符號(hào)與前所述相同。其他符號(hào)與前所述相同。 對(duì)集中荷載作用下的獨(dú)立梁對(duì)集中荷載作用下的獨(dú)立梁(包括作用有多種荷載，且其中集中荷包括作用有多種荷載，且其中集中荷載在支座截面或節(jié)點(diǎn)邊緣所產(chǎn)生的剪力值占總剪力值的載在支座截面或節(jié)點(diǎn)邊緣所產(chǎn)生的剪力值占總剪力值的75以上的情以上的情況況)： (5-15)式中，式中，

44、計(jì)算截面的剪跨比，計(jì)算截面的剪跨比， =a/h0，a為集中荷載作用點(diǎn)至支座為集中荷載作用點(diǎn)至支座截面的距離。當(dāng)截面的距離。當(dāng) 3.0時(shí)，取時(shí)，取 =3.0。yvsvcst000.71.25f avvf bhhsyvsvcst001.751f avvf bhhs5.3 有腹筋梁的受剪性能有腹筋梁的受剪性能第第5章章 受彎構(gòu)件斜截面承載力的計(jì)算受彎構(gòu)件斜截面承載力的計(jì)算1.32 3. 斜截面受剪承截力計(jì)算公式的適用條件斜截面受剪承截力計(jì)算公式的適用條件 (1) 防止斜壓破壞防止斜壓破壞 從上面計(jì)算公式可以看出，當(dāng)梁的截面尺寸確定以后，提高配箍率從上面計(jì)算公式可以看出，當(dāng)梁的截面尺寸確定以后，提高配

45、箍率可以有效地提高斜截面受剪承載力。但是這種增加是有限的，當(dāng)箍筋的數(shù)可以有效地提高斜截面受剪承載力。但是這種增加是有限的，當(dāng)箍筋的數(shù)量超過(guò)一定值后，梁的受剪承載力幾乎不再增加，箍筋的應(yīng)力達(dá)不到屈服量超過(guò)一定值后，梁的受剪承載力幾乎不再增加，箍筋的應(yīng)力達(dá)不到屈服強(qiáng)度而發(fā)生斜壓破壞，此時(shí)梁的受剪承載力取決于混凝土的抗壓強(qiáng)度強(qiáng)度而發(fā)生斜壓破壞，此時(shí)梁的受剪承載力取決于混凝土的抗壓強(qiáng)度f(wàn)c和和梁的截面尺寸。為了防止這種情況發(fā)生，梁的截面尺寸。為了防止這種情況發(fā)生，gb 500102002對(duì)梁的截面尺對(duì)梁的截面尺寸有如下限制條件。寸有如下限制條件。對(duì)于一般梁，即當(dāng)對(duì)于一般梁，即當(dāng)hw/b4時(shí)，應(yīng)滿足下式

46、：時(shí)，應(yīng)滿足下式： (5-16)對(duì)于薄腹梁，即當(dāng)對(duì)于薄腹梁，即當(dāng)hw/b6時(shí)，應(yīng)滿足下式：時(shí)，應(yīng)滿足下式： (5-17)而當(dāng)而當(dāng)4hw/bb=200mm，不滿足要求，所以縱，不滿足要求，所以縱筋要排兩排。筋要排兩排。as=c+d/2+e/2 = 25+22+25/2=59.5mm取取as=60mm，則，則h0=h-as=500-60=440mm，hw=h0=440mm，c=1.0。 求箍筋數(shù)量：求箍筋數(shù)量： kn200kn要計(jì)算配箍筋用量，由式要計(jì)算配箍筋用量，由式(5-14)可得可得選用雙肢箍選用雙肢箍(asv1=50.3mm，n=2)代入上式可得代入上式可得 mm取取s=100 mm =

47、=0.503% % 滿足要求。滿足要求。 截面尺寸驗(yàn)算：截面尺寸驗(yàn)算：因?yàn)橐驗(yàn)?440/200=2.2200kn截面尺寸滿足要求。截面尺寸滿足要求。w/hb cc00.250.25 1.0 14.3200440314.6f bhct00.70.7 1.4320044088.09vf bhsvcyv0200000880900.9691.251.25210440avvsf h103.82stsvminyv1.430.240.240.163210ffsv50.32200 100abssv5.3 有腹筋梁的受剪性能有腹筋梁的受剪性能第第5章章 受彎構(gòu)件斜截面承載力的計(jì)算受彎構(gòu)件斜截面承載力的計(jì)算1.3

48、6圖圖5.9 同時(shí)配置箍筋和彎起鋼筋的梁斜截面受剪承載力計(jì)算圖同時(shí)配置箍筋和彎起鋼筋的梁斜截面受剪承載力計(jì)算圖(5-20)5.3.4 彎起鋼筋彎起鋼筋當(dāng)梁所承受的剪力較大時(shí)，可配置箍筋和彎起鋼筋來(lái)共同承受剪力。當(dāng)梁所承受的剪力較大時(shí)，可配置箍筋和彎起鋼筋來(lái)共同承受剪力。如圖如圖5.9所示，彎起鋼筋所承受的剪力值等于彎起鋼筋的承載力在垂直所示，彎起鋼筋所承受的剪力值等于彎起鋼筋的承載力在垂直于梁的縱軸方向的分力值。按下式來(lái)確定彎起鋼筋的抗剪承載力：于梁的縱軸方向的分力值。按下式來(lái)確定彎起鋼筋的抗剪承載力：sbsbs0.8sinva5.3 有腹筋梁的受剪性能有腹筋梁的受剪性能第第5章章 受彎構(gòu)件斜

49、截面承載力的計(jì)算受彎構(gòu)件斜截面承載力的計(jì)算1.37式中，式中，vsb構(gòu)造斜截面上與斜裂縫相交的彎起鋼筋的受剪承載力設(shè)計(jì)值；構(gòu)造斜截面上與斜裂縫相交的彎起鋼筋的受剪承載力設(shè)計(jì)值； fy彎起鋼筋的抗拉強(qiáng)度設(shè)計(jì)值，考慮到彎起鋼筋在靠近斜裂縫頂部的剪彎起鋼筋的抗拉強(qiáng)度設(shè)計(jì)值，考慮到彎起鋼筋在靠近斜裂縫頂部的剪壓區(qū)時(shí)，可能達(dá)不到屈服強(qiáng)度，所以乘以壓區(qū)時(shí)，可能達(dá)不到屈服強(qiáng)度，所以乘以0.8的折減系數(shù)；的折減系數(shù)； asb同一彎起平面內(nèi)彎起鋼筋的截面面積；同一彎起平面內(nèi)彎起鋼筋的截面面積； 斜截面上彎起鋼筋與構(gòu)件縱向軸線的夾角。斜截面上彎起鋼筋與構(gòu)件縱向軸線的夾角。 (1) 對(duì)矩形，對(duì)矩形，t形和工字形截面

50、的一般受彎構(gòu)件同時(shí)配置箍筋和彎起鋼筋的計(jì)算形和工字形截面的一般受彎構(gòu)件同時(shí)配置箍筋和彎起鋼筋的計(jì)算公式應(yīng)按下式計(jì)算。公式應(yīng)按下式計(jì)算。 (5-21) 2) 對(duì)集中荷載作用下的獨(dú)立梁對(duì)集中荷載作用下的獨(dú)立梁(包括作用有多種荷載，且其中集中荷載在支座截面包括作用有多種荷載，且其中集中荷載在支座截面或節(jié)點(diǎn)邊緣所產(chǎn)生的剪力值占總剪力值的或節(jié)點(diǎn)邊緣所產(chǎn)生的剪力值占總剪力值的75以上的情況以上的情況) 同時(shí)配置箍筋和彎起鋼同時(shí)配置箍筋和彎起鋼筋的計(jì)算公式應(yīng)按下式計(jì)算。筋的計(jì)算公式應(yīng)按下式計(jì)算。 (5-22)公式的符號(hào)含義與前面相同，公式的適用條件也與前面相同。公式的符號(hào)含義與前面相同，公式的適用條件也與前

51、面相同。 syv svycsst00sbsb0.71.250.8sinf av vvfbhhf asyv svcsst00sbsb1.750.8sin1yf avvvf bhhf as5.3 有腹筋梁的受剪性能有腹筋梁的受剪性能第第5章章 受彎構(gòu)件斜截面承載力的計(jì)算受彎構(gòu)件斜截面承載力的計(jì)算1.38【例【例5.3】 已知條件同例題已知條件同例題5.2，但已在梁內(nèi)配置雙肢箍筋，但已在梁內(nèi)配置雙肢箍筋 200，試，試計(jì)算需要多少根彎起鋼筋計(jì)算需要多少根彎起鋼筋(從已配的縱向受力鋼筋中選擇，彎起角度從已配的縱向受力鋼筋中選擇，彎起角度 =45)解解 確定計(jì)算參數(shù)：確定計(jì)算參數(shù)：計(jì)算參數(shù)的確定同例計(jì)算

52、參數(shù)的確定同例5.2一樣，一樣，522分兩排，下面分兩排，下面322，上面，上面222。 截面尺寸驗(yàn)算：截面尺寸驗(yàn)算：同例同例5.2，滿足要求。，滿足要求。 求彎起鋼筋截面面積求彎起鋼筋截面面積asb：由公式由公式(5-14)可得：可得： =88088+58096.5 =146.185kn200kn要配彎起鋼筋。要配彎起鋼筋。由公式由公式(5-21)可得：可得：8syvsvcst000.71.25favf bhhs210 2 50.30.7 1.43 200 440 1.25440200 5.3 有腹筋梁的受剪性能有腹筋梁的受剪性能第第5章章 受彎構(gòu)件斜截面承載力的計(jì)算受彎構(gòu)件斜截面承載力的計(jì)

53、算1.39選擇下排縱筋的中間一根選擇下排縱筋的中間一根22縱筋彎起，縱筋彎起，asb=380.1mm，滿足要求。，滿足要求。yvsvcssbt00ysbs1.750.8sin1f avvvfbhhf ascssbys200000146185317.110.8sin0.8 300 sin45vvaf2mm 5.3 有腹筋梁的受剪性能有腹筋梁的受剪性能第第5章章 受彎構(gòu)件斜截面承載力的計(jì)算受彎構(gòu)件斜截面承載力的計(jì)算1.405.4 斜截面承載力計(jì)算的方法和步驟斜截面承載力計(jì)算的方法和步驟5.4.1 計(jì)算截面的位置計(jì)算截面的位置有腹筋梁斜截面受剪破壞一般是發(fā)生在剪力設(shè)計(jì)值比較大或受剪有腹筋梁斜截面受剪

54、破壞一般是發(fā)生在剪力設(shè)計(jì)值比較大或受剪承載力比較薄弱的地方，因此，在進(jìn)行斜截面承載力設(shè)計(jì)時(shí)，計(jì)算截承載力比較薄弱的地方，因此，在進(jìn)行斜截面承載力設(shè)計(jì)時(shí)，計(jì)算截面的選擇是有規(guī)律可循的，一般情況下應(yīng)滿足下列規(guī)定：面的選擇是有規(guī)律可循的，一般情況下應(yīng)滿足下列規(guī)定： 支座邊緣處截面支座邊緣處截面(如圖如圖5.10中的中的11截面截面)。 受拉區(qū)彎起鋼筋起點(diǎn)處截面受拉區(qū)彎起鋼筋起點(diǎn)處截面(如圖如圖5.10中的中的22截面和截面和33截面截面)。 箍筋截面面積或間距改變處截面箍筋截面面積或間距改變處截面(如圖如圖5.10中的中的44截面截面)。 腹板寬度改變處截面。腹板寬度改變處截面。計(jì)算截面處的剪力設(shè)計(jì)

55、值的選擇應(yīng)按下面方法取用：計(jì)算截面處的剪力設(shè)計(jì)值的選擇應(yīng)按下面方法取用： 計(jì)算支座邊緣處的截面時(shí)，取箍筋數(shù)量開(kāi)始改變處的剪力值。計(jì)算支座邊緣處的截面時(shí)，取箍筋數(shù)量開(kāi)始改變處的剪力值。 計(jì)算箍筋數(shù)量改變處的截面時(shí)，取箍筋數(shù)量開(kāi)始處的剪力值。計(jì)算箍筋數(shù)量改變處的截面時(shí)，取箍筋數(shù)量開(kāi)始處的剪力值。 計(jì)算從支座算起第一排彎起鋼筋時(shí)，取支座邊緣處的剪力值。計(jì)算從支座算起第一排彎起鋼筋時(shí)，取支座邊緣處的剪力值。 計(jì)算以后各排彎起鋼筋時(shí)，取前排彎起鋼筋彎起點(diǎn)處的剪力值。計(jì)算以后各排彎起鋼筋時(shí)，取前排彎起鋼筋彎起點(diǎn)處的剪力值。第第5章章 受彎構(gòu)件斜截面承載力的計(jì)算受彎構(gòu)件斜截面承載力的計(jì)算1.41圖圖5.10

56、 受剪承載力計(jì)算截面受剪承載力計(jì)算截面5.4 斜截面承載力計(jì)算的方法和步驟斜截面承載力計(jì)算的方法和步驟第第5章章 受彎構(gòu)件斜截面承載力的計(jì)算受彎構(gòu)件斜截面承載力的計(jì)算1.425.4.2 截面設(shè)計(jì)截面設(shè)計(jì)當(dāng)已知剪力設(shè)計(jì)值當(dāng)已知剪力設(shè)計(jì)值v，材料強(qiáng)度和截面尺寸，要求確定箍筋和彎起鋼筋，材料強(qiáng)度和截面尺寸，要求確定箍筋和彎起鋼筋的數(shù)量的一類的數(shù)量的一類 問(wèn)題時(shí)，是屬于受彎構(gòu)件斜截面承截力計(jì)算的設(shè)計(jì)題，一般情況問(wèn)題時(shí)，是屬于受彎構(gòu)件斜截面承截力計(jì)算的設(shè)計(jì)題，一般情況下其計(jì)算步驟如下。下其計(jì)算步驟如下。1. 驗(yàn)算梁的截面尺寸是否滿足要求驗(yàn)算梁的截面尺寸是否滿足要求利用式利用式(5-16)、式、式(5-1

57、7)、式、式(5-18)復(fù)核梁的截面尺寸，如果不滿足要求，應(yīng)復(fù)核梁的截面尺寸，如果不滿足要求，應(yīng)加大梁的截面尺寸或提高混凝土強(qiáng)度等級(jí)，而后重新驗(yàn)算，直到滿足要求。加大梁的截面尺寸或提高混凝土強(qiáng)度等級(jí)，而后重新驗(yàn)算，直到滿足要求。2. 判別是否需要按計(jì)算配置腹筋判別是否需要按計(jì)算配置腹筋利用式利用式(5-9)或公式或公式(5-11)來(lái)判別，如果滿足公式要求，則不需要進(jìn)行斜截面來(lái)判別，如果滿足公式要求，則不需要進(jìn)行斜截面受承載力計(jì)算。僅需按構(gòu)造要求配置腹筋，如果不滿足，則需計(jì)算配置腹筋，受承載力計(jì)算。僅需按構(gòu)造要求配置腹筋，如果不滿足，則需計(jì)算配置腹筋，這時(shí)有兩種方案：一是只配箍筋，二是既配箍筋又

58、配彎起鋼筋。這時(shí)有兩種方案：一是只配箍筋，二是既配箍筋又配彎起鋼筋。5.4 斜截面承載力計(jì)算的方法和步驟斜截面承載力計(jì)算的方法和步驟第第5章章 受彎構(gòu)件斜截面承載力的計(jì)算受彎構(gòu)件斜截面承載力的計(jì)算1.433. 計(jì)算僅配的箍筋計(jì)算僅配的箍筋剪力設(shè)計(jì)值只由混凝土和箍筋來(lái)承受，要先確定箍筋的直徑剪力設(shè)計(jì)值只由混凝土和箍筋來(lái)承受，要先確定箍筋的直徑d和肢和肢數(shù)數(shù)n，再根據(jù)不同的荷載采用不同的計(jì)算公式。，再根據(jù)不同的荷載采用不同的計(jì)算公式。(1) 對(duì)矩形、對(duì)矩形、t形和工字形截面的一般受彎構(gòu)件，可由公式形和工字形截面的一般受彎構(gòu)件，可由公式(5-14)得：得：(5-23)(2) 對(duì)于集中荷載作用下的獨(dú)立

59、梁對(duì)于集中荷載作用下的獨(dú)立梁(包括作用有多種荷載、且其中集中包括作用有多種荷載、且其中集中荷載在支座截面所產(chǎn)生的剪力值占總剪力值的荷載在支座截面所產(chǎn)生的剪力值占總剪力值的75以上的情況以上的情況)可由式可由式(5-15)得：得：(5-24)y vs v0t01 .2 50 .7fahsvf b hyvsv0t01.751.0fa hsvf bh5.4 斜截面承載力計(jì)算的方法和步驟斜截面承載力計(jì)算的方法和步驟第第5章章 受彎構(gòu)件斜截面承載力的計(jì)算受彎構(gòu)件斜截面承載力的計(jì)算1.444. 計(jì)算既配箍筋又配彎起鋼筋時(shí)的彎起鋼筋計(jì)算既配箍筋又配彎起鋼筋時(shí)的彎起鋼筋當(dāng)剪力設(shè)計(jì)值較大，需要配置彎起鋼筋與混凝

60、土和箍筋共同承受當(dāng)剪力設(shè)計(jì)值較大，需要配置彎起鋼筋與混凝土和箍筋共同承受剪力時(shí)，一般可按構(gòu)造要求和最小配箍率要求來(lái)選定箍筋的直徑和間剪力時(shí)，一般可按構(gòu)造要求和最小配箍率要求來(lái)選定箍筋的直徑和間距。然后由式距。然后由式(5-14)或式或式(5-15)確定確定vcs，再由下列公式計(jì)算彎起鋼筋，再由下列公式計(jì)算彎起鋼筋的截面面積：的截面面積：(5-25)也可以先根據(jù)正截面承載力計(jì)算確定的縱向鋼筋情況，確定可彎也可以先根據(jù)正截面承載力計(jì)算確定的縱向鋼筋情況，確定可彎起鋼筋數(shù)量起鋼筋數(shù)量(asb)。由公式。由公式(5-21)或式或式(5-22)求出求出vcs，再按只配箍筋，再按只配箍筋的方法計(jì)算箍筋。的