a受彎構(gòu)件斜截面的受力特點(diǎn)與破壞形態(tài)

1、habAsh0問題的提出問題的提出鋼筋混凝鋼筋混凝土受彎構(gòu)土受彎構(gòu)件受力件受力剪力剪力彎矩彎矩正截面正截面斜截面斜截面問題的提出問題的提出 鋼筋混凝土受彎構(gòu)件還有可能在剪力和彎矩共同作用的支鋼筋混凝土受彎構(gòu)件還有可能在剪力和彎矩共同作用的支座附近區(qū)段內(nèi)，會(huì)沿著斜向裂縫發(fā)生座附近區(qū)段內(nèi)，會(huì)沿著斜向裂縫發(fā)生斜截面受剪破壞或斜截面斜截面受剪破壞或斜截面受彎破壞受彎破壞。 因此，在保證受彎構(gòu)件正截面受彎承載力的同時(shí)，還要保因此，在保證受彎構(gòu)件正截面受彎承載力的同時(shí)，還要保證斜截面承載力，即斜截面受剪承載力和斜截面受彎承載力。證斜截面承載力，即斜截面受剪承載力和斜截面受彎承載力。（1）工程設(shè)計(jì)中，工程設(shè)

2、計(jì)中，斜截面受剪承載力斜截面受剪承載力是由是由計(jì)算計(jì)算來滿足的。來滿足的。（2 2）斜截面受彎承載力斜截面受彎承載力則是通過對(duì)則是通過對(duì)縱向鋼筋和箍筋的構(gòu)造要縱向鋼筋和箍筋的構(gòu)造要求求來滿足的。來滿足的。 正截面受彎承載力不夠，將沿垂直裂縫發(fā)生正截面受彎破壞。正截面受彎承載力不夠，將沿垂直裂縫發(fā)生正截面受彎破壞。主應(yīng)力、正應(yīng)力及剪應(yīng)力主應(yīng)力、正應(yīng)力及剪應(yīng)力yyzIzM123bhIz主應(yīng)力、正應(yīng)力及剪應(yīng)力主應(yīng)力、正應(yīng)力及剪應(yīng)力2max6bhMy主應(yīng)力、正應(yīng)力及剪應(yīng)力主應(yīng)力、正應(yīng)力及剪應(yīng)力第五章第五章 受彎構(gòu)件的斜截面受彎構(gòu)件的斜截面承載力承載力 受彎構(gòu)件斜截面的受力特點(diǎn)與破壞形態(tài)受彎構(gòu)件斜截面的

3、受力特點(diǎn)與破壞形態(tài) 斜截面受剪承載力的計(jì)算公式與適用范圍斜截面受剪承載力的計(jì)算公式與適用范圍 斜截面受剪承載力設(shè)計(jì)計(jì)算與應(yīng)用斜截面受剪承載力設(shè)計(jì)計(jì)算與應(yīng)用正截面與正截面與斜截面？斜截面？一、受彎構(gòu)件斜截面的一、受彎構(gòu)件斜截面的受力特點(diǎn)與破壞形態(tài)受力特點(diǎn)與破壞形態(tài)（一）基本概念（一）基本概念（二）無腹筋梁斜截面的受力特點(diǎn)與破壞形態(tài)（二）無腹筋梁斜截面的受力特點(diǎn)與破壞形態(tài)（三）有腹筋梁斜截面的受力特點(diǎn)與破壞形態(tài)（三）有腹筋梁斜截面的受力特點(diǎn)與破壞形態(tài)彎終點(diǎn)彎起點(diǎn)彎起筋縱筋箍筋架立筋ash0Asvssb. .（一）基本概念（一）基本概念縱向受力鋼筋縱向受力鋼筋箍筋箍筋架立鋼筋架立鋼筋彎起鋼筋彎起鋼筋

4、（一）基本概念（一）基本概念1 1、箍筋、箍筋 為了防止梁沿斜裂縫破壞，應(yīng)使梁配置必要的箍筋。為了防止梁沿斜裂縫破壞，應(yīng)使梁配置必要的箍筋。2 2、斜鋼筋（彎起鋼筋、斜鋼筋（彎起鋼筋 ） 一般由梁內(nèi)的縱筋彎起而形成，稱為彎起鋼筋。一般由梁內(nèi)的縱筋彎起而形成，稱為彎起鋼筋。3 3、鋼筋骨架、鋼筋骨架 箍筋、縱筋和架立鋼筋綁扎（或焊）在一起，形成鋼筋骨箍筋、縱筋和架立鋼筋綁扎（或焊）在一起，形成鋼筋骨架，使各種鋼筋得以在施工時(shí)維持正確的位置。架，使各種鋼筋得以在施工時(shí)維持正確的位置。4 4、腹筋、腹筋 箍筋、彎起鋼筋（或斜筋）統(tǒng)稱為腹筋。箍筋、彎起鋼筋（或斜筋）統(tǒng)稱為腹筋。 有腹筋梁：有腹筋梁：箍

5、筋、彎筋、縱筋箍筋、彎筋、縱筋無腹筋梁：無腹筋梁：縱筋縱筋梁梁5 5、剪跨、剪跨 集中力到臨近支座的距離集中力到臨近支座的距離a a6 6、剪跨比、剪跨比（1 1）計(jì)算）計(jì)算剪跨比剪跨比 為集中荷載到臨近支座的距離為集中荷載到臨近支座的距離a與梁截面有效高度與梁截面有效高度h0的比的比值，即值，即a/ h0 。（2）廣義剪跨比）廣義剪跨比 為該截面上彎矩為該截面上彎矩M與剪力和截面有效高度乘積的比值，即與剪力和截面有效高度乘積的比值，即 M/ （Vh0）。）。A:承受集中荷載時(shí)承受集中荷載時(shí)00haVhMB:承受均布荷載時(shí)，設(shè)承受均布荷載時(shí)，設(shè)l為計(jì)算截面離支座的距離，則為計(jì)算截面離支座的距離

6、，則02021hlVhM201bhM02bhV21021VhM剪跨比剪跨比的理解的理解 剪跨比剪跨比反映了截面上正應(yīng)力反映了截面上正應(yīng)力和剪應(yīng)力和剪應(yīng)力的相對(duì)比的相對(duì)比值，在一定程度上也反映了截面上彎矩與剪力的相對(duì)比值。值，在一定程度上也反映了截面上彎矩與剪力的相對(duì)比值。它直接影響著它直接影響著斜截面受剪承載力斜截面受剪承載力和和斜截面受剪破壞形態(tài)斜截面受剪破壞形態(tài)。 2max6bhMybhQ23max（二）無腹筋梁斜截面（二）無腹筋梁斜截面的受力特點(diǎn)與破壞形態(tài)的受力特點(diǎn)與破壞形態(tài)1 1、無腹筋梁斜裂縫出現(xiàn)前的應(yīng)力狀態(tài)、無腹筋梁斜裂縫出現(xiàn)前的應(yīng)力狀態(tài)2 2、無腹筋梁斜裂縫出現(xiàn)后的應(yīng)力狀態(tài)、無腹

7、筋梁斜裂縫出現(xiàn)后的應(yīng)力狀態(tài)3 3、無腹筋梁斜截面受剪破壞的主要形態(tài)、無腹筋梁斜截面受剪破壞的主要形態(tài) 當(dāng)荷載較小，梁處于當(dāng)荷載較小，梁處于彈性工作階段彈性工作階段，可將鋼，可將鋼筋混凝土梁視為一勻質(zhì)彈性體，任一點(diǎn)的筋混凝土梁視為一勻質(zhì)彈性體，任一點(diǎn)的主拉應(yīng)主拉應(yīng)力力和和主壓應(yīng)力主壓應(yīng)力可按可按材料力學(xué)公式材料力學(xué)公式計(jì)算：計(jì)算： 1 1、無腹筋梁斜裂縫出現(xiàn)前的應(yīng)力狀態(tài)、無腹筋梁斜裂縫出現(xiàn)前的應(yīng)力狀態(tài)224/2/tp224/2/cp22tg主拉應(yīng)力：主拉應(yīng)力：主壓應(yīng)力：主壓應(yīng)力：主應(yīng)力的作用方向與梁軸線的夾角主應(yīng)力的作用方向與梁軸線的夾角(逆時(shí)針為正逆時(shí)針為正) )： 1 1、無腹筋梁斜裂縫出現(xiàn)

8、前的應(yīng)力狀態(tài)、無腹筋梁斜裂縫出現(xiàn)前的應(yīng)力狀態(tài)213在這些曲線上在這些曲線上任意一點(diǎn)處的任意一點(diǎn)處的切線的方向就切線的方向就是在該點(diǎn)處的是在該點(diǎn)處的主應(yīng)力的方向，主應(yīng)力的方向，這種曲線叫做這種曲線叫做主應(yīng)力軌跡線主應(yīng)力軌跡線（簡(jiǎn)稱主應(yīng)力（簡(jiǎn)稱主應(yīng)力跡線）跡線）。（1 1）在中和軸附近，）在中和軸附近，正應(yīng)力小，剪應(yīng)力大，正應(yīng)力小，剪應(yīng)力大，主拉應(yīng)力方向大致為主拉應(yīng)力方向大致為45450 0。（2 2）在剪彎區(qū)段截面）在剪彎區(qū)段截面的下邊緣，主拉應(yīng)力的下邊緣，主拉應(yīng)力還是接近水平方向的。還是接近水平方向的。 1 1、無腹筋梁斜裂縫出現(xiàn)前的應(yīng)力狀態(tài)、無腹筋梁斜裂縫出現(xiàn)前的應(yīng)力狀態(tài)22tg主應(yīng)力的作用

9、方向與梁軸線的夾角主應(yīng)力的作用方向與梁軸線的夾角：逆時(shí)針為正：逆時(shí)針為正剪應(yīng)力：繞單元體或其局部順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)為正剪應(yīng)力：繞單元體或其局部順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)為正正應(yīng)力：拉為正正應(yīng)力：拉為正1 1、無腹筋梁斜裂縫出現(xiàn)前的應(yīng)力狀態(tài)、無腹筋梁斜裂縫出現(xiàn)前的應(yīng)力狀態(tài)213 斜裂縫斜裂縫是因梁中彎矩和剪力產(chǎn)生的主拉應(yīng)變超過混是因梁中彎矩和剪力產(chǎn)生的主拉應(yīng)變超過混凝土的凝土的極限拉應(yīng)變極限拉應(yīng)變而出現(xiàn)的。而出現(xiàn)的。 斜裂縫主要有兩類：斜裂縫主要有兩類：腹剪斜裂縫腹剪斜裂縫和和彎剪斜裂縫彎剪斜裂縫。 在中和軸附近，正應(yīng)力小，剪應(yīng)力大，主拉應(yīng)力方在中和軸附近，正應(yīng)力小，剪應(yīng)力大，主拉應(yīng)力方向大致為向大致為45。當(dāng)荷載增大

10、，拉應(yīng)變達(dá)到混凝土的極限。當(dāng)荷載增大，拉應(yīng)變達(dá)到混凝土的極限拉應(yīng)變值時(shí)，混凝土開裂，沿主壓應(yīng)力跡線產(chǎn)生腹部的拉應(yīng)變值時(shí)，混凝土開裂，沿主壓應(yīng)力跡線產(chǎn)生腹部的斜裂縫，稱為斜裂縫，稱為腹剪斜裂縫腹剪斜裂縫。 腹剪斜裂縫首先出現(xiàn)在腹剪斜裂縫首先出現(xiàn)在中和軸中和軸附近附近，中間寬兩頭細(xì)，呈棗核形，中間寬兩頭細(xì)，呈棗核形，常見于薄腹梁中，隨著荷載的增加常見于薄腹梁中，隨著荷載的增加向向支座和集中荷載作用點(diǎn)支座和集中荷載作用點(diǎn)延伸。延伸。腹剪斜裂縫腹剪斜裂縫2 2、無腹筋梁斜裂縫出現(xiàn)后的應(yīng)力狀態(tài)、無腹筋梁斜裂縫出現(xiàn)后的應(yīng)力狀態(tài) 在剪彎區(qū)段截面的下邊緣，正應(yīng)力大，剪應(yīng)力小，在剪彎區(qū)段截面的下邊緣，正應(yīng)力大，

11、剪應(yīng)力小，主拉應(yīng)力還是接近水平方向的。所以，在這些區(qū)段仍可主拉應(yīng)力還是接近水平方向的。所以，在這些區(qū)段仍可能首先出一些較短的垂直裂縫，然后延伸成斜裂縫，這能首先出一些較短的垂直裂縫，然后延伸成斜裂縫，這種由垂直裂縫引伸而成的斜裂縫的總體，稱為種由垂直裂縫引伸而成的斜裂縫的總體，稱為彎剪斜裂彎剪斜裂縫縫。彎剪斜裂縫彎剪斜裂縫 腹剪斜裂縫是由剪彎區(qū)段截面腹剪斜裂縫是由剪彎區(qū)段截面下邊緣的垂直裂縫發(fā)展而成，下寬下邊緣的垂直裂縫發(fā)展而成，下寬上細(xì)，隨著荷載的增加向上細(xì)，隨著荷載的增加向集中荷載集中荷載作用點(diǎn)作用點(diǎn)延伸。延伸。2max6bhMybhQ23max（1）斜拉破壞斜拉破壞 A:A:當(dāng)剪跨比較大

12、當(dāng)剪跨比較大(3)時(shí)時(shí) B:B:此破壞系由梁中此破壞系由梁中主拉應(yīng)力主拉應(yīng)力所致，斜裂縫一出現(xiàn)梁所致，斜裂縫一出現(xiàn)梁即破壞，破壞呈明顯即破壞，破壞呈明顯脆性脆性，類似于正截面承載力中的少，類似于正截面承載力中的少筋破壞。筋破壞。 C:C:其特點(diǎn)是當(dāng)垂直裂縫一出現(xiàn)，就迅速向受壓區(qū)斜其特點(diǎn)是當(dāng)垂直裂縫一出現(xiàn)，就迅速向受壓區(qū)斜向伸展，斜截面承載力隨之喪失。向伸展，斜截面承載力隨之喪失。3 3、無腹筋梁斜截面受剪破壞的主要形態(tài)、無腹筋梁斜截面受剪破壞的主要形態(tài)（2）斜壓破壞斜壓破壞 A:A:當(dāng)剪跨比較小當(dāng)剪跨比較小(1)時(shí)時(shí) B:B:此破壞系由梁中此破壞系由梁中主壓應(yīng)力主壓應(yīng)力所致，類似于正截面承載所致，類似于正截面承載力中的超筋破壞，表現(xiàn)為混凝土壓碎，也呈力中的超筋破壞，表現(xiàn)為混凝土壓碎，也呈明顯脆性明顯脆性，但不，但不如斜拉破壞明顯。如斜拉破壞明顯。 C:C:這種破壞多數(shù)發(fā)生在這種破壞多數(shù)發(fā)生在剪力大而彎矩小剪力大而彎矩小的區(qū)段，以及的區(qū)段，以及梁梁腹板腹板很薄的很薄的T形截面或工字形截面梁內(nèi)。破壞時(shí)，混凝土被形截面或工字形截面梁內(nèi)。破壞時(shí)，混凝土被腹剪斜裂縫分割成若干個(gè)斜向短柱而被壓壞，破壞是突然