混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原理構(gòu)件斜截面受剪性能與設(shè)計(jì)

1、混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原理構(gòu)件斜截面受剪性混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原理構(gòu)件斜截面受剪性能與設(shè)計(jì)能與設(shè)計(jì)第第1頁頁/共共94頁頁構(gòu)件斜截面受剪性能與設(shè)計(jì)n構(gòu)件構(gòu)件：受彎構(gòu)件（重點(diǎn)）：受彎構(gòu)件（重點(diǎn)） 偏心受力構(gòu)件偏心受力構(gòu)件n斜截面承載力斜截面承載力 斜截面斜截面受剪承載力受剪承載力計(jì)算（重點(diǎn)）計(jì)算（重點(diǎn)） 箍筋、彎起鋼筋（橫向鋼筋、腹筋）數(shù)量箍筋、彎起鋼筋（橫向鋼筋、腹筋）數(shù)量 斜截面斜截面受彎承載力受彎承載力構(gòu)造構(gòu)造 縱筋的截?cái)?、彎起位置縱筋的截?cái)?、彎起位置n思路思路：試驗(yàn)研究：試驗(yàn)研究 破壞機(jī)理破壞機(jī)理 受剪承載力公式受剪承載力公式應(yīng)用應(yīng)用n半理論半經(jīng)驗(yàn)公式：半理論半經(jīng)驗(yàn)公式：斜截面斜截面n受剪性能（受剪性

2、能（7.2）受剪承載力計(jì)算受剪承載力計(jì)算（7.3）應(yīng)用（應(yīng)用（7.4） 斜截面受彎承載力（斜截面受彎承載力（7. 5）偏心受力構(gòu)件斜截面承載力偏心受力構(gòu)件斜截面承載力 （7.7）第第2頁頁/共共94頁頁p 梁的箍筋和彎起鋼筋梁的箍筋和彎起鋼筋p 斜截面的概念斜截面的概念p 腹筋的概念腹筋的概念第第3頁頁/共共94頁頁n 梁的箍筋和彎起鋼筋梁的箍筋和彎起鋼筋( (橫向鋼筋，腹筋橫向鋼筋，腹筋) ) 縱向受拉鋼筋縱向受拉鋼筋箍筋箍筋彎起鋼筋彎起鋼筋架立鋼筋架立鋼筋n 斜截面的概念斜截面的概念p 在彎矩和剪力或彎矩、軸力、剪力共同作用的區(qū)段內(nèi)常在彎矩和剪力或彎矩、軸力、剪力共同作用的區(qū)段內(nèi)常出現(xiàn)斜裂

3、縫，并可能沿出現(xiàn)斜裂縫，并可能沿斜截面發(fā)生破壞斜截面發(fā)生破壞。這種破壞往往比。這種破壞往往比較突然，缺乏明顯的預(yù)兆。因此，必須保證構(gòu)件的斜截面較突然，缺乏明顯的預(yù)兆。因此，必須保證構(gòu)件的斜截面承載力。承載力。腹筋腹筋第第4頁頁/共共94頁頁n彎起鋼筋和箍筋抗剪彎起鋼筋和箍筋抗剪方式的區(qū)別方式的區(qū)別p 彎起鋼筋的剪力彎起鋼筋的剪力傳遞集中，易造成傳遞集中，易造成劈裂，不應(yīng)使用邊劈裂，不應(yīng)使用邊緣或者角部鋼筋作緣或者角部鋼筋作為彎起鋼筋。為彎起鋼筋。p箍筋剪力傳遞均勻，箍筋剪力傳遞均勻，優(yōu)先選用。優(yōu)先選用。第第5頁頁/共共94頁頁p 無腹筋簡支梁的受剪性能無腹筋簡支梁的受剪性能p 有腹筋簡支梁的受

4、剪性能（重點(diǎn)）有腹筋簡支梁的受剪性能（重點(diǎn)）p 影響斜截面受剪承載力的因素分析（重點(diǎn)）影響斜截面受剪承載力的因素分析（重點(diǎn)）第第6頁頁/共共94頁頁n 斜裂縫形成前斜裂縫形成前的應(yīng)力狀態(tài)的應(yīng)力狀態(tài)7.2.1 無腹筋簡支梁的受剪性能PPbhh0彎矩圖彎矩圖剪力圖剪力圖彎剪段彎剪段第第7頁頁/共共94頁頁n 斜裂縫形成前的應(yīng)力狀態(tài)斜裂縫形成前的應(yīng)力狀態(tài)7.2.1 無腹筋簡支梁的受剪性能p 在在彈性階段彈性階段ctEctcssEEcst sEAEs1 A p 彈性階段的應(yīng)力分析彈性階段的應(yīng)力分析bh0000 bIVSIMy22tp42122cp42112arctan ()2y0主拉應(yīng)力主拉應(yīng)力 主壓

5、應(yīng)力主壓應(yīng)力 主應(yīng)力與主應(yīng)力與縱軸夾角縱軸夾角 第第8頁頁/共共94頁頁n 斜裂縫形成前的應(yīng)力狀態(tài)斜裂縫形成前的應(yīng)力狀態(tài)7.2.1 無腹筋簡支梁的受剪性能PP 1 11 11 1 tp cp45o tp2 2 cp45o2 2 2 2 2 2 tp3 3 cp45o123II3 3 3 3 3 3主拉應(yīng)力跡線主拉應(yīng)力跡線主壓應(yīng)力跡線主壓應(yīng)力跡線第第9頁頁/共共94頁頁n 斜裂縫斜裂縫的的形成形成7.2.1 無腹筋簡支梁的受剪性能PP垂直裂縫垂直裂縫彎剪斜裂縫彎剪斜裂縫p 在純彎段主拉應(yīng)在純彎段主拉應(yīng)力超過混凝土的抗拉力超過混凝土的抗拉強(qiáng)度時，將出現(xiàn)垂直強(qiáng)度時，將出現(xiàn)垂直彎曲裂縫。彎曲裂縫。PP

6、腹剪斜裂縫腹剪斜裂縫p由于腹板很薄，且該處剪應(yīng)力較大，故斜裂縫首由于腹板很薄，且該處剪應(yīng)力較大，故斜裂縫首先在梁腹部中和軸附近出現(xiàn)，隨后向梁底和梁頂斜先在梁腹部中和軸附近出現(xiàn)，隨后向梁底和梁頂斜向發(fā)展，這種斜裂縫稱為向發(fā)展，這種斜裂縫稱為腹剪斜裂縫腹剪斜裂縫。p矩形截面梁矩形截面梁p字形截面梁字形截面梁p 彎剪區(qū)段截面下彎剪區(qū)段截面下邊緣的主拉應(yīng)力仍為邊緣的主拉應(yīng)力仍為水平，在這些區(qū)段一水平，在這些區(qū)段一般先出現(xiàn)垂直裂縫，般先出現(xiàn)垂直裂縫，隨著荷載的增大，垂隨著荷載的增大，垂直裂縫將斜向發(fā)展，直裂縫將斜向發(fā)展，形成形成彎剪斜裂縫彎剪斜裂縫。 第第10頁頁/共共94頁頁P(yáng)Pn 斜裂縫形成斜裂縫形

7、成后后的應(yīng)力狀態(tài)的應(yīng)力狀態(tài)7.2.1 無腹筋簡支梁的受剪性能ZAAMAMBDCCSVdAaSAsACC 0 0 0 VXYMV aDVT ZTB縱筋的銷栓作用縱筋的銷栓作用 a骨料咬合力骨料咬合力p 截面的平衡方程截面的平衡方程第第11頁頁/共共94頁頁n 斜裂縫形成斜裂縫形成后后的的梁梁應(yīng)力狀態(tài)應(yīng)力狀態(tài)的變化的變化7.2.1 無腹筋簡支梁的受剪性能p 斜裂縫出現(xiàn)前，剪力斜裂縫出現(xiàn)前，剪力VA由全截面承受，斜裂由全截面承受，斜裂縫形成后，縫形成后，VA全由斜裂縫上端砼殘余面抵抗。全由斜裂縫上端砼殘余面抵抗。p 由由VA和和VC所組成的力偶須由縱筋拉力所組成的力偶須由縱筋拉力Ts和砼和砼壓力壓力

8、Dc組成的力偶來平衡。故剪力組成的力偶來平衡。故剪力VA不僅引起不僅引起Vc，還引起，還引起Ts和和Dc，致使裂縫上端砼殘余面既受剪，致使裂縫上端砼殘余面既受剪又受壓，稱又受壓，稱剪壓區(qū)剪壓區(qū)。p 由于剪壓區(qū)的面積遠(yuǎn)小于全截面面積，因而由于剪壓區(qū)的面積遠(yuǎn)小于全截面面積，因而斜裂縫出現(xiàn)后斜裂縫出現(xiàn)后剪壓區(qū)的剪壓區(qū)的剪應(yīng)力顯著增大剪應(yīng)力顯著增大；同時；同時剪剪壓區(qū)的壓區(qū)的壓應(yīng)力也顯著增大壓應(yīng)力也顯著增大。p 在斜裂縫出現(xiàn)前，截面在斜裂縫出現(xiàn)前，截面BB處縱筋的拉應(yīng)力由該截面處的彎矩處縱筋的拉應(yīng)力由該截面處的彎矩MB所決所決定。在斜裂縫形成后，截面定。在斜裂縫形成后，截面BB處的縱筋拉應(yīng)力則由截面處

9、的縱筋拉應(yīng)力則由截面AA處的彎矩處的彎矩MA所所決定。由于決定。由于MAMB，所以斜截面形成后，所以斜截面形成后，穿過斜裂縫的穿過斜裂縫的縱筋的拉應(yīng)力將突縱筋的拉應(yīng)力將突然增大。然增大。AADCCSAaBMAMBB剪壓區(qū)剪壓區(qū)第第12頁頁/共共94頁頁n 剪跨比剪跨比7.2.2 有腹筋簡支梁的受剪性能p 梁的受剪性能與截面上的梁的受剪性能與截面上的 s 和和 的相對比值有關(guān)。的相對比值有關(guān)。p 矩形截面矩形截面梁的梁的廣義剪廣義剪跨比跨比 l l120Mbh 20Vbh 120MVh 0MVhl l a a1M =V1AB2M =V2VABVaAF23F1 F1a2 Bp 矩形截面矩形截面梁的

10、梁的計(jì)算剪計(jì)算剪跨比跨比 l l11100110AAMV aaV hV hhl l22200220BBMV aaV hV hhl l0ahl l 只能計(jì)算集中荷載作用下，距支座最近荷載處截面只能計(jì)算集中荷載作用下，距支座最近荷載處截面的剪跨比，不能計(jì)算復(fù)雜荷載作用下的剪跨比（如的剪跨比，不能計(jì)算復(fù)雜荷載作用下的剪跨比（如F3） 第第13頁頁/共共94頁頁n剪跨比剪跨比：梁截面上正應(yīng)力與剪應(yīng)力的相對大?。◤澗嘏c梁截面上正應(yīng)力與剪應(yīng)力的相對大小（彎矩與剪力的相對大?。┘袅Φ南鄬Υ笮。﹏廣義剪跨比廣義剪跨比：計(jì)算任意荷載作用下，任意截面的剪跨比：計(jì)算任意荷載作用下，任意截面的剪跨比n計(jì)算剪跨比計(jì)算剪

11、跨比：只能計(jì)算集中荷載作用下，距支座最近的集：只能計(jì)算集中荷載作用下，距支座最近的集中荷載作用點(diǎn)的剪跨比中荷載作用點(diǎn)的剪跨比7.2.2 有腹筋簡支梁的受剪性能第第14頁頁/共共94頁頁n 梁沿斜截面破壞的主要形態(tài)梁沿斜截面破壞的主要形態(tài)7.2.2 有腹筋簡支梁的受剪性能p 剪壓破壞剪壓破壞 n 當(dāng)梁的剪跨比適當(dāng)（當(dāng)梁的剪跨比適當(dāng)（1 l l 3），但腹筋數(shù)量不過少時，常發(fā)生剪壓破壞。），但腹筋數(shù)量不過少時，常發(fā)生剪壓破壞。p 斜壓破壞斜壓破壞n 當(dāng)梁的剪跨比較?。ó?dāng)梁的剪跨比較?。?l l 1），或剪跨比適當(dāng)（），或剪跨比適當(dāng)（1 l l 3），同時梁內(nèi)配置的腹筋數(shù)量又過少時，），同時梁內(nèi)配置

12、的腹筋數(shù)量又過少時，將發(fā)生斜拉破壞。將發(fā)生斜拉破壞。第第15頁頁/共共94頁頁n 梁沿斜截面破壞的主要形態(tài)梁沿斜截面破壞的主要形態(tài)7.2.2 有腹筋簡支梁的受剪性能p 斜壓破壞的特點(diǎn)斜壓破壞的特點(diǎn)n 斜裂縫首先在梁腹部出現(xiàn)斜裂縫首先在梁腹部出現(xiàn)；n 隨著荷載的增加，斜裂縫一端隨著荷載的增加，斜裂縫一端 朝支座另一端朝荷載作用點(diǎn)發(fā)朝支座另一端朝荷載作用點(diǎn)發(fā) 展，梁腹部被這些斜裂縫分割展，梁腹部被這些斜裂縫分割 成若干個傾斜的受壓柱體；成若干個傾斜的受壓柱體；n 梁是因?yàn)榱菏且驗(yàn)樾眽褐w被壓碎而破斜壓柱體被壓碎而破 壞壞，故稱為斜壓破壞；，故稱為斜壓破壞；n 破壞時與斜裂縫相交的破壞時與斜裂縫相交

13、的箍筋應(yīng)箍筋應(yīng) 力達(dá)不到屈服強(qiáng)度力達(dá)不到屈服強(qiáng)度，梁的受剪，梁的受剪 承載力主要取決于混凝土斜壓承載力主要取決于混凝土斜壓 柱體的受壓承載力柱體的受壓承載力。Fp當(dāng)梁的剪跨比較?。ó?dāng)梁的剪跨比較小（l l 1），或剪），或剪跨比適當(dāng)（跨比適當(dāng)（1l l 3），但截面尺寸過），但截面尺寸過小而腹筋數(shù)量過多。小而腹筋數(shù)量過多。第第16頁頁/共共94頁頁n 梁沿斜截面破壞的主要形態(tài)梁沿斜截面破壞的主要形態(tài)7.2.2 有腹筋簡支梁的受剪性能p 剪壓破壞的特點(diǎn)剪壓破壞的特點(diǎn)n 彎剪段下邊緣先出現(xiàn)初始垂直裂縫；彎剪段下邊緣先出現(xiàn)初始垂直裂縫；n 隨著荷載的增加，這些初始垂直裂縫隨著荷載的增加，這些初始垂直

14、裂縫將大體上沿著主壓應(yīng)力軌跡向集中荷載作將大體上沿著主壓應(yīng)力軌跡向集中荷載作用點(diǎn)延伸；用點(diǎn)延伸；臨界斜裂縫臨界斜裂縫 Fn 在幾條斜裂縫中會形成一條主要的斜裂縫，這一斜裂縫被稱為在幾條斜裂縫中會形成一條主要的斜裂縫，這一斜裂縫被稱為臨界臨界斜裂縫斜裂縫;n 最后，與臨界斜裂縫相交的箍筋應(yīng)力達(dá)到屈服強(qiáng)度，斜裂縫寬度增最后，與臨界斜裂縫相交的箍筋應(yīng)力達(dá)到屈服強(qiáng)度，斜裂縫寬度增大，導(dǎo)致剩余截面減小，剪壓區(qū)混凝土在剪壓復(fù)合應(yīng)力作用下達(dá)到混大，導(dǎo)致剩余截面減小，剪壓區(qū)混凝土在剪壓復(fù)合應(yīng)力作用下達(dá)到混凝土復(fù)合受力強(qiáng)度而破壞，梁喪失受剪承載力。凝土復(fù)合受力強(qiáng)度而破壞，梁喪失受剪承載力。p當(dāng)梁的剪跨比適當(dāng)（當(dāng)

15、梁的剪跨比適當(dāng)（1l l3），但腹筋數(shù)量不過少時，會發(fā)生剪壓破壞。），但腹筋數(shù)量不過少時，會發(fā)生剪壓破壞。第第17頁頁/共共94頁頁n 梁沿斜截面破壞的主要形態(tài)梁沿斜截面破壞的主要形態(tài)7.2.2 有腹筋簡支梁的受剪性能p 斜拉破壞的特點(diǎn)斜拉破壞的特點(diǎn)n 斜裂縫一出現(xiàn)，即很快形成臨界斜裂縫一出現(xiàn)，即很快形成臨界斜裂縫，并迅速延伸到集中荷載作斜裂縫，并迅速延伸到集中荷載作用點(diǎn)處。用點(diǎn)處。n 因腹筋數(shù)量過少，所以腹筋應(yīng)力因腹筋數(shù)量過少，所以腹筋應(yīng)力很快達(dá)到屈服強(qiáng)度，變形劇增，不很快達(dá)到屈服強(qiáng)度，變形劇增，不能抑制斜裂縫的開展，梁斜向被拉能抑制斜裂縫的開展，梁斜向被拉裂成兩部分而突然破壞。裂成兩部分而

16、突然破壞。 F x tpn 因這種破壞是混凝土在正應(yīng)力和剪應(yīng)力共同作用下發(fā)生的主拉應(yīng)力因這種破壞是混凝土在正應(yīng)力和剪應(yīng)力共同作用下發(fā)生的主拉應(yīng)力破壞，故稱為斜拉破壞。破壞，故稱為斜拉破壞。n 發(fā)生斜拉破壞的梁，其斜截面受剪承載力主要取決于混凝土的抗拉發(fā)生斜拉破壞的梁，其斜截面受剪承載力主要取決于混凝土的抗拉強(qiáng)度。強(qiáng)度。p當(dāng)梁的剪跨比較大（當(dāng)梁的剪跨比較大（l l 3），），同時梁內(nèi)配置的腹筋數(shù)量又過同時梁內(nèi)配置的腹筋數(shù)量又過少。少。第第18頁頁/共共94頁頁斜截面三種主要破壞形態(tài)n斜壓破壞斜壓破壞 條件條件：當(dāng)梁的剪跨比較小（當(dāng)梁的剪跨比較?。?1），或剪跨比適當(dāng)（），或剪跨比適當(dāng)（1 31

17、3），但截面），但截面尺寸過小而腹筋數(shù)量過多時，常發(fā)生斜壓破壞。尺寸過小而腹筋數(shù)量過多時，常發(fā)生斜壓破壞。 形態(tài)形態(tài)：混凝土斜向壓壞，箍筋應(yīng)力達(dá)不到屈服強(qiáng)度。：混凝土斜向壓壞，箍筋應(yīng)力達(dá)不到屈服強(qiáng)度。n剪壓破壞剪壓破壞 條件條件：當(dāng)梁的剪跨比適當(dāng)（當(dāng)梁的剪跨比適當(dāng)（1 1 3 33），但腹筋數(shù)量不過少時。），但腹筋數(shù)量不過少時。 形態(tài)形態(tài)：與臨界斜裂縫相交的：與臨界斜裂縫相交的箍筋應(yīng)力達(dá)到屈服強(qiáng)度箍筋應(yīng)力達(dá)到屈服強(qiáng)度，剪壓區(qū)混凝土在剪壓復(fù)，剪壓區(qū)混凝土在剪壓復(fù)合應(yīng)力作用下達(dá)到混凝土復(fù)合受力強(qiáng)度而破壞。合應(yīng)力作用下達(dá)到混凝土復(fù)合受力強(qiáng)度而破壞。n斜拉破壞斜拉破壞 條件條件：當(dāng)梁的剪跨比較大（：當(dāng)

18、梁的剪跨比較大（ 33），同時梁內(nèi)配置的腹筋數(shù)量又過少時。），同時梁內(nèi)配置的腹筋數(shù)量又過少時。 形態(tài)形態(tài)：斜裂縫一出現(xiàn)，很快形成臨界斜裂縫，腹筋應(yīng)力很快達(dá)到屈服強(qiáng)度：斜裂縫一出現(xiàn)，很快形成臨界斜裂縫，腹筋應(yīng)力很快達(dá)到屈服強(qiáng)度，梁斜向被拉裂成兩部分而突然破壞。，梁斜向被拉裂成兩部分而突然破壞。lllll第第19頁頁/共共94頁頁P(yáng) f斜壓破壞剪壓破壞斜拉破壞第第20頁頁/共共94頁頁斜截面其他破壞形態(tài)n純剪破壞純剪破壞 條件條件：集中荷載離支座很近。集中荷載離支座很近。 形態(tài)形態(tài)：從上至下剪下。：從上至下剪下。n局部受壓破壞局部受壓破壞 條件條件：混凝土強(qiáng)度不高，或未采取提高局壓能力的措施。混凝

19、土強(qiáng)度不高，或未采取提高局壓能力的措施。 形態(tài)形態(tài)：局部混凝土被壓碎：局部混凝土被壓碎n縱向鋼筋錨固不良被拔出縱向鋼筋錨固不良被拔出 條件條件：縱向鋼筋錨固長度不足。：縱向鋼筋錨固長度不足。 形態(tài)形態(tài)：縱向鋼筋從混凝土中被拔出。：縱向鋼筋從混凝土中被拔出。第第21頁頁/共共94頁頁第第22頁頁/共共94頁頁n 簡支梁斜截面受剪機(jī)理簡支梁斜截面受剪機(jī)理7.2.2 有腹筋簡支梁的受剪性能FTTyQyQxQxQ,N M qp 無腹筋梁無腹筋梁(剪跨剪跨 a 較大時較大時)的梳狀齒塊模型的梳狀齒塊模型 拱拱齒齒縱筋拉力縱筋拉力銷栓剪力銷栓剪力骨料咬合力骨料咬合力拱齒界面的拱齒界面的相互作用力相互作用力

20、an 齒上承受的主要荷載是作用在自由端的縱筋拉力差齒上承受的主要荷載是作用在自由端的縱筋拉力差T-T，梁的剪力，梁的剪力主要由齒的作用來承擔(dān)主要由齒的作用來承擔(dān)。n 齒根部的混凝土承受齒根部的混凝土承受N、M、q所產(chǎn)生的應(yīng)力所產(chǎn)生的應(yīng)力。第第23頁頁/共共94頁頁7.2.2 有腹筋簡支梁的受剪性能p 無腹筋梁無腹筋梁(剪跨比剪跨比13時時)的拱傳力模型的拱傳力模型 FFFFn 主要內(nèi)力通過主要內(nèi)力通過臨臨界斜裂縫上方的混界斜裂縫上方的混凝土凝土拱體傳遞。拱體傳遞。n 部分內(nèi)力經(jīng)部分內(nèi)力經(jīng)下方下方混凝土拱體混凝土拱體傳遞。傳遞。n 拱拱的內(nèi)力通過的內(nèi)力通過銷栓作用和骨料咬銷栓作用和骨料咬合作用傳

21、給合作用傳給基本拱基本拱體體I I再傳到支座。再傳到支座。n 拱體拱體I I接近荷載接近荷載點(diǎn)附近的截面面積點(diǎn)附近的截面面積最小而所受力最大最小而所受力最大，成為薄弱環(huán)節(jié)。，成為薄弱環(huán)節(jié)。第第24頁頁/共共94頁頁7.2.2 有腹筋簡支梁的受剪性能p 有腹筋梁的有腹筋梁的桁架與拱復(fù)合傳遞機(jī)構(gòu)桁架與拱復(fù)合傳遞機(jī)構(gòu)VuVuVuVun斜裂縫間齒狀體混凝土有如斜裂縫間齒狀體混凝土有如斜斜壓腹桿壓腹桿n箍筋的作用有如箍筋的作用有如豎向拉桿豎向拉桿n臨界斜裂縫臨界斜裂縫上部及受壓區(qū)上部及受壓區(qū)混凝混凝土相當(dāng)于土相當(dāng)于受壓弦桿受壓弦桿n縱筋相當(dāng)于縱筋相當(dāng)于下弦拉桿下弦拉桿n箍筋將齒狀體混凝土傳來的荷箍筋將齒

22、狀體混凝土傳來的荷載懸吊到受壓弦桿，增加了混載懸吊到受壓弦桿，增加了混凝土傳遞受壓的作用凝土傳遞受壓的作用n斜裂縫間的骨料咬合作用，還斜裂縫間的骨料咬合作用，還將一部分荷載傳遞到支座（拱將一部分荷載傳遞到支座（拱作用）作用）第第25頁頁/共共94頁頁7.2.3 影響受剪承載力的主要因素p （1）剪跨比）剪跨比 l ln 剪跨比反映了截面剪跨比反映了截面上正應(yīng)力和剪應(yīng)力的相上正應(yīng)力和剪應(yīng)力的相對關(guān)系；對關(guān)系；n 剪跨比很小時，發(fā)生剪跨比很小時，發(fā)生斜壓破壞；斜壓破壞；n 剪跨比適中時，發(fā)生剪跨比適中時，發(fā)生剪壓破壞；剪壓破壞；n 剪跨比較大時，發(fā)生剪跨比較大時，發(fā)生斜拉破壞；斜拉破壞；n 主要是

23、由于傳力路徑主要是由于傳力路徑的變化引起應(yīng)力狀態(tài)的的變化引起應(yīng)力狀態(tài)的不同，從拱機(jī)構(gòu)到梁機(jī)不同，從拱機(jī)構(gòu)到梁機(jī)構(gòu)。構(gòu)。第第26頁頁/共共94頁頁p （1）剪跨比）剪跨比 l ln 試驗(yàn)表明在梁截面尺寸、混凝土強(qiáng)試驗(yàn)表明在梁截面尺寸、混凝土強(qiáng)度等級、箍筋的配筋率和縱筋的配度等級、箍筋的配筋率和縱筋的配筋率基本相同的條件下，剪跨比愈筋率基本相同的條件下，剪跨比愈大，梁的受剪承載力愈低。大，梁的受剪承載力愈低。n 剪跨比剪跨比l l也間接的反應(yīng)了荷載墊板也間接的反應(yīng)了荷載墊板下垂直壓應(yīng)力的影響。隨剪跨比的下垂直壓應(yīng)力的影響。隨剪跨比的增大，影響減小。增大，影響減小。4.01.02.04.003.02

24、.06.08.0l l=a/h00uVbh冶建院，同濟(jì)冶建院，同濟(jì)建研院建研院7.2.3影響受剪承載力的因素第第27頁頁/共共94頁頁7.2.3影響受剪承載力的因素p （2 2）混凝土強(qiáng)度）混凝土強(qiáng)度0.02.020010304050fcu(N/mm2)Vc/(bh0)(N/mm2)l l=3,n=450.02.01.51.02.02.53.0ft(N/mm2)Vc/(bh0)(N/mm2)l l=3,n=45n 梁斜壓破壞時，受剪承載力取決于混凝土的抗壓強(qiáng)度；斜拉破壞時，梁斜壓破壞時，受剪承載力取決于混凝土的抗壓強(qiáng)度；斜拉破壞時，受剪承載力取決于混凝土的抗拉強(qiáng)度；剪壓破壞時，受剪承載力與混凝

25、受剪承載力取決于混凝土的抗拉強(qiáng)度；剪壓破壞時，受剪承載力與混凝土的壓剪復(fù)合受力強(qiáng)度有關(guān)。土的壓剪復(fù)合受力強(qiáng)度有關(guān)。n 梁的名義剪應(yīng)力與混凝土梁的名義剪應(yīng)力與混凝土抗壓強(qiáng)度呈非線性關(guān)系抗壓強(qiáng)度呈非線性關(guān)系，與，與抗拉強(qiáng)度呈線性抗拉強(qiáng)度呈線性關(guān)系關(guān)系。第第28頁頁/共共94頁頁7.2.3影響受剪承載力的因素p （3 3）箍筋的配筋率）箍筋的配筋率r rsv和箍筋強(qiáng)度和箍筋強(qiáng)度fyvsbAsv1Asv= 2Asv1svsvAbsr rn 穿過斜裂縫的箍筋直接承擔(dān)一部分剪穿過斜裂縫的箍筋直接承擔(dān)一部分剪力，有效抑制斜裂縫的開展和延伸，對力，有效抑制斜裂縫的開展和延伸，對提高剪壓區(qū)混凝土的受剪承載力和縱

26、筋提高剪壓區(qū)混凝土的受剪承載力和縱筋的消栓作用均有一定的影響。的消栓作用均有一定的影響。n 在配筋量適當(dāng)?shù)姆秶鷥?nèi)，箍筋配得愈在配筋量適當(dāng)?shù)姆秶鷥?nèi)，箍筋配得愈多，箍筋強(qiáng)度愈高，梁的受剪承載力也多，箍筋強(qiáng)度愈高，梁的受剪承載力也愈大。愈大。矩形截面的寬度矩形截面的寬度，T形截面或形截面或I形形截面的腹板寬度截面的腹板寬度 VuVu第第29頁頁/共共94頁頁7.2.3影響受剪承載力的因素p （3 3）箍筋的配筋率）箍筋的配筋率r rsv和箍筋強(qiáng)度和箍筋強(qiáng)度fyvsbAsv1Asv= 2Asv1svsvAbsr r矩形截面的寬度矩形截面的寬度，T形截面或形截面或I形形截面的腹板寬度截面的腹板寬度 n

27、梁的斜截面受剪承載力隨配箍率梁的斜截面受剪承載力隨配箍率與箍筋強(qiáng)度的乘積的增大而提高，與箍筋強(qiáng)度的乘積的增大而提高，兩者呈線性關(guān)系。兩者呈線性關(guān)系。 3.02.0ah=2.0f =30.4N/mm2cu03.01.02.001.04.05.0r rsvfyvVc/(bh0)(N/mm2)試驗(yàn)對線性關(guān)系的證實(shí)試驗(yàn)對線性關(guān)系的證實(shí)第第30頁頁/共共94頁頁7.2.3影響受剪承載力的因素p （4 4）縱向鋼筋的配筋率）縱向鋼筋的配筋率r r n 增加縱筋配筋率可提高梁的受剪承載力，兩者大致成線性關(guān)系。增加縱筋配筋率可提高梁的受剪承載力，兩者大致成線性關(guān)系。n 這是因?yàn)榭v筋能抑制斜裂縫的開展和延伸，使

28、剪壓區(qū)混凝土的面積增這是因?yàn)榭v筋能抑制斜裂縫的開展和延伸，使剪壓區(qū)混凝土的面積增大，從而提高剪壓區(qū)混凝土承受的剪力；同時，縱筋數(shù)量增大，其銷栓大，從而提高剪壓區(qū)混凝土承受的剪力；同時，縱筋數(shù)量增大，其銷栓作用也隨之增大。作用也隨之增大。 n 剪跨比剪跨比較小時，較小時，縱筋影響明顯；縱筋影響明顯；剪跨比剪跨比較大時，較大時，縱筋的影響程度縱筋的影響程度減小減小第第31頁頁/共共94頁頁7.2.3影響受剪承載力的因素p（5 5）截面尺寸（尺寸效應(yīng)）截面尺寸（尺寸效應(yīng)）n梁高度很大時，撕裂裂縫較明顯，銷栓作用大大降低，斜裂縫寬度也較梁高度很大時，撕裂裂縫較明顯，銷栓作用大大降低，斜裂縫寬度也較大，

29、骨料咬合作用削弱，裂縫截面殘余拉應(yīng)力減小，裂縫截面的剪應(yīng)力大，骨料咬合作用削弱，裂縫截面殘余拉應(yīng)力減小，裂縫截面的剪應(yīng)力傳遞能力降低。傳遞能力降低。n對有腹筋梁，其影響有所減小。對有腹筋梁，其影響有所減小。 第第32頁頁/共共94頁頁7.2.3影響受剪承載力的因素p（6）截面形狀）截面形狀nT形截面有受壓翼緣，增加了剪壓區(qū)的面積，對斜拉破壞和剪壓破形截面有受壓翼緣，增加了剪壓區(qū)的面積，對斜拉破壞和剪壓破壞的受剪承載力可提高壞的受剪承載力可提高20%左右。左右。n但對斜壓破壞的受剪承載力并沒有提高。但對斜壓破壞的受剪承載力并沒有提高。第第33頁頁/共共94頁頁7.2.3影響受剪承載力的因素p（7

30、 7）加載方式和受力類型）加載方式和受力類型n間接加載，由于荷載傳遞方式的改變，即荷載通過橫梁上部拉間接加載，由于荷載傳遞方式的改變，即荷載通過橫梁上部拉應(yīng)力向支座傳遞。應(yīng)力向支座傳遞。n即使在計(jì)算剪跨比即使在計(jì)算剪跨比 較小時，也會產(chǎn)生斜拉破壞。較小時，也會產(chǎn)生斜拉破壞。第第34頁頁/共共94頁頁7.2.3影響受剪承載力的因素p（7 7）加載方式和受力類型）加載方式和受力類型n集中荷載作用下的集中荷載作用下的簡支梁簡支梁，彎矩最大和剪力最大在同一個截面，破壞，彎矩最大和剪力最大在同一個截面，破壞多發(fā)生在該截面；多發(fā)生在該截面；n均布荷載作用下的均布荷載作用下的簡支梁簡支梁，彎矩最大和剪力最大

31、并不在同一個截面，彎矩最大和剪力最大并不在同一個截面，破壞往往發(fā)生在彎矩和剪力都較大的某個截面。破壞往往發(fā)生在彎矩和剪力都較大的某個截面。n兩種作用方式下的簡支梁，其受剪性能基本相同兩種作用方式下的簡支梁，其受剪性能基本相同。但均布荷載作用下。但均布荷載作用下的的簡支梁，簡支梁，在梁頂由于有外加荷載引起的壓應(yīng)力在梁頂由于有外加荷載引起的壓應(yīng)力y的約束，對混凝土的約束，對混凝土剪壓區(qū)的裂縫開展有抑制作用，承載力往往比集中荷載作用下的簡支剪壓區(qū)的裂縫開展有抑制作用，承載力往往比集中荷載作用下的簡支梁高。梁高。n均布荷載作用下的均布荷載作用下的連續(xù)梁，其抗剪性能另外討論。連續(xù)梁，其抗剪性能另外討論。

32、第第35頁頁/共共94頁頁p 受剪承載力計(jì)算原則受剪承載力計(jì)算原則p 僅配箍筋梁斜截面受剪承載力僅配箍筋梁斜截面受剪承載力p 配有箍筋和彎起梁斜截面受剪承載力配有箍筋和彎起梁斜截面受剪承載力p 公式的適用范圍公式的適用范圍p 約束梁的受剪承載力約束梁的受剪承載力第第36頁頁/共共94頁頁n 按按剪壓破壞模式剪壓破壞模式建立斜截面受剪承載力計(jì)算公式建立斜截面受剪承載力計(jì)算公式7.3.1 計(jì)算原則p 斜壓破壞斜壓破壞是因梁截面尺寸過小而發(fā)生的，故可以用是因梁截面尺寸過小而發(fā)生的，故可以用控制梁控制梁截面尺寸截面尺寸不致過小加以防止；不致過小加以防止；p 斜拉破壞斜拉破壞則是由于梁內(nèi)配置的腹筋數(shù)量過

33、少而引起的，因則是由于梁內(nèi)配置的腹筋數(shù)量過少而引起的，因此用此用配置一定數(shù)量的箍筋和保證必要的箍筋間距配置一定數(shù)量的箍筋和保證必要的箍筋間距來防止這種破來防止這種破壞的發(fā)生；壞的發(fā)生；p 對于常見的對于常見的剪壓破壞剪壓破壞，通過，通過受剪承載力計(jì)算受剪承載力計(jì)算給予保證。給予保證。p 混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范的受剪承載力計(jì)算公式就是依據(jù)剪的受剪承載力計(jì)算公式就是依據(jù)剪壓破壞特征建立的。壓破壞特征建立的。第第37頁頁/共共94頁頁n 按桁架模型推導(dǎo)的受剪承載力公式按桁架模型推導(dǎo)的受剪承載力公式cotsvyvf b z r r svyvuAVfcotsvyvzsA f zsvyvA

34、fzcos fc221sin1 cot cossincf b z2sincsvyvf bzf bz r rcotsvyvf b zr r VuVu zsvyvA fsVucotusvyvVf bzr r cot1csvyvff r rsvyvA f第第38頁頁/共共94頁頁n 采用采用半理論半經(jīng)驗(yàn)方法半理論半經(jīng)驗(yàn)方法建立受剪承載力計(jì)算公式建立受剪承載力計(jì)算公式7.3.1 計(jì)算原則p 斜截面的受剪承載力的組成斜截面的受剪承載力的組成 Vu = Vc + Vsv + Vsb + Vd + Va DCCVdVuasv s ssbp 破壞截面的位置和傾角及剪壓區(qū)破壞截面的位置和傾角及剪壓區(qū)面積難以確定

35、，剪壓區(qū)混凝土的剪面積難以確定，剪壓區(qū)混凝土的剪力涉及到混凝土復(fù)合受力強(qiáng)度；縱力涉及到混凝土復(fù)合受力強(qiáng)度；縱筋的銷栓力和混凝土骨料的咬合力筋的銷栓力和混凝土骨料的咬合力又與諸多因素有關(guān)。又與諸多因素有關(guān)。Vu = Vcs + VsbVcs = Vc + Vsvp為簡化計(jì)算，為簡化計(jì)算，混凝土規(guī)范混凝土規(guī)范采用半理論半經(jīng)驗(yàn)的方法建采用半理論半經(jīng)驗(yàn)的方法建立受剪承載力計(jì)算公式：混凝土、銷栓力、骨料咬合力合并。立受剪承載力計(jì)算公式：混凝土、銷栓力、骨料咬合力合并。第第39頁頁/共共94頁頁n 僅配有箍筋梁的斜截面受剪承載力僅配有箍筋梁的斜截面受剪承載力Vcs7.3.2 僅配有箍筋梁的斜截面受剪承載力

36、p Vcs/bh0與砼抗拉強(qiáng)度與砼抗拉強(qiáng)度ft和配箍和配箍 強(qiáng)度強(qiáng)度r rsvfsv之間為線性關(guān)系。之間為線性關(guān)系。cstcs0vyvvsvVffbh r r cst0svysvtcvvfVbff hr r 相對名義剪應(yīng)力相對名義剪應(yīng)力 配箍系數(shù)配箍系數(shù) 0.02.01.51.02.02.53.0ft(N/mm2)Vc/(bh0)(N/mm2)l l=3,n=453.02.0ah=2.0f =30.4N/mm2cu03.01.02.001.04.05.0r rsvfyvVc/(bh0)(N/mm2)試驗(yàn)對線性關(guān)系的證實(shí)試驗(yàn)對線性關(guān)系的證實(shí)p 系數(shù)系數(shù) cv， sv與荷載形式和截與荷載形式和截面

37、形狀等因素有關(guān)?；炷烈?guī)面形狀等因素有關(guān)?；炷烈?guī)范分范分兩種情況兩種情況分別給出了受剪分別給出了受剪承載力計(jì)算公式。承載力計(jì)算公式。第第40頁頁/共共94頁頁n 僅配有箍筋梁的斜截面受剪承載力僅配有箍筋梁的斜截面受剪承載力Vcs7.3.2 僅配有箍筋梁的斜截面受剪承載力p 情況一情況一：矩形、：矩形、T形和形和I形截面形截面一般受彎構(gòu)件一般受彎構(gòu)件受剪承載力計(jì)算受剪承載力計(jì)算scvv0.7,1.00 svyvttcs00.7fVf bhfr rsvucst0yv00.7AVVVf bhfhs0.00.01.02.03.00.54.01.51.0svyvt/ffr rcst0/Vfbh理論與試

38、驗(yàn)值的比較理論與試驗(yàn)值的比較n I形截面和形截面和T形截面梁的斜截面受形截面梁的斜截面受剪承載力計(jì)算與矩形截面梁采用相剪承載力計(jì)算與矩形截面梁采用相同的計(jì)算公式，但梁截面寬度取腹同的計(jì)算公式，但梁截面寬度取腹板寬度。板寬度。第第41頁頁/共共94頁頁7.3.2 僅配有箍筋梁的斜截面受剪承載力0.702.500bhfVtursvfyv/ftsvucst0yv00.7AVVVf bhfhs說明：說明：第第42頁頁/共共94頁頁n 僅配有箍筋梁的斜截面受剪承載力僅配有箍筋梁的斜截面受剪承載力Vcs7.3.2 僅配有箍筋梁的斜截面受剪承載力p 情況二：情況二：集中荷載作用下的集中荷載作用下的矩形、矩形

39、、T形和形和I形截面獨(dú)立形截面獨(dú)立梁梁斜截斜截面受剪承載力計(jì)算面受剪承載力計(jì)算。scvv1.75,1.01 l lsvycst0vt1.751fffVbhr rl lucsVVVsvt0yv01.751Af bhfhsl ln 適用條件：多種荷載作用下，其中集中荷載對支座截面或節(jié)點(diǎn)邊緣所產(chǎn)生的剪適用條件：多種荷載作用下，其中集中荷載對支座截面或節(jié)點(diǎn)邊緣所產(chǎn)生的剪 力值占總剪力值的力值占總剪力值的75%以上時。以上時。l l3.0時，取時，取3.01.00.00.04.03.02.07.06.05.09.08.00.51.01.52.02.53.03.5簡支梁簡支梁, n=266連續(xù)梁、約束梁連

40、續(xù)梁、約束梁, n=141fcu=14.4-92.9N/mm2cst0/Vfbhl l集中荷載作用下無腹筋梁的相對受剪承載力集中荷載作用下無腹筋梁的相對受剪承載力cst0/1.75/1Vf bhl l第第43頁頁/共共94頁頁n計(jì)算值與試驗(yàn)值比較計(jì)算值與試驗(yàn)值比較集中荷載作用下有腹筋梁的相對受剪承載力集中荷載作用下有腹筋梁的相對受剪承載力7.3.2 僅配有箍筋梁的斜截面受剪承載力第第44頁頁/共共94頁頁n受剪承載力統(tǒng)一公式受剪承載力統(tǒng)一公式 當(dāng)僅配置箍筋時，矩形、當(dāng)僅配置箍筋時，矩形、T形和形和I形截面受彎構(gòu)件的斜截面受形截面受彎構(gòu)件的斜截面受剪承載力應(yīng)按下式計(jì)算：剪承載力應(yīng)按下式計(jì)算： ：

41、截面混凝土受剪承載力系數(shù)截面混凝土受剪承載力系數(shù) 對于對于一般受彎構(gòu)件一般受彎構(gòu)件取取0.7； 對對集中荷載作用下的獨(dú)立梁集中荷載作用下的獨(dú)立梁，取，取 cvvcscvt0yv0sAVf bhfhscv1.751l7.3.2 僅配有箍筋梁的斜截面受剪承載力第第45頁頁/共共94頁頁nb: 矩形截面的寬度，矩形截面的寬度，T形截面或形截面或I形截面的形截面的腹板寬度腹板寬度 n式（式（6.3.5）適用于矩形、）適用于矩形、T形和形和I形截面的一般形截面的一般受彎構(gòu)件受彎構(gòu)件n式（式（6.3.6）適用于）適用于集中荷載作用下集中荷載作用下的矩形、的矩形、T形和形和I形截面形截面獨(dú)獨(dú)立梁立梁 n對于

42、相同截面的梁，對于相同截面的梁，承受集中荷載作用時承受集中荷載作用時的斜截面受剪承載的斜截面受剪承載力比承受均布荷載時的低。（彎矩最大與剪力最大發(fā)生在同力比承受均布荷載時的低。（彎矩最大與剪力最大發(fā)生在同一截面）一截面）n不代表極限抗剪強(qiáng)度，也不是試驗(yàn)結(jié)果的統(tǒng)計(jì)平均值，而是不代表極限抗剪強(qiáng)度，也不是試驗(yàn)結(jié)果的統(tǒng)計(jì)平均值，而是破壞強(qiáng)度的偏下限值破壞強(qiáng)度的偏下限值 。n第一項(xiàng)可理解為第一項(xiàng)可理解為無腹筋梁的受剪承載力無腹筋梁的受剪承載力，但第二項(xiàng)，但第二項(xiàng)不能理解不能理解為箍筋的受剪承載力為箍筋的受剪承載力，它是配箍筋后受剪承載力的提高值。，它是配箍筋后受剪承載力的提高值。 7.3.2 僅配有箍筋

43、梁的斜截面受剪承載力第第46頁頁/共共94頁頁7.3.3 配有箍筋和彎起鋼筋梁的斜截面受剪承載力ysbssb0.8sinAVf svut0yv0ysbcsv0.8sinAVVf bhfhf As Vu ssAsvAsb彎起鋼筋的抗拉強(qiáng)度設(shè)計(jì)值；彎起鋼筋的抗拉強(qiáng)度設(shè)計(jì)值；配置在同一彎起平面內(nèi)配置在同一彎起平面內(nèi)的彎起鋼筋的截面面積的彎起鋼筋的截面面積彎起鋼筋與梁縱軸的夾角，一般取彎起鋼筋與梁縱軸的夾角，一般取 45；當(dāng)梁截面較高時，可??；當(dāng)梁截面較高時，可取 60；應(yīng)力不均勻折減系數(shù)。應(yīng)力不均勻折減系數(shù)。n 彎起鋼筋的受剪承載力彎起鋼筋的受剪承載力n 配有箍筋和彎起鋼筋梁的斜截面受剪承載力配有箍

44、筋和彎起鋼筋梁的斜截面受剪承載力第第47頁頁/共共94頁頁n 公式的上限公式的上限截面尺寸限制條件截面尺寸限制條件7.3.4 公式的適用范圍n 取取斜壓破壞斜壓破壞作為受剪承載力的作為受剪承載力的 上限。上限。斜壓破壞取決于混凝土的抗壓斜壓破壞取決于混凝土的抗壓強(qiáng)度和截面尺寸。強(qiáng)度和截面尺寸。n 防止斜壓破壞的截面限制條件：防止斜壓破壞的截面限制條件：p 當(dāng)當(dāng) 4.0時，屬于一般的梁，應(yīng)滿足時，屬于一般的梁，應(yīng)滿足 whbcc00.25Vf bh cc00.025(14)whVf bhb p 當(dāng)當(dāng) 6.0時，屬于薄腹梁，應(yīng)滿足時，屬于薄腹梁，應(yīng)滿足 whbcc00.2Vf bh p 當(dāng)當(dāng)4.0

45、 6.0時，屬薄腹梁，應(yīng)滿足時，屬薄腹梁，應(yīng)滿足 whbbhwhwhw第第48頁頁/共共94頁頁n 公式的公式的下下限限構(gòu)造配箍條件構(gòu)造配箍條件7.3.4 公式的適用范圍n 如果梁內(nèi)箍筋配置過少，斜裂縫一出現(xiàn)，箍筋應(yīng)力會如果梁內(nèi)箍筋配置過少，斜裂縫一出現(xiàn)，箍筋應(yīng)力會立即達(dá)到屈服強(qiáng)度甚至被拉斷，導(dǎo)致突然發(fā)生的立即達(dá)到屈服強(qiáng)度甚至被拉斷，導(dǎo)致突然發(fā)生的斜拉破斜拉破壞壞。為了避免這類破壞，。為了避免這類破壞，混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范規(guī)定規(guī)定了箍筋的最小配筋率，即了箍筋的最小配筋率，即tsv,minyv0.24ffr r第第49頁頁/共共94頁頁p 當(dāng)滿足下列要求時，箍筋的構(gòu)造要求當(dāng)滿足下

46、列要求時，箍筋的構(gòu)造要求n 箍筋的構(gòu)造要求箍筋的構(gòu)造要求7.3.4 公式的適用范圍cvt0Vf bh 梁截面高度梁截面高度h最最 大大 間間 距距最最 小小 直直 徑徑V0.7ft bh0V0.7ft bh0150h3001502006300h5002003006500h8002503506h8003004008p 當(dāng)不滿當(dāng)不滿足上式足上式時，除應(yīng)按計(jì)算配箍外，還應(yīng)滿足時，除應(yīng)按計(jì)算配箍外，還應(yīng)滿足上表上表的要求和的要求和最小配箍最小配箍率率的要求的要求 第第50頁頁/共共94頁頁p 受力特點(diǎn)受力特點(diǎn)n 有正負(fù)兩個方向的彎矩并存在一個反彎點(diǎn)有正負(fù)兩個方向的彎矩并存在一個反彎點(diǎn)n 受剪承載力降低

47、受剪承載力降低p 影響受剪承載力的主要參數(shù)影響受剪承載力的主要參數(shù)n 彎矩比彎矩比z=|M-|/|M+|7.3.5 連續(xù)梁、框架梁和外伸梁的斜截面受剪承載力粘結(jié)裂縫粘結(jié)裂縫斜裂縫斜裂縫a負(fù)彎矩區(qū)負(fù)彎矩區(qū)理論反彎點(diǎn)理論反彎點(diǎn)DcDs正彎矩區(qū)正彎矩區(qū)TMT1T2Dcp 受剪承載力降低的原因受剪承載力降低的原因n 內(nèi)力重分布內(nèi)力重分布n 砼砼受壓區(qū)高度減小，壓應(yīng)力受壓區(qū)高度減小，壓應(yīng)力與與剪應(yīng)力增剪應(yīng)力增大大p 砼規(guī)范砼規(guī)范的計(jì)算方法的計(jì)算方法n 集中荷載作用下集中荷載作用下n 均布荷載作用下均布荷載作用下第第51頁頁/共共94頁頁約束梁的受剪承載力n計(jì)算剪跨比的數(shù)值大于廣義剪跨比的數(shù)值計(jì)算剪跨比的

48、數(shù)值大于廣義剪跨比的數(shù)值n混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范規(guī)定，對于以承受集中荷載為主的規(guī)定，對于以承受集中荷載為主的矩形、矩形、T形和形和I形截面連續(xù)梁，仍用式（形截面連續(xù)梁，仍用式（6.3.6）進(jìn)行受剪承載）進(jìn)行受剪承載力計(jì)算，但剪跨比用計(jì)算剪跨比（力計(jì)算，但剪跨比用計(jì)算剪跨比（= a/h0）。001 (1)MaVhh第第52頁頁/共共94頁頁p 厚板定義厚板定義n 受在高層建筑中，基礎(chǔ)底板和轉(zhuǎn)換層板的厚度有時達(dá)受在高層建筑中，基礎(chǔ)底板和轉(zhuǎn)換層板的厚度有時達(dá)13m甚至更大，甚至更大，水工、港工中的某些底板達(dá)水工、港工中的某些底板達(dá)78m厚，此類板稱為厚板。厚，此類板稱為厚板。7.3.6

49、 板類構(gòu)件的受剪承載力p 厚板受剪的特點(diǎn)厚板受剪的特點(diǎn)n 由于板類構(gòu)件難于配置箍筋，所以這屬于不配箍筋和彎起鋼筋的無腹筋由于板類構(gòu)件難于配置箍筋，所以這屬于不配箍筋和彎起鋼筋的無腹筋板類構(gòu)件的斜截面受剪承載力問題。板類構(gòu)件的斜截面受剪承載力問題。n 計(jì)算厚板的受剪承載力時，應(yīng)考慮尺寸效應(yīng)的影響。計(jì)算厚板的受剪承載力時，應(yīng)考慮尺寸效應(yīng)的影響。p 受剪承載力計(jì)算方法受剪承載力計(jì)算方法uht00.7VVf bh 1/4h0800h 截面高度影響系數(shù)，截面高度影響系數(shù)，當(dāng)當(dāng)h02000mm時，取時，取h0=2000mm。第第53頁頁/共共94頁頁p 計(jì)算截面的確定計(jì)算截面的確定p 設(shè)計(jì)計(jì)算設(shè)計(jì)計(jì)算p

50、算例算例第第54頁頁/共共94頁頁7.4.1 計(jì)算截面的確定n 計(jì)算截面的確定計(jì)算截面的確定2-23-31-12-21-1支座邊緣處的截面支座邊緣處的截面受拉區(qū)彎起鋼筋受拉區(qū)彎起鋼筋彎起點(diǎn)處的截面彎起點(diǎn)處的截面箍筋截面面積或間距改變處箍筋截面面積或間距改變處腹板寬度改變處的截面。腹板寬度改變處的截面。n 剪力計(jì)算值的取法剪力計(jì)算值的取法V1V2V3V1V2第第55頁頁/共共94頁頁1cv00svtyvnAVf bhsf h sb0.8sincsyVVAf 7.4.1 計(jì)算截面的確定n 截面設(shè)計(jì)的步驟截面設(shè)計(jì)的步驟求內(nèi)力，繪制剪力圖求內(nèi)力，繪制剪力圖驗(yàn)算是否滿足截面限制條件驗(yàn)算是否滿足截面限制條

51、件驗(yàn)算是否按計(jì)算配腹筋驗(yàn)算是否按計(jì)算配腹筋計(jì)算腹筋計(jì)算腹筋cc00.25Vf bh cc00.025(14)whVf bhb cc00.2Vf bh cvt0Vf bh 已知已知: 截面尺寸和材料強(qiáng)度截面尺寸和材料強(qiáng)度等，求箍筋和彎起鋼筋。等，求箍筋和彎起鋼筋。否否按構(gòu)造和最小按構(gòu)造和最小配箍率配筋配箍率配筋是是第第56頁頁/共共94頁頁7.4.1 計(jì)算截面的確定n 截面校核的步驟截面校核的步驟將有關(guān)數(shù)據(jù)代入公式，直接將有關(guān)數(shù)據(jù)代入公式，直接求解即可。求解即可。已知已知: 截面尺寸和材料強(qiáng)度及箍截面尺寸和材料強(qiáng)度及箍筋和彎起鋼筋，求承載力。筋和彎起鋼筋，求承載力。第第57頁頁/共共94頁頁p

52、抵抗彎矩圖抵抗彎矩圖p 縱筋的彎起縱筋的彎起p 縱筋的截?cái)嗫v筋的截?cái)嗟诘?8頁頁/共共94頁頁 問題的提出n 問題的提出問題的提出JCCfy AsvCJVfy(As-Asb)fy Asbz zsvz zz zsbuyysbsbsvsvyvbss()AzA zMffzf AAp 斜截面上所有力對受壓區(qū)合力點(diǎn)取矩斜截面上所有力對受壓區(qū)合力點(diǎn)取矩p 斜截面斜截面末端末端CC上的正截面上的正截面uysMf Azp 斜截面斜截面JC和正截面和正截面CC所承受的外彎所承受的外彎矩均等于矩均等于Mcp 按按Mmax配置的鋼筋配置的鋼筋A(yù)s沿梁既不彎起也沿梁既不彎起也不截?cái)?，則必滿足斜截面抗彎要求。不截?cái)?，則

53、必滿足斜截面抗彎要求。p 縱筋彎起或截?cái)鄷r縱筋彎起或截?cái)鄷r, 斜截面受彎承載力斜截面受彎承載力可能小于正截面受彎承載力?？赡苄∮谡孛媸軓澇休d力。p 因此，在縱筋有彎起或截?cái)嗟牧褐?，因此，在縱筋有彎起或截?cái)嗟牧褐?，必須考慮斜截面的受彎承載力問題。必須考慮斜截面的受彎承載力問題。 McMmax第第59頁頁/共共94頁頁7.5.1 抵抗彎矩圖n 抵抗彎矩圖抵抗彎矩圖又稱又稱材料圖材料圖，它是按梁實(shí)際配置的縱向受力鋼筋，它是按梁實(shí)際配置的縱向受力鋼筋所確定的各正截面所能抵抗的彎矩圖形。所確定的各正截面所能抵抗的彎矩圖形。 acbdABn 縱向受力鋼筋沿梁長不變化時的抵抗彎矩圖縱向受力鋼筋沿梁長不變化

54、時的抵抗彎矩圖 p 跨中最大彎矩計(jì)算，需跨中最大彎矩計(jì)算，需配縱筋配縱筋2C C25+ 2C C22MmaxsisuiuAMMA 1C C25 1C C22 1C C25 1C C221 12 23 34 4p 如果全部縱筋沿梁長直如果全部縱筋沿梁長直通，并在支座處有足夠錨通，并在支座處有足夠錨固長度時，則沿梁全長各固長度時，則沿梁全長各個正截面抵抗彎矩的能力個正截面抵抗彎矩的能力相等，因而梁抵抗彎矩圖相等，因而梁抵抗彎矩圖為矩形為矩形abcdp 充分利用點(diǎn)充分利用點(diǎn)p 理論截?cái)帱c(diǎn)理論截?cái)帱c(diǎn)01()2ysuyscf AMf A hf b 第第60頁頁/共共94頁頁7.5.1 抵抗彎矩圖acbd

55、ABn 縱筋彎起時的抵抗彎矩圖縱筋彎起時的抵抗彎矩圖 1C C25 1C C22 1C C25 1C C22p 在簡支梁設(shè)計(jì)中，在簡支梁設(shè)計(jì)中，一般不宜在跨中截面一般不宜在跨中截面將縱筋截?cái)?，而是在將縱筋截?cái)?，而是在支座附近將縱筋彎起支座附近將縱筋彎起抗剪?？辜?。 p由于在彎起過程中，彎筋對受壓區(qū)合力點(diǎn)的力臂是逐漸減小的，因而由于在彎起過程中，彎筋對受壓區(qū)合力點(diǎn)的力臂是逐漸減小的，因而其抗彎承載力并不立即消失，而是逐漸減小，一直到彎筋穿過梁軸線基其抗彎承載力并不立即消失，而是逐漸減小，一直到彎筋穿過梁軸線基本上進(jìn)入受壓區(qū)后，才認(rèn)為它的正截面抗彎作用完全消失。本上進(jìn)入受壓區(qū)后，才認(rèn)為它的正截面抗

56、彎作用完全消失。 第第61頁頁/共共94頁頁7.5.1 抵抗彎矩圖n 縱筋被截?cái)鄷r的抵抗彎矩圖縱筋被截?cái)鄷r的抵抗彎矩圖2C C181C C161C C16設(shè)計(jì)彎矩圖設(shè)計(jì)彎矩圖抵抗彎矩圖抵抗彎矩圖p 但是，由于縱筋的彎起或截?cái)喽鄶?shù)是在彎剪段進(jìn)行的，因而但是，由于縱筋的彎起或截?cái)喽鄶?shù)是在彎剪段進(jìn)行的，因而在處理過程中不僅應(yīng)滿足正截面受彎承載力的要求，還要保證在處理過程中不僅應(yīng)滿足正截面受彎承載力的要求，還要保證斜截面的受彎承載力。斜截面的受彎承載力。p 正截面受彎承載正截面受彎承載力而言，把縱筋在力而言，把縱筋在不需要的地方彎起不需要的地方彎起或截?cái)嗍呛侠淼??；蚪財(cái)嗍呛侠淼?。p 而且從設(shè)計(jì)彎矩而且

57、從設(shè)計(jì)彎矩圖與抵抗彎矩圖的圖與抵抗彎矩圖的關(guān)系來看，二者愈關(guān)系來看，二者愈靠近，其經(jīng)濟(jì)效果靠近，其經(jīng)濟(jì)效果愈好。愈好。第第62頁頁/共共94頁頁7.5.2 縱筋的彎起n 保證正截面受彎承載力保證正截面受彎承載力：抵抗彎矩圖包在設(shè)計(jì)彎矩圖的外面：抵抗彎矩圖包在設(shè)計(jì)彎矩圖的外面 n 保證斜截面受剪承載力保證斜截面受剪承載力n 保證斜截面受彎承載力保證斜截面受彎承載力p彎起點(diǎn)至充分利用點(diǎn)間的距離彎起點(diǎn)至充分利用點(diǎn)間的距離s1應(yīng)大于或等于應(yīng)大于或等于h0/2p彎筋與梁縱軸的交點(diǎn)應(yīng)位于理論截?cái)帱c(diǎn)以外彎筋與梁縱軸的交點(diǎn)應(yīng)位于理論截?cái)帱c(diǎn)以外acbdABs1h0/2 彎筋與梁縱彎筋與梁縱軸的交點(diǎn)應(yīng)位于軸的交點(diǎn)

58、應(yīng)位于理論截?cái)帱c(diǎn)以外理論截?cái)帱c(diǎn)以外第第63頁頁/共共94頁頁7.5.2 縱筋的彎起n s1h0/2的原因的原因BAJCHOzsbzaAs-AsbasAsbVBACOCzasfyAsaVas1+zcotaszsbAsbzAss1ysV af Azysbysb sbysysbsb()()sV af AA zf A zf Azf A zz 對對O點(diǎn)力矩平衡點(diǎn)力矩平衡條件得正截面條件得正截面CC受彎承載力受彎承載力斜截面斜截面CHJ的的受彎承載力受彎承載力只有斜截面受彎承載只有斜截面受彎承載力大于等于正截面時力大于等于正截面時，才能保證斜截面受，才能保證斜截面受彎承載力。即彎承載力。即sbzzsb1s

59、s( cot)sinzsz1sssincossz由幾何關(guān)系得由幾何關(guān)系得1ss(csccot)sz故有故有設(shè)計(jì)時設(shè)計(jì)時, ,取取s1h0/2第第64頁頁/共共94頁頁7.5.3 縱筋的截?cái)鄋 支座負(fù)彎矩鋼筋的截?cái)嘀ё?fù)彎矩鋼筋的截?cái)郺d20l1.220d0h或0a1.2h+lp 當(dāng)當(dāng)V0.7ftbh0時時p 當(dāng)當(dāng)V0.7ftbh0時時01.3h或20d+1.7h1.2la0p 負(fù)彎矩區(qū)相對長度較大負(fù)彎矩區(qū)相對長度較大n 懸臂梁的負(fù)彎矩鋼筋懸臂梁的負(fù)彎矩鋼筋p 對較短的懸臂梁，全部上部鋼筋伸至懸臂頂端，并向下彎折錨固，錨固對較短的懸臂梁，全部上部鋼筋伸至懸臂頂端，并向下彎折錨固，錨固段的豎向投影

60、長度不小于段的豎向投影長度不小于12d。p 對較長的懸臂梁，應(yīng)有不少于兩根上部鋼筋伸至懸臂梁外端，并按上述對較長的懸臂梁，應(yīng)有不少于兩根上部鋼筋伸至懸臂梁外端，并按上述規(guī)定向下彎折錨固；其余鋼筋不應(yīng)在梁的上部截?cái)?，可分批向下彎折，錨固規(guī)定向下彎折錨固；其余鋼筋不應(yīng)在梁的上部截?cái)?，可分批向下彎折，錨固在梁的受壓區(qū)內(nèi)。彎折點(diǎn)位置可根據(jù)彎矩圖確定；彎折角度為在梁的受壓區(qū)內(nèi)。彎折點(diǎn)位置可根據(jù)彎矩圖確定；彎折角度為45 5o o或或60；在受壓區(qū)的錨固長度為在受壓區(qū)的錨固長度為10d。第第65頁頁/共共94頁頁p 受剪承載力計(jì)算受剪承載力計(jì)算p 基本構(gòu)造規(guī)定基本構(gòu)造規(guī)定p 斜截面抗裂控制條件斜截面抗裂控