剪彎構(gòu)件斜截面抗剪計(jì)算

項(xiàng)目二建筑結(jié)構(gòu)基本構(gòu)件計(jì)算學(xué)習(xí)目的通過(guò)本章學(xué)習(xí)，掌握受彎構(gòu)件正截面承載力計(jì)算、剪彎構(gòu)件斜截面抗剪計(jì)算、偏心受壓構(gòu)件正截面承載力計(jì)算。學(xué)習(xí)方法第一輪：預(yù)習(xí)，查出障礙；第二輪：聽(tīng)課，破除障礙；第三輪：復(fù)習(xí)，掃除障礙；第四輪：作業(yè)，學(xué)會(huì)應(yīng)用。

學(xué)習(xí)內(nèi)容任務(wù)六剪彎構(gòu)件斜截面抗剪計(jì)算2.1概述2.2無(wú)腹筋簡(jiǎn)支梁斜裂縫的形成2.3無(wú)腹筋梁的斜截面破壞形態(tài)2.4影響斜截面受剪承載力的主要因素2.5斜截面受剪承載力計(jì)算任務(wù)六剪彎構(gòu)件斜截面抗剪計(jì)算2.1概述箍筋彎起鋼筋(斜筋)——縱筋彎起形成抗剪鋼筋：腹筋（Webreinforcement

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實(shí)際工程鋼筋砼梁內(nèi)一般均需配置腹筋，但為了解梁內(nèi)斜裂縫的形成，需先研究無(wú)腹筋梁的受剪性能（beamswithoutwebreinforcement

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為了防止受彎構(gòu)件發(fā)生斜截面破壞，應(yīng)使構(gòu)件有一個(gè)合理的截面尺寸，并配置必要的箍筋。任務(wù)六剪彎構(gòu)件斜截面抗剪計(jì)算2.2.1斜裂縫形成前應(yīng)力狀態(tài)當(dāng)主拉應(yīng)力和主壓應(yīng)力的組合超過(guò)混凝土在拉壓應(yīng)力狀態(tài)下的強(qiáng)度時(shí)，將出現(xiàn)斜裂縫。剪彎段受拉邊先出現(xiàn)較小豎向裂縫,向上斜向發(fā)展,形成彎剪斜裂縫,如果腹板較薄,將在中和軸附近出現(xiàn)腹剪斜裂縫,向梁底和梁頂斜向發(fā)展。無(wú)腹筋簡(jiǎn)支梁純彎段剪彎段剪彎段斜裂縫類型彎剪型腹剪型2、斜裂縫形態(tài)：任務(wù)六剪彎構(gòu)件斜截面抗剪計(jì)算2.3.1剪跨比λ剪跨比是截面所承受的彎矩與剪力的相對(duì)比值，反映了截面上彎曲正應(yīng)力和剪應(yīng)力的相對(duì)比值。λ是一個(gè)能反映梁斜截面受剪承載力變化規(guī)律和區(qū)分發(fā)生各種剪切破壞形態(tài)的重要參數(shù)。對(duì)于矩形截面2.3無(wú)腹筋梁的斜截面破壞形態(tài)任務(wù)六剪彎構(gòu)件斜截面抗剪計(jì)算2.3無(wú)腹筋梁的斜截面破壞形態(tài)對(duì)于集中荷載作用的簡(jiǎn)支梁，有a為集中荷載到相鄰支座的距離，稱為剪跨，a/h0稱為計(jì)算剪跨比（注意多個(gè)集中荷載作用時(shí)剪跨比計(jì)算不能應(yīng)用上式）。任務(wù)六剪彎構(gòu)件斜截面抗剪計(jì)算2.3.2無(wú)腹筋梁沿斜截面破壞的主要形態(tài)破壞形態(tài)取決于剪跨比的大小，有斜拉、剪壓和斜壓三種破壞形態(tài)。1、斜拉破壞λ＞3(均布荷載作用下當(dāng)跨高比>9)發(fā)生。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用點(diǎn)處，破壞截面整齊而無(wú)壓碎痕跡。整個(gè)破壞過(guò)程急速而突然，破壞荷載與剛出現(xiàn)斜裂縫時(shí)的荷載相當(dāng)接近，破壞時(shí)梁的變形很小，并且往往只有一條斜裂縫，破壞過(guò)程具有明顯的脆性。任務(wù)六剪彎構(gòu)件斜截面抗剪計(jì)算2.3.2無(wú)腹筋梁沿斜截面破壞的主要形態(tài)2、剪壓破壞1≤λ≤3(均布荷載作用下當(dāng)跨高比3<<9)

發(fā)生。剪彎區(qū)下邊緣首先出現(xiàn)初始垂直裂縫，隨荷載增加，這些初始垂直裂縫將大體上沿著主壓應(yīng)力軌跡向集中荷載作用點(diǎn)處延伸。彎剪斜裂縫可能不止一條，當(dāng)荷載增大到某一數(shù)值時(shí)，在幾條彎剪裂縫中將形成一條主要斜裂縫，稱為臨界斜裂縫。臨界斜裂縫出現(xiàn)后，梁還能繼續(xù)增加荷載。最后，剩余截面縮小，剪壓區(qū)砼達(dá)到砼復(fù)合受力時(shí)強(qiáng)度而破壞。破壞處可看到很多平行的短裂縫和砼碎渣。與斜拉破壞相比，剪壓破壞時(shí)的梁的承載力較高。任務(wù)六剪彎構(gòu)件斜截面抗剪計(jì)算2.3.2無(wú)腹筋梁沿斜截面破壞的主要形態(tài)3、斜壓破壞λ<1(均布荷載作用下當(dāng)跨高比<3)時(shí)發(fā)生，常發(fā)生斜壓破壞。斜裂縫首先在梁腹部出現(xiàn)，有若干根，并且大致相互平行。隨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)展，梁腹部被這些斜裂縫分割成若干個(gè)傾斜的受壓柱體，梁最后是因?yàn)樾眽褐w被壓碎而破壞，故稱為斜壓破壞。除上述主要破壞形態(tài)外，還可能發(fā)生縱筋的錨固破壞或局部擠壓破壞等破壞形態(tài)。任務(wù)六剪彎構(gòu)件斜截面抗剪計(jì)算抗剪承載力組成受剪承載力計(jì)算簡(jiǎn)圖－剪壓區(qū)砼承擔(dān)的剪力；－箍筋承擔(dān)的剪力；－彎筋承擔(dān)的剪力的豎向部分；－縱筋的銷栓力總和；－斜截面骨料咬合力的豎向部分；忽略骨料咬合力和縱筋的銷栓作用。－僅配置箍筋梁的斜截面受剪承載力任務(wù)六剪彎構(gòu)件斜截面抗剪計(jì)算建立計(jì)算公式的原則2.5.2僅配有箍筋梁的斜截面受剪承載力計(jì)算公式1、斜拉破壞和斜壓破壞通過(guò)構(gòu)造措施來(lái)避免；規(guī)定箍筋的最少數(shù)量，可以防止斜拉破壞的發(fā)生；不使梁的截面過(guò)小，可以防止斜壓破壞的發(fā)生。2、對(duì)于剪壓破壞，受剪承載力變化幅度較大，基本公式根據(jù)剪壓破壞形態(tài)的受力特征而建立。斜截面所承受的剪力由三部分組成：3、由于影響斜截面受剪承載力的因素較多，鋼筋混凝土梁受剪機(jī)理和計(jì)算的理論尚未完全建立起來(lái)；目前各國(guó)《規(guī)范》采用的受剪承載力公式仍為半經(jīng)驗(yàn)、半理論的公式。任務(wù)六剪彎構(gòu)件斜截面抗剪計(jì)算項(xiàng)目二建筑結(jié)構(gòu)基本構(gòu)件計(jì)算學(xué)習(xí)目的通過(guò)本章學(xué)習(xí)，掌握受彎構(gòu)件正截面承載力計(jì)算、剪彎構(gòu)件斜截面抗剪計(jì)算、偏心受壓構(gòu)件正截面承載力計(jì)算。學(xué)習(xí)方法第一輪：預(yù)習(xí)，查出障礙；第二輪：聽(tīng)課，破除障礙；第三輪：復(fù)習(xí)，掃除障礙；第四輪：作業(yè)，學(xué)會(huì)應(yīng)用。

學(xué)習(xí)內(nèi)容任務(wù)六剪彎構(gòu)件斜截面抗剪計(jì)算受集中荷載為主—

指受不同荷載形式時(shí)，集中荷載在支座截面所產(chǎn)生剪力值占總剪力值的75%以上的情況。

1受集中荷載為主的矩形、T形和I形獨(dú)立簡(jiǎn)支梁2.5.3僅配有箍筋梁的斜截面受剪承載力2均布荷載下的矩形、T形和I形截面簡(jiǎn)支梁上式不能理解為：第一項(xiàng)為配置箍筋梁砼承擔(dān)的剪力；第二項(xiàng)為箍筋承擔(dān)的剪力（盡管在形式上如此）。應(yīng)理解為：二項(xiàng)之和為綜合效果，代表有箍筋梁的受剪承載力。任務(wù)六剪彎構(gòu)件斜截面抗剪計(jì)算Asb—配置在同一彎起平面內(nèi)的彎起鋼筋的截面面積；α—彎筋梁縱軸夾角，一般取α

＝45°；當(dāng)梁h＞800mm，取α＝60°2.5.3配有箍筋和彎起鋼筋梁的斜截面受剪承載力較大剪力梁，除配置一定數(shù)量箍筋外，有時(shí)還需設(shè)置彎起鋼筋。式中

--配置彎起鋼筋處截面剪力設(shè)計(jì)值，當(dāng)計(jì)算第一排(對(duì)支座而言)彎起鋼筋時(shí)，取用支座邊緣處的剪力值；當(dāng)計(jì)算以后的每一排彎起鋼筋時(shí)，取用前一排(對(duì)支座而言)彎起鋼筋彎起點(diǎn)處的剪力值。

說(shuō)明：彎筋僅在穿越斜裂縫時(shí)才可能屈服，當(dāng)彎筋在斜裂縫頂端越過(guò)時(shí)，因接近受壓區(qū)，彎筋有可能達(dá)不到屈服。所以，彎筋所承擔(dān)剪力等于它的拉力在梁縱軸方向的分力乘上應(yīng)力不均系數(shù)0.8。任務(wù)六剪彎構(gòu)件斜截面抗剪計(jì)算2.5.4計(jì)算公式的適用條件

上述斜截面受剪承載力計(jì)算公式是根據(jù)剪壓破壞的受力特征和試驗(yàn)結(jié)果建立的。不適用于斜拉破壞和斜壓破壞。1上限值—最小截面尺寸及最大配箍率（防止斜壓破壞）配箍率ρsv≥1.2?t／?yv

時(shí)，繼續(xù)增加箍筋用量，斜截面受剪承載力幾乎不再提高，破壞時(shí)剪壓區(qū)砼壓碎，箍筋應(yīng)力達(dá)不到屈服強(qiáng)度，發(fā)生斜壓破壞上式為有腹筋梁受剪承載力上限值，相應(yīng)配箍率稱為最大配箍率，即任務(wù)六剪彎構(gòu)件斜截面抗剪計(jì)算

如果梁內(nèi)箍筋配置過(guò)少，當(dāng)斜裂縫一出現(xiàn)，箍筋應(yīng)力會(huì)立即達(dá)到屈服強(qiáng)度甚至被拉斷，導(dǎo)致突然的斜拉破壞。2下限值—最小配箍率ρsv,min及構(gòu)造配箍條件（防止斜拉破壞）（2）當(dāng)梁的受剪承載力不滿足（1）所述條件時(shí)，應(yīng)按斜截面受剪承載力公式計(jì)算箍筋的數(shù)量，由此計(jì)算的箍筋直徑和間距除應(yīng)滿足smax和dmin要求外，還應(yīng)滿足最小配箍率要求。（1）當(dāng)梁的受剪承載力滿足下列要求時(shí)：對(duì)一般梁及不配置箍筋和彎起鋼筋的一般板類受彎構(gòu)件：梁：板：雖按計(jì)算不需配置箍筋，但應(yīng)按構(gòu)造配箍筋。即箍筋smax和dmin要求。任務(wù)六剪彎構(gòu)件斜截面抗剪計(jì)算例題：圖示簡(jiǎn)支梁，?c＝9.6N/mm2，?t＝1.1N/mm2，?yv＝210N/mm2，?y＝360N/mm2，q＝6