斜截面受剪承载力的计算公式
第四章 第四节 斜截面受剪承载力计算公式及适用范围

V ≤ Vu = Vcs = 0.7 f t bh0 + 1.25 f yv Asv h0 s
集中荷载作用下的独立梁
Vcs = 1.75 f t bh0 A + f yv sv h0 λ + 1.0 s
第四节 斜截面受剪承载力计算公式及适用范围 一、计算公式 有腹筋梁 2、同时配有箍筋和弯起钢筋
第四节 斜截面受剪承载力计算公式及适用范围 一、计算公式 《规范》采用抗剪承载力试验下限值保证安全 无腹筋梁
V ≤ Vc = 0.7 β h f t bh0
β h = (800 / h0 )1 / 4
有腹筋梁
斜拉破坏 斜压破坏 剪压破坏
构造措施
计算控制
第四节 斜截面受剪承载力计算公式及适用范围 一、计算公式 有腹筋梁 1、仅配有箍筋
下限值
最小配箍率
ρ sv =
Asv ≥ ρ sv,min bs
ρ sv,min = 0.24 f t / f yv
V ≤ Vu = Vcs + Vsb
Vsb = 0.8 f y Asb sin α s
第四节 斜截面受剪承载力计算公式及适用范围 二、适用范围 上限值
最小截面尺寸
hw / b ≤ 4
V ≤ 0.25β c f c bh0
V ≤ 0.2β c f c bh0
Hale Waihona Puke hw / b ≥ 6hw 4 < hw / b < 6 V ≤ 0.025(14 − )β c f c bh0 b
斜截面受剪承载力的计算

≥ ρsv ,min
ρsv ,min = 0.24
ft f yv
1
例 4-1.有一钢筋混凝土矩形截面简支梁,截面尺寸及纵筋数量见图。该梁承受均布荷载设 计值 70kN/m(包括自重) ,混凝土强度等级为 C30(������������ = 1.43 ������/������������2 、������������ = 1.43 ������/������������2 ) ,
������ 1.43 270
������������
= 250×200 =0.2%> ������������������ ,������������������ = 0.24 ������ ������ = 0.24 ×
2×50.3
= 0.127%,可以。
2
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
ℎ ������ ������ 1 1
= 250 = 2.24 < 4
560
属厚腹板
混凝土强度等级为 C30,不超过 C50,故取βc = 1, 则 0.25������������ ������ ������ ������ℎ0 = 0.25 × 1 × 14.3 × 250 × 560 = 500.5 ������������ > ������ = 124.6������������ ,截面符合要 求。 ③ 验算是否需要按计算配置箍筋 0.7������������ ������ℎ0 = 0.7 × 1.43 × 250 × 560 = 140.14 ������������ < ������ = 201.6������������,故选计算配置箍筋。 ④配箍筋 令V = VU ,有 ������������������������1 ������ − 0.7������������ ������ℎ0 201.6 × 103 − 0.7 × 14.3 × 250 × 560 = = = 0.406 ������������2 ������������ ������ ������ ℎ 270 × 560 ������������ 0 采用双肢箍筋Φ 8@200,实有 箍筋配筋率������������������ =
农业设施设计与建造第三章(四)混凝土构件斜截面受剪一

在剪弯区段截面的下边缘,主拉应力还是水平向 的。所以,在这些区段仍可能首先出一些较短的垂直 裂缝,然后延伸成斜裂缝,向集中荷载作用点发展, 这种由垂直裂缝引伸而成的斜裂缝的总体,称为弯剪
斜裂缝,这种裂缝上细下宽,是最常见的,如下图所
示。
弯剪斜裂缝
腹剪斜裂缝(薄腹梁) 两种斜裂缝 弯剪斜裂缝(一般梁)
存在问题:
所以工程上往往首选垂直箍筋,然后再考虑弯 起钢筋。 纵筋受力筋,架立筋,箍筋(腹筋)形成 -----------钢筋骨架
弯起钢筋
架立钢筋
腰筋
箍筋
纵向钢筋
梁的钢筋构造
小贴士:(1)板通常跨高比很大,具有足够的斜
截面承载力,一般只计算正截面承载力,只 配纵筋,不配腹筋。但厚板(例如桩承台) 例外。 (2)斜截面承载力包括斜截面受剪承载力 和斜截面受弯承载力。
线性关系。
三、破坏形态
正截面破坏形态:用纵筋配筋率
划分,
少筋梁破坏
适筋梁破坏
超筋梁破坏
max
min max
min
斜截面破坏形态:用配箍率 sv 和剪跨比 划分, 剪压破坏 (适箍梁) 斜压破坏 (超箍梁) 斜拉破坏 (少箍梁)
1. 斜压破坏(超箍梁破坏)
设计中斜压破坏和斜拉破坏主要靠构造要求来避免, 而剪压破坏则通过配箍计算来防止。
对有腹筋梁来说,只要截面尺寸合适,箍筋数量适当,剪压 破坏是斜截面受剪破坏中最常见的一种破坏形式。
第三节 斜截面受剪破坏的主要影响因素
1 剪跨比
试验表明,剪跨比越大,有腹筋梁的抗剪承载力越低。对无腹筋 梁来说,剪跨比越大,抗剪承载力也越低,但当λ≥3 ,剪跨比的影响 不再明显。
以上这些斜截面都是受剪承载力较薄弱之处, 计算时应取这些斜截面范围内的最大剪力,即取斜 截面起始端处的剪力作为计算的外剪力。
05b斜截面受剪承载力的计算公式与适用范围

1、截面的最小尺寸(上限值)
当梁截面尺寸过小,而剪力较大时,梁往往发生斜压破 坏,这时,即使多配箍筋,也无济于事。 设计时为避免斜压破坏,同时也为了防止梁在使用阶段 斜裂缝过宽(主要是薄腹梁),必须对梁的截面尺寸作如下 的规定: hw 当 ≤4.0时,属于一般的梁,应满足 b
V 0.25c f cbh0
hw 当 ≥6.0时,属于薄腹梁,应满足 b
V 0.2 c f cbh0
hw 当4.0< <6.0时,直线插值 b
2、箍筋的最小含量(下限值)
箍筋配量过少,一旦斜裂缝出现,箍筋中突然增 大的拉应力很可能达到屈服强度,造成裂缝的加速开 展,甚至箍筋被拉断,而导致斜拉破坏。 为了避免发生斜拉破坏,《规范》规定,箍筋最 小配筋率为 :
(2)配有箍筋和弯起钢筋 配有箍筋和弯起钢 筋时梁的斜截面受剪承 载力,其斜截面承载力 设计表达式为:
V Vcs 0.8 f y Asb sin
0.8 ––– 应力不均匀系数
––– 弯筋与梁纵轴的夹角,一般取45,
h 大于或等于 800mm时取60
(三)计算公式的适用 范围
1、截面的最小尺寸 2、箍筋的最小含量 3、箍筋间距的构造要求 4、弯起钢筋的弯终点的构造要求
1.75 Vc h f t bh0 1.0
λ :计算剪跨比 当λ <1. 5时,取λ =1. 5;
当λ >3时,取λ =3
2、无腹筋梁受剪承载力的计算公式
3、有腹筋梁受剪承载力的计算公式
(1)仅配箍筋 A:均布荷载作用下矩形、T形和I形截面的简支 梁,斜截面受剪承载力的计算公式 :
Asv Vu Vcs 0.7 f t bh0 f yv h0 s
05受弯构件斜截面受剪承载力计算

Asi M ui M u As
图5-13
2、纵向钢筋的弯起(如图5-23) (1)钢筋理论充分利用点 图中1、2、3点:是③、②、①号钢筋充分利用 点(图5-23); (2)钢筋理论不需要点 图中的2、3、a点是③、②、①号钢筋不需要点 (图5-23); ; (3) 以③号纵向钢筋弯起为例(图5-23) : 将③号钢筋在E、F点弯起,在G、H点穿过中 和轴进入受压区,对正截面抗弯消失。 分别以E、F点作垂线与③号钢筋交于e、f点。以 G、H点作垂线与②号钢筋交于g、h点,Mu图变成 aigefhb,Mu图>M图,此称之包络图或称材料图
若不满足,则按计算配箍筋 ②最小配箍率(按计算配箍筋)
nAsv1 ft sv sv ,min 0.24 bs f yv
(3)按计算配置腹筋(限制剪压破坏)
当不满足上述(1)、(2) 按计算配制箍筋Asv和弯起筋Asb
三、计算截面位置与剪力设计值的取值
1、计算截面位置:斜截面受剪承载力薄弱部位 截面的抗剪能力沿梁长也是变化的。在剪力或抗剪
hw— 截面的腹板高度,矩形截面取有效高度h0, T形截面取有 效高度减去翼缘高度,工形截面取腹板净高;
βc— 混凝土强度影响系数, (见表5-1)
hf h0 h0 h0 hf
hw
(b) hw = h0 – hf
h
hw hf
(a) hw = h0
(c) hw = h0 – hf – hf
图5-13 hw 取值示意图
临界斜裂缝。梁破坏时与斜裂缝相交的腹筋达
到屈服强度,剪压区的混凝土的面积越来越小,
达到混凝土压应力和剪应力的共同作用下的复
混凝土结构设计原理-05章-受弯构件的斜截面承载力

第5章 受弯构件的斜截面承载力
主要内容
● ● ● ●
重点
斜裂缝、剪跨比及斜截面受剪破坏形态 简支梁斜截面受剪机理 斜截面受剪承载力计算公式及设计计算 保证斜截面受剪承载力的构造措施
● 斜裂缝、剪跨比及斜截面受剪破坏形态 ● 简支梁斜截面受剪机理 ● 斜截面受剪承载力的设计计算 ● 保证斜截面受剪承载力的构造措施
图形。 材料抵抗弯矩图:按实际配置的受力钢筋计算的各个
正截面受弯承载力 Mu 所绘制的图形。
5.5 保证斜截面受弯承载力的构造措施
第5章 受弯构件的斜截面承载力
对承受均布荷载的单筋矩形截面简支梁:
Mu
As
fsd (h0
fsd As ) 2 fcdb
每根纵筋所承担的
M ui可近似按钢筋面积分配, M ui
5.4 斜截面受剪承载力计算
第5章 受弯构件的斜截面承载力
公式的适用范围 ■ 截面的最小尺寸(上限值) 为防止斜压破坏,要求:
0Vd (0.51 103 ) fcu,k bh0
否则,应加大截面尺寸或提高混凝土强度等级。 ■ 构造配箍条件(下限值)
0Vd (0.5 103 ) 2 f tdbh0
而略有降低。 T形截面梁的受剪承载力高于矩形截面梁。
5.4 斜截面受剪承载力计算
第5章 受弯构件的斜截面承载力
2. 斜截面受剪承载力计算公式
由于抗剪机理和影响因素的复杂性,目前各国规范的斜
截面受剪承载力计算公式均为半理论半经验的实用公式。
《公路桥规》中的斜截面受剪承载力计算公式以剪压破
坏为建立依据,假定梁的斜截面受剪承载力Vu由剪压区混凝 土的抗剪能力Vc、与斜裂缝相交的箍筋的抗剪能力Vsv 和与斜 裂缝相交的弯起钢筋的抗剪能力Vsb 三部分所组成。
混凝土结构斜截面承载力计算

混凝土结构斜截面承载力计算1.矩形、T形和I形截面受弯构件的受剪截面应符合下列条件:当hw∕b≤4时V≤O.25βc f c bh o(63.1-1)当hw∕b≥6时V≤O.2βc fcbho(6.3.1-2)当4<hw/b<6时,按线性内插法确定。
式中:V——构件斜截面上的最大剪力设计值;βc——混凝土强度影响系数:当混凝土强度等级不超过C50时,氏取1.0;当混凝土强度等级为C80时,氏取0.8;其间按线性内插法确定;b——矩形截面的宽度,T形截面或I形截面的腹板宽度;ho一截面的有效高度;h w一截面的腹板高度:矩形截面,取有效高度;T形截面,取有效高度减去翼缘高度;I形截面,取腹板净高。
注:1对T形或I形截面的简支受弯构件,当有实践经验时,公式(63.1-1)中的系数可改用03;2对受拉边倾斜的构件,当有实践经验时,其受剪截面的控制条件可适当放宽。
2、计算斜截面受剪承载力时,剪力设计值的计算截面应按下列规定采用:1支座边缘处的截面(图6.3.2a、b截面1-1);2受拉区弯起钢筋弯起点处的截面(图6.3.2a截面2-2、3-3);图6.3・2斜截面受剪承载力剪力设计值的计算截面M支座边缘处的斜截面;2-2、3T受拉区弯起钢筋弯起点的斜截面;4・4艇筋截面面积或间距改变处的斜截面3箍筋截面面积或间距改变处的截面(图6.3.2b截面4-4);4截面尺寸改变处的截面。
注:1受拉边倾斜的受弯构件,尚应包括梁的高度开始变化处、集中荷载作用处和其他不利的截面;2箍筋的间距以及弯起钢筋前一排(对支座而言)的弯起点至后一排的弯终点的距离,应符合本规范第9.2.8条和第9.2.9条的构造要求。
3、不配置箍筋和弯起钢筋的一般板类受弯构件,其斜截面受剪承载力应符合下列规定:V≤0.7j⅛∕l6⅛0(6.3.3-1)A=(警)" (6.3.3-2)式中:βh——截面高度影响系数:当ho小于800mm时,取800mm;当h0大于2000mm时,取2000mm o4、当仅配置箍筋时,矩形、T形和I形截面受弯构件的斜截面受剪承载力应符合下列规定:V≤v w÷vμ(6.3.4-1)Ya=a cv∕t6⅛0÷∕yv生儿(6.3.4-2)Vμ=0.05N p0(6.3.4-3)式中:Vcs——构件斜截面上混凝土和箍筋的受剪承载力设计值;V P-由预加力所提高的构件受剪承载力设计值;Okv—斜截面混凝土受剪承载力系数,对于一般受弯构件取0.7;对集中荷载作用下(包括作用有多种荷载,其中集中荷载对支座截面或节点边缘所产生的1.75剪力值占总剪力的75%以上的情况)的独立梁,取C(CV为λ+l,人为计算截面的剪跨比,可取入等于Who,当人小于1.5时,取1.5,当人大于3时,取3,α取集中荷载作用点至支座截面或节点边缘的距离;Asv—配置在同一截面内箍筋各肢的全部截面面积,即∩Asv∣,此处,n为在同一个截面内箍筋的肢数,ASVl为单肢箍筋的截面面积;s——沿构件长度方向的箍筋间距;fyv——箍筋的抗拉强度设计值,按本规范第4.2.3条的规定采用;Npo—计算截面上混凝土法向预应力等于零时的预加力,按本规范第10∙L13条计算;当NPO大于O.3fcAo时,取O.3fcAo,此处,Ao为构件的换算截面面积。
混凝土结构设计受弯构件的斜截面受剪承载力计算

◆(1.5≤ ≤3)
■ ■
剪跨比较小,有一定拱作用
斜裂缝出现后,部分荷载通过 拱作用传递到支座,承载力没 有很快丧失,荷载可继续增加, 并出现其它斜裂缝。 ■最后形成一条临界裂缝,裂缝逐渐向 集中荷载作用点处延伸,致使剪压区 高度不断减小,在剪压区由于混凝土 受剪力和压力的共同作用,达到混凝 土的复合受力下的强度,混凝土被压 碎发生破坏。
箍筋
弯起钢筋
腹筋
5.1概述
抗剪钢筋
第五章 钢筋混凝土受弯构件斜截面承载力计算
弯起钢筋则可利用正截面受弯的纵向钢筋直接弯起而成。弯起 钢筋的方向可与主拉应力方向一致,能较好地起到提高斜截面 承载力的作用,但因其传力较为集中,有可能引起弯起处混凝 土的劈裂裂缝。而且试验研究表明,箍筋对抑制斜裂缝开展的 效果比弯起钢筋好。所以首先选用竖直箍筋,然后再考虑采用 弯起钢筋。选用的弯筋位置不宜在梁侧边缘,且直径不宜过粗。
5.1 概述
受弯构件在荷载作用下,同时 产生弯矩和剪力。
A B C D
BC段仅有弯矩作用,称为纯弯 区段;
支座附近的AB、CD区段内有弯 矩与剪力的共同作用,称为剪 跨。 在弯矩区段,抗弯承载力不足 时,产生正截面受弯破坏,
而在剪力较大的区段(剪跨), 则会产生斜截面破坏。
5.1.1 受弯构件斜截面受力与破坏分析
5.1.2 斜截面的主要破坏形态
对集中荷载作用下的简支梁
h0
a
M a Vh0 h0
计算剪跨比
(狭义剪跨比)
我们把在集中力到支座之间的距离a称之为剪跨, 剪跨a与梁的有效高度h0的比值则称为计算剪跨比。
5.1.2 斜截面的主要破坏形态
1、无腹筋梁
◆(<1.5)或腹板较窄的T形梁或I形梁
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2 纵向钢筋配筋率对斜截面受剪承载力的影响
试验表明,梁的受剪承载力随纵向钢筋配筋率ρ的提 高而增大 。这主要是纵向受拉钢筋约束了斜裂缝长度 的延伸,从而增大了剪压区面积的作用。
3 配筋率和箍筋强度对斜截面受剪承载力的影 响
有腹筋梁出现斜裂缝后,箍筋不仅直接承受相当部 分的剪力,而且有效地抑制斜裂缝的开展和延伸,对提 高剪压区混凝土的抗剪能力和纵向钢筋的销栓作用有着 积极的影响。试验表明,在配箍最适当的范围内,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。
试验表明,剪跨比越大,有腹筋梁的抗剪承载力 越低,如图所示。对无腹筋梁来说,剪跨比越大,抗 剪承载力也越低,但当λ≥3 ,剪跨比的影响不再明显。
5截面尺寸和截面形状对斜截面受剪承载力的 影响
(1).截面尺寸的影响
截面尺寸对无腹筋梁的受剪承载力有影响,尺寸 大的构件,破坏时的平均剪应力(τ=V/bh0),比尺寸 小的构件要降低。有试验表明,在其他参数(混凝土 强度、纵筋配筋率、剪跨比)保持不变时,梁高扩大 4倍,受剪承载力可下降25%~30%。
弯剪斜裂缝
架立
箍筋
弯筋
第一节 斜截面的受剪破坏形态及受力特点
剪跨比
剪跨比λ为集中荷载到临近支座的距离a与梁截面
有效高度h0的比值,即λ=a/ h0 。
某截面的广义剪跨比为该截面上弯矩M与剪力和截
面有效高度乘积的比值,即 λ=M/ (Vh0)。
剪跨比反映了梁中正应力与剪应力的比值。
1、承受集中荷载时, M a
对于有腹筋梁,截面尺寸的影响将减小。
(2).截面形状的影响
这主要是指T形截面梁,其翼缘大小对受剪承载 力有一定影响。适当增加翼缘宽度,可提高受剪承载 力25%,但翼缘过大,增大作用就趋于平缓。另外, 梁宽增厚也可提高受剪承载力。
配箍量一般用配箍率(又称箍筋配筋率)ρ sv表示,
即
sv
Asv bs
n Asv1 bs
如图表示配箍率与箍 筋强度fyv的乘积对梁受剪 承载力的影响。当其它条 件相同时,两者大体成线 性关系。如前所述,剪切 破坏属脆性破坏。为了提 高斜截面的延性,不宜采 用高强度钢筋作箍筋。
4 剪跨比对斜截面受剪承载力的影响
斜压破坏
如图为三种破坏形态的 荷载挠度(F-f)曲线图,从 F0 图中曲线可见,各种破坏形 态的斜截面承载力各不相同, 斜压破坏时最大,其次为剪 压,斜拉最小。它们在达到 峰值荷载时,跨中挠度都不 大,破坏后荷载都会迅速下 降,表明它们都属脆性破坏 类型,而其中尤以斜拉破坏 为甚。
斜压破坏 剪压破坏 斜拉破坏
f
设计中斜压破坏和斜拉破坏主要靠构造要求来避 免,而剪压破坏则通过配箍计算来防止。
2、有腹筋梁的斜截面受剪破坏形态
与无腹筋梁类似,有腹筋梁的斜截面受剪破坏形 态主要有三种:剪压破坏、斜压破坏和斜拉破坏。
当λ>3,且箍筋配置的数量过少,将发生斜拉破 坏;如果λ>3,箍筋的配置数量适当,则可避免斜拉破 坏,而发生剪压破坏;剪跨比较小或箍筋的配置数量 过多,会发生斜压破坏。
对有腹筋梁来说,只要截面尺寸合适,箍筋数量 适当,剪压破坏是斜截面受剪破坏中最常见的一种破 坏形式。
二 斜截面受剪破坏的主要影响因素
1 混凝土强度对斜截面受剪承载力的影响
斜截面破坏是因混凝土到达极限强度而发生的, 故斜截面受剪承载力随混凝土的强度等级的提高而提 高。梁斜压破坏时,受剪承载力取决于混凝土的抗压 强度。梁为斜拉破坏时,受剪承载力取决于混凝土的 抗拉强度,而抗拉强度的增加较抗压强度来得缓慢, 故混凝土强度的影响就略小。剪压破坏时,混凝土强 度的影响则居于上述两者之间。
在中和轴附近Βιβλιοθήκη 正应力小,剪应力大,主拉应力方向大致为
45°。当荷载增大,拉应变达到
混凝土的极限拉应变值时,混凝
土开裂,沿主压应力迹线产生腹 部的斜裂缝,称为腹剪斜裂缝。
腹剪斜裂缝
腹剪斜裂缝中间宽两头细,呈枣核形,常见于薄腹 梁中,如图所示。
在剪弯区段截面的下边缘,主拉应力还是水平向 的。所以,在这些区段仍可能首先出一些较短的垂直 裂缝,然后延伸成斜裂缝,向集中荷载作用点发展, 这种由垂直裂缝引伸而成的斜裂缝的总体,称为弯剪 斜裂缝,这种裂缝上细下宽,是最常见的,如下图所 示。
Vh0 h0
2、承受均布荷载时,设βl为计算截面离支座的距
离,则
M 2 l Vh0 1 2 h0
一、 无腹筋梁斜截面受剪破坏的三种主要形态
1)剪压破坏:当剪跨比一般(1<λ<3)时,箍筋配置适 中时出现。此破坏系由梁中剪压区压应力和剪应力联合 作用所致,类似于正截面承载力中的适筋破坏,也属脆 性破坏,但脆性明显。其破坏的特征通常是,在剪弯区 段的受拉区边缘先出现一些垂直裂缝,它们沿竖向延伸 一小段长度后,就斜向延伸形成一些斜裂缝,而后又产 生一条贯穿的较宽的主要斜裂缝,称为临界斜裂缝,临 界斜裂缝出现后迅速延伸,使斜截面剪压区的高度缩小 ,最后导致剪压区的混凝土破坏,使斜截面丧失承载力 。
5.1 概述
剪弯段 纯弯段 剪弯段
在主要承受弯 矩的区段内,产生 正截面受弯破坏;
而在剪力和弯 矩共同作用的支座 附近区段内,则会 产生斜截面受剪破 坏或斜截面受弯破 坏。
5 .2 .1 斜裂缝的形成
斜裂缝是因梁中弯矩和剪力产生的主拉应变超过
混凝土的极限拉应变而出现的。斜裂缝主要有两类:
腹剪斜裂缝和弯剪斜裂缝。
剪压破坏
2)斜拉破坏:当剪跨比较大(λ>3)时,或箍筋配置不 足时出现。此破坏系由梁中主拉应力所致,其特点是斜 裂缝一出现梁即破坏,破坏呈明显脆性,类似于正截面 承载力中的少筋破坏。其特点是当垂直裂缝一出现,就 迅速向受压区斜向伸展,斜截面承载力随之丧失。
斜拉破坏
3)斜压破坏:当剪跨比较小(λ<1)时,或箍筋配置过 多时易出现。此破坏系由梁中主压应力所致,类似于正 截面承载力中的超筋破坏,表现为混凝土压碎,也呈明 显脆性,但不如斜拉破坏明显。这种破坏多数发生在剪 力大而弯矩小的区段,以及梁腹板很薄的T形截面或工 字形截面梁内。破坏时,混凝土被腹剪斜裂缝分割成若 干个斜向短柱而被压坏,破坏是突然发生。