斜截面抗剪承载力能力验算
斜截面受剪承载力的计算公式
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。
大工16秋《钢筋混凝土结构课程设计》-满分答案（2）
⼤⼯16秋《钢筋混凝⼟结构课程设计》-满分答案（2）⽹络教育学院《钢筋混凝⼟结构课程设计》题⽬：仓库⼚房单向板设计学习中⼼：专业：年级：学号：学⽣：指导教师：1 基本情况本章需简单介绍课程设计的内容，包括⼚房的尺⼨，板的布置情况等等内容。
1、⼯程概况仓库⼚房，设计使⽤年限为50年，住宅⼩区采⽤砖混结构，楼盖要求采⽤整体式单向板肋梁楼盖。
墙厚370mm ，柱为钢筋混凝⼟柱，截⾯尺⼨为400400mm mm ?。
2、设计资料（1）楼板平⾯尺⼨为19.833m m ?，如下图所⽰：图2.1 楼板平⾯图（2）楼盖做法详图及荷载图2.2 楼盖做法详图楼⾯均布活荷载标准值为：7kN/m 2楼⾯⾯层⽤20mm 厚⽔泥砂浆抹⾯，γ=20kN/m 3, 板底及梁⽤20mm 厚混合砂浆天棚抹底，γ=17kN /m 3 楼盖⾃重即为钢筋混凝⼟容重，γ=25KN /m 3④恒载分项系数1.2；活荷载分项系数为1.3（因⼯业⼚房楼盖楼⾯活荷载标准值⼤于4kN/m 2）⑤材料选⽤混凝⼟：C25钢筋：梁中受⼒纵筋采⽤HRB335级钢筋；板内及梁内的其它钢筋可以采⽤HPB235级。
2 单向板结构设计2.1 板的设计本节内容是根据已知的荷载条件对板进⾏配筋设计，按塑性理论进⾏计算。
2.1.1 荷载板的永久荷载标准值80mm 现浇钢筋混凝⼟板 0.08×25=2 kN/m 220mm 厚⽔泥砂浆抹⾯ 0.02×20=0.4 kN/m 2 20mm 厚混合砂浆天棚抹底 0.02×17=0.34 kN/m 2 ⼩计 2.74 kN/m 2楼⾯均布活荷载标准值 7 kN/m 2永久荷载分项系数取1.2，因⼯业⼚房楼盖楼⾯活荷载标准值⼤于4kN/m 2，所以活荷载分项系数取1.3。
于是板的荷载总计算值：①q=G γk g +?Q γk q =1.2×2.74+0.7×1.3×7=9.658kN/m 2②q=G γk g +Q γk q =1.2×2.74+1.3×7=12.388kN/m 2由于②>①，所以取②q=12.388kN/m 2，近似取q=12kN/m 22.1.2 计算简图次梁截⾯为200mm ×500mm ，现浇板在墙上的⽀承长度不⼩于100mm ，取板在墙上的⽀承长度为120mm 。
第五章受弯构件斜截面承载力的计算
第五章受弯构件斜截面承载力的计算内容的分析和总结钢筋混凝土受弯构件有可能在弯矩W和剪力V共同作用的区段内，发生沿着与梁轴线成斜交的斜裂缝截面的受剪破坏或受弯破坏。
因此，受弯构件除了要保证正截面受弯承载力以外，还应保证斜截面的受剪和受弯承载力。
在工程设计中，斜截面受剪承载一般是由计算和构造来满足，斜截面受弯承载力则主要通过对纵向钢筋的弯起、锚固、截断以及箍筋的间距等构造要求来满足的。
学习的目的和要求1.了解斜裂缝的出现及其类别。
2.明确剪跨比的概念。
3.观解斜截面受剪破坏的三种主要形态。
4.了解钢筋混凝土简支梁受剪破坏的机理。
5.了解影响斜截面受剪承载力的主要因素。
6.熟练掌握斜截面受剪承载力的计算方法及适用条件的验算。
7.掌握正截面受弯承载力图的绘削方法，熟悉纵向钢筋的弯起、锚固、截断及箍筋间距的主要构造要求，并能在设计中加以应用。
§5-1 受弯构件斜截面承载力的一般概念一、受弯构件斜截面破坏及腹筋布置1．梁受力特点CD段：纯弯段正截面受弯破坏，配纵向钢筋受剪破坏：配腹筋（箍筋和弯筋）AC段：弯剪段斜截面受弯破坏：构造处理图5-1 无腹筋梁斜裂缝出现前的应力状态2．腹筋的布置·将梁中箍筋斜放与斜裂缝正交时受力状态最佳。
但施工难实现；难以适应由于异号弯矩、剪力导致斜裂缝的改变方向。
·在支座附近弯矩较小之处可采用弯起部分纵筋以抵抗部分剪力。
3．关于腹筋布置的规定⑴梁高h<150mm 的梁可以不设置箍筋。
⑵h=150~300mm 时，可仅在梁端各1/4跨度范围内配置箍筋。
当构件中部1/2跨度范围内有集中荷载时，应沿全长布置箍筋。
⑶h>300mm 时，全跨布置箍筋。
二、钢筋混凝土梁开裂前的应力状态1．应力计算方法：接近弹性工作状态，可根据材力公式计算梁中应力。
钢筋按应变相等、合力大小及作用点不变的原则换算成等效混凝土面积αE A s ，把钢筋混凝土的截面变成混凝土单一材料的换算截面，其几何特征值A 0、I 0、S 0、y 0。
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
斜截面受剪承载力计算步骤
第5章
6. 斜截面承载力计算步骤
⑴ 确定计算截面及其剪力设计值；
⑵ 验算截面尺寸是否足够； ⑶ 验算是否可以按构造配筋； ⑷ 当不能按构造配箍筋时，计算腹筋用量； ⑸ 验算箍筋间距、直径和最小配箍率是否
满足要求。
混凝土结构设计原理
第5章
截面设计：
一般：V
0.7
ft bh0
fyv
解：本例采用C30混凝土，取
as 35mm , h0 h as 550mm 35mm 515mm （1）复核截面的确定和剪力设计值计算
Asv s
h0
0.8 fy Asb sin
特殊：V
1.75
1
ftbh0
f yv
Asv s
h0
0.8 fy Asb
sin
已知 ：b、 h0、 V 、 f c、 f t、 f yv、 f y、 、
求：
Asv s
、Asb
未知数：Asv、Asb、s
混凝土结构设计原理
第5章
例5-1 某宿舍钢筋混凝土矩形截面简支梁，设计使用年限为 50年，环境类别为一类，两端支承在砖墙上，净跨度ln 3660mm 截面尺寸b h 200mm 500mm 。该梁承受均布荷载，其中恒荷 载标准值gk 25kN/m（包括自重），荷载分项系数G 1.2，活 荷载qk 38kN/m ，荷载分项系数Q 1.4 ；混凝土强度等级为 C20；箍筋为HPB300级钢筋，按正截面受弯承载力计算； 已选配HRB335级钢筋为纵向受力钢筋。试根据斜截面受剪 承载力要求确定腹筋。 g q
99
kN
< Vcs
混凝土结构设计原理
第5章
故不需要第二排弯起钢筋。其配筋图如下图(b)所示
斜截面受剪承载力计算例题
斜截面受剪承载力计算例题4－1解：1）剪力图见书，支座剪力为V ＝01170 5.7622ql =××=201.6kN2）复合截面尺寸h w =h 0=h -c -8-25/2=600-20-8-12.5=559.5 559.52.244250w h b ==<00.250.25 1.014.3250559.5500.1201.6c c f bh kN V kN β=××××=>=满足。
3）验算是否按计算配置腹筋00.70.7 1.43250559.5140.01201.6t f bh kN V kN =×××=<=应按计算配置腹筋4）计算腹筋数量①只配箍筋由 000.7svt yvA V f bh f h s≤+ 得： 331000.7201.610140.01100.408270559.5sv t yv nA V f bh s f h −×−×≥==×mm 2/mm 选双肢φ8箍筋 1250.3246.570.4080.408sv nA s mm ×≤== 取 s=240mm验算最小配箍率1,min 250.3 1.430.001680.240.240.00127250240270sv t sv sv yv nA f bs f ρρ×===>==×=× 满足仅配箍筋时的用量为双肢φ8@240②即配箍筋又配弯筋a. 先选弯筋，再算箍筋根据已配的4 25纵向钢筋，将1 25的纵筋以45°角弯起，则弯筋承担的剪力：0.8sin 0.8490.936099.972sb yv sb s V f A kN α==×××= 3330100.70.8sin 201.610140.011099.9710270559.5t yv sb s sv yv V f bh f A nA s f h α−−×−×−×≥==×负值 按构造要求配置箍筋并满足最小配箍率要求选双肢φ6@250的箍筋，1,min 228.3 1.430.000910.240.240.00127250250270sv t sv sv yvnA f bs f ρρ×===<==×=× 不满足 选双肢φ6@170的箍筋1,min 228.3 1.430.001330.240.240.00127250170270sv t sv sv yv nA f bs f ρρ×===<==×=× 满足 b. 先选箍筋，再算弯筋先按构造要求并满足最小配箍率选双肢φ6@170的箍筋，1,min 228.3 1.430.001330.240.240.00127250170270sv t sv sv yv nA f bs f ρρ×===>==×=× 满足要求。
斜截面抗剪承载力能力验算
斜截面抗剪承载力能力验算31）按《公预规》 5.2.10 条要求，当截面符合： 0V d 0.50 10 3 2 f td bh 0 可不进行斜截 面抗剪承载力计算，仅需按《公预规》9.3.13 条构造要求配置箍筋。
对于① ①截面：0.5 10-3 2 f td bh 0 0.5 10-3 1.0 1.39 1900 900 1188.45kN 0V d =21.7 kN① ①截面可不进行斜截面抗剪承载力计算，箍筋按构造钢筋； 对于② ②截面～⑤ ⑤截面：0.5 10-3 2 f td bh 0 0.5 10-3 1.0 1.39 1900 1250 1650.63kN 按《公预规》 5.2.9 条规定：V d 0.51 10-3 f cu,k bh 0 0.51 10-3 30 1900 1250 6634.29kN对照剪力表值， ②③④⑤计算表明， 截面尺寸满足要求， 但需配置抗剪钢筋并进行斜截 面抗剪承载力计算。
2）弯起筋及箍筋配置取 5~5 截面计算弯起钢筋及箍筋：如图 3-9 所示，弯起钢筋弯起角度为 45 °，弯起钢筋末端与架立钢筋焊接， 采用HRB335 级钢筋，直径取 25mm ， A sb 490.9 mm 2《公预规》 9.3.13 条规定，箍筋直径不小于 8 mm ，采用带肋钢筋，间距不应大于梁高1/2，且不大于 400mm 。
采用 10 的六肢箍，则总面积为：2A sv 6 78.5 471 mm 2间距 S V 10cm ，设计抗拉强度 f sv 280 MPa ，配筋率满足《公预规》 9.3.13 条“箍筋配筋率 sv ，HRB335 不应小于 0.12%”，同时《公预规》sv为：svAsvbs v 100% 1900 1000.248%图 3-9 弯起筋配置图9.4.1 条规定，在距支点一倍梁高范围内，箍筋间距缩小至10 cm。
《公预规》 5.2.7 条规定，对配有腹筋的钢筋混凝土梁斜截面抗剪承载力满足下式计算：0V d V cs V sb (3-4 ) V cs 1 2 30.45 10 3bh0 (2 0.6P) f cu,k sv f sv (3-5)3V sb (0.75 10 3)f sd A sb sin s (3-6)与5~5 截面相交的弯起钢筋有10 N 3(10 25)、9 N 6(9 25)1.0， 3 1.1 ，P 100100 0.248% 0.248取 1 1.0，2即：0.4510-3 1900 1250(20.6 0.248) 30 0.248% 280V cs 1.0 1.0 1.13360.87kN30V sb (0.75 10 3) 280 (19 409.9) sin 450 1156.47kNV cs V sb 0V d ( 3316.2kN)根据以上计算方法，②③⑤截面都可满足要求。
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斜截面抗剪承载力能力验算
1）按《公预规》5.2.10条要求，当截面符合：30200.5010d td V f bh γα-≤⨯可不进行斜截面抗剪承载力计算，仅需按《公预规》9.3.13条构造要求配置箍筋。
对于①-①截面：
-3-32000.5100.510 1.0 1.3919009001188.45=21.7td d f bh kN V kN αγ⨯⨯=⨯⨯⨯⨯⨯=>
①-①截面可不进行斜截面抗剪承载力计算，箍筋按构造钢筋； 对于②-②截面～⑤-⑤截面：
-3-3200.5100.510 1.0 1.39190012501650.63kN td f bh α⨯=⨯⨯⨯⨯⨯=
按《公预规》5.2.9条规定：
-3-3
0,00.51100.511030190012506634.29d cu k V f bh kN
γ≤⨯=⨯⨯⨯⨯=
对照剪力表值，②③④⑤计算表明，截面尺寸满足要求，但需配置抗剪钢筋并进行斜截面抗剪承载力计算。
2）弯起筋及箍筋配置
取5~5截面计算弯起钢筋及箍筋：
如图3-9所示，弯起钢筋弯起角度为45°，弯起钢筋末端与架立钢筋焊接，采用HRB335级钢筋，直径取25mm ，2490.9sb A mm =
图3-9弯起筋配置图
《公预规》9.3.13条规定，箍筋直径不小于8 mm ，采用带肋钢筋，间距不应大于梁高1/2，且不大于400mm 。
采用10φ的六肢箍，则总面积为：
2678.5471sv A mm =⨯=
间距10cm V S =，设计抗拉强度280MPa sv f =，配筋率sv ρ为：
sv sv 471
100%0.248%1900100
v A bs ρ=
=⨯=⨯
满足《公预规》9.3.13条“箍筋配筋率sv ρ，HRB335不应小于0.12%”，同时《公预规》
9.4.1条规定，在距支点一倍梁高范围内，箍筋间距缩小至10 cm 。
《公预规》5.2.7条规定，对配有腹筋的钢筋混凝土梁斜截面抗剪承载力满足下式计算： 0sb d cs V V V γ≤+
(3-4）
31230.4510cs V bh ααα-=⨯
(3-5）
3sb (0.7510)sin sd sb s V f A θα-=⨯∑
(3-6）
与5~5截面相交的弯起钢筋有103(1025)96(925)N N ΦΦ、
取1 1.0α=，2 1.0α=，3 1.1α=，1001000.248%0.248P ρ==⨯= 即：
-31.0 1.0 1.10.451019001250 3360.87
cs V kN =⨯⨯⨯⨯⨯⨯=
30sb (0.7510)280(19409.9)sin 45 1156.47V kN
-=⨯⨯⨯⨯⨯=
sb 0(3316.2)cs d V V V kN γ+>=
根据以上计算方法，②③⑤截面都可满足要求。
3-10 斜截面验算。