斜截面抗剪承载力能力验算
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
受弯构件斜截面承载力计算—受弯构件斜截面抗剪承载力计算
— 分配系数
p、h0近似取支座 和跨中截面的平 均值。
对于箍筋直径和间构造要求见构造要求
3 验算截面
验算截面
1.距支座中心h/2(梁高一半)处的截面1-1 2.纵筋弯起点处截面2-2 3.箍筋面积或间距改变处截面3-3 4.腹板宽度改变处截面
总结
1 设计内容 2 设计步骤 3 验算截面
3.剪力包络图。
s
设计：箍筋、弯起钢筋
计算剪力包络图（沿
梁长各截面上剪力组合 设计Vd的分布图，其纵 坐标表示该截面上作用 的最大设计剪力）
2
设计步骤
1）验算截面尺寸是否满足要求
0Vd 0.51 103 fcu,k bh0
当设计剪力不满足上式，应增大截面尺寸
2）验算是否需要按计算配筋
0Vd 0.50 1032 ftdbh0
梁斜截面抗剪承载力公式
C目 录 ONTENTS
梁斜截面抗剪 承载力公式
1 基本公式
2 公式的适用条件
1 基本公式
公式依据：剪压破坏 防止斜压破坏：限制截面最小尺寸 防止斜拉破坏：限制箍筋最小配箍率 公式来源：实验分析
Y 0 0Vd Vc Vsv Vsb Vcs Vsb
Vcs 123 0.45 103bh0 2 0.6 p f f cu,k sv sv
(kN)
V
s
V sb
Ra=V
V sv
Vs
kN
各符号的物理意义详见课本
2 公式的适用条件
（1）上限值—截面的最小尺寸
0Vd 0.51 103 fcu,k bh0
当设计剪力不满足上式，应增大截面尺寸
（2）下限值—按构造要求配置箍筋
0Vd 0.50 1032 ftdbh0
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
混凝土梁斜截面剪力承载力计算技术规程
混凝土梁斜截面剪力承载力计算技术规程一、前言混凝土梁是建筑中常用的结构构件之一，针对混凝土梁斜截面的剪力承载力计算，本文将详细介绍技术规程。
二、基本原理在混凝土梁斜截面上，存在着竖向剪力和水平剪力。
竖向剪力主要由纵筋和混凝土共同承担，而水平剪力则主要由混凝土承担。
因此，混凝土的抗剪强度对混凝土梁斜截面的剪力承载能力有着非常重要的影响。
三、计算步骤1. 确定混凝土的抗剪强度混凝土的抗剪强度可根据规范中的公式计算得出，如下所示：$\tau_c = 0.15f_{ck}^{(2/3)}$其中，$\tau_c$为混凝土的抗剪强度，$f_{ck}$为混凝土的强度等级。
2. 计算混凝土梁的受剪承载力混凝土梁的受剪承载力可根据规范中的公式计算得出，如下所示：$V_{Rd,c} = \frac{0.6\alpha_cc\beta_c}{\sqrt{f_{ck}}}\timesb_w\times d$其中，$V_{Rd,c}$为混凝土梁的受剪承载力，$\alpha_c$为混凝土的长期荷载影响系数，$\beta_c$为混凝土的尺寸影响系数，$b_w$为混凝土梁的宽度，$d$为混凝土梁的有效高度。
3. 计算混凝土梁的实际受剪承载力混凝土梁的实际受剪承载力可根据规范中的公式计算得出，如下所示：$V_{Ed} = V_{Qd} + V_{Sd}$其中，$V_{Qd}$为混凝土梁斜截面上的永久荷载作用产生的剪力，$V_{Sd}$为混凝土梁斜截面上的活荷载作用产生的剪力。
4. 判断混凝土梁的安全性若混凝土梁的实际受剪承载力大于混凝土梁的受剪承载力，则混凝土梁的安全性得到保证，反之则需要采取相应的措施提高混凝土梁的剪力承载能力。
四、注意事项1. 在进行混凝土梁斜截面剪力承载力计算时，应尽可能精确地确定混凝土的强度等级和荷载作用类型，以保证计算结果的准确性。
2. 在计算混凝土梁的受剪承载力时，应注意混凝土的长期荷载影响系数和尺寸影响系数的取值范围。
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。
受弯构件斜截面受剪承载力计算
受弯构件斜截面受剪承载力计算一、有腹筋梁受剪承载力计算基本公式1．矩形、T形和Ⅰ形截面的一般受弯构件，斜截面受剪承载力计算公式为：VVc0.7ftbh01.25fyvAvh0(5-6)式中ft一混凝土抗拉强度设计值；b一构件的截面宽度，T形和Ⅰ形截面取腹板宽度；h0一截面的有效高度；fyv一箍筋的抗拉强度设计值；Av一配置在同一截面内箍筋各肢的全部截面面积，AvnAv1；n一在同一截面内箍筋的肢数；Av1一单肢箍筋的截面面积；一箍筋的间距。
2．集中荷载作用下的独立梁（包括作用多种荷载，且其中集中荷载对支座截面或节点边缘所产生的剪力值占总剪力值的75%以上的情况），斜截面受剪承载力按下式计算：VVcA1.75ftbh0fyvvh01.0(5-7)式中一剪跨比，可取a/h0，a为计算截面至支座截面或节点边缘的距离，计算截面取集中荷载作用点处的截面。
当小于1.5时，取1.5；当大于3.0时，取3.0。
独立梁是指不与楼板整浇的梁。
构件中箍筋的数量可以用箍筋配箍率v表示:vAvb(5-8)3．当梁内还配置弯起钢筋时，公式(5-4)中Vb0.8fyAbin式中(5-9)fy一纵筋抗拉强度设计值；Ab一同一弯起平面内弯起钢筋的截面面积；一斜截面上弯起钢筋的切线与构件纵向轴线的夹角，一般取45o，当梁较高时，可取60。
剪压破坏时，与斜裂缝相交的箍筋和弯起钢筋的拉应力一般都能达到屈服强度，但是拉应力可能不均匀。
为此，在弯起钢筋中考虑了应力不均匀系数，取为0.8。
另外，虽然纵筋的销栓作用对斜截面受剪承载力有一定的影响，但其在抵抗受剪破坏中所起的作用较小，所以斜截面受剪承载力计算中没有考虑纵筋的作用。
二、混凝土的受剪承载力可以抵抗斜截面的破坏，可不进行斜截面承载力计算，仅需按构造要求配置箍筋的条件oV0.7ftbh0或(5-10)V1.75ftbh01.0(5-11)三、计算公式的适用范围（上限和下限）l．截面限制条件当配箍特征值过大时，箍筋的抗拉强度不能发挥，梁的斜截面破坏将由剪压破坏转为斜压破坏，此时，梁沿斜截面的抗剪能力主要由混凝土的截面尺寸及混凝土的强度等级决定，而与配筋率无关。
钢筋混凝土梁设计—斜截面承载力计算
承受一般荷载的矩形、T形和工字形截面梁，其公式为：
KV
Vcs +Vsb
Vc
Vsv
Vsb
0.7 ftbh0
1.25 f yv
Asv s
h0
f y Asb sin s
承受集中力为主的重要的独立梁，其公式为：
KV
Vcs +Vsb
Vc
Vsv
Vsb
0.5 ftbh0
f yv
Asv s
h0
f y Asb sin s
置，对于矩形、T形和工字形截面构件受剪承载力的计算位置，应按下列规
定采用：
（1）支座边缘处的截面1-1；
（2）受拉区弯起钢筋弯起点处的截面2-2；
1
12
1
12
3. 计算位置
（3）箍筋截面面积或间距改变处的截面3-3； （4）腹板宽度改变处的截面4-4。
4
4
3 3
3 3
添加标题2.适用条件
2. 适用条件
（1）防止斜压破坏 当梁截面尺寸过小、配置的腹筋过多、剪力较大时。梁可能发生斜压破
坏，这种破坏形态的构件受剪承载力主要取决于混凝土的抗压强度及构件的 截面尺寸，腹筋的应力达不到屈服强度而不能充分发挥作用。
为了避免发生斜压破坏，构件受剪截面必须符合下列条件：
当 hw b 4 时 当 hw b 6 时 当 4 hw b 6 时
Vsv ：与斜裂缝相交的箍筋受剪承载力 Vsb ：与斜裂缝相交的弯起钢筋受剪承载力
1. 基本公式
由于影响斜截面抗剪承载力的因素很多，目前《规范》采用的斜截
面承载力计算公式为半理论半经验公式。
承受一般荷载的矩形、T形和工字形截面梁，其公式为：
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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：
-3-30,00.51100.511030190012506634.29d 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） 31230,0.4510(20.6)cs cu k sv sv V bh P f f αααρ-=⨯+
(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(20.60.248)300.248%280 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
截面 弯起钢筋
箍筋
sb 0cs d V V V γ+≥
25Φ根数
sb A
2()mm 弯起角度
(0) sb V
()kN
v S
()mm sv A 2()mm
配筋率 sv ρ(%) sv V
2~2 10 4099 45 608.67 10 471 0.248 3360.11 3968.78>1767.10 3~3 10 4099 45 608.67 10 471 0.248 3360.11 3968.78>1773.26 5~5
19
7788.1 45
1156.47 10 471 0.248
3360.11 4516.583>3316.20。