第4章 受弯构件斜讲解
合集下载
《混凝土结构设计原理》第4章 受弯构件斜截面承载力计算
则按构造要求配置箍筋，否则，按计算配置腹筋
计算剪力值的确定
《公路桥规》规定：取离支点中心线梁高一半处的剪力 设计值 V ；其中不少于60%由混凝土和箍筋共同承担； 不超过40%由弯起钢筋（按45º弯起）承担，并且用水平 线将剪力设计值包络图分割；
箍筋设计 假设箍筋直径和种类，箍筋间距为
箍筋可减小斜裂缝宽度，从而提高斜截面上的骨料咬力。
箍筋限制了纵向钢筋的竖向位移，阻止混凝土沿纵向 钢筋的撕裂，提高了纵向钢筋的销栓作用。
可见，箍筋对提高斜截面受剪承载力的作用是多方面的和 综合性的。
2、剪力传递机理（见下图）——桁架－拱模型：
拱I： 相当于上弦压杆 拱Ⅱ、拱Ⅲ： 相当于受压腹杆
否
是否通过 是
计算结束
§4.3 受弯构件的斜截面抗剪承载力
计算依据：以剪压破坏为基础 一般是采用限制截面最小尺寸防止发生斜压破坏； 限制箍筋最大间距和最小配箍率防止发生斜拉破坏
一、基本公式及适用条件 计算图式：
基本公式：（半经验半理论）
Vu Vc Vsv Vsb Vcs Vsb
抗剪能力：
斜截面受剪承载力主要取决于构件截面尺寸和混凝土抗 压强度，受剪承载力比剪压破坏高。
破坏性质：属脆性破坏
除上述三种主要破坏形态外，有时还可能发生局部挤压 或纵向钢筋锚固等破坏。
四、有腹筋简支梁斜裂缝出现后的受力状态
无腹筋梁斜截面受剪承载力很低，且破坏时呈脆性。 故《公桥规》规定，一般的梁内都需设置腹筋。配置腹筋是 提高梁斜截面受剪承载力的有效方法。在配置腹筋时，一般 首先配置一定数量的箍筋，当箍筋用量较大时，则可同时配 置弯起钢筋。
V fcbh00
0. 0. 0. 0. 0.1
计算剪力值的确定
《公路桥规》规定：取离支点中心线梁高一半处的剪力 设计值 V ；其中不少于60%由混凝土和箍筋共同承担； 不超过40%由弯起钢筋（按45º弯起）承担，并且用水平 线将剪力设计值包络图分割；
箍筋设计 假设箍筋直径和种类，箍筋间距为
箍筋可减小斜裂缝宽度，从而提高斜截面上的骨料咬力。
箍筋限制了纵向钢筋的竖向位移，阻止混凝土沿纵向 钢筋的撕裂，提高了纵向钢筋的销栓作用。
可见，箍筋对提高斜截面受剪承载力的作用是多方面的和 综合性的。
2、剪力传递机理（见下图）——桁架－拱模型：
拱I： 相当于上弦压杆 拱Ⅱ、拱Ⅲ： 相当于受压腹杆
否
是否通过 是
计算结束
§4.3 受弯构件的斜截面抗剪承载力
计算依据：以剪压破坏为基础 一般是采用限制截面最小尺寸防止发生斜压破坏； 限制箍筋最大间距和最小配箍率防止发生斜拉破坏
一、基本公式及适用条件 计算图式：
基本公式：（半经验半理论）
Vu Vc Vsv Vsb Vcs Vsb
抗剪能力：
斜截面受剪承载力主要取决于构件截面尺寸和混凝土抗 压强度，受剪承载力比剪压破坏高。
破坏性质：属脆性破坏
除上述三种主要破坏形态外，有时还可能发生局部挤压 或纵向钢筋锚固等破坏。
四、有腹筋简支梁斜裂缝出现后的受力状态
无腹筋梁斜截面受剪承载力很低，且破坏时呈脆性。 故《公桥规》规定，一般的梁内都需设置腹筋。配置腹筋是 提高梁斜截面受剪承载力的有效方法。在配置腹筋时，一般 首先配置一定数量的箍筋，当箍筋用量较大时，则可同时配 置弯起钢筋。
V fcbh00
0. 0. 0. 0. 0.1
第4章-斜截面抗剪计算
抗剪计算
第四章 受弯构件斜截面承载力计算
• 4.1 概述 • 4.2 无腹筋简支梁斜裂缝旳形成 • 4.3 无腹筋梁旳斜截面破坏形态 • 4.4 影响斜截面受剪承载力旳主要原因 • 4.5 斜截面受剪承载力计算 • 4.6 构造要求
1
抗剪计算
4.1 概 述
为了预防受弯构件发生斜截面破坏，应使构件有一种合理旳截面尺 寸，并配置必要旳箍筋。
将明显增大，成为单薄区域；
2、斜裂缝出现后与纵筋相交处E 点纵筋旳拉应力将忽然增大。
s
Ts As
V a As rh0
Mc As rh0
E 点纵筋应力 s 由 C 点旳弯矩 Mc 决定 MC M E 斜裂缝出现后 E 点纵筋旳拉应力将忽然增大。
斜截面破坏为脆性，设计中经过截面尺寸和配置腹筋防止 8
抗剪计算
为临界斜裂缝。临界斜裂缝出现后，梁还能继续增长荷载。最终，剩余
截面缩小，剪压区砼到达砼复合受力时强度而破坏。破坏处可看到诸多
平行旳短裂缝和砼碎渣。与斜拉破坏相比，剪压破坏时旳梁旳承载力较
高。
12
抗剪计算
4.3.2 无腹筋梁沿斜截面破坏旳主要形态
3、斜压破坏
λ<1(均布荷载作用下当跨高比 l / h <3)时发生，常发生斜压破坏。斜裂
点3
tp
最大，
cp
cp
450 tp
点1
点2： 位于受压区内，因为压应力 c 旳存在，主拉应力 tp
减小，而主压应力 cp 增大， tp 旳方向与梁轴线旳夹角不小于45。；
点3： 位于受拉区内，因为拉应力 t 旳存在，主拉应力 tp
增大，而主压应力 cp 减小， tp 旳方向与梁轴线旳夹角不大于45。； 4
第四章 受弯构件斜截面承载力计算
• 4.1 概述 • 4.2 无腹筋简支梁斜裂缝旳形成 • 4.3 无腹筋梁旳斜截面破坏形态 • 4.4 影响斜截面受剪承载力旳主要原因 • 4.5 斜截面受剪承载力计算 • 4.6 构造要求
1
抗剪计算
4.1 概 述
为了预防受弯构件发生斜截面破坏，应使构件有一种合理旳截面尺 寸，并配置必要旳箍筋。
将明显增大，成为单薄区域；
2、斜裂缝出现后与纵筋相交处E 点纵筋旳拉应力将忽然增大。
s
Ts As
V a As rh0
Mc As rh0
E 点纵筋应力 s 由 C 点旳弯矩 Mc 决定 MC M E 斜裂缝出现后 E 点纵筋旳拉应力将忽然增大。
斜截面破坏为脆性，设计中经过截面尺寸和配置腹筋防止 8
抗剪计算
为临界斜裂缝。临界斜裂缝出现后，梁还能继续增长荷载。最终，剩余
截面缩小，剪压区砼到达砼复合受力时强度而破坏。破坏处可看到诸多
平行旳短裂缝和砼碎渣。与斜拉破坏相比，剪压破坏时旳梁旳承载力较
高。
12
抗剪计算
4.3.2 无腹筋梁沿斜截面破坏旳主要形态
3、斜压破坏
λ<1(均布荷载作用下当跨高比 l / h <3)时发生，常发生斜压破坏。斜裂
点3
tp
最大，
cp
cp
450 tp
点1
点2： 位于受压区内，因为压应力 c 旳存在，主拉应力 tp
减小，而主压应力 cp 增大， tp 旳方向与梁轴线旳夹角不小于45。；
点3： 位于受拉区内，因为拉应力 t 旳存在，主拉应力 tp
增大，而主压应力 cp 减小， tp 旳方向与梁轴线旳夹角不大于45。； 4
第四章斜裂缝
弯起1 22 （As=380mm2) 此外，对受拉边弯起钢筋起弯点截面（CJ)，也应作斜截面 承载力计算。
V 1 10N 1 < V c 2 s7 01 0 3 64 1 1 5 00 4N 6 4154
所以，斜截面CJ的承载力是足够的，不必配弯起钢筋。
受弯构件斜截面受剪承载力
一钢筋混凝土矩形截面简支梁，跨度及荷载设计值（均布荷 载中已包括梁自重）如图所示。b×h=200×600mm混凝土强度 等级采用C20（ fc=9.6N/mm2, ft=1.1N/mm2 ），箍筋用Ι级钢筋 （ fyv=210N/mm2 ），纵筋用Π级钢筋(fy=300N/mm2)。
h >800
V>0.7ftbh0 150 200 250 300
V≤0.7ftbh0 200 300 350 400
梁中箍筋最小直径(mm)
梁高 h(mm) 箍筋直径
h≤250
4
250<h≤800
6
h >800
8
受弯构件斜截面受剪承载力
◆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：
受弯构件斜截面受剪承载力
二、计算公式（仅配箍筋）
Vu Vc Vs
Vc为无腹筋梁的承载力 矩形、T形和工形截面的一般受弯构件
《规范》： Vu0.7ftb0h1.2f5yvA ssvh0
集中荷载作用下的独立梁
《规范》： V u1 .7 1.0 5ftb0h 1.0fyvA ssvh0
截面满足要求。
（3）、验算是否需要按计算配置箍筋
0 .7 ftb 0 h 0 .7 1 .1 2 0 4 0 6 75 1 N < V 6 1 15 0 N 664
V 1 10N 1 < V c 2 s7 01 0 3 64 1 1 5 00 4N 6 4154
所以，斜截面CJ的承载力是足够的，不必配弯起钢筋。
受弯构件斜截面受剪承载力
一钢筋混凝土矩形截面简支梁，跨度及荷载设计值（均布荷 载中已包括梁自重）如图所示。b×h=200×600mm混凝土强度 等级采用C20（ fc=9.6N/mm2, ft=1.1N/mm2 ），箍筋用Ι级钢筋 （ fyv=210N/mm2 ），纵筋用Π级钢筋(fy=300N/mm2)。
h >800
V>0.7ftbh0 150 200 250 300
V≤0.7ftbh0 200 300 350 400
梁中箍筋最小直径(mm)
梁高 h(mm) 箍筋直径
h≤250
4
250<h≤800
6
h >800
8
受弯构件斜截面受剪承载力
◆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：
受弯构件斜截面受剪承载力
二、计算公式（仅配箍筋）
Vu Vc Vs
Vc为无腹筋梁的承载力 矩形、T形和工形截面的一般受弯构件
《规范》： Vu0.7ftb0h1.2f5yvA ssvh0
集中荷载作用下的独立梁
《规范》： V u1 .7 1.0 5ftb0h 1.0fyvA ssvh0
截面满足要求。
（3）、验算是否需要按计算配置箍筋
0 .7 ftb 0 h 0 .7 1 .1 2 0 4 0 6 75 1 N < V 6 1 15 0 N 664
第四章 受弯构件斜截面受剪承载力
对于均布荷载作用下的简支梁：
l
1 x qlx qx 2 x M l 2 2 ( ) 1 l Vh0 ( ql qx)h 1 2 h0 0 2
跨高比
广义剪跨比
试验表明，对于承受均布荷载的梁，构件跨高比是影响 受剪承载力的主要因素，随着跨高比的增大，受剪承载力 降低。
斜压破坏 一般发生在剪跨比很小或剪跨比虽然 适中，但箍筋配置很多的情况 腹筋未达屈服，梁腹砼即到达抗压 强度发生斜压破坏，承载力取决于砼强 度及截面尺寸，再增加箍筋或弯筋对斜 截面受剪承载力的提高已不起作用。
发生条件
破坏特点
破坏类型
发生条件
无腹筋梁 有腹筋梁
破坏特点
破坏性质
备注
类似于少筋 破坏，设计 时应避免
斜截面破坏应力状态
正截面受弯承载力
KM≤Mu
斜截面受剪承载力KＶ≤Ｖu
§4.2 无腹筋梁斜截面的应力状态及破坏形态 无腹筋梁是指不配箍筋和弯起钢筋的梁。 斜裂缝出现后梁内应力状态
剪切破坏时隔离体上的作用力 外力：弯矩、剪力(外荷载 在斜截面AB上引起内力MA 、
VA)
内力：纵向钢筋拉力、砼剪 压面承担剪力与压力 骨料咬合力、纵筋的销栓力 VA
无腹筋梁斜截面受剪破坏形态
剪压破坏 发生条件
剪跨比适中时（一般1≤λ≤3），常发生剪压破 坏
随着荷载增大，先出现垂直裂缝和几根微 细的斜裂缝。荷载增大到一定程度时，其中一 根形成临界斜裂缝。这条裂缝逐渐向斜上方发 展，但仍保留一定受压区而不裂通，剪压区逐 渐减小，直到斜裂缝顶端的混凝土在剪应力和 压应力共同作用下被压碎而破坏。破坏过程比 斜拉破坏缓慢，破坏时的荷载明显高于斜裂缝 出现时的荷载。实质上是残余截面上混凝土的 主压应力超过了混凝土在压力和剪力共同作用 下的抗压强度。
混凝土结构设计原理-第四章斜截面受弯习题讲解学习
第四章小结1、斜截面强度计算是钢筋混凝土结构的一个重要问题。
设计受弯构件时，必须同时解决正截面强度和斜截面强度的计算与构造问题。
2、梁沿斜截面破坏的主要形态有斜压、剪压和斜拉三种。
影响斜截面抗剪强度的主要因素有：剪跨比、混凝土强度、纵向受拉钢筋配筋率和箍筋数量及强度等。
3、斜截面抗剪强度的计算公式是以剪压破坏为基础建立的。
对于斜压和斜拉破坏，一般采用截面限制条件和构造措施予以避免。
斜截面抗剪强度的计算图式、基本计算公式和适用条件，斜截面抗剪设计和复核的方法及步骤。
4、斜截面强度有两个方面：一是斜截面抗剪强度，通过计算配置箍筋或配置箍筋和弯起钢筋来保证，一是斜截面抗弯强度，通过采用一定的构造措施来保证。
第四章 受弯构件斜截面承载力计算一、填空题：1、在钢筋混凝土受弯构件中，（ ） 和 （ ）称为腹筋或剪力钢筋。
2、影响受弯构件斜截面抗剪力的主要因素（ ） 、（ ） 、（ ）和（ ）。
3、受弯构件斜截面破坏的主要形态（ ）、（ ） 和（ ）。
桥规抗剪承载力公式是以（ ）破坏形态的受力特征为基础建立的。
4、梁中箍筋的配箍率公式：（ ）。
5、纵筋的配筋率越大，受剪承载力越高，这是由于（ ）和（ ）。
6、梁式结构受拉主钢筋应有不少于（ ）根并不少于（ ）的受拉主钢筋通过支点。
7、支座中心向跨径方向长度在一倍梁高范围内，箍筋间距应不大于（ ）。
8、控制最小配箍率的目的（ ），限制截面最小尺寸的目的（ ）。
9、影响有腹筋梁斜截面抗剪能力的主要因素有：（ ）、 （ ） 、 （ ）、 （ ） 。
10、钢筋混凝土梁沿斜截面的主要破坏形态有斜压破坏、斜拉破坏和剪压破坏等。
在设计时，对于斜压和斜拉破坏，一般是采用（ ） 和 （ ） 予以避免，对于常见的剪压破坏形态，梁的斜截面抗剪能力变化幅度较大，故必须进行斜截面抗剪承载力的计算。
《公路桥规》规定，对于配有腹筋的钢筋混凝土梁斜截面抗剪承载力的计算采用下属半经验半理论的公式：ssb sd sv sv k cu u d A f f f p bh V V θραααγsin )1075.0()6.02()1045.0(3,033210∑⨯++⨯=≤--11、对于已经设计好的等高度钢筋混凝土简支梁进行全梁承载能力校核，就是进一步检查梁沿长度上的截面的（ ）、 （ ）和 （ 是否满足要求。
第4章 斜截面.
最小截面尺寸
hw / b 4
V 0.25 c f c bh0
V 0.2c f cbh0
（最大配箍条件）
hw / b 6
hw 4 hw / b 6 V 0.025 (14 ) c f cbh0 b
下限值
最小配箍率
Asv sv sv, min bs
V Vu Vcs Vsb
（ 4 ）若已知剪力设计值 V ，当 Vu/V≥1 ，则表示斜截面受 剪承载力满足要求。
第六节 纵向钢筋的截断和弯起
正截面受弯破坏 通过计算配置纵向受拉、受压钢筋来满足； 斜截面受剪破坏 通过计算或构造配置箍筋或弯起钢筋来满足； 斜截面受弯破坏 通过对纵向钢筋和箍筋的构造要求来满足。
斜截面受剪和受弯承载力综合考虑。
◆ 利用纵筋的弯起或截断，梁的抵抗弯矩的能力可 以因需要合理调整。
正截面受弯破坏---计算配置
优点：构造简单 纵向受力钢筋通常布置 缺点：不经济
解决办法：将部分钢筋在截面抗弯不需要处截断或弯 起作弯起钢筋抗剪。
一、材料抵抗弯矩图
1.荷载效应图（M 图）：由荷载对梁的各个正截面产生的 弯矩设计值M所绘制的图形，称为荷载效应图，即M图。 2.材料抵抗弯矩图（MR 图）：按照梁实配的纵向钢筋的数 量计算并画出的各截面所能抵抗的弯矩图形，称为材料抵 抗弯矩图，即MR图 。
1
混凝土被腹部斜裂缝 分割成若干个斜向短柱而 压坏，破坏是突然发生的。 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。
斜截面承载力比较： 斜压 ＞ 剪压 ＞ 斜拉
三、有腹筋梁斜截面破坏的主要形态
配箍率：
Asv nAsv 1 sv bs bs
hw / b 4
V 0.25 c f c bh0
V 0.2c f cbh0
（最大配箍条件）
hw / b 6
hw 4 hw / b 6 V 0.025 (14 ) c f cbh0 b
下限值
最小配箍率
Asv sv sv, min bs
V Vu Vcs Vsb
（ 4 ）若已知剪力设计值 V ，当 Vu/V≥1 ，则表示斜截面受 剪承载力满足要求。
第六节 纵向钢筋的截断和弯起
正截面受弯破坏 通过计算配置纵向受拉、受压钢筋来满足； 斜截面受剪破坏 通过计算或构造配置箍筋或弯起钢筋来满足； 斜截面受弯破坏 通过对纵向钢筋和箍筋的构造要求来满足。
斜截面受剪和受弯承载力综合考虑。
◆ 利用纵筋的弯起或截断，梁的抵抗弯矩的能力可 以因需要合理调整。
正截面受弯破坏---计算配置
优点：构造简单 纵向受力钢筋通常布置 缺点：不经济
解决办法：将部分钢筋在截面抗弯不需要处截断或弯 起作弯起钢筋抗剪。
一、材料抵抗弯矩图
1.荷载效应图（M 图）：由荷载对梁的各个正截面产生的 弯矩设计值M所绘制的图形，称为荷载效应图，即M图。 2.材料抵抗弯矩图（MR 图）：按照梁实配的纵向钢筋的数 量计算并画出的各截面所能抵抗的弯矩图形，称为材料抵 抗弯矩图，即MR图 。
1
混凝土被腹部斜裂缝 分割成若干个斜向短柱而 压坏，破坏是突然发生的。 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。
斜截面承载力比较： 斜压 ＞ 剪压 ＞ 斜拉
三、有腹筋梁斜截面破坏的主要形态
配箍率：
Asv nAsv 1 sv bs bs
第四章受弯构件斜截面承载力计算
P 剪压破坏 shear compression failure
f
Teacher Chen Hong
⒊斜压破坏（<1）
主压应力的方向沿支座与 荷载作用点的连线。承载 力取决于混凝土的抗压强 度。
P
2019年10月14日星期一
斜压破坏 diagonal compression failure
f
Teacher Chen Hong
Teacher Chen Hong
2019年10月14日星期一
按每根(或每组)钢筋的的面积比例划分出各根(或各组) 钢筋的所提供的受弯承载力Mui，Mui可近似取
M ui
Asi As
Mu
Teacher Chen Hong
2019年10月14日星期一
根据M图的变化将钢筋弯起时需绘制Mu图，使得Mu图
Teacher Chen Hong
2019年10月14日星期一
板的斜截面承载力是满足要求的，所以斜截面承载力主要 是针对于梁和厚板而言的。 斜截面的受弯承载力是通过对纵筋和箍筋的构造要求来保 证的。而斜截面的受剪承载力是在梁具有一个合理截面的 基础上，通过配置腹筋（箍筋＋弯起筋）来满足的。
Teacher Chen Hong
Teacher Chen Hong
3＞、计算配置腹筋：
A、只配箍筋：
2019年10月14日星期一
确定n ? ? Asv1 ? Asv nAsv1
由 nAsv1 V 0.7 ftbh0 s 1.25 f yvh0nAsv1
s
1.25 f yvh0
V 0.07 ftbh0
2019年10月14日星期一
4-3 保证斜截面受弯承载力 的构造措施
f
Teacher Chen Hong
⒊斜压破坏（<1）
主压应力的方向沿支座与 荷载作用点的连线。承载 力取决于混凝土的抗压强 度。
P
2019年10月14日星期一
斜压破坏 diagonal compression failure
f
Teacher Chen Hong
Teacher Chen Hong
2019年10月14日星期一
按每根(或每组)钢筋的的面积比例划分出各根(或各组) 钢筋的所提供的受弯承载力Mui，Mui可近似取
M ui
Asi As
Mu
Teacher Chen Hong
2019年10月14日星期一
根据M图的变化将钢筋弯起时需绘制Mu图，使得Mu图
Teacher Chen Hong
2019年10月14日星期一
板的斜截面承载力是满足要求的，所以斜截面承载力主要 是针对于梁和厚板而言的。 斜截面的受弯承载力是通过对纵筋和箍筋的构造要求来保 证的。而斜截面的受剪承载力是在梁具有一个合理截面的 基础上，通过配置腹筋（箍筋＋弯起筋）来满足的。
Teacher Chen Hong
Teacher Chen Hong
3＞、计算配置腹筋：
A、只配箍筋：
2019年10月14日星期一
确定n ? ? Asv1 ? Asv nAsv1
由 nAsv1 V 0.7 ftbh0 s 1.25 f yvh0nAsv1
s
1.25 f yvh0
V 0.07 ftbh0
2019年10月14日星期一
4-3 保证斜截面受弯承载力 的构造措施
混凝土结构第四章
二、斜截面受剪破坏的三种主要形态
斜拉破坏
剪压破坏
斜压破坏
4.2 斜截面受剪承载力计算
一、斜截面的受剪机理
梁的弯剪区段发生剪压破坏时，无腹筋梁斜截面上的抗 力有： ①剪压区混凝土承担的剪力Vc和压力C； ②骨料咬合力Va； ③纵向钢筋的销栓力Vd； ④纵向钢筋的拉力T。
一、斜截面的受剪机理
梁的弯剪区段发生剪压破坏时，有腹筋梁斜截面上除存 在上述抗力外，还有腹筋的抗剪承载力。 梁中配置腹筋，可有效地提高斜截面的受剪承载力。 (1) 腹筋的作用 斜裂缝出现以前，腹筋作用很小； 斜裂缝出现以后，腹筋作用增大。 斜截面上的剪力主要有： ① 腹筋直接受剪Vsv和Vsb； ② 腹筋限止斜裂缝的开展， Va Vsv 提高Vc； Tsb ③ 腹筋减小裂缝宽度，提高Va； T
第四章 受弯构件斜截面承载力计算
2.斜裂缝分类： (1)弯剪斜裂缝：在M和V的共同作用下，首先在梁的下部产 生垂直裂缝，然后斜向上延伸，是一种较为常见的裂缝。 特点：裂缝下宽上窄。 (2)腹剪斜裂缝：当梁承受的剪力较 大，或者梁腹部较薄时，首先在截面 中部出现斜裂缝，然后向上、向下 延伸。 特点：裂缝中间宽两头窄。
c
0
M u TZ Tsb Zsb Vsvi Z vi
i 1 n
Vc
C
Vsv
n——与临界斜裂缝相交的箍 筋根数。
T Vu
Vsb
Tsb
三、斜截面受剪承载力的计算公式
(2) 腹筋的作用 梁发生剪压破坏时，与临界斜裂缝相交的箍筋能达到屈服强 度。对弯起钢筋不一定屈服。 (3) 剪跨比的考虑 仅对承受集中荷载或以集中荷载为主的矩形截面独立梁考虑 剪跨比(＝a/h0)的影响。其余情况不考虑。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
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。
§4.2斜裂缝、剪跨比及斜截面受剪破坏形态
第4章 受弯构件斜截面承载力
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。
M a Vh0 h0
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
§4.2斜裂缝、剪跨比及斜截面受剪破坏形态
第4章 受弯构件斜截面承载力
3、 斜截面受剪破坏的三种主要形态
斜拉破坏
当剪跨比较大 (λ>3)时，或箍筋配 置不足时出现。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。 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，但脆性不如前 两种破坏明显 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。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。
剪跨比对有腹筋梁受剪承载力的影响
§4.4斜截面受剪承载力的计算
第4章 受弯构件斜截面承载力
混凝土强度 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。
§4.2 斜裂缝、剪跨比及斜截面受剪破坏形态
斜裂缝形成以前的应力状态
斜裂缝出现前的应力状态
§4.2斜裂缝、剪跨比及斜截面受剪破坏形态
第4章 受弯构件斜截面承载力
斜裂缝形成以后
斜截面上的抗力
①剪压面上的压力和剪 力； ②斜截面相对错动产生 的骨料咬合力； ③纵向钢筋的销栓剪力； ④纵向钢筋的拉力。
应力状态的变化
§4.2斜裂缝、剪跨比及斜截面受剪破坏形态
第4章 受弯构件斜截面承载力
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：斜压破坏、剪压破坏和斜拉破坏。 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。
弯剪斜裂缝
§4.2斜裂缝、剪跨比及斜截面受剪破坏形态
第4章 受弯构件斜截面承载力
2、 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。影响梁的剪切破 坏形态。 ● 较大，说明（或M）较大 截面容易被拉坏； ● 较小，说明（或V）较大 截面容易被压坏。 承受集中荷载时，
§4.4斜截面受剪承载力的计算
第4章 受弯构件斜截面承载力
纵向钢筋配筋率 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。
剪压破坏
斜压破坏
梁斜截面剪切破坏形态
§4.2斜裂缝、剪跨比及斜截面受剪破坏形态
第4章 受弯构件斜截面承载力
三种破坏形态的比较
F0
如图为三种破坏形态的 斜压破坏 荷载挠度（ F-f ）曲线图，从 图中曲线可见，各种破坏形 剪压破坏 态的斜截面承载力各不相同， 斜拉破坏 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 f 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。 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。
§4.2斜裂缝、剪跨比及斜截面受剪破坏形态
第4章 受弯构件斜截面承载力
§4.4 斜截面受剪承载力的计算
1 影响斜截面受剪承载力的主要因素 剪跨比 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。
①剪压区的应力， 增大； ②纵向钢筋的拉力突然 增大。
斜裂缝出现后的应力状态
§4.2斜裂缝、剪跨比及斜截面受剪破坏形态
第4章 受弯构件斜截面承载力
1、 腹剪斜裂缝和弯剪斜裂缝
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。 在中和轴附近，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。
计算和构造
§4.1 概述
第4章 受弯构件斜截面承载力
§4.1 概述
腹筋的作用 箍筋： ①提高斜截面受剪承载力； ②与纵筋绑扎，形成钢筋骨架 → 便于施工； ③防止纵筋过早压曲，约束核心混凝土。 弯起钢筋： 由纵筋弯起形成 承受较大的剪力。
梁的箍筋和弯起钢筋
§4.1 概述
第4章 受弯构件斜截面承载力
第4章 受弯构件的斜截面承载力
第4章 受弯构件斜截面承载力
主要内容：
受弯构件受剪性能的试验研究
斜截面受剪承载力计算
构造要求
重点：
受弯构件受剪性能的试验研究 斜截面受剪承载力计算
第4章 受弯构件斜区段内，产生 正截面受弯破坏；
剪弯段
纯弯段 剪弯段
构 造
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。