斜截面抗剪學(xué)習(xí)教案

1、斜截面斜截面(jimin)抗剪抗剪第一頁，共12頁。5.2.斜裂縫,剪跨比及斜截面受剪破壞形態(tài)一.斜裂縫 主拉應(yīng)力 stp=s/2+(s2/4+t2)1/2 主壓應(yīng)力 scp=s/2-(s2/4+t2)1/2 主應(yīng)力作用方向與梁軸線夾角 tg2a=-2t/s 中和軸附近,正應(yīng)力小,剪應(yīng)力大,主拉應(yīng)力方向大致為45o. 腹剪斜裂縫-斜裂縫沿主壓應(yīng)力方向,中間(zhngjin)寬兩頭細(xì),呈棗核形. 彎剪斜裂縫沿梁下邊緣先出現(xiàn)一些垂直裂縫,然后延伸為斜裂縫,向集中 荷載作用點(diǎn)發(fā)展,裂縫上細(xì)下寬.第1頁/共12頁第二頁，共12頁。二.剪跨比 剪跨集中力到臨近支座的距離a稱為剪跨 剪跨比剪跨a與梁截面有

2、效高度的比值稱為剪跨比.符號(hào)l,l=a/h0. 廣義剪跨比- l=M/(Vh0) 剪跨比l反映了截面上正應(yīng)力s和剪應(yīng)力t的相對(duì)比值,在一定程度上也反映 了截面上彎矩與剪力的相對(duì)比值.因此對(duì)斜截面受剪破壞(phui)形態(tài)和斜截面受剪 承載力有重要影響.第2頁/共12頁第三頁，共12頁。三.斜截面受剪破壞的三種主要形態(tài) 1.無腹筋梁的斜截面受剪破壞形態(tài) 由下圖可見(kjin),不同剪跨比時(shí),梁內(nèi)的主應(yīng)力跡線 也不同.因而導(dǎo)致不同的斜截面破壞形態(tài). 1).斜壓破壞(l1) 2).剪壓破壞(1l3)第3頁/共12頁第四頁，共12頁。第4頁/共12頁第五頁，共12頁。 2.有腹筋梁的斜截面受剪破壞形態(tài)

3、有腹筋梁的斜截面受剪破壞形態(tài)與無腹筋梁相似.但除剪跨比外,箍筋的配置 數(shù)量也是決定(judng)破壞類型的重要因素. 當(dāng)l3,且箍筋配置過少時(shí),會(huì)發(fā)生斜拉破壞.若l3,但箍筋配置適量時(shí),會(huì)發(fā) 生剪壓破壞. 如果箍筋配置過多,在箍筋尚未屈服時(shí),梁腹混凝土?xí)蚩箟耗芰Σ蛔愣l(fā)生 斜壓破壞.對(duì)薄腹梁,即使剪跨比較大,也會(huì)發(fā)生斜壓破壞. 對(duì)有腹筋梁來說,只要截面尺寸合適,箍筋配置適量,基本破壞形態(tài)為剪壓破壞.5.3.簡(jiǎn)支梁斜截面受剪機(jī)理一.帶拉桿的梳狀拱模型二.拱形桁架模型三.桁架模型5.4.斜截面受剪承載力計(jì)算公式一.影響斜截面受剪承載力的主要因素 1.剪跨比隨著剪跨比增大,抗剪承載力逐步減弱. 2

4、.混凝土強(qiáng)度混凝土強(qiáng)度提高,抗剪承載力增強(qiáng).第5頁/共12頁第六頁，共12頁。 3.箍筋配箍率配箍率增加(zngji),抗剪承載力加大,兩者基本呈線性關(guān)系. rsv=Asv/(bs)=nAsv1/(bs) 4.縱筋配筋率縱筋配筋率越大,其銷栓力越強(qiáng),抗剪承載力加大. 5.斜截面上的骨料咬合力斜裂縫寬度較小時(shí)對(duì)抗剪承載力影響較大, 斜裂縫寬度較大時(shí)對(duì)抗剪承載力影響較小. 6.截面尺寸和形狀 1).截面尺寸的影響 在其它參數(shù)保持不變時(shí),梁截面尺寸的增加(zngji)會(huì)減小其抗剪承載力. 2).截面形狀的影響 對(duì)T形梁等,翼緣存在會(huì)增加(zngji)抗剪承載力,但翼緣過大時(shí),增大作用趨于平緩.二.斜

5、截面受剪承載力的計(jì)算公式 斜壓破壞用限制截面最小尺寸的方法來防止斜壓破壞. 斜拉破壞用滿足最小配箍率條件及構(gòu)造要求來防止斜拉破壞. 剪壓破壞通過計(jì)算,使構(gòu)件滿足一定的的斜截面受剪承載力來防止斜拉破壞. 1.基本假設(shè) 1).梁發(fā)生剪壓破壞時(shí),斜截面抵抗力由三部分組成 Vu=Vc+Vs+Vsb 式中 Vu梁斜截面破壞時(shí)所承受的總剪力 Vc剪壓區(qū)混凝土所承受的剪力 Vs與斜裂縫相交的箍筋所承受的剪力 Vsb 與斜裂縫相交的彎起鋼筋所承受的剪力第6頁/共12頁第七頁，共12頁。 令 Vcs=Vc+Vs 則 Vu=Vcs+Vsb 2).梁剪壓破壞時(shí),與斜裂縫相交的箍筋和彎起鋼筋的應(yīng)力(yngl)均達(dá)到其

6、屈服強(qiáng)度. 3).忽略斜裂縫處的骨料咬合力和縱筋銷栓力. 4).僅對(duì)不配箍筋和彎起鋼筋的厚板才考慮截面尺寸對(duì)抗剪承載力的影響. 5).僅對(duì)承受以集中防止為主的梁才考慮剪跨比l的影響. 2.計(jì)算公式 1).均布荷載下矩形,T形和I形截面簡(jiǎn)支梁斜截面受剪承載力(僅配箍筋)的 計(jì)算公式 Vu=Vcs=0.7ftbh0+1.25fyv(Asv/s)h0 式中 Asv=nAsv1 此處均布荷載包括作用有多種荷載,但其中集中荷載在計(jì)算截面所產(chǎn)生的 剪力小于總剪力值的75% . 2).集中荷載下(包括作用有多種荷載,但其中集中荷載在計(jì)算截面所產(chǎn)生的剪 力大于總剪力值的75% 以上)矩形,T形和I形截面的獨(dú)立

7、簡(jiǎn)支梁斜截面受剪承 載力(僅配箍筋)的計(jì)算公式 Vu=Vcs=1.75/(l+1.0)ftbh0+1.0fyv(Asv/s)h0 式中剪跨比取值范圍 1.0l3.0 3).有彎起鋼筋時(shí)梁的受剪承載力計(jì)算公式 Vu=Vcs+Vsb= Vsb=0.8fyAsbsina第7頁/共12頁第八頁，共12頁。 4).計(jì)算公式的適用范圍 截面最小尺寸 V=0.25bcfcbh0 當(dāng)hw/b=4時(shí)(厚腹梁,即一般梁) V=6時(shí)(薄腹梁) 式中 V剪力設(shè)計(jì)值 bc混凝土強(qiáng)度影響系數(shù),當(dāng)混凝土強(qiáng)度等級(jí)不大于C50時(shí),取bc=1.0; 當(dāng)混凝土強(qiáng)度等級(jí)為C80時(shí),取bc=0.8;中間內(nèi)插. fc 混凝土抗壓強(qiáng)度設(shè)計(jì)

8、值 b 矩形截面寬度, T形截面或I形截面的腹板寬度 hw截面腹板高度,矩形截面取有效(yuxio)高度h0 ,T形截面取有效(yuxio)高度減去 翼緣高度,I形截面取腹板凈高 箍筋的最小含量 rsvmin=0.24ft/fyv 5.5.斜截面受剪承載力的設(shè)計(jì)計(jì)算一.設(shè)計(jì)計(jì)算 1.設(shè)計(jì)方法和計(jì)算截面 1).設(shè)計(jì)方法 V=Vu 2).計(jì)算截面 a).支座邊緣處斜截面 b).彎起鋼筋彎起點(diǎn)處斜截面 c).箍筋數(shù)量和間距改變處斜截面 d).腹板寬度改變處的斜截面第8頁/共12頁第九頁，共12頁。2.設(shè)計(jì)(shj)計(jì)算步驟第9頁/共12頁第十頁，共12頁。二.計(jì)算(j sun)例題第10頁/共12頁第十一