鋼筋砼受彎構(gòu)件斜截面承載力

鋼筋混凝土基本構(gòu)件主講：范進(jìn)第五章鋼筋混凝土受彎構(gòu)件斜截面承載力5.1受彎構(gòu)件斜截面的受力狀態(tài)和破壞形態(tài)5.2斜截面受剪承載力計(jì)算5.3保證斜截面受彎承載力的構(gòu)造措施5.4鋼筋的其他構(gòu)造要求5.1受彎構(gòu)件斜截面的受力狀態(tài)和破壞形態(tài)概述鋼筋混凝土受彎構(gòu)件破壞形式：

正截面受彎破壞斜截面受彎破壞斜截面承載力斜截面受彎承載力：由縱筋和箍筋構(gòu)造滿足斜截面受剪承載力：由計(jì)算來滿足5.1受彎構(gòu)件斜截面的受力狀態(tài)和破壞形態(tài)斜裂縫產(chǎn)生的原因斜截面破壞的應(yīng)力分析5.1受彎構(gòu)件斜截面的受力狀態(tài)和破壞形態(tài)斜裂縫產(chǎn)生的原因主拉應(yīng)力：主壓應(yīng)力：在彎剪區(qū)段，由于M和V的存在產(chǎn)生正應(yīng)力和剪應(yīng)力，其主應(yīng)力按材料力學(xué)公式計(jì)算：主應(yīng)力的作用方向與梁軸線的夾角α

按下式確定：5.1受彎構(gòu)件斜截面的受力狀態(tài)和破壞形態(tài)斜裂縫產(chǎn)生的原因腹剪斜裂縫：在中和軸附近，正應(yīng)力小，剪應(yīng)力大，主拉應(yīng)力方向大致為45度，當(dāng)荷載增大，主拉應(yīng)變達(dá)到混凝土極限拉應(yīng)變時，沿主壓應(yīng)力跡線產(chǎn)生腹剪斜裂縫。彎剪斜裂縫：在剪彎區(qū)段下邊緣，主拉應(yīng)力是水平向的，這些區(qū)段可能首先出現(xiàn)一些較短的垂直裂縫，然后向集中荷載作用點(diǎn)發(fā)展成彎剪斜裂縫。(b)彎剪斜裂縫(a)腹剪斜裂縫5.1受彎構(gòu)件斜截面的受力狀態(tài)和破壞形態(tài)無腹筋梁斜截面的受力狀態(tài)和破壞形態(tài)剪跨比是影響無腹筋梁破壞形態(tài)的最主要參數(shù)。剪跨比的定義廣義剪跨比：計(jì)算剪跨比：剪跨比反映了截面上正應(yīng)力和剪應(yīng)力的相對比值，在一定程度上也反映了梁中彎矩和剪力的組合情況。

5.1受彎構(gòu)件斜截面的受力狀態(tài)和破壞形態(tài)無腹筋梁斜截面的受力狀態(tài)和破壞形態(tài)所以，剪跨比與無腹筋梁的斜截面破壞形態(tài)有很重要的關(guān)系。剪跨比與主應(yīng)力分布的關(guān)系5.1受彎構(gòu)件斜截面的受力狀態(tài)和破壞形態(tài)無腹筋梁斜截面的受力狀態(tài)和破壞形態(tài)破壞形態(tài)：(a)斜拉破壞

(b)剪壓破壞

(c)斜壓破壞

5.1受彎構(gòu)件斜截面的受力狀態(tài)和破壞形態(tài)有腹筋梁斜截面的受力狀態(tài)和破壞形態(tài)

影響因素箍筋配置數(shù)量剪跨比斜拉破壞：且箍筋數(shù)量過少剪壓破壞：箍筋箍筋配置適當(dāng)箍筋配置數(shù)量過多斜壓破壞：只要截面尺寸合適，箍筋數(shù)量適當(dāng)，剪壓破壞是斜截面破壞時常見的一種破壞形態(tài)。5.2斜截面受受剪承載載力計(jì)算算主要影響因素素（1）剪跨比比剪跨比的的影響5.2斜截面受受剪承載載力計(jì)算算（2）混凝土土強(qiáng)度（3）箍筋配配箍率及及箍筋強(qiáng)強(qiáng)度（4）縱筋配配筋率斜截面破壞壞是因混混凝土達(dá)達(dá)到極限限強(qiáng)度而而發(fā)生的的，故混混凝土強(qiáng)強(qiáng)度對梁梁的受剪剪承載力力影響很很大。箍筋配配箍率對對梁受受剪承承載力力的影影響5.2斜截面面受剪剪承載載力計(jì)計(jì)算（5）斜截面上的骨料咬合力

斜裂縫處的骨料咬合力對無腹筋梁的斜截面受剪承載力影響較大。尺寸的影響：

截面尺寸大的構(gòu)件，破壞時的平均剪應(yīng)力比尺寸小的構(gòu)件要降低。試驗(yàn)表明，其他參數(shù)保持不變時梁高擴(kuò)大四倍，受剪應(yīng)力下降25%~30%。形狀的影響：

增加翼緣寬度（T形梁）及梁寬可相應(yīng)提高受剪承載力。（6）截面尺寸和形狀5.2斜截面面受剪剪承載載力計(jì)計(jì)算公式建立的的基本本原則則（1）三種種破壞壞形態(tài)態(tài)的避避免方方式斜壓破破壞—限制截截面尺尺寸；；斜拉破破壞—最小配配箍率率條件件及構(gòu)構(gòu)造要要求；；剪壓破破壞—通過計(jì)計(jì)算使使構(gòu)件件滿足足受剪剪承載載力；；（2）受剪剪承載載力的的組成成Vu＝Vc+Vs+VsbVcs＝Vc+VsVu＝Vcs+Vsb如上圖圖所示示5.2斜截面面受剪剪承載載力計(jì)計(jì)算（3）剪壓壓破壞壞時，，斜裂裂縫相相交的的箍筋筋和彎彎起鋼鋼筋的的拉應(yīng)力力都達(dá)達(dá)到其屈服服強(qiáng)度度；（4）剪壓壓破壞壞時，，不考考慮斜斜裂縫縫處的的骨料料咬合合力和和縱筋筋的銷栓力；；（5）為計(jì)計(jì)算公公式應(yīng)應(yīng)用簡簡便，，僅在在計(jì)算算梁受受集中中荷載載作用用為主的情況況下，，才考考慮剪剪跨比比。（6）截面面尺寸寸的影影響主主要對對無腹腹筋的的受彎彎構(gòu)件件，故故僅在在不配箍筋和和彎起起鋼筋筋的厚厚板計(jì)計(jì)算時時才予予以考考慮。。5.2斜截面面受剪剪承載載力計(jì)計(jì)算只配箍箍筋梁梁受剪剪承載載力計(jì)計(jì)算公公式1.矩形截截面梁梁、T形、、工形形截面面梁受受均布荷荷載作作用或以均布布荷載載為主主的情況況：（1）ft—混凝土土軸心心抗拉拉強(qiáng)度度設(shè)計(jì)計(jì)值，，按《《混凝凝土強(qiáng)強(qiáng)度設(shè)設(shè)計(jì)值值》表表取用用；fyv—箍箍筋抗抗拉強(qiáng)強(qiáng)度設(shè)設(shè)計(jì)值值，按按《普普通鋼鋼筋強(qiáng)強(qiáng)度設(shè)設(shè)計(jì)值值表》》取用用；s—構(gòu)構(gòu)件長長度方方向箍箍筋的的間距距；b—矩矩形截截面的的寬度度，T形、、工形形截面面梁的的腹板板寬度度；5.2斜截面面受剪剪承載載力計(jì)計(jì)算2.集中荷荷載作作用下的矩矩形截截面、、T形形、工工形截截面獨(dú)獨(dú)立簡簡支梁梁(包包括作作用有有多種種荷載載，其其中集集中荷荷載對對支座座截面面產(chǎn)生生的剪剪力值值占總總剪力力值的的75％以以上的的情況況)：：（2）λ––––計(jì)計(jì)算截截面剪剪跨比比，＝a/h0；a––––計(jì)計(jì)算截截面至至支座座截面面或節(jié)節(jié)點(diǎn)邊邊緣的的距離離；λ=1.5～3，λ＜1.5時，取取λ=1.5；；λ＞3時，取取λ=3。。5.2斜截面面受剪剪承載載力計(jì)計(jì)算對于有有箍筋筋的梁梁，是是不能能把混混凝土土承擔(dān)擔(dān)的剪剪力和和箍筋承承擔(dān)的的剪力力分開開表達(dá)達(dá)的，，所以以不能能把式式（1）中和式（（2）中的看成是是混凝凝土承承擔(dān)的的剪力；；也不不能把把式（（1）中和式（（2）中的的看成是箍筋筋承擔(dān)擔(dān)的剪剪力。。正確確的認(rèn)認(rèn)識是是，由于箍箍筋限制了了斜裂裂縫的的開展展，使使剪壓壓區(qū)面面積增增大，，從而提高了了混凝凝土承承擔(dān)的的剪力力。注意：：5.2斜截面面受剪剪承載載力計(jì)計(jì)算有彎筋筋梁受受剪承承載力力計(jì)算算公式式Vu=Vcs+VsbVsb=0.8fy·Asb·sin配有彎彎起箍箍筋時時，其其受剪剪承載載力計(jì)計(jì)算公公式里里應(yīng)增增加一一項(xiàng)彎彎起鋼鋼筋承承擔(dān)的的剪力力值

彎起鋼筋所承擔(dān)的剪力

系數(shù)0.8是對彎彎起鋼鋼筋受受剪承承載力力的折折減，，這是是因?yàn)闉殇摻罱顝?qiáng)度度在梁梁破壞壞時不不可能能全部部發(fā)揮揮作用用的緣緣故。。5.2斜截面面受剪剪承載載力計(jì)計(jì)算計(jì)算公公式的的適用用范圍圍1.截面的最小尺寸（上限值）當(dāng)梁截截面尺尺寸過過小，，而剪剪力較較大時時，梁梁往往往發(fā)生生斜壓壓破壞壞。為為防止止斜壓壓破壞壞及梁梁在使使用階階段斜斜裂縫縫過寬寬(主要是是薄腹腹梁）），必必須對對梁的的截面面尺寸寸作如如下規(guī)規(guī)定：：（一般梁）V≤0.25βcfcbh0（薄腹梁）V≤0.2βcfcbh0按直線內(nèi)插值法取用；5.2斜截面面受剪剪承載載力計(jì)計(jì)算2.箍筋的最小含量（下限值）箍筋配配置量量過少少，一一旦裂裂縫出出現(xiàn)，，箍筋筋中突突然增增大的的拉應(yīng)應(yīng)力造造成裂裂縫加加劇擴(kuò)擴(kuò)展，，甚至至導(dǎo)致致箍筋筋被拉拉斷，，造成成斜拉拉破壞壞，為為了防防止這這種情情況，，規(guī)定定了配配箍率率的下下限值值，即即最小小配箍箍率：：計(jì)算公公式的的適用用范圍圍5.2斜截面面受剪剪承載載力計(jì)計(jì)算計(jì)算截截面的的確定定支座邊邊緣處處：截面1-1處設(shè)計(jì)計(jì)剪力力值一一般最最大；；彎起鋼鋼筋彎彎起點(diǎn)點(diǎn)處：：截面2-2處無彎彎筋相相交，，承載載力有有變化化；腹板寬寬度改改變處處：截面4-4截面改改變影影響此此處梁梁受剪剪承載載力。。箍筋直直徑或或間距距改變變處：：截面3-3，改變變影響響此處處梁受受剪承承載力力；5.2斜截面面受剪剪承載載力計(jì)計(jì)算計(jì)算步步驟5.3保證斜斜截面面受彎彎承載載力的的構(gòu)造造措施施就是以以各截截面實(shí)實(shí)際縱縱向受受拉鋼鋼筋所所能承承受的的彎矩矩為縱縱坐標(biāo)標(biāo)，以以相應(yīng)應(yīng)的截截面位位置為為橫坐坐標(biāo)，，所作作出的的彎矩矩圖（（或稱稱材料料圖）），簡簡稱Mu圖。當(dāng)梁的的截面面尺寸寸，材材料強(qiáng)強(qiáng)度及及鋼筋筋截面面面積積確定定后，，其抵抵抗彎彎矩值值，可可由下下式確確定抵抗彎彎矩圖圖（材材料圖圖）抵抗彎彎矩圖圖的繪繪制1.縱筋通通長配配置情情況配通長長直筋筋簡支支梁的的材料料抵抗抗彎矩矩圖5.3保證斜斜截面面受彎彎承載載力的的構(gòu)造造措施施2.縱筋彎彎起情情況

配彎起筋簡支梁的材料抵抗彎矩圖ab1234ABFfHhEeGgMuij5.3保證斜斜截面面受彎彎承載載力的的構(gòu)造造措施施抵抗彎彎矩圖圖的繪繪制3.部分縱縱筋截截?cái)嗲榍闆r部分縱縱筋截截?cái)嗟牡牟牧狭系挚箍箯澗鼐貓D5.3保證斜斜截面面受彎彎承載載力的的構(gòu)造造措施施抵抗彎彎矩圖圖的作作用反映材材料的的利用用程度度確定縱縱筋的的彎起起數(shù)量量和位位置確定縱縱筋的的截?cái)鄶辔恢弥?.3保證斜斜截面面受彎彎承載載力的的構(gòu)造造措施施始彎點(diǎn)位置a縱筋的的彎起起5.3保證斜斜截面面受彎彎承載載力的的構(gòu)造造措施施提高斜斜截面面承載載力的的配筋筋梁的配配筋5.3保證斜斜截面面受彎彎承載載力的的構(gòu)造造措施施縱筋的的截?cái)鄶喑惺苷龔澗鼐氐目v縱筋不不截?cái)鄶?，彎彎向支支座；；?fù)彎彎矩鋼鋼筋可可以截截?cái)唷?。截?cái)噤撲摻钛友由扉L長度截?cái)噤撲摻畹牡腻^固固5.3保證斜斜截面面受彎彎承載載力的的構(gòu)造造措施施縱筋