受弯构件斜截面承载力计算
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《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
受弯构件斜截面承载力的计算
对称集中荷载作用下简支梁的主应力轨迹线（图中，实线为主拉应力轨迹线；虚线为主压应力轨迹线。
）My VS tp 2σσ=cp 2σσ=梁内任一点的应力主应力剪跨比P aP202lh ββ⋅lβl()22222qll ql M l q l βββββ=⋅−=−()1222ql ql V q l ββ=−=−x tp 12σσ=+xcp 2σσ=−1arctan 2α=στ斜截面破坏形态◆斜压破坏为受压脆性破坏；◆剪压破坏界于受拉和受压脆◆斜拉破坏为受拉脆性破坏，无腹筋梁的受剪破坏都是脆性的无腹筋梁的弯剪承载力有限，若不足以抵抗荷载产生的1. 剪跨比¾集中荷载作用下2. 腹筋的数量在一定的范围内，腹筋配筋率增大，抗剪承载力提高。
3. 混凝土强度斜截面破坏是因土强度对梁的抗剪承载力影响很大。
当剪跨比一定时，梁的抗剪承载力随混凝土强度提高而增大4. 纵筋配筋率随着纵筋的配筋率的提高，梁的抗剪承载力也增大。
1、直接作用：纵筋截面承受一定剪力（2、纵筋抑制斜裂缝的发展，增大斜裂缝间交互面的剪力传递，增加纵筋量能加大混凝土剪压区高度，从而间接提高梁的抗剪能力。
纵筋的销栓力ρ大于1.5%时，纵向受拉钢筋的配筋率()ρ0.720βρ=+5. 其他因素（1）截面形状这主要是指斜截面抗剪承载力有一定作用。
适当增加翼缘宽度，可提高抗剪承载力，但翼缘过大，增大作用逐渐减小。
另外，增大梁的宽度也可提高抗剪承载力。
与矩形截面梁相比，形截面梁的斜截面承载力一般要高我国《混凝土结构设计规范》钢筋混凝土梁斜截面抗u c ix d s sbV V V V V V =++++sb b V V =⋅为简化计算，主要考虑未开裂混凝土的抗剪作用和腹筋V u ——梁斜截面破坏时所承受的总剪力V c ——V s ——与斜裂缝相交的箍筋所承受的剪力V sb ——与斜裂缝相交的弯起钢筋所承受的剪力如令Vcs 为箍筋和混凝土共同承受的剪力，则无腹筋梁有腹筋梁若腹筋既有箍筋又有弯起钢筋，则对于有腹筋梁，由于箍筋的存在抑制了斜裂缝的开展，使得梁剪压区面积增大，致使强度和配箍率有关。
第五章 受弯构件斜截面承载力计算
实验表明，当荷载较小， 裂缝未出现时，可将钢筋混 凝土梁视为均质弹性材料的 梁，其受力特点可用材料力 学的方法分析。随着荷载的 增加，梁在支座附近出现斜 裂缝。取CB为隔离体。
图5-3 隔离体受力
与剪力V平衡的力有：AB面上的混凝土切应力合力Vc；由于开裂面BC 两侧凹凸不平产生的骨料咬合力Va的竖向分力;穿过斜裂缝的纵向钢筋 在斜裂缝相交处的销栓力Vd。
图5-12 斜截面受剪承载力计算位置
①支座边缘处截面。
该截面承受的剪力最大。在计算简图中跨度取至支座中心。但支座和 构件连在一起，可以共同承受剪力，所以受剪控制截面是支座边缘截 面。计算该截面剪力设计值时，跨度取净跨。用支座边缘的剪力设计 值确定第一排弯起钢筋和1-1截面的箍筋。
②受拉区弯起钢筋弯起点处截面。（2-2截面和3-3截面）
（2）截面尺寸要求：
为防止斜压破坏，截面尺寸应满足：
当
hw
b£
4 时， V ?
1 (10 60
l0 h)bc fcbh0
当 hw b ³ 6 时， V ? 1 (7 60
l0 h)bc fcbh0
当 4< hw b < 6 时，按线性内插法取用。
2、构造要求：
（1） 截面宽度： ≥140mm； 当l0/h≥1时，h/b≤25； 当l0/h＜1时，l0/b≤25。
（2） 混凝土强度： ≥C20 （3）纵向受力钢筋：
图5-25 单跨深梁的钢筋配置
图5-26 连续深梁的钢筋配置
下部纵筋宜均匀布置在梁的下部0.2h范围内，连续深梁中间 支座上纵筋按下图分配：
图 5-27 不同跨高比时连续深梁中间支座上部纵向受拉钢筋在不同高度范围内的分配比例
（4）深梁宜配双排钢筋网，水平和竖向分布钢筋的直径均不应 小于8mm，间距不应大于200mm，且应满足最小配筋百 分率的要求； 当集中荷载作用于连续深梁上部1/4高度范围内，且 l0/h＞ 1.5时，竖向分布筋最小配筋百分率应增加0.05。
受弯构件斜截面承载力计算
《规范》公式是以剪压破坏的受力特征作为建立计算公式的基础：
Vcs＝Vc+Vsv 式中： Vsv ––– 配有箍筋梁的抗剪承载力的提高部分。
在均布荷载作用下： 在集中荷载作用下：
Vc＝0. 7ftbh0
Vsv
1.25 fyv
Asv s
h0
Vc
1.75
1.0
f t bh0
Vsv
fyv
Asv s
h0
VVcs =Vc+Vsv
V
1.75
1.0
ftbh0
Asv s
f yvh0
同时配箍筋和弯筋：
V Vcs+Vsb = Vc+Vsv+
V
1.75
1.0
ftbh0
Asv s
fyvh0 0.8Asb fysin
4.4.2 截面承载力公式的应用
一般由正截面承载力确定截面尺寸bh，纵筋数量As，然后由斜截面受 剪承载力确定箍筋或弯筋的数量。
四、腹筋计算
配置腹筋有两种办法：一是只配箍筋；一是配置箍筋兼配弯起钢筋； 一般都是优先选择箍筋。下面分述两种方法。
(一) 仅配箍筋
由V
0.7
ftbh0
1.25
fyv
Asv s
h0
得
nAsv1 162500 71600 0.745 s 1.25 210 465
选用双肢箍筋 8@130，则
nAsv1 2 50.3 0.774 0.745
一般情况
同时配箍筋和弯起钢筋
特殊情况
受弯构件斜截面的受弯承载力应符合下列规定(如图4-13所示)：
M f A Z ≤ y s +
fy Asb Zsb + ffy Asv Zsv
5第五章受弯构件斜截面承载力计算
0.24 1.27 210
0.145%
故：SV SV，min
⑥求VCS（混凝土与箍筋承担的抗剪承载能力设计值 ） VCS=0.7ft bh0＋1.25fyvASVh0 ／S
=0.7×1.27×250×515＋1.25×210×100.6 ×515／200
=182.8（KN ）
⑦求ASb（取弯起角度为450）
nAsv1 V 0.7 ftbh0 0.8 f y Asb sin
s
1.25 f yvh0
nAsv1
V
1.75
1.0
ft bh0
0.8 f y Asb
s in
s
1.0 f yvh0
然后验算弯起点的位置是否满足斜截面承载力的 要求。
例1 如图所示一矩形截面简支梁，b×h=250×550mm2，混凝 土等级C25，纵向受力钢筋HRB400级，承受均布荷载设计值 q=80KN/m，按正截面受弯承载力计算配置的纵向受力钢筋为 4 25。试求箍筋用量。
（2） 剪压破坏
破坏前提：剪跨比适中（λ=1～3）， 箍筋配置适量，配箍率ρsv适量；
（3） 斜拉破坏
破坏前提：剪跨比较大（λ＞3）， 箍筋配置过少，配箍率ρsv较小。
受剪破坏三种形态
（1）斜压破坏
破坏前提：
λ＜1，ρsv较大
破坏特征： 首先在梁腹出现若干
条较陡的平行斜裂缝，随 着荷载的增加，斜裂缝将 梁腹分割成若干斜向的混 凝土短柱，最后由于混凝 土短柱达到极限抗压强度 而破坏。
钢筋情况： 箍筋应力达到屈服强度
甚至拉断 破坏性质：属于脆性破坏
防止斜拉破坏： 通过控制最小配箍率。
5.2 受弯构件斜截面受剪承载力计算
5.2.1 斜截面受剪承载力计算公式及适用条件
混凝土结构及砌体结构-第五章受弯构件斜截面承载力计算
Asv 1.75 V Vcs f t bh0 f yv h0 1.0 s
注意：
1.5 3
17
2.公式的适用范围 （1）、上限值－－最小截面尺寸和最大配箍率：
hw 当 4 时，V 0.25 c f cbh0 b hw 当 6 时，V 0.2 c f c bh0 b hw 当4 6 时，按线性内插法取用 b
250 300 350 500
150 200
24
3.弯起钢筋的要求
1.画出弯矩图和正截面受弯承载力图； 2.根据各根钢筋面积大小按比例分配受弯承载力图，
弯起的钢筋画在外面； 3.找出要弯起钢筋的充分利用点和不需要点； 4.从充分利用点向外延伸0.5h0，作为弯起点，并 找出弯起钢筋与中和轴的交点。如该点在不需要点 的外面，可以，否则再向外延伸； 5.验算是否满足斜截面受剪承载力要求和其它构造 要求。
las≥15d（光面）
37
（2）中间支座直线锚固：
0.7la ≥l a
l ≥0.a7la
38
（3）中间支座的弯折锚固：
≥0.4la ≥0.4la
15d
39
（4）节点或支座范围外的搭接：
ll
40
5.4.5
箍筋的构造要求
单肢箍n=1
双肢箍n=2
四肢箍n=4
41
梁受扭或承受动荷载时，不得使用开口箍筋
45
46
19
－斜截面上弯起钢筋与构件纵向轴线的夹角。
2. 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。
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
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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
受弯构件斜截面承载力计算公式是依据
受弯构件斜截面承载力计算公式是依据斜截面构件是指构件角度轴线和主轴线之间形成的夹角，这种构件在很多场合下都有着广泛的使用，但是在受力分析中，很多结构设计中都会涉及到斜截面构件的受力分析。
因此，计算斜截面构件的承载力非常重要，在这里我们将介绍受弯构件斜截面承载力计算公式。
一般来讲，受弯构件斜截面承载力的计算，要考虑力学要求，假设受弯构件的斜截面的宽度为w，厚度为h，内轴线半径为r，外轴线半径为R，轴向反力作用下，轴向应力计算公式为σ=F/A，A为断面截面积，其计算公式为：A = (R- r)h +wr。
根据Gao＆Yang（2005）的研究，斜截面受弯构件的承载力由以下公式计算：F=FoC％Fo＝∫-1/r~1/Rf(x)dx其中：Fo＝πWh（R-r）/2f(x)= (R2-r2-2x2）/2(R2-x2)(r2-x2)以上是受弯构件斜截面承载力计算公式。
取极限值后，可以得到有限的载荷力值，其计算结果取决于斜截面构件的尺寸以及各个参数的值。
本文简要介绍了受弯构件斜截面承载力计算的方法，进行计算前有必要确定各个参数值，只有这样才能得到合理的结果，从而更好地为结构设计提供支持。
受弯构件斜截面承载力计算是一项复杂而又艰巨的工作，需要综合多个方面的因素进行参数分析，全面考虑结构的构造、受力情况和材料性能等因素，以确定计算结果的合理性。
一般情况下，斜截面构件的受弯设计不仅仅考虑此受力分析，还要考虑其他因素，比如尺寸变形等。
此外，多次实际应用表明，为了确保斜截面构件的安全性能，应当在斜截面构件承载力分析时考虑相关变形影响及材料疲劳寿命。
尤其是对于极端条件下的受力分析，更应当加以考虑，以提高受弯构件斜截面承载力的计算精度。
总之，受弯构件斜截面承载力的计算是一项重要的工作，必须仔细分析，全面考虑各个因素，以达到计算精度较高的要求，确保结构的安全可靠性。
经过以上的介绍，受弯构件斜截面承载力计算公式已经有了一定的了解，熟悉这种计算方法可以更好地满足结构设计的需求，为可靠和安全的结构设计提供必要的理论支撑和技术保障。
受弯构件斜截面承载力计算—受弯构件的斜截面抗剪承载力
《公路钢筋混凝土及预应力钢筋混凝土桥涵设计规范》对配有腹筋的钢筋混凝土 梁斜截面抗剪承载力的计算，采用下述半经验半理论的公式：
0Vd Vu Vcs Vsb
Vcs a1a2a3(0.45 103 )bh0 (2 0.6p) fcu,k svfsv
Vsb (0.75 103 )fsd Asb sin s
当 hw ≤4.0时，属于一般的梁，应满足
b
当 hw ≥6.0时，属于薄腹梁，应满足
b
V 0.25c fcbh0 V 0.2c fcbh0
当4.0＜ hw＜6.0时，应满足
b
V
0.025(14
hw b
)c
fcbh0
箍筋的构造要求
梁截面高度 h
150＜h≤300 300＜h≤500 500＜h≤800
配有箍筋和弯起钢筋梁的斜截面受剪承载力
V
Vu
acv
ftbh0
f yv
Asv s
h0
0.8 fy Asb
sin as
5.公式的适用范围
（1）公式的上限——截面尺寸限制条件
取斜压破坏作为受剪承载力 的 上限。
hw hw
hw
斜压破坏取决于混凝土的抗
压强度和截面尺寸。
b
防止斜压破坏的截面限制条
sv
sv,min
0.24
ft f yv
抗剪承载能力计算基本公式
抗剪承载力的组成
配有箍筋和弯起钢筋的钢筋混凝土梁，当发生剪压破坏时，其抗剪承载
力 的剪抗能剪力能V力u由Vsv斜和裂弯缝起上钢剪筋压的区抗混剪凝能土力的Vsb抗三剪部能分力所Vc组，成与。斜裂缝相交的箍筋
Vu Vc Vsv Vsb
适用条件：多种荷载作用下，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%以上时。
0Vd Vu Vcs Vsb
Vcs a1a2a3(0.45 103 )bh0 (2 0.6p) fcu,k svfsv
Vsb (0.75 103 )fsd Asb sin s
当 hw ≤4.0时，属于一般的梁，应满足
b
当 hw ≥6.0时，属于薄腹梁，应满足
b
V 0.25c fcbh0 V 0.2c fcbh0
当4.0＜ hw＜6.0时，应满足
b
V
0.025(14
hw b
)c
fcbh0
箍筋的构造要求
梁截面高度 h
150＜h≤300 300＜h≤500 500＜h≤800
配有箍筋和弯起钢筋梁的斜截面受剪承载力
V
Vu
acv
ftbh0
f yv
Asv s
h0
0.8 fy Asb
sin as
5.公式的适用范围
（1）公式的上限——截面尺寸限制条件
取斜压破坏作为受剪承载力 的 上限。
hw hw
hw
斜压破坏取决于混凝土的抗
压强度和截面尺寸。
b
防止斜压破坏的截面限制条
sv
sv,min
0.24
ft f yv
抗剪承载能力计算基本公式
抗剪承载力的组成
配有箍筋和弯起钢筋的钢筋混凝土梁，当发生剪压破坏时，其抗剪承载
力 的剪抗能剪力能V力u由Vsv斜和裂弯缝起上钢剪筋压的区抗混剪凝能土力的Vsb抗三剪部能分力所Vc组，成与。斜裂缝相交的箍筋
Vu Vc Vsv Vsb
适用条件：多种荷载作用下，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%以上时。
混凝土结构设计原理 第四章 受弯构件斜截面承载力计算
主要靠构造要求来避
免，而剪压破坏则通过计算来防止。
2、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。
1）当λ>3，且箍筋配置的数量过少，将发生斜拉破坏；
2）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；斜裂缝产生后，与斜裂缝相交的箍筋不会立 即屈服，能限值斜裂缝的发展。箍筋屈服后，斜裂缝迅速发 展，使剪压区截面减小，剪压区的混凝土σ和τ在共同作用下 发生剪压破坏
面受剪承载力计算。对于厚板其斜截面的受剪承载力应按下 列公式计算
V 0.7h ftbh0
h
(
800
)
1 4
h0
h ——截面高度影响系数，当h0小于800mm时，取
h0 等 于 800mm ； 当 h0 大 于 2000mm 时 ， 取 h0 等 于 2000mm。
⑷计算公式的适用范围 1)．上限值—最小截面尺寸
正截面受弯承载力图（或称材料图），简称Mu图。
③ 根据实际配筋量AS，求Mu
Mu
As
f y (h0
f y As )
21 fcb
④ 任一纵向受拉钢筋所承担的Mui
Mui
Mu
As i As
⑤ 配弯起钢筋的正截面受弯承载力图
截面1、2、3分别称为③ 、②、 ①钢筋的充分利 用截面。
斜截面受剪承载力的两公式都使用于矩形、T形和工字 形截面说明截面截面形状对受剪承载力影响不大。
⑶．设有弯起钢筋时，梁的斜截面受剪承载力计算 公式：
Vsb 0.8 f y Asb sin
Vu Vcs 0.8 f y Asb sin
免，而剪压破坏则通过计算来防止。
2、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。
1）当λ>3，且箍筋配置的数量过少，将发生斜拉破坏；
2）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；斜裂缝产生后，与斜裂缝相交的箍筋不会立 即屈服，能限值斜裂缝的发展。箍筋屈服后，斜裂缝迅速发 展，使剪压区截面减小，剪压区的混凝土σ和τ在共同作用下 发生剪压破坏
面受剪承载力计算。对于厚板其斜截面的受剪承载力应按下 列公式计算
V 0.7h ftbh0
h
(
800
)
1 4
h0
h ——截面高度影响系数，当h0小于800mm时，取
h0 等 于 800mm ； 当 h0 大 于 2000mm 时 ， 取 h0 等 于 2000mm。
⑷计算公式的适用范围 1)．上限值—最小截面尺寸
正截面受弯承载力图（或称材料图），简称Mu图。
③ 根据实际配筋量AS，求Mu
Mu
As
f y (h0
f y As )
21 fcb
④ 任一纵向受拉钢筋所承担的Mui
Mui
Mu
As i As
⑤ 配弯起钢筋的正截面受弯承载力图
截面1、2、3分别称为③ 、②、 ①钢筋的充分利 用截面。
斜截面受剪承载力的两公式都使用于矩形、T形和工字 形截面说明截面截面形状对受剪承载力影响不大。
⑶．设有弯起钢筋时，梁的斜截面受剪承载力计算 公式：
Vsb 0.8 f y Asb sin
Vu Vcs 0.8 f y Asb sin
第五章-受弯构件斜截面承载力计算
第5章 受弯构件斜截面承载力计算知识点1．斜截面破坏的主要形态，影响斜截面受剪承载力的主要因素；2．无腹筋梁斜裂缝出现后的应力状态及其破坏形态，无腹筋梁斜截面受剪承载力计算公式；3．剪力传递机理，腹筋的作用及其对破坏形态的影响，截面限制条件及最小配箍率的意义；4．有腹筋简支梁和连续梁的抗剪性能，受剪承载力计算方法、计算公式及其适用范围；5．斜截面受弯承载力、抵抗弯矩图、纵筋锚固、弯起及截断、箍筋的构造要求。
要点1．在钢筋混凝土梁斜截面承载力计算中，若o c c bh f V β25.0>，则应采取的措施是加大截面尺寸。
2．对矩形、T 形和工字形截面的一般受弯构件，截面高度大于300mm ，当满足07.0bh f V t ≤时，仅按构造配箍。
3．剪跨比为计算截面至支座截面的距离与截面有效高度的比值。
4．钢筋混凝土简支梁当仅配置箍筋时，承受均布荷载斜截面承载力的计算公式V cs =0.7f t bh 0+1.25f yv (A sv /s)h 0。
5．钢筋混凝土简支梁当仅配置箍筋时，承受集中荷载斜截面承载力的计算公式V cs =)1(75.1λ+f t bh 0+f yv (A sv /s)h 0。
6．影响无腹筋简支梁斜截面受剪承载力的主要因素有：剪跨比、混凝土强度、纵筋配筋率、截面尺寸和形状等。
7．在受弯构件斜截面受剪承载力计算中，通常采用配置腹筋即配置箍筋和弯起钢筋的方法来提高梁的斜截面受剪承载能力。
8．《规范》规定，在梁的受拉区段弯起钢筋时，弯起点与按计算充分利用该钢筋截面面积点之间的距离不应小于o h 5.0。
9．箍筋一般采用HPB235，HRB335级钢筋，其形式有封闭式和开口式两种。
10．梁沿斜裂缝破坏的主要形态及其破坏特征：斜压梁破坏：破坏时，混凝土被腹剪斜裂缝分割成若干个斜向短柱而压坏，破坏是突然发生的。
剪压破坏：临界裂缝出现后迅速延伸，使斜截面剪压区高度缩小，最后导致剪压区混凝土破坏，使斜截面丧失承载力。
受弯构件斜截面抗剪承载力计算公式、适用条件
（1）截面（正）最小尺寸要求(防止发生斜压破坏)：上 限
0Vd 0.51103 fcu,k bh0 (kN )
Vd——验算截面处由荷载产生的剪力组合设计值 b ——剪力组合设计值处的截面宽度
2 适用条件
（2）最小配箍率要求：下限
HPB300钢筋时 （ ) sv min 0.18% HRB335钢筋时 （ ) sv min 0.12%
1 计算公式
Vu 123 (0.45103 )bh0 (2 0.6 p) fcu,k sv fsv
+(0.75103)fsd Asb sins
1
异号弯矩影响系数，计算简支梁和连续梁近边支点梁段 的抗剪承载力时，取为1.0；计算连续梁和悬臂梁近中间
支点梁段的抗剪承载力时，取为0.9；
2 预应力提高系数，对普通钢筋混凝土受弯构件，取为1.0；
集中荷载作用点附近，箍筋间距≤100mm; 4 有受压纵筋时为封闭箍筋；
箍筋可用双肢箍、4肢箍（剪力大、一排纵筋多于5 根、梁宽较大时用）， 5 近梁端第一道箍筋在距端面一个C。
THE END
适用于矩形、T形、工形、箱形截面的等高度钢筋混凝 土简支梁及连续梁（包括悬臂梁）的斜截面抗剪承载 力计算(注：没考虑剪跨比、荷载类型)
Vu 123 (0.45103 )bh0 (2 0.6 p) fcu,k sv fsv
+(0.75103)fsd Asb sins
如不配弯起筋或斜筋：
Vu 123 (0.45103 )bh0 (2 0.6 p) fcu,k sv fsv
3 受压翼缘的影响系数，对具有受压翼缘的T形、工形截面， 取为1.1。
1 计算公式
Vu 123 (0.45103 )bh0 (2 0.6 p) fcu,k sv fsv
0Vd 0.51103 fcu,k bh0 (kN )
Vd——验算截面处由荷载产生的剪力组合设计值 b ——剪力组合设计值处的截面宽度
2 适用条件
（2）最小配箍率要求：下限
HPB300钢筋时 （ ) sv min 0.18% HRB335钢筋时 （ ) sv min 0.12%
1 计算公式
Vu 123 (0.45103 )bh0 (2 0.6 p) fcu,k sv fsv
+(0.75103)fsd Asb sins
1
异号弯矩影响系数，计算简支梁和连续梁近边支点梁段 的抗剪承载力时，取为1.0；计算连续梁和悬臂梁近中间
支点梁段的抗剪承载力时，取为0.9；
2 预应力提高系数，对普通钢筋混凝土受弯构件，取为1.0；
集中荷载作用点附近，箍筋间距≤100mm; 4 有受压纵筋时为封闭箍筋；
箍筋可用双肢箍、4肢箍（剪力大、一排纵筋多于5 根、梁宽较大时用）， 5 近梁端第一道箍筋在距端面一个C。
THE END
适用于矩形、T形、工形、箱形截面的等高度钢筋混凝 土简支梁及连续梁（包括悬臂梁）的斜截面抗剪承载 力计算(注：没考虑剪跨比、荷载类型)
Vu 123 (0.45103 )bh0 (2 0.6 p) fcu,k sv fsv
+(0.75103)fsd Asb sins
如不配弯起筋或斜筋：
Vu 123 (0.45103 )bh0 (2 0.6 p) fcu,k sv fsv
3 受压翼缘的影响系数，对具有受压翼缘的T形、工形截面， 取为1.1。
1 计算公式
Vu 123 (0.45103 )bh0 (2 0.6 p) fcu,k sv fsv
第四章 钢筋混凝土受弯构件斜截面承载力计算
配箍率sv
Asv nAsv1 sv bs bs
A Asv——设置在同一截面内的箍筋截面面积； sv nAsv1 Asv1——单肢箍筋截面面积； n——箍筋肢数； s——箍筋沿梁轴向的间距； b——梁宽。
1、仅配箍筋时梁的受剪承载力计算公式：
（1）规范对承受一般荷载的矩形、T形和工形截面的受 弯构件(包括连续梁和约束梁)给出计算公式：
规范对集中荷载作用下(包括作用有多种荷载，且 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)的矩形截面独立梁(包 括连续梁和约束梁)给出了计算的公式：
Asv 0.2 Vcs f c bh0 1.25 f yv h0 1.5 s
——计算剪跨比， a / h0 a——集中荷载作用点至支座截面或节点边缘的距离。
<1．4时，取
＝1．4；当 >3时，取 ＝3。
T形和工形截面梁按式(4-4)计算 。
1、仅配箍筋时梁的受剪承载力计算公式：
V
1
d
Vcs 所配的箍筋不能满足抗剪要求。
解决办法：
箍筋加密或加粗； 增大构件截面尺寸； 提高砼强度等级。 纵筋弯起成为斜筋或加焊斜筋；
纵筋可能弯起时，用弯起的纵筋抗剪可收到 较好的经济效果。
Vcs 0.07 f c bh0 1.25 f yv
Asv h0 s
fc—— 砼轴心抗压强度设计值； b —— 矩形截面的宽度 或T形、工形截面的腹板宽 度； h0 ——截面有效高度； fyv——箍筋抗拉强度设计值， 不大于310N／mm2。
试验表明，承受集中荷载为主的矩形截面梁，按式 (4-7) 计算不够安全。
(0.3 f c bh0 ) (0.2 f c bh0 )
斜截面承载力 计算
V ≤ Vu M ≤ Mu
V、 M——构件斜截面最大剪力与最大弯矩设计值
Vu 、Mu ——构件斜截面受剪承载力与受弯承载力设计值 在实际工程中一般通过配置腹筋来满足抗剪条件
通过构造措施来满足抗弯
图3-25为一配置箍筋及弯起钢筋的简支梁发生斜截 面剪压破坏时，取出的斜裂缝到支座间的一段隔离 体。斜截面的内力如图所示，其斜截面的受剪承载 力由混凝土、箍筋和弯起钢筋三部分组成，即：
按下列公式计算:
Vc
1.75
1.0
ftbh0
a， 当λ＜l.5时，取λ = 1.5，当λ＞3
h0
时，取λ=3 。α为集中荷载作用点到支座或节点边缘 的距离。
独立梁是指不与楼板整体浇筑的梁。
4.3 有腹筋梁的受剪性能
◆ 梁中配置箍筋，出现斜裂缝 后，梁的剪力传递机构由原 来无腹筋梁的拉杆拱传递机 构转变为桁架与拱的复合传 递机构
当 hw 4 时， b
V 0.25 c fcbh0 c为高强混凝土的强度折减
系数
当 hw 6 时， b
V 0.20 c fcbh0 fcu,k ≤50N/mm2时，c =1.0 fcu,k =80N/mm2时，c =0.8
当 4 < hw < 6 时，按直线内插法取用。 其间线性插值。
b
三、最小配箍率及配箍构造
◆箍筋参与斜截面的受弯，使斜裂缝出现后纵筋应力ss 的增量
减小；
◆ 配置箍筋对斜裂缝开裂荷载没有影响，也不能提高斜压破坏 的承载力，即对小剪跨比情况，箍筋的上述作用很小；对大 剪跨比情况，箍筋配置如果超过某一限值，则产生斜压杆压 坏，继续增加箍筋没有作用。
二、破坏形态
影响有腹筋梁破坏形态的主要因素有剪跨比 和配箍率rsv
V、 M——构件斜截面最大剪力与最大弯矩设计值
Vu 、Mu ——构件斜截面受剪承载力与受弯承载力设计值 在实际工程中一般通过配置腹筋来满足抗剪条件
通过构造措施来满足抗弯
图3-25为一配置箍筋及弯起钢筋的简支梁发生斜截 面剪压破坏时，取出的斜裂缝到支座间的一段隔离 体。斜截面的内力如图所示，其斜截面的受剪承载 力由混凝土、箍筋和弯起钢筋三部分组成，即：
按下列公式计算:
Vc
1.75
1.0
ftbh0
a， 当λ＜l.5时，取λ = 1.5，当λ＞3
h0
时，取λ=3 。α为集中荷载作用点到支座或节点边缘 的距离。
独立梁是指不与楼板整体浇筑的梁。
4.3 有腹筋梁的受剪性能
◆ 梁中配置箍筋，出现斜裂缝 后，梁的剪力传递机构由原 来无腹筋梁的拉杆拱传递机 构转变为桁架与拱的复合传 递机构
当 hw 4 时， b
V 0.25 c fcbh0 c为高强混凝土的强度折减
系数
当 hw 6 时， b
V 0.20 c fcbh0 fcu,k ≤50N/mm2时，c =1.0 fcu,k =80N/mm2时，c =0.8
当 4 < hw < 6 时，按直线内插法取用。 其间线性插值。
b
三、最小配箍率及配箍构造
◆箍筋参与斜截面的受弯，使斜裂缝出现后纵筋应力ss 的增量
减小；
◆ 配置箍筋对斜裂缝开裂荷载没有影响，也不能提高斜压破坏 的承载力，即对小剪跨比情况，箍筋的上述作用很小；对大 剪跨比情况，箍筋配置如果超过某一限值，则产生斜压杆压 坏，继续增加箍筋没有作用。
二、破坏形态
影响有腹筋梁破坏形态的主要因素有剪跨比 和配箍率rsv
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ρsv=nAsv1/bs=0.15%＞ρsv,min=0.13% Vcs=0.7ftbh0+1.25fyvAsv/sh0=150.15kN 取弯起角αs=45°。
第一排弯起钢筋截面面积Asb
Asb≥(V1-Vcs)/(0.8fysinαs)= 472.91mm2 将纵向钢筋中间部位一根弯起(1 25）， Asb=490.9mm2＞472.91mm2，故满足要求。
【例4.10】钢筋混凝土矩形截面简支梁，两端支承在砖墙 上，净跨度ln=4660mm(图4.41)；截面尺寸b×h=250mm ×550mm。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γG=1.2，活荷 载标准值qk=42kN/m，荷载分项系数γQ=1.4；混凝土强 度等级为C20（fc=9.6N/mm2, ft=1.1N/mm2)，箍筋采用 HPB235级钢筋（fyv=210N/mm2），按正截面承载力已 配HRB335级钢筋4 25为纵向受力钢筋（fy=300N/mm2）。 试求腹筋数量。 【解】（1） 计算剪力设计值。支座边缘处剪力设计值为 V1=1/2(γGgk+γQqk)ln=206.9kN
对于承受以集中荷载为主的矩形截面独立梁，应改用
V Vcs 0.8 f y Asb Sin s Asv 1.75 ft bh0 1.25 f yv h0 0.8 f y Asb Sin s 1 s
图4.38
抗剪计算模式
(a) 仅配有箍筋；(b) 同时配置箍筋和弯起筋
4.4.3.2 公式适用条件
应按公式（4.38）复核，得 0.25βcfcbh0=223200N＞V=200000N 截面尺寸满足要求。 （3） 确定是否需要按计算配置腹筋。 由公式（4.41) 0.7ftbh0=71610N＜V=200000N 需进行斜截面受剪承载力计算，按计算配置腹筋。 （4） 箍筋计算。由公式（4.34）得 Asv/s≥(V-0.7ftbh0)/(1.25fyvh0) =1.05mm2/mm
弯起钢筋不宜布置在梁的两侧，应布置在中
间部位，为防止劈裂破坏，弯起钢筋直径不宜太
粗（图4.35、图4.36）。
集中荷载的作用位置对剪弯段内梁的受力影 响很大，通常把集中荷载作用位置至支座之间的 距离a称为剪跨，它与截面有效高度h0 的比值称 为剪跨比λ。 λ=a/h0 剪跨比λ是集中荷载作用下梁受力的一个重 要特征参数，计算时要应用。 配箍率ρsv反映了箍筋配置量的大小。配箍率 按下式定义和计算： ρsv=Asv/bs
（1） 仅配有箍筋的情况 矩形、T形和工字形截面的一般受弯构件，当仅配有 箍筋时，其斜截面的受剪承载力应按下式计算：
V Vcs 0.7 ft bh0 1.25 f yv
Asv h0 s
对于承受以集中荷载为主的矩形截面独立梁，应改用 下式计算：
Asv 1.75 Vcs ft bh0 f yv h0 1 s
斜裂缝的形成有两种方式：一种是弯剪斜裂 缝（如图4.34(a)）；另一种是腹剪斜裂缝（如图
4.34(b)）。
图4.34 斜裂缝的形式
保证斜截面承载力的主要措施是：梁应具有
合理的截面尺寸；配置适当的腹筋。
腹筋包括梁中箍筋和弯起钢筋。一般应优先 选用箍筋作为受剪钢筋，箍筋的布置应坚持细而 密的原则，在梁上宜均匀布置。箍筋一般为 HPB235级钢筋，必要时也可选HRB335级钢筋。
1.75 V ft bh0 1
可不进行斜截面受剪承载力计算，仅需按构造配置箍筋。
4、计算箍筋的数量
若设计剪力值全部由箍筋和混凝土承担，则箍筋量 按下列公式计算： 对于矩形、T形及工字形截面一般梁:
Vsv V 0.7 f t bh0 s 1.25 f yv h0
承受集中荷载为主的矩形截面独立梁:
4.4 受弯构件斜截面承载ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ计算
4.4.1 概述
我们把受弯构件上既有弯矩又有剪力作用的 区段称为剪弯段。
在弯矩和剪力的共同作用下，剪弯段内将产 生主拉应力σpt和主压应力σpc (如图4.33所示)。
当主拉应力σt达到混凝土的抗拉强度时，混 凝土将开裂，裂缝方向垂直于主拉应力方向，即 与主压应力方向一致。所以在剪弯段，裂缝沿主 压应力迹线发展，形成斜裂缝。
ρsv=nAsv1/bs=0.335%
最小配箍率为 ρsv,min=0.24ft/fyv×100%=0.13%＜0.335%
ρsv＞ρsv,min，满足要求。
② 第二种方案（同时配置箍筋和弯起钢筋）
按优先选用箍筋原则，并满足箍筋最大间距和最小 直径要求，选取6@150双肢箍，则Asv1=28.3mm2,n=2,实 际配箍率
（1） 为防止斜压破坏——梁的截面最小尺寸应符 合下列条件： 当hw/b≤4时（一般梁），V≤0.25βcfcbh0 当hw/b≥6时（薄腹梁），V≤0.20βcfcbh0 当4＜hw/b＜6时， V≤（ 0.35- 0.025hw/b ）βcfcbh0 。
（2）防止斜拉破坏——最小配箍率和箍筋最大 间距smax
表4.5 梁中箍筋的最大间距smax（mm)
梁高h 150＜h≤300 300＜h≤500
V＞0.7ftbh0 150 200
V≤0.7ftbh0 200 300
500＜h≤800 h＞800
250 300
350 400
4.4.3.3 确定斜截面受剪承载力的计算位置
在计算斜截面受剪承载力时，其计算位置应按下列规 定采用（图4.39)： （1）支座边缘处截面（图中截面1—1）； （2）受拉区弯起钢筋弯起点处截面（截面2—2和3—3）； （3）箍筋截面面积或间距改变处截面（图中截面4—4）； （4）腹板宽度改变处截面。
试验表明：若箍筋的配筋率过小或箍筋间距 过大，在λ较大时将产生斜拉破坏。此外，若箍 筋直径太小，也不能保证钢筋骨架的刚度。 为了防止斜拉破坏，应满足最小配箍率的要 求：
Asv ft sv sv ,min 0.24 bs f yv
为了控制使用荷载下的斜裂缝宽度，并保证 箍筋穿越每条斜裂缝，规范规定了最大箍筋间距 smax（见表4.5）。
图4.39 斜截面抗剪强度的计算位置图 (a) 弯起钢筋；(b) 箍筋
4.4.3.4 设计计算步骤及实例
一般先由正截面设计确定截面尺寸、混凝土强度等级 及纵向钢筋用量，然后进行斜截面受剪承载力设计计算。
其具体步骤为：
1、确定斜截面剪力设计值V
（1） 计算仅配箍筋和第一排（对支座而言）弯起钢筋 时，取支座边缘处的剪力设计值； （2） 计算以后每一排弯起钢筋时，取前一排（对支座 而言）弯起钢筋弯起点的剪力设计值； （3） 箍筋截面面积或间距改变处，以及腹板宽度改变 处截面的剪力设计值。
当剪跨比适中（一般λ=1～3)，且箍筋配置适 量时将发生剪压破坏。
随着荷载的增加，剪弯段形成若干条细小的
斜裂缝，随后其中一条斜裂缝迅速发展成为一条
临界斜裂缝。随着荷载的进一步增加，与临界斜
裂缝相交的箍筋开始屈服，临界斜裂缝继续向荷 载作用点发展延伸，直至受压区混凝土在正应力 和剪应力的共同作用下被压碎。此破坏充分发挥 了箍筋和混凝土的强度。
Vsv V 1.75 ft bh0 1.0 s f yv h0
5、计算弯起筋数量
若设计剪力值同时由混凝土、箍筋和弯起钢筋共同承 担，则根据优先选用箍筋的原则，先按构造要求选定箍筋 数量，按式（4.51）或式（4.52）算出Vcs ，然后按下式确 定弯起钢筋横截面面积Asb：
A sb
斜压破坏（图4.37(c)）
当梁的剪跨比较小（一般λ<1）或梁的箍筋 配置过多或腹板宽度较窄的T形梁和I形梁将发生
斜压破坏。
随着荷载增加，剪弯段的腹部混凝土首先开 裂，并产生若干条相互平行的斜裂缝，将腹部混 凝土分割为若干个斜向短柱而压碎，破坏时箍筋 尚未达到屈服强度。
剪压破坏（图4.37(b)）
图4.33 钢筋混凝土受弯构件主应力迹线示意图
图4.35 钢筋骨架
图4.36 劈裂裂缝
4.4.2 斜截面破坏的主要形态
受弯构件斜截面破坏形态主要取决于箍筋数 量和剪跨比λ。
斜拉破坏（图4.37(a)）
当剪跨比λ较大（一般λ＞3），且箍筋配置过 少时，斜裂缝一旦出现，便迅速向集中荷载作用 点延伸，并很快形成一条主裂缝，梁随即破坏。 整个破坏过程很突然，破坏时往往只有一条斜裂 缝，破坏具有明显的脆性。设计时一定要避免斜 拉破坏。
V Vcs 0.8 f y sin as
实例
【例4.9】矩形截面简支梁截面尺寸为200mm×500mm，计 算跨度l0=4.24m（净跨ln=4m)，承受均布荷载设计值 （包括自重）q=100kN/m(图4.40)，混凝土强度等级采用 C20（fc=9.6N/mm2，ft=1.1N/mm2），箍筋采用HPB235 级钢筋（fyv=210N/mm2）。求箍筋数量（已知纵筋配置 一排，as=35mm）。 【解】（1） 计算剪力设计值。支座边缘剪力设计值为 V=1/2qln=200kN=200000N (2) 复核梁的截面尺寸。由于 hw=h0=h-as=465mm hw/b=2.325＜4.0
（4） 腹筋计算 ① 第一种方案（只配箍筋） Asv/s≥(V-0.7ftbh0)/(1.25fyvh0)=0.797mm2/mm 选用双肢箍8（Asv1=50.3mm2),于是箍筋间距为 s≤Asv/0.797=nAsv1/0.797=126.2mm 取用s=120mm，沿梁长均匀布置。 实际配箍率为
选用双肢箍筋8(n=2,Asv1=50.3mm2），则箍筋间距为 s≤Asv/1.05=95.8mm 取s=90mm，沿梁全长等距布置。 （5） 验算配箍率。 实际配箍率为 ρsv=nAsv1/sb×100%=0.56% 最小配箍率为 ρsv,min=0.24ft/fyv×100%=0.13%＜0.56% ρsv＞ρsv,min，满足要求。
第一排弯起钢筋截面面积Asb
Asb≥(V1-Vcs)/(0.8fysinαs)= 472.91mm2 将纵向钢筋中间部位一根弯起(1 25）， Asb=490.9mm2＞472.91mm2，故满足要求。
【例4.10】钢筋混凝土矩形截面简支梁，两端支承在砖墙 上，净跨度ln=4660mm(图4.41)；截面尺寸b×h=250mm ×550mm。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γG=1.2，活荷 载标准值qk=42kN/m，荷载分项系数γQ=1.4；混凝土强 度等级为C20（fc=9.6N/mm2, ft=1.1N/mm2)，箍筋采用 HPB235级钢筋（fyv=210N/mm2），按正截面承载力已 配HRB335级钢筋4 25为纵向受力钢筋（fy=300N/mm2）。 试求腹筋数量。 【解】（1） 计算剪力设计值。支座边缘处剪力设计值为 V1=1/2(γGgk+γQqk)ln=206.9kN
对于承受以集中荷载为主的矩形截面独立梁，应改用
V Vcs 0.8 f y Asb Sin s Asv 1.75 ft bh0 1.25 f yv h0 0.8 f y Asb Sin s 1 s
图4.38
抗剪计算模式
(a) 仅配有箍筋；(b) 同时配置箍筋和弯起筋
4.4.3.2 公式适用条件
应按公式（4.38）复核，得 0.25βcfcbh0=223200N＞V=200000N 截面尺寸满足要求。 （3） 确定是否需要按计算配置腹筋。 由公式（4.41) 0.7ftbh0=71610N＜V=200000N 需进行斜截面受剪承载力计算，按计算配置腹筋。 （4） 箍筋计算。由公式（4.34）得 Asv/s≥(V-0.7ftbh0)/(1.25fyvh0) =1.05mm2/mm
弯起钢筋不宜布置在梁的两侧，应布置在中
间部位，为防止劈裂破坏，弯起钢筋直径不宜太
粗（图4.35、图4.36）。
集中荷载的作用位置对剪弯段内梁的受力影 响很大，通常把集中荷载作用位置至支座之间的 距离a称为剪跨，它与截面有效高度h0 的比值称 为剪跨比λ。 λ=a/h0 剪跨比λ是集中荷载作用下梁受力的一个重 要特征参数，计算时要应用。 配箍率ρsv反映了箍筋配置量的大小。配箍率 按下式定义和计算： ρsv=Asv/bs
（1） 仅配有箍筋的情况 矩形、T形和工字形截面的一般受弯构件，当仅配有 箍筋时，其斜截面的受剪承载力应按下式计算：
V Vcs 0.7 ft bh0 1.25 f yv
Asv h0 s
对于承受以集中荷载为主的矩形截面独立梁，应改用 下式计算：
Asv 1.75 Vcs ft bh0 f yv h0 1 s
斜裂缝的形成有两种方式：一种是弯剪斜裂 缝（如图4.34(a)）；另一种是腹剪斜裂缝（如图
4.34(b)）。
图4.34 斜裂缝的形式
保证斜截面承载力的主要措施是：梁应具有
合理的截面尺寸；配置适当的腹筋。
腹筋包括梁中箍筋和弯起钢筋。一般应优先 选用箍筋作为受剪钢筋，箍筋的布置应坚持细而 密的原则，在梁上宜均匀布置。箍筋一般为 HPB235级钢筋，必要时也可选HRB335级钢筋。
1.75 V ft bh0 1
可不进行斜截面受剪承载力计算，仅需按构造配置箍筋。
4、计算箍筋的数量
若设计剪力值全部由箍筋和混凝土承担，则箍筋量 按下列公式计算： 对于矩形、T形及工字形截面一般梁:
Vsv V 0.7 f t bh0 s 1.25 f yv h0
承受集中荷载为主的矩形截面独立梁:
4.4 受弯构件斜截面承载ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ计算
4.4.1 概述
我们把受弯构件上既有弯矩又有剪力作用的 区段称为剪弯段。
在弯矩和剪力的共同作用下，剪弯段内将产 生主拉应力σpt和主压应力σpc (如图4.33所示)。
当主拉应力σt达到混凝土的抗拉强度时，混 凝土将开裂，裂缝方向垂直于主拉应力方向，即 与主压应力方向一致。所以在剪弯段，裂缝沿主 压应力迹线发展，形成斜裂缝。
ρsv=nAsv1/bs=0.335%
最小配箍率为 ρsv,min=0.24ft/fyv×100%=0.13%＜0.335%
ρsv＞ρsv,min，满足要求。
② 第二种方案（同时配置箍筋和弯起钢筋）
按优先选用箍筋原则，并满足箍筋最大间距和最小 直径要求，选取6@150双肢箍，则Asv1=28.3mm2,n=2,实 际配箍率
（1） 为防止斜压破坏——梁的截面最小尺寸应符 合下列条件： 当hw/b≤4时（一般梁），V≤0.25βcfcbh0 当hw/b≥6时（薄腹梁），V≤0.20βcfcbh0 当4＜hw/b＜6时， V≤（ 0.35- 0.025hw/b ）βcfcbh0 。
（2）防止斜拉破坏——最小配箍率和箍筋最大 间距smax
表4.5 梁中箍筋的最大间距smax（mm)
梁高h 150＜h≤300 300＜h≤500
V＞0.7ftbh0 150 200
V≤0.7ftbh0 200 300
500＜h≤800 h＞800
250 300
350 400
4.4.3.3 确定斜截面受剪承载力的计算位置
在计算斜截面受剪承载力时，其计算位置应按下列规 定采用（图4.39)： （1）支座边缘处截面（图中截面1—1）； （2）受拉区弯起钢筋弯起点处截面（截面2—2和3—3）； （3）箍筋截面面积或间距改变处截面（图中截面4—4）； （4）腹板宽度改变处截面。
试验表明：若箍筋的配筋率过小或箍筋间距 过大，在λ较大时将产生斜拉破坏。此外，若箍 筋直径太小，也不能保证钢筋骨架的刚度。 为了防止斜拉破坏，应满足最小配箍率的要 求：
Asv ft sv sv ,min 0.24 bs f yv
为了控制使用荷载下的斜裂缝宽度，并保证 箍筋穿越每条斜裂缝，规范规定了最大箍筋间距 smax（见表4.5）。
图4.39 斜截面抗剪强度的计算位置图 (a) 弯起钢筋；(b) 箍筋
4.4.3.4 设计计算步骤及实例
一般先由正截面设计确定截面尺寸、混凝土强度等级 及纵向钢筋用量，然后进行斜截面受剪承载力设计计算。
其具体步骤为：
1、确定斜截面剪力设计值V
（1） 计算仅配箍筋和第一排（对支座而言）弯起钢筋 时，取支座边缘处的剪力设计值； （2） 计算以后每一排弯起钢筋时，取前一排（对支座 而言）弯起钢筋弯起点的剪力设计值； （3） 箍筋截面面积或间距改变处，以及腹板宽度改变 处截面的剪力设计值。
当剪跨比适中（一般λ=1～3)，且箍筋配置适 量时将发生剪压破坏。
随着荷载的增加，剪弯段形成若干条细小的
斜裂缝，随后其中一条斜裂缝迅速发展成为一条
临界斜裂缝。随着荷载的进一步增加，与临界斜
裂缝相交的箍筋开始屈服，临界斜裂缝继续向荷 载作用点发展延伸，直至受压区混凝土在正应力 和剪应力的共同作用下被压碎。此破坏充分发挥 了箍筋和混凝土的强度。
Vsv V 1.75 ft bh0 1.0 s f yv h0
5、计算弯起筋数量
若设计剪力值同时由混凝土、箍筋和弯起钢筋共同承 担，则根据优先选用箍筋的原则，先按构造要求选定箍筋 数量，按式（4.51）或式（4.52）算出Vcs ，然后按下式确 定弯起钢筋横截面面积Asb：
A sb
斜压破坏（图4.37(c)）
当梁的剪跨比较小（一般λ<1）或梁的箍筋 配置过多或腹板宽度较窄的T形梁和I形梁将发生
斜压破坏。
随着荷载增加，剪弯段的腹部混凝土首先开 裂，并产生若干条相互平行的斜裂缝，将腹部混 凝土分割为若干个斜向短柱而压碎，破坏时箍筋 尚未达到屈服强度。
剪压破坏（图4.37(b)）
图4.33 钢筋混凝土受弯构件主应力迹线示意图
图4.35 钢筋骨架
图4.36 劈裂裂缝
4.4.2 斜截面破坏的主要形态
受弯构件斜截面破坏形态主要取决于箍筋数 量和剪跨比λ。
斜拉破坏（图4.37(a)）
当剪跨比λ较大（一般λ＞3），且箍筋配置过 少时，斜裂缝一旦出现，便迅速向集中荷载作用 点延伸，并很快形成一条主裂缝，梁随即破坏。 整个破坏过程很突然，破坏时往往只有一条斜裂 缝，破坏具有明显的脆性。设计时一定要避免斜 拉破坏。
V Vcs 0.8 f y sin as
实例
【例4.9】矩形截面简支梁截面尺寸为200mm×500mm，计 算跨度l0=4.24m（净跨ln=4m)，承受均布荷载设计值 （包括自重）q=100kN/m(图4.40)，混凝土强度等级采用 C20（fc=9.6N/mm2，ft=1.1N/mm2），箍筋采用HPB235 级钢筋（fyv=210N/mm2）。求箍筋数量（已知纵筋配置 一排，as=35mm）。 【解】（1） 计算剪力设计值。支座边缘剪力设计值为 V=1/2qln=200kN=200000N (2) 复核梁的截面尺寸。由于 hw=h0=h-as=465mm hw/b=2.325＜4.0
（4） 腹筋计算 ① 第一种方案（只配箍筋） Asv/s≥(V-0.7ftbh0)/(1.25fyvh0)=0.797mm2/mm 选用双肢箍8（Asv1=50.3mm2),于是箍筋间距为 s≤Asv/0.797=nAsv1/0.797=126.2mm 取用s=120mm，沿梁长均匀布置。 实际配箍率为
选用双肢箍筋8(n=2,Asv1=50.3mm2），则箍筋间距为 s≤Asv/1.05=95.8mm 取s=90mm，沿梁全长等距布置。 （5） 验算配箍率。 实际配箍率为 ρsv=nAsv1/sb×100%=0.56% 最小配箍率为 ρsv,min=0.24ft/fyv×100%=0.13%＜0.56% ρsv＞ρsv,min，满足要求。