构件受剪性能
《混凝土结构设计原理》第5章 钢筋混凝土受弯构件斜截面承载力
斜拉破坏则是由于梁内配置的腹筋数量过少而引起的，因 此用配置一定数量的箍筋和保证必要的箍筋间距来防止这种破 坏的发生；
对于常见的剪压破坏，通过受剪承载力计算给予保证。
《混凝土结构设计规范》的受剪承载力计算公式就是依据剪 压破坏特征建立的。
5.3.1 计算原则
采用半理论半经验方法建立受剪承载力计算公式
F
5.2.2 有腹筋简支梁的受剪性能
梁沿斜截面破坏的主要形态
剪压破坏的特点
弯剪段下边缘先出现初始垂直 裂缝；
F
随着荷载的增加，这些初始垂直 裂缝将大体上沿着主压应力轨迹 向集中荷载作用点延伸；
临界斜裂缝
在几条斜裂缝中会形成一条主要的斜裂缝，这一斜裂缝被称为临界 斜裂缝; 最后，与临界斜裂缝相交的箍筋应力达到屈服强度，斜裂缝宽度增 大，导致剩余截面减小，剪压区混凝土在剪压复合应力作用下达到混 凝土复合受力强度而破坏，梁丧失受剪承载力。
斜裂缝的形成
矩形截面梁
P
P
弯剪斜裂缝
垂直裂缝
P
Ｉ字形截面梁
P
主拉应力超过混 凝土的抗拉强度时， 将出现斜裂缝。 弯剪区段截面下 边缘的主拉应力仍为 水平，在这些区段一 般先出现垂直裂缝， 随着荷载的增大，垂 直裂缝将斜向发展， 形成弯剪斜裂缝。
腹剪斜裂缝
由于腹板很薄，且该处剪应力较大，故斜裂缝首 先在梁腹部中和轴附近出现，随后向梁底和梁顶斜 向发展，这种斜裂缝称为腹剪斜裂缝。
ＶC
斜截面的受剪承载力的组成
s Ｖa
Vd
DC
Vu = Vc + Vsv + Vsb + Vd + Va
砌体结构构件的承载力(受拉受弯受剪构)
预应力技术
通过施加预应力，提高砌体结 构的受弯承载力和延性。
配筋强化
通过增加钢筋数量或提高钢筋 强度，提高砌体结构的受弯承 载力。
增强连接构造
加强砌体结构中各构件之间的 连接，提高整体稳定性。
04
砌体结构构件的受剪承载力
受剪承载力的基本概念
01
受剪承载力是指砌体结构在受到剪切力作用时所能承受的最大 承载能力。
性和耐久性。
极限状态设计法通过引入结构重要性系数、载荷组合 系数、材料强度综合调整系数等参数，考虑了各种不
确定性因素对结构承载力的影响。
概率极限状态设计法
概率极限状态设计法是一种基于概率论的结构 设计方法，通过引入概率论和数理统计的方法 来评估结构的可靠性和安全性。
概率极限状态设计法将不确定性因素视为随机 变量，通过概率分布来描述其不确定性，并采 用可靠指标来度量结构的可靠度。
。
截面尺寸
构件截面的高度和宽度以及厚 度等尺寸因素对受弯承载力有
直接影响。
配筋率
适当的配筋率可以提高砌体结 构的受弯承载力和延性。
施工质量
施工过程中的材料质量和施工 工艺对砌体结构的受弯承载力
有重要影响。
提高砌体结构受弯承载力的方法
优化截面设计
根据受力要求，合理设计截面 尺寸，提高截面的抗弯刚度。
01
02
03
04
05
砌体的强度
截面尺寸
拉力作用点
拉力方向
砌体结构的构造 措施
砌体的强度越高，其受拉 承载力越大。因此，选择 高强度材料是提高砌体受 拉承载力的有效途径之一 。
适当增加砌体构件的截面 尺寸可以显著提高其受拉 承载力。这是因为截面尺 寸的增加可以增加砌体的 惯性矩和抗弯刚度，从而 提高其承载能力。
混凝土结构设计原理 课件 第5章-受剪
f yv ft
rsvfyv/ft
fc 1 (0.2~0.25c f -0.7) 1.25 t
矩形、T形和工形截面的一般受弯构件
第五章 受弯构件斜截面受剪承载力
Vu ft bh0
fc ft
0.2~0.25c
Vu
0.94 0.70 0.68 0.44 0.24
f t bh 0
1 . 75
1
Asv1 S
V
bh 0
b
r sv Asv bs Nhomakorabea
nA sv 1 bs
（2）配箍率对承载力的影响
rsvfyv
当配箍在合适范围时，受剪承载力随配箍量的 增多、箍筋强度的提高而增长，且呈线性关系。
第五章 受弯构件斜截面受剪承载力
4、纵筋配筋率
纵筋配筋率越大， 剪压区面积越大，
V
f t bh 0
纵筋的销栓作用越大，
第五章 受弯构件斜截面受剪承载力
第五章 受弯构件斜截面承载力 5.1 概述
受弯构件有三类破坏形态:
正截面受弯破坏（M）
斜截面受剪破坏（M、V）
斜截面受弯破坏（M、V）
计算和构造保证
构造保证
第五章 受弯构件斜截面受剪承载力
▲本章要解决的主要问题
建工
0S R
道桥
V Vu
Vu ?
0S R
2、混凝土强度
（1）为什么影响承载力？
剪压破坏是由于剪压区混凝土达到复合应力状态 下的强度而破坏； 斜拉破坏是由于混凝土斜向拉坏而破坏； 斜压破坏是由于混凝土斜向短柱压坏而破坏。 （2）如何影响承载力？ 砼强度越大，抗剪强度也越大。
第五章 受弯构件斜截面受剪承载力
剪切强度条件
在土木工程领域中，剪切强度是一项重要的材料性能指标，它关系到构件在使用过程中是否能够承受剪切力而不发生剪切破坏。
为了确保结构的稳定性和安全性，必须对材料的剪切强度进行严格的要求和控制。
剪切强度是指材料在剪切力作用下所能承受的最大应力，它反映了材料抵抗剪切破坏的能力。
在工程实践中，剪切强度通常由试验测定，并按照相关标准和规范进行评估。
对于不同类型的材料，如混凝土、钢材等，剪切强度测试方法不尽相同，但基本的测试原理是一致的。
剪切强度的决定因素有很多，包括材料的成分、微观结构、温度、湿度等。
例如，混凝土的剪切强度与其抗压强度、骨料类型、水灰比等因素密切相关。
同时，材料的剪切强度还受到剪切应变幅、有效围压、孔隙比等因素的影响。
这些因素相互关联，共同决定了材料的剪切强度性能。
在结构设计中，为了保证构件的剪切强度满足要求，通常需要采取一系列的措施。
例如，优化材料的选择和配合比设计、加强构造措施、增加配筋率等。
此外，对于一些特殊的环境和条件，如地震、爆炸等动载作用下的结构，还需要考虑材料的动剪切强度。
总的来说，剪切强度是衡量材料性能的重要指标之一，它关系到结构的安全性和稳定性。
为了确保工程的安全和质量，必须对材料的剪切强度进行科学合理的评估和控制。
钢筋混凝土构件的受力分析
钢筋混凝土构件的受力分析一、引言钢筋混凝土是一种广泛应用于建筑工程中的结构材料，它的使用范围包括楼房、桥梁、水利工程等。
钢筋混凝土构件的受力分析是建筑工程设计的重要部分，它涉及到钢筋混凝土构件的力学性能、受力特点、受力机理等方面的知识。
本文将详细介绍钢筋混凝土构件的受力分析原理。
二、钢筋混凝土构件的力学性能1. 材料的力学性质钢筋混凝土的力学性质是指它的抗拉强度、抗压强度、弹性模量等指标。
钢筋混凝土通常由水泥、砂子、骨料、水和钢筋组成。
水泥是黏结剂，砂子和骨料是填料，水是调节材料的稠度和流动性，钢筋是增强材料的主要成分。
水泥的强度与其组成的矿物成分、熟化度、水泥砂比等因素有关。
砂子和骨料的强度与它们的种类、大小、形状等因素有关。
钢筋的强度与其材料、直径、表面形状等因素有关。
2. 断面受力特点钢筋混凝土构件的受力分析需要考虑它的断面受力特点。
钢筋混凝土构件通常由板、梁、柱、墙等构件组成。
不同构件的受力特点不同。
板的受力特点主要是受弯矩和剪力作用，梁的受力特点主要是受弯矩作用，柱的受力特点主要是受压力作用，墙的受力特点主要是受拉压力和剪力作用。
因此，不同构件的受力分析需要采用不同的理论和方法。
三、钢筋混凝土构件的受力分析方法1. 弹性力学方法弹性力学方法是一种基于弹性理论的受力分析方法，它假设材料在受力作用下的形变是可逆的、线性的、小的。
在弹性力学方法中，钢筋混凝土构件的受力分析可以看作是一个弹性体的受力分析问题。
弹性力学方法适用于小变形、小应力、单轴受力的情况。
弹性力学方法的主要理论是梁、板、壳的弯曲理论和轴心受压的柱理论等。
2. 塑性力学方法塑性力学方法是一种基于材料塑性特性的受力分析方法，它假设材料在受力作用下的形变是可逆的、非线性的、大的。
在塑性力学方法中，钢筋混凝土构件的受力分析可以看作是一个塑性体的受力分析问题。
塑性力学方法适用于大变形、大应力、多轴受力的情况。
塑性力学方法的主要理论是塑性弯曲理论和塑性轴心受压的柱理论等。
混凝土抗剪强度标准
混凝土抗剪强度标准一、前言混凝土是建筑中重要的构件材料，其力学性能直接影响到建筑物的安全稳定性。
混凝土抗剪强度是混凝土力学性能中的一个重要指标，在建筑物中承受剪力作用时起着重要的作用。
因此，建立混凝土抗剪强度标准是必要的。
二、混凝土抗剪强度概述混凝土抗剪强度是指混凝土在承受剪力作用时的抵抗能力。
在建筑物中，混凝土常常承受剪力作用，如梁、板、柱等构件。
混凝土的抗剪强度直接影响到这些构件的承载能力和安全性能。
三、混凝土抗剪强度测定方法混凝土抗剪强度的测定方法有多种，其中常用的有剪力试验法和钢筋拉拔法。
1.剪力试验法剪力试验法是通过在混凝土试件两侧施加剪力，测定混凝土在剪力作用下的破坏强度。
该方法需要制备标准的混凝土试件，试件的尺寸和形状应符合国家标准《建筑材料试验方法标准》GB/T 50081-2002的要求。
试件制备完成后，通过剪力试验仪施加剪力，在试件破坏前记录试件的最大剪力值，然后计算出混凝土的抗剪强度。
2.钢筋拉拔法钢筋拉拔法是通过在混凝土试件中央嵌入一根钢筋，然后以拉拔钢筋的方式施加剪力，测定混凝土在剪力作用下的破坏强度。
该方法需要制备标准的混凝土试件和钢筋，试件的尺寸和形状应符合国家标准《建筑材料试验方法标准》GB/T 50081-2002的要求。
试件制备完成后，在试件中央嵌入一根钢筋，然后通过拉拔钢筋的方式施加剪力，在试件破坏前记录试件的最大剪力值，然后计算出混凝土的抗剪强度。
四、混凝土抗剪强度标准混凝土抗剪强度标准是指规定混凝土抗剪强度的法定标准。
在建筑领域中，混凝土抗剪强度的标准主要包括国家标准和行业标准两种。
1.国家标准国家标准是指由国家制定并颁布的混凝土抗剪强度标准。
目前，我国的混凝土抗剪强度标准主要包括以下几个：（1）《建筑结构用混凝土标准》GB 50010-2010该标准规定了在建筑结构中使用的混凝土的抗剪强度要求。
根据建筑物的等级和用途，该标准规定了不同等级的混凝土抗剪强度要求。
第五章 钢筋混凝土受弯构件(三)
特点： 特点：裂缝下宽上窄
（2）腹剪斜裂缝 ） 中和轴附近，正应力小，剪应力大， 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， 应力方向大致为 0，当荷载增大，拉应变达 到混凝土的极限拉应变时，混凝土开裂。 到混凝土的极限拉应变时，混凝土开裂。
特点： 特点：腹剪斜裂缝中间宽 两头细，呈枣核形， 两头细，呈枣核形，常见 于薄腹梁中。 于薄腹梁中。
研究中同时采用无腹筋梁和有腹筋梁进行分析
一、无腹筋梁的斜截面受剪性能研究
1、斜裂缝的类型 、 （1）弯剪斜裂缝 ） 在剪弯区段截面的下边缘，主拉应力还是水平向的。 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现一些短的垂直裂缝， 所以在这些区段仍可能首先出现一些短的垂直裂缝，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 延伸成斜裂缝，向集中荷载作用点发展， 引申而成的斜裂缝的总体，称为弯剪斜裂缝。 引申而成的斜裂缝的总体，称为弯剪斜裂缝。
4、最小配箍率及配箍构造
◆ 当配箍率小于一定值时，斜裂缝出现后，箍筋因不能 当配箍率小于一定值时，斜裂缝出现后，
承担斜裂缝截面混凝土退出工作释放出来的拉应力， 承担斜裂缝截面混凝土退出工作释放出来的拉应力， 而很快达到屈服，其受剪承载力与无腹筋梁基本相同。 而很快达到屈服，其受剪承载力与无腹筋梁基本相同。
Vcs =Vc +Vsv
矩形、 矩形、T形和工形截面的一般受弯构件
Vcs = 0.7 f t bh0 + 1.25 f yv
集中荷载作用下的独立梁
Asv h0 s
Asv 1.75 Vcs = f t bh0 + f yv h0 λ + 1.0 s
受剪构件中箍筋的作用
受剪构件中箍筋的作用
剪力是指梁、柱等结构受到的横向力，对于混凝土结构而言，剪力的传递和抵抗是非常重要的。
而受剪构件中的箍筋就是用来增强混凝土结构的抗剪能力的一种重要构件。
本文将从箍筋的作用、箍筋的布置要求以及箍筋的选择等方面来讨论受剪构件中箍筋的作用。
箍筋在混凝土结构中的主要作用是增加受剪构件的抗剪能力。
当混凝土结构受到剪力作用时，箍筋能够将混凝土束缚在一起，形成一个整体，从而增加结构的抗剪能力。
箍筋的作用类似于钢筋在受拉构件中的作用，它们都能够有效地抵抗外力的作用，使结构更加稳定和安全。
箍筋的布置要求对于受剪构件的性能也有着重要的影响。
一般来说，箍筋的布置应符合一定的规范和要求。
首先，箍筋的间距应符合结构设计要求，一般来说，间距不宜超过混凝土构件的最大尺寸的1/4。
选择合适的箍筋也是确保受剪构件性能的关键。
一般来说，箍筋的选择应根据具体的工程要求和设计参数来确定。
一方面，箍筋的材料和强度应与主筋相匹配，以保证整个受剪构件的力学性能。
另一方面，箍筋的截面形状和尺寸应满足设计要求，以确保其在受剪构件中能够起到合理的加固作用。
受剪构件中箍筋的作用是增强混凝土结构的抗剪能力。
箍筋的布置要求和选择都对受剪构件的性能有着重要的影响。
因此，在设计和施工过程中，我们应该充分考虑箍筋的作用和要求，以确保混凝土结构的抗剪能力满足设计要求，从而保证结构的安全可靠。
钢筋混凝土简支梁斜截面受剪性能实验
钢筋混凝土简支梁斜截面受剪性能实验2.1 实验目的1.掌握制定结构构件试验方案的原则，简支梁斜截面受剪性能试验的加荷方案和测试方案设计方法。
2.通过钢筋混凝土梁斜截面受剪性能试验，了解受弯构件斜截面分别发生剪压、斜压、斜拉破坏时承载力大小,挠度变化及斜裂缝出现和发展过程、破坏特征。
3.掌握测定受弯构件斜承载力的方法,验证斜截面承载力计算方法。
4.通过对比试验了解剪跨比、配箍率对受弯构件斜截面受剪性能的影响。
5.了解常用结构实验仪器的使用方法。
6.初步掌握结构实验测量数据的整理和分析，实验分析报告的撰写。
2.2试件及测点2.3 实验步骤1.加载方法⑴采用分级加载，在短期荷载值前每级按20％短期荷载值加载，达到短期荷载值后每级按10％短期荷载值加载，在接近开裂荷载及破坏荷载时按5％短期荷载值加载。
⑵试验准备就绪后，首先预加一级荷载，观察所有仪器是否工作正常。
⑶每次加载后持荷时间为不少于10分钟，使试件变形趋于稳定后，再仔细测读仪表读数，待校核无误，方可进行下一级加荷。
加荷时间间隔控制为15分钟，直至加到破坏为止。
在使用状态短期试验值下持续时间不应少于30分钟。
⑷试验结束后，卸下仪器设备，清理现场。
2.实验内容1.采用对钢筋混凝土简支梁实施跨间两点对称集中荷载的加载方式，设计试验的加载制度及测试方案，并根据试验的设计要求选择试验测量仪器仪表。
2.量测并记录梁试件的几何参数。
3.分别进行剪跨比1≤λ≤3且配箍量适中、λ＜1和λ＞3且配箍量很小的钢筋混凝土梁的加载试验，记录梁的破坏过程。
4.实测试验梁混凝土开裂时的荷载TcrP，量测试验梁的最大斜裂缝宽度和临界斜裂缝的水平投影长度，记录试验梁破坏时斜裂缝分布情况。
画出梁的裂缝分布图。
5.量测梁在各级荷载作用下的挠度Tf，作出TT fP~曲线，其中T P为试验梁作用荷载，并与理论计算的试验梁的挠度进行比较分析。
6.实测梁破坏时的极限荷载TuP，并与理论计算结果进行比较分析。
普通混凝土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： 0025.17.0h s A f bh f V V sv yv t cs +=≤ (5-6)式中 t f 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；0h 一截面的有效高度；yv f 一箍筋的抗拉强度设计值；sv A 一配置在同一截面内箍筋各肢的全部截面面积，1sv sv nA A =；n 一在同一截面内箍筋的肢数；1sv A 一单肢箍筋的截面面积；s 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： 000.175.1h s A f bh f V V sv yv t cs ++=≤λ (5-7)式中 λ一剪跨比，可取0/h a =λ，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λ小于 1.5 时，取5.1=λ；当λ大于 3.0 时，取0.3=λ。
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sv ρ表示:bs A sv sv =ρ (5-8)3．当梁内还配置弯起钢筋时，公式(5-4)中s sb y b A f V αsin 8.0=(5-9) 式中y f 一纵筋抗拉强度设计值；sb A 一同一弯起平面内弯起钢筋的截面面积； s α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o 45，当梁较高时，可取o60。
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。
《受剪构件资料》课件
为提高柱的抗剪承载能力，可 采用螺旋箍筋、复合箍筋等加 强措施。
墙的受剪构造要求
墙的剪切承载能力与墙的混凝土 强度等级、截面尺寸、配筋率等 因素有关，设计时应综合考虑。
墙的剪力传递主要依靠水平分布 筋和垂直钢筋，因此应合理设置
水平分布筋和垂直钢筋。
为防止墙体剪切破坏，应合理设 置墙体的暗柱、端柱等加强措施 ，以提高墙体的抗剪承载能力。
受剪承载力的影响因素
受剪承载力是指构件在受到剪力 作用时所能承受的最大承载能力
。
受剪承载力受到多种因素的影响 ，包括剪切面的面积、形状、材 料特性、受力状态以及环境因素
等。
在设计过程中，需要根据实际情 况综合考虑各种因素，以确保构
件的受剪承载力满足要求。
03
受剪构件的构造要求
梁的受剪构造要求
梁端剪力主要由腹筋（箍筋和弯起钢 筋）承担，因此应配置足够的箍筋和 弯起钢筋。
在计算受剪力时，需要考虑剪切面的形状、尺寸、材料特性以及受力状态等因素。
受剪切面的破坏形式
受剪切面在受到剪力作用时，可能会出现四种破坏形式：脆性破坏、半脆性破坏 、塑性破坏和粘性破坏。
脆性破坏是指剪切面突然断裂，无明显的变形；半脆性破坏则表现为剪切面部分 断裂，有一定的变形；塑性破坏则表现为剪切面逐渐屈服，变形较大；粘性破坏 则表现为剪切面上的应力分布不均匀，局部区域出现粘结现象。
详细描述
随着时间的推移，工业厂房的受剪构件可能会出现老化、损伤等问题，这些问题可能会 影响到厂房的正常使用和安全性。因此，需要对这些构件进行加固处理。这可以通过增 加支撑结构、更换损伤材料、涂覆防腐材料等方式实现，以提高受剪构件的承载能力和
耐久性。
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混凝土结构基本原理试验课程作业梁受剪性能试验方案
《混凝土结构基本原理》试验课程作业梁受剪性能试验方案试验课教师黄庆华姓名杜正磊学号1150987理论课老师熊学玉日期2013年12月25日梁受剪性能试验方案（剪压破坏）一、试验目的和要求：目的：通过试验学习认识混凝土梁的受剪性能（剪压破坏），掌握混凝土梁的受剪性能试验的测试方法，进一步巩固理论课上所学的知识。
要求：在实验老师的指导下，仔细观察试验过程，按要求做好试验报告。
二、试件设计和制作：（1）根据混凝土梁受剪压破坏要求，剪跨比1≦λ≦3，且配箍率适合。
通过一系列的计算，并考虑混凝土不均匀等缺陷，制作出混凝土梁试件。
（2）试件的主要参数①、试件尺寸（矩形截面）：bⅹhⅹl=120×200×1800mm,净跨1500mm；②、混凝土强度等级C30;③、纵向钢筋的种类：HRB400;④、箍筋的种类：HPB300;⑤、钢筋保护层厚度：15mm;配筋情况：安装就位：把试件正确安装到加载设备的加载台上，注意两边加载点的对称，同时注意要对中加载，防止出现偏心现象，在试件制作过程中预先在试件中埋放好多个应变片，按照以下图纸安装。
加载设备：本次加载设备采用自平衡反力架加载设备，用液压油加载方法产生需要的加载荷载。
四、试验荷载、加载方法：单调分级加载机制：在正式加载前，为检查仪器表读数是否正常需要预加载，在最大裂缝发展至0.6mm之前，根据预计的受剪荷载分级进行加载，每次为裂缝发展为0.6mm的荷载的20%，根据本试件的极限荷载，把本次加载分级为（1）30 kN（2）36 kN（3）42 kN（4）48 kN（5）加载至破坏六、试验测量内容、方法和测点仪表布置图：（1）纵向钢筋应变在试件纵向受拉钢筋中部粘贴电阻应变片，以测量加载过程中钢筋的应力变化，测点布置如下图。
（2）箍筋钢筋应变箍筋应变片布置如下图。
（3）挠度挠度观测点应该布置在构件挠度最大的部位界面上，如下图所示。
每级加载下，应在规定的荷载持续时间结束是量测构件的变形。
5.2无腹筋梁受剪性能
② ①
③
③
①
②
当主拉应力超过混凝土的抗拉强度时，混凝土就会开裂，梁内即有沿主压应
梁内可设置抗剪腹筋（箍筋＋斜筋）来防止斜截面破坏发生。
力方向（垂直于主拉应力方向）开展的斜裂缝产生，梁有可能沿斜截面发生破坏。
5.2 斜裂缝、剪跨比及斜截面受剪破坏形态
5.2.1 腹剪斜裂缝与弯剪斜裂缝
钢筋混凝土梁在剪力和弯矩共同作用的剪弯区段内，将产生斜裂缝。
P
剪压破坏
f
(2)剪压破坏(图5-7b) 1≤λ≤3时，常发生剪压破坏。其破坏特征通 常是，在弯剪区段的受拉区边缘先出现一 些竖向裂缝，它们沿竖向延伸一小段长度 后，就斜向延伸形成一些斜裂缝，而后又 产生一条贯穿的较宽的主要斜裂缝，称为 临界斜裂缝，临界斜裂缝出现后迅速延伸， 使斜截面剪压区的高度缩小，最后导致剪 压区的混凝土破坏，使斜截面丧失承载力。
λ 1.0
f t bh0
（3）一般板类受弯构件 对于宽度远大于其高度的板，当不配置箍筋和弯起钢筋，
当截面高度较大时，应考虑尺寸效应影响，其斜截面受剪 承载力应按下式计算
其中：截面高度影响系数：
V 0.7 h f t bho
800 h ( ) ho
1 4
ho 800mm ho 800mm
图5-4 斜裂缝 (a)腹剪斜裂缝；(b)弯剪斜裂缝
弯剪斜裂缝
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
腹剪斜裂缝
沿主压应力迹线 产生腹部的斜裂 缝
5.2.2 剪跨比 a
a
h0
M V
a
a－剪跨（剪力跨度）
在图5-5所示的承受集中荷载的简支梁中，最外侧 的集中力到临近支座的距离a称为剪跨，剪跨a与 梁截面有效高度h0的比值，称为计算截面的剪跨 比，简称剪跨比，用λ表示。 对于承受集中荷载的简支梁： 这时的剪跨比与广义剪跨比相同。
钢筋混凝土课件 混凝土构件受剪计算
钢筋混凝土课件混凝土构件受剪计算在建筑结构中，混凝土构件的受剪性能是至关重要的。
当构件受到剪力作用时，如果设计不合理或计算不准确，可能会导致构件的破坏，从而影响整个结构的安全性和稳定性。
接下来，让我们深入探讨一下混凝土构件受剪计算的相关知识。
首先，我们要明白什么是剪力。
剪力是指在构件中，垂直于构件轴线的力所产生的剪切效应。
想象一下，一根木棍被从侧面用力折断，这个折断的力就是剪力。
在混凝土构件中，比如梁、柱等，由于荷载的作用，常常会产生剪力。
混凝土构件受剪的破坏形式主要有斜拉破坏、剪压破坏和斜压破坏三种。
斜拉破坏通常发生在剪跨比较大且箍筋配置过少的情况下。
这时候，混凝土在主拉应力作用下迅速开裂，箍筋无法承受巨大的拉力，构件很快就会破坏，这种破坏是突然的，没有明显的预兆。
剪压破坏则一般出现在剪跨比适中且箍筋配置适量的情况。
构件在受剪过程中，先是出现斜裂缝，然后随着荷载的增加，箍筋逐渐屈服，混凝土被压碎，构件最终破坏。
这种破坏有一定的预兆，相对斜拉破坏来说，具有一定的延性。
斜压破坏常见于剪跨比较小或者箍筋配置过多的构件。
在这种情况下，混凝土在压力作用下被压碎，而箍筋的强度没有得到充分发挥，这种破坏属于脆性破坏。
了解了破坏形式，接下来我们看看混凝土构件受剪计算的方法。
在我国的混凝土结构设计规范中，对于混凝土梁的受剪计算，主要考虑了混凝土和箍筋共同承担剪力的作用。
计算时，需要考虑多个因素，如混凝土强度、箍筋强度、截面尺寸、剪跨比等。
混凝土提供的抗剪承载力与混凝土的强度以及截面尺寸有关。
一般来说，混凝土强度越高，截面尺寸越大，混凝土所能提供的抗剪能力就越强。
箍筋承担的剪力则与箍筋的面积、强度以及间距等有关。
箍筋的间距越小，面积越大，强度越高，所能承担的剪力就越大。
对于剪跨比，它是影响受剪承载力的一个重要因素。
当剪跨比小于15 时，需要对受剪承载力进行相应的调整。
在实际计算中，我们通常先根据构件的截面尺寸和混凝土强度确定混凝土所能承担的剪力，然后根据箍筋的配置计算箍筋承担的剪力，两者之和即为构件的受剪承载力。
混凝土抗震设计中的抗剪性能
混凝土抗震设计中的抗剪性能混凝土结构在地震中具有重要的作用，而其中的抗剪性能是确保结构安全的关键因素之一。
本文将探讨混凝土抗震设计中的抗剪性能及其重要性，并介绍一些常用的增强措施。
一、抗剪性能的重要性抗剪性能是指混凝土结构在承受横向力作用下的能力。
地震时，混凝土结构所承受的主要力是剪力力，因此抗剪性能对于结构的整体稳定性和安全性至关重要。
抗剪性能不仅影响结构的承载力，还会直接影响其变形能力。
如果混凝土结构的抗剪性能不足，可能导致结构出现剪切破坏，进而引发结构的倒塌。
而良好的抗剪性能能够有效地吸收地震能量，减小结构的损伤，并且提高结构的耐久性。
二、混凝土抗剪性能的设计方法1. 剥落预防剥落是指混凝土中出现的大规模剥离现象，一旦出现剥落，会导致结构的整体受力性能下降，从而危及结构的安全。
因此，在混凝土结构的抗剪设计中，预防剥落是一项重要的任务。
为了解决剥落问题，可以采取以下措施：（1）增设横向钢筋：通过在混凝土构件的受力区域内增设横向钢筋，增加钢筋与混凝土的粘结力，提高结构的抗剪强度，从而减少剥落的风险。
（2）梁柱连接处的加固：梁柱连接处是结构中容易出现剥落现象的关键部位。
针对梁柱连接处，可以使用加劲筋等增强措施，提高结构在剪力作用下的整体稳定性。
2. 梁的抗剪加固设计梁是混凝土结构中承受剪力力的主要构件，其抗剪能力的设计至关重要。
以下是一些常用的梁的抗剪加固设计方法：（1）加大梁的截面尺寸：通过增加梁的截面尺寸，可以提高梁的抗剪承载力，增加结构的安全性能。
（2）设置剪力加固筋：在梁的受力区域内设置剪力加固筋，可以有效地增加梁的抗剪承载力，提高结构的抗剪性能。
（3）使用剪力钢板：剪力钢板是在梁的截面上加固的一种常见方式，通过在梁底面粘贴钢板，可以提高梁的剪切抗力。
3. 柱的抗剪设计柱是混凝土结构中负责传递剪力力的重要构件，其抗剪性能的设计同样是必不可少的。
下面是一些柱的抗剪设计方法：（1）增加柱的截面尺寸：增大柱的截面尺寸可以提高柱的承载力和抗剪性能，从而增加结构的安全性。
混凝土梁受剪承载力试验技术规程
混凝土梁受剪承载力试验技术规程一、引言混凝土梁受剪试验是评估混凝土结构抗剪性能的重要手段之一，其结果可用于设计和验算混凝土结构。
本技术规程旨在规范混凝土梁受剪试验的操作步骤、要求及试验结果的处理方法。
二、试验设备及材料1. 试验设备：负荷试验机、应变测量系统、位移测量系统。
2. 试验材料：混凝土、钢筋、应变计。
三、试验前准备1. 结构设计：根据试验要求设计混凝土梁的结构尺寸、钢筋配筋、施工要求等。
2. 材料准备：购买或自行配制混凝土、钢筋、应变计，并按要求进行标识。
3. 构件制作：按设计要求制作混凝土梁，保证尺寸、配筋、浇筑质量等符合要求。
4. 室内养护：混凝土梁浇筑后，应进行室内养护，确保其强度达到试验要求。
四、试验操作步骤1. 安装试件：将混凝土梁放置在试验机上，按设计要求进行支撑。
2. 安装应变计：在混凝土梁上安装应变计，测量混凝土梁的应变变化。
3. 施加荷载：按设计要求施加荷载，记录荷载与位移的变化。
4. 观察裂缝：在试验过程中，观察混凝土梁的裂缝情况，并记录。
5. 停止试验：当混凝土梁出现失稳或破坏时，停止试验，记录此时的荷载与位移。
五、试验结果处理1. 计算破坏荷载：将试验中最大荷载记录为破坏荷载。
2. 计算极限剪应力：根据试验数据，计算混凝土梁的极限剪应力，公式如下：τ = P / (b·h)其中，τ为极限剪应力，P为破坏荷载，b为混凝土梁的宽度，h为混凝土梁的高度。
3. 绘制荷载-位移曲线：根据试验数据，绘制荷载-位移曲线，观察混凝土梁的变形性能。
4. 分析试验结果：根据试验结果，评估混凝土梁的抗剪性能是否符合设计要求。
六、注意事项1. 试验过程中应注意安全，避免人员和设备受到伤害。
2. 试验前应确保试件的尺寸、配筋、浇筑质量等符合设计要求。
3. 应变计的安装应准确无误，避免影响试验结果。
4. 试验数据应记录准确无误，避免影响试验结果。
5. 试验结束后，应及时清理试验设备和试件，保证下次试验的准确性。
5.4有腹筋梁的受剪性能1、有腹筋梁裂缝出现前后的应力状态
b —截面宽
s —沿构件长度方向箍筋的间距
①纵筋配筋率ρs 越大
，剪压区面积较大，提
高砼承受的剪力；
Vc
②ρs 大，还使纵筋的
fc’
销栓作用也增加；
③增大纵筋面积还可限
制斜裂缝的开展，增加
斜裂缝间的骨料咬合力
作用。
rs
混凝土结构设计原理 5.受弯构件斜截面承载力计算
⑷截面形状——T形截面有受压翼缘，增加了剪压
区的面积，对斜拉破坏和剪压破坏的受剪承载力有提 高（约20%），但对斜压破坏的受剪承载力并没有提 高。
混凝土结构设计原理
V c
f bh t0
5.受弯构件斜截面承载力计算
集中荷载作用
剪跨比 l
混凝土结构设计原理
Vc f t bh 0
5.受弯构件斜截面承载
对于有腹筋梁，在配箍率较低时， l 的影响是较大的 ；在配箍率中等时， l 的影响要小些；在配箍率较高
时， l 的影响则很小。
5.受弯构件斜截面承载力计算
fcu(Mpa)
V 300
250 200 150 100
50
0
λ=1.0 λ=1.5
20 40
λ=2.0 λ=2.5 λ=3.0
60 80 100 120 fcu
混凝土结构设计原理
⑶纵筋配筋率
5.受弯构件斜截面承载力计算
试验表明：梁的受剪承载力随纵筋的配筋率 s提高而 增大， l 小时，影响较大， l 大时，影响较小。
拉杆拱模型、平面比拟桁架模型、变角桁架模型、拱 -梳状齿模型、极限平衡理论等。各种理论计算结果不尽相
同，某些模型过于复杂，无法在实际设计中应用。
由于剪切破坏问题的复杂性，规范采用的斜截面承载力计算公 式是在大量试验的基础上，依据极限平衡理论，采用理论与经 验相结合的方法建立起来的。其基本上保证了构件必需的截面 尺寸和必需的配筋用梁，公式形式简单，设计计算方便。
混凝土梁剪切强度标准
混凝土梁剪切强度标准一、引言混凝土梁是建筑结构中常见的构件之一，而剪切强度是梁的重要性能之一。
因此，对混凝土梁剪切强度的标准制定具有重要意义。
本文将介绍混凝土梁剪切强度标准的相关内容。
二、混凝土梁剪切强度的定义混凝土梁剪切强度是指在梁受到剪力作用时，梁的抵抗力，即梁的最大剪应力所对应的剪切强度。
它是描述梁在承受剪力作用时的能力的重要参数。
三、混凝土梁剪切强度的计算方法混凝土梁剪切强度的计算方法有多种，其中常用的有承载力设计法、变形能设计法和应变能设计法等。
1. 承载力设计法承载力设计法是指通过分析梁的内力状态，根据材料的本构关系、极限强度理论等，计算出梁的承载力，从而得到梁的剪切强度。
其中，一般采用破坏理论来分析混凝土梁在受到剪力作用时的破坏形式。
常用的破坏形式有：① 剪切破坏；② 梁的翻转破坏；③ 剪切破坏和梁的翻转破坏同时出现。
2. 变形能设计法变形能设计法是指通过分析梁的内力状态，根据材料的本构关系、应变能理论等，计算出梁的变形能，从而得到梁的剪切强度。
其中，应变能理论是指材料在受力过程中所吸收的能量，即应变能。
3. 应变能设计法应变能设计法是指通过分析梁的内力状态，根据材料的本构关系、应变能理论等，计算出梁的应变能，从而得到梁的剪切强度。
其中，应变能理论是指材料在受力过程中所吸收的能量，即应变能。
四、混凝土梁剪切强度的标准混凝土梁剪切强度的标准主要有两种，即国际标准和国家标准。
1. 国际标准目前，国际上常用的混凝土梁剪切强度标准有：① ASTM标准：美国材料和试验协会制定的标准；② BS标准：英国标准；③ DIN标准：德国标准；④ JIS标准：日本工业标准。
2. 国家标准我国目前常用的混凝土梁剪切强度标准有：① JGJ/T 23-2011《建筑结构混凝土结构设计规范》；② GB50010-2010《混凝土结构设计规范》。
五、混凝土梁剪切强度标准的具体要求混凝土梁剪切强度标准的具体要求包括以下几个方面：1. 材料要求混凝土梁剪切强度标准中对混凝土和钢筋等材料的要求包括：混凝土强度等级、钢筋强度等级、混凝土骨架的抗拉强度、混凝土的抗压强度、混凝土的抗剪强度、混凝土的变形性能等。
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X 0, b h Y 0,V b h
c 1 0 c 1 0
s
As
sAs
a
c 1h0
h0
1 M 0,Vc a cb1h0 (h0 2 1h0 )
Vc
fc
0.24 0.12
c
fc
s s 0 . 24 0 . 06 fc Vc fc 0 . 5 0 . 24 s s
第六章 构件受剪性能
同济大学土木工程学院建筑工程系 顾祥林
一、概述
弯剪段（本章研究的主要内容）
P
P
弯筋 箍筋
统称腹筋----帮助混凝土 梁抵御剪力
有腹筋梁----既有纵筋又有腹筋 无腹筋梁----只有纵筋无腹筋
h s b
纵筋
Asv1
Asv nAsv1
箍筋肢数
二、简支无腹筋梁的抗剪机制
1. 构件的开裂
c s i b u c i d v
b
sin
五、影响有腹筋梁抗剪承载力的因素
1. 剪跨比----和无腹筋梁类似
V f cbh0
P
P
0.4 0.3
a
a
0.2
0.1
0 斜压 1 2 剪压 3 4 斜拉 5
五、影响有腹筋梁抗剪承载力的因素
2. 混凝土的强度与腹筋的配筋量
混凝土的强度提高
抗剪承载力提高
2. 裂缝的发展及破坏形态
>3且腹筋配置量较小时，斜拉破坏，腹筋用量太少，起不到应有的作用
四、有腹筋梁的抗剪机制
2. 裂缝的发展及破坏形态
设计时应避免出 现此二种破坏形 态
四、有腹筋梁的抗剪机制
3. 抗剪机制
以剪压破坏为例
Vc
Cc
‘ Vi
Vd a Tv Ts Tb
Vu
X 0, C T V cos 'T cos Y 0,V V V sin V T T
1. 构件的开裂
P P h0 h
引入一概念：剪跨比
a a
As b
计算剪跨比
广义剪跨比
a h Va Vh M Vh 0 0 0
反映了集中力作用截面处弯矩M和剪力V的比例关系
二、简支无腹筋梁的抗剪机制
2. 裂缝的发展及破坏形态
<1时斜压破坏
二、简支无腹筋梁的抗剪机制
2. 裂缝的发展及破坏形态
h0 h
七、实用抗剪承载力计算公式
抗剪承载力的下限
s
P P
Vu min Vc
无腹筋梁的抗剪承载力
s
八、有轴力作用构件抗剪承载力
1. 轴向力对抗剪承载力的影响
N V N 当箍筋的用量不多时
当配置足够量的箍筋时 a 压剪
M=Va
弯剪
拉剪 V=M/a
八、有轴力作用构件抗剪承载力
2. 有轴向压力作用构件的抗剪承载力
D
nvhcorctg D
D
Vy/hcor y
hcorctg
N
M 3V ctg hcor 2
M V ctg hcor 2
s
nv
Asv f yv s
Vu nv hcor ctg f yv Asv hcor ctg s
六、受弯构件抗剪承载力分析
2. 有腹筋梁的抗剪承载力
配置弯筋和箍筋的受弯构件的 抗剪承载力
s
s P P
Vu Vc Vs 0.8 f y Asb sin s
考虑到弯筋位于斜裂缝顶端时达不到 屈服强度而引入的修正系数
七、实用抗剪承载力计算公式
bf ’ h0 h As b hf ’ h0 as bf ’ h
抗剪承载力的上限
矩形截面取h0；T形取h0-hf ’；I形取h-hf ’-hf
P P h0 h
tp
2
2
4
2
cp
2
2
4
2
A a a
As
A
nAsv1 I0
b
（E-1）As
VS bI0
当tpmax>ft时，梁的剪弯段开裂，出现斜裂缝 根据a的不同 (M和V比值不 同)
裂缝可能由截面中部开始出现（腹剪裂缝）
裂缝可能由截面底部开始出现
二、简支无腹筋梁的抗剪机制
P/2
七、实用抗剪承载力计算公式
不配箍筋的一般板类受弯构件 的抗剪承载力
Vu 0.7 h f t bh0
800 h h 0
1/ 4
时，取h0 800 h0 800 时，取h0 2000 h0 2000
七、实用抗剪承载力计算公式
f bh ' f bh f bh c 0 t 0 c 0
六、受弯构件抗剪承载力分析
2. 有腹筋梁的抗剪承载力
单元左侧： N Vctg
D V / sin
P 简化成桁架 h
b 取一含有完整斜裂缝 的单元段分析
M V ctg hcor 2
Asv1
Nt
M V ctg hcor 2
M
hcorcos
M V Nb ctg hcor 2
V
N D
hcor
hcorctg
M V ctg hcor 2
六、受弯构件抗剪承载力分析
2. 有腹筋梁的抗剪承载力
单元右侧： M Vhcor ctg
Nt ' M Vhcor ctg V ctg hcor 2 M V ctg hcor 2
八、有轴力作用构件抗剪承载力
反弯点 当N>0.3fcA时，取N=0.3fcA
A 1.75 Vu f t bh0 f yv sv h0 0.07 N 1.0 s
柱的净高 框架柱： H / 2h （假定反弯点在柱中点 ） n 0 当 1时，取 1；当 3时，取 3 均布荷载: 1.5 其它构件: 1.5时，取 1.5 , a / h0 集中荷载为主时 3.0时，取 3.0
Vc
c 1h0
h0
sAs
a
fc
0.2 0.1
fc
0.0089 0.095
c
fc
0.104(
c
fc
)2
=2
=1
=3
回归： 0.24 0.12 c fc fc
=4 =5
0.1
0.2
0.3
0.4
0.5
0.6
0.7
0.8
0.9
1.0
c fc
六、受弯构件抗剪承载力分析
sv
f yv ft
矩形、T形、I形截面的一般受弯构件
七、实用抗剪承载力计算公式
q P
Asv 1.75 Vu f t bh0 f yv h0 1.0 s
集中荷载下或集中荷载 引起的支座边缘的剪力 占总剪力75%以上的独 立梁 L0 P/2+qL0/2
P/2 0.75 P / 2 qL0 / 2
N
M 3V ctg hcor 2
y
M V ctg hcor 2
六、受弯构件抗剪承载力分析
2. 有腹筋梁的抗剪承载力
设Nv为单位长度上箍筋的拉力则有：
Vctg Vctgtg N Vy/hcor
nv hcor ctg Vtgctg nv hcor Vtg
当箍筋屈服时
在一定的范围内，
腹筋配筋率增大
抗剪承载力提高
六、受弯构件抗剪承载力分析
1. 无腹筋梁的抗剪承载力
Vc Cc
忽略ViVd
Vi
Vd Vu Ts
c 1h0
h0
1h0
As b h0 h
Vc
sAs
a
a
X 0, b h Y 0,V b h
c 1 0 c 1 0
N
M+Vhcorctg
M V ctg hcor 2
M 3V ctg hcor 2
六、受弯构件抗剪承载力分析
2. 有腹筋梁的抗剪承载力
在所取的单元体上，沿水平面 再切一单元体，则切面混凝土 的斜向压力产生两个分量右侧：
M V ctg hcor 2
hcorcos
M V ctg hcor 2
As b
当hw/b 4时 当hw/b>6时
当4<hw/b6时
Vu Vu max 0.25c f cbh0 Vu Vu max 0.20c f cbh0
按线性插值
As’
hf ’
As hf
b
bf
对T形或I形截面的简支受弯构件， 当有实际经验时，
Vu Vu max 0.30c f cbh0
开裂后，腹筋的应力增大，限制了斜裂缝的发展，提高了抗 剪承载力
四、有腹筋梁的抗剪机制
2. 裂缝的发展及破坏形态
<1或较大但腹筋配置较多时，斜压破坏，腹筋在破坏时未屈服
四、有腹筋梁的抗剪机制
2. 裂缝的发展及破坏形态
1 3时，剪压破坏，腹筋屈服后，剪压区混凝土压碎
四、有腹筋梁的抗剪机制
s
As
由后二式
实际上是剪压区 的加载规律
1 M 0,Vc a cb1h0 (h0 2 1h0 )
fc
1 0.51 c fc