42011-2012(2)第四章斜截面承载力

腹筋间距过大，可能出现不与腹筋相交的斜裂缝，腹
筋无从发挥作用。
较密的箍筋对抑制斜裂缝宽度有利。 限制腹筋的最大间距。s
s max
当配箍率小于一定值，斜裂缝出现后，箍筋因不能承担斜
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，发生突然性的脆性破坏。
为防止斜拉破坏，规范规定当KV>Vc时，配箍率应满足：
HPB235钢筋 HRB335钢筋
Asv sv sv min 0.15 % bs
sv min
Asv sv min 0.10% bs ——箍筋的最小配筋率。
sv
规范规定箍筋的最大间距满足书上表4-1的要求
六 抗剪配筋计算步骤
作梁的剪力图。
确定斜截面承载力计算的截面位臵。
1 4
h
截面高度影响系数,
当h0 800m m时，取h0 800m m， 当h0 2000 m m时，取h0 2000 mm
若不能满足承载力要求，可以配臵弯起钢筋，则可以 不考虑截面高度影响系数。
KV Vu Vc Vsb 0.7 ft bh0 f y Asb sin s
与 fcu 近似成正比。
斜压破坏是受剪承载力的上
限。
3 箍筋配筋率及其强度
配箍率
Asv nAsv1 sv bs bs
Asv——设臵在同一截面内的箍筋截面 面积； 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。
Vu/bh0
ρsvfyv
配箍率对梁抗剪能力的影响
M 广义剪跨比： Vh0 a 计算剪跨比： h0
a
集中荷载简支梁
h0
斜拉破坏（ >3）
一出现斜裂缝，很快形成临界斜裂缝，延伸到梁顶，
整个截面裂通。
承载力急剧下降，破坏荷载较小，脆性性质显著。
混凝土余留截面上剪应力上升，因主拉应力超过混凝
土抗拉强度而拉坏，称为斜拉破坏。 a P P
屈服强度。
腹筋配臵较适当发生剪压破坏。破坏由于腹筋屈服不
能再控制斜裂缝开展，使斜裂缝顶端混凝土余留截面
发生剪压破坏。
无腹筋梁斜截面受剪承载力很低，且破坏时呈 脆性，一般的梁内都需设臵腹筋。配臵腹筋是提 高梁斜截面受剪承载力的有效方法。在配臵腹筋
时，一般首先配臵一定数量的箍筋，当箍筋用量
较大时，则可同时配臵弯起钢筋。
如果构件能适应上述这些应力的变化，就能在斜裂缝出 现后重新建立平衡，否则构件会立即破坏。
二 有腹筋梁斜截面破坏形态和受力分析
有腹筋梁除剪跨比对破坏形态有影响外，腹筋数量是也 影响着破坏形态的发生。
腹筋配臵过少梁的破坏特征与无腹筋梁相似，发生斜
拉破坏。
腹筋配臵过多，发生斜压破坏，破坏时腹筋未能达到
且满足：
Vsb 0.8 f tbh0
与斜裂缝相交的弯筋应力达到抗拉强度设计值。
Asb —同一弯起平面内弯筋截面面积；
s —弯筋与构件纵向轴线的夹角。
八 箍筋构造
(一)箍筋的形状 箍筋常用封闭式，配有受压钢筋的梁，须用封闭式。 绑扎骨架中双肢箍筋最多能扎结 4根排在一排的纵向受压 钢筋，否则应用四肢箍筋； 当梁宽大于400mm，一排纵向受压钢筋多于3根时，也应用 四肢箍筋。 (二)箍筋最小直径 梁高h>800mm， ≮8mm； 梁高h≰800mm， ≮ 6mm； 有纵向受压钢筋时，≮ d／4 箍筋直径≯10mm。
第三节 受弯构件斜截面受剪承载力计算 一 基本计算公式
Vc C Qs
Vsb Vsv Vu
Vu Vc Vsv Vsb
V
D
Vu
KV S Vu
二 仅配箍筋梁的受剪承载力的计算公式
Vu Vcs Vc Vsv
Vc —混凝土的受剪承载力； Vsv —箍筋的受剪承载力；
Vcs
hw / b 4.0
KV 0.25 f cbh0
KV 0.2 f cbh0
hw / b 6.0
中间值按直线内插计算
式中 V——支座边缘截面的剪力设计值；
b——矩形截面的宽度，T形或工形截面的腹板宽度； hw——截面的腹板高度。
hw b
矩形
hw b
T形
hw
b
工形
若验算不满足要求？
五 防止腹筋过少过稀
Vcs 0.7 f t bh0 1.0 f yv Asv h0 s
DL规范对以承受集中力为主的矩形截面独立梁给出计算公式： Asv Vcs 0.5 f t bh0 1.0 f yv h0 s ft—— 混凝土轴心抗拉强度设计值；
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。
KV Vu或V Vu 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； 提高混凝土强度等级。 纵筋弯起成为斜筋或加焊斜筋；
纵筋可弯起时，用弯起纵筋抗剪可收到较好的经济效果。
三 配臵了弯起钢筋梁的受剪承载力
Vsb Tsb sin s f y Asb sin s
KV Vu Vc Vsv f y Asb sin s
四、构件截面尺寸或混凝土强度等级的下限
配箍率超过一定值，箍筋屈服前，斜压杆混凝土已压坏，
取斜压破坏为受剪承载和截面尺寸。
为防止发生斜压破坏和斜裂缝开展过大，
规范规定，构件截面需满足：
当其他条件相同时，配箍率和箍筋强度的乘积对梁的抗 剪承载力大致成线性关系。
4 弯起钢筋 梁的抗剪承载力随弯起钢筋的截面面积和强度成线性提高。
5 纵筋配筋率
越大，压区面积越大，受剪面积也越大，并使纵筋的销栓 作用也增加。增大纵筋面积还可限制斜裂缝的开展，增加骨 料咬合力。 6 其他因素 T形截面受压翼缘增加了剪压区面积，使斜拉破坏和剪压破 坏的受剪承载力提高20%，但对斜压破坏承载力没影响。 构件类型（连续梁、简支梁）、受力状态等。
受弯构件在荷载作用下，
同时产生弯矩和剪力。
在弯矩区段，产生正截面
受弯破坏；
在剪力较大的区段，产生
斜截面受剪破坏。
荷载小时钢筋混凝土梁应
力状态同匀质弹性梁。
★匀质弹性材料梁应力状态
1
. . .
tp


a)

2
1
cp
>45° 45°
My0 I0

1 3


Vs0 bI 0
b)
重要的承受集中力为主的独立梁：水电站厂房中的吊车 梁、大坝的门机轨道。
ft—— 混凝土轴心抗拉强度设计值； 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。
DL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：
综合性的。
第二节 影响斜截面破坏承载力的主要因素
1 剪跨比
随剪跨比的减小，斜
截面受剪承载力增高。
对于有腹筋梁，λ对
梁的受剪承载力的影响 与腹筋多少有关。
M 2 bh0 V bh0
M a Vh0 h0

剪跨比反映了弯矩和剪力的相对大小，也是正应力和剪应
<45°
2 2 tp 2 4
2 2 cp 2 4

由于弯矩和剪力共同作用下，M和V在截面上分别产
生正应力和剪应力，引起主拉应力和主压应力，当主拉应
力tp > ft时，即产生斜裂缝，其破坏面与梁轴斜交。 ––– 称斜截面破坏。
剪弯型
由于最大正应力出现的位臵不同，
斜拉破坏为受拉脆性破坏，
脆性性质最显著；
ô Ñ ¼ ¹ Æ » µ ±­ Ð À Æ » µ
斜压破坏为受压脆性破坏，
脆性性质显著；
剪压破坏界于受拉和受压
脆性破坏之间。
f
取斜裂缝顶点左边为隔离体：
斜截面上平衡MA和VA的力有： D ①纵向钢筋的拉力T； ②余留剪压面 (AA') 上混凝土 C 承担的剪力Vc及压力C； VA ③骨料咬合力 Va 的垂直分量 Vy ； ④纵筋的“销栓力” Vd 。 力的平衡：
主压应力的方向为沿支座与荷载作用点的连线。
靠近支座梁腹部出现大体平行的斜裂缝，梁腹被分割成
几个倾斜的受压柱体。
梁腹混凝土因主压应力过大被斜向压碎，称为斜压破坏
a P P
★破坏取决于混凝土的抗压强度。
无腹筋梁的斜截面受剪破坏形态
P
±¹ Ð Ñ Æ » µ
无腹筋梁的受剪破坏都是
脆性的。
—混凝土和箍筋的受剪承载 力
V sv
取决于斜裂缝的水平投影长度和箍筋的数量。
SL规范对一般受弯构件给出计算公式： Asv Vcs 0.7 f t bh0 1.25 f yv h0 s SL 规范对重要的承受集中力为主的独立梁给出计算公式：
Vcs 0.5 f t bh0 1.0 f yv Asv h0 s
(三)箍筋的布臵
按计算需要箍筋时，可沿梁全长均匀布臵，也可在梁
端剪力大处布得密些。
按 计 算 不 需 箍 筋 时 ， h>300mm ， 仍 沿 全 梁 布 臵 ；
h≰300mm ，在端部各 1/4 跨度内布；有集载时，仍沿梁全 长布臵。
d>25mm 受压钢筋绑扎搭接接头两个端面外 100mm 内设两
有腹筋简支梁斜裂缝出现前后的受力状态
斜裂缝出现前，腹筋的应力很小，腹筋对阻止和推