斜截面承载力计算

随P 裂缝数 ,W Va , 沿纵筋的混凝土保护层 也可能被撕裂,Vd ,其中一条斜裂缝发展为主要斜裂 缝----临界斜裂缝.无腹筋梁此时如同拱结构,纵筋成 拱的拉杆.
常见的破坏:临界斜裂缝的发展导致混凝土剪压区高 度的不断减小,最后在切应力和压应力的共同作用下, 剪压区混凝土被压碎(拱顶破坏),梁发生破坏.
的受剪承载力来防止由于配箍率而过高产生斜压破坏 ◆ 受剪截面应符合下列截面限制条件
h 当
w
4 时，
V 0.25 f bh
c c
b hw 6 时， V 0.20 c f c bh0 当 b hw < < 6 时，按直线内插法取用。 当4 b
0
上式表明梁的斜截面受剪 承载力的上限,相当于限制 了梁所必须具有的最小截 面尺寸,在只配有箍筋下也 限制了最大配筋率.如不满 足 ?
h 当
w
4 时，
V 0.25 f bh
c c
b hw 6 时， V 0.20 c f c bh0 当 b hw < < 6 时，按直线内插法取用。 当4 b
0
c为高强混凝土的强度折减系 数，当fcu,k ≤50N/mm2时，c =1.0，当fcu,k =80N/mm2时c
表 5-3 梁中箍筋最小直径(mm) 梁高 h(mm) h≤800 h >800 箍筋直径 6 8
5.2 受弯构件斜截面设计方法
第5章 钢筋混凝土受弯构件斜截面承载力计算
2、截面限制条件 上限值---最小截面尺寸和最大配筋率 ◆ 当配箍率超过一定值后，则在箍筋屈服前，斜压杆混凝土已 压坏，故可取斜压破坏作为受剪承载力的上限。 ◆ 斜压破坏取决于混凝土的抗压强度和截面尺寸。
◆ 《规范》是通过控制受剪截面剪力设计值不大于斜压破坏时
★斜裂缝出现后，受剪面积的减小 使受压区混凝土剪力增大(剪压区)
5.1 概述
第5章 钢筋混凝土受弯构件斜截面承载力计算
二.无腹筋梁的受剪性能 斜裂缝出现后梁中受力状态的变化
★斜裂缝出现前，支座附近截面 a-a的钢筋应力ss与Ma成正比；
Va Vd
Vc
Ma Mb
★裂缝出现后,与斜裂缝相交处的 纵筋应力,由于斜裂缝的出现而突然 增大.因截面a-a 的钢筋应力ss取决 于临界斜裂缝顶点截面b-b处的Mb， 即与Mb成正比, Mb比Ma大很多 ★因此，斜裂缝出现使支座附近的 ss与跨中截面的ss相近，这对纵筋 的锚固提出更高的要求。
V Vu Vcs Vsb
Vcs 0.7 f t bh0 1.25 f yv Asv h0 s
V
C
Vsb 0.8 f y Asb sin
T VSV
其中Vcs混凝土和箍筋共同作用的抗剪力， Vsb为弯起钢筋的抗剪力。
5.2 受弯构件斜截面设计方法
第5章 钢筋混凝土受弯构件斜截面承载力计算
配箍率应满足
Asv ft r sv r sv ,min 0.24 bs f yv
b
5.2 受弯构件斜截面设计方法
s
第5章 钢筋混凝土受弯构件斜截面承载力计算
表 5-2 梁中箍筋最大间距 smax(mm)
梁高 h(mm) 150<h≤300 300<h≤500 500<h≤800 h >800 V>0.7ftbh0 150 200 250 300 V≤0.7ftbh0 200 300 350 400
第5章 钢筋混凝土受弯构件斜截面承载力计算
六. 受弯构件斜截面设计方法
1、受弯构件斜截面受剪承载力计算
1/ 4
800 h V Vu VC 0.7h ft bh0 h 0
(2)有腹筋梁
(1)无腹筋梁
当h0小于800mm时 取h0=800mm 当h0≥2000mm时取 h0=000mm VC
第5章 钢筋混凝土受弯构件斜截面承载力计算
2、截面限制条件 上限值---最小截面尺寸和最大配筋率 ◆ 当配箍率超过一定值后，则在箍筋屈服前，斜压杆混凝土已 压坏，故可取斜压破坏作为受剪承载力的上限。 ◆ 斜压破坏取决于混凝土的抗压强度和截面尺寸。
◆ 《规范》是通过控制受剪截面剪力设计值不大于斜压破坏时
6 尺寸效应——梁高度很大时，撕裂裂缝比较明显，销栓作用 大大降低，斜裂缝宽度也较大，削弱了骨料咬合作用。试验表 明，在保持参数fc、r、 相同的情况下，截面尺寸增加4倍，受 剪承载力降低25%~30%。对于高度较大的梁，配置梁腹纵筋， 可控制斜裂缝的开展。配置腹筋后，尺寸效应的影响减小。 7 其他因素 预应力、梁的连续性等
◆ 《规范》是通过控制受剪截面剪力设计值不大于斜压破坏时
的受剪承载力来防止由于配箍率而过高产生斜压破坏 ◆ 受剪截面应符合下列截面限制条件 hw截面腹板高度 h ★ 矩形截面取hw=h0 w 4 时， V 0.25 f bh 当 ★ T形截面取hw=h0-hf' c c 0 b ★ 工形截面取hw=h0 -hf' -hf hw 6 时， V 0.20 c f c bh0 当 b b为矩形截面的宽度 hw < < 6 时，按直线内插法取用。 或T形截面和工形截面的 当4 b 腹板宽度
随力的增加
几条斜裂缝
弯剪型
其中一条发展为临界斜裂缝
沿这条临界斜裂缝发生破坏
2. 破坏特征
腹剪型
5.1 概述
第5章 钢筋混凝土受弯构件斜截面承载力计算
二. 无腹筋梁的受剪性能 斜裂缝出现后梁中受力状态的变化 ★开裂前的剪力全截面承担,开裂后 则主要由剪压区承担,混凝土切应力 Vc 大大增大
Va Vd
=0.8，其间线性插值，P125。
5.2 受弯构件斜截面设计方法
第5章 钢筋混凝土受弯构件斜截面承载力计算
2、截面限制条件 上限值---最小截面尺寸和最大配筋率 ◆ 当配箍率超过一定值后，则在箍筋屈服前，斜压杆混凝土已 压坏，故可取斜压破坏作为受剪承载力的上限。 ◆ 斜压破坏取决于混凝土的抗压强度和截面尺寸。
5.1 概述
第5章 钢筋混凝土受弯构件斜截面承载力计算
二.无腹筋梁的受剪性能 斜裂缝出现后梁中受力状态的变化
★纵筋拉应力的增大导致钢筋与混 凝土间粘结应力的增大,有可能出 现沿纵筋的粘结裂缝或撕裂裂缝。
Vd¬ £ TaÖ ¡ Tb
Tb
Ma Mb
5.1 概述
第5章 钢筋混凝土受弯构件斜截面承载力计算
P
±¹ Ð Ñ Æ » µ
梁的受剪破坏都是脆性的 ◇斜拉破坏为受拉脆性破坏， 脆性性质最显著； ◇斜压破坏为受压脆性破坏；
ô Ñ ¼ ¹ Æ » µ ±­ Ð À Æ » µ
◇剪压破坏界于受拉和受压 脆性破坏之间。
不同破坏形态的原因主要是 由于传力路径的变化引起应 力状态的不同而产生的。
f
5.1 概述
■
■
■ ■ ■
剪跨比 较大，主压应力角度较小，拱作用较小。 剪力主要依靠拉应力（梁作用）传递到支座， 一旦出现斜裂缝，就很快形成临界斜裂缝，荷载传递路线 被切断，承载力急剧下降，脆性性质显著。 破坏是由于混凝土（斜向）拉坏引起的，称为斜拉破坏。 斜拉传力机构，取决于混凝土的抗拉强度。
5.1 概述
第5章 钢筋混凝土受弯构件斜截面承载力计算
◆
规范取无腹筋梁的受剪承载力Vu与fc成正比，这在普通强度 等级情况下近似成立。
◆ ◆ ◆
试验表明，随着混凝土强度的提高，Vu与 ft 近似成正比。
事实上，斜拉破坏取决于ft ，剪压破坏也基本取决于ft，只 有在剪跨比很小时的斜压破坏取决于fc。
◆
而斜压破坏可认为是受剪承载力的上限。
第5章 钢筋混凝土受弯构件斜截面承载力计算
5.1 概述
第5章 钢筋混凝土受弯构件斜截面承载力计算
Vc f t bh0
¼ ¿ ô ç ± È (a) ¼ ¯ Ö Ð º É Ô Ø
5.1 概述
第5章 钢筋混凝土受弯构件斜截面承载力计算
5.1 概述
2 腹筋的数量 ◆ 腹筋由箍筋和弯起钢筋组成 ◆ 腹筋的数量增多，斜截面的承载力增大。 3 混凝土强度等级 剪切破坏是由于混凝土达到复合应力（剪压）状态下强度 而发生的。所以混凝土强度对受剪承载力有很大的影响。
◆ 纵筋相当于下弦拉杆
T V VSV
5.1 概述
第5章 钢筋混凝土受弯构件斜截面承载力计算
四.影响斜截面受力性能的主要因素
1 剪跨比
M s 2 bh0 V bh0
M s Vh0
对集中荷载简支梁
M a h0 h0 Vh0
a
反映斜截面抗剪强度变化规律和区分各种 剪切破坏形态发生条件的参数
第5章 钢筋混凝土受弯构件斜截面承载力计算
第5章 钢筋混凝土受弯构件斜截面承载力计算 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， 而在剪力较大的区段，则 会产生斜截面受剪破坏。
5.1 概述
第5章 钢筋混凝土受弯构件斜截面承载力计算
一.斜裂缝的形成及斜截面的破坏特征 1.斜裂缝的形成
5.2 受弯构件斜截面设计方法
第5章 钢筋混凝土受弯构件斜截面承载力计算
下限值---最小配箍率和箍筋最大间距
◆ 当配箍率小于一定值时，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，其受剪承载力与无腹筋梁基本相同。
◆ 当剪跨比较大时，可能产生斜拉破坏。 ◆ 为防止这种少筋破坏，《规范》规定当V>0.7ftbh0时，
5.1 概述
第5章 钢筋混凝土受弯构件斜截面承载力计算
五.斜截面破坏的形态
影响有腹筋梁破坏形态的主要因素有剪跨比 和配箍率rsv
Asv nAsv1 r sv bs bs
s
斜拉破坏
b
剪压破坏 斜压破坏
5.1 概述
第5章 钢筋混凝土受弯构件斜截面承载力计算
◆斜拉破坏
（ >3）的无腹筋梁或腹筋过少的有腹筋梁
的受剪承载力来防止由于配箍率而过高产生斜压破坏 ◆ 受剪截面应符合下列截面限制条件
h 当
w
4 时，
V 0.25 f bh
c c
b hw 6 时， V 0.20 c f c bh0 当 b hw < < 6 时，按直线内插法取用。 当4 b
0
hw
hw
hw
5.2 受弯构件斜截面设计方法
◆剪压破坏 （1< <3）适中的无腹筋 梁或腹筋适宜的有腹筋梁
■ ■
剪跨比较小，有一定拱作用
斜裂缝出现后，部分荷载通过拱作用传递到支座，承载 力没有很快丧失，荷载可以继续增加，并出现其它斜裂缝。 ■ 最后，拱顶处混凝土在剪应力和压应力的共同作用下，达 到混凝土的复合受力下的强度而破坏。 部分拱作用，部分斜拉传递，取决于混凝土的复合应力下 （剪压）的强度。
矩形、T形和工形截面的一般无弯起钢筋受弯构件抗剪公式：
Vu 0.7 f t bh0 1.25 f yv
Asv h0 s
集中荷载作用下的独立梁
Asv 1.75 Vu f t bh0 1.0 f yv h0 1.0 s
5.2 受弯构件斜截面设计方法
第5章 钢筋混凝土受弯构件斜截面承载力计算
5.1 概述
第5章 钢筋混凝土受弯构件斜截面承载力计算
三.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
◆ 斜裂缝间齿状体混凝土有如
斜压腹杆
◆ 箍筋的作用有如竖向拉杆 ◆ 临界斜裂缝上部及受压区混
VC C
凝土相当于受压弦杆
4 纵筋配筋率——纵筋配筋率越大，受压区面积越大，受剪面 积也越大，并使纵筋的销栓作用也增加。同时，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。
5 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（20%），但对斜 压破坏的受剪承载力并没有提高。
2、截面限制条件 上限值---最小截面尺寸和最大配筋率 ◆ 当配箍率超过一定值后，则在箍筋屈服前，斜压杆混凝土已 压坏，故可取斜压破坏作为受剪承载力的上限。 ◆ 斜压破坏取决于混凝土的抗压强度和截面尺寸。
◆ 《规范》是通过控制受剪截面剪力设计值不大于斜压破坏时
的受剪承载力来防止由于配箍率而过高产生斜压破坏 ◆ 受剪截面应符合下列截面限制条件
■
5.1 概述
第5章 钢筋混凝土受弯构件斜截面承载力计算
◆斜压破坏
（<1）.
■
剪跨比很小，拱作用很大。荷载主要通过拱作用传递到支座。
■
■ ■
主压应力的方向沿支座与荷载作用点的连线。
最后拱上混凝土在斜向压应力的作用下受压破坏。 斜压传力机构，取决于混凝土的抗压强度。
5.1 概述
第5章 钢筋混凝土受弯构件斜截面承载力计算