受弯构件斜截面的受力性能与设计

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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

《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

第五章受弯构件斜截面承载力的计算

第五章受弯构件斜截面承载力的计算内容的分析和总结钢筋混凝土受弯构件有可能在弯矩W和剪力V共同作用的区段内，发生沿着与梁轴线成斜交的斜裂缝截面的受剪破坏或受弯破坏。

因此，受弯构件除了要保证正截面受弯承载力以外，还应保证斜截面的受剪和受弯承载力。

在工程设计中，斜截面受剪承载一般是由计算和构造来满足，斜截面受弯承载力则主要通过对纵向钢筋的弯起、锚固、截断以及箍筋的间距等构造要求来满足的。

学习的目的和要求1.了解斜裂缝的出现及其类别。

2.明确剪跨比的概念。

3.观解斜截面受剪破坏的三种主要形态。

4.了解钢筋混凝土简支梁受剪破坏的机理。

5.了解影响斜截面受剪承载力的主要因素。

6.熟练掌握斜截面受剪承载力的计算方法及适用条件的验算。

7.掌握正截面受弯承载力图的绘削方法，熟悉纵向钢筋的弯起、锚固、截断及箍筋间距的主要构造要求，并能在设计中加以应用。

§5-1 受弯构件斜截面承载力的一般概念一、受弯构件斜截面破坏及腹筋布置1．梁受力特点CD段：纯弯段正截面受弯破坏，配纵向钢筋受剪破坏：配腹筋（箍筋和弯筋）AC段：弯剪段斜截面受弯破坏：构造处理图5-1 无腹筋梁斜裂缝出现前的应力状态2．腹筋的布置·将梁中箍筋斜放与斜裂缝正交时受力状态最佳。

但施工难实现；难以适应由于异号弯矩、剪力导致斜裂缝的改变方向。

·在支座附近弯矩较小之处可采用弯起部分纵筋以抵抗部分剪力。

3．关于腹筋布置的规定⑴梁高h<150mm 的梁可以不设置箍筋。

⑵h=150~300mm 时，可仅在梁端各1/4跨度范围内配置箍筋。

当构件中部1/2跨度范围内有集中荷载时，应沿全长布置箍筋。

⑶h>300mm 时，全跨布置箍筋。

二、钢筋混凝土梁开裂前的应力状态1．应力计算方法：接近弹性工作状态，可根据材力公式计算梁中应力。

钢筋按应变相等、合力大小及作用点不变的原则换算成等效混凝土面积αE A s ，把钢筋混凝土的截面变成混凝土单一材料的换算截面，其几何特征值A 0、I 0、S 0、y 0。

05受弯构件斜截面受剪承载力计算

（2）计算并画出每根钢筋承担的弯矩Mui，如图中的①、②、③号钢筋)
Asi M ui M u As
图5－13
2、纵向钢筋的弯起（如图5－23） (1)钢筋理论充分利用点图中1、2、3点：是③、②、①号钢筋充分利用点（图5-23）；（2）钢筋理论不需要点图中的2、3、a点是③、②、①号钢筋不需要点（图5-23）；； (3) 以③号纵向钢筋弯起为例（图5-23）：将③号钢筋在E、F点弯起，在G、H点穿过中和轴进入受压区，对正截面抗弯消失。分别以E、F点作垂线与③号钢筋交于e、f点。以 G、H点作垂线与②号钢筋交于g、h点，Mu图变成 aigefhb，Mu图>M图，此称之包络图或称材料图
若不满足，则按计算配箍筋 ②最小配箍率（按计算配箍筋）
nAsv1 ft sv sv ,min 0.24 bs f yv
（3）按计算配置腹筋（限制剪压破坏）
当不满足上述（1）、（2）按计算配制箍筋Asv和弯起筋Asb
三、计算截面位置与剪力设计值的取值
1、计算截面位置：斜截面受剪承载力薄弱部位截面的抗剪能力沿梁长也是变化的。在剪力或抗剪
hw— 截面的腹板高度，矩形截面取有效高度h0， T形截面取有效高度减去翼缘高度，工形截面取腹板净高；
βc— 混凝土强度影响系数，（见表5－1）
hf h0 h0 h0 hf
hw
(b) hw = h0 – hf
h
hw hf
(a) hw = h0
(c) hw = h0 – hf – hf
图5－13 hw 取值示意图
临界斜裂缝。梁破坏时与斜裂缝相交的腹筋达
到屈服强度，剪压区的混凝土的面积越来越小，
达到混凝土压应力和剪应力的共同作用下的复

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。

混凝土结构设计原理-05章-受弯构件的斜截面承载力

第5章受弯构件的斜截面承载力
第5章受弯构件的斜截面承载力
主要内容
● ● ● ●
重点
斜裂缝、剪跨比及斜截面受剪破坏形态简支梁斜截面受剪机理斜截面受剪承载力计算公式及设计计算保证斜截面受剪承载力的构造措施
● 斜裂缝、剪跨比及斜截面受剪破坏形态 ● 简支梁斜截面受剪机理 ● 斜截面受剪承载力的设计计算 ● 保证斜截面受剪承载力的构造措施
图形。材料抵抗弯矩图：按实际配置的受力钢筋计算的各个
正截面受弯承载力 Mu 所绘制的图形。
5.5 保证斜截面受弯承载力的构造措施
第5章受弯构件的斜截面承载力
对承受均布荷载的单筋矩形截面简支梁：
Mu
As
fsd (h0
fsd As ) 2 fcdb
每根纵筋所承担的
M ui可近似按钢筋面积分配， M ui
5.4 斜截面受剪承载力计算
第5章受弯构件的斜截面承载力
公式的适用范围 ■ 截面的最小尺寸（上限值）为防止斜压破坏，要求：
0Vd (0.51 103 ) fcu,k bh0
否则，应加大截面尺寸或提高混凝土强度等级。 ■ 构造配箍条件（下限值）
0Vd (0.5 103 ) 2 f tdbh0
而略有降低。 T形截面梁的受剪承载力高于矩形截面梁。
5.4 斜截面受剪承载力计算
第5章受弯构件的斜截面承载力
2. 斜截面受剪承载力计算公式
由于抗剪机理和影响因素的复杂性，目前各国规范的斜
截面受剪承载力计算公式均为半理论半经验的实用公式。
《公路桥规》中的斜截面受剪承载力计算公式以剪压破
坏为建立依据，假定梁的斜截面受剪承载力Vu由剪压区混凝土的抗剪能力Vc、与斜裂缝相交的箍筋的抗剪能力Vsv 和与斜裂缝相交的弯起钢筋的抗剪能力Vsb 三部分所组成。

混凝土结构设计原理第五章受弯构件斜截面

弯终点
s
s
Asv . . h0 .... b
架立筋
箍筋纵筋
· · · ·
弯起点 as 弯起筋
箍筋及弯起钢筋有腹筋梁：箍筋、弯起钢筋（斜筋）、纵筋无腹筋梁：纵筋
第5章钢筋混凝土受弯构件斜截面承载力计算
2 无腹筋梁的受力及破坏分析梁斜裂缝中受力状态图：现将梁沿斜裂缝AAB切开，取出斜裂缝顶点左边部分脱离体。
第5章钢筋混凝土受弯构件斜截面承载力计算
拱形桁架模型此模型把开裂后的有腹筋梁看成为拱形桁架，其拱体是上弦
杆，裂缝间的齿块是受压的斜腹杆，箍筋则是受拉腹杆。如图所示；与梳形拱模型的主要区别：1）考虑了箍筋的受拉作用； 2）考虑了斜裂缝间混凝土的受压作用。
拱形桁架模型
第5章钢筋混凝土受弯构件斜截面承载力计算
当弯剪区的主拉应力tp>ft时，即产生与主拉应力迹线大致垂直的斜裂缝，故其破坏面与梁轴斜交－称斜截面破坏。
弯剪斜裂缝：裂缝下宽上窄斜裂缝的类型腹剪斜裂缝：中间宽两头窄
(a) 腹剪斜裂缝
(b) 弯剪斜裂缝
第5章钢筋混凝土受弯构件斜截面承载力计算
为了抵抗主拉应力的钢筋：弯起钢筋，箍筋
梁中设置纵向钢筋承担开裂后的拉力，箍筋、弯筋、纵筋、架立筋 ––– 形成钢筋骨架，如图所示。
B A Vc D c A
P
D C B A A
P
D C VA
Va Vd Ts B C a MB
(a)
MA
梁中斜裂缝的受力变化
第5章钢筋混凝土受弯构件斜截面承载力计算
D
C
B
A Vc D c
应力状态变化分析：
VA
Va T B Vd s C a MB

受弯构件斜截面的性能与设计

受弯构件斜截面计算
4、纵向钢筋配筋率
试验表明，梁的受剪承载力随纵向钢筋配筋率ρ的提高而增大。这主要是纵向受拉钢筋约束了斜裂缝长度的延伸，从而增大了剪压区面积的作用。二者大致成线性关系
受弯构件斜截面计算
截面尺寸的影响：对无腹筋梁的受剪承载力有影响，尺寸大的构件，破坏时的平均剪应力（τ=V/bh0），比尺寸小的构件要降低。有试验表明，在其他参数（混凝土强度、纵筋配筋率、剪跨比）保持不变时，梁高扩大4倍，受剪承载力可下降25%~30%。对于有腹筋梁，截面尺寸的影响将减小。截面形式的影响：主要是指T形截面梁，其翼缘大小对受剪承载力有一定影响。适当增加翼缘宽度，可提高受剪承载力25%，但翼缘过大，增大作用就趋于平缓。另外，梁宽增厚也可提高受剪承载力。其他因素：截面形式、轴向压应力、梁的连续性
§4-6 构造要求
4.1 概述
在主要承受弯矩的区段内，产生正截面受弯破坏；
而在剪力和弯矩共同作用的支座附近区段内，则会产生斜截面受剪破坏或斜截面受弯破坏。
纯弯段
剪弯段
剪弯段
受弯构件斜截面计算
如图所示，简支梁在两个对称荷载作用下产生的效应是弯矩和剪力。在梁开裂前可将梁视为匀质弹性体，按材力公式分析。
剪压破坏
a
P
P
(b)
1，由腹剪斜裂缝形成多条斜裂缝将弯剪区段分为斜向短柱，最终短柱压坏。承载力取决于混凝土的抗压强度。
斜压破坏：
a
P
P
(c)
斜截面受剪均属于脆性破坏。除发生以上三种破坏形态外，还可能发生纵筋锚固破坏(粘结裂缝、撕裂裂缝)或局部受压破坏。破坏性质：
斜压>剪压>斜拉承载能力：
4.3 有腹筋梁斜截面的受力特点和破坏形态
一、无腹筋梁斜裂缝出现前的应力状态

钢筋混凝土受弯构件斜截面承载力计算—斜截面承载性能

钢筋混凝土梁斜截面承载性能
斜截面承载力计算的原因
一般而言，在荷载作用下，受弯构件不仅在各个截面上引起弯矩Ｍ，同时还产生剪力V。
斜截面承载力计算的原因
在弯曲正应力和剪应力共同作用下，受弯构件将产生与轴线斜交的主拉应力和主压应力(如图)。由于混凝土抗压强度较高，受弯构件一般不会因主压应力而引起破坏。
所以，钢筋混凝土受弯构件除应进行正截面承载力计算外，还须对弯矩和剪力共同作用的区段进行斜截面承载力计算。
斜截面承载力计算的内容
斜截面受剪承载力: 通过计算配置腹筋来保证。
斜截面受弯承载力: 通过构造措施来保证。
梁的腹筋
梁的腹筋：箍筋和弯起钢筋的统称有腹筋梁同时配有腹筋和纵向钢筋的梁无腹筋梁仅配有纵向钢筋的梁 (工程中禁止采用）
（2）破坏特征：斜裂缝首先在梁腹部出现。随着荷载的增加，斜裂缝一端朝支座,另一
端朝荷载作用点发展，梁腹部被这些斜裂缝分割成若干个倾斜的受压柱体。
破坏时与斜裂缝相交的箍筋应力达不到屈服强度，梁的受剪承载力主要取决于混凝土斜压柱体的受压承载力。梁是因为斜压柱体被压碎而破坏，故称为斜压破坏。
梁斜截面破坏形态
2.剪压破坏
（1）产生条件：箍筋适量，且剪跨比适中（λ＝１～3）。
（2）破坏特征：弯剪段下边缘先出现初始垂直裂缝。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。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。
F 临屈服，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。
受弯构件主应力迹线及斜裂缝示意
在主要承受弯矩的区段内，产生正截面受弯破坏。

混凝土结构设计受弯构件的斜截面受剪承载力计算

◆（1.5≤ ≤3）
■ ■
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，荷载可继续增加，并出现其它斜裂缝。 ■最后形成一条临界裂缝，裂缝逐渐向集中荷载作用点处延伸，致使剪压区高度不断减小，在剪压区由于混凝土受剪力和压力的共同作用，达到混凝土的复合受力下的强度，混凝土被压碎发生破坏。
箍筋
弯起钢筋
腹筋
5.1概述
抗剪钢筋
第五章钢筋混凝土受弯构件斜截面承载力计算
弯起钢筋则可利用正截面受弯的纵向钢筋直接弯起而成。弯起钢筋的方向可与主拉应力方向一致，能较好地起到提高斜截面承载力的作用，但因其传力较为集中，有可能引起弯起处混凝土的劈裂裂缝。而且试验研究表明，箍筋对抑制斜裂缝开展的效果比弯起钢筋好。所以首先选用竖直箍筋，然后再考虑采用弯起钢筋。选用的弯筋位置不宜在梁侧边缘，且直径不宜过粗。
5.1 概述
受弯构件在荷载作用下，同时产生弯矩和剪力。
A B C D
BC段仅有弯矩作用，称为纯弯区段；
支座附近的AB、CD区段内有弯矩与剪力的共同作用，称为剪跨。在弯矩区段，抗弯承载力不足时，产生正截面受弯破坏，
而在剪力较大的区段（剪跨），则会产生斜截面破坏。
5.1.1 受弯构件斜截面受力与破坏分析
5.1.2 斜截面的主要破坏形态
对集中荷载作用下的简支梁
h0
a
M a Vh0 h0
计算剪跨比
（狭义剪跨比）
我们把在集中力到支座之间的距离a称之为剪跨，剪跨a与梁的有效高度h0的比值则称为计算剪跨比。
5.1.2 斜截面的主要破坏形态
1、无腹筋梁
◆（<1.5）或腹板较窄的T形梁或I形梁

4.2 受弯构件斜截面的受力性能-结构设计原理-湖大

能力很高。
4.2
28
P
斜压破坏
无腹筋梁的受剪破坏都是脆性破坏。
◇斜拉破坏为受拉脆性破坏，脆性性质最显著；
剪压破坏斜拉破坏
◇斜压破坏为受压脆性破坏；
◇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
f
传力路径的变化引起应力状态的
不同而产生的。
4.2
30
无腹筋斜压破坏试验录像
4.2
斜拉、斜压和剪压三种沿斜截面的破坏形态。 ➢ 斜拉破坏：剪跨比较大且配箍率较小时会发生。通过构造要
求来避免。 ➢ 剪压破坏：剪跨比和配箍率均较适中时会发生，破坏时与
斜裂缝相交的箍筋一般能达到屈服。通过计算来避免。 ➢ 斜压破坏：剪跨比较小或配箍率均过大时会发生，破坏时
与斜裂缝相交的箍筋不能达到屈服。通过构造要求来避免。
4.2
34
有腹筋剪压破坏试验录像
4.2
35
4
三.无腹筋梁和有腹筋梁的传力机构
无腹筋梁－拉杆拱
4.2
Vu
有腹筋梁－桁架机构
Vu
36
4.2
37
➢有腹筋梁的传力机构－桁架机构的组成
◆ 缝上部及受压区混凝土相当于受压弦杆； ◆ 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； ◆ 临界斜裂纵筋相当于下弦拉杆； ◆ 箍筋将齿状体混凝土传来的荷载悬吊到受压弦杆，增加了混
4.2
42
0.7
剪跨比=L0/(4h) (b) 均布荷载
4.2
Vc/bh0(MPa)
fcu(Mpa)

《混凝土结构设计原理》课程教学大纲

《混凝土结构设计原理》课程教学大纲课程编号：20311011总学时数：72（理论68、实验4）总学分数：4.5课程性质：必修课程适用专业：土木工程一、课程的任务和基本要求：课程任务：通过本课程的学习，使学生掌握混凝土结构的基本理论和基本知识，为继续学习《混凝土结构设计》等后续课程以及毕业后从事混凝土结构的科研、设计和施工等打下基础。

课程基本要求：掌握混凝土结构的一般概念及特点；掌握混凝土结构材料的物理、力学性能；掌握混凝土基本构件的力学性能、计算方法及构造要求；能正确应用《混凝土结构设计规范》GB50010-2002（建工方向）或《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》JTGD62-2004（道桥方向）进行混凝土基本构件的设计。

二、基本内容和要求：（一）绪论内容：1、混凝土结构的一般概念（1）混凝土结构的分类；（2）配筋的作用与要求；（3）混凝土结构的主要优、缺点2、混凝土结构的发展与应用概况（1）发展概况；（2）在土木工程中的应用；（3）展望3、学习本课程要注意的问题及其本课程的学习方法。

基本要求：1、掌握混凝土结构的一般概念及特点。

2、了解混凝土结构在国内外土木工程中的发展与应用概况。

3、了解本课程的主要内容、要求和学习方法。

重点：1、配筋的作用与要求。

2、混凝土与钢筋共同工作的条件。

（二）混凝土结构材料的物理力学性能内容： 1、钢筋（1）钢筋的品种与级别；（2）钢筋的强度与变形；（3）钢筋的应力与应变关系的数学模型；（4）钢筋的疲劳性能；（5）混凝土结构对钢筋的要求。

2、混凝土（1）混凝土的基本强度指标（'cu f 、c f 、t f ）、单轴向受压时的应力与应变关系、混凝土的变形模量、轴向受拉时的应力与应变关系；（2）复合应力状态下混凝土的强度与变形（简述）；（3）混凝土的疲劳性能；（4）混凝土的徐变；（5）混凝土的收缩与膨胀；（6）高强度、高性能混凝土的主要物理、力学性能简介 3、混凝土与钢筋的粘结（1）粘结的定义与重要性；（2）粘结力的组成；（3）保证可靠粘结的构造措施基本要求：1、钢筋（1）熟悉钢筋的品种和级别。

[建筑土木]第5章梁的斜截面受剪承载力

第五章受弯构件的斜截面承载力受弯构件斜截面受力与破坏分析腹筋：箍筋、弯筋无腹筋梁：仅设置纵筋的梁或不配箍筋和弯起钢筋；弯剪型斜裂缝：由梁底的弯曲裂缝发展而成；腹剪型斜裂缝：当梁的腹板很薄或集中荷载至支座距离很小时，斜裂缝可能首先在梁腹部出现。

斜裂缝的类型：腹剪斜裂缝和弯剪斜裂缝。

腹剪斜裂缝弯剪斜裂缝2、无腹筋梁受力及破坏分析n AB面上的混凝土切应力合力Vcn开裂面BC两侧凹凸不平产生的骨料咬合力Van穿越裂缝间的纵筋在斜裂缝处的销栓力Vdn随着荷载的增大，近支座处的一条斜裂缝发展较快，成为导致构件破坏的临界斜裂缝。

临界斜裂缝出现后，梁的受力如一拉杆拱，荷载通过斜裂缝上部的砼拱体传至支座，纵筋相当于拉杆，纵筋与砼拱体的共同工作完全取决于支座处的锚固。

破坏时纵向钢筋的拉应力往往低于屈服强度。

3、有腹筋梁的受力及破坏分析5.1.2、影响斜截面受力性能的主要因素1、剪跨比和跨高比2、腹筋的数量3、混凝土强度等级4、纵筋配筋率5、其他因素1、剪跨比和跨高比剪跨比λ为集中荷载到临近支座的距离a 与梁截面有效高度h 0的比值，即λ＝a / h 0 。

某截面的广义剪跨比为该截面上弯矩M 与剪力和截面有效高度乘积的比值，即λ＝M / （Vh 0）。

剪跨比反映了梁中正应力与剪应力的比值!!2、腹筋的数量腹筋的数量增多时，斜截面的承载力增大。

3、混凝土强度等级斜截面的承载力随混凝土强度等级的提高而增大。

斜截面破坏是因混凝土到达极限强度而发生的，故斜截面受剪承载力随混凝土的强度等级的提高而提高。

4、纵筋配筋率纵向钢筋配筋率越大，斜截面的承载力增大。

试验表明，梁的受剪承载力随纵向钢筋配筋率ρ的提高而增大。

这主要是纵向受拉钢筋约束了斜裂缝长度的延伸，从而增大了剪压区面积的作用。

5、其他因素截面形状、预应力，梁的连续性受压翼缘的存在对提高斜截面的承载力有一定的作用。

因此T形截面梁与矩形截面梁相比，前者的斜截面承载力一般要高10%~30%。

受弯构件斜截面的受力特点及斜截面受剪破坏

（三）斜压破坏
配置腹筋过量， <1，或腹板宽度很小的T形梁和工字形梁中，裂缝一般首先在梁腹部出现，然后向上下延伸，这些平行裂缝将梁分割成斜向“短柱”，最后混凝土“短柱” 被压碎而破坏。破坏属于脆性。通过控制最小截面尺寸防止发生该破坏。
2、影响斜截面抗剪承载力的主要因素
剪跨比、混凝土强度、箍筋配筋率（配箍率）、纵向钢筋配筋率。
一、受弯构件剪弯段的受力特点及斜截面受剪破坏
1、斜截面破坏的主要形态
a
＝a/h0
❖ （一）剪压破坏
❖ 配置腹筋适量或1<3时，某一条裂缝发展成临界斜裂缝，最后和斜裂缝相交的腹筋屈服，剪压区混凝土被压碎。破坏属于脆性，通过受剪承载力计算防止发生该破坏。
❖ （二）斜拉破坏：
❖ 剪垮比>3且配置腹筋很少时，斜裂缝一旦出现迅速发展成临界斜裂缝，并向剪压区延伸，梁沿临界斜裂缝劈裂成两半。破坏属于脆性。通过控制最小配箍率来防止发生该破坏。
二、受弯构件一般受弯构件，当仅配置箍筋时：
V≤Vu= 0.7ftbh0+1.25fyv(Asv/s)h0 （二）集中荷载作用下的独立梁，当仅配置箍筋时：
V≤ Vu=1.75/(+1))ftbh0+fyv(Asv/s)h0 ❖ （三）公式适用条件
1、上限－最小截面尺寸：防止斜压破坏 2、下限－最小配箍率和箍筋最大间距：防止斜拉破坏

混凝土结构设计原理受弯构件斜截面承载力

配筋率
合理的配筋率可以提高斜截面承载力，特别是在斜截面的上边缘和下边缘，配置适量的受力钢筋和构造钢筋可以有效提高其承载能力。
剪跨比
剪跨比对斜截面承载力的影响较大，适中的剪跨比可以优化斜截面的应力分布，提高其承载能力。
CHAPTER 04
受弯构件的破坏模式
适筋破坏
总结词
理想的破坏模式，具有较大的承载力和延性。
使用预应力技术
总结词
预应力技术通过预先施加压力，可以改善受弯构件的受力状态，提高斜截面承载力。
详细描述
通过在混凝土受弯构件中施加预应力，可以抵消部分或全部外荷载产生的拉应力，从而
提高斜截面承载力。
CHAPTER 06
工程实例分析
实际工程中的受弯构件设计
受弯构件是混凝土结构中常见的受力形式，其设计需满足承载力和正常使用的要求。
改进措施包括优化截面形状、调整配筋方式、加强构造措施等，实施后需对改进效果进行评估。
效果评估的方法包括试验验证、数值模拟和工程实践等，通过综合分析改进前后的性能表现，可以得出改进措施的有效性和优越性。
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斜截面承载力的计算方法
承载力计算公式
根据混凝土结构设计原理，斜截面承载力可以通过计算公式进行计算，该公式综合考虑了混凝土的抗压强度、剪切强度以及
钢筋的抗拉强度等因素。
计算步骤
计算斜截面承载力时，需要先确定混凝土和钢筋的应力分布，然后根据相应的强度标准值和设计值，代入计算公式进行计算
。
计算注意事项
增加配筋率
总结词
通过增加受弯构件斜截面的配筋率，可以有效提高其承载力。
详细描述
增加配筋率可以提供更多的钢筋约束，增强混凝土的抗压强度，从而提升受弯构件的斜截面承载力。

钢筋混凝土受弯构件斜截面承载力设计

§5.5 受弯构件斜截面承载力计算公式
5.5.1 一般受弯构件斜截面设计建筑工程中，一般受弯构件斜截面的抗剪需要通过计算加以控制，而斜截面抗弯则一般不用计算而是用构造措施来控制。 1．受弯构件斜截面受剪承载力的计算 ⑴不配置箍筋和弯起钢筋的一般板类受弯构件板类构件通常承受的荷载不大，剪力较小，因此，一般不必进行斜截面承载力的计算，也不配箍筋和弯起钢筋。但是，当板上承受的荷载较大时，需要对其斜截面承载力进行计算。
位于受拉区的微元体3，由于拉应力的存在，主拉应力 σ tp增大，主压应力σ cp减小主拉应力与梁轴线成夹角小于 45o。对于均质弹性体来说，当主拉应力或主压应力达到材料的抗拉或抗压强度时，将引起构件截面的开裂和破坏。
对于钢筋混凝土梁，当主拉应力应力值超过混凝土抗拉强度时，其裂缝走向与主拉应力的方向垂直，故是斜裂缝。
随着荷载增加，梁在支座附近出现斜裂缝，现以图44中的斜裂缝CB为界取出隔离体，其中C为斜裂缝起点，B为斜裂缝端点，斜裂缝上端截面AB称为剪压区。
与剪力平衡的力有：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Ｖs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。与弯矩M平衡的力矩主要是由纵向钢筋拉力T 和AB面上混凝上压应力合力D组成的内力矩。
在通常情况下，斜裂缝往往是由梁底的弯曲裂缝发展而成的，称为弯剪型斜裂缝；当梁的腹板很薄或集中荷载置支座距离很小时，斜裂缝可能首先在梁腹部出现，称为腹剪型斜裂缝(图4-2c,d)。斜裂缝的出现和发展使梁内应力的分布和数值发生变化，最终导致在剪力较大的近支座内不同部位的混凝土被压碎或混凝土拉坏而丧失承载能力，即发生斜截面破坏。
由于斜裂缝的出现，梁在剪弯段内的应力状态将发生很大变化主要表现在： ①开裂前的剪力是全截面承担的，开裂后则主要由剪压区承担，混凝土切应力大大增加(随着荷载的增大，斜裂缝宽度增加，骨料咬合力也迅速减小)，应力的分布规律不同于斜裂缝出现前的情况。 ②混凝土剪压区面积因斜裂缝的出现和发展而减小，剪压区内的混凝土压应力将大大增加。 ③斜裂缝相交处的纵向钢筋应力，由于斜裂缝的出现而突然增大。因为该处的纵向钢筋拉力Ｔ在斜裂缝出现前是由截面C处弯矩Mc决定的(见图 4-4)。而在斜裂缝出现后，根据力矩平衡的概念.纵向钢筋的拉力T则是由斜裂缝端点处截面 AB的弯矩MB所决定 MB比Mc要大很多。

受弯构件斜截面承载力计算

受弯构件斜截面承载力计算受弯构件的斜截面承载力计算是结构工程中非常重要的一部分，它涉及到了材料力学和结构力学的知识。

本文将从斜截面的受力情况、受弯构件的内力和应力分析以及承载力计算方法等方面对受弯构件斜截面的承载力进行详细介绍。

首先，我们需要了解受弯构件的受力情况。

受弯构件一般由梁、梁柱等构件组成，通过外力在构件上形成弯曲状态。

在受弯构件中，呈现出不同截面形状的截面受力情况是不同的，其中斜截面的受力最为复杂。

在斜截面上，由于外力的作用，构件上会产生剪力、弯矩和轴力等内力。

我们需要分析内力的分布和大小，以确定构件在弯曲时的受力情况。

对受弯构件的内力和应力分析是计算其承载力的基础。

在计算斜截面的承载力之前，需要通过受力分析确定斜截面上的剪力和弯矩分布。

剪力是指斜截面上所受的垂直于剪断面的作用力，弯矩是指横截面上由于外力产生的弯曲力矩。

这些内力的大小和分布规律决定了构件的受力状态。

通过内力和应力分析，可以计算出斜截面上的正应力和剪应力分布，进而确定构件在所承受的外力下的承载能力。

在进行承载力计算时，常用的方法是根据构件的弯矩和剪力分布确定截面板的受力情况，进而计算截面板的承载能力。

一般情况下，我们利用材料的强度指标来计算截面板的承载能力，例如钢材的强度指标为抗拉强度和屈服强度，混凝土材料常用的强度指标为抗拉强度和抗压强度。

根据不同材料的强度指标，可以确定构件的受弯、受剪和受压的承载能力。

受弯构件斜截面承载力的计算方法有很多，其中一种常用的方法是构造材料的等效矩形截面法。

该方法通过将斜截面分解为矩形和三角形截面两部分，分别计算其受弯和受剪的承载能力，然后将两者的承载能力进行相加，得到整个斜截面的承载能力。

该方法简单易行，并且计算结果较为准确，被广泛应用于工程实际中。

除了等效矩形截面法外，还有一些其他的承载力计算方法，如平衡原则法、应变能方法等。

这些方法也都有其适用的范围和条件，需要根据具体情况加以选择和使用。

受弯构件斜截面承载力哈工大：混凝土结构设计原理

1
无腹筋梁的破坏形态斜拉破坏剪压破坏斜压破坏
无腹筋梁的受剪破坏都是脆性的
1. 斜拉破坏为受拉脆性破坏，脆性性质最为显著；
2. 斜压破坏为受压脆性破坏； 3. 剪压破坏界于受拉和受压脆性破坏
之间。
5.3 影响受剪承载力的因素
剪跨比
加载方式的影响
混凝土强度
无腹筋梁的受剪破坏均是由于混凝土达到复合应力状态下的强度而发生的。随混凝土强度的提高，抗剪承载力随混凝土强度增加而提高的程度减小。
例题2 （Example 2）
矩形截面简支梁b × h=200×500mm，均布可变荷载设计值10 kN/m，跨中集中可变荷载设计值100 kN，混凝土C30，箍筋HRB235级，纵筋 HRB335，保护层厚度30mm。计算抗弯及抗剪配筋并给出图示。
P
q
120
120
5000
120
120
例题3 （Example 3）
斜截面受剪承载力计算位置
弯筋抗剪
考虑箍筋及弯筋的斜截面抗剪承载力计算公式
Vu
0.7 ft bh0
1.25 f yv
Asv S
h0
0.8 f y Asb
sin
弯筋构造
为防止弯筋间距太大，出现不与弯筋相交的斜裂缝，使弯筋不能发挥作用，《规范》规定当按计算要求配置弯筋时，前一排弯起点至
后一排弯终点的距离不应大于表中V>0.7ftbh0栏的最大箍筋间距smax
的规定。
钢筋的构造要求
1. 受弯构件正截面受弯承载力和斜截面受剪承载力的计算中，钢筋强度的充分发挥是建立在可靠的配筋构造基础上的；
2. 配筋构造是计算模型和构件受力的必要条件，没有可靠的配筋构造，计算模型和构件受力就不可能成立。