受弯构件斜截面受剪承载力计算

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斜截面受剪承载力的计算

斜截面受剪承载力的计算
A SV bs
≥ ρsv ,min
ρsv ,min = 0.24
ft f yv
1
例 4-1.有一钢筋混凝土矩形截面简支梁,截面尺寸及纵筋数量见图。该梁承受均布荷载设 计值 70kN/m(包括自重) ,混凝土强度等级为 C30(������������ = 1.43 ������/������������2 、������������ = 1.43 ������/������������2 ) ,
������ 1.43 270
������������
= 250×200 =0.2%> ������������������ ,������������������ = 0.24 ������ ������ = 0.24 ×
2×50.3
= 0.127%,可以。
2
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
ℎ ������ ������ 1 1
= 250 = 2.24 < 4
560
属厚腹板
混凝土强度等级为 C30,不超过 C50,故取βc = 1, 则 0.25������������ ������ ������ ������ℎ0 = 0.25 × 1 × 14.3 × 250 × 560 = 500.5 ������������ > ������ = 124.6������������ ,截面符合要 求。 ③ 验算是否需要按计算配置箍筋 0.7������������ ������ℎ0 = 0.7 × 1.43 × 250 × 560 = 140.14 ������������ < ������ = 201.6������������,故选计算配置箍筋。 ④配箍筋 令V = VU ,有 ������������������������1 ������ − 0.7������������ ������ℎ0 201.6 × 103 − 0.7 × 14.3 × 250 × 560 = = = 0.406 ������������2 ������������ ������ ������ ℎ 270 × 560 ������������ 0 采用双肢箍筋Φ 8@200,实有 箍筋配筋率������������������ =

受弯构件斜截面承载力计算—受弯构件斜截面抗剪承载力计算

受弯构件斜截面承载力计算—受弯构件斜截面抗剪承载力计算

— 分配系数
p、h0近似取支座 和跨中截面的平 均值。
对于箍筋直径和间构造要求见构造要求
3 验算截面
验算截面
1.距支座中心h/2(梁高一半)处的截面1-1 2.纵筋弯起点处截面2-2 3.箍筋面积或间距改变处截面3-3 4.腹板宽度改变处截面
总结
1 设计内容 2 设计步骤 3 验算截面
3.剪力包络图。
s
设计:箍筋、弯起钢筋
计算剪力包络图(沿
梁长各截面上剪力组合 设计Vd的分布图,其纵 坐标表示该截面上作用 的最大设计剪力)
2
设计步骤
1)验算截面尺寸是否满足要求
0Vd 0.51 103 fcu,k bh0
当设计剪力不满足上式,应增大截面尺寸
2)验算是否需要按计算配筋
0Vd 0.50 1032 ftdbh0
梁斜截面抗剪承载力公式
C目 录 ONTENTS
梁斜截面抗剪 承载力公式
1 基本公式
2 公式的适用条件
1 基本公式
公式依据:剪压破坏 防止斜压破坏:限制截面最小尺寸 防止斜拉破坏:限制箍筋最小配箍率 公式来源:实验分析
Y 0 0Vd Vc Vsv Vsb Vcs Vsb
Vcs 123 0.45 103bh0 2 0.6 p f f cu,k sv sv
(kN)
V
s
V sb
Ra=V
V sv
Vs
kN
各符号的物理意义详见课本
2 公式的适用条件
(1)上限值—截面的最小尺寸
0Vd 0.51 103 fcu,k bh0
当设计剪力不满足上式,应增大截面尺寸
(2)下限值—按构造要求配置箍筋
0Vd 0.50 1032 ftdbh0

05受弯构件斜截面受剪承载力计算

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

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
矩和剪力共同作用的区段进行斜截面承载力计算。
梁的斜截面承载力包括斜截面受剪承载力和斜截面受弯承载力。在实
际工程中,斜截面受剪承载力通过计算配置腹筋来保证,而斜截面受弯
承载力则通过构造措施来保证。
有腹筋梁斜截面破坏工程试验
1
剪跨比λ的定义
影响梁斜截面破坏形态有很多因素,其中最主要的两项是剪跨
比λ的大小和配置箍筋的多少
对于承受集中荷载的梁:第一个集中荷载作用点到支座边缘之
距a(剪跨跨长)与截面的有效高度ℎ0 之比称为剪跨比λ,即
λ=a/ℎ0 。
广义剪跨比λ=M/Vℎ0 (如果λ表示剪跨比,集中荷载作用下的
梁某一截面的剪跨比等于该截面的弯矩值与截面的剪力值和有效
高度乘积之比)。
有腹筋梁斜截面破坏工程试验
2
箍筋配筋率
箍筋配箍率是指箍筋截面面积与截面宽度和箍筋间距乘积的比值,
计算公式为:
1 =Βιβλιοθήκη =式中 ——配置在同一截面内箍筋各肢的全部截面面积(2 );
=1 ;
n——同一截面内箍筋肢数;
1 ——单支箍筋的截面面积(2 );
b——矩形截面宽度,T形、I字形截面的腹板宽度(mm);
1.75

≤ =
ℎ0 +
ℎ0
+1

式中 V——梁的剪力设计值(N/2 )
剪跨比λ<1.5时,取λ=1.5;当λ>3时,取λ=3.
谢 谢 观 看
s——箍筋间距;
仅配箍筋时梁的斜截面受剪承载力计算基本公式
对于矩形、T型、I字形截面的一般受弯构件:

≤ = 0.7 ℎ0 +
ℎ0

对承受集中荷载作用为主的独立梁或对集中荷载作用下(包括作用

混凝土结构设计受弯构件的斜截面受剪承载力计算

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

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

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:VVc0.7ftbh01.25fyvAvh0(5-6)式中ft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;h0一截面的有效高度;fyv一箍筋的抗拉强度设计值;Av一配置在同一截面内箍筋各肢的全部截面面积,AvnAv1;n一在同一截面内箍筋的肢数;Av1一单肢箍筋的截面面积;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:VVcA1.75ftbh0fyvvh01.0(5-7)式中一剪跨比,可取a/h0,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。

当小于1.5时,取1.5;当大于3.0时,取3.0。

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v表示:vAvb(5-8)3.当梁内还配置弯起钢筋时,公式(5-4)中Vb0.8fyAbin式中(5-9)fy一纵筋抗拉强度设计值;Ab一同一弯起平面内弯起钢筋的截面面积;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45o,当梁较高时,可取60。

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。

二、混凝土的受剪承载力可以抵抗斜截面的破坏,可不进行斜截面承载力计算,仅需按构造要求配置箍筋的条件oV0.7ftbh0或(5-10)V1.75ftbh01.0(5-11)三、计算公式的适用范围(上限和下限)l.截面限制条件当配箍特征值过大时,箍筋的抗拉强度不能发挥,梁的斜截面破坏将由剪压破坏转为斜压破坏,此时,梁沿斜截面的抗剪能力主要由混凝土的截面尺寸及混凝土的强度等级决定,而与配筋率无关。

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

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。

第四章 受弯构件斜截面受剪承载力计算

第四章 受弯构件斜截面受剪承载力计算

2主拉应力:tp第4章受弯构件的斜截面承载力教学要求:深刻理解受弯构件斜截面受剪的三种破坏形态及其防止对策。

熟练掌握梁的斜截面受剪承载力计算。

理解梁内纵向钢筋弯起和截断的构造要求。

知道梁内各种钢筋,包括纵向受力钢筋、纵向构造钢筋、架立筋和箍筋等的构造要求。

概述 在保证受弯构件正截面受弯承载力的同时,还要保证斜截面承载力,它包括斜截面受剪承载力和斜 截面受弯承载力两方面。

工程设计中,斜截面受剪承载力是由计算和构造来满足的,斜截面受弯承载力 则是通过对纵向钢筋和箍筋的构造要求来保证的。

图4-1箍筋和弯起钢筋图4-2钢筋弯起处劈裂裂缝工程设计中,应优先选用箍筋,然后再考虑采用弯起钢筋。

由于弯起钢筋承受的拉力比较大,且集 中,有可能引起弯起处混凝土的劈裂裂缝,见图4-2。

因此放置在梁侧边缘的钢筋不宜弯起,梁底层钢筋中的角部钢筋不应弯起,顶层钢筋中的角部钢筋不应弯下。

弯起钢筋的弯起角宜取45°或60°4.2斜裂缝、剪跨比及斜截面受剪破坏形态4.2.1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。

1 2 3 44.1架立钢筋箍筋 弯起钢筋劈裂裂縫图4-3主应力轨迹线这种由竖向裂缝发展而成的斜裂缝,称为弯 剪斜裂缝,这种裂缝下宽上细,是最常见的,如图 4-4(b)所示。

4.2.2剪跨比在图4-5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 h o 的比值,称为计算截面的剪跨比,简称剪跨比,用入表示,入=a/hoMb=—r主压应力cp主应力的作用方向与构件纵向轴线的夹角 2a 可按下式确定:tg2________ 丿 厂| _亠 ____ 一 ” ”ft图4-4 ⑻腹剪斜裂缝; 斜裂缝(b)弯剪斜裂缝V匸二4———•——二亠久 乂 勺叫 5'矶在剪跨比小的图4-6(a)中,在集中力到支座之间有虚线所示的主压应力迹线, 式传递的。

第四章 受弯构件斜截面承载力计算

第四章 受弯构件斜截面承载力计算

一旦出现斜裂缝,与斜裂缝相交的箍筋应力立即达 到屈服强度,箍筋对斜裂缝发展的约束作用消失,随后
斜裂缝迅速延伸到梁的受压区边缘,构件裂为两部分而
破坏。
(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
与临界斜裂缝相交的箍筋应力达到屈服强度,最后
剪压区混凝土在正应力和剪应力共同作用下达到极限状 态而压碎,斜截面承载力随sv及fyv的增大而增大。
––– 弯筋与梁纵轴的夹角,一般取45,
h 大于 800mm时取60
1、矩形截面梁受均布荷载作用或以均布荷载为主的 情况,T形、工形截面梁。(一般情况)
Asv V 0.7 f t bh0 1.25 f yvh0 0.8 Asb f ysin s
2、集中荷载作用下的矩形截面独立梁(包括多种荷载 作用,其中集中荷载对支座截面产生的剪力值占总 剪力值的75%以上的情况)。(特殊情况)
一般原则:采用半理论半经验的实用计算公式;仅讨
论剪压破坏的情况;
对于斜压破坏,采用限制截面尺寸的构造措施来
防止;对于斜拉破坏,采用最小配箍率的构造措施
来防止。
以下以剪压破坏为前提进行讨论。
混凝土
第 四 章
(1)斜截面受剪承载力的组成:
V=VC+ VS + Vb 见P48,式4-4
(2)与斜裂缝相交的箍筋和弯起钢筋基本能屈服;
第 四 章
混凝土
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,称为弯剪 斜裂缝,这种裂缝上细下宽,是最常见的,如下图所 示。

4受弯构件斜截面承载力计算(精)

4受弯构件斜截面承载力计算(精)

4 受弯构件斜截面承载力计算1 当仅配有箍筋时,对矩形、T 形和I 形截面的一般受弯构件斜截面受剪承载力计算采用下列公式:0025.17.0h s A f bh f V V sv yv t cs +=≤ (4-1)式中 V ——构件斜截面上的最大剪力设计值;V cs ——构件斜截面上混凝土和箍筋的受剪承载力设计值;A sv ——配置在同一截面内箍筋各肢的全部截面面积,A sv =nA sv1;n ——在同一截面内箍筋肢数;A sv1——单肢箍筋的截面面积;s ——沿构件长度方向的箍筋间距;f t ——混凝土轴心抗拉强度设计值;f yv ——箍筋抗拉强度设计值。

b ——矩形截面的宽度或T 形截面和工形截面的腹板宽度。

2 对集中荷载作用下(包括作用有多种荷载,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)的矩形、T 形和I 形截面的独立梁,斜截面受剪承载力计算按下列公式计算:00175.1h s A f bh f V V sv yv t cs ++=≤λ (4-2)式中λ——计算截面的计算剪跨比,可取λ= a /h 0, a 为集中荷载作用点至支座截面或节点边缘的距离;当λ<l.5时,取入= 1.5;当λ>3时,取λ=3,此时,在集中荷载作用点与支座之间的箍筋应均匀配置。

3 对于配有箍筋和弯起钢筋的矩形、T 形和I 形截面的受弯构件,其受剪承载力按下列公式计算:V ≤sb cs u V V V +==V cs +0.8f y A sb sina s (4-3)式中 V ——在配置弯起钢筋处的剪力设计值;V cs ——构件斜截面上混凝土和箍筋的受剪承载力设计值;f y ——弯起钢筋的抗拉强度设计值;A sb ——同一弯起平面内弯起钢筋的截面面积;αs ——弯起钢筋与构件纵轴线之间的夹角一般情况αs =45o ,梁截面高度较大时,()mm h 800≥取αs =60o 。

受弯构件斜截面抗剪承载力计算公式、适用条件

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

斜截面承载力 计算

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

钢筋混凝土受弯构件斜截面抗剪承载力计算

钢筋混凝土受弯构件斜截面抗剪承载力计算

剪跨比 大,荷载主 要依靠拉应力传递到支座

剪跨比 小,荷载主 要依靠压应力传递到支座

Vc ft bh0
剪跨比 (a) 集中荷载
Vc f t bh0
0.7
ô ¼ ¿ ç ± È =L0/(4h) (b) ¾ ù ² ¼ º É Ô Ø
三.混凝土强度等级 剪切破坏是由于剪压区应力达到复合应力(剪压)状态下 强度而发生的,故混凝土强度对受剪承载力有很大影响。
◇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; ◇剪压破坏界于受拉和受压脆 性破坏之间。
f
ô Ñ ¼ ¹ Æ » µ ±­ Ð À Æ » µ
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。
4.2.2 有腹筋梁的受力破坏特征 一. 梁内箍筋的作用
◆ 斜裂缝出现后,拉应力由箍筋承担,增强了梁的剪力传递能力;
注意:
a λ:取计算剪跨比, , h0
1.5 3.0
a 为计算截面到支座截面或节点边缘的距离
a 取值示意
截面宽度b取值
b
b
b
2.2 配有箍筋和弯起钢筋的梁
Vu=Vcs+Vsb
弯筋的抗剪承载力: Vsb = 0.8 fy · Asb · sin 0.8 ––– 应力不均匀系数
h > 800mm时取60
Vc
Vu
Vsv Vsb
受剪承载力的组成
––– 弯筋与梁纵轴的夹角,一般取45,
As b——配置在同一弯起平面内的弯起钢筋的截面面积
1φ20
2φ20
弯终点
s
s
1φ20 h0 弯起点 as 弯起筋
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混凝土受剪承载力Vc和箍筋受剪承载力Vs两项相 加的方式,即:
• 当仅配箍筋时:
V V V V V
u
cs C
S
• 当配置箍筋和弯起钢筋时:
VVVV
u
cs
sb
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具体:

V≤VU
VU =VCS+VSb
• 其中: • VCS——斜截面砼和箍筋的受剪承载力
设计值。
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如图为配有箍筋及弯起钢筋的梁 梁端发生斜截面破坏时的隔离体:
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特点:
1.构件的极限剪应力仅与构件截面
尺寸及砼抗压强度有关, 在既定的条件下, 斜压的破坏剪力是一个定值。 ——因为箍筋超量到不能充分发挥作用 的 程度。
2.斜压破坏是一种脆性破坏,箍筋又不能充 分利用,设计时应予以避免。
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(二)剪压破坏
——1≤入≤3适中, 且箍筋配置适当。
荷载增加到一定程度时, 腹部形成一条临界斜裂缝。
临界斜裂缝出现后,梁还能继续加载,
直到与临界斜裂缝相交的箍筋应力达到屈 服强度。
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特点:
1.剪压区砼达到 ——复合受力强度极限时, 构件即破坏。
• 剪压区砼在剪应力和正应力共同作用下 达到复合受力强度极限时,构件即破坏。
2.是作为设计依据的一种破坏形式。
主要因素—— 随着剪跨比入= a/ ho的增大,受剪承载力下降。
• 对于承受均布荷载作用的梁,构件跨度与截面高 度之比(简称跨高比)l0/h是影响受剪承载力的 主要因素——
随着跨高比的增大,受剪承载力下降。
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(二)腹筋的数量 • 可以有效地提高斜截面的承载力
——因此,腹筋的数量越多时 斜截面的承载力越大。
• 而正截面承载力已通过设
计计算,通过构造来满足
• ——故可保证不出现斜截 面受弯破坏。
• 斜截面抗剪承载力必须通
过设计计算——
• 配置必要的箍筋与弯起钢 筋,
• 以提供足够的抗剪承载力。
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四.斜截面承载力的计算
1.计算公式 为便于计算,规范采用:
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(一)剪跨比和跨高比:
(M/V)是影响斜截面破坏 状态的外因,
在图中代表了集中力作用点 到邻近支座的距离a,称为 梁的“剪跨”。
• 剪跨a——集中力作用点到 邻近支座的距离a称为剪跨。

剪跨比入——入 其中: M =F a
M Vh
=
λ
0
a h0
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• 对于承受集中荷载作用的梁: 剪跨比是影响其斜截面受力性能的
主要靠配置箍筋和 弯起钢筋来加强。
箍筋和弯起钢筋— —称之为“腹筋” 或“横向钢筋” 。
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本节主要介绍
• ——斜截面的破坏形式及
梁内——箍筋和弯起钢筋的
计算和构造问题。
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一.受弯构件斜截面上 剪弯作用
影响斜截面承载力的主要因素:
(一)剪跨比与跨高比 (二)腹筋的数量 (三)混凝土强度等级 (四)纵筋配筋率
(三)混凝土强度等级 • 在剪跨比和其他条件相同时,斜截面的受剪承载
力随混凝土强度fcu的提高而增大。
(四)纵筋配筋率 • 纵向配筋率越大,斜截面承载力越大。
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二、受弯构件斜截面的 三种破坏形式
(一)斜压破坏
——入小(入﹤1), 或 入适中,但箍筋超量。
破坏时,箍筋应力没有达到屈服强度, 而梁腹中的砼已发生斜压破坏。
剪力;
Vsb——与斜截面相交的弯起钢筋所承 受的剪力。
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斜截面计算——回顾
• 斜裂缝的产生——M、Fs共同作用;
• 三种破坏形式——设计依据是那种?
• 计算假定——与正截面同;
• 计算公式:

其中仅配箍筋时:
V V V V V
u
cs C
S
• 配置箍筋和弯筋时:
VVVV
u
cs
sb
V V u 0 .7 ftb0 h 1 .2fy 5 v A s sv h 0 0 .8 fyA ss b α isn
• 破坏有一定的塑性变形, • 砼及箍筋强度都能充分发挥作用。
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(三)斜拉破坏 ——入大(入>3)
且箍筋少
• 箍筋低量配置,一旦斜裂缝出现,与斜裂缝相 交的 箍筋应力立即达到屈服强度;
• 斜裂缝迅速延展到梁的受压区边缘,使构件被 拉断成两部分而破坏。
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特点:
• 整个破坏过程急速而突然,破坏荷载与出 现裂缝时的荷载相当接近;
的剪力值占总剪力值75%以上的情况), • 规范规定按下式计算:
v 入 1 . 7 1 .0 5 fb t hA sofs y vvh 0 .8 o fy sA b s sin
看看公式的变化,想想为什么?
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V——剪力设计值; VU——斜截面的抗剪承载力; VC——砼剪压区所承受的剪力; Vs——与斜截面相交的竖向箍筋所承受的
v 入 1 . 7 1 .0 5 fb t hA sofs y vvh 0 .8 o fy sA b s sin
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三.斜截面上的破坏可能:
• ——有剪切破坏和弯曲破坏两种 可能!
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• 原因: 斜截面上剪力使被斜截面分开的两部
分有上下错动的趋势,
弯矩使斜截面有倾绕斜截面末端的端 压区相对转动。
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设计思路——
• 通常采用构造措施来保证
使斜截面的抗弯承载力大
于相应正截面的抗弯承载 力;
• 破坏前梁的变形很小,并且往往只有一条 斜裂缝,
• 破坏具有明显的脆性。 ——设计时也应避免。
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综上——
1.当梁的截面尺寸和材料强度等级均已确定时 ——斜压破坏将发生在剪跨比过小或箍筋用量过
多的情况下;
2.斜拉破坏则只发生在剪跨比过大,同时箍筋 配置数量又过少的情况下;
3.其余均为剪压破坏。
• ∑Y=0 V≤VU=VCS+Vsb
Байду номын сангаас
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——矩形、T形和工字形截面 的一般受弯构件
斜截面抗剪承载力计算公式如下:
V V u 0 .7 ftb0 h 1 .2fy 5 v A s sv h 0 0 .8 fyA ss b α isn
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特殊情况:
• 对于承受集中荷载(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
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第六节
• 受弯构件斜截面 受剪承载力计算
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设计时两种破坏的可能 都应加以考虑!
这是两种不同性质 斜截面受拉区除了
的破坏——
纵向钢筋以外,
正截面下面的受拉 区是用纵向钢筋来 加强,
而斜截面破坏呢?
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