05a受弯构件斜截面的受力特点与破坏形态讲解

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C:其特点是当垂直裂缝一出现,就迅速向受压区斜 向伸展,斜截面承载力随之丧失。
(2)斜压破坏 A:当剪跨比较小(λ<1)时 B:此破坏系由梁中主压应力所致,类似于正截面承载
力中的超筋破坏,表现为混凝土压碎,也呈明显脆性,但不 如斜拉破坏明显。
C:这种破坏多数发生在剪力大而弯矩小的区段,以及梁 腹板很薄的T形截面或工字形截面梁内。破坏时,混凝土被 腹剪斜裂缝分割成若干个斜向短柱而被压坏,破坏是突然发 生。
1、箍筋 为了防止梁沿斜裂缝破坏,应使梁配置必要的箍筋。
2、斜钢筋(弯起钢筋 ) 一般由梁内的纵筋弯起而形成,称为弯起钢筋。
3、钢筋骨架 箍筋、纵筋和架立钢筋绑扎(或焊)在一起,形成钢筋骨
架,使各种钢筋得以在施工时维持正确的位置。 4、腹筋
箍筋、弯起钢筋(或斜筋)统称为腹筋。
有腹筋梁:箍筋、弯筋、纵筋
h h0
a
b
As
钢筋混凝 土受弯构
件受力
问题的提出
弯矩 剪力
正截面 斜截面
问题的提出
正截面受弯承载力不够,将沿垂直裂缝发生正截面受弯破坏。
钢筋混凝土受弯构件还有可能在剪力和弯矩共同作用的支 座附近区段内,会沿着斜向裂缝发生斜截面受剪破坏或斜截面 受弯破坏。
因此,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,即斜截面受剪承载力和斜截面受弯承载力。
腹剪斜裂缝是由剪弯区段截面 下边缘的垂直裂缝发展而成,下宽 上细,随着荷载的增加向集中荷载 作用点延伸。
弯剪斜裂缝
max
6My bh2
max
3Q 2bh
3、无腹筋梁斜截面受剪破坏的主要形态
(1)斜拉破坏 A:当剪跨比较大(λ>3)时 B:此破坏系由梁中主拉应力所致,斜裂缝一出现梁
即破坏,破坏呈明显脆性,类似于正截面承载力中的少 筋破坏。
M
2
l
Vh0 1 2 h0
剪跨比λ的理解 剪跨比λ反映了截面上正应力σ和剪应力τ的相对比
值,在一定程度上也反映了截面上弯矩与剪力的相对比值。 它直接影响着斜截面受剪承载力和斜截面受剪破坏形态。
1M
bh02
2V
bh0
max
6My bh2
max
3 2
Q bh
1 M 1 2 Vh0 2
1、无腹筋梁斜裂缝出现前的应力状态
(1)在中和轴附近, 正应力小,剪应力大, 主拉应力方向大致为 450。
(2)在剪弯区段截面 的下边缘,主拉应力 还是接近水平方向的。
主应力的作用方向与梁轴线的夹角α:逆时针为正 剪应力:绕单元体或其局部顺时针转动为正 正应力:拉为正
tg2 2
1、无腹筋梁斜裂缝出现前的应力状态
2 1 3
2、无腹筋梁斜裂缝出现后的应力状态
斜裂缝是因梁中弯矩和剪力产生的主应变超过混 凝土的极限拉应变而出现的。
斜裂缝主要有两类:腹剪斜裂缝和弯剪斜裂缝。
在中和轴附近,正应力小,剪应力大,主拉应力方 向大致为45°。当荷载增大,拉应变达到混凝土的极限 拉应变值时,混凝土开裂,沿主压应力迹线产生腹部的 斜裂缝,称为腹剪斜裂缝。
(3)剪压破坏 A:当剪跨比一般(1<λ<3)时 B:此破坏系由梁中剪压区压应力和剪应力联合作用所
致,类似于正截面承载力中的适筋破坏,也属脆性破坏,但 脆性不如前两种破坏明显。
C:其破坏的特征通常是,在剪弯区段的受拉区边缘先 出现一些垂直裂缝,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。
如图为三种破坏形态的 荷载挠度(F-f)曲线图,从 F0 图中曲线可见,各种破坏形 态的斜截面承载力各不相同, 斜压破坏时最大,其次为剪 压,斜拉最小。它们在达到 峰值荷载时,跨中挠度都不 大,破坏后荷载都会迅速下 降,表明它们都属脆性破坏 类型,而其中尤以斜拉破坏 为甚。
主拉应力: 主压应力:
tp / 2 2/ 4 2 cp / 2 2/ 4 2
主应力的作用方向与梁轴线的夹角α(逆时针为正):
tg2 2
1、无腹筋梁斜裂缝出现前的应力状态
2
1
3
在这些曲线上 任意一点处的 切线的方向就 是在该点处的 主应力的方向, 这种曲线叫做 主应力轨迹线 (简称主应力 迹线)。
(1)工程设计中,斜截面受剪承载力是由计算来满足的。 (2)斜截面受弯承载力则是通过对纵向钢筋和箍筋的构造要 求来满足的。
主应力、正应力及剪应力
主应力、正应力及剪应力
z
Myz Iy
Iz
bh3 12
max
6My bh2
主应力、正应力及剪应力
第五章 受弯构件的斜截面 承载力
受弯构件斜截面的受力特点与破坏形态 斜截面受剪承载力的计算公式与适用范围 斜截面受剪承载力设计计算与应用
正截面与斜截面?
一、受弯构件斜截面的 受力特点与破坏形态
(一)基本概念 (二)无腹筋梁斜截面的受力特点与破坏形态 (三)有腹筋梁斜截面的受力特点与破坏形态
(一)基本概念
架立钢筋
箍筋
弯终点
s s Asv
架立筋
..
····
h0 .... 箍筋
弯起点 as
纵筋
弯起筋 b
弯起钢筋
纵向受力钢筋
(一)基本概念
腹剪斜裂缝首先出现在中和轴
附近,中间宽两头细,呈枣核形, 常见于薄腹梁中,随着荷载的增加 向支座和集中荷载作用点延伸。
腹剪斜裂缝
在剪弯区段截面的下边缘,正应力大,剪应力小, 主拉应力还是接近水平方向的。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,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。
(二)无腹筋梁斜截面 的受力特点与破坏形态
1、无腹筋梁斜裂缝出现前的应力状态 2、无腹筋梁斜裂缝出现后的应力状态 3、无腹筋梁斜截面受剪破坏的主要形态
1、无腹筋梁斜裂缝出现前的应力状态
当荷载较小,梁处于弹性工作阶段,可将钢 筋混凝土梁视为一匀质弹性体,任一点的主拉应 力和主压应力可按材料力学公式计算:

无腹筋梁:纵筋
5、剪跨
集中力到临近支座的距离a 6、剪跨比λ (1)计算剪跨比
为集中荷载到临近支座的距离a与梁截面有效高度h0的比
值,即λ=a/ h0 。
(2)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/ (Vh0)。
A:承受集中荷载时
M a
Vh0 h0
B:承受均布荷载时,设βl为计算截面离支座的距离,则
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