05a受弯构件斜截面的受力特点与破坏形态分析

有腹筋梁：箍筋、弯筋、纵筋 梁 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
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
弯终点 s s Asv h0 弯起点 as 弯起筋 架立筋
（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。
tg 2
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
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拉应变超过混 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。

1M
2 0
max
bh bh 0 3Q 6 My 2 max 2 bh bh

2V
1 M 1 2 Vh0 2
（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：
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)：
（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。
tg 2
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、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。
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
6 My 2 bh
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。 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。

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
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。
问题的提出
b
As a
h0
h
正截面
弯矩 钢筋混凝 土受弯构 件受力
剪力 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。
箍筋
. . ....
b 箍筋 纵筋
· ·
· ·
弯起钢筋
纵向受力钢筋
（一）基本概念
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。
（1）工程设计中，斜截面受剪承载力Leabharlann Baidu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
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Myz Iy
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3
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主应力、正应力及剪应力
第五章
受弯构件的斜截面 承载力
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。