4受弯构件斜截面受剪承载力

配箍率ρsv：反映箍筋的数量
1
sv
Asv bs
nAsv1 bs
2
s Asv1
1
Asv1 s 2—2
b
Leabharlann Baidu
2
b 1—1
Asv——设置在同一截面内的箍筋截面面积； Asv1——单肢箍筋截面面积； n——同一截面内箍筋肢数； s——箍筋沿梁轴向的间距；
b——梁腹宽度。
sv
Asv bs
nAsv1 bs
❖ 在配箍量适当的情况下，梁的受剪承载力随配箍量的增多、箍筋强度 的提高而有较大幅度的增长。
4.2.2.2 箍筋梁的受剪承载力
DL/T5057-2009规范规定，对仅配置箍筋的矩形、T形和I形截面的受弯构件， 其斜截面受剪承载力应符合下列规定：
第四章 受弯构件斜截面承载力计算
受力特点:截面上同时承受内力M和V作用。
受弯构件的破坏形式
正截面破坏 Mmax
斜截面破坏 Vmax
为防止正截 面破坏，须配 纵向钢筋。
腹筋
箍筋
受弯构件
为防止斜截面 破坏，须配抗剪 钢筋（腹筋）。
钢筋骨架
受弯构件的破坏形式 正截面破坏 斜截面破坏 正截面破坏应力状态 斜截面破坏应力状态
Vd
Vd 撕裂
纵筋销栓力作用下砼发生撕裂
③ 压区砼承受的剪力Vc在接近破坏时达到最大。
4.1.3 有腹筋梁斜截面受力分析 Vu=Vc+Vsv+Vsb
有腹筋梁通过以下几个方面大大地加强了斜截面受剪承载力：
❖ （1）与斜裂缝相交的腹筋本身就能承 担很大一部分剪力。
❖ （2）腹筋能阻止斜裂缝开展过宽，延 缓斜裂缝向上伸展，保留了更大的混凝土 余留截面，从而提高了混凝土的受剪承载 力。
破坏原因
受压区砼截面急剧减小，主拉应力超过砼的抗 拉强度，故承载能力很低。
剪压破坏
1< ≤ 3
破坏特点
陆续出现斜裂缝，其中一条发展成临界斜裂缝，未 到达荷载作用点，截面不裂通，最后临界斜裂缝上 端集载附近砼被压碎破坏。 Vu>Vcr
破坏原因
余留截面砼的主压应力，超过砼在σ及τ共同作用下 的抗压强度发生破坏。承载力高于斜拉破坏。
❖（3）腹筋能有效地减少斜裂缝的开展宽度，提高了斜裂缝上的骨料咬合力。
❖（4）箍筋可限制纵向钢筋的竖向位移，有效地阻止了混凝土沿纵筋的撕裂， 从而提高了纵筋的销栓力。
4.1.4 受弯构件斜截面破坏形态
4.1.4.1 无腹筋梁斜截面受剪破坏形态与发生条件
根据试验观察，无腹筋梁的受剪破坏形态，大致可分为斜拉破坏、剪压破坏 和斜压破坏三种，其发生的条件主要与剪跨比有关。
斜压破坏
≤1
破坏特点
破坏原因
主压应力的方向沿支座与荷载作用点的连线， 梁腹砼如一斜向受压短柱。 破坏时斜向裂缝 多而密，梁腹砼发生类似于柱体受压破坏的侧 向凸出。 Vu>>Vcr
集载与支座间梁腹砼被斜向压碎，主压应力超 过砼的抗压强度，承载力比剪压破坏高。
P
斜压破坏
剪压破坏
斜拉破坏
f 承载能力
对于同样的构件，斜拉最低，剪压较高，斜压最高。 斜拉＜剪压＜斜压
❖ 梁的抗剪承载力随弯起钢筋截面面积的增大，强度的提高而线性增大。
4.2 受弯构件斜截面受剪承载力计算
4.2.1基本计算公式 剪压破坏
Vu Vc Vsv Vsb
Vu－?
V—荷载效应基本组合、偶然组合
4.2.2.1 混凝土的受剪承载力Vc 对于矩形、T形和Ｉ形截面的一般受弯构件，
对集中荷载作用下的矩形截面独立梁（包括作用有多种荷 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75%以上的情况）：
正截面受弯承载力 γM≤Mu
斜截面受剪承载力γＶ≤Ｖu
4.1 斜截面受力分析与破坏形态
4.1.1斜截面开裂前的受力分析
主拉应力达到混凝土的抗拉强度时，就会出现大体上与
主拉应力轨迹线相垂直的斜裂缝。
➢ 斜裂缝种类
弯剪斜裂缝，上细下宽，是最常见的。
弯剪斜裂缝
腹剪斜裂缝
腹剪斜裂缝，中间宽两头细，呈枣核形，常见 于薄腹梁（工字截面）中。
所谓剪跨比λ，对梁顶只作用有集中荷载的梁，是指剪跨a与截 面有效高度h0的比值（图4.8），即λ=a/h0。
h0
a M
h0 Vh0
a
斜拉破坏
>3
破坏特点
斜裂缝一出现就发展到梁顶荷载作用点，梁斜劈 成两半，沿纵筋产生劈裂裂缝，梁顶劈裂面比较 整齐无压碎痕迹。脆性破坏，临界斜裂缝出现与 最大荷载的到达几乎同时。 Vu=Vcr
破坏性质
由于它们破坏时跨中挠度都不大，因此，三种破坏都属于脆性破坏。 但剪压破坏的延性相对于其他两种破坏形态稍好一些。
4.1.4.2 有腹筋梁斜截面受剪破坏形态与发生条件
无腹筋梁的破坏形态主要决定于剪跨比λ，而有腹筋梁则主要决定于配
箍率和剪跨比λ。与无腹筋梁类似，有腹筋梁也有三种破坏形态。
腹筋配置少且剪跨比较大时，发生斜拉破坏。 腹筋配置多或剪跨比很小时，发生斜压破坏， 腹筋配置较适当大部分发生剪压破坏。
斜拉破坏
破坏特点
斜裂缝一出现，腹筋应力即达屈服，对斜裂缝 开展的限制作用已不存在，相当于无腹筋梁。
防止方法
配箍率不小于最小配箍率，腹筋间距不大于 《规范》规定的箍筋最大间距Smax。
剪压破坏
破坏特点
斜裂缝出现后，与其相交腹筋承担很大部分剪力。 腹筋先屈服，最后受压区砼在剪压作用下到达极限 强度丧失承载力，属剪压型破坏。受剪承载力主要 取决于混凝土强度、截面尺寸及腹筋数量。
4.1.2 无腹筋梁斜截面受力及破坏分析 斜裂缝出现后梁内应力状态
VA
①纵筋拉力T； ②余留剪压面(AA')砼承担的剪力Vc及压力C； ③骨料咬合力Va ,垂直分量Vy ； ④纵筋承担的剪力—“销栓力” Vd 。
竖向内外力平衡: VA= Vc+ Vy+ Vd
Vc、Vy和Vd的变化情况：
① 骨料咬合力Va在斜裂缝初期占主要地位，随着裂缝开展逐渐减小。 ② 销拴力Vd使两侧砼有分离趋势，砼保护层产生撕裂裂缝后，销栓 作用降低。
防止方法
进行斜截面受剪承载力计算，确定需配置的腹筋。
斜压破坏
破坏特点 防止方法
腹筋未达屈服，梁腹砼即到达抗压强度 发生斜压破坏，承载力取决于砼强度及截面尺 寸，再增加箍筋或弯筋对斜截面受剪承载力的 提高已不起作用。
限制砼强度和截面尺寸的下限。
4.1.5 影响受弯构件斜截面受剪承载力的主要因素
影响钢筋混凝土梁斜截面受剪承载力的因素很多，除了剪跨比、混凝土强度、 纵筋配筋率及其强度、截面形状及尺寸、加载方式（直接、间接）和结构类型 （简支梁、连续梁）等因素以外，最主要的影响因素是腹筋配筋率及其强度。