受弯构件斜截面承载力计算(3)
受弯构件斜截面承载力计算
第一排弯起钢筋截面面积Asb
Asb≥(V1-Vcs)/(0.8fysinαs)= 472.91mm2 将纵向钢筋中间部位一根弯起(1 25）， Asb=490.9mm2＞472.91mm2，故满足要求。
【例4.10】钢筋混凝土矩形截面简支梁，两端支承在砖墙 上，净跨度ln=4660mm(图4.41)；截面尺寸b×h=250mm ×550mm。该梁承受均布荷载，其中恒荷载标准值 gk=25kN/m（包括自重），荷载分项系数γG=1.2，活荷 载标准值qk=42kN/m，荷载分项系数γQ=1.4；混凝土强 度等级为C20（fc=9.6N/mm2, ft=1.1N/mm2)，箍筋采用 HPB235级钢筋（fyv=210N/mm2），按正截面承载力已 配HRB335级钢筋4 25为纵向受力钢筋（fy=300N/mm2）。 试求腹筋数量。 【解】（1） 计算剪力设计值。支座边缘处剪力设计值为 V1=1/2(γGgk+γQqk)ln=206.9kN
对于承受以集中荷载为主的矩形截面独立梁，应改用
V Vcs 0.8 f y Asb Sin s Asv 1.75 ft bh0 1.25 f yv h0 0.8 f y Asb Sin s 1 s
图4.38
抗剪计算模式
(a) 仅配有箍筋；(b) 同时配置箍筋和弯起筋
4.4.3.2 公式适用条件
应按公式（4.38）复核，得 0.25βcfcbh0=223200N＞V=200000N 截面尺寸满足要求。 （3） 确定是否需要按计算配置腹筋。 由公式（4.41) 0.7ftbh0=71610N＜V=200000N 需进行斜截面受剪承载力计算，按计算配置腹筋。 （4） 箍筋计算。由公式（4.34）得 Asv/s≥(V-0.7ftbh0)/(1.25fyvh0) =1.05mm2/mm
斜截面受剪承载力的计算
≥ 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的计算
对称集中荷载作用下简支梁的主应力轨迹线（图中，实线为主拉应力轨迹线；虚线为主压应力轨迹线。
）My VS tp 2σσ=cp 2σσ=梁内任一点的应力主应力剪跨比P aP202lh ββ⋅lβl()22222qll ql M l q l βββββ=⋅−=−()1222ql ql V q l ββ=−=−x tp 12σσ=+xcp 2σσ=−1arctan 2α=στ斜截面破坏形态◆斜压破坏为受压脆性破坏；◆剪压破坏界于受拉和受压脆◆斜拉破坏为受拉脆性破坏，无腹筋梁的受剪破坏都是脆性的无腹筋梁的弯剪承载力有限，若不足以抵抗荷载产生的1. 剪跨比¾集中荷载作用下2. 腹筋的数量在一定的范围内，腹筋配筋率增大，抗剪承载力提高。
3. 混凝土强度斜截面破坏是因土强度对梁的抗剪承载力影响很大。
当剪跨比一定时，梁的抗剪承载力随混凝土强度提高而增大4. 纵筋配筋率随着纵筋的配筋率的提高，梁的抗剪承载力也增大。
1、直接作用：纵筋截面承受一定剪力（2、纵筋抑制斜裂缝的发展，增大斜裂缝间交互面的剪力传递，增加纵筋量能加大混凝土剪压区高度，从而间接提高梁的抗剪能力。
纵筋的销栓力ρ大于1.5%时，纵向受拉钢筋的配筋率()ρ0.720βρ=+5. 其他因素（1）截面形状这主要是指斜截面抗剪承载力有一定作用。
适当增加翼缘宽度，可提高抗剪承载力，但翼缘过大，增大作用逐渐减小。
另外，增大梁的宽度也可提高抗剪承载力。
与矩形截面梁相比，形截面梁的斜截面承载力一般要高我国《混凝土结构设计规范》钢筋混凝土梁斜截面抗u c ix d s sbV V V V V V =++++sb b V V =⋅为简化计算，主要考虑未开裂混凝土的抗剪作用和腹筋V u ——梁斜截面破坏时所承受的总剪力V c ——V s ——与斜裂缝相交的箍筋所承受的剪力V sb ——与斜裂缝相交的弯起钢筋所承受的剪力如令Vcs 为箍筋和混凝土共同承受的剪力，则无腹筋梁有腹筋梁若腹筋既有箍筋又有弯起钢筋，则对于有腹筋梁，由于箍筋的存在抑制了斜裂缝的开展，使得梁剪压区面积增大，致使强度和配箍率有关。
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
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
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
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
混凝土基本原理-受弯构件斜截面承载力计算习题
3
②计算As
h0=h-as=500-40=460mm
= 1−
1−
=1−
0.51 bh20
250.9 × 10 6
1−
= 0.420
0.5 × 1.0 × 14.3 × 250 × 460 2
= 0.518
= 1 bh0 Τ = 1.0 × 14.3 × 250 × 460 × 0. 420Τ360 = 1918.6mm2
=0.264
选用双肢(n=2)φ10箍筋(Asv1=78.5mm2)
S≤nAsv1/0.264=2×78.5/0.264=594.7mm, 取S=250mm = Smax=250mm
ρsv=Asv/（bs）=78.5×2/（250×250）=0.251%
>ρsvmin=0.24ft/fyv=0.24×1.43/270=0.127%
=90KN（不含梁自重，永久及可变荷载各占50%）。混凝土为C30级，箍筋用
HPB300级钢，纵筋用HRB400级钢。试计算：（1）所需纵筋；（2）所需箍筋。
解：
(1) ①计算跨中弯矩
1
6
M 1.2 0.25 0.5 25 62 1.2 45 1.4 45 250.9 KN • M
弯起1Φ22 （Asb=380.1mm2）
V2=154.6KN<Vcs=170.8KN，不需弯起第二排筋，
150
V=206.4
498
V2=154.6
q=80KN/m
1题图
120120ຫໍສະໝຸດ 1205400PK
PK
120
2题图
120
120 1880
受弯构件斜截面承载力计算
第 1 页/共 2 页第四章 受弯构件斜截面承载力计算1、钢筋混凝土受弯构件沿斜截面破坏的形态有几种？各在什么情况下发生？ 答：（1）斜拉破坏：在荷载作用下，梁的剪跨段产生由梁底竖向裂缝沿主压应力轨迹线向上延伸发展而成的斜裂缝。
其中有一条主要斜裂缝很快形成，并疾驰舒展至荷载垫板边缘而使梁体混凝土裂通，梁被撕裂成两部分而丧失承载力，同时，沿纵向钢筋往往陪同产生水平撕裂裂缝。
这种破坏发生骤然，破坏荷载等于或者略高于主要斜裂缝浮上时的荷载，破换面比较整洁，无混凝土压碎现象。
发生条件：在剪跨比比较大时。
（m >3）（2）斜压破坏：当剪跨比较小时，（m <1），首先是荷载作用点和支座之间浮上一条斜裂缝，然后浮上若干条大体相平行的斜裂缝，梁腹被分割成若干个倾斜的小柱体。
随着荷载增大，梁腹发生类似混凝土棱柱体被压坏的情况，破环时斜裂缝多而密，但没有主裂缝，所以称为斜压破坏。
（3）剪压破坏：随着荷载的增大，梁的剪弯区段内陆续浮上几条斜裂缝，其中一条发展成为临界斜裂缝。
临界斜裂缝浮上后，梁承受的荷载还能继续增强，而斜裂缝舒展至荷载垫板下，直到斜裂缝顶端（剪压区）的混凝土在正应力x σ，剪应力τ及荷载引起的竖向局部压应力y σ的共同作用下被压酥而破坏。
破坏处可见到无数平行的斜向断裂缝和混凝土碎渣。
发生条件：多见于剪跨比13≤≤m 的情况中。
2、名词解释：广义剪跨比、狭义剪跨比、理论充足利用点、理论不需要点、 弯矩包络图、抵御弯矩图 答：广义剪跨比：剪跨比是一个无量纲常数，用0Vh m M =来表示，此处M 和V 分离为剪弯区段中某个竖直截面的弯矩和剪力，0h 为截面有效高度，普通把m 的这个表达式称为“广义剪跨比”。
狭义剪跨比：例如图中CC ‵截面的剪跨比00h a h V m c c =M =，其中a 为扩散力作用点至简支梁最近的支座之间的距离，称为“剪跨”。
偶尔称0h a m =为“狭义剪跨比”。
抵御弯矩图：它又称材料图，就是沿梁长各个正截面按实际配置的总受拉钢筋面积能产生的抵御弯矩图，即表示各正截面所具有的抗弯承载力。
(整理)3受弯构件承载力计算
1 、一般构造要求受弯构件正截面承载力计算1 、配筋率对构件破坏特征的影响及适筋受弯构件截面受力的几个阶段受弯构件正截面破坏特征主要由纵向受拉钢筋的配筋率ρ大小确定。
配筋率是指纵受受拉钢筋的截面面积与截面的有效面积之比。
（3－1）式中As——纵向受力钢筋的截面面积,；b——截面的宽度, mm；——截面的有效高度,——受拉钢筋合力作用点到截面受拉边缘的距离。
根据梁纵向钢筋配筋率的不同, 钢筋混凝土梁可分为适筋梁、超筋梁和少筋梁三种类型, 不同类型梁的破坏特征不同。
(1)适筋梁配置适量纵向受力钢筋的梁称为适筋梁。
适筋梁从开始加载到完全破坏, 其应力变化经历了三个阶段, 如图3.8。
第I阶段（弹性工作阶段）：荷载很小时,混凝土的压应力及拉应力都很小, 梁截面上各个纤维的应变也很小, 其应力和应变几乎成直线关系, 混凝土应力分布图形接近三角形, 如图3.8（a）。
当弯矩增大时, 混凝土的拉应力、压应力和钢筋的拉应力也随之增大。
由于混凝土抗拉强度较低, 受拉区混凝土开始表现出明显的塑性性质, 应变较应力增加快, 故应力和应变不再是直线关系, 应力分布呈曲线,当弯距增加到开裂弯距时, 受拉边缘纤维的应变达到混凝土的极限拉应变, 此时,截面处于将裂未裂的极限状态, 即第I阶段末, 用Ia表示, 如图3.13(b)所示。
这时受压区塑性变形发展不明显, 其应力图形仍接近三角形。
Ia阶段的应力状态是抗裂验算的依据。
第Ⅱ阶段（带裂缝工作阶段）：当弯矩继续增加时, 受拉区混凝土的拉应变超过其极其拉应变,受拉区出现裂缝, 截面即进入第Ⅱ阶段。
裂缝出现后, 在裂缝截面处, 受拉区混凝土大部分退出工作, 未开裂部分混凝土虽可继续承担部分拉力, 但因靠近中和轴很近, 故其作用甚小, 拉力几乎全部由受拉钢筋承担, 在裂缝出现的瞬间, 钢筋应力突然增加很大。
随着弯矩的不断增加, 裂缝逐渐向上扩展, 中和轴逐渐上移。
, 这时截面所能承担的弯矩称为屈服弯矩。
第四章受弯构件斜截面承载力计算
f
Teacher Chen Hong
⒊斜压破坏（<1）
主压应力的方向沿支座与 荷载作用点的连线。承载 力取决于混凝土的抗压强 度。
P
2019年10月14日星期一
斜压破坏 diagonal compression failure
f
Teacher Chen Hong
Teacher Chen Hong
2019年10月14日星期一
按每根(或每组)钢筋的的面积比例划分出各根(或各组) 钢筋的所提供的受弯承载力Mui，Mui可近似取
M ui
Asi As
Mu
Teacher Chen Hong
2019年10月14日星期一
根据M图的变化将钢筋弯起时需绘制Mu图，使得Mu图
Teacher Chen Hong
2019年10月14日星期一
板的斜截面承载力是满足要求的，所以斜截面承载力主要 是针对于梁和厚板而言的。 斜截面的受弯承载力是通过对纵筋和箍筋的构造要求来保 证的。而斜截面的受剪承载力是在梁具有一个合理截面的 基础上，通过配置腹筋（箍筋＋弯起筋）来满足的。
Teacher Chen Hong
Teacher Chen Hong
3＞、计算配置腹筋：
A、只配箍筋：
2019年10月14日星期一
确定n ? ? Asv1 ? Asv nAsv1
由 nAsv1 V 0.7 ftbh0 s 1.25 f yvh0nAsv1
s
1.25 f yvh0
V 0.07 ftbh0
2019年10月14日星期一
4-3 保证斜截面受弯承载力 的构造措施
3(2)受弯构件斜截面
作用） 作用）
一、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 斜裂缝出现后，拉应力由箍筋承担，
力；
◆ 箍筋控制了斜裂缝的开展，增加了剪压区的面积，使Vc增加， 箍筋控制了斜裂缝的开展，增加了剪压区的面积， 增加，
骨料咬合力V 也增加； 骨料咬合力 a也增加；
◆吊住纵筋，延缓了撕裂裂缝的开展，增强了纵筋销栓作用 d； 吊住纵筋，延缓了撕裂裂缝的开展，增强了纵筋销栓作用V ◆箍筋参与斜截面的受弯，使斜裂缝出现后纵筋应力σs 的增量 箍筋参与斜截面的受弯，
• （3）斜压破坏 ） • 发生条件：剪跨比很小 a/h0<1 或l0/h0<3 发生条件：
破坏特征：在梁腹中垂直于主拉应力方向，先后 破坏特征：在梁腹中垂直于主拉应力方向， 出现若干条大致相互平行的腹剪斜裂缝， 出现若干条大致相互平行的腹剪斜裂缝，梁的腹 部被分割成若干斜向的受压短柱。 部被分割成若干斜向的受压短柱。随着荷载的增 大，混凝土短柱沿斜向最终被压酥破坏 。 •抗剪承载力取决于混凝土的抗压强度 抗剪承载力取决于混凝土的抗压强度
无腹筋
ρsv 很小 ρsv 适量 ρsv 很大
6 受剪承载力的计算 一、计算公式
Vu νf c bz
B
0.5
Vu = Vc + Vs
Vc为无腹筋梁的承载力 考虑到配置箍筋后尺寸效 应的影响减小， 应的影响减小，以及纵向 钢筋的影响并不是很大， 钢筋的影响并不是很大， 故均取βh=1，βρ =1。 ， 。
2 剪跨比 的定义 剪跨比λ的定义
• 广义剪跨比 广义剪跨比：
M λ= Vh0
• 集中荷载下的简支梁， 集中荷载下的简支梁， 计算剪跨比为： 计算剪跨比为
第4章 受弯构件斜截面承载力计算
V 0.2 c f cbh0
（2）下限值—箍筋最小含量 为了避免发生斜拉破坏，《规范》规定，箍筋最 小配筋率为
nAsv1 ft s v s v,min 0.24 bs f yv
3
斜截面受剪承载力计算方法和步骤 （1）计算截面的位置
下列各个斜截面都应分别计算受剪承载力： ◆支座边缘的斜截面（见下图的截面1-1）；
◆箍筋直径或间距改变处的斜截面（见下图的截面44）；
◆弯起钢筋弯起点处的斜截面（见下图截面2-2、3-3）；
◆腹板宽度或截面高度改变处的斜截面（如下图 的截面5-5）。 Ⅰ Ⅱ
Ⅰ
Ⅱ
Ⅰ－Ⅰ Ⅱ － Ⅱ
以上这些斜截面都是受剪承载力较薄弱之处， 计算时应取这些斜截面范围内的最大剪力，即取斜 截面起始端处的剪力作为计算的外剪力。
斜拉破坏
2)斜压破坏：当剪跨比较小(λ<1)时，或箍筋配置过 多时易出现。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。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。
斜压破坏
3)剪压破坏：当剪跨比一般(1<λ<3)时，箍筋配置适中时出现 。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。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。
普通混凝土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： 0025.17.0h s A f bh f V V sv yv t cs +=≤ (5-6)式中 t f 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；0h 一截面的有效高度；yv f 一箍筋的抗拉强度设计值；sv A 一配置在同一截面内箍筋各肢的全部截面面积，1sv sv nA A =；n 一在同一截面内箍筋的肢数；1sv A 一单肢箍筋的截面面积；s 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： 000.175.1h s A f bh f V V sv yv t cs ++=≤λ (5-7)式中 λ一剪跨比，可取0/h a =λ，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λ小于 1.5 时，取5.1=λ；当λ大于 3.0 时，取0.3=λ。
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sv ρ表示:bs A sv sv =ρ (5-8)3．当梁内还配置弯起钢筋时，公式(5-4)中s sb y b A f V αsin 8.0=(5-9) 式中y f 一纵筋抗拉强度设计值；sb A 一同一弯起平面内弯起钢筋的截面面积； s α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o 45，当梁较高时，可取o60。
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。
第五章-受弯构件斜截面承载力计算
第5章 受弯构件斜截面承载力计算知识点1．斜截面破坏的主要形态，影响斜截面受剪承载力的主要因素；2．无腹筋梁斜裂缝出现后的应力状态及其破坏形态，无腹筋梁斜截面受剪承载力计算公式；3．剪力传递机理，腹筋的作用及其对破坏形态的影响，截面限制条件及最小配箍率的意义；4．有腹筋简支梁和连续梁的抗剪性能，受剪承载力计算方法、计算公式及其适用范围；5．斜截面受弯承载力、抵抗弯矩图、纵筋锚固、弯起及截断、箍筋的构造要求。
要点1．在钢筋混凝土梁斜截面承载力计算中，若o c c bh f V β25.0>，则应采取的措施是加大截面尺寸。
2．对矩形、T 形和工字形截面的一般受弯构件，截面高度大于300mm ，当满足07.0bh f V t ≤时，仅按构造配箍。
3．剪跨比为计算截面至支座截面的距离与截面有效高度的比值。
4．钢筋混凝土简支梁当仅配置箍筋时，承受均布荷载斜截面承载力的计算公式V cs =0.7f t bh 0+1.25f yv (A sv /s)h 0。
5．钢筋混凝土简支梁当仅配置箍筋时，承受集中荷载斜截面承载力的计算公式V cs =)1(75.1λ+f t bh 0+f yv (A sv /s)h 0。
6．影响无腹筋简支梁斜截面受剪承载力的主要因素有：剪跨比、混凝土强度、纵筋配筋率、截面尺寸和形状等。
7．在受弯构件斜截面受剪承载力计算中，通常采用配置腹筋即配置箍筋和弯起钢筋的方法来提高梁的斜截面受剪承载能力。
8．《规范》规定，在梁的受拉区段弯起钢筋时，弯起点与按计算充分利用该钢筋截面面积点之间的距离不应小于o h 5.0。
9．箍筋一般采用HPB235，HRB335级钢筋，其形式有封闭式和开口式两种。
10．梁沿斜裂缝破坏的主要形态及其破坏特征：斜压梁破坏：破坏时，混凝土被腹剪斜裂缝分割成若干个斜向短柱而压坏，破坏是突然发生的。
剪压破坏：临界裂缝出现后迅速延伸，使斜截面剪压区高度缩小，最后导致剪压区混凝土破坏，使斜截面丧失承载力。
斜截面承载力的计算
钢筋情况： 箍筋达到屈服强度
破坏性质：脆性不如斜拉 和斜压明显
防止剪压破坏： 通过斜截面承载力计算，配
置适量腹筋。
剪压破坏形态是建立斜截面受 剪承载力计算公式的依据
第三章 钢筋混凝土受弯构件
（3）斜拉破坏
破坏前提：λ＞3，ρsv较小
破坏特征：
斜裂缝一旦出现，箍筋应力立即达到屈服强度，这条斜裂缝将迅速 伸展到梁的受压边缘，使构件很快裂为两部分而破坏。这种破坏没有预 兆，破坏前梁的变形很小，具有明显的脆性，与正截面少筋梁的破坏相 似。
第三章 钢筋混凝土受弯构件
斜截面受剪承载力的计算位置 （1）支座边缘处的斜截面，如截面1-1 （2）钢筋弯起点处的斜截面，截面2-2 、3-3 （3）受拉区箍筋截面面积或间距改变处的斜截面，截面4-4
斜截面计算位置:
第三章 钢筋混凝土受弯构件
2、复核截面尺寸 一般梁的截面尺寸应满足最小截面尺寸的限制要求，
（4）箍筋计算
Asv s
V 0.7 ftbh0 f yvh0
150000 101123 270 455
0.398 mm 2 mm
选用双肢箍筋Φ8（n=2，Asv1=50.3mm2），则箍筋间距为
S Asv nAsv1 2 50.3 252mm 0.398 0.398 0.398
取S 250mm，沿梁全长等距布置
s
f yv h0
求出Asv/S的值后，根据构造要求选定肢数n和直径d，求 出间距s，或者根据构造要求选定n、s，然后求出d。
5、验算配箍率
第三章 钢筋混凝土受弯构件
【例3-4】 矩形截面简支梁截面尺寸200×500mm，计算跨度 L0=4.24m（净跨Ln=4m），承受均布荷载设计值（包括自重） q=100KN/m，混凝土为C20级(fc=9.6N/mm2)，箍筋采用HPB300 级钢筋(fyv=270N/mm2)，求箍筋数量（已知纵筋配置一排， 环境类别为一类，as=40mm）。
受弯构件斜截面抗剪承载力计算公式、适用条件
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
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
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V 0.25 b c f c bh0
bc为高强混凝土的强度折减
V 0.20 b c f c bh0
hw 6 时， b
系数，当fcu,k ≤50N/mm2时，
当4 <
hw < 6 时，按直线内插法取用。 b
V 0.025(14 hw b ) b c f c bh0
2、受集中荷载为主的矩形、T形和I形独立梁(特殊情况)
V
1.75
1.0
f t bh0
Asv s
f yv h0 0.8 Asb f y sin
15 ––– 计算截面剪跨比，＝a/h0，1.5 3.0
6、计算公式适用范围 （1）截面的最小尺寸（上限值）
◆ 斜压破坏取决于混凝土的抗压强度和截面尺寸； ◆ 《规范》是通过控制受剪截面剪力设计值不大于斜压破坏时 的受剪承载力来防止由于配箍率过高而产生斜压破坏； ◆ 受剪截面应符合下列截面限制条件：
Vu Vcs 0.8 f y Asb sin
4)验算最小配箍率和最大箍筋间距是否满足，防止斜拉破坏。 5)满足构造要求，防止斜截面受弯破坏，见4.5节。
28
4.3 斜截面受剪承载力的设计计算
注意：当有弯起筋时，如何取剪力设计值 ①计算 第一排弯起筋：取支座边剪力 ② 验算如需要第二排，取前一排弯起筋弯起点处的 剪力，且两排之间间距≤Smax
再按照是否配弯起钢筋，分别计算受剪承载力Vu； 3)判断Vu > V
30
第四章 受弯构件斜截面承载力计算
例题1. 某矩形截面梁，横截面尺寸b×h=250×500mm, 采用 C25砼，HPB235级箍筋，fc=11.9N/mm2， ft=1.27N/mm2, fyv=210 N/mm2 ，h0=465mm，由均布荷载产生的 支座处最大剪力设计值V＝180kN，现配有直径8mm双肢箍箍筋， Asv=101mm2,试求所需的箍筋间距S （Smax＝200mm）。
hw b 4
V 0.25βcfcbh0 V 0.2βcfcbh0
hw
4<
b hw
6
如不满足要 求时，则应加 大截面尺寸或 提高混凝土强 度等级。
b
< 6 V 0.025(14 hw b ) b c f c bh0
23
4.3 斜截面受剪承载力的设计计算
3）验算可否仅仅配构造箍筋
最小配筋率： sv
5、Vsb－与斜裂缝相交的弯起钢筋承受的剪力
α fy Asbcosα fy Asb fy Asbsinα
Vsb =0.8 fy Asbsinα 0.8 ––– 应力不均匀系数 因为弯起钢筋与斜裂缝相交，有可能已经接近受压区，钢筋 ––– 弯筋与梁纵轴的夹角，一般取45，
sb
强度在梁破坏时不可能全部发挥，所以对弯起钢筋受剪承载力进 h > 800mm时取60 行折减，则Vsb＝0.8fy Asbsinα A ——配置在同一弯起平面内的弯起钢筋的截面面积
梁中箍筋最小直径
19
（3）剪跨比λ 限值
4.5 斜截面受剪承载力的设计计算
1、设计方法和计算截面
确定计算位置原 则：
剪力作用效应沿梁长是变化的，截面的抗剪 能力沿梁长也是变化的。在剪力或抗剪能力变化 处应该计算。
20
第四章 受弯构件斜截面承载力计算
斜截面受剪承载力计算位置
4.3 斜截面受剪承载力的设计计算
2、设计计算步骤（荷载内力计算已完成）
此时截面尺寸，材料等级，纵筋数量已定； 1)验算截面尺寸，防止斜压破坏； 2)验算是否需要计算配置箍筋， V<ftbh0 ? 3)计算配置腹筋 V>ftbh0
V 0 .25 b c f c bh0 V 0 .2 b c f c bh0
(1)仅配箍筋：
(2)兼配弯起钢筋：
此时截面尺寸，材料等级，箍筋和弯起钢筋数量已定，确定 截面能承担的剪力； 1)验算配箍率是否满足最小配箍率。 如不满足，则按4-6~4-7算抗剪承载力； V 0.7 ft b h0
2）如满足，按4-19～4-21确定受剪承载力上限Vu；并进行一次Vu
判断。
V 0 .25 b c f c bh0 V 0 .2 b c f c bh0
◆ ◆ 受剪截面应符合下列截面限制条件：
hw 4 时， 当 b 当
V 0.25 b c f c bh0 V 0.20 b c f c bh0
hw 6 时， b
当4 <
hw < 6 时，按直线内插法取用。 b
hw截面腹板高度 ★ 矩形截面取hw=h0 ★ T形截面取hw=h0-hf' ★ 工形截面取hw=h-hf' -hf b为矩形截面的宽度 或T形截面和工形截面的 腹板宽度
1 .0
0 .24 ) f t bh0时
24
4.3 斜截面受剪承载力的设计计算
3）验算可否构造配箍
对一般梁，当 V 0.7 ft b h0 时
或对集中荷载为主的梁 ， 当V 1 .75
1 .0
f t bh0时
可构造配箍 满足箍筋直径 与间距要求
4）计算腹筋 只配箍筋
同时配箍筋和弯起钢筋
（1）为了计算方便，忽略有腹筋梁中斜裂缝处的骨料 咬合力和纵筋销栓力，所以梁发生剪压破坏时，假定斜
截面的抗剪承载力 Vu由剪压区混凝土、箍筋和弯起钢
筋三者提供，即：
Vu=Vc+Vs+Vsb
（2）梁剪压破坏时，与斜裂缝相交的箍筋和弯起钢筋 的拉应力都达到其屈服强度； （3）仅在计算受集中荷载为主的梁中考虑λ 的影响。
Asv s
1)先根据纵向钢筋造配弯起筋Asb
V 0 .7 f t bh0 0 .8 f y Asb sin a s 1 .25 f yv h0
1.75 V f t bh0 0.8 f y Asb sin a s Asv 1 .0 s 1.0 f yv h0
27
4.3 斜截面受剪承载力的设计计算
1.5， 1.5； 3.0， 3.0 取 取
第四章 受弯构件斜截面承载力计算
4.3 有腹筋梁的斜截面受剪承载力
4
什么是配箍率？用什么符号表示？ sv 如何计算？
纵向水平截面中单位面积的箍筋含量。
sv
s
Asv bs
s
nAsv1 bs
I
I
s
Asv1 b
d ≥dmin 注意：设计配 筋结果应满足 构造要求
Asv S b sv
S max
26
4.3 斜截面受剪承载力的设计计算
（2）同时配箍筋与弯起钢筋 方法1
⑴先选定箍筋用量（n、d、s）应满足构造要求 ⑵再确定弯起钢筋面积 Asb
V Vcs 0.8 f ysin
方法2
2)再确定箍筋用量 3)满足最小箍筋直 径与间距及最小配 箍率要求。
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
第四章 受弯构件斜截面承载力计算
4 无腹筋梁抗剪承载力的计算
1）均布荷载抗剪承载力计算公式？
Vc 0.7 f t bh0
第四章 受弯构件斜截面承载力计算
2）集中荷载抗剪承载力计算公式？
Vc
1.75
1 .0
f t bh 0
（1）斜压破坏 －通常用限制截面尺寸的条件来防止；
（2）斜拉破坏 －用满足最小配箍条件及构造要求来防 止； （3）剪压破坏 －因承载力变化幅度大，影响因素多而 且复杂，必须通过计算，使构件满足一 定的斜截面受剪承载力。
9
3、斜截面受剪承载力计算简图
4.3.3 斜截面受剪承载力计算公式
3、基本假设及简化
10 3、基本假设及简化
第四章 受弯构件斜截面承载力计算
均布荷载作用下梁的受剪承载力试验值与计算公式
计算曲线为何存在上限？
V f t bh0
0.7 1.25
f yv ft
sv
剪切特征值
11
第四章 受弯构件斜截面承载力计算
集中荷载作用下梁的受剪承载力试验值与计算公式
12
第四章 受弯构件斜截面承载力计算
bc =1.0，当fcu,k =80N/mm2时 bc =0.8，其间线性插值。
（1）截面的最小尺寸（上限值）
16
4.4 斜截面受剪承载力计算公式
（1）截面的最小尺寸（上限值）
◆ 斜压破坏取决于混凝土的抗压强度和截面尺寸；
《规范》是通过控制受剪截面剪力设计值不大于斜 压破坏时的受剪承载力来防止由于配箍率过高而产生 斜压破坏；
4.3.3 斜截面受剪承载力计算公式
1.研究方法
依靠试验研究，分析影响梁受剪承载力的一些主 要因素，如剪跨比λ 、混凝土强度、箍筋、纵筋、截 面尺寸、截面形状、斜截面上骨料咬合力等，从而建 立起半理论半经验实用计算公式。
8
2、不同受剪破坏形态对应的设计方法
4.3.3 斜截面受剪承载力计算公式
2、不同受剪破坏形态对应的设计方法
（2）箍筋的最小含量（下限值）
17
（2）箍筋的最小含量（下限值）
◆ 当配箍率小于一定值时，斜裂缝出现后，箍筋因不能
承担斜裂缝截面混凝土退出工作释放出来的拉应力，而 很快达到屈服，其受剪承载力与无腹筋梁基本相同。
◆ 当剪跨比较大时，可能产生斜拉破坏。 ◆ 为防止这种少筋破坏，配箍率应满足
sv
14
4.4 斜截面受剪承载力计算公式
配有箍筋和弯起钢筋的梁受剪承载力计算公式
Vu＝Vcs+Vsb
1、矩形、T形和I形截面一般受弯构件 （一般情况） Vu