5混凝土结构设计原理课件

Vsb 0.8 fy Asb sin
V

0.7 ftbh0
1.25 fyv
Asv s
h0
0.8 fy Asb
sin
…2
受弯构件斜截面受剪承载力的计算
构件斜截面承载力
fyv ——箍筋抗拉强度设计值；
Asv ——配置在同一截面内箍筋各肢的全部截面面
积: Asv =n Asv1 ,此处，n为在同一截面内
受弯构件受剪性能的试验研究
构件斜截面承载力
（2） 剪压破坏
（3）斜拉破坏
产生条件
1.5≤λ ≤3且腹筋量适中。
破坏特点
受拉区边缘先开裂，然后向 受压区延伸。破坏时，与临 界斜裂缝相交的腹筋屈服， 受压区混凝土随后被压碎。
产生条件
λ >3且腹筋量少。
破坏特点
受拉边缘一旦出现斜裂缝便 急速发展，构件很快破坏。

2 2
cp 2 4
1
学可知：
1 arctan( 2 )
2

2
构件斜截面承载力
2 腹筋（箍筋和弯起钢筋）的作用 箍筋：
①提高斜截面受剪承载力； ②与纵筋绑扎，形成钢筋骨架 → 便于施工； ③防止纵筋过早压曲，约束核心混凝土。 弯起钢筋： 由纵筋弯起形成 承受较大的剪力。
斜截面受剪承载力的计算按下列 步骤进行设计：
1．求内力，绘制剪力图；
2．验算是否满足截面限制条件，如 不满足，则应加大截面尺寸或提高混 凝土的强度等级；
对集中荷载作用下的独立梁
nAsv1
V

1.75
1.0
f t bh0
s
1.0 f yvh0
3．验算是否需要按计算配置腹筋。
4．计算腹筋
（1）对仅配置箍筋的梁，可按下式 计算：
构件斜截面承载力
纵向钢筋配筋率
试验表明，梁的受 剪承载力随纵向钢筋 配筋率ρ的提高而增 大 。这主要是纵向受 拉钢筋约束了斜裂缝 长度的延伸，从而增 大了剪压区面积的作 用。
纵向钢筋配筋率对有腹筋梁受剪承载力的影响
受弯构件受剪性能的试验研究
构件斜截面承载力
配箍率和箍筋强度
有腹筋梁出现斜裂缝后，箍 筋不仅直接承受相当部分的剪力， 而且有效地抑制斜裂缝的开展和 延伸，对提高剪压区混凝土的抗 剪能力和纵向钢筋的销栓作用有 着积极的影响。试验表明，在配 箍最适当的范围内，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。
Vh0
： 反映了梁截面上正应力与剪应力（或弯矩M与V） 响梁的剪切破坏形态。 ● 较大，说明（或M）较大 截面容易被拉坏； ● 较小，说明（或V）较大 截面容易被压坏。
的相对大小，影
受弯构件受剪性能的试验研究
构件斜截面承载力
对于集中荷载作用下的简支梁剪跨比
集中荷载作用下的简支梁
1
M1 V1h0
受弯构件斜截面受剪承载力的设计计算
例题
下图所示
构件斜截面承载力
小结 斜截面承载力计算是钢筋混凝土结构的一个重要问
题。设计梁、柱、剪力墙等结构构件时，应同时解决正 截面承载力和斜面截面承截力的计算和构造问题。
斜截面剪切破坏的主要形态有斜压、剪压和斜拉三 种。斜截面受剪承截力计算公式是以剪压破坏特征为基 础建立的，其他两种破坏形态则是通过构造要求来防止 出现。
构件斜截面承载力
也可以根据受弯承载力的要求，先选定弯起钢筋再 按下式计算所需箍筋：
nAsv1 V 0.7 ftbh0 0.8 f y Asb sin
s
1.25 f yvh0
sv1

V

1.75
1.0
ft bh0
0.8 f y Asb
s in
s
1.0 f yvh0
然后验算弯起点的位置是否满足斜截面承载力的 要求。
钢筋混凝土柱、剪力墙等偏心受力构件的斜截面受 剪承截力计算与受弯构件的主要区别，在于应考虑轴向 力的影响。在一定范围内，轴向压力可使构件的受剪承 载力提高，而轴向拉力则使受剪承载力降低。
梁的箍筋和弯起钢筋
概述
构件斜截面承载力
3 无腹筋简支梁的受剪性能
斜裂缝形成以前的应力状态
斜裂缝出现前的应力状态
受弯构件受剪性能的试验研究
构件斜截面承载力
斜裂缝形成以后
斜裂缝出现后的应力状态
斜截面上的抗力
①剪压面上的压力和剪 力；
②斜截面相对错动产生 的骨料咬合力；
③纵向钢筋的销栓剪力； ④纵向钢筋的拉力。
受弯构件斜截面受剪承载力的计算
构件斜截面承载力
（6 ） 计算截面的确定
（1） 支座边缘截面（1-1）； （2）腹板宽度改变处截面（2-2）； （3）箍筋直径或间距改变处截面（3-3）； （4）受拉区弯起钢筋弯起点处的截面（4-4）。
受弯构件斜截面受剪承载力的设计计算
构件斜截面承载力
（7） 设计计算
构件斜截面承载力
混凝土强度 斜截面受剪承载力随混凝土的强度等级的提高而提高。梁
斜压破坏时，受剪承载力取决于混凝土的抗压强度。梁为斜拉 破坏时，受剪承载力取决于混凝土的抗拉强度，而抗拉强度的 增加较抗压强度来得缓慢，故混凝土强度的影响就略小。剪压 破坏时，混凝土强度的影响则居于上述两者之间。
受弯构件受剪性能的试验研究
受弯构件受剪性能的试验研究
构件斜截面承载力
6 影响斜截面受剪承载力的主要因素
剪跨比
试验表明，剪跨 比越大，有腹筋 梁的抗剪承载力 越低，如图所示。 对无腹筋梁来说， 剪跨比越大，抗 剪承载力也越低， 但当λ≥3 ，剪跨 比的影响不再明 显。
剪跨比对有腹筋梁受剪承载力的影响
受弯构件受剪性能的试验研究
ft ——混凝土轴心抗拉强度设计值。
受弯构件斜截面受剪承载力的计算
构件斜截面承载力
2. 矩形、T形和I形截面受弯构件
（1） 一般情况
Y 0

V
s
V sb

Ra=V
V sv
V Vc Vsv Vsb
Vcs Vsb
Vcs
0.7 ftbh0 1.25 fyv
Asv s
h0
箍筋的肢数，Asv1为单肢箍筋的截面面积；
S ——沿构件长度方向的箍筋间距； Asb ——同一弯起平面内弯起钢筋截面面积；
——弯起钢筋与构件轴向的夹角。
受弯构件斜截面受剪承载力的计算
构件斜截面承载力
（2） 集中荷载下的独立梁
V

1.75
1
ftbh0

fyv
Asv s
h0
0.8 fy Asb
sv

Asv bs

n Asv1 bs
箍筋对有腹筋梁受剪承载力的影响
受弯构件受剪性能的试验研究
构件斜截面承载力
1 建筑工程中受弯构件斜截面设计方法 2 .不配腹筋的板
V 0.7h ftbh0
1
βh——截面高度影响系数， 当h0<800mm时,取h0 =800mm; 当h0>2000mm时, 取h0=2000mm;
当 hw / b 6 时 V 0.2 c fcbh0 …5
当 hw / b 4 ~ 6 时
V 0.025 (14 hw / b)c fcbh0 …6

——混凝土强度影响系数，当
c
fcu,k
C50时，取 c=1.0；
当混凝土强度等级为C80时，取 c =0.8；其间按
线性内插法取用。
sin
…3
λ ——计算截面的剪跨比，可取λ =a/h0, a为集中荷 载作用点至支座或节点的距离；当λ <1.5时，
取λ =1.5； 当λ >3时，取λ =3。
受弯构件斜截面受剪承载力的计算
构件斜截面承载力
（3） 基本公式的适用范围 适剪压破坏。
为了防止斜压破坏，要求：
当 hw / b 4 时 V 0.25 c fcbh0 …4
受弯构件斜截面承载力
构件斜截面承载力
主要内容和重点： 斜截面破坏的主要形态及主要因素； 掌握受弯构件斜截面承载力的计算公式及 适用条件，防止斜压和斜拉破坏的措施；
了解材料抵抗弯矩图的做法； 掌握深受弯构件斜截面承载力计算方法
及构造要求；
一 概述 1 斜截面破坏机理
由材料力
tp
sv

sv,min
0.24
ft fyv
…7
sv

Asv sb
s b
受弯构件斜截面受剪承载力的计算
构件斜截面承载力
（4） 可以按构造配置箍筋的条件 当满足下列条件时，可按表1和表2配筋。 一般情况：
V 0.7 f tbh0
…7
集中荷载F的独立梁：
V

1.75
1
f tbh0
…8
受弯构件斜截面受剪承载力的计算
构件斜截面承载力
h ——截面的腹板高度，按下图确定： w
hw
hw
hw
受弯构件斜截面受剪承载力的计算
构件斜截面承载力
为了防止斜拉破坏，要求： ①箍筋的间距应满足表—1要求；
梁高h/ mm 150<h≤300 300<h≤500 500<h≤800
h>800
V>0.7ftbh0 150 200 250 300
VAa1 VAh0

a1 h0
2
M2 V2 h0
VBa2 VB h0

a2 h0
受弯构件受剪性能的试验研究
构件斜截面承载力
5.斜截面的主要破坏特征
（1） 斜压破坏