受弯构件斜截面承载力知识讲解
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4.2 受弯构件斜截面破坏的主要形态及影响因素
剪跨比和配箍梁对破坏形态的影响见下表。
剪跨比 配箍率
无腹筋
ρsv很小 ρsv适量 ρsv很大
λ<1
斜压破坏 斜压破坏 斜压破坏 斜压破坏
1≤λ≤3
剪压破坏 剪压破坏 剪压破坏 斜压破坏
λ>3
斜拉破坏 斜拉破坏 剪压破坏 斜压破坏
4 斜截面受剪承载力
4.2 受弯构件斜截面破坏的主要形态及影响因素
这种梁的破坏荷载与出现斜裂缝时的荷载很接近,破坏过程急骤, 破坏前梁的变形很小,并且往往只有一条斜裂缝。所以破坏无预兆地突 然发生,属脆性破坏。
梁的情况:无腹筋或腹筋很少,或集中荷载作用点至支座的距离较远。 抗剪能力:主要取决于混凝土的抗拉强度ft。
4 斜截面受剪承载力
4.2 受弯构件斜截面破坏的主要形态及影响因素
筋强度的增大而有较大幅度的提高。配箍量一般用配箍率 s v 表 示,即
sv
nAsv1 bs
Asv bs
式中 Asv——配置在同一截面内的各 肢箍筋的全部截面面积,等于nAsv1, 在此,n为同一截面内的箍筋肢数, Asv1为单肢箍筋的截面面积;
s——沿构件长度方向的箍筋间距; b——截面宽度。
4 斜截面受剪承载力
4 斜截面受剪承载力
4.2 受弯构件斜截面破坏的主要形态及影响因素
① 剪跨比的影响。λ<1时,斜压破坏;λ>3时,斜拉破坏; λ=1~3时,剪压破坏。λ对抗剪承载力的影响见图。
4斜截面受剪承载力
4.2 受弯构件斜截面破坏的主要形态及影响因素
百度文库
② 配箍率
试验表明,当配箍量适当时,梁的受剪承载力随配箍量和箍
4 斜截面受剪承载力
4.1 概述
梁内出现裂缝前,可按匀质弹性体进行分析,根据材 料力学,可得:
混凝土主拉应力 :
tp
2
2 2
4
混凝土主压应力:
cp
2
2 2
4
主应力方向与梁纵轴的夹角为: tan 2 2
据此,梁内各点的主应力轨迹见图4-1。
4 斜截面受剪承载力
4.1 概述
随着荷载的增加, 梁内各点主应力也增
② 剪压破坏(1≤λ ≤ 3,箍筋适量):在剪弯区首先出现一些垂直裂缝和 细微的斜裂缝,随着荷载的增加,斜裂缝的某一条发展成为临界斜裂缝,承 载力没有很快丧失,荷载可继续增加,并在荷载增加过程中,继续向上伸展, 如果梁内配有腹筋,则与临界斜裂缝相交的腹筋相继屈服,临界斜裂缝末端 剪压区的混凝土在正应力和剪应力共同作用下,处于两向应力状态,且主压 应力远大于主拉应力,最后使混凝土压碎而导致斜截面破坏,见图。
③ 斜压破坏(λ<1,箍筋配置较多):由于剪应力起主导作用,所以,首先在 梁腹部出现若干条互相平行的腹剪型斜裂缝(该处剪应力最大),并向支座 和集中荷载作用处发展,随着荷载的增加,梁腹部被这些斜裂缝分割成若干 个斜向短柱,最后因短柱混凝土被压碎而破坏,破坏时腹筋往往不屈服。见 图。
这种破坏的破坏荷载较高,但变形很小,属脆性破坏。 梁的情况:腹筋配置过多,或集中荷载距支座较近以及梁腹很薄的 T形或工形梁。 抗剪能力:主要取决于混凝土的轴心抗压强度fc。
这种破坏有一定预兆,破坏荷载明显高于出现斜裂缝时的荷载, 但破坏前,跨中挠度不大,仍属于脆性破坏。
梁的情况:腹筋配置适中,且集中荷载作用点到支座的距离适中。 抗剪能力:主要取决于剪压区混凝土的复合强度。 是工程设计中考虑的一种破坏形态。
4 斜截面受剪承载力
4.2 受弯构件斜截面破坏的主要形态及影响因素
4 斜截面受剪承载力
4.2 受弯构件斜截面破坏的主要形态及影响因素
剪跨比
截面的弯矩与剪力和有效高度乘积的比值称剪跨比
M V h 0(广义剪跨比),
M
b
h
2 0
,
V bh0
,
M V h0
(大小、方向) → 斜截面承载力。
对于集中荷载作用下的简支梁,集中荷载作用点的
弯矩M=Va,
M
Vh0
Va Vh0
③ 混凝土强度 梁的抗剪承载力随混凝土强度的提高而提高,两
者大致成线性关系。
④ 纵筋配筋率 纵筋增加,增大压区混凝土高度,间接提高梁的
抗剪承载力。 无腹筋梁的抗剪承载力随纵筋配筋率的增大而增
大;而对有腹筋梁,纵筋配筋率则影响不大。
4 斜截面受剪承载力
4.3 斜截面受剪承载力计算公式及适用范围
混凝土受剪属脆性破坏,且试验数据的离散性相 当大。设计时应保证强剪弱弯。
1...
加,当主应力达到混
凝土复合受力下的抗
a)
1
拉强度时,产生裂缝, 裂缝走向与主拉应力 方向垂直,故是斜裂
tp
2
cp >45°
缝,当荷载继续增加,
b)
1
斜裂缝不断扩展,最
45°
终破坏,即斜截面破 坏。
3
<45°
图4-1 主应力轨迹
4 斜截面受剪承载力
4.1 概述
为了防止斜截面破坏,可以设置与梁轴线垂直的箍筋和与主拉应 力方向平行的斜筋来抵抗主拉应力,其中斜筋可用梁内正截面承载力 不需要的纵筋弯起而成,所以又称为弯起钢筋,在受弯构件内有纵筋、 箍筋和弯起钢筋,形成钢筋骨架,见图 。
《混凝土结构设计规范》采用抗剪承载力试验的 下限值以保证安全。
4.3斜截面受剪承载力计算公式及适用范围
4.3.1 无腹筋梁
VV c0.7hftbh0
1
h
800 h0
4
βh——截面高度影响系数,当h0<800mm,取 h0=800mm;当h0≥2000mm时,取h0=2000mm。
4.3斜截面受剪承载力计算公式及适用范围
4 斜截面受剪承载力
4.1 概述
保证受弯构件正截面承载力还不一定能保证受弯构 件的承载力,受弯构件还受剪力的作用,在剪力和弯矩 的共同作用下,在支座附近区段可能发生斜截面破坏 (或称剪切破坏),斜截面破坏往往带有脆性破坏的性 质,缺乏明显的预兆,所以,在实际工程中应当避免, 在设计时必须进行斜截面承载力计算。
a h0
(计算剪跨比,见图),a:
集中荷载到支座的距离,称为剪跨。
P
P
h A 0h
s
a
a
b
4 斜截面受剪承载力
4.2受弯构件斜截面破坏的主要形态及影响因素
斜截面破坏的主要形态:根据临界斜裂缝的位置和发展情况,可 将斜截面破坏的形态归结为斜拉、剪压和斜压三种破坏类型。 ① 斜拉破坏(λ>3、箍筋配置较少):剪弯区突然出现斜裂缝,就迅速向受压 区斜向延伸,并很快发展为临界斜裂缝,使梁斜拉为两部分而破坏。裂缝 处,(若有)箍筋不足而很快屈服,不能抑制斜裂缝开展。见图。
剪跨比和配箍梁对破坏形态的影响见下表。
剪跨比 配箍率
无腹筋
ρsv很小 ρsv适量 ρsv很大
λ<1
斜压破坏 斜压破坏 斜压破坏 斜压破坏
1≤λ≤3
剪压破坏 剪压破坏 剪压破坏 斜压破坏
λ>3
斜拉破坏 斜拉破坏 剪压破坏 斜压破坏
4 斜截面受剪承载力
4.2 受弯构件斜截面破坏的主要形态及影响因素
这种梁的破坏荷载与出现斜裂缝时的荷载很接近,破坏过程急骤, 破坏前梁的变形很小,并且往往只有一条斜裂缝。所以破坏无预兆地突 然发生,属脆性破坏。
梁的情况:无腹筋或腹筋很少,或集中荷载作用点至支座的距离较远。 抗剪能力:主要取决于混凝土的抗拉强度ft。
4 斜截面受剪承载力
4.2 受弯构件斜截面破坏的主要形态及影响因素
筋强度的增大而有较大幅度的提高。配箍量一般用配箍率 s v 表 示,即
sv
nAsv1 bs
Asv bs
式中 Asv——配置在同一截面内的各 肢箍筋的全部截面面积,等于nAsv1, 在此,n为同一截面内的箍筋肢数, Asv1为单肢箍筋的截面面积;
s——沿构件长度方向的箍筋间距; b——截面宽度。
4 斜截面受剪承载力
4 斜截面受剪承载力
4.2 受弯构件斜截面破坏的主要形态及影响因素
① 剪跨比的影响。λ<1时,斜压破坏;λ>3时,斜拉破坏; λ=1~3时,剪压破坏。λ对抗剪承载力的影响见图。
4斜截面受剪承载力
4.2 受弯构件斜截面破坏的主要形态及影响因素
百度文库
② 配箍率
试验表明,当配箍量适当时,梁的受剪承载力随配箍量和箍
4 斜截面受剪承载力
4.1 概述
梁内出现裂缝前,可按匀质弹性体进行分析,根据材 料力学,可得:
混凝土主拉应力 :
tp
2
2 2
4
混凝土主压应力:
cp
2
2 2
4
主应力方向与梁纵轴的夹角为: tan 2 2
据此,梁内各点的主应力轨迹见图4-1。
4 斜截面受剪承载力
4.1 概述
随着荷载的增加, 梁内各点主应力也增
② 剪压破坏(1≤λ ≤ 3,箍筋适量):在剪弯区首先出现一些垂直裂缝和 细微的斜裂缝,随着荷载的增加,斜裂缝的某一条发展成为临界斜裂缝,承 载力没有很快丧失,荷载可继续增加,并在荷载增加过程中,继续向上伸展, 如果梁内配有腹筋,则与临界斜裂缝相交的腹筋相继屈服,临界斜裂缝末端 剪压区的混凝土在正应力和剪应力共同作用下,处于两向应力状态,且主压 应力远大于主拉应力,最后使混凝土压碎而导致斜截面破坏,见图。
③ 斜压破坏(λ<1,箍筋配置较多):由于剪应力起主导作用,所以,首先在 梁腹部出现若干条互相平行的腹剪型斜裂缝(该处剪应力最大),并向支座 和集中荷载作用处发展,随着荷载的增加,梁腹部被这些斜裂缝分割成若干 个斜向短柱,最后因短柱混凝土被压碎而破坏,破坏时腹筋往往不屈服。见 图。
这种破坏的破坏荷载较高,但变形很小,属脆性破坏。 梁的情况:腹筋配置过多,或集中荷载距支座较近以及梁腹很薄的 T形或工形梁。 抗剪能力:主要取决于混凝土的轴心抗压强度fc。
这种破坏有一定预兆,破坏荷载明显高于出现斜裂缝时的荷载, 但破坏前,跨中挠度不大,仍属于脆性破坏。
梁的情况:腹筋配置适中,且集中荷载作用点到支座的距离适中。 抗剪能力:主要取决于剪压区混凝土的复合强度。 是工程设计中考虑的一种破坏形态。
4 斜截面受剪承载力
4.2 受弯构件斜截面破坏的主要形态及影响因素
4 斜截面受剪承载力
4.2 受弯构件斜截面破坏的主要形态及影响因素
剪跨比
截面的弯矩与剪力和有效高度乘积的比值称剪跨比
M V h 0(广义剪跨比),
M
b
h
2 0
,
V bh0
,
M V h0
(大小、方向) → 斜截面承载力。
对于集中荷载作用下的简支梁,集中荷载作用点的
弯矩M=Va,
M
Vh0
Va Vh0
③ 混凝土强度 梁的抗剪承载力随混凝土强度的提高而提高,两
者大致成线性关系。
④ 纵筋配筋率 纵筋增加,增大压区混凝土高度,间接提高梁的
抗剪承载力。 无腹筋梁的抗剪承载力随纵筋配筋率的增大而增
大;而对有腹筋梁,纵筋配筋率则影响不大。
4 斜截面受剪承载力
4.3 斜截面受剪承载力计算公式及适用范围
混凝土受剪属脆性破坏,且试验数据的离散性相 当大。设计时应保证强剪弱弯。
1...
加,当主应力达到混
凝土复合受力下的抗
a)
1
拉强度时,产生裂缝, 裂缝走向与主拉应力 方向垂直,故是斜裂
tp
2
cp >45°
缝,当荷载继续增加,
b)
1
斜裂缝不断扩展,最
45°
终破坏,即斜截面破 坏。
3
<45°
图4-1 主应力轨迹
4 斜截面受剪承载力
4.1 概述
为了防止斜截面破坏,可以设置与梁轴线垂直的箍筋和与主拉应 力方向平行的斜筋来抵抗主拉应力,其中斜筋可用梁内正截面承载力 不需要的纵筋弯起而成,所以又称为弯起钢筋,在受弯构件内有纵筋、 箍筋和弯起钢筋,形成钢筋骨架,见图 。
《混凝土结构设计规范》采用抗剪承载力试验的 下限值以保证安全。
4.3斜截面受剪承载力计算公式及适用范围
4.3.1 无腹筋梁
VV c0.7hftbh0
1
h
800 h0
4
βh——截面高度影响系数,当h0<800mm,取 h0=800mm;当h0≥2000mm时,取h0=2000mm。
4.3斜截面受剪承载力计算公式及适用范围
4 斜截面受剪承载力
4.1 概述
保证受弯构件正截面承载力还不一定能保证受弯构 件的承载力,受弯构件还受剪力的作用,在剪力和弯矩 的共同作用下,在支座附近区段可能发生斜截面破坏 (或称剪切破坏),斜截面破坏往往带有脆性破坏的性 质,缺乏明显的预兆,所以,在实际工程中应当避免, 在设计时必须进行斜截面承载力计算。
a h0
(计算剪跨比,见图),a:
集中荷载到支座的距离,称为剪跨。
P
P
h A 0h
s
a
a
b
4 斜截面受剪承载力
4.2受弯构件斜截面破坏的主要形态及影响因素
斜截面破坏的主要形态:根据临界斜裂缝的位置和发展情况,可 将斜截面破坏的形态归结为斜拉、剪压和斜压三种破坏类型。 ① 斜拉破坏(λ>3、箍筋配置较少):剪弯区突然出现斜裂缝,就迅速向受压 区斜向延伸,并很快发展为临界斜裂缝,使梁斜拉为两部分而破坏。裂缝 处,(若有)箍筋不足而很快屈服,不能抑制斜裂缝开展。见图。