第五章+斜截面承载力计算

2. 截面设计
已知：截面尺寸、材料强度、设计剪力。求：腹筋
（1）复核梁截面尺寸
当 h b w4时V ， 0.25cfcb0 h
当上述条件不满足时，应加大截面尺寸，或提高 混凝土的强度等级。 （2）判断是否需要计算配置腹筋
V0.7ftbh0
1.75
VБайду номын сангаас
1.0
ftbh0
（3）按计算配置腹筋
仅配箍筋梁的设计计算
当剪跨比 <1.5，取 =1.5；当 >3.0，取 =3.0，且支座到计
算截面之间均应配置箍筋。
三、计算公式的适用条件 1.《规范》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梁截面 尺寸过小、配箍率过高引起的斜压破坏。
当 hbw4时V ， 0.25cfcb0h
hw6 b
V0.2cfcb0h
斜拉破坏
剪跨比比较大（>3），无腹筋或腹筋比较少
破坏特征：在荷载作用下首先在梁底产生竖向垂直裂缝， 一旦出现斜裂缝，裂缝将很快延伸至加载边缘形成临界 斜裂缝，把梁劈裂成两部分二破坏，承载力急剧下降， 脆性性质显著破坏面比较光滑，破坏是由于混凝土（斜 向）拉坏引起的，称为斜拉破坏。构件承载力取决于混 凝土的抗拉强度，承载力低。在设计时通过限制最小配 箍率来保证不发生这种破坏。
《规范》是通过限制梁截面尺寸不 要过小的方式，限制梁不要发生超箍 的斜压破坏；通过限制剪跨比和最小 配箍率的思路防止斜拉破坏。对于工 程实际中允许采用的剪压破坏则是通 过确定合理截面尺寸、计算配置所需 的箍筋和弯起筋的方式确保梁斜截面 抗剪承载力防止发生这种破坏的。
第二节 受弯构件斜截面抗剪承载 力的计算
在确定钢筋的弯起点位置时应注意以下要 求：（1）要满足梁支座截面斜截面受剪承 载力的要求；（2）要满足该截面正截面抗 弯强度的要求（内力包络图能包住内力 图）；（3）要满足该截面斜截面抗弯承载 力的要求。
在混凝土梁的受拉区中，弯起钢筋的弯起 点可设在按正截面受弯承载力计算不需要 该钢筋的截面之前，但弯起钢筋与梁中心 线的交点应位于不需要该根钢筋的截面之 外，如图5—15所示；同时弯起点与按充分 利用该钢筋的截面之间的距离不应小于。
V ≤ V c s V s b 0 .7 ftb h 0 fy vn A s s v 1 h 0 0 .8 fy A s b s ins b
2.对集中荷载作用时 （1）仅配置箍筋时
V≤ Vcs=1 .7 5 1ftbh0fyvA ssvh0 （2）既配有箍筋也同时配有弯起筋时
V ≤ V c s V s b 1 .7 5 1 ftb h 0 fy vn A s s v 1 h 0 0 .8 fy A s b s ins b
当4 hw 6时，按直线内插法取用 b
2.为了防止梁发生斜拉的少筋破坏，规 范用限制梁的配箍率不要低于最小配箍 率的方式来保证。
svA bsvssv,min0.24ffyt v
四、梁斜截面受剪承载能力计算公式的应用 1.设计计算截面的确定
⑴ 支座边缘截面（1-1）； ⑵ 腹板宽度改变处截面（2-2）； ⑶ 箍筋直径或间距改变处截面（3-3）； ⑷ 受拉区弯起钢筋弯起点处的截面（4-4）。
二、纵向钢筋的锚固 （一）支座内的锚固长度 1、当 V≤0.7fcbh0时， las≥ 5 d
2、当 V＞0.7fcbh0 时， 对于HPB300级光圆钢筋 las≥15d 对于变形（带肋）钢筋 las≥12d
（二）弯钩或机械锚固
当条件所限纵向受力钢筋在支座内锚固长度 不符合上述要求时，在钢筋末端配置弯钩减少锚 固长度的有效方式，其原理是利用受力钢筋端部 锚头（弯钩、钢筋端部贴焊锚筋、焊接锚板或螺 栓锚头）对混凝土的局部挤压作用加大锚固承载 力。
这种构件的承载力主要决定于混凝 土的抗压强度
剪压破坏
剪跨比中（ 1<<3），
腹筋配置适中。
破坏特征：随荷载的增加，出现斜裂缝，最后形成一条临界 裂缝，裂缝延伸至加载垫块下方，形成剪压区，在剪压区由 于混凝土受剪力和压力的共同作用，达到混凝土的复合受力 下的强度，混凝土被压碎发生破坏，破坏时剪压区出现许多 平行的短裂缝和混凝土碎渣，由于这种破坏是剪压面上混凝 土压碎引起的破坏，故称剪压破坏。破坏时与斜裂缝相交的 箍筋屈服。
V0.7ftb0h1.2f5yvA ssvh0
V1 .7 1.05ftb0h 1.0fyvA ssvh0
既配箍筋，又配弯起钢筋梁的设计计算
V0.7ftbh0
Asb≥
0.8fy
fyv
nAsv1 s
sinsb
h0
Asb≥V1.7501.8ftbfyhs0infysvbnAssv1 h0
（4）验算最小配箍率
h >800
V>0.7ftbh0 150 200 250 300
梁中箍筋最小直径
V≤0.7ftbh0 200 300 350 400
梁高 h(mm) 箍筋直径
h≤250
4
<h≤800
6
h >800
8
第三节 保证受弯构件斜截面承载力 的构造要求
一、抵抗弯矩图（Mu图）
抵抗弯矩图(材料图，以下简称MR图)， 表示构件抵抗弯矩能力大小的图形，就是 沿梁长各正截面实际配置的纵筋抵抗弯矩 的图形。
梁配置的纵筋为2Ф25+1Ф22
q
M图
2f25 1f22
Mmax
Mu 图≥M 图
2f25 1f22
每根钢筋所承担的Mri：可近似按该钢筋的
面积Asi与总钢筋面积As的比值乘以材料图
MR
q
MRi
MR
Asi As
M图
2f25 1f22
Mmax
225 1 22 Mu 图≥M 图
2f25 1f22
钢筋的弯起点的确定
第五章 受弯构件斜截面承载 力计算
第一节 梁斜截面抗剪承载力的研究
aP
Pa
V = +P +
V图
M = Va +
M图
V = -P
钢筋混凝土受弯构件在荷 载作用下，同时产生弯矩 和剪力。
在主要承受弯矩的区段， 产生正截面受弯破坏。
而在剪力和弯矩共同作用 的区段，则会产生斜截面 受剪破坏或斜截面受弯破 坏，剪切破坏为脆性破坏。
svA bsvssv,min0.24ffyt v
为防止弯筋间距太大，出现不与弯筋相交的斜裂缝，使弯筋不 能发挥作用，《规范》规定当按计算要求配置弯筋时，前一排 弯起点至后一排弯终点的距离不应大于表中V>0.7ftbh0栏的最大 箍筋间距smax的规定。
梁中箍筋最大间距 smax(mm)
梁高 h(mm) 150<h≤300 300<h≤500 500<h≤800
斜截面破坏的三种主要形态
1、斜拉破坏 2、剪压破坏 3、斜压破坏
斜压破坏
剪跨比很小（<1） ，
箍筋较多
破坏特征：支座和集中荷载之间的 混凝土犹如斜向受压的短柱，承受 压力作用，破坏时斜裂缝较多，形 成许多短柱，腹部混凝土发生类似 短柱的破坏，故为斜压破坏。破坏 时箍筋未屈服，钢筋没有得到重复 发挥，设计时应避免。在设计时通 过限制截面尺寸保证不发生这种破 坏。
一、概述 梁斜截面设计时只考虑混凝土提供的抗
剪承载力、箍筋和弯起筋提供的抗剪承载 力三部分。
Vu= Vc+ Vs +Vsb
二、梁截面受剪承载能力的计算公式 1、均布荷载作用下矩形、T形I字型截面的一
般受弯构件 （1）仅配置箍筋时
V≤ Vcs=0.7ftbh0fyv A ssvh0
（2）既配有箍筋也同时配有弯起筋时梁斜截 面抗剪承载力计算公式为：
钢筋实际截断点 （1）当 V≤0.7ftbh0 时，应延伸至按正截面受弯承载
力计算不需要该钢筋的截面以外不小于20d处截断， 且从该钢筋强度充分利用截面伸出的长度不应小 于； （2）当 ＞0.7ftbh0 时，应延伸至按正截面受弯承载力
计算不需要该钢筋的截面以外不小于且不小于20d
处截断，且从该钢筋强度充分利用截面伸出的长 度不应小于； （3)如上述要求规定的钢筋实际截断点仍然位于负 弯矩对应的受拉区时，则应延伸至按正截面受弯 承载力计算不需要该钢筋的截面以外1.3且不小于 20d处截断，且从该钢筋强度充分利用截面伸出的 长度不应小于 1.2la 1.7h0。
剪跨比 : a
h0
反映了集中荷载作用点到支座之间 的距离a（剪跨）和梁截面有效高度的 比值。
梁的配箍率 :
sv
n Asv1 bh0
它反映了梁内箍筋含量的多少
与正截面的破坏类似，梁的斜截面破 坏不止一种。由于配箍率、剪跨比等因素 的不同， 梁的斜截面破坏也有多种形态， 主要有三种破坏形式。