第5章 受弯构件的斜截面承载力(1)
合集下载
相关主题
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
或梁的剪跨比较大（λ >3），但腹筋数量不过少时。
破坏特征：出现临界斜裂缝，剪压区高度缩小，在正应
力、剪应力作用下，混凝土达复合极限强度，
箍筋达屈服 f yv 。
剪压破坏特点
F
弯剪段下边缘先出现初始垂直裂缝。
临界斜裂缝
随着荷载的增加，这些初始垂直裂缝将大体上沿着主压应力 轨迹向集中荷载作用点延伸。 在几条斜裂缝中会形成一条主要的斜裂缝，这一斜裂缝被称 为临界斜裂缝。
最后，与临界斜裂缝相交的箍筋达到屈服，剪压区混凝土在 剪压复合应力作用下达到混凝土复合受力强度而破坏，梁丧 失受剪承载力。
梁的受剪承载力主要取 决于混凝土受压承载力。
混凝土复合受百度文库强度
梁的受剪承载力主要取 决于混凝土受拉承载力。
三种破坏形态比较，均属脆性破坏，剪压破坏稍 好一些。
剪压破坏充分利用材料，合理。 斜压、斜拉破坏未充分利用材料，在实际设计中 应避免发生。
1. 斜压破坏（超箍梁破坏）
发生情形： 1 时，且腹筋配置过多，或梁腹过
薄（T形或工形梁） 破坏特征：梁腹部混凝土抗压能力不足，被压
碎，箍筋未屈服 f yv
通常发生在 M 小，V大的区段
斜压破坏特点
斜裂缝首先在梁腹部出现。
华南理工大学土木工程系
F
梁是因为斜压柱体被压碎而破坏，故称 为斜压破坏。
腹剪斜裂缝（薄腹梁） 弯剪斜裂缝（一般梁）
二、剪跨比 (Shear Span Ratio )
集中荷载梁： a — 计算剪跨比
h0
其中：a -----剪跨； h0 --------有效高度
是剪跨与截面有效高度的比值，反映了集中荷载的位置。
a M V
— a广义M剪跨比
h0 Vh0
剪跨比是一重要参数，对梁的斜截面受剪破坏形 态和受剪承载力有重要影响。
Bending capacity of diagonal section --- meet by detailing
第二节 受弯构件的斜裂缝、剪跨比和 斜截面的破坏形态
一. 受力特点 (斜裂缝的形成 Diagonal Cracks) 图5－2 为无腹筋简支梁在对称集中荷载作用下的
主应力轨迹线图形 （ 实线 主拉应力迹线
斜截面受剪承载力 计算公式建立—— 以剪压破坏为依据的。
引出一句话：强柱弱梁 强剪弱弯
斜截面破坏形态：用配箍率 sv 和剪跨比 划分
剪压破坏
斜压破坏
斜拉破坏
剪 压 破 坏 ， 通 斜压破坏是因梁截 过 受 剪 承 载 力 面尺寸过小而发生 计算给予保证。 的，故可以用控制
梁截面尺寸不致过 小加以防止。
因腹筋数量过少，腹筋很快达到屈服，不能
抑制斜裂缝的开展，梁斜向被拉裂成两部分 sx
而突然破坏。
t stp
这种破坏是混凝土在正应力和剪应力共同作用下发生的主拉应 力破坏，故称为斜拉破坏。
其斜截面受剪承载力主要取决于混凝土的抗拉强度。
3. 剪压破坏（适箍梁破坏）
发生情形： 适中（ 1 3）时， 且腹筋配置适当；
斜拉破坏是由于 梁内配置的腹筋 数量过少而引起 的，因此用配置 一定数量的箍筋 和保证必要的箍 筋间距来防止这 种破坏的发生。
第三节 影响斜截面受剪承载力的主要因素
1. 剪跨比 2. 混凝土强度 3. 配箍率和箍筋强度 4. 纵筋配筋率 5. 加载方式 6. 截面形式
虚线 主压应力迹线 )
荷载较小时，梁处于弹性工作阶段，任一点的主 拉应力和主压应力可按材料力学公式计算。
裂缝方向主要沿主压应力迹线。 在中和轴附近，裂缝与轴线夹角大致 4，5 在底部， 主拉应力是水平的，会首先出现一些较短的垂直裂缝 ，然后延伸至斜裂缝，向集中作用点发展。
剪应力的分布
两种斜裂缝
三、斜截面破坏形态 (Failure Modes of Diagonal Section )
正截面破坏形态：用纵筋配筋率 划分，
适筋梁破坏
超筋梁破坏
少筋梁破坏
min b
b
min
斜截面破坏形态：用配箍率 s和v 剪跨比 划 分，
剪压破坏
斜压破坏
斜拉破坏
（适箍梁） （超箍梁） （少箍梁）
第4章 受弯构件的斜截面承载力
Ultimate Bearing Capacity of Diagonal Section
第一节 概述 为什么要进行受弯构件斜截面承载力计算： 下面以承受对称集中荷载的简支梁为例，考察梁 的受力情况。 ❖ 纯弯段：M大，出现垂直裂缝，发生正截面破坏， 应进行正截面承载力计算（配纵筋，上一章内容） ❖ 剪弯段： M、V同时作用，出现斜裂缝，发生斜 截面破坏，应进行斜截面承载力计算（配箍筋或 弯起钢筋） 箍筋和弯起钢筋统称为腹筋。
❖ 弯起钢筋与裂缝垂直相交，最为有效，但实际上
存在问题：
施工复杂 纵筋不便弯起（2根） 不能形成骨架，有效地固定纵筋位置
所以工程上往往首选垂直箍筋，然后再考虑弯
起钢筋。
纵筋受力筋，架立筋，箍筋（腹筋）形成
-----------钢筋骨架
Bent-up bars 弯起钢筋
Skeleton bars 架立钢筋
斜截面受剪承载力---由计算满足 箍筋
本章内容
或弯起筋
斜截面受弯承载力---由对纵筋和箍筋的
构造要求来满足。
斜截面受剪承载力---由计算满足。
本章内容
配箍筋或弯起筋
斜截面受弯承载力---由对纵筋和箍筋的构造要求
来满足。
Shear capacity of diagonal section --- meet by calculating
破坏时与斜裂缝相交的箍筋应力达不到屈服强度，梁 的受剪承载力主要取决于混凝土斜压柱体的受压承载 力。
2. 斜拉破坏（少箍梁破坏）
发生情形： 3 时，且腹筋配置过少
破坏特征：斜裂缝集中一条，宽度大，沿斜裂缝 两边，混凝土被拉坏，箍筋强度远大于
f yv
斜拉破坏特点
F
斜裂缝一出现，即很快形成临界斜 裂缝，并迅速延伸到集中荷载作用 点处。
腰筋 箍筋 Web bars Stirrups
纵向钢筋 Longitudinal reinforcement
梁的钢筋构造 Rigid skeleton of steel
小贴士：（1）板通常跨高比很大，具有足够的斜 截面承载力，一般只计算正截面承载力，只 配纵筋，不配腹筋。但厚板（例如桩承台） 例外。 （2）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。
破坏特征：出现临界斜裂缝，剪压区高度缩小，在正应
力、剪应力作用下，混凝土达复合极限强度，
箍筋达屈服 f yv 。
剪压破坏特点
F
弯剪段下边缘先出现初始垂直裂缝。
临界斜裂缝
随着荷载的增加，这些初始垂直裂缝将大体上沿着主压应力 轨迹向集中荷载作用点延伸。 在几条斜裂缝中会形成一条主要的斜裂缝，这一斜裂缝被称 为临界斜裂缝。
最后，与临界斜裂缝相交的箍筋达到屈服，剪压区混凝土在 剪压复合应力作用下达到混凝土复合受力强度而破坏，梁丧 失受剪承载力。
梁的受剪承载力主要取 决于混凝土受压承载力。
混凝土复合受百度文库强度
梁的受剪承载力主要取 决于混凝土受拉承载力。
三种破坏形态比较，均属脆性破坏，剪压破坏稍 好一些。
剪压破坏充分利用材料，合理。 斜压、斜拉破坏未充分利用材料，在实际设计中 应避免发生。
1. 斜压破坏（超箍梁破坏）
发生情形： 1 时，且腹筋配置过多，或梁腹过
薄（T形或工形梁） 破坏特征：梁腹部混凝土抗压能力不足，被压
碎，箍筋未屈服 f yv
通常发生在 M 小，V大的区段
斜压破坏特点
斜裂缝首先在梁腹部出现。
华南理工大学土木工程系
F
梁是因为斜压柱体被压碎而破坏，故称 为斜压破坏。
腹剪斜裂缝（薄腹梁） 弯剪斜裂缝（一般梁）
二、剪跨比 (Shear Span Ratio )
集中荷载梁： a — 计算剪跨比
h0
其中：a -----剪跨； h0 --------有效高度
是剪跨与截面有效高度的比值，反映了集中荷载的位置。
a M V
— a广义M剪跨比
h0 Vh0
剪跨比是一重要参数，对梁的斜截面受剪破坏形 态和受剪承载力有重要影响。
Bending capacity of diagonal section --- meet by detailing
第二节 受弯构件的斜裂缝、剪跨比和 斜截面的破坏形态
一. 受力特点 (斜裂缝的形成 Diagonal Cracks) 图5－2 为无腹筋简支梁在对称集中荷载作用下的
主应力轨迹线图形 （ 实线 主拉应力迹线
斜截面受剪承载力 计算公式建立—— 以剪压破坏为依据的。
引出一句话：强柱弱梁 强剪弱弯
斜截面破坏形态：用配箍率 sv 和剪跨比 划分
剪压破坏
斜压破坏
斜拉破坏
剪 压 破 坏 ， 通 斜压破坏是因梁截 过 受 剪 承 载 力 面尺寸过小而发生 计算给予保证。 的，故可以用控制
梁截面尺寸不致过 小加以防止。
因腹筋数量过少，腹筋很快达到屈服，不能
抑制斜裂缝的开展，梁斜向被拉裂成两部分 sx
而突然破坏。
t stp
这种破坏是混凝土在正应力和剪应力共同作用下发生的主拉应 力破坏，故称为斜拉破坏。
其斜截面受剪承载力主要取决于混凝土的抗拉强度。
3. 剪压破坏（适箍梁破坏）
发生情形： 适中（ 1 3）时， 且腹筋配置适当；
斜拉破坏是由于 梁内配置的腹筋 数量过少而引起 的，因此用配置 一定数量的箍筋 和保证必要的箍 筋间距来防止这 种破坏的发生。
第三节 影响斜截面受剪承载力的主要因素
1. 剪跨比 2. 混凝土强度 3. 配箍率和箍筋强度 4. 纵筋配筋率 5. 加载方式 6. 截面形式
虚线 主压应力迹线 )
荷载较小时，梁处于弹性工作阶段，任一点的主 拉应力和主压应力可按材料力学公式计算。
裂缝方向主要沿主压应力迹线。 在中和轴附近，裂缝与轴线夹角大致 4，5 在底部， 主拉应力是水平的，会首先出现一些较短的垂直裂缝 ，然后延伸至斜裂缝，向集中作用点发展。
剪应力的分布
两种斜裂缝
三、斜截面破坏形态 (Failure Modes of Diagonal Section )
正截面破坏形态：用纵筋配筋率 划分，
适筋梁破坏
超筋梁破坏
少筋梁破坏
min b
b
min
斜截面破坏形态：用配箍率 s和v 剪跨比 划 分，
剪压破坏
斜压破坏
斜拉破坏
（适箍梁） （超箍梁） （少箍梁）
第4章 受弯构件的斜截面承载力
Ultimate Bearing Capacity of Diagonal Section
第一节 概述 为什么要进行受弯构件斜截面承载力计算： 下面以承受对称集中荷载的简支梁为例，考察梁 的受力情况。 ❖ 纯弯段：M大，出现垂直裂缝，发生正截面破坏， 应进行正截面承载力计算（配纵筋，上一章内容） ❖ 剪弯段： M、V同时作用，出现斜裂缝，发生斜 截面破坏，应进行斜截面承载力计算（配箍筋或 弯起钢筋） 箍筋和弯起钢筋统称为腹筋。
❖ 弯起钢筋与裂缝垂直相交，最为有效，但实际上
存在问题：
施工复杂 纵筋不便弯起（2根） 不能形成骨架，有效地固定纵筋位置
所以工程上往往首选垂直箍筋，然后再考虑弯
起钢筋。
纵筋受力筋，架立筋，箍筋（腹筋）形成
-----------钢筋骨架
Bent-up bars 弯起钢筋
Skeleton bars 架立钢筋
斜截面受剪承载力---由计算满足 箍筋
本章内容
或弯起筋
斜截面受弯承载力---由对纵筋和箍筋的
构造要求来满足。
斜截面受剪承载力---由计算满足。
本章内容
配箍筋或弯起筋
斜截面受弯承载力---由对纵筋和箍筋的构造要求
来满足。
Shear capacity of diagonal section --- meet by calculating
破坏时与斜裂缝相交的箍筋应力达不到屈服强度，梁 的受剪承载力主要取决于混凝土斜压柱体的受压承载 力。
2. 斜拉破坏（少箍梁破坏）
发生情形： 3 时，且腹筋配置过少
破坏特征：斜裂缝集中一条，宽度大，沿斜裂缝 两边，混凝土被拉坏，箍筋强度远大于
f yv
斜拉破坏特点
F
斜裂缝一出现，即很快形成临界斜 裂缝，并迅速延伸到集中荷载作用 点处。
腰筋 箍筋 Web bars Stirrups
纵向钢筋 Longitudinal reinforcement
梁的钢筋构造 Rigid skeleton of steel
小贴士：（1）板通常跨高比很大，具有足够的斜 截面承载力，一般只计算正截面承载力，只 配纵筋，不配腹筋。但厚板（例如桩承台） 例外。 （2）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。