钢筋混凝土受弯构件2

受弯构件在荷载作用下，受弯构件在荷载作用下，同时产生弯矩和剪力。同时产生弯矩和剪力。在弯矩区段，产生正截面在弯矩区段，产生正截面受弯破坏，受弯破坏，而在剪力较大的区段，则而在剪力较大的区段，则会产生斜截面受剪破坏。会产生斜截面受剪破坏。强剪弱弯强剪弱弯3.2 钢筋混凝土受弯构件斜截面承载力计算钢筋混凝土受弯构件斜截面承载力计算 第第3章章 钢筋混凝土受弯构件钢筋混凝土受弯构件3.2 斜截面承载力计算斜截面承载力计算弯筋弯筋箍筋箍筋PPs纵筋纵筋有腹筋梁有腹筋梁-既有纵筋又有腹筋既有纵筋又有腹筋无腹筋梁无腹筋梁-只有纵筋无腹筋只有纵筋无腹筋无腹筋梁、有腹筋梁无腹筋梁、有腹筋梁剪弯段剪弯段（本节重点）（本节重点）统称腹筋统称腹筋-帮助混凝土梁抵御剪力帮助混凝土梁抵御剪力第第3章章 钢筋混凝土受弯构件钢筋混凝土受弯构件3.2 斜截面承载力计算斜截面承载力计算hbAsv1箍筋肢数箍筋肢数第第3章章 钢筋混凝土受弯构件钢筋混凝土受弯构件3.2 斜截面承载力计算斜截面承载力计算3.2.1 简支梁剪弯区段的受力过程及剪切破坏形态简支梁剪弯区段的受力过程及剪切破坏形态1、无腹筋简支梁的受剪性能、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形成以前的应力状态主拉应力迹线主拉应力迹线主压应力迹线主压应力迹线A由材料力学可知：由材料力学可知：由材料力学可知：由材料力学可知：第第3章章 钢筋混凝土受弯构件钢筋混凝土受弯构件3.2 斜截面承载力计算斜截面承载力计算剪跨比剪跨比（Shear span ratio）对集中荷载简支梁对集中荷载简支梁h0a第第3章章 钢筋混凝土受弯构件钢筋混凝土受弯构件3.2 斜截面承载力计算斜截面承载力计算对矩形截面梁，任一截面的正应力和剪应力可表示为对矩形截面梁，任一截面的正应力和剪应力可表示为第第3章章 钢筋混凝土受弯构件钢筋混凝土受弯构件3.2 斜截面承载力计算斜截面承载力计算 3时时斜拉破坏斜拉破坏抗剪机制抗剪机制第第3章章 钢筋混凝土受弯构件钢筋混凝土受弯构件3.2 斜截面承载力计算斜截面承载力计算销栓力，随着裂缝销栓力，随着裂缝的发展逐渐增大的发展逐渐增大咬合力，随着裂缝咬合力，随着裂缝的发展逐渐减小的发展逐渐减小数值很难估计数值很难估计第第3章章 钢筋混凝土受弯构件钢筋混凝土受弯构件3.2 斜截面承载力计算斜截面承载力计算影响无腹筋梁抗剪承载力的因素影响无腹筋梁抗剪承载力的因素PPaa1.剪跨比剪跨比0.40.30.20.1012345斜压剪压斜拉2.混凝土的强度混凝土的强度与纵筋的配筋率与纵筋的配筋率混凝土的强度提高混凝土的强度提高纵筋配筋率增大纵筋配筋率增大抗剪承载力提高抗剪承载力提高斜拉破坏（斜拉破坏（3，且箍筋配置较少），且箍筋配置较少）第第3章章 钢筋混凝土受弯构件钢筋混凝土受弯构件3.2 斜截面承载力计算斜截面承载力计算2、有腹筋简支梁的受剪性能、有腹筋简支梁的受剪性能剪压破坏（剪压破坏（13，箍筋配置适当），箍筋配置适当）第第3章章 钢筋混凝土受弯构件钢筋混凝土受弯构件3.2 斜截面承载力计算斜截面承载力计算斜压破坏（斜压破坏（1,3)时时，或或箍箍筋筋配配置置不不足足时时出出现现。特特点点是斜裂缝一出现梁即破坏。是斜裂缝一出现梁即破坏。当剪跨比较小当剪跨比较小(1)时，或箍时，或箍筋配置过多时易出现。此破筋配置过多时易出现。此破坏系由梁中主压应力所致坏系由梁中主压应力所致当剪跨比一般当剪跨比一般(13)时，箍时，箍筋配置适中时出现。此破坏筋配置适中时出现。此破坏系由梁中剪压区压应力和剪系由梁中剪压区压应力和剪应力联合作用所致应力联合作用所致梁斜截面剪切破坏形态梁斜截面剪切破坏形态 梁中配置箍筋，出现斜裂缝后，梁的剪力传递机构变梁中配置箍筋，出现斜裂缝后，梁的剪力传递机构变为为桁架与拱桁架与拱的复合传递机构；的复合传递机构；斜裂缝间齿状体混凝土有如斜压腹杆；斜裂缝间齿状体混凝土有如斜压腹杆；箍筋的作用有如竖向拉杆；箍筋的作用有如竖向拉杆；临界斜裂缝上部及受压区临界斜裂缝上部及受压区混凝土相当于受压弦杆；混凝土相当于受压弦杆；纵筋相当于下弦拉杆。纵筋相当于下弦拉杆。第第3章章 钢筋混凝土受弯构件钢筋混凝土受弯构件3.2 斜截面承载力计算斜截面承载力计算斜截面受剪的承载力斜截面受剪的承载力 Vu斜截面受剪破坏模型及承载力斜截面受剪破坏模型及承载力第第3章章 钢筋混凝土受弯构件钢筋混凝土受弯构件3.2 斜截面承载力计算斜截面承载力计算箍筋的作用箍筋的作用 斜裂缝出现后，拉应力由箍筋承担，增强了梁的剪力传递斜裂缝出现后，拉应力由箍筋承担，增强了梁的剪力传递能力；能力；箍筋控制了斜裂缝的开展，增加了剪压区的面积，使箍筋控制了斜裂缝的开展，增加了剪压区的面积，使V Vscsc增加，骨料咬合力增加，骨料咬合力V Va a也增加；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吊住纵筋，延缓了撕裂裂缝的开展，增强了纵筋销栓作用V Vd d；箍筋参与斜截面的受弯，使斜裂缝出现后纵筋应力箍筋参与斜截面的受弯，使斜裂缝出现后纵筋应力s ss s的增的增量减小；量减小；配置箍筋对斜裂缝开裂荷载没有影响配置箍筋对斜裂缝开裂荷载没有影响，也不能提高斜压破，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。压坏，继续增加箍筋没有作用。第第3章章 钢筋混凝土受弯构件钢筋混凝土受弯构件3.2 斜截面承载力计算斜截面承载力计算梁的受剪破坏都是脆性的梁的受剪破坏都是脆性的；斜拉破坏为受拉脆性破坏，斜拉破坏为受拉脆性破坏，脆性性质最显著；脆性性质最显著；斜压破坏为受压脆性破坏；斜压破坏为受压脆性破坏；剪压破坏界于受拉和受压脆剪压破坏界于受拉和受压脆性破坏之间；性破坏之间；不同破坏形态的原因主要是不同破坏形态的原因主要是由于传力路径的变化引起应由于传力路径的变化引起应力状态的不同而产生的。力状态的不同而产生的。第第3章章 钢筋混凝土受弯构件钢筋混凝土受弯构件3.2 斜截面承载力计算斜截面承载力计算3.2.2连续梁、框架梁斜截面剪切破坏特征连续梁、框架梁斜截面剪切破坏特征1.集中荷载作用下的连续梁、框架梁集中荷载作用下的连续梁、框架梁第第3章章 钢筋混凝土受弯构件钢筋混凝土受弯构件3.2 斜截面承载力计算斜截面承载力计算 集中荷载作用下的连续梁的破坏特征集中荷载作用下的连续梁的破坏特征由于粘结产生的环向劈裂拉应力、纵筋销栓作用产生的竖向拉由于粘结产生的环向劈裂拉应力、纵筋销栓作用产生的竖向拉应力以及剪应力的共同作用下，沿纵向钢筋将产生一系列断断应力以及剪应力的共同作用下，沿纵向钢筋将产生一系列断断续续的针脚状粘结裂缝。续续的针脚状粘结裂缝。第第3章章 钢筋混凝土受弯构件钢筋混凝土受弯构件3.2 斜截面承载力计算斜截面承载力计算 剪跨比和跨高比剪跨比和跨高比 腹筋的数量腹筋的数量 混凝土强度等级混凝土强度等级 纵向配筋率纵向配筋率 截面形状截面形状 尺寸效应尺寸效应 其他因素其他因素 3.2.3影响斜截面受力性能的主要因素影响斜截面受力性能的主要因素第第3章章 钢筋混凝土受弯构件钢筋混凝土受弯构件3.2 斜截面承载力计算斜截面承载力计算第第3章章 钢筋混凝土受弯构件钢筋混凝土受弯构件3.2 斜截面承载力计算斜截面承载力计算(b)均布荷载0bhfVtc跨高比=l0/(4h)0.7第第3章章 钢筋混凝土受弯构件钢筋混凝土受弯构件3.2 斜截面承载力计算斜截面承载力计算影响有腹筋梁破坏形态的主要因素有影响有腹筋梁破坏形态的主要因素有剪跨比剪跨比 和配箍率和配箍率r rsv第第3章章 钢筋混凝土受弯构件钢筋混凝土受弯构件3.2 斜截面承载力计算斜截面承载力计算抗剪计算理论模型抗剪计算理论模型变角桁架模型变角桁架模型拱模型拱模型 3.2.4 受弯构件的斜截面受剪承载力计算公式受弯构件的斜截面受剪承载力计算公式 第第3章章 钢筋混凝土受弯构件钢筋混凝土受弯构件3.2 斜截面承载力计算斜截面承载力计算1 受剪承载力计算公式受剪承载力计算公式配箍率配箍率试验结果特点试验结果特点称为称为“剪切特征值剪切特征值”称为称为“配箍特征值配箍特征值”第第3章章 钢筋混凝土受弯构件钢筋混凝土受弯构件3.2 斜截面承载力计算斜截面承载力计算矩形、矩形、T T形和工形截面的一般受弯构件形和工形截面的一般受弯构件第第3章章 钢筋混凝土受弯构件钢筋混凝土受弯构件3.2 斜截面承载力计算斜截面承载力计算集中荷载作用下的独立梁集中荷载作用下的独立梁第第3章章 钢筋混凝土受弯构件钢筋混凝土受弯构件3.2 斜截面承载力计算斜截面承载力计算矩形、矩形、T T形和工形截面均布荷载形和工形截面均布荷载集中荷载作用下的独立梁集中荷载作用下的独立梁其中：其中：规范抗剪公式：规范抗剪公式：第第3章章 钢筋混凝土受弯构件钢筋混凝土受弯构件3.2 斜截面承载力计算斜截面承载力计算第第3章章 钢筋混凝土受弯构件钢筋混凝土受弯构件3.2 斜截面承载力计算斜截面承载力计算PqL0P/2+qL0/2P/2集中荷载下或集中荷载引起集中荷载下或集中荷载引起的支座边缘的剪力占总剪力的支座边缘的剪力占总剪力75%以上的独立梁以上的独立梁其中：其中：Vcs混凝土和箍筋共同作用的抗剪力；混凝土和箍筋共同作用的抗剪力；Vsb为弯起钢筋的抗剪力。为弯起钢筋的抗剪力。第第3章章 钢筋混凝土受弯构件钢筋混凝土受弯构件3.2 斜截面承载力计算斜截面承载力计算配有箍筋和弯起钢筋梁的斜截面受剪承载力配有箍筋和弯起钢筋梁的斜截面受剪承载力第第3章章 钢筋混凝土受弯构件钢筋混凝土受弯构件3.2 斜截面承载力计算斜截面承载力计算公式适用范围公式适用范围当当4 bhw时，时，025.0bhfVccb b 当当6 bhw时，时，020.0bhfVccb b 当当64 0.7ftbh0 V 0.7ftbh0 150h 300 150 200 300h 500 200 300 500800 300 400 梁中箍筋最小直径梁中箍筋最小直径(mm)梁高 h(mm)箍筋直径 h 800 h 800 6 8 第第3章章 钢筋混凝土受弯构件钢筋混凝土受弯构件3.2 斜截面承载力计算斜截面承载力计算当当V0.7ftbh0时，配箍率尚应满足时，配箍率尚应满足第第3章章 钢筋混凝土受弯构件钢筋混凝土受弯构件3.2 斜截面承载力计算斜截面承载力计算3.2.5进行受剪承载力验算的部位进行受剪承载力验算的部位 支座边缘截面（支座边缘截面（1-1）；）；腹板宽度改变处截面（腹板宽度改变处截面（2-2）；）；箍筋直径或间距改变处截面（箍筋直径或间距改变处截面（3-3）；）；受拉区弯起钢筋弯起点处的截面（受拉区弯起钢筋弯起点处的截面（4-4）。）。第第3章章 钢筋混凝土受弯构件钢筋混凝土受弯构件3.2 斜截面承载力计算斜截面承载力计算 若若 按构造配箍；按构造配箍；仅配箍筋梁的设计计算仅配箍筋梁的设计计算 具体计算步骤如下：具体计算步骤如下：验算截面限制条件，如不满足则加大截面尺寸；验算截面限制条件，如不满足则加大截面尺寸；一般受弯构件一般受弯构件集中荷载作用下的独立梁集中荷载作用下的独立梁 若若 按计算配箍；按计算配箍；根据根据 计算值确定箍筋肢数、直径和间距，并应满计算值确定箍筋肢数、直径和间距，并应满足最小配箍率、箍筋最大间距和箍筋最小直径的要求。足最小配箍率、箍筋最大间距和箍筋最小直径的要求。第第3章章 钢筋混凝土受弯构件钢筋混凝土受弯构件3.2 斜截面承载力计算斜截面承载力计算弯起钢筋计算弯起钢筋计算当剪力较大时，可利用纵筋弯起与斜裂缝相交来提高受剪承载力。当剪力较大时，可利用纵筋弯起与斜裂缝相交来提高受剪承载力。a a 为弯起钢筋与构件轴线的夹为弯起钢筋与构件轴线的夹角，一般取角，一般取4560。当采用弯起钢筋和箍筋共同抗剪时