鋼筋混凝土受彎構(gòu)件斜截面抗剪承載力計算

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1、4鋼筋混凝土受彎構(gòu)件斜截面抗剪承載力計算——楊劍主講本章主要內(nèi)容4-1概述4-2受彎構(gòu)件斜截面的受力性能4-3受彎構(gòu)件斜截面承載能力設(shè)計計算本章重點：受彎構(gòu)件斜截面破壞的主要形態(tài)及主要因素；受彎構(gòu)件斜截面承載力的計算公式及適用條件，防止斜壓和斜拉破壞的措施；4.1概述受彎構(gòu)件在荷載作用下，同時產(chǎn)生彎矩和剪力。在彎矩區(qū)段，產(chǎn)生正截面受彎破壞，而在剪力較大的區(qū)段，則會產(chǎn)生斜截面受剪破壞。一.梁的內(nèi)力MV二.斜裂縫的形成當(dāng)梁上所施加的荷載較小，斜裂縫出現(xiàn)前，此時鋼筋混凝土梁可足夠精確地視為線彈性體而按材料力學(xué)的公式分析其應(yīng)力狀

2、態(tài)。①②③③①②當(dāng)主拉應(yīng)力超過混凝土的抗拉強度時，混凝土就會開裂，梁內(nèi)即有沿主壓應(yīng)力方向（垂直于主拉應(yīng)力方向）開展的斜裂縫產(chǎn)生，梁有可能沿斜截面發(fā)生破壞。梁內(nèi)可設(shè)置抗剪腹筋（箍筋＋斜筋）來防止斜截面破壞發(fā)生。腹剪斜裂縫彎剪斜裂縫首先出一些較短的垂直裂縫，然后延伸成斜裂縫，向集中荷載作用點發(fā)展，這種由垂直裂縫引伸而成的斜裂縫的總體，沿主壓應(yīng)力跡線產(chǎn)生腹部的斜裂縫三.兩個名詞剪跨比MVaah0aa－剪跨（剪力跨度）配箍率ssIIsbI-IAsv1n=24.2受彎構(gòu)件斜截面的受力性能4.2.1無腹筋梁的受力破壞特征隨著剪跨比的

3、變化，無腹筋梁可能發(fā)生斜拉、斜壓和剪壓三種沿斜截面的破壞形態(tài)。一.斜拉破壞當(dāng)剪跨比>3時可能發(fā)生。破壞特征■剪跨比l較大，主壓應(yīng)力角度較小?！鲆坏┏霈F(xiàn)斜裂縫，就很快形成臨界斜裂縫，荷載傳遞路線被切斷，承載力急劇下降，脆性性質(zhì)顯著。■破壞是由于混凝土（斜向）拉壞引起的，稱為斜拉破壞?！鲂崩瓊髁C構(gòu)，取決于混凝土的抗拉強度，故承載能力很低。Pf斜拉破壞無腹筋斜拉破壞試驗錄像二.剪壓破壞剪跨比時可能會發(fā)生。Pf剪壓破壞破壞特征■彎剪斜裂縫不只一條，當(dāng)荷載增加到某一值時，幾條彎剪裂縫形成一條主要的斜裂縫(臨界斜裂縫)■臨界斜裂縫

4、出現(xiàn)后，承載力沒有很快喪失，荷載可以繼續(xù)增加，并出現(xiàn)其它斜裂縫。■最后，上端混凝土在剪應(yīng)力和壓應(yīng)力的共同作用下，達(dá)到混凝土的復(fù)合受力下的強度而破壞?！龀休d能力取決于混凝土的復(fù)合應(yīng)力下（剪壓）的強度。無腹筋剪壓破壞試驗錄像剪跨比時可能會發(fā)生。三.斜壓破壞Pf斜壓破壞破壞特征■梁腹部出現(xiàn)若干大體平行的斜裂縫?！龌炷猎谛毕驂簯?yīng)力的作用下受壓破壞?！鲂眽簜髁C構(gòu)，取決于混凝土的抗壓強度，故承載能力很高。無腹筋斜壓破壞試驗錄像無腹筋梁的受剪破壞都是脆性破壞。◇斜拉破壞為受拉脆性破壞，脆性性質(zhì)最顯著；◇斜壓破壞為受壓脆性破壞；◇剪

5、壓破壞界于受拉和受壓脆性破壞之間。不同破壞形態(tài)的原因主要是由于傳力路徑的變化引起應(yīng)力狀態(tài)的不同而產(chǎn)生的。4.2.2有腹筋梁的受力破壞特征一.梁內(nèi)箍筋的作用◆斜裂縫出現(xiàn)后，拉應(yīng)力由箍筋承擔(dān)，增強了梁的剪力傳遞能力；◆箍筋控制了斜裂縫的開展，增加了剪壓區(qū)的面積，骨料咬合力Va也增加；◆吊住縱筋，延緩了撕裂裂縫的開展，增強了縱筋銷栓作用Vd；◆箍筋參與斜截面的受彎，使斜裂縫出現(xiàn)后縱筋應(yīng)力ss的增量減小；直接參與抗剪，使傳力機制發(fā)生變化?！舻渲霉拷顚π绷芽p開裂荷載沒有影響，也不能提高斜壓破壞的承載力，即對小剪跨比情況，箍筋的上

6、述作用很??；對較大剪跨比情況，箍筋配置如果超過某一限值，則產(chǎn)生斜壓破壞，繼續(xù)增加箍筋沒有作用。VcVaVdVP縱筋銷栓作用骨料咬合作用二.破壞形態(tài)影響有腹筋梁破壞形態(tài)的主要因素有剪跨比l和配箍率rsv剪跨比配箍率l<11≤l≤3l>3無腹筋斜壓破壞剪壓破壞斜拉破壞rsv很小斜壓破壞剪壓破壞斜拉破壞rsv適量斜壓破壞剪壓破壞剪壓破壞rsv很大斜壓破壞斜壓破壞斜壓破壞隨剪跨比和配箍率的變化，有腹筋梁同樣可能發(fā)生斜拉、斜壓和剪壓三種沿斜截面的破壞形態(tài)。斜拉破壞：剪跨比較大且配箍率較小時會發(fā)生。通過構(gòu)造要求來避免。剪壓破壞：剪跨

7、比和配箍率均較適中時會發(fā)生，破壞時與斜裂縫相交的箍筋一般能達(dá)到屈服。通過計算來避免。斜壓破壞：剪跨比較小或配箍率均過大時會發(fā)生，破壞時與斜裂縫相交的箍筋不能達(dá)到屈服。通過構(gòu)造要求來避免。以上的三種剪切破壞形態(tài)，就它們的抗剪承載力而言，對同樣的構(gòu)件，斜拉破壞最低，剪壓破壞較高，斜壓破壞最高，但就破壞性質(zhì)而言，均屬脆性破壞，其中斜拉破壞脆性最突然，斜壓破壞次之，剪壓破壞稍好，因此對于受彎構(gòu)件，應(yīng)盡可能設(shè)計成強剪弱彎，即若梁破壞，應(yīng)盡可能使構(gòu)件發(fā)生正截面破壞。受彎構(gòu)件沿斜截面除了可能發(fā)生上述三種剪切破壞外，還可能發(fā)生沿斜截面的

8、抗彎破壞，這種破壞亦通過構(gòu)造要求來避免。有腹筋剪壓破壞試驗錄像三.無腹筋梁和有腹筋梁的傳力機構(gòu)無腹筋梁－拉桿拱有腹筋梁－桁架機構(gòu)有腹筋梁的傳力機構(gòu)－桁架機構(gòu)的組成◆縫上部及受壓區(qū)混凝土相當(dāng)于受壓弦桿；◆梁中配置箍筋，出現(xiàn)斜裂縫后，梁的剪力傳遞機構(gòu)由原來無腹筋梁的拉桿拱傳遞機構(gòu)轉(zhuǎn)變?yōu)殍旒芘c拱的復(fù)合傳遞機構(gòu)；◆斜裂縫間齒