混凝土结构设计原理.ppt

第五章受弯构件斜截面承载力计算1.熟悉斜截面破坏的主要形态，影响斜截面抗剪承载力的主要因素；
2.掌握无腹筋梁和有腹筋梁斜截面抗剪承载力的计算公式及适用条件，防止斜压破坏和斜拉破坏的措施；
3.熟悉纵向受力钢筋伸入支座的锚固要求、箍筋的构造要求、弯起钢筋的弯起位置和纵筋的截断位置。第五章钢筋混凝土受弯构件斜截面承载力计算§5.1概述图5-1主应力轨迹线在弯剪区段，由于M和V的存在产生正应力和剪应力。并可求得主应力方向。剪弯区段的主应力迹线如图5-1所示。
主应力的作用方向与梁轴线的夹角α1按下式确定：对于混凝土梁，由于混凝土的抗拉强度很低，因此随着荷载的增加。当主拉应力值超过混凝土抗拉强度时，首先在达到该强度的部位产生裂缝，其裂缝的走向与主应力的方向垂直，故为斜裂缝。2.有腹筋梁受力及破坏分析有腹筋梁：箍筋、弯起钢筋（斜筋）、纵筋现以图5-4中的斜裂缝CB为界取出隔离体，其中C为斜裂缝起点，B为该裂缝端点，斜裂缝上端截面AB称为剪压区。（1）AB面上的混凝土切应力合力VC；
（2）由于开裂面BC两侧凹凸不平产生的骨料咬合力Va的竖向分力；
（3）穿过斜裂缝的纵向钢筋在斜截面处的销栓力Vd。斜裂缝出现后梁中受力状态的变化主要表现在：图5-5粘结裂缝和撕裂裂缝当荷载继续增加后，随着斜裂缝条数的增多和裂缝宽度增加，骨料的咬合力下降；沿纵向钢筋的混凝土保护层也有可能被撕裂、钢筋的销栓作用也逐步减弱；斜裂缝中的一条发展成为主要裂缝，称为临界斜裂缝。图5-6无腹筋梁的拱体受力机制3有腹筋梁的受力及破坏分析5-7有腹筋梁的剪力传递图当纵向受力钢筋在梁的端部弯起时，弯起钢筋起着和箍筋相似的作用，可以提高梁的抗剪承载力（图5-8）。2）影响受弯构件斜截面受剪承载力的主要因素试验表明，对于承受集中荷载的梁，随着剪跨比的增大，受剪承载力下降（图5-11）。试验表明，对于承受均布荷载的梁而言，构件剪跨比是影响受剪承载力的主要因素。随着跨高比的增大，受剪承载力降低（图5-12）。（跨高比大于10以后，影响不明显）。2.混凝土的强度等级3.纵筋配筋率.纵向钢筋配筋率越大则破坏时的剪压区越大，从而提高了混凝土的抗剪能力；
.纵向钢筋可以抑制斜裂缝的开展，增大斜截面间的骨料咬合作用；
.纵筋本身的横截面也能承受少量的剪力（销栓力）。箍筋可以有效的提高斜截面的承载力。因此。配箍率与箍筋强度的乘积对梁受剪承载力的影响：随sv*fyv增大，斜截面的承载力增大。(与sv*fyv大致成线性关系)。5.其他因素（3）梁的连续性3）斜截面破坏的主要形态1.斜拉破坏(diagonaltensionfailure)(图5-12a):2.剪压破坏(shearcompressionfailure)(图5-12b):3.斜压破坏(diagonalcompressionfailure)(图5-12c):◇斜拉破坏为受拉脆性破坏，脆性性质最显著；
◇斜压破坏为受压脆性破坏；
◇剪压破坏界于受拉和受压脆性破坏之间。
不同破坏形态的原因主要是由于传力路径的变化引起应力状态的不同而产生的。除上述主要的斜截面破坏形态外，还有可能发生纵向钢筋在梁端锚固不足而引起的锚固破坏或混凝土局部受压破坏；也有可能发生斜截面弯曲破坏。均布荷载作用下的梁临界斜裂缝大致由支座向梁顶1/4跨度处发展，跨高比较小时发生斜压破坏，跨高比适当时发生剪压破坏,跨高比很大时发生斜拉破坏。配置腹筋时其斜截面的破坏形态与无腹筋时类似。§5.2受弯构件斜截面设计方法假定梁的斜截面受剪承载力Vu考由斜裂缝上端剪压区混凝土的抗剪能力Vc相、与斜截面相交的箍筋抗剪能力Vsv箍和与斜裂缝相交的弯起钢筋的抗剪能力Vsb斜三部分组成（如图5-13）。式中Vc–––斜裂缝上端剪区混凝土的抗剪能力；
Vu–––梁斜截面破坏时所承受的总剪力；
Vsv–––与斜裂缝相交的箍筋所承受的剪力；
Vsb–––梁斜截面破坏时所承受的总剪力；
Vcs–––构件斜截面上混凝土和箍筋的受剪承载里设计值2）计算公式安徽理工大学混凝土结构CAI课件《规范》中仅给出不配置箍筋和弯起钢筋的一般单向板类构件的受剪承载力计算公式《规范》中仅给出不配置箍筋和弯起钢筋的一般单向板类构件的受剪承载力计算公式（2）配置箍筋的梁（3）配置箍筋和弯起钢筋的梁（4）计算截面位置截面1-1：支座边缘截面，此处设计剪力值最大；1）计算支座边缘处的截面时，取该处的剪力值；
2）计算箍筋数量改变处的截面时，其箍筋数量开始改变处的剪力值；
3）计算第一排弯起钢筋时，取支座边缘处的剪力值，计算以后每一排弯起钢筋弯起点处的的剪力值。安徽理工大学混凝土结构CAI课件以上各式表示梁在相应情况下斜截面受剪承载力的上限值，相当于限制了梁所必须有的最小截面尺寸和不可超过的最大配筋率。如果上述条件不满足，则必须