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第5章 受弯构件的斜截面承载力5．1概述上一章讲了钢筋混凝土受弯构件在主要承受弯矩的区段内，会产生垂直裂缝，如果正截面受弯承载力不够，将沿垂直裂缝发生正截面受弯破坏。
钢筋混凝土受弯构件在弯矩和剪力共同作用下，当正截面受弯承载力得到保证时，则有能产生斜截面破坏。
斜截面破坏包括斜截面受剪破坏和斜截面受弯破坏两方面。
因此为了保证受弯构件的承载力，除了进行正截面受弯承载力计算外，还必须进行斜截面受剪承载力计算，同时斜截面受弯承载力则是通过对纵向钢筋和箍筋的构造要求来满足的。
钢筋混凝土受弯构件在出现裂缝前的应力状态，由于它是两种不同材料组成的非均质体，因而材料力学公式不能完全适用。
但是当作用的荷载较小，构件内的应力也较小，其拉应力还未超过混凝土的抗拉极限强度、亦即处于裂缝出现以前的I a 阶段状态时，则构件与均质弹性体相似，应力-应变基本成线性关系，此时其应力可近似按一般材料力学公式来进行分析。
在计算时可将纵向钢筋截面按其重心处钢筋的拉应变取与同一高度处混凝土纤维拉应变相等的原则，由虎克定律换算成等效的混凝土截面，得出一个换算截面，则截面上任意一点的正应力和剪应力分别按下式计算，其应力分布见图5-1。
图5-1 钢筋混凝土简支梁开裂前的应力状态（a ）开裂前的主应力轨迹线；（b ）换算截面；（c ）正应力σ图；（d ）剪应力τ图正应力 0I My =σ （5-1） 剪应力 0bI VS =τ （5-2） 式中 I 0——换算截面惯性矩。
由于受弯构件纵向钢筋的配筋率一般不超过2%，所以按换算截面面积计算所得的正应力和剪应力值与按素混凝土的截面计算所得的应力值相差不大。
根据材料力学原理，受弯构件正截面上任意一点在正应力σ和剪应力τ共同作用下，在该点所产生的主应力，可按下式计算主拉应力 2242τσσσ++=tp （5-3）主压应力 2242τσσσcp +-= （5-4） 主应力的作用方向与构件纵向轴线的夹角α可由下式求得：στα22-=tg （5-5）在中和轴附近，正应力很小，剪应力大，主拉应力方向大致为45°。
西南交大《混凝土结构设计原理》第五章受弯构件斜截面强度计算课堂笔记主要内容斜截面受力特点及破坏形态影响斜截面受剪承载力的计算公式斜截面受剪承载力就是的方式和步骤梁内钢筋的构造要求学习要求1、了解无腹梁裂缝出现前后的应力状态2、理解梁沿斜截面剪切破坏的三种主要形态以及影响斜截面受承载力的主要因素3、熟练掌握斜截面受剪承载力的计算方法4、能正确画出抵抗弯截图5、理解纵向钢筋弯起和截断时的构造规定并在设计中运用重点难点1、梁沿斜截面剪切破坏的三种主要形态2、斜截面受承载力的计算方法(包括计算公式、适用范围和计算步骤等)3、抵抗弯矩图的画法以及纵向受力钢筋弯起和截断的构造要求其中3 既是重点也是难点一、斜截面受力特点及破坏形态受弯构件在荷载作用下，截面除产生弯矩M夕卜，常常还产生剪力V，在剪力和弯矩共同作用的剪弯区段，产生斜裂缝，如果斜截面承载力不足，可能沿斜裂缝发生斜截面受剪破坏或斜截面受弯破坏。
因此，还要保证受弯构件斜截面承载力，即斜截面受剪承载力和斜截面受弯承载力。
工程设计中，斜截面受剪承载力是由抗剪计算来满足的，斜截面受弯承载力则是通过构造要求来满足的。
(一)无腹筋梁斜裂缝出现前、后的应力状态1、斜裂缝开裂前的应力分析承受集中荷载P 作用的钢筋混凝土简支梁，当荷载较小时混凝土尚未开裂，钢筋混凝土梁基本上处于弹性工作阶段，故可按材料力学公式来分析其应力。
但钢筋混凝土构件是由钢筋和混凝土两种材料组成，因此应先将两种材料换算成同一种材料，通常将钢筋换算成“等效混凝土”，钢筋按重心重合、面积扩大E s/E c倍换算为等效混凝土面积，将两种材料的截面视为单一材料(混凝土)的截面，即可直接应用材料力学公式。
梁的剪弯区段截面的任一点正应力b和剪应力T可按下列公式计算：正应力 b =My o/I o剪应力t =Vs0/I 0b式中I o—换算截面的惯性矩；y o --- 所求应力点到换算截面形心轴的距离；s0--- 所求应力的一侧对换算截面形心的面积矩；b --- 梁的宽度；M--- 截面的弯矩值；V--- 截面的剪力值；在正应力和剪应力共同作用下，产生的主拉应力和主压应力，可按下式求得：主拉应力b tp =b /2+[( b /2) 2+t 2] 1/2主压应力 b tp= b /2-[( b/2) 2+t 2] 1/2主应力作用方向与梁纵轴的夹角 a =1/2arctan(-2 T / b )2、斜裂缝的形成由于混凝土抗拉强度很低，随着荷载的增加，当主应力超过混凝土复合受力下的抗拉强度时，就会出现与主拉应力轨迹线大致垂直的裂缝。
受弯构件斜截面破坏形式
受弯构件的斜截面破坏形态有哪几种？分别如何防止其发生？
⑴受弯构件斜截面受剪破坏有斜压、剪压和斜拉三种破坏形式。
⑵各自的破坏特点是：
①斜压破坏的破坏特点是：梁的腹部出现若干条大体相互平行的斜裂缝，随着荷载的增加，梁腹部混凝土被斜裂缝分割成几个倾斜的受压柱体，在箍筋应力尚未达到屈服强度之前，斜压柱体混凝土已达极限强度而被压碎。
②斜拉破坏的破坏特点是：斜裂缝一旦出现，箍筋应力立即屈服，不能够限制斜裂缝的发展，立即形成临界斜裂缝，使梁沿斜向被拉裂为两部分而突然破坏。
③剪压破坏的破坏特点是：斜裂缝产生后，原来由混凝土承受的拉力转由与斜裂缝相交的箍筋承受，由箍筋限制和延缓了斜裂缝的开展，使荷载仍能有较大的增长，直至与临界斜裂缝相交的箍筋应力达到屈服强度，已不能再控制斜裂缝山西建筑职业技术学院的开展，从而导致斜截面末端剪压区不断缩小，剪压区混凝土在正应力和剪应力共同作用下达到极限状态而破坏。
⑶《规范》通过限制截面（即最大配箍率）来防止发生斜压破坏；通过控制箍筋的最小配筋率来防止发生斜拉破坏。
而剪压破坏，则通过受剪承载力的计算配置箍筋来避免。
斜截面的三种破坏形态为：斜压破坏、斜拉破坏、剪压破坏。
斜压破坏：可以通过最小截面尺寸的限制防止其发生。
斜拉破坏：可以通过最小配箍率的限制防止其发生。
剪压破坏：为了防止剪压破坏的发生，可通过斜截面承载力计算配置适量的箍筋。
受弯构件斜截面破坏的主要形态受弯构件在受到外加载荷时，由于材料的强度和刚度的限制，会
发生破坏。
在弯曲过程中，构件的截面会发生多种形态的破坏。
1.剪切破坏：当受弯构件的外加载荷使得构件截面承受剪切力时，可能会导致截面内部的材料出现切割破坏。
这种破坏形态在混凝土构
件中更为常见，称为剪切破坏。
当剪力超过构件的抗剪承载能力时，
截面内部的材料会出现剪切裂缝，如果进一步加大加载荷，则可能导
致截面的整体破坏。
2.弯曲破坏：受弯构件在外加载荷作用下，会发生弯曲。
当外加
载荷超过了构件的抗弯承载能力时，构件截面会出现裂缝并最终发生
破坏。
在金属材料中，这种破坏形态常称为屈服屈服破坏。
在混凝土
构件中，弯曲破坏会导致截面内部的混凝土出现决裂，称为压缩破坏。
3.拉伸破坏：在一些情况下，受弯构件可能会因外加载荷的作用
而出现拉伸破坏。
当构件的受拉边缘受到较大的拉力时，如果材料的
抗拉强度低于加载荷，可能会导致拉伸破坏。
这种破坏形态在钢结构
中比较常见，称为拉拉破坏。
拉伸破坏的特点是截面内部的材料发生拉裂，若进一步增大加载荷，则可能导致截面整体破坏。
4.四边支撑破坏：当受弯构件的截面四边都得到支撑时，破坏形态会有所不同。
在这种情况下，受弯构件的破坏主要发生在截面角的位置。
这种破坏形态称为四边支撑破坏。
四边支撑破坏时，截面角附近的材料会发生拉伸破坏，裂缝从截面的角处开始扩展，最后导致整个截面的破坏。
简述钢筋混凝土受弯构件斜截面的三种破坏形态及防止
措施
钢筋混凝土受弯构件斜截面的三种破坏形态及防止措施如下：
1. 斜压破坏：这种破坏形态的特征是箍筋应力较小，不能充分发挥钢筋的强度。
发生斜压破坏时，混凝土被压碎，但箍筋的应力往往达不到屈服强度。
为了防止斜压破坏，可以限制最小截面尺寸。
2. 斜拉破坏：当梁腹部出现斜裂缝时，斜拉破坏会迅速发生，形成临界斜裂缝，将梁裂成两部分导致破坏。
这种破坏属于脆性破坏，一旦发生就会立即断裂。
为了防止斜拉破坏，可以通过限制最小配箍率来实现。
3. 剪压破坏：发生这种破坏时，混凝土和箍筋的强度都能得到充分发挥。
与斜压和斜拉破坏相比，剪压破坏的脆性性质不明显。
为了防止剪压破坏的发生，可以通过计算斜截面承载力来配置适量的箍筋。
以上内容仅供参考，建议查阅专业混凝土结构书籍或咨询专业工程师获取更准确的信息。
