斜截面抗剪计算总结

第五章钢筋混凝土受弯构件斜截面承载力计算本章学习要点：1、掌握无腹筋梁和有腹筋梁斜截面受剪承载力的计算公式和适用条件，防止斜压破坏和斜拉破坏的措施；2、掌握纵向受力钢筋伸入支座的锚固要求和箍筋的构造要求；3、了解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；4、了解受弯承载力图的作法，弯起钢筋的弯起位置和纵向受力钢筋的截断位置；§5-1 概述5.1.1受弯构件斜截面受力与破坏分析1、斜截面开裂前的受力分析图5-1所示矩形截面简支梁，在跨中正截面抗弯承载力有保证的情况下，有可能在剪力和弯矩的联合作用下，在支座附近区段发生沿斜截面破坏。

图5-1 对称加载简支梁梁在荷载作用下的主应力迹线图5-2。

图中实线为主拉应力迹线，虚线为主压应力迹线。

图5-2 梁的主应力迹线和单元体应力图位于中和轴处的微元体1，其正应力为零，切应力最大，主拉应力和主压应力与梁轴线成45°角。

位于受压区的微元体2，主拉应力减小，主压应力增大，主拉应力与梁轴线夹角大45°。

位于受拉区的微元体3，主拉应力增大，主压应力减小，主拉应力与梁轴线夹角小于45°。

当主拉应力或主压应力达到材料的抗拉或抗压强度时，将引起构件截面的开裂和破坏。

2、无腹筋梁的受力及破坏分析腹筋是箍筋和弯起钢筋的总称。

无腹筋梁是指不配箍筋和弯起钢筋的梁。

实验表明，当荷载较小，裂缝未出现时，可将钢筋混凝土梁视为均质弹性材料的梁，其受力特点可用材料力学的方法分析。

随着荷载的增加，梁在支座附近出现斜裂缝。

取CB为隔离体。

图5-3 隔离体受力与剪力V平衡的力有：AB面上的混凝土切应力合力Vc；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；穿过斜裂缝的纵向钢筋在斜裂缝相交处的销栓力Vd。

与弯矩M平衡的力矩主要由纵向钢筋拉力T和AB面上混凝土压应力合力DC组成的内力矩。

由于斜裂缝的出现，梁在剪弯段内的应力状态将发生变化，主要表现在：（1）开裂前的剪力是全截面承担的，开裂后则主要由剪压区承担，混凝土的切应力大大增加，应力的分布规律不同于斜裂缝出现前的情景。

普通钢筋混凝土斜截面抗剪验算根据《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》（JTG D62-2004）第5.2.6-5.2.12条之规定计算一）、验算条件设计剪力V d ：300KN 结构重要性系数r 01截面尺寸 b:520mm h:2500mm a:220mm h 0:2280mm 混凝土强度等级25MPaf sv 280MPa 弯起钢筋抗拉设计强度fsd280MPa二）、截面尺寸验算截面（矩形、T 形、I 字形）尺寸应符合下式：公式右侧计算值为:3023.28KN公式左侧截面最大剪力：300KN满足截面条件。

三）、是否按构造配筋验算验算公式：预应力提高系数1Mpa): 1.39公式右侧计算值为：823.992KN 板式受弯构件，容许限值提高25％后为：1029.99KN公式左侧截面最大剪力：300KN故不需进行斜截面配筋设计。

四）、斜截面内混凝土与箍筋共同的抗剪能力Vcs 箍筋直径d 16mm 箍筋枝数n6枝100mm 0.0232斜截面内纵向受拉主筋直径：28斜截面内纵向受拉主筋根数：5斜截面内纵向受拉主筋面积：3079mm 2纵向受拉主筋配筋率p0.2597>2.5时取p ＝2.5调整后的受拉主筋配筋率p 0.260斜截面内混凝土与箍筋共同的抗剪能力V cs （KN ）11hk 五）、弯起普通钢筋的抗剪能力在一个弯起平面内弯起钢筋直径25在一个弯起平面内弯起钢筋根数15在一个弯起平面内弯起钢筋总截面面积A sb 7363.11cm 2弯起钢筋与构件纵向轴线的夹角45度角度为弧度0.785375弯起钢筋的抗剪能力Vsb （KN ）：V sb =1093.340六）、配箍加弯起钢筋的共同抗剪能力＝6002.898KN>设计剪力值=300KN故抗剪承载能力满足设计要求。

钢筋混凝土梁斜截面受剪实验总结一、引言钢筋混凝土梁斜截面受剪实验是土木工程领域中一项重要的实验，旨在探究钢筋混凝土梁在斜截面受剪作用下的承载能力和破坏机理。

本实验通过具体的实践操作，加深了对钢筋混凝土梁斜截面受剪性能的理解，为工程实践提供了重要的理论依据和实践指导。

二、实验目的1. 探究钢筋混凝土梁斜截面受剪承载力的影响因素，如混凝土强度、配筋率、箍筋间距等。

2. 掌握钢筋混凝土梁斜截面受剪破坏的机理及破坏过程，了解破坏形态和裂缝发展规律。

3. 为工程实践中钢筋混凝土梁的设计和加固提供实验依据。

三、实验原理钢筋混凝土梁的斜截面受剪承载力主要取决于混凝土的剪切强度、箍筋和弯起钢筋的抗剪能力。

当梁受到剪力作用时，斜裂缝的产生与发展将影响梁的承载能力。

通过调整混凝土强度、配筋率、箍筋间距等参数，可研究其对梁斜截面受剪承载力的影响。

四、实验步骤1. 准备不同参数的钢筋混凝土梁试件，包括不同的混凝土强度等级、配筋率和箍筋间距。

2. 将试件安装至试验装置，确保加载装置与试件正确固定。

3. 对试件施加逐渐增大的斜向剪力，记录试验过程中的应变、裂缝发展、承载能力等信息。

4. 观察并分析实验结果，得出各参数对钢筋混凝土梁斜截面受剪承载力的影响。

5. 根据实验结果，提出工程实践中提高钢筋混凝土梁斜截面受剪承载力的措施。

五、实验结果与分析通过本次实验，我们获得了不同参数下钢筋混凝土梁斜截面受剪承载力的实测数据。

数据分析表明：1. 混凝土强度对钢筋混凝土梁斜截面受剪承载力具有显著影响。

随着混凝土强度的提高，梁的承载能力明显增大。

这主要是因为高强度混凝土具有更高的抗剪切强度。

2. 配筋率对梁的受剪承载力也有较大影响。

适当增加配筋率可以提高梁的承载能力，但过高的配筋率可能导致箍筋间距过大，反而降低梁的承载能力。

3. 箍筋间距对梁的斜截面受剪承载力具有重要影响。

随着箍筋间距的减小，梁的承载能力逐渐提高。

箍筋可以有效约束混凝土，提高其剪切强度。

受弯构件斜截面受剪承载力计算一、有腹筋梁受剪承载力计算基本公式1． 矩形、T 形和Ⅰ形截面的一般受弯构件，斜截面受剪承载力计算公式为： 0025.17.0h s A f bh f V V sv yv t cs +=≤ (5-6)式中 t f 一混凝土抗拉强度设计值；b 一构件的截面宽度，T 形和Ⅰ形截面取腹板宽度；0h 一截面的有效高度；yv f 一箍筋的抗拉强度设计值；sv A 一配置在同一截面内箍筋各肢的全部截面面积，1sv sv nA A =；n 一在同一截面内箍筋的肢数；1sv A 一单肢箍筋的截面面积；s 一箍筋的间距。

2．集中荷载作用下的独立梁（包括作用多种荷载，且其中集中荷载对支座截面或节点边缘所产生的剪力值占总剪力值的75%以上的情况），斜截面受剪承载力按下式计算： 000.175.1h s A f bh f V V sv yv t cs ++=≤λ (5-7)式中 λ一剪跨比，可取0/h a =λ，a 为计算截面至支座截面或节点边缘的距离，计算截面取集中荷载作用点处的截面。

当λ小于 1.5 时，取5.1=λ；当λ大于 3.0 时，取0.3=λ。

独立梁是指不与楼板整浇的梁。

构件中箍筋的数量可以用箍筋配箍率sv ρ表示:bs A sv sv =ρ (5-8)3．当梁内还配置弯起钢筋时，公式(5-4)中s sb y b A f V αsin 8.0=(5-9) 式中y f 一纵筋抗拉强度设计值；sb A 一同一弯起平面内弯起钢筋的截面面积； s α一斜截面上弯起钢筋的切线与构件纵向轴线的夹角，一般取o 45，当梁较高时，可取o60。

剪压破坏时，与斜裂缝相交的箍筋和弯起钢筋的拉应力一般都能达到屈服强度，但是拉应力可能不均匀。

为此，在弯起钢筋中考虑了应力不均匀系数，取为0.8。

另外，虽然纵筋的销栓作用对斜截面受剪承载力有一定的影响，但其在抵抗受剪破坏中所起的作用较小，所以斜截面受剪承载力计算中没有考虑纵筋的作用。

第五章 斜截面抗剪计算第一节 概述一 配筋率1 ⎩⎨⎧弯起筋箍筋腹筋 2 箍筋配筋率s b A SV sv *=ρ1SV nA A SV = 1SV A —单肢箍筋截面面积3⎩⎨⎧求配筋无腹筋梁：根据构造要有腹筋梁：计算配筋按是否有腹筋分为 4 剪跨比：λ集中荷载作用点到支座距离a 与0h 的比值二 破坏机理（见书）三斜截面破坏特征1 斜拉破坏）太大（太小或3>λλρsv破坏时钢筋被拉断，类似于少筋破坏2 斜压破坏）太小（太大或1<λλρsv破坏时混凝土被压碎，类似于超筋破坏3 剪压破坏）适中（适中，31<<λλρsv破坏时钢筋屈服，类似于适筋破坏四 影响抗剪强度的因素1剪跨比：反比2 混凝土强度3 纵筋配筋率第二节 斜截面抗剪计算一 计算公式1 无腹筋梁当以集中荷载为主时，集中荷载占剪力75%时，0175.1h b f v t **+≤λ无腹筋梁，按表5—1 5—2 配筋⎩⎨⎧=>=<335.15.1λλλλ时，时， 2 有腹筋梁（1）只配箍筋0025.17.0h SA f h b f v v v v SV yv t s c cs *+**=+=≤S —箍筋间距以集中荷载为主，并占75%以上时，0025.1175.1h bA f bh v v v v SV yv s c cs ++=+=≤λ （2）兼配箍筋和弯起筋sb cs v v v +≤ αs i n 8.0sb y sb A f v = ⎩⎨⎧=>=≤6080045800αα时，时，mm h mm h二 基本公式的适用范围基本共识的计算能保证不发生剪压破坏为防止出现斜拉破坏和斜压破坏，应满足：1 上限值—最小截面尺寸，防止出现斜压破坏4≤bh w 时，025.0h b f v t c **≤β（厚腹板，即一般梁）6≥b h w 时，02.0bh f v c c β≤（薄腹板）64<<b h w 时，按内插法计算 ⎩⎨⎧=-=0'0h h h h h h w f w w 矩形：梁腹高： 2 下限值—最小配筋率 yv tsv sv f f 24.0min =≥∙ρρ 3 箍筋间距和直径要求见表5—1和5—2三 斜截面计算位置1 支座边缘处2 受拉区弯起钢筋弯起点处3 箍筋的截面面积和间距改变处4 腹板宽度改变处四 实用计算过程1 根据已知条件确定荷载类型及是否要考虑剪跨比2 验算截面尺寸bh w 若截面尺寸不满足，则应调整截面尺寸 同时计算025.0h b f vt c **≤β3确定配筋 （1）若07.0bh f v t ≤，为无腹筋梁，按构造要求配筋（2）若按最小配筋率配筋,7.00.100bh f v bh f t t >>（3）若后，计算配筋min 0,0.1ρρ>>sv t bh f v4腹筋计算(1）仅配箍筋确定最小配筋率→根据表5—1,5—2经验性选择箍筋→s SV sv A b 1=ρ与min ∙sv ρ比较−→−是配筋合格（2）配箍筋兼配弯起钢筋根据构造要求选配箍筋求出最小配筋率，是−→−=yvt f f 24.0min ρ→比较配筋率→求出cs v →求出sb v →求出αsin 8.0-yCS sb f V V A 设计≥→确定弯起钢筋的根数五 求均布荷载和集中荷载设计值1 根据正截面受弯计算最大荷载2 根据斜截面受剪计算最大荷载3 取较小值作为设计荷载值第三节 受弯构件的构造要求一 板1 最小厚度的控制一般为60mm 70mm 80mm 100mm ，应根据板的种类 表确定，同时考虑与跨度的最小比值（lh）的关系。