受弯构件斜截面承载力计算

一、无腹筋粱的受剪性能
P a
C
P a
D
h
A
(a)
B
b
(b) P
P (c)
一、无腹筋粱的受剪性能
▪ 当荷载较小时，梁内尚未产生裂缝，梁的受力象
匀质弹性梁一样，荷载引起的剪力由梁全截面承 受；随着荷载的增加，首先在梁底出现由弯矩引 起的垂直裂缝，荷载继续增加，该裂缝会向上发 展，由于剪力的作用，使其发展方向倾斜，一般 指向加荷点。这种裂缝下宽上细，斜向发展，称 之为弯剪裂缝。
一、无腹筋粱的受剪性能
▪ 众多试验表明，无腹筋梁斜截面破坏的影响因素众多，破
坏形态复杂，其影响因素主要是混凝土的抗拉强度、剪跨 比（，为集中荷载作用点至支座边缘的距离）、纵向受力 钢筋配筋率和截面尺寸效应；其主要破坏形态有以下三种：
▪ 1.斜压破坏 ▪ 当集中荷载作用点距支座较近，剪跨比a/h0<1(均布荷载
二、有腹筋粱斜截面受剪承载力计算
▪ 当箍筋配置过少时，斜裂缝一旦出现，与斜裂缝相交的箍
筋承受的拉力突然增大很多，很快会达到屈服强度，箍筋 不能有效地抑制斜裂缝的开展和发展，此时，梁发生与无 腹筋梁相类似的斜拉破坏。其破坏带有突然性，无明显预 兆。
▪ 可见，有腹筋梁的破坏类型与无腹筋梁相类似。均有三种
情况：剪压破坏、斜压破坏和斜拉破坏。斜压破坏和斜拉 破坏带有突然性，在工程中是应加以避免的。试验表明， 其破坏类型和承载能力是受众多因素的影响的。主要的有： 1.剪跨比：
二、有腹筋粱斜截面受剪承载力计算
1.剪跨比：无腹筋梁破坏形态随剪跨比λ变化 而变化，抗剪能力也随剪跨比λ增大而减小。 当λ＞3时，剪跨比λ对抗剪强度无明显影响。 有腹筋梁，在低配箍时剪跨比λ对构 件受剪承载力影响较大；中等配箍率时剪 跨比λ影响次之；高配箍时剪跨比λ的影响 较小。
l/h<3时)时，首先在梁腹处出现一些大体互相平行的斜裂 缝这些斜裂缝随荷载增加向支座和集中荷载点处发展将梁 腹分割成若干个斜向倾斜的受压杆件，最后混凝土斜向压 碎而破坏，这种破坏称之为斜压破坏。见图4—2（a）。
一、无腹筋粱的受剪性能
a
(a)
(b)
(c)
图4-2 斜截面破坏类型
(a)斜压破坏 (b)剪压破坏 (c)斜拉破坏
一、无腹筋粱的受剪性能
2.剪压破坏
▪ 当1< a/h0<3时（均布荷载3<l/h<9）,首先在弯剪段出现一
系列弯剪斜裂缝，随荷载增加形成一条主裂缝，向加载点 处发展，最终剪压区混凝土被压碎而破坏。这种破坏称之 为剪压破坏。见图4-2（b）。
▪ 3.斜拉破坏 ▪ 当a/h0>3（均布荷载时l/h>9）时,斜裂缝一旦出现，就形
第四章 受弯构件斜截面承载力计算
一、无腹筋粱的受剪性能 二、有腹筋粱斜截面受剪承载力计算 三、保证斜截面受弯承载力的构造要求
一、无腹筋粱的受剪性能
▪ 受弯构件在外部荷载作用下，构件内产生弯矩和剪力。在
弯矩为主的区段内将产生垂直裂缝，发生正截面破坏，因 此应进行正截面承载力计算。在弯矩和剪力共同作用以剪 力为主的区段内将产生斜裂缝，会发生斜截面破坏，这种 破坏带有脆性性质，无明显预兆。因此，工程中应加以防 止，设计时必须进行斜截面承载力计算。
▪ 根据工程实践，为了防止梁沿斜截面的破坏，应使梁有一
个合适的截面尺寸和混凝土强度等级，在梁内配置必要的 箍筋和弯起钢筋。我们称箍筋和弯起钢筋为腹筋。
一、无腹筋粱的受剪性能
▪ 图4-1为实验梁的加载情况及内力图。可以看出，
梁CD段仅有弯矩M的作用，无剪力作用，称为纯 弯段，该段梁的破坏只可能是由M引起的正截面 破坏，为防止试验梁可能发生正截面破坏，试验 梁内配有足够的纵向受力钢筋。在梁的AC、DB 段，荷载作用下梁内产生的内力有弯矩M和剪力V， 这种既有弯矩又有剪力作用的梁段，可称为剪弯 段。该段梁多发生斜截面破坏。
二、有腹筋粱斜截面受剪承载力计算
2、混凝土强度等级：试验表明，混凝土强度 等级对梁的抗剪能力有显著的影响。破坏 形态的不同混凝土强度等级的影响程度也 不同。斜压破坏梁抗剪强度主要取决于混 凝土抗压强度；斜拉破坏梁抗剪强度主要 取决于混凝土抗拉强度；剪压破坏则与混 凝土抗拉、抗压都有关系。
二、有腹筋粱斜截面受剪承载力计算
一、无腹筋粱的受剪性能
▪ 在加载过程中会相继出现一些类似的斜裂缝，其
中有一条又宽又长的斜裂缝为主裂缝，裂缝末端 的混凝土承受着剪力和由弯矩产生的ຫໍສະໝຸດ Baidu力，称为 剪压区。随着荷载的增加，剪压区混凝土在剪力 和压力的共同作用下而破坏，梁失去承载能力。 由于这种破坏是沿斜裂缝而发生的，所以称之为 斜截面破坏。
二、有腹筋粱斜截面受剪承载力计算 ▪ 图4-3 腹筋的受力图
二、有腹筋粱斜截面受剪承载力计算
▪ 当腹筋配置适当时，随着荷载的增加，梁中与斜
裂缝相交的箍筋应力达到屈服强度，最后剪压区 混凝土压碎而破坏，属剪压破坏，梁破坏前有明 显预兆。
▪ 当箍筋配置的数量过多时，箍筋应力较小，斜裂
缝发展缓慢，在箍筋应力未达到屈服强度前，斜 裂缝之间的混凝土会发生斜向压碎而破坏。破坏 时斜裂缝较小，混凝土压碎发生突然，有脆性性 质，属斜压破坏。
成很宽的主裂缝，把梁斜向拉断而破坏。称之为斜拉破坏。 见图4—2（c）。
▪ 除上述破坏形态外，还可能发生在加荷点处或支座处混凝
土的局部受压破坏，以及纵向钢筋的锚固破坏等。
二、有腹筋粱斜截面受剪承载力计算
▪ 工程中的梁，一般情况下均配置有腹筋（箍筋和弯筋），
有腹筋梁斜截面的受力特点和破坏形态与无腹筋梁相比有 许多相似之处，也有许多不同之处。
3、配箍率和箍筋强度：腹筋能直接承受剪力，还 能有效抑制斜裂缝的开展和延伸，从而提高混 凝土的抗剪强度，提高纵筋的销栓作用。试验 表明，箍筋用量多少可以改变梁斜截面的破坏 形态，当配置箍筋适当时，梁的抗剪能力随配 箍量的增多和箍筋强度的提高有较大幅度的增 长，所以，配箍率和箍筋强度是梁抗剪强度的 主要影响因素。配箍率一般表示。
▪ 在荷载较小时，斜裂缝出现之前，腹筋的应力很小，其作
用也不明显，对斜裂缝出现
▪ 图4--3 腹筋的受力图时的荷载影响不大，受力性能与无腹
筋梁基本相近。但是，斜裂缝出现后，如图4—3所示，与 斜裂缝相交的箍筋或弯筋可直接承担部分剪力。显然，腹 筋可以限制斜裂缝的开展和延缓其发展，增大剪压区的面 积，提高梁的抗剪能力，随着荷载的增加，腹筋的应力增 大，斜裂缝才能继续开展和延伸。