(7.7.1)--第七章构件斜截面受剪性能与设计知识点.pdf

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1、第七章第七章 构件斜截面受弯性能与设计构件斜截面受弯性能与设计1、无腹筋梁的受力性能在梁的剪弯段，即有正应力又有剪应力，主应力的方向是变化的，当主拉应力大于混凝土的抗拉强度时，梁就会开裂，裂缝垂直于主拉应力，沿着主压应力轨迹线发展，形成斜裂缝。裂缝有弯剪斜裂缝或腹剪斜裂缝，腹剪斜裂缝中间粗，两头细。一般配箍筋和弯起钢筋限制斜裂缝的发展，提高抗剪承载力，箍筋和弯起钢筋称为腹筋。斜裂缝出现后：应力变化有以下几点：支座处纵向钢筋应力s显著增大。钢筋的销栓作用Vd使纵筋周围混凝土产生撕裂裂缝，削弱混凝土对纵筋的锚固作用。受剪面积减小，受压区混凝土剪力增大，形成剪压应力集中受力体系为齿状混凝土和纵筋形成

2、拉杆拱，梁由原来的梁传力机制变成局部拉杆拱传力。2、箍筋的作用配了箍筋后，箍筋直接负担了斜截面上的部分剪力，使受压区混凝土剪应力集中得到缓解；箍筋参与了斜截面抗弯，裂缝出现后，纵筋应力增量减少；箍筋限制了斜裂缝开展，提高了裂缝面上混凝土的骨料咬合力；箍筋约束了沿纵筋的劈裂裂缝的发展，加强了纵筋在裂缝处的销拴作用。了箍筋后，受压区混凝土相当于受压弦杆，齿状混凝土相当于斜压腹杆，纵向钢筋相当于下弦拉杆，箍筋相当于竖向拉杆，梁又由原来的局部拉杆拱受力体系转变为整体桁架与拱的复合受力体系。3、梁的剪切破坏形态剪跨比是影响梁的剪切破坏形态的主要因素，广义剪跨比等于 M/Vh0,，对于集中荷载作用下的梁，

3、剪跨比等于集中荷载作用点到支座距离 a/h0。（1）斜拉破坏当3 时且腹筋不多时，发生这种破坏。特征：斜裂缝一出现，便很快形成临界斜裂缝，并迅速延伸到集中荷载作用点处。因腹筋数量过少，所以腹筋应力很快达到屈服强度，变形剧增，不能抑制斜裂缝的开展，梁斜向被拉裂成两部分而突然破坏。因这种破坏是混凝土在正应力和剪应力共同作用下发生的主拉应力破坏，故被称为斜拉破坏。承载力：取决于混凝土的复合抗拉强度，承载力很低。破坏性质：脆性性质显著。（2）剪压破坏当 13，且腹筋配置不过多，或当3 时且腹筋不过少时发生这种破坏。特征：箍筋先屈服，然后剪压区混凝土被压碎，斜裂缝较多，有一条临界裂缝。这种破坏是梁的弯剪

4、段下边缘先出现初始垂直裂缝，随着荷载的加深，这些初始垂直裂缝将沿着主压应力轨迹向集中荷载最用点延伸。当荷载增加到某一数值时，在几条斜裂缝中会形成一条主要的斜裂缝，这一斜裂缝被称为临界斜裂缝。临界斜裂缝形成以后，梁还能继续承受荷载。最后，与临界斜裂缝相交的箍筋达到屈服强度，斜裂缝宽度增大，导致剩余截面减小，剪压区混凝土在剪压复合应力作用下达到混凝土复合受力强度而破坏，梁丧失受剪承载力。这种破坏称为剪压破坏。承载力：最后混凝土在剪压复合应力下被压碎，高于斜拉破坏。破坏性质：脆性。（3）斜压破坏当1 时，或腹筋配置过多时发生这种破坏。特征：箍筋未屈服，集中荷载和支座之间混凝土如一受压短柱受压的侧向膨

5、出，裂缝密而多，为脆性破坏。这种破坏是斜裂缝首先在梁腹部出现，有若干条，并且大致相互平行。随着荷载的增加，斜裂缝一端朝支座另一端朝荷载作用点发展，梁腹部被这些斜裂缝分割成若干个倾斜的受压柱体，梁最后是因为斜压柱体被压碎而破坏，故称为斜压破坏。承载力：高于剪压破坏。破坏性质：脆性。4、影响受剪承载力因素剪跨比：剪跨比是影响受剪承载力的主要因素，剪跨比越大，承载力越低；混凝土的强度：梁的受剪承载力都随混凝土强度的提高而提高；增大箍筋面积可以抑制裂缝开展，直接承担剪力，提高骨料咬合力及钢筋销拴力，从而提高斜截面的抗剪承载力；增大纵筋面积可以延缓裂缝开展，增大压区混凝土的面积，提高骨料咬合力及钢筋销拴

6、力，从而提高斜截面的抗剪承载力。注意注意：受剪破坏都是脆性破坏，变形能力都没有受弯构件的变形性能好，所以在结构抗震中，规定了强剪弱弯的原则，就是在抗弯破坏前，不能发生剪切破坏，也就是如果结构发生破坏，要使其发生的是受弯破坏。5、无腹筋梁承载力计算（1）般受弯构件对于一般板类受弯构件，斜截面受剪承载力计算公式07.0bhfVVthuc式中：h为截面尺寸效应影响系数，当 h1500mm 时，取h=0.85。（2）集中荷载作用对于集中荷载作用下的独立梁，包括作用有多种荷载，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的 75%以上的情况，斜截面受剪承载力计算公式0175.1bhfVVthu

7、c当剪跨比 3.0，取=3.0，且支座到计算截面之间均应配置箍筋。6、仅配箍筋梁承载力计算（1）一般受弯构件对于一般矩形 T 型、工字型截面受弯构件，受剪承载力分为两部分，混凝土的受剪承载力加上配了箍筋的承载力提高值，即007.0hsAfbhfVVsvyvtcsu。（2）集中荷载作用下的独立梁集中荷载作用下的独立梁斜截面受剪承载力计算公式为000.175.1hsAfbhfVVsvyvtcsu7、有弯起钢筋梁承载力计算配有弯起钢筋的斜截面受剪承载力计算公式为sbcsuVVV，其中sbV为弯起钢筋的斜截面承载力，公式为sin8.0sbysbAfV式中：为弯起钢筋与构件轴线的夹角，一般取 4560。

8、8、受剪承载力计算公式的适用条件（1）最小截面尺寸最小截面尺寸是为了防止配箍率过高而产生斜压破坏，同时控制斜裂缝宽度不过宽，设计时，受剪截面应满足适用条件。公式中，bc为高强混凝土强度折减系数；hw截面腹板高度；b 为矩形截面的宽度或T 形截面和工字形截面的腹板宽度。（2）最小配箍率yvtsvsvsvffbsA24.0min,最小配箍率是为了防止箍筋过少产生斜拉破坏，规范规定当 V0.7ftbh0时，配箍率应满足最小配箍率要求。（3）按构造要求配筋对于一般受弯构件，当07.0bhfVt和集中荷载作用下0175.1bhfVt时，理论上不需要配箍筋就可以满足要求，但是为了防止出现斜拉破坏，梁内仍需

9、要配置一定数量的箍筋，此时箍筋只要满足最大间距和最小直径要求即可，最小直径和最大间距可查规范。9、抵抗弯矩图：抵抗弯矩图又称材料图，它是按梁实际配置的纵向受力钢筋所确定的各正截面所能抵抗的弯矩图形。图上各纵坐标代表各相应正截面实际能抵抗的弯矩图。10、并筋：当钢筋根数较多时，为满足净距要求，可以把两根或三根钢筋并在一起的两根同类型、同直径的钢筋，称为并筋。并筋只适用于纵向钢筋。11、配箍率：配箍率是指钢筋截面面积sA与相应混凝土截面的比值，即单位混凝土面积上的箍筋面积。12、剪跨比：定义0VhM为广义剪跨比。剪跨比是一个能反映梁斜截面受剪承载力变化规律和区分发生各种剪切破坏形态的重要参数。13、钢筋的充分利用点：钢筋强度能够充分利用的一点。14、钢筋的理论断点：理论上钢筋的不需要可以截断的点。15、钢筋的实际断点：钢筋实际截断点。