05a受弯构件斜截面的受力特点与破坏形态讲解.ppt

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1、habAsh0问题的提出问题的提出钢筋混凝钢筋混凝土受弯构土受弯构件受力件受力剪力剪力弯矩弯矩正截面正截面斜截面斜截面问题的提出问题的提出 钢筋混凝土受弯构件还有可能在剪力和弯矩共同作用的支钢筋混凝土受弯构件还有可能在剪力和弯矩共同作用的支座附近区段内，会沿着斜向裂缝发生座附近区段内，会沿着斜向裂缝发生斜截面受剪破坏或斜截面斜截面受剪破坏或斜截面受弯破坏受弯破坏。因此，在保证受弯构件正截面受弯承载力的同时，还要保因此，在保证受弯构件正截面受弯承载力的同时，还要保证斜截面承载力，即斜截面受剪承载力和斜截面受弯承载力。证斜截面承载力，即斜截面受剪承载力和斜截面受弯承载力。（1）工程设计中，工程设计

2、中，斜截面受剪承载力斜截面受剪承载力是由是由计算计算来满足的。来满足的。（2 2）斜截面受弯承载力斜截面受弯承载力则是通过对则是通过对纵向钢筋和箍筋的构造要纵向钢筋和箍筋的构造要求求来满足的。来满足的。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。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。主应力、正应力及剪应力主应力、正应力及剪应力主应力、正应力及剪应力主应力、正应力及剪应力主应力、正应力及剪应力主应力、正应力及剪应力第五章第五章 受弯构件的斜截面受弯构件的斜截面承载力承载力 受弯构件斜截面的受力特点与破坏形态受弯构件斜截面的受力特点与破坏形态 斜截面受剪承载力的计算公式与

3、适用范围斜截面受剪承载力的计算公式与适用范围 斜截面受剪承载力设计计算与应用斜截面受剪承载力设计计算与应用正截面与正截面与斜截面？斜截面？一、受弯构件斜截面的一、受弯构件斜截面的受力特点与破坏形态受力特点与破坏形态（一）基本概念（一）基本概念（二）无腹筋梁斜截面的受力特点与破坏形态（二）无腹筋梁斜截面的受力特点与破坏形态（三）有腹筋梁斜截面的受力特点与破坏形态（三）有腹筋梁斜截面的受力特点与破坏形态弯终点弯起点弯起筋纵筋箍筋架立筋ash0Asvssb.（一）基本概念（一）基本概念纵向受力钢筋纵向受力钢筋箍筋箍筋架立钢筋架立钢筋弯起钢筋弯起钢筋（一）基本概念（一）基本概念1 1、箍筋、箍筋 为了

4、防止梁沿斜裂缝破坏，应使梁配置必要的箍筋。为了防止梁沿斜裂缝破坏，应使梁配置必要的箍筋。2 2、斜钢筋（弯起钢筋、斜钢筋（弯起钢筋 ）一般由梁内的纵筋弯起而形成，称为弯起钢筋。一般由梁内的纵筋弯起而形成，称为弯起钢筋。3 3、钢筋骨架、钢筋骨架 箍筋、纵筋和架立钢筋绑扎（或焊）在一起，形成钢筋骨箍筋、纵筋和架立钢筋绑扎（或焊）在一起，形成钢筋骨架，使各种钢筋得以在施工时维持正确的位置。架，使各种钢筋得以在施工时维持正确的位置。4 4、腹筋、腹筋 箍筋、弯起钢筋（或斜筋）统称为腹筋。箍筋、弯起钢筋（或斜筋）统称为腹筋。有腹筋梁：有腹筋梁：箍筋、弯筋、纵筋箍筋、弯筋、纵筋无腹筋梁：无腹筋梁：纵筋纵

5、筋梁梁5 5、剪跨、剪跨 集中力到临近支座的距离集中力到临近支座的距离a a6 6、剪跨比、剪跨比（1 1）计算）计算剪跨比剪跨比 为集中荷载到临近支座的距离为集中荷载到临近支座的距离a与梁截面有效高度与梁截面有效高度h0的比值，的比值，即即a/h0。（2）广义剪跨比）广义剪跨比 为该截面上弯矩为该截面上弯矩M与剪力和截面有效高度乘积的比值，即与剪力和截面有效高度乘积的比值，即 M/（Vh0）。）。A:承受集中荷载时承受集中荷载时B:承受均布荷载时，设承受均布荷载时，设l为计算截面离支座的距离，则为计算截面离支座的距离，则剪跨比剪跨比的理解的理解 剪跨比剪跨比反映了截面上正应力反映了截面上正应

6、力和剪应力和剪应力的相对比的相对比值，在一定程度上也反映了截面上弯矩与剪力的相对比值。值，在一定程度上也反映了截面上弯矩与剪力的相对比值。它直接影响着它直接影响着斜截面受剪承载力斜截面受剪承载力和和斜截面受剪破坏形态斜截面受剪破坏形态。（二）无腹筋梁斜截面（二）无腹筋梁斜截面的受力特点与破坏形态的受力特点与破坏形态1 1、无腹筋梁斜裂缝出现前的应力状态、无腹筋梁斜裂缝出现前的应力状态2 2、无腹筋梁斜裂缝出现后的应力状态、无腹筋梁斜裂缝出现后的应力状态3 3、无腹筋梁斜截面受剪破坏的主要形态、无腹筋梁斜截面受剪破坏的主要形态 当当荷荷载载较较小小，梁梁处处于于弹弹性性工工作作阶阶段段，可可将将

7、钢钢筋筋混混凝凝土土梁梁视视为为一一匀匀质质弹弹性性体体，任任一一点点的的主主拉拉应应力力和和主压应力主压应力可按可按材料力学公式材料力学公式计算：计算：1 1、无腹筋梁斜裂缝出现前的应力状态、无腹筋梁斜裂缝出现前的应力状态主拉应力：主拉应力：主压应力：主压应力：主应力的作用方向与梁轴线的夹角主应力的作用方向与梁轴线的夹角(逆时针为正逆时针为正)：1 1、无腹筋梁斜裂缝出现前的应力状态、无腹筋梁斜裂缝出现前的应力状态213在这些曲线上在这些曲线上任意一点处的任意一点处的切线的方向就切线的方向就是在该点处的是在该点处的主应力的方向，主应力的方向，这种曲线叫做这种曲线叫做主应力轨迹线主应力轨迹线（

8、简称主应力（简称主应力迹线）迹线）。（1 1）在在中中和和轴轴附附近近，正正应应力力小小，剪剪应应力力大大，主主拉拉应应力力方方向向大大致致为为45450 0。（2 2）在在剪剪弯弯区区段段截截面面的的下下边边缘缘，主主拉拉应应力力还还是接近水平方向的。是接近水平方向的。1 1、无腹筋梁斜裂缝出现前的应力状态、无腹筋梁斜裂缝出现前的应力状态主应力的作用方向与梁轴线的夹角主应力的作用方向与梁轴线的夹角：逆时针为正：逆时针为正剪应力：绕单元体或其局部顺时针转动为正剪应力：绕单元体或其局部顺时针转动为正正应力：拉为正正应力：拉为正1 1、无腹筋梁斜裂缝出现前的应力状态、无腹筋梁斜裂缝出现前的应力状态

9、213 斜斜裂裂缝缝是是因因梁梁中中弯弯矩矩和和剪剪力力产产生生的的主主拉拉应应变变超超过过混混凝土的凝土的极限拉应变极限拉应变而出现的。而出现的。斜裂缝主要有两类：斜裂缝主要有两类：腹剪斜裂缝腹剪斜裂缝和和弯剪斜裂缝弯剪斜裂缝。在在中中和和轴轴附附近近，正正应应力力小小，剪剪应应力力大大，主主拉拉应应力力方方向向大大致致为为45。当当荷荷载载增增大大，拉拉应应变变达达到到混混凝凝土土的的极极限限拉拉应应变变值值时时，混混凝凝土土开开裂裂，沿沿主主压压应应力力迹迹线线产产生生腹腹部部的的斜斜裂缝，称为裂缝，称为腹剪斜裂缝腹剪斜裂缝。腹剪斜裂缝首先出现在腹剪斜裂缝首先出现在中和轴中和轴附近附近，

10、中间宽两头细，呈枣核形，中间宽两头细，呈枣核形，常见于薄腹梁中，随着荷载的增加常见于薄腹梁中，随着荷载的增加向向支座和集中荷载作用点支座和集中荷载作用点延伸。延伸。腹剪斜裂缝腹剪斜裂缝2 2、无腹筋梁斜裂缝出现后的应力状态、无腹筋梁斜裂缝出现后的应力状态 在在剪剪弯弯区区段段截截面面的的下下边边缘缘，正正应应力力大大，剪剪应应力力小小，主主拉拉应应力力还还是是接接近近水水平平方方向向的的。所所以以，在在这这些些区区段段仍仍可可能能首首先先出出一一些些较较短短的的垂垂直直裂裂缝缝，然然后后延延伸伸成成斜斜裂裂缝缝，这这种种由由垂垂直直裂裂缝缝引引伸伸而而成成的的斜斜裂裂缝缝的的总总体体，称称为为

11、弯弯剪剪斜斜裂裂缝缝。弯剪斜裂缝弯剪斜裂缝 腹剪斜裂缝是由剪弯区段截面腹剪斜裂缝是由剪弯区段截面下边缘的垂直裂缝发展而成，下宽下边缘的垂直裂缝发展而成，下宽上细，随着荷载的增加向上细，随着荷载的增加向集中荷载集中荷载作用点作用点延伸。延伸。（1）斜拉破坏斜拉破坏 A:A:当剪跨比较大当剪跨比较大(3)时时 B:B:此此破破坏坏系系由由梁梁中中主主拉拉应应力力所所致致，斜斜裂裂缝缝一一出出现现梁梁即即破破坏坏，破破坏坏呈呈明明显显脆脆性性，类类似似于于正正截截面面承承载载力力中中的的少少筋破坏。筋破坏。C:C:其其特特点点是是当当垂垂直直裂裂缝缝一一出出现现，就就迅迅速速向向受受压压区区斜斜向伸

12、展，斜截面承载力随之丧失。向伸展，斜截面承载力随之丧失。3 3、无腹筋梁斜截面受剪破坏的主要形态、无腹筋梁斜截面受剪破坏的主要形态（2）斜压破坏斜压破坏 A:A:当剪跨比较小当剪跨比较小(1)时时 B:B:此破坏系由梁中此破坏系由梁中主压应力主压应力所致，类似于正截面承载所致，类似于正截面承载力中的超筋破坏，表现为混凝土压碎，也呈力中的超筋破坏，表现为混凝土压碎，也呈明显脆性明显脆性，但不，但不如斜拉破坏明显。如斜拉破坏明显。C:C:这种破坏多数发生在这种破坏多数发生在剪力大而弯矩小剪力大而弯矩小的区段，以及的区段，以及梁梁腹板腹板很薄的很薄的T形截面或工字形截面梁内。破坏时，混凝土被形截面或工字形截面梁内。破坏时，混凝土被腹剪斜裂缝分割成若干个斜向短柱而被压坏，破坏是突然发腹剪斜裂缝分割成若干个斜向短柱而被压坏，破坏是突然发生。生。（3）剪压破坏剪压破坏 A:A:当剪跨比一般当剪跨比一般(13，且且箍箍筋筋配配置置的的数数量量过过少少，将将发发生生斜斜拉拉破坏破坏。（3）如如果果3，箍箍筋筋的的配配置置数数量量适适当当，则则可可避避免免斜斜拉拉破坏，而发生破坏，而发生剪压破坏剪压破坏。2 2、有腹筋梁斜截面受剪破坏的主要形态、有腹筋梁斜截面受剪破坏的主要形态