1、第五章受彎構(gòu)件斜截面承載力計算，2。主要內(nèi)容：受彎構(gòu)件抗剪性能的試驗研究結(jié)構(gòu)要求，重點：受彎構(gòu)件抗剪性能的試驗研究斜截面抗剪承載力的計算，第五章受彎構(gòu)件斜截面承載力的計算，主要內(nèi)容，3。彎矩和剪力在荷載作用下同時產(chǎn)生。在彎矩區(qū)，正截面受彎破壞，而在剪力大的截面，斜截面受剪破壞?！皬娂羟泻腿鯊澢保?.1概述，1。受彎構(gòu)件的破壞模式，5。受彎構(gòu)件斜截面承載力計算，5.1概述，4。2.梁中裂紋的類型、彎曲和剪切斜裂紋的特征：它們起源于M，在M和V的作用下發(fā)展，呈底部寬、頂部窄的形狀，傾斜方向與M和V產(chǎn)生的應(yīng)力有關(guān).腹部剪切斜裂紋的特征：它是在v的作用下產(chǎn)生和發(fā)展的，呈棗坑狀，斜向45o。第5章受彎

2、構(gòu)件斜截面承載力計算，第5.1章概述，第5.1章箍筋、受彎鋼筋、斜截面抗剪措施、雙向抗剪措施，第1章構(gòu)造措施，第2章配抗剪鋼筋，第5章彎曲和縱向鋼筋綁扎，形成便于施工的鋼骨架；防止縱向鋼筋過早屈曲，約束核心混凝土。彎曲鋼筋：通過彎曲縱向鋼筋來承受較大的剪力。第5章，受彎構(gòu)件斜截面承載力的計算，5.1概述，8，5.2梁的抗剪性能，1。無腹筋梁的剪應(yīng)力分析，1)斜裂縫出現(xiàn)前：剪力由整個截面承擔(dān)。軸承附近a-a截面的鋼筋應(yīng)力s與該截面的彎矩ma成正比；第5章抗彎構(gòu)件斜截面承載力計算，5.2梁的抗剪性能，9。斜裂縫發(fā)生后截面剪力的組成：混凝土在Vc剪切壓縮區(qū)的剪力(2040)% Vuva斜裂縫處骨料的

3、咬合力(3050)% VVD縱向鋼筋的軸力(1525)%Vu，2)斜裂縫發(fā)生后：第五章斜裂縫出現(xiàn)后，a-a截面鋼筋的應(yīng)力s取決于臨界斜裂縫b-b頂點截面的Mb，即與Mb成正比。第5章抗彎構(gòu)件斜截面承載力的計算，5.2梁的抗剪性能，11。斜裂縫出現(xiàn)后，剪壓區(qū)混凝土面積減少，剪壓區(qū)混凝土面積增加。斜裂紋出現(xiàn)后，a-a截面的鋼筋應(yīng)力s取決于臨界斜裂紋b-b頂點截面的Mb，即與Mb成正比。因此，斜裂縫的出現(xiàn)使得支座附近的S接近跨中截面的S，這就對縱向鋼筋的錨固提出了更高的要求。第五章受彎構(gòu)件斜截面承載力的計算，5.2梁的抗剪性能，12、s的增大導(dǎo)致裂縫的擴大和va的減小，斜裂縫出現(xiàn)后，剪壓區(qū)混凝土面積

4、減小，剪壓區(qū)混凝土面積增大。斜裂紋出現(xiàn)后，a-a截面的鋼筋應(yīng)力s取決于臨界斜裂紋b-b頂點截面的Mb，即與Mb成正比。因此，斜裂縫的出現(xiàn)使得支座附近的S接近跨中截面的S，這就對縱向鋼筋的錨固提出了更高的要求。第5章抗彎構(gòu)件斜截面承載力的計算，5.2梁的抗剪性能，M，A，M，B，13。同時，銷栓Vd的作用導(dǎo)致縱向鋼筋周圍混凝土開裂，削弱了混凝土對縱向鋼筋的錨固作用。以砷為拉桿，混凝土為變截面壓桿，構(gòu)件的力學(xué)行為為拱形。第5章，受彎構(gòu)件斜截面承載力的計算，5.2梁的抗剪性能，14.2無腹筋梁的剪切破壞模式，集中荷載下剪跨比的計算第五章受彎構(gòu)件斜截面承載力計算，5.2梁的抗剪性能，16、剪跨比大，主

5、壓應(yīng)力角小，拱作用小，剪力主要取決于傳遞給支座的拉應(yīng)力(梁作用)。一旦出現(xiàn)斜裂縫，很快就會形成臨界斜裂縫，荷載傳遞路線被切斷，承載力急劇下降，脆性明顯。損壞是由混凝土(斜拉)拉壞造成的，這叫斜拉損壞。構(gòu)件的抗剪能力取決于混凝土的抗拉強度。2)剪切破壞模式(1)斜拉破壞(3)，第5章，受彎構(gòu)件斜截面承載力的計算、5.2梁的剪切性能，17，(2)剪切-壓縮破壞(13)，小剪跨比，以及一定的拱效應(yīng)。傾斜裂縫出現(xiàn)后，部分荷載通過拱起轉(zhuǎn)移到支座上，承載力不會很快喪失，荷載會繼續(xù)增加，并出現(xiàn)其他傾斜裂縫。最后，在剪應(yīng)力和壓應(yīng)力的共同作用下，拱頂處的混凝土達(dá)到了復(fù)合應(yīng)力下的混凝土強度，從而導(dǎo)致剪切和壓縮破壞

6、。構(gòu)件的抗剪承載力取決于混凝土在復(fù)雜應(yīng)力(剪切和壓縮)下的強度。第五章受彎構(gòu)件斜截面承載力的計算，5.2梁的抗剪性能，18，(3)斜壓破壞(l1)，剪跨比很小，起拱作用很大。載荷主要通過拱起傳遞到軸承上。主壓應(yīng)力的方向是沿著軸承和載荷點之間的連線。隨著荷載的增加，梁腹在混凝土斜壓下被斜裂縫分割成若干個“短柱”，最終在斜壓應(yīng)力的作用下混凝土被破壞。構(gòu)件的抗剪能力取決于混凝土的抗壓強度。第五章受彎構(gòu)件斜截面承載力的計算，5.2梁的抗剪性能，19。無腹筋梁的剪切破壞是脆性的，脆性是最顯著的，斜壓破壞是壓脆性破壞；剪切-壓縮破壞介于拉伸和壓縮脆性破壞之間。不同的失效模式主要是由力傳遞路徑的變化引起的不

7、同應(yīng)力狀態(tài)引起的。第五章受彎構(gòu)件斜截面承載力計算，5.2梁的抗剪性能，20.3帶腹筋梁的抗剪性能、箍筋將裂縫間混凝土的荷載懸掛到受壓弦桿上，增加了混凝土的傳遞和受壓效果。箍筋對斜裂縫的咬合作用，箍筋控制了斜裂縫的發(fā)展，增加了剪切和受壓區(qū)的面積，增加了Vc和Va；懸掛縱向鋼筋延遲了撕裂裂紋的發(fā)展，并增強了縱向鋼筋的銷作用VD；箍筋參與了斜截面的彎曲，減小了斜裂縫出現(xiàn)后縱向鋼筋應(yīng)力的增量；箍筋的配置對構(gòu)件的開裂荷載沒有影響，也不能提高斜壓構(gòu)件的承載力，即當(dāng)剪跨比很小時，箍筋的上述影響很?。划?dāng)剪跨比較大時，如果箍筋配置超過一定限值，將會受到斜壓破壞，繼續(xù)增加箍筋不會產(chǎn)生影響。第5章受彎構(gòu)件斜截面承載

8、力計算，5.2梁的抗剪性能，22.2)腹筋梁的破壞模式，影響腹筋梁破壞模式的主要因素是剪跨比和配箍率sv，第5章受彎構(gòu)件斜截面承載力計算，5.2梁的抗剪性能，第5章受彎構(gòu)件斜截面承載力計算，5.2梁的抗剪性能， 當(dāng)剪壓破壞的sv合適時，混凝土開裂后與裂縫相交的箍筋的sv將增大，當(dāng)箍筋在荷載作用下屈服時，將失去對裂縫的控制，使斜裂縫變寬，剪壓區(qū)面積減小，最終剪壓區(qū)混凝土將在剪應(yīng)力和壓應(yīng)力的共同作用下被壓碎破壞。 當(dāng)斜壓破壞的sv過大時，24，第5章受彎構(gòu)件斜截面承載力的計算，5.2剪跨比對帶腹筋梁剪切破壞模式的影響，25，1)剪跨比試驗表明，剪跨比越大，帶腹筋梁的抗剪承載力越低，如圖所示。對于無

9、腹筋梁，剪跨比越大，抗剪承載力越低，但當(dāng)為3時，剪跨比的影響不再明顯。它的影響隨著sv的增加而減小。3。影響斜截面抗剪承載力的主要因素，剪跨比對腹筋梁抗剪承載力的影響，第五章受彎構(gòu)件抗剪承載力的計算，5.2梁的抗剪性能，26.2)混凝土強度斜截面抗剪承載力隨著混凝土強度等級的提高而增加。當(dāng)梁在斜壓下?lián)p壞時，抗剪承載力取決于混凝土的抗壓強度；當(dāng)梁被斜向拉力破壞時，抗剪承載力取決于混凝土的抗拉強度；然而，混凝土抗拉強度的增長比抗壓強度的增長慢，因此對混凝土強度的影響略小。當(dāng)發(fā)生剪切和壓縮破壞時，混凝土強度的影響介于兩者之間。第五章，受彎構(gòu)件斜截面承載力計算，5.2梁的抗剪性能，27.3)縱筋配筋率

10、試驗表明，梁的抗剪承載力隨著縱筋配筋率的增加而增加。這主要是因為縱向受拉鋼筋限制了斜裂縫長度的延伸，從而增加了剪切受壓區(qū)的抗剪能力。同時，增加斜裂縫間的骨料咬合力。縱筋配筋率對腹板配筋梁抗剪承載力的影響，第5章受彎構(gòu)件斜截面承載力的計算，5.2梁的抗剪性能，28.4)配箍率和箍筋強度當(dāng)腹板配筋梁出現(xiàn)斜裂縫后，箍筋不僅直接承擔(dān)部分剪力，而且有效抑制斜裂縫的發(fā)展和擴展，對提高剪切受壓區(qū)混凝土的抗剪能力和縱筋的銷栓作用有積極的影響。試驗表明，在合適的箍筋范圍內(nèi)，隨著箍筋數(shù)量和箍筋強度的增加，梁的抗剪承載力大大提高。箍筋對腹板配筋梁抗剪承載力的影響，第5章受彎構(gòu)件斜截面承載力的計算，5.2梁的抗剪性能

11、，29.5)帶壓翼緣的T形截面增加了剪切受壓區(qū)的面積，這增加了斜向拉伸破壞和剪切受壓破壞的抗剪承載力(20%)，但不增加斜向壓縮破壞的抗剪承載力。6)當(dāng)尺寸效應(yīng)梁高度很大時，撕裂裂縫明顯，銷栓作用大大降低，斜裂縫寬度也很大，骨料的咬合力減弱。試驗表明，在保持fc、fc和fc參數(shù)不變的情況下，截面尺寸增大了4倍，抗剪承載力降低了250%。對于高度較大的梁，梁腹縱向配筋可以控制斜裂縫的發(fā)展。腹部強化后尺寸效應(yīng)的影響減小。7)不同荷載下梁的抗剪承載力不同。一般來說，集中荷載作用下梁的抗剪承載力低于均布荷載作用下梁的抗剪承載力。第5章，受彎構(gòu)件斜截面承載力計算，5.2梁的抗剪性能，30.1無腹筋梁的抗

12、剪承載力計算，H截面高度影響系數(shù)，當(dāng)h0800mm，H0=800mm；當(dāng)h0=2000mm毫米時，h0=2000mm毫米；如前所述，影響抗剪承載力的因素很多，很難綜合考慮，剪切破壞是脆性的。根據(jù)大量試驗結(jié)果，基于剪切和壓縮破壞，規(guī)范采用具有一定可靠性(95%)的局部下限經(jīng)驗公式計算受彎構(gòu)件的抗剪承載力。無腹筋受彎構(gòu)件：Vc=0.7hftbh0，5.3梁的抗剪承載力計算，無腹筋受彎構(gòu)件的脆性明顯，其適用范圍應(yīng)嚴(yán)格控制。第五章，受彎構(gòu)件斜截面承載力計算，5.3梁的抗剪承載力計算，31.2帶腹筋梁的抗剪承載力計算，1)力學(xué)模型：梁的抗剪傳遞機制由原無腹筋拉桿拱傳遞機制變?yōu)槌霈F(xiàn)斜裂縫后桁架拱的復(fù)合傳遞

13、機制；傾斜裂縫之間的混凝土類似于傾斜的受壓腹桿；馬鐙就像一根垂直的拉桿；臨界斜裂縫和受壓區(qū)上部的混凝土相當(dāng)于受壓弦桿；縱向鋼筋相當(dāng)于下弦拉桿；第5章，受彎構(gòu)件斜截面承載力的計算，5.3梁的抗剪承載力的計算，32，假設(shè)1:梁的斜截面承載力Vu由三部分組成：斜裂縫上剪切受壓區(qū)混凝土的抗剪承載力Vc、斜裂縫上箍筋的抗剪承載力Vsv和斜裂縫上受彎鋼筋的抗剪承載力Vsb。根據(jù)力平衡條件Y=0，如果Vcs是箍筋和混凝土所承受的剪力，即Vcs=Vc Vsv，則vu=vcvsb，vu=vcvsv vsb，2)計算原則，假設(shè)2:箍筋和與傾斜裂縫相交的彎曲鋼筋可在剪切和壓縮破壞時屈服。然而，事實上，腹板的應(yīng)力是不

14、均勻的，并且腹板在剪切和壓縮區(qū)不屈服，這是應(yīng)該考慮的。第五章受彎構(gòu)件斜截面承載力計算，5.3梁的抗剪承載力計算，33。通過試驗可知，相對標(biāo)稱剪應(yīng)力Vcs/ftbho與箍筋系數(shù)svfyv/ft的關(guān)系曲線如下：3)僅含箍筋梁的抗剪承載力，第5章受彎構(gòu)件斜截面承載力計算，第5.3章梁的抗剪承載力計算，第34章系數(shù)T對于矩形、T形及其他一般受彎構(gòu)件，集中荷載下的獨立梁，試驗曲線方程，第5章受彎構(gòu)件斜截面承載力計算。 5.3梁的抗剪承載力計算，35，(1)矩形、丁字形和工字形截面的普通受彎構(gòu)件，(2)集中荷載(包括各種荷載，其中，集中荷載在受力截面或受力邊緣截面產(chǎn)生的剪力占總剪力值的75%以上)，僅使用

15、箍筋時的計算公式，第5章，受彎構(gòu)件斜截面承載力的計算。 5.3梁的抗剪承載力計算，36.4)彎曲鋼筋斜截面的抗剪承載力，其中：0.8考慮了不均勻應(yīng)力的折減系數(shù)； 彎曲鋼筋和構(gòu)件縱軸之間的角度通常為4560。帶箍筋和彎鋼筋的梁斜截面抗剪承載力計算公式為：Vu=Vc Vsv Vsb，第5章，受彎構(gòu)件斜截面承載力計算、5.3梁的抗剪承載力計算，37.1)截面約束條件(最大配箍率條件)，為防止斜壓破壞和配箍率過大引起的剪切截面，當(dāng)fcu為C=1.0時，K50n/mm2；當(dāng)fcu，k=80N/mm2，c=0.8時，在它們之間執(zhí)行線性插值。b腹板寬度。3，公式條件，第5章，受彎構(gòu)件斜截面承載力計算，5.3

16、梁的抗剪承載力計算，38.2)最小配箍率，當(dāng)配箍率小于一定值時，在斜裂縫出現(xiàn)后，箍筋不能承受斜裂縫段混凝土退出工作時釋放的拉應(yīng)力，并迅速屈服，其抗剪承載力與無腹筋梁基本相同。當(dāng)剪跨比較大時，可能會導(dǎo)致斜拉破壞，承載力低，脆性大。因此，規(guī)范規(guī)定當(dāng)取0.7ftbh0時，配箍率應(yīng)滿足：當(dāng)取最小配箍率時，一般受彎構(gòu)件相應(yīng)的抗剪承載力為：第5章，受彎構(gòu)件斜截面承載力計算、5.3梁的抗剪承載力計算、39、3)腹板寬度變化時的最大箍筋間距和截面(2-2)；箍筋直徑或間距變化的截面(3-3)；截面(4-4)位于受拉區(qū)彎曲鋼筋的起點。第五章，受彎構(gòu)件斜截面承載力計算，5.3抗剪承載力計算1)當(dāng)僅提供箍筋時，具體計算步驟如下：檢查截面極限條件，如果不滿足，修改截面尺寸或增加fc；例如，VVVc，計算箍筋：對于一般受彎構(gòu)件和集中荷載下的獨立梁，根據(jù)Asv/s的計算