1、第五章 受彎構(gòu)件斜截面受剪承載力,一、受彎構(gòu)件有 正截面受彎破壞（M） 斜截面受剪破壞（M、V） 斜截面受彎破壞（M、V）,第五章 受彎構(gòu)件斜截面承載力,5.1 概述,三種破壞形態(tài),二、斜截面受剪通過計(jì)算和 構(gòu)造來保證。 斜截面受彎通過構(gòu)造來 保證。,第五章 受彎構(gòu)件斜截面受剪承載力,彎起鋼筋處的劈裂裂縫見建工教材P88圖5-2,彎剪斜裂縫,腹剪斜裂縫,5.2 斜裂縫、剪跨比及斜截面受剪破壞形態(tài),箍筋,彎起鋼筋,腹筋,第五章 受彎構(gòu)件斜截面受剪承載力,5.2.1 腹剪斜裂縫、彎剪斜裂縫,第五章 受彎構(gòu)件斜截面受剪承載力,5.2.2 剪跨比,1、廣義剪跨比,定義為,V,M,第五章 受彎構(gòu)件斜截面

2、受剪承載力,（對集中荷載簡支梁）,2、計(jì)算截面的剪跨比,a,V,M=Va,第五章 受彎構(gòu)件斜截面受剪承載力,5.2.3 斜截面受剪破壞的三種主要形態(tài),1、無腹筋梁的斜截面受剪破壞形態(tài),試驗(yàn)表明，無腹筋梁的斜截面 受剪破壞形態(tài)主要由剪跨比決定。,發(fā)生條件： 1l 3 。 破壞特征： 首先出現(xiàn)豎向裂縫， 隨后豎向裂縫斜向發(fā)展，并形成一條臨界斜裂縫， 最后剪壓區(qū)混凝土破壞而破壞。 破壞取決于剪壓區(qū)混凝土的強(qiáng)度。 脆性破壞。,第五章 受彎構(gòu)件斜截面受剪承載力,P,f,（2）剪壓破壞,剪壓破壞,發(fā)生條件：l 3。 破壞特征： 一旦裂縫出現(xiàn)，就很快形成臨界斜裂縫，承載力急劇下降，構(gòu)件破壞。 承載力主要取決

3、于混凝土的抗拉強(qiáng)度。 脆性顯著。,第五章 受彎構(gòu)件斜截面受剪承載力,斜拉破壞,（3）斜拉破壞,（斜截面三種破壞都是脆性的） （1）斜拉破壞為受拉脆性 破壞，脆性最顯著； 且混凝土抗壓強(qiáng)度未 發(fā)揮。 （2）斜壓破壞為受壓脆性 破壞。 （3）剪壓破壞為脆性破壞， 脆性相對好些。,第五章 受彎構(gòu)件斜截面受剪承載力,（4）三種破壞形態(tài)的特征比較,2、有腹筋梁的斜截面受剪破壞形態(tài),破壞形態(tài)主要由剪跨比和箍筋配置量決定,第五章 受彎構(gòu)件斜截面受剪承載力,5.3 簡支梁斜截面受剪機(jī)理,第五章 受彎構(gòu)件斜截面受剪承載力,受剪機(jī)理的模型,1、無腹筋梁的拉桿拱模型自學(xué)（見建工教材P92圖5-9）,2、有腹筋梁的拱

4、形桁架模型重點(diǎn)介紹 （見建工教材P93圖5-12）,3、有腹筋梁的桁架模型自學(xué) （見建工教材P94圖5-13）,第五章 受彎構(gòu)件斜截面受剪承載力, 有腹筋梁的拱形桁架模型（見建工教材P93圖5-12）,上弦壓桿基本拱體； 下弦拉桿縱筋； 受壓腹桿斜裂縫間的砼； 受拉腹桿腹筋；,5.4.1 影響受剪承載力的主要因素,1、剪跨比l 影響承載力和破壞形態(tài)。,第五章 受彎構(gòu)件斜截面受剪承載力,隨l的增大，抗剪能力降低； 但當(dāng)l 3時， l的影響不再明顯。,5.4 斜截面受剪承載力計(jì)算公式,（1）為什么影響承載力？ 剪壓破壞是由于剪壓區(qū)混凝土達(dá)到復(fù)合應(yīng)力狀態(tài)下的強(qiáng)度而破壞； 斜拉破壞是由于混凝土斜向拉壞

5、而破壞； 斜壓破壞是由于混凝土斜向短柱壓壞而破壞。 （2）如何影響承載力？,第五章 受彎構(gòu)件斜截面受剪承載力,2、混凝土強(qiáng)度,砼強(qiáng)度越大，抗剪強(qiáng)度也越大。 但提高的幅度因破壞形態(tài)的不同而有所變化。 斜拉破壞剪壓破壞斜壓破壞,第五章 受彎構(gòu)件斜截面受剪承載力,3、箍筋配筋率簡稱配箍率,（1）配箍率的定義,Asv1,b,S,（2）配箍率對承載力的影響,第五章 受彎構(gòu)件斜截面受剪承載力,4、縱筋配筋率 縱筋配筋率越大， 剪壓區(qū)面積越大， 縱筋的銷栓作用越大， 裂縫間骨料咬合作用也越大。,因此，縱筋配筋率越大，受剪承載力越高。,6、截面形狀（了解） T形截面的受壓翼緣，增加了剪壓區(qū)的面積，受剪承載力有

6、提高（25%）。,第五章 受彎構(gòu)件斜截面受剪承載力,5、尺寸效應(yīng)（了解） 對于無腹筋梁，梁高度越大，斜裂縫寬度就越大，銷栓作用和骨料咬合作用也就越小。 對于有腹筋梁，尺寸效應(yīng)的影響減小。,5.4.2 斜截面受剪承載力計(jì)算公式,第五章 受彎構(gòu)件斜截面受剪承載力,1、建立計(jì)算公式的思路,對于斜拉、斜壓破壞，通過構(gòu)造措施予以避免。 對于剪壓破壞，則需通過設(shè)計(jì)計(jì)算予以避免。,斜截面受剪的機(jī)理非常復(fù)雜，所以我國規(guī)范采用“理論與試驗(yàn)相結(jié)合”的方法，在基本假設(shè)的基礎(chǔ)上，建立了半理論半經(jīng)驗(yàn)的實(shí)用計(jì)算公式。,第五章 受彎構(gòu)件斜截面受剪承載力,2、基本假設(shè),（1） 斜截面所承受的剪力由三部分組成,Vu,Vc,Vs

7、,Vsb,Vc-混凝土項(xiàng)的受剪承載力 Vs-箍筋項(xiàng)的受剪承載力 Vsb-彎起鋼筋項(xiàng)的受剪承載力,由 可得：,（2）破壞時，與斜裂縫相交的箍筋和彎起鋼筋均達(dá)到 其屈服強(qiáng)度。,第五章 受彎構(gòu)件斜截面受剪承載力,3.1 建工的計(jì)算公式,（1）矩形、T形和工形截面的一般受彎構(gòu)件,3、計(jì)算公式,（2）集中荷載作用下的獨(dú)立梁（75）,（3） Vsb-彎起鋼筋的受剪承載力,第五章 受彎構(gòu)件斜截面受剪承載力,第五章 受彎構(gòu)件斜截面受剪承載力,集中荷載作用下的獨(dú)立梁,第五章 受彎構(gòu)件斜截面受剪承載力,3.2 道橋的計(jì)算公式,（1）矩形、T形和工形截面受彎構(gòu)件,（2） Vsb-彎起鋼筋的受剪承載力,第五章 受彎構(gòu)

8、件斜截面受剪承載力,（3）斜截面水平投影長度C,式中,Vu,Vc,C,第五章 受彎構(gòu)件斜截面受剪承載力,（1）上限值最小尺寸截面,限制截面尺寸的目的,防止發(fā)生斜壓破壞。 限制在使用階段的斜裂縫寬度。,4、計(jì)算公式的適用條件,截面限制條件,第五章 受彎構(gòu)件斜截面受剪承載力,bc 砼強(qiáng)度影響系數(shù)， 當(dāng)C50時，bc =1.0； =C80時，bc =0.8； 其間線性插值。,道橋,建工,第五章 受彎構(gòu)件斜截面受剪承載力,hw-截面腹板高度,（2）下限值最小配箍率及配箍構(gòu)造,制定最小配箍率的目的 防止斜拉破壞。 最小配箍率 建工規(guī)范規(guī)定當(dāng)V0.7ftbh0時，配箍率應(yīng)滿足,第五章 受彎構(gòu)件斜截面受剪承

9、載力,道橋規(guī)范規(guī)定當(dāng) 時， 可僅按構(gòu)造配置箍筋。配箍率應(yīng)滿足,第五章 受彎構(gòu)件斜截面受剪承載力,梁中箍筋的最大間距Smax：,建工：教材P117表5-2,第五章 受彎構(gòu)件斜截面受剪承載力,梁中箍筋的最小直徑,建工、道橋均應(yīng) 0.25d,道橋8,建工,第五章 受彎構(gòu)件斜截面受剪承載力,建規(guī)中不配置箍筋和彎起鋼筋的一般板類受彎構(gòu)件的受剪承載力計(jì)算公式：,Vc=0.7bh ftbh0,當(dāng)h0 2000mm時，取h0=2000mm,5、厚板的計(jì)算公式,理論 反彎點(diǎn),斜裂縫,粘結(jié)裂縫出現(xiàn)前,7、連續(xù)梁的抗剪性能,第五章 受彎構(gòu)件斜截面受剪承載力,剪跨段內(nèi)存在正、負(fù)彎矩區(qū)段，有兩條臨界斜裂縫，,a,7、連

10、續(xù)梁的抗剪性能,連續(xù)梁的廣義剪跨比,令,第五章 受彎構(gòu)件斜截面受剪承載力,第五章 受彎構(gòu)件斜截面受剪承載力,連續(xù)梁的受剪承載力計(jì)算,試驗(yàn)與分析均表明，連續(xù)梁的受剪承載力低于相同條件的簡支梁的受剪承載力。 對于連續(xù)梁的受剪承載力： 建工規(guī)范：偏于安全地用簡支梁的公式計(jì)算， 但應(yīng)采用計(jì)算剪跨比。 道橋規(guī)范：系數(shù) 1,一、受剪計(jì)算斜截面位置的選取,1、建規(guī)支座邊緣截面（1-1）； 橋規(guī)取距邊支座中心 h / 2 處截面（5-5） 2、 腹板寬度改變處截面（2-2）； 3、 箍筋直徑或間距改變處截面（3-3）； 4、受拉區(qū)彎起鋼筋彎起點(diǎn)處的截面（4-4）。,第五章 受彎構(gòu)件斜截面受剪承載力,5.5 斜

11、截面受剪承載力的設(shè)計(jì)計(jì)算,二、設(shè)計(jì)計(jì)算即計(jì)算公式的應(yīng)用,第五章 受彎構(gòu)件斜截面受剪承載力,1、截面復(fù)核,（已知b、h、fc、ft、fyv及配箍，求Vu）,基本步驟,Vu=0.7ft bh0 或,（一）建工僅配箍筋梁的設(shè)計(jì)計(jì)算,第五章 受彎構(gòu)件斜截面受剪承載力,2、截面設(shè)計(jì),（已知V、 b、h、fc、ft、fyv，求配箍）,基本步驟,按構(gòu)造(smax、dmin)配箍,調(diào)大b、h或fc,第五章 受彎構(gòu)件斜截面受剪承載力,例題見建工教材P105106,（二）建工配箍筋和彎起鋼筋梁的設(shè)計(jì)計(jì)算,第五章 受彎構(gòu)件斜截面受剪承載力,1、設(shè)計(jì)計(jì)算公式,2、設(shè)計(jì)計(jì)算,（三）彎起鋼筋的間距要求,建工的規(guī)定：,第五

12、章 受彎構(gòu)件斜截面受剪承載力,第五章 受彎構(gòu)件斜截面受剪承載力,1、截面復(fù)核,（已知b、h、fcu,k、fsd、fsv及配箍與彎起鋼筋，求Vu）,基本步驟,梁不合格,取較小值,（四）道橋配箍筋和彎起鋼筋梁的設(shè)計(jì)計(jì)算,第五章 受彎構(gòu)件斜截面受剪承載力,求Vu例題見道橋教材P101102 即截面復(fù)核例題,2200kN.m,84kN,440kN,2、截面設(shè)計(jì),（已知Vd、 b、h、fcu,k、fsv 、fsd ，求箍筋和彎起鋼筋）,基本步驟,按構(gòu)造(sv.min、 smax、dmin)配箍,調(diào)大b、h或fc,分配剪力,3、設(shè)計(jì)剪力的取值規(guī)定道橋,（1）近邊支點(diǎn)梁段 取距支點(diǎn)h/2處的 剪力設(shè)計(jì)值，見

13、圖。,Vsb1,Asb1,第五章 受彎構(gòu)件斜截面受剪承載力,第五章 受彎構(gòu)件斜截面受剪承載力,5.6 保證斜截面受彎承載力的構(gòu)造措施,斜截面受彎承載力的概念,斜截面受彎承載力,斜截面受剪承載力,5.6.1 正截面受彎承載力圖 也稱抵抗彎矩圖（材料圖）-是抗力圖,第五章 受彎構(gòu)件斜截面受剪承載力,1、概念,第五章 受彎構(gòu)件斜截面受剪承載力,2、抵抗彎矩圖的劃分即每根鋼筋提供的Mui,近似取,如前圖可作如下劃分,第五章 受彎構(gòu)件斜截面受剪承載力,3、有彎起鋼筋時抵抗彎矩圖的畫法,梁中心線,d點(diǎn)-該彎起鋼筋承載力消失， c與d之間-用斜直線相連。,1、縱筋彎起應(yīng)滿足的條件 （1）滿足正截面受彎承載力

14、要求（Mu圖M圖） d點(diǎn)應(yīng)位于b點(diǎn)以外。,第五章 受彎構(gòu)件斜截面受剪承載力,梁中心線,5.6.2 縱筋的彎起,（2）滿足斜截面受剪承載力要求 前一排的彎起點(diǎn)至后一排的彎終點(diǎn)的距離不應(yīng)大于:,第五章 受彎構(gòu)件斜截面受剪承載力,道橋,建工,2、 0.5h0就能滿足斜截面受彎承載力的理由了解,T,MI,Z,第五章 受彎構(gòu)件斜截面受剪承載力,（1）As 全為直筋的受彎承載力（I-I 截面）,ZbZ,第五章 受彎構(gòu)件斜截面受剪承載力,（3）保證斜截面受彎承載力的條件,由MIb MI,由左圖的幾何關(guān)系推得,第五章 受彎構(gòu)件斜截面受剪承載力,3、彎起鋼筋的錨固長度,在受拉區(qū)， 20d； 在受壓區(qū)， 10d。

15、,第五章 受彎構(gòu)件斜截面受剪承載力,5、鴨筋和浮筋,鴨筋,關(guān)于浮筋：建規(guī)不得設(shè)置“浮筋”。 橋規(guī)可設(shè)但兩端必須焊接，稱為斜筋。,6、道橋縱筋彎起的表示方法,第五章 受彎構(gòu)件斜截面受剪承載力,2、簡支支座錨固要求 las應(yīng)符合下例規(guī)定：,當(dāng)V0.7ft bh0時：las5d 當(dāng)V0.7ft bh0時： las12d（帶肋鋼筋） las15d（光面鋼筋）,第五章 受彎構(gòu)件斜截面受剪承載力,對于板：下部縱向受力鋼筋的錨固長度均取las5d。,5.6.3 縱筋的錨固,1、基本錨固長度的概念與計(jì)算已講,5.6.4 縱筋的截斷,（1）我們知道，縱筋先由控制截面處最大彎矩計(jì)算得到。 （2） 因此，在彎矩較小

16、區(qū)段可將一部分縱筋彎起或截斷。 （3） 在正彎矩區(qū)段，由于彎矩圖變化平緩，所以正鋼筋一般不截斷。 （4） 在負(fù)彎矩區(qū)段，可根據(jù)彎矩圖的變化將鋼筋分批截斷。 （5） 鋼筋截斷后必須有足夠的錨固長度。,第五章 受彎構(gòu)件斜截面受剪承載力,1、為什么要截斷縱筋？,條件2： ac的水平長度,第五章 受彎構(gòu)件斜截面受剪承載力,2、截斷縱筋后的延伸長度ld,（1）控制延伸長度的兩個條件,條件1： bc的水平長度,（a） V 0.7ft bh0 時,第五章 受彎構(gòu)件斜截面受剪承載力,（2）延伸長度的取值,bc 20d ac 1.2la,第五章 受彎構(gòu)件斜截面受剪承載力,（b） V 0.7ft bh0 時,bc

17、 （h0、20d）max ac 1.2la+ h0,(C) 若按上述(a)、(b)規(guī)定確定的截斷點(diǎn)仍位于負(fù)彎矩區(qū)時，則,第五章 受彎構(gòu)件斜截面受剪承載力,bc （1.3h0、20d）max ac 1.2la+ 1.7h0,5.6.5 箍筋的間距前面已講， 這里補(bǔ)充箍筋的作用,1、直接承擔(dān)剪力，提高梁的受剪承載力； 2、抑制斜裂縫的開展，間接提高梁的受剪承載力； 3、箍筋參與斜截面受彎，使斜裂縫出現(xiàn)后縱筋應(yīng)力ss 的增量減??； 4、 配置箍筋可改善梁破壞時的脆性性能。 5、約束混凝土，提高混凝土的強(qiáng)度和變形能力。 6、固定縱筋，形成鋼筋骨架。,5.7 梁板內(nèi)鋼筋的其它構(gòu)造要求前面已講,第五章 受彎構(gòu)件斜截面受剪承載力,第五章 受彎構(gòu)件斜截面受剪承載力,本章小結(jié),一、無腹筋梁（主要是受力性能）,1、剪跨比（）的概念。 2、傳力機(jī)構(gòu)：拉桿-拱模型。 3、破壞形態(tài)：斜拉、剪壓和斜壓破壞。 發(fā)生的條件（ ） 、破壞特征。,第五章 受彎構(gòu)件斜截面受剪承載力,二、有腹筋梁（有受力性能、設(shè)計(jì)計(jì)算和 構(gòu)造措施三個方面）,1、有關(guān)受力性能,（1）配箍率（sv）的概念和箍筋的作用。 （2）傳力機(jī)構(gòu)：拱形桁架模型。 （3）破壞形態(tài)