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1、混凝土结构设计原理 Design Principle for Concrete Structure 泡 节 扛 尊 借 支 腿 酌 静 弹 触 嗡 吹 贿 敬 树 讣 枯 逢 灸 抱 妖 段 督 可 讳 璃 尚 殷 冒 挚 漠 【 精 品 】 混 凝 土 结 构 设 计 原 理 4 4 【 精 品 】 混 凝 土 结 构 设 计 原 理 4 4 第五章 受弯构件斜截面承载力计算 捆 哲 谱 闯 旧 纽 茧 毯 梗 郡 诞 恐 蚁 沸 跟 操 燃 腋 协 篇 测 提 翰 锋 佯 外 狡 虾 拭 唯 抠 啄 【 精 品 】 混 凝 土 结 构 设 计 原 理 4 4 【 精 品 】 混 凝 土 结
2、 构 设 计 原 理 4 4 1.熟悉斜截面破坏的主要形态，影响斜截面抗剪承载 力的主要因素； 2.掌握无腹筋梁和有腹筋梁斜截面抗剪承载力的计算 公式及适用条件，防止斜压破坏和斜拉破坏的措施； 3.熟悉纵向受力钢筋伸入支座的锚固要求、箍筋的构 造要求、弯起钢筋的弯起位置和纵筋的截断位置。 本章 重 难 点 难点：无腹筋梁和有腹筋梁斜截面抗剪承 载力的计算. 均 立 仗 莲 禄 咨 零 监 际 拭 改 旱 秘 撬 就 趟 探 骄 捅 心 累 功 懒 邀 勃 晰 遮 俘 说 牧 育 锡 【 精 品 】 混 凝 土 结 构 设 计 原 理 4 4 【 精 品 】 混 凝 土 结 构 设 计 原 理
3、4 4 第五章 钢筋混凝土受弯构件斜截面承载力计算 5.1 概述 1）受力破坏分析 2）影响斜截面受力性能的主要因素 3）斜截面破坏的主要形态 5. 2 受弯构件斜截面设计方法 1）基本原则 2）计算公式 5.3 纵向受力钢筋的弯起与截断 1）纵向钢筋的弯起 2）纵向钢筋的截断和锚固 5.4 箍筋和弯起钢筋的一般构造要求 1）箍筋的构造要求 2）弯起钢筋的构造要求 5. 5受弯构件斜截面受剪承载力计算步骤 1）截面设计 2）复核截面 且 铜 俊 窄 苫 重 荡 携 污 拦 惕 莫 绰 梢 仕 们 腋 敏 茹 钎 盾 嫁 少 盐 缆 枪 窍 活 败 埃 壳 貌 【 精 品 】 混 凝 土 结 构
4、 设 计 原 理 4 4 【 精 品 】 混 凝 土 结 构 设 计 原 理 4 4 5.1 概述 1）受力破坏分析 如图5-1所示，简支梁在两个对称荷载作用下 产生的效应是弯矩和剪力。在梁开裂前可将梁视为 匀质弹性体，按材力公式分析。 1.斜截面开裂前的受力分析 显 条 眺 钮 甭 厂 榴 卵 漠 唇 曳 涯 洲 狱 苏 疏 董 要 峪 挝 杏 苟 来 刊 废 亩 槐 荚 汤 乍 敝 就 【 精 品 】 混 凝 土 结 构 设 计 原 理 4 4 【 精 品 】 混 凝 土 结 构 设 计 原 理 4 4 图 5-1 主应力轨迹线 丝 跃 桌 韶 寇 每 百 骤 诲 铣 彩 命 锌 驹 邹
5、炼 疯 浓 沪 额 姻 堰 她 努 颈 峡 伟 栏 样 倪 拽 氢 【 精 品 】 混 凝 土 结 构 设 计 原 理 4 4 【 精 品 】 混 凝 土 结 构 设 计 原 理 4 4 在弯剪区段，由于M 和V 的存在产生正应力 和剪应力。 将弯剪区段的典型微元进行应力分析，可以 由，求得主拉应力和主压应力。 （51） （52） 主拉应力： 主压应力： 饭 捣 掺 碌 泣 蒋 琼 活 细 讽 蝇 垄 炯 孤 菩 央 籍 氯 呀 参 讨 坞 压 剩 舌 义 雨 效 协 娱 诗 师 【 精 品 】 混 凝 土 结 构 设 计 原 理 4 4 【 精 品 】 混 凝 土 结 构 设 计 原 理 4
6、 4 并可求得主应力方向。剪弯区段的主应力迹线 如图5-1所示。 主应力的作用方向与梁轴线的夹角1 按下式 确定： 由于弯剪区的主拉应力tp ft时，即产生斜裂缝 ， 故其破坏面与梁轴斜交 称斜截面破坏。 （53） 涤 阉 津 滋 枫 晨 具 藩 纱 挑 瑟 右 角 茹 阑 掩 遭 式 莱 岁 伺 懦 宋 汰 株 邓 块 沥 删 带 购 馋 【 精 品 】 混 凝 土 结 构 设 计 原 理 4 4 【 精 品 】 混 凝 土 结 构 设 计 原 理 4 4 对于混凝土梁，由于混凝土的抗拉强度很低，因此 随着荷载的增加。当主拉应力值超过混凝土抗拉强 度时，首先在达到该强度的部位产生裂缝，其裂缝
7、 的走向与主应力的方向垂直，故为斜裂缝。 通常情况下，斜裂缝往往是由梁底的弯曲裂缝发展 而成的，称为弯剪型裂缝。 当梁的腹板很薄或集中荷载至支座距离很小时，斜 裂缝可能首先在梁的腹部出现，称为腹剪型裂缝。 游 肋 绑 松 镍 贩 柒 疡 涛 诬 的 府 痕 湿 宠 湃 架 汲 菠 胆 淬 胀 浅 蛮 鹿 歌 氖 涡 缓 琅 缸 剧 【 精 品 】 混 凝 土 结 构 设 计 原 理 4 4 【 精 品 】 混 凝 土 结 构 设 计 原 理 4 4 2.有腹筋梁受力及破坏分析 腹筋：箍筋、弯起钢筋（斜筋）如图5-3。 弯终点 弯起点 弯起筋 纵筋 箍筋 架立筋 as h0 Asv ss b .
8、 . . 图5-3 箍筋及弯起钢筋 筷 赠 枯 相 踞 纳 伶 僻 靛 身 砰 泽 翼 造 涉 乙 静 踌 挥 骑 迷 里 岳 灿 塘 刮 沼 岗 窑 持 听 臂 【 精 品 】 混 凝 土 结 构 设 计 原 理 4 4 【 精 品 】 混 凝 土 结 构 设 计 原 理 4 4 有腹筋梁：箍筋、弯起钢筋（斜筋）、纵筋 无腹筋梁：纵筋 无腹筋梁是指不配箍筋、弯起钢筋的梁。 实际中一般都要配箍箍筋，有时还配有弯起钢筋。 玄 掣 淑 馅 峨 浸 晶 忠 文 郴 门 琼 痔 崭 慢 聪 藐 镑 鬼 欲 欺 集 付 轨 苍 辛 予 慈 篮 怀 延 恫 【 精 品 】 混 凝 土 结 构 设 计 原
9、理 4 4 【 精 品 】 混 凝 土 结 构 设 计 原 理 4 4 现以图5-4中的斜裂缝CB 为界取出隔离体，其中C 为斜裂缝起点，B为该裂 缝端点，斜裂缝上端截 面AB称为剪压区。 试验表明，当荷载较小、裂缝尚未出现时，可将钢 筋混凝土视为匀质弹性材料的梁，其力特点可以按 材料力学方法分析。随着荷载的增加，梁在支座附 近出现斜裂缝。 图5-4 隔离体受力图 孙 秘 播 基 铆 腕 成 孺 脯 扶 惰 孺 寿 狞 泥 担 卢 旅 娃 停 后 验 备 浸 试 走 靖 镑 圭 账 沤 理 【 精 品 】 混 凝 土 结 构 设 计 原 理 4 4 【 精 品 】 混 凝 土 结 构 设 计
10、原 理 4 4 （1）AB面上的混凝土切应力合力VC； （2）由于开裂面BC两侧凹凸不平产生的骨料咬合力 Va的竖向分力； （3）穿过斜裂缝的纵向钢筋在斜截面处的销栓力Vd 。 与弯矩M平衡的力矩有： 纵向钢拉力T与AB面上混凝土压应力合力Da斜组成 的内力矩。 与剪力V平衡的力有： 走 历 址 子 刊 山 燥 糖 貉 见 躺 实 从 谍 碳 名 粒 慰 涯 吧 魄 即 茹 扒 毖 罚 咨 凑 辈 焉 储 药 【 精 品 】 混 凝 土 结 构 设 计 原 理 4 4 【 精 品 】 混 凝 土 结 构 设 计 原 理 4 4 斜裂缝出现后梁中受力状态的变化主要表现在： 开裂前的剪力是全截面承
11、担的，开裂后则主要 由剪压区承担，混凝土的切应力大大增加； 混凝土剪压区面积因斜裂缝出现和发展而减小 ，剪压区内的混凝土压应力将大大增加； 与斜裂缝相交处的纵向钢筋应力，由于斜裂缝 的出现而突然增加； 纵向钢筋拉应力的增加导致钢筋与混凝土之间 粘结应力的增加，有可能出现沿纵向钢筋的粘结 裂缝（图5-5a）或撕裂裂缝（图5-5b）； 枢 阴 材 企 皿 兰 刺 绕 佩 粘 此 筑 缘 晦 刨 加 贫 砒 耀 竭 站 努 鳖 磷 鞘 优 厕 状 笋 嘴 橱 紧 【 精 品 】 混 凝 土 结 构 设 计 原 理 4 4 【 精 品 】 混 凝 土 结 构 设 计 原 理 4 4 图5-5 粘结裂缝
12、和撕裂裂缝 乞 腕 脏 派 亢 弘 择 炸 毋 唱 贴 脉 咕 哈 葱 疲 洲 票 痴 术 犹 半 砍 拣 增 撑 迅 汾 李 少 猎 俭 【 精 品 】 混 凝 土 结 构 设 计 原 理 4 4 【 精 品 】 混 凝 土 结 构 设 计 原 理 4 4 当荷载继续增加后，随着斜裂缝条数的增多和裂缝 宽度增加，骨料的咬合力下降；沿纵向钢筋的混凝 土保护层也有可能被撕裂、钢筋的销栓作用也逐步 减弱；斜裂缝中的一条发展成为主要裂缝，称为临 界斜裂缝。 无腹筋梁此时如同拱结构（如图5-6），纵向钢筋成 为拱的拉杆。 谭 懈 婚 壮 北 父 锗 磨 芭 车 敛 峰 满 魏 咋 铝 董 朝 喀 飘
13、泽 竭 兵 隋 甲 钎 漏 烈 勃 侠 般 积 【 精 品 】 混 凝 土 结 构 设 计 原 理 4 4 【 精 品 】 混 凝 土 结 构 设 计 原 理 4 4 图5-6 无腹筋梁的拱体受力机制 一种常见的破坏情形是：临界斜裂缝的发展导致混凝 土剪压区高度不断减小，最后在切应力和压应力的共 同作用下，剪压区混凝土被压碎（拱顶破坏），梁发 生破坏。 破坏时纵向钢筋拉应力往往低于其屈服强度。 恬 踌 锹 所 样 徽 蜒 擞 护 至 虑 应 酥 椿 欢 荡 锹 詹 洋 耳 赞 秆 硝 嗽 婪 颤 硒 啪 郑 础 浩 寿 【 精 品 】 混 凝 土 结 构 设 计 原 理 4 4 【 精 品 】
14、 混 凝 土 结 构 设 计 原 理 4 4 3 有腹筋梁的受力及破坏分析 配置腹筋可以有效的提高梁的斜截面的受剪承载力。 箍筋最有效的布置方式是与梁腹中的主拉应力方向 一致，但为了施工方便，一般和梁轴线垂直布置。 在斜裂缝出现前，箍筋的应力比较小，主要有混凝 土传递剪力；斜裂缝出现后，与斜截面相交的箍筋 应力增大。此时，有腹筋梁如桁架，箍筋和混凝土 斜压杆分别成为桁架的受拉腹杆和受压腹杆，纵向 受拉钢筋成为桁架的受拉弦杆，剪压区混凝土则成 为桁架的受压弦杆（图5-7）。 些 治 葡 似 印 另 访 弘 诱 窑 栋 逻 演 胳 萎 绦 鬃 蹄 沾 昨 呸 虫 娩 蹿 尉 粹 袍 凛 杉 树 霍
15、 涉 【 精 品 】 混 凝 土 结 构 设 计 原 理 4 4 【 精 品 】 混 凝 土 结 构 设 计 原 理 4 4 5-7有腹筋梁的剪力传递图 践 凶 收 亦 曲 难 充 帆 馁 彼 阿 置 乏 齿 痞 赊 傲 猎 釉 执 率 醋 傣 器 丛 泪 巡 碳 痔 控 么 笛 【 精 品 】 混 凝 土 结 构 设 计 原 理 4 4 【 精 品 】 混 凝 土 结 构 设 计 原 理 4 4 当纵向受力钢 筋在梁的端部 弯起时，弯起 钢筋起着和箍 筋相似的作用 ，可以提高梁 的抗剪承载力 （图5-8）。 5-8 抗剪计算模式 捡 面 很 更 绅 渍 优 购 冒 拧 束 酗 僧 剖 睹 谈
16、 假 汉 李 赏 缴 病 腑 孔 脯 晨 尸 遗 策 喘 查 泻 【 精 品 】 混 凝 土 结 构 设 计 原 理 4 4 【 精 品 】 混 凝 土 结 构 设 计 原 理 4 4 2）影响受弯构件斜截面受剪承载力的主要因素 1. 剪跨比和跨高比 5-11 集中荷载作用下无腹筋梁的受剪承载力 村 航 袋 燕 魔 识 与 上 威 福 黄 浅 腕 哥 萄 乐 汝 油 要 路 蝗 匈 淋 母 壁 咖 烹 揍 锭 聘 惟 帧 【 精 品 】 混 凝 土 结 构 设 计 原 理 4 4 【 精 品 】 混 凝 土 结 构 设 计 原 理 4 4 试验表明，对于承受集中荷载的梁，随着剪跨比 的增大，受
17、剪承载力下降（图5-11）。 湿 泉 园 赊 琵 婉 驱 为 钧 瞳 道 绊 席 缄 糯 貌 码 绽 捌 津 皱 耪 杯 蛋 继 屿 攫 永 踌 艰 疡 淳 【 精 品 】 混 凝 土 结 构 设 计 原 理 4 4 【 精 品 】 混 凝 土 结 构 设 计 原 理 4 4 试验表明，对于承受均布荷载的梁而言，构件剪 跨比是影响受剪承载力的主要因素。随着跨高比 的增大，受剪承载力降低（图5-12）。（跨高比大于10 以后，影响不明显）。 5-12均布荷载作用下无腹筋梁的受剪承载力 闹 快 鼻 滁 闰 灯 咸 无 悲 搂 洁 雄 再 旱 匙 矮 榷 参 涂 傣 况 沸 掏 袍 边 外 骏 钻
18、侮 邮 恶 婴 【 精 品 】 混 凝 土 结 构 设 计 原 理 4 4 【 精 品 】 混 凝 土 结 构 设 计 原 理 4 4 2. 混凝土的强度等级 从斜截面剪切破坏的几种主要形态可知，斜拉破坏取决于 混凝土的抗拉强度，剪压破坏和斜压破坏则主要取决于混 凝土的抗压强度。因此，在剪跨比和其他条件相同时，斜 截面的承载力随混凝土强度的提高而增大。大致呈线性关 系。 眩 险 阑 遭 闭 松 慕 允 曹 啡 铱 椭 苟 旺 玲 鸵 爱 枢 她 歌 亭 暑 菊 际 沂 恳 侍 芬 即 疾 劈 毫 【 精 品 】 混 凝 土 结 构 设 计 原 理 4 4 【 精 品 】 混 凝 土 结 构 设
19、 计 原 理 4 4 3. 纵筋配筋率 纵筋的配筋越大，斜截面的承载力也越大。试验 表明：而者也大致呈线性关系（图5-13）。 图5-13 纵向钢筋配筋率对抗剪承载力的影响 （a）集中荷载作用 （b）均布荷载作用 携 烂 筛 艇 郎 祟 术 糕 曰 场 嫉 艺 之 鞠 耍 歌 峡 按 蝶 汹 叹 锤 温 移 鬃 还 痈 必 火 佬 腋 科 【 精 品 】 混 凝 土 结 构 设 计 原 理 4 4 【 精 品 】 混 凝 土 结 构 设 计 原 理 4 4 .纵向钢筋配筋率越大则破坏时的剪压区越大，从而 提高了混凝土的抗剪能力； .纵向钢筋可以抑制斜裂缝的开展，增大斜截面间的 骨料咬合作用；
20、.纵筋本身的横截面也能承受少量的剪力（销栓力） 。 原因： 各 崩 誉 霹 猛 箕 蹿 腺 蝴 莽 往 右 蝗 越 平 退 糟 梆 加 宁 怖 锨 芝 锣 察 滚 尉 珊 毙 菜 撤 坎 【 精 品 】 混 凝 土 结 构 设 计 原 理 4 4 【 精 品 】 混 凝 土 结 构 设 计 原 理 4 4 配箍率： sv 箍筋配筋率； n 在同一截面内箍筋的肢数； Asv1 单肢箍筋的截面面积； b 截面宽度； s 沿构件长度方向上箍筋间距 4. 配箍率和箍筋强度 逃 搞 瘪 硝 玖 陈 豺 剥 曲 跨 雹 豢 她 缅 冀 胜 汤 卤 纱 蹿 钱 屉 策 院 礼 畜 怂 泪 贵 堡 咖 匹 【
21、 精 品 】 混 凝 土 结 构 设 计 原 理 4 4 【 精 品 】 混 凝 土 结 构 设 计 原 理 4 4 箍筋可以有效的提高斜截面的承载力。因此。配箍率 与箍筋强度的乘积对梁受剪承载力的影响：随 sv *fyv 增大，斜截面的承载力增大。(与 sv *fyv大致成线性关 系)。 帅 慑 鲤 脚 验 遏 幌 孩 炒 继 藐 胶 澡 砧 定 秆 凄 础 辈 艺 娜 谗 灰 犁 娶 直 瞳 契 堂 修 宰 哥 【 精 品 】 混 凝 土 结 构 设 计 原 理 4 4 【 精 品 】 混 凝 土 结 构 设 计 原 理 4 4 5. 其他因素 1）截面形状和尺寸 试验表明，受压翼缘的存在
22、对提高斜截面承载力有一定的作 用。因此T形截面梁与矩形截面梁相比，前者的斜截面承载 力一般要高10%-30%。对无腹筋梁，尺寸大的构件，（其 他条件不变）比尺寸小的构件的受剪承载力要低；对有腹筋 梁，截面尺寸的影响不大。 2）预应力 预应力能阻止斜裂缝的出现和开展，增加混凝土剪压区的高 度，从而提高混凝土所承担的抗剪能力。预应力混凝土梁斜 裂缝长度比钢筋混凝土梁有增长，也提高了斜裂缝内箍筋的 抗剪能力。 惋 睬 蛆 绘 列 扒 锻 嵌 址 圭 诧 藤 茬 许 莽 灶 肇 双 支 超 畔 赂 挤 粗 疹 酿 宗 歹 低 金 低 耗 【 精 品 】 混 凝 土 结 构 设 计 原 理 4 4 【
23、精 品 】 混 凝 土 结 构 设 计 原 理 4 4 （3）梁的连续性 试验表明，连续梁的受剪承载力与相同条件下的 简支梁相比，仅在集中荷载时低于简支梁，而在 受平均布荷载时则相当。即使在承受集中荷载作 用的情况下，也只有中间支座附近的梁段因受异 号弯矩的影响，抗剪承载力有所降低；边支座附 近的梁段抗剪承载力与简支梁相同。 遣 伦 咸 呼 淡 钢 刻 活 煞 愚 僻 呀 玛 淄 谈 爪 龚 尸 我 瓮 欺 蓑 涝 泥 费 隔 琴 醒 景 储 苗 鄂 【 精 品 】 混 凝 土 结 构 设 计 原 理 4 4 【 精 品 】 混 凝 土 结 构 设 计 原 理 4 4 3）斜截面破坏的主要形态
24、 大量试验结果表明，无腹筋梁斜截面剪切破坏主 要有三种形态： 斜拉破坏 剪压破坏 斜压破坏 蛋 浇 习 搏 虑 躇 葵 喻 壕 即 暴 萝 函 钨 凌 组 码 坦 傅 英 漏 啦 聂 灯 徊 桶 聋 靴 蹄 陛 刻 算 【 精 品 】 混 凝 土 结 构 设 计 原 理 4 4 【 精 品 】 混 凝 土 结 构 设 计 原 理 4 4 1.斜拉破坏(diagonal tension failure)(图5-12a): 剪跨比l 较大（l 3），斜裂缝一旦出现，便迅 速向集中荷载作用点延伸，并很快形成临界斜裂 缝，梁随即破坏。 破坏具有明显的脆性。 图5-12 斜截面破坏形态 篮 米 观 胎
25、两 旺 撕 疵 澳 挤 邦 肯 锗 菩 贩 绳 楞 细 涝 哆 骡 铜 铬 旧 青 娶 凳 素 育 芍 泊 页 【 精 品 】 混 凝 土 结 构 设 计 原 理 4 4 【 精 品 】 混 凝 土 结 构 设 计 原 理 4 4 2.剪压破坏(shear compression failure)(图5-12b): 剪跨比l 适中（ 1 3 ），常发生剪压破坏。其 特征时当加荷到一定阶段时，斜裂缝中的某一条发 展成临界斜裂缝；临界斜裂缝向荷载作用点慢慢发 展，剪压区高度逐渐减小，最后剪压区混凝土压碎 ，梁丧失承载能力。破坏仍属于脆性破坏。 图5-12 斜截面破坏形态 淑 披 抿 滞 皋 暇 掣
26、 互 棘 孕 融 尹 安 救 宰 枪 言 峦 厩 珍 坍 舷 逝 妮 素 葫 幻 千 又 志 挠 戚 【 精 品 】 混 凝 土 结 构 设 计 原 理 4 4 【 精 品 】 混 凝 土 结 构 设 计 原 理 4 4 3.斜压破坏(diagonal compression failure)(图5-12c): 这种破坏发生在剪跨比 适中（ 1 ）或腹板宽 度较窄的T形或工字形截面梁上。其破坏过程时： 首先在荷载作用点与支座间梁的腹部出现若干条平 行的斜裂缝；随着荷载的增加，梁腹被这些斜裂缝 分割成若干斜向“短柱”，最后因柱体混凝土被压 碎而破坏。破坏亦属于脆性破坏。 图5-12 斜截面破坏形
27、态 惭 糜 享 缩 反 咸 忻 价 虽 涂 驾 痔 制 顷 邻 副 钳 廉 渣 音 幽 惟 偏 阂 豪 呻 蟹 既 脾 婆 滚 磷 【 精 品 】 混 凝 土 结 构 设 计 原 理 4 4 【 精 品 】 混 凝 土 结 构 设 计 原 理 4 4 斜拉破坏为受拉脆性破坏 ，脆性性质最显著； 斜压破坏为受压脆性破坏 ； 剪压破坏界于受拉和受压 脆性破坏之间。 不同破坏形态的原因主要是 由于传力路径的变化引起应 力状态的不同而产生的。 图5-7 斜截面破坏的F-f 曲线 无腹筋梁的受剪破坏都是脆性的 佰 愚 瞻 蹄 绎 六 芋 玉 单 奴 着 纠 癣 囚 刻 数 毡 锄 关 签 萨 拯 心 培
28、 典 贡 靠 秦 涸 痒 秋 计 【 精 品 】 混 凝 土 结 构 设 计 原 理 4 4 【 精 品 】 混 凝 土 结 构 设 计 原 理 4 4 除上述主要的斜截面破坏形态外，还有可能发生纵 向钢筋在梁端锚固不足而引起的锚固破坏或混凝土 局部受压破坏；也有可能发生斜截面弯曲破坏。 进行设计时，应使斜截面破坏呈剪压破坏，避免 斜拉、斜压和其他形式的破坏。 肥 颁 嚣 稍 律 氓 门 乃 闽 吾 肝 荣 窍 酸 梧 年 梢 夏 卷 硬 斥 贴 颜 大 泵 吝 槽 枫 讶 导 葫 详 【 精 品 】 混 凝 土 结 构 设 计 原 理 4 4 【 精 品 】 混 凝 土 结 构 设 计 原
29、理 4 4 均布荷载作用下的梁临界斜裂缝大致由支座 向梁顶1/4跨度处发展，跨高比较小时发生斜 压破坏，跨高比适当时发生剪压破坏,跨高比 很大时发生斜拉破坏。 糟 历 钱 尺 爸 且 芜 危 快 势 桂 獭 京 霹 素 债 赠 爆 弹 霍 昏 尚 鞭 毡 色 运 慌 脓 灼 切 钱 浊 【 精 品 】 混 凝 土 结 构 设 计 原 理 4 4 【 精 品 】 混 凝 土 结 构 设 计 原 理 4 4 配置腹筋时其斜截面的破坏形态与无腹筋时类似。 当配箍率sv很低，或间距S 较大且较大的时候； 易发生斜拉破坏。其破坏特征与无腹筋梁相同，破 坏时箍筋被拉断； 当sv很大，或很小(1)时，发生斜
30、压破坏，其 特征是混凝土斜向柱体被压碎，但箍筋未屈服； 当配箍和剪跨比适中时，发生剪压破坏，其特征是 箍筋受拉屈服，剪压区压碎，斜截面承载力随sv 及fyv的增大而增大。 伤 软 奢 佣 拈 赐 复 肘 得 恢 宋 乙 利 典 崎 画 洗 易 杯 拧 膏 昭 骇 译 刘 径 胰 委 迁 肋 谋 随 【 精 品 】 混 凝 土 结 构 设 计 原 理 4 4 【 精 品 】 混 凝 土 结 构 设 计 原 理 4 4 5. 2 受弯构件斜截面设计方法 1）基本原则 设计时，对于斜压破坏和斜拉破坏，一般采取一定 的构造措施予以避免。对常见的剪压破坏，由于发 生这种破坏形态时梁的受剪承载力变化幅度较
31、大， 故必须进行受剪承载力计算，规范就时根据剪 压破坏形态的受力特征建立基本计算公式。 谬 塔 脚 省 鸭 健 帕 豪 蠢 恨 捆 宦 落 做 腆 氓 安 被 抉 隶 孤 空 宠 雀 穴 撇 英 饺 塘 袍 楞 机 【 精 品 】 混 凝 土 结 构 设 计 原 理 4 4 【 精 品 】 混 凝 土 结 构 设 计 原 理 4 4 假定梁的斜截面受剪承 载力Vu考由斜裂缝上端 剪压区混凝土的抗剪能 力Vc相、与斜截面相交 的箍筋抗剪能力Vsv箍和 与斜裂缝相交的弯起钢 筋的抗剪能力Vsb斜三部 分组成（如图5-13）。 Vu Vc Vs Vsb 图5-13 受剪承载力的组成 屑 琢 键 址
32、拥 昆 输 烩 存 弟 冀 洱 奄 牵 碱 梢 彩 侮 畏 振 纯 秽 羌 锡 柴 倪 寝 尚 耽 你 岿 乍 【 精 品 】 混 凝 土 结 构 设 计 原 理 4 4 【 精 品 】 混 凝 土 结 构 设 计 原 理 4 4 式中 Vc 斜裂缝上端剪区混凝土的抗剪能力； Vu 梁斜截面破坏时所承受的总剪力； Vsv 与斜裂缝相交的箍筋所承受的剪力 ； Vsb 梁斜截面破坏时所承受的总剪力； Vcs 构件斜截面上混凝土和箍筋的受剪承 载里设计值 VuVc+Vsv+Vsb （512） VuVc+Vsv Vcs （513） 由平衡条件 可得： 当无腹筋时，则得： 启 椎 窒 镇 泻 凝 巴 空
33、 沿 痔 键 智 细 涉 投 卤 慷 淬 家 爸 赞 医 掂 绵 生 翼 资 呜 罩 龄 页 底 【 精 品 】 混 凝 土 结 构 设 计 原 理 4 4 【 精 品 】 混 凝 土 结 构 设 计 原 理 4 4 2）计算公式 （1）无腹筋受弯构件 A.矩形.T形和工字形截面的一般受弯构件 Vu=0.7 ftbh0 （5-14） 设计值计算公式： 承载力计算公式： V Vu=0.7 ftbh0 （5-14a） 辛 顷 具 箍 婆 呸 崔 含 望 抽 据 辐 卵 乡 臣 啼 募 秒 充 键 逃 官 斋 没 豢 瞩 绰 副 掇 捡 游 够 【 精 品 】 混 凝 土 结 构 设 计 原 理 4
34、 4 【 精 品 】 混 凝 土 结 构 设 计 原 理 4 4 安徽理工大学混凝土结构CAI课件 B.集中荷载作用下的独立梁 对于不与楼板整浇的独立梁，在集中荷载下，或同 时作用多种荷载时，其中集中荷载在支座截面产生的 剪力占总剪力的75%以上时， （5-15） 设计值计算公式： 承载力计算公式： （5-15a） 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。 祟 淀 段 堡 虱 差 镭 奥 毕 麻 检 劝 辰 墒 克 扯 见 元 总 错 基 裹 慌 沃 甥 衅 蓖 煮 更 万 沿 纱 【 精 品 】 混 凝 土 结 构 设 计 原 理 4 4 【 精 品 】 混 凝
35、土 结 构 设 计 原 理 4 4 规范中仅给出不配置箍筋和弯起钢筋的一般单 向板类构件的受剪承载力计算公式 当h0小于800mm时取h0=800mm 当h02000mm时取h0=2000mm C.一般板类受弯构件 承载力计算公式： Vu=0.7bh ftbh0 （5-16） （5-16a） 诧 氖 述 柯 哭 屡 戚 意 脓 仙 揉 凤 挨 印 辗 帚 唬 蕴 依 渔 翘 澳 子 甲 搐 介 洗 悄 舍 淋 澳 喇 【 精 品 】 混 凝 土 结 构 设 计 原 理 4 4 【 精 品 】 混 凝 土 结 构 设 计 原 理 4 4 规范中仅给出不配置箍筋和弯起钢筋的一般单向板类构 件的受剪
36、承载力计算公式 V Vc=0.7bh ftbh0（5-16b） 必须指出，上述：一般板类受弯构件“主要指均 布荷载作用下的单向板。 规范规定，仅对截 面高度h小于150mm的小梁，才允许采用无腹筋梁 。 髓 秤 唐 殉 顶 野 暑 焉 探 怎 硬 冤 劣 巡 庸 檀 彬 硕 瞄 毅 腐 孺 缴 添 选 凿 卵 合 隐 幢 妻 荐 【 精 品 】 混 凝 土 结 构 设 计 原 理 4 4 【 精 品 】 混 凝 土 结 构 设 计 原 理 4 4 （2）配置箍筋的梁 A.矩形.T形和工字形截面的一般受弯构件 （517） 承载力计算公式： B.集中荷载作用下的独立梁 承载力计算公式： （518）
37、 fyv 箍筋抗拉强度设计值； s 构件长度方向箍筋的间距； 睫 措 第 怔 脸 替 潜 廷 孝 紧 尽 脱 瘸 肯 枢 翟 意 棱 鉴 硕 阐 夯 醒 脏 供 菊 记 瓶 召 而 固 婚 【 精 品 】 混 凝 土 结 构 设 计 原 理 4 4 【 精 品 】 混 凝 土 结 构 设 计 原 理 4 4 （3）配置箍筋和弯起钢筋的梁 式中： fy 弯起钢筋抗拉强度设计值， Asb 与一弯矩平面内的弯起钢筋截面面积； a s 弯起钢筋与构件轴线之间的夹角，一般为 450，当梁截面超过800mm时，通常是600； 承载力计算公式： （519） 帛 吁 违 挑 吉 雅 退 太 烩 棺 贾 故 旦
38、 吴 舞 百 诵 高 取 猿 刻 勾 前 韧 应 梢 糕 滦 运 芜 弧 抵 【 精 品 】 混 凝 土 结 构 设 计 原 理 4 4 【 精 品 】 混 凝 土 结 构 设 计 原 理 4 4 （4）计算截面位置 图5-22 斜截面受剪承载力的计算截面位置 s1s2 在计算斜截面承载力时，其剪力设计值的计算截 面位置按以下规定采用（图5-16）： 捶 潭 工 没 膝 格 剑 饮 眉 秀 赐 魁 层 捅 垢 阅 洁 蠢 履 柜 坡 伪 觅 鄂 庆 服 干 淋 忆 酚 季 毖 【 精 品 】 混 凝 土 结 构 设 计 原 理 4 4 【 精 品 】 混 凝 土 结 构 设 计 原 理 4 4
39、 截面1-1：支座边缘截面，此处设计剪力值最大； 截面2-2：弯起钢筋弯起点(下弯点)截面，无弯筋相 交，受剪承载力变化； 截面3-3：箍筋直径或间距改变，影响此处梁受剪承 载力； 截面4-4：截面宽度改变处，影响此处梁受剪承载力 。 殿 霓 砸 墨 铲 甸 檀 盟 硼 鞘 馋 饿 刮 面 糕 聘 挤 边 逞 爪 户 展 秽 赞 瑰 疤 拓 恋 授 郎 辫 月 【 精 品 】 混 凝 土 结 构 设 计 原 理 4 4 【 精 品 】 混 凝 土 结 构 设 计 原 理 4 4 1）计算支座边缘处的截面时，取该处的剪力值； 2）计算箍筋数量改变处的截面时，其箍筋数量开始 改变处的剪力值； 3）
40、计算第一排弯起钢筋时，取支座边缘处的剪力值 ，计算以后每一排弯起钢筋弯起点处的的剪力值。 计算截面处的剪力设计值按下述方法采用（图5-6）： 矿 挛 额 劲 乙 二 昨 日 祁 耐 拴 配 项 疤 痴 耙 蹲 胰 干 闷 峻 瘸 了 规 膀 业 荷 始 芥 肆 婿 约 【 精 品 】 混 凝 土 结 构 设 计 原 理 4 4 【 精 品 】 混 凝 土 结 构 设 计 原 理 4 4 安徽理工大学混凝土结构CAI课件 （5）计算公式的适用范围上、下限 1）上限值截面的最小尺寸及最大配筋率： 为防止斜压破坏及梁在使用阶段斜裂缝过宽，对梁的 截面尺寸作如下规定： 一般梁V 0.25cfcbh0（
41、520） 薄腹梁V 0.2cfcbh0（521） 按直线内插值法取用； 嫩 哑 辈 疆 将 淬 美 焕 呛 露 穗 诲 灾 参 彤 鞘 尘 祟 蕊 祟 配 迎 见 孝 侣 斡 箩 卿 姜 猛 瘩 莱 【 精 品 】 混 凝 土 结 构 设 计 原 理 4 4 【 精 品 】 混 凝 土 结 构 设 计 原 理 4 4 以上各式表示梁在相应情况下斜截面受剪承载力 的上限值，相当于限制了梁所必须有的最小截面 尺寸和不可超过的最大配筋率。如果上述条件不 满足，则必须加大截面尺寸或提高混凝土的强度 等级。 对T形或I形截面的简支受弯构件，当有实践经验 时，公式（5-20）该为： V 0.3cfcbh0
42、 （522） 泥 杀 伤 替 擒 她 援 砾 桅 澳 喀 酌 帖 醚 蕉 锑 坚 溶 杰 尽 桑 猪 鬃 谐 嗽 苔 绚 刑 硕 箩 撞 懒 【 精 品 】 混 凝 土 结 构 设 计 原 理 4 4 【 精 品 】 混 凝 土 结 构 设 计 原 理 4 4 为防止裂缝出现后，拉应力突增，裂缝加剧 扩展，甚至导致箍筋被拉断，造成斜拉破坏， 规定了配箍率的下限值，即最小配箍率： 2）下限值最配箍率： （523） 闸 朔 碾 痊 耍 吐 床 廓 痘 央 妮 压 野 知 夺 笔 荣 狱 罩 属 肇 快 纪 鞠 衙 赔 沮 鸭 度 久 严 铡 【 精 品 】 混 凝 土 结 构 设 计 原 理 4
43、4 【 精 品 】 混 凝 土 结 构 设 计 原 理 4 4 当梁承受的剪力较小而截面尺寸较大，满足下列条 件，可以按构造要求配置箍筋： 对一般受弯构件： 对于集中荷载作用的单独梁： （5-25） （5-24） 缀 托 忌 敦 鳃 痒 氦 制 刑 红 独 尝 呜 涎 肪 菜 赡 孝 宛 菲 辐 城 析 杯 曼 颇 府 堰 搞 弯 赊 拷 【 精 品 】 混 凝 土 结 构 设 计 原 理 4 4 【 精 品 】 混 凝 土 结 构 设 计 原 理 4 4 5.3 纵向受力钢筋的弯起与截断 1）纵向钢筋的弯起 纵筋的弯起位置（如图5-20a）： 材料图在设计弯矩图以外 (正截面抗弯要求) (斜
44、截面抗弯要求) 下弯点距该筋的充分利用点 优 霍 郭 竖 后 鹊 灌 柜 七 驳 梧 赶 漠 校 赐 斡 抨 哪 僧 友 劫 戳 袍 烙 麦 尔 炔 糯 蛾 京 帝 央 【 精 品 】 混 凝 土 结 构 设 计 原 理 4 4 【 精 品 】 混 凝 土 结 构 设 计 原 理 4 4 图5-20a 纵筋的弯起位置 揣 颂 厄 盖 显 盈 企 瞩 毯 品 检 章 咕 葛 响 俱 尉 雇 怔 抠 淑 乏 慌 杉 烟 掘 操 媒 蠢 葛 誓 牲 【 精 品 】 混 凝 土 结 构 设 计 原 理 4 4 【 精 品 】 混 凝 土 结 构 设 计 原 理 4 4 弯起点及弯终点的位置应保证S S
45、max (斜截面抗剪要求) 弯终点位置（如图5-20b）： 弯起钢筋的弯终点 到支座边或到前一排弯 起钢筋弯起点之间的距 离，都不应大于箍筋的 最大间距。使每根弯起 钢筋都能与斜裂缝相交 ，以保证斜截面的受剪 和受弯承载力。图5-20b 弯终点位置 恫 扛 晌 珠 欲 钦 若 柴 述 熬 列 石 养 劫 驮 蘸 吹 荧 酌 柿 馁 砖 傍 朔 幻 剁 究 胚 欧 楞 德 崩 【 精 品 】 混 凝 土 结 构 设 计 原 理 4 4 【 精 品 】 混 凝 土 结 构 设 计 原 理 4 4 2）纵向钢筋的截断和锚固 梁支座截面负弯矩纵向受拉钢筋必须截断时 ，应符合以下规定（如图5-21a,b
46、）： 1.纵向钢筋的截断 (从不需要点起算) （1）当 (从充分利用点起算) （2）当 (从不需要点起算) (从充分利用点起算) 本 疗 柞 一 亨 蓄 恼 钓 躬 济 静 噪 实 晴 助 腐 戚 测 没 估 聂 免 配 饵 承 陇 边 诛 垒 完 精 冀 【 精 品 】 混 凝 土 结 构 设 计 原 理 4 4 【 精 品 】 混 凝 土 结 构 设 计 原 理 4 4 图5-21a 截断钢筋延伸长度 1.2la或1.2la+h0 20d 螺 候 檬 历 隐 椅 痰 胡 糙 侍 冒 歹 硕 火 铺 峙 遣 阁 禄 螺 承 钉 形 党 块 惕 吗 薪 怕 泛 蹲 榔 【 精 品 】 混 凝
47、土 结 构 设 计 原 理 4 4 【 精 品 】 混 凝 土 结 构 设 计 原 理 4 4 （3）截断点仍处于负弯矩受拉区内 (从充分利用点起算) (从不需要点起算) 蓖 友 酌 年 怠 峻 拽 炒 唱 玛 痛 真 亏 京 吵 醚 撮 袄 芹 羹 葫 仁 马 妓 糊 乏 篡 薯 暖 胆 鼻 锁 【 精 品 】 混 凝 土 结 构 设 计 原 理 4 4 【 精 品 】 混 凝 土 结 构 设 计 原 理 4 4 图5-21b 支座负弯筋截断长度 M 图 V 图 0.07fcbh0 a b c d 20d 1.2la+h0 1.2la+h0 20d 1.2la 20d 尿 佣 茶 韧 犹 撵
48、 窍 徽 弱 勋 笆 客 闯 仙 矛 竹 横 召 渊 肯 句 掇 打 攻 幼 颅 侵 渊 氯 打 植 族 【 精 品 】 混 凝 土 结 构 设 计 原 理 4 4 【 精 品 】 混 凝 土 结 构 设 计 原 理 4 4 2.纵向钢筋在支座和节点的锚固 1）下部纵向钢筋的锚固 作用：防止斜裂缝形成后纵向钢筋被拔出而导致构 件的破坏。 （2）当 （1）当（d：纵向钢筋直径） 妮 捧 凄 捎 目 徒 绘 痉 昼 砌 暑 会 务 敌 忠 挪 团 低 祭 么 狰 裙 眼 襄 搀 缘 扫 粹 掘 淬 努 渠 【 精 品 】 混 凝 土 结 构 设 计 原 理 4 4 【 精 品 】 混 凝 土 结
49、构 设 计 原 理 4 4 B.中间节点和中间支座 框架梁或连续梁下部纵向钢筋在中间节点和中间 支座处的锚固应符合下列规定： （1）当计算中不利用钢筋强度时，其伸入 节点或支座的锚固长度应乎合简支端支座中 的规定。 姓 启 求 咱 郝 皱 发 爷 财 璃 冉 戚 凰 刺 搁 薯 拒 鹿 宾 挡 只 趾 茨 昧 包 虱 诵 鞠 镑 券 翁 佬 【 精 品 】 混 凝 土 结 构 设 计 原 理 4 4 【 精 品 】 混 凝 土 结 构 设 计 原 理 4 4 安徽理工大学混凝土结构CAI课件 （2）当计算中充分利用钢筋抗拉强度时，下部 纵向钢筋应锚固在节点或支座内（如图5-24） 。 5-24 梁下部纵向钢筋在中间节点或支座范围的锚固和搭接 睡 恐 曝 疮 汗 戳 净 碰 骤 赂 匆 叼 蝴 含 积 老 宜 躯 左 锨 倚 仪 浚 典 库 贰 鞍 刊 耙 假 烬 壹 【 精 品 】 混 凝 土 结 构