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斜截面受剪承载力的计算公式


2 纵向钢筋配筋率对斜截面受剪承载力的影响
试验表明,梁的受剪承载力随纵向钢筋配筋率ρ的提 高而增大 。这主要是纵向受拉钢筋约束了斜裂缝长度 的延伸,从而增大了剪压区面积的作用。
3 配筋率和箍筋强度对斜截面受剪承载力的影 响
有腹筋梁出现斜裂缝后,箍筋不仅直接承受相当部 分的剪力,而且有效地抑制斜裂缝的开展和延伸,对提 高剪压区混凝土的抗剪能力和纵向钢筋的销栓作用有着 积极的影响。试验表明,在配箍最适当的范围内,梁的 受剪承载力随配箍量的增多、箍筋强度的提高而有较大 幅度的增长。
试验表明,剪跨比越大,有腹筋梁的抗剪承载力 越低,如图所示。对无腹筋梁来说,剪跨比越大,抗 剪承载力也越低,但当λ≥3 ,剪跨比的影响不再明显。
5截面尺寸和截面形状对斜截面受剪承载力的 影响
(1).截面尺寸的影响
截面尺寸对无腹筋梁的受剪承载力有影响,尺寸 大的构件,破坏时的平均剪应力(τ=V/bh0),比尺寸 小的构件要降低。有试验表明,在其他参数(混凝土 强度、纵筋配筋率、剪跨比)保持不变时,梁高扩大 4倍,受剪承载力可下降25%~30%。
弯剪斜裂缝
架立
箍筋
弯筋
第一节 斜截面的受剪破坏形态及受力特点
剪跨比
剪跨比λ为集中荷载到临近支座的距离a与梁截面
有效高度h0的比值,即λ=a/ h0 。
某截面的广义剪跨比为该截面上弯矩M与剪力和截
面有效高度乘积的比值,即 λ=M/ (Vh0)。
剪跨比反映了梁中正应力与剪应力的比值。
1、承受集中荷载时, M a
对于有腹筋梁,截面尺寸的影响将减小。
(2).截面形状的影响
这主要是指T形截面梁,其翼缘大小对受剪承载 力有一定影响。适当增加翼缘宽度,可提高受剪承载 力25%,但翼缘过大,增大作用就趋于平缓。另外, 梁宽增厚也可提高受剪承载力。
配箍量一般用配箍率(又称箍筋配筋率)ρ sv表示,

sv

Asv bs

n Asv1 bs
如图表示配箍率与箍 筋强度fyv的乘积对梁受剪 承载力的影响。当其它条 件相同时,两者大体成线 性关系。如前所述,剪切 破坏属脆性破坏。为了提 高斜截面的延性,不宜采 用高强度钢筋作箍筋。
4 剪跨比对斜截面受剪承载力的影响
斜压破坏
如图为三种破坏形态的 荷载挠度(F-f)曲线图,从 F0 图中曲线可见,各种破坏形 态的斜截面承载力各不相同, 斜压破坏时最大,其次为剪 压,斜拉最小。它们在达到 峰值荷载时,跨中挠度都不 大,破坏后荷载都会迅速下 降,表明它们都属脆性破坏 类型,而其中尤以斜拉破坏 为甚。
斜压破坏 剪压破坏 斜拉破坏
f
设计中斜压破坏和斜拉破坏主要靠构造要求来避 免,而剪压破坏则通过配箍计算来防止。
2、有腹筋梁的斜截面受剪破坏形态
与无腹筋梁类似,有腹筋梁的斜截面受剪破坏形 态主要有三种:剪压破坏、斜压破坏和斜拉破坏。
当λ>3,且箍筋配置的数量过少,将发生斜拉破 坏;如果λ>3,箍筋的配置数量适当,则可避免斜拉破 坏,而发生剪压破坏;剪跨比较小或箍筋的配置数量 过多,会发生斜压破坏。
对有腹筋梁来说,只要截面尺寸合适,箍筋数量 适当,剪压破坏是斜截面受剪破坏中最常见的一种破 坏形式。
二 斜截面受剪破坏的主要影响因素
1 混凝土强度对斜截面受剪承载力的影响
斜截面破坏是因混凝土到达极限强度而发生的, 故斜截面受剪承载力随混凝土的强度等级的提高而提 高。梁斜压破坏时,受剪承载力取决于混凝土的抗压 强度。梁为斜拉破坏时,受剪承载力取决于混凝土的 抗拉强度,而抗拉强度的增加较抗压强度来得缓慢, 故混凝土强度的影响就略小。剪压破坏时,混凝土强 度的影响则居于上述两者之间。
在中和轴附近Βιβλιοθήκη 正应力小,剪应力大,主拉应力方向大致为
45°。当荷载增大,拉应变达到
混凝土的极限拉应变值时,混凝
土开裂,沿主压应力迹线产生腹 部的斜裂缝,称为腹剪斜裂缝。
腹剪斜裂缝
腹剪斜裂缝中间宽两头细,呈枣核形,常见于薄腹 梁中,如图所示。
在剪弯区段截面的下边缘,主拉应力还是水平向 的。所以,在这些区段仍可能首先出一些较短的垂直 裂缝,然后延伸成斜裂缝,向集中荷载作用点发展, 这种由垂直裂缝引伸而成的斜裂缝的总体,称为弯剪 斜裂缝,这种裂缝上细下宽,是最常见的,如下图所 示。
Vh0 h0
2、承受均布荷载时,设βl为计算截面离支座的距
离,则
M 2 l Vh0 1 2 h0
一、 无腹筋梁斜截面受剪破坏的三种主要形态
1)剪压破坏:当剪跨比一般(1<λ<3)时,箍筋配置适 中时出现。此破坏系由梁中剪压区压应力和剪应力联合 作用所致,类似于正截面承载力中的适筋破坏,也属脆 性破坏,但脆性明显。其破坏的特征通常是,在剪弯区 段的受拉区边缘先出现一些垂直裂缝,它们沿竖向延伸 一小段长度后,就斜向延伸形成一些斜裂缝,而后又产 生一条贯穿的较宽的主要斜裂缝,称为临界斜裂缝,临 界斜裂缝出现后迅速延伸,使斜截面剪压区的高度缩小 ,最后导致剪压区的混凝土破坏,使斜截面丧失承载力 。
5.1 概述
剪弯段 纯弯段 剪弯段
在主要承受弯 矩的区段内,产生 正截面受弯破坏;
而在剪力和弯 矩共同作用的支座 附近区段内,则会 产生斜截面受剪破 坏或斜截面受弯破 坏。
5 .2 .1 斜裂缝的形成
斜裂缝是因梁中弯矩和剪力产生的主拉应变超过
混凝土的极限拉应变而出现的。斜裂缝主要有两类:
腹剪斜裂缝和弯剪斜裂缝。
剪压破坏
2)斜拉破坏:当剪跨比较大(λ>3)时,或箍筋配置不 足时出现。此破坏系由梁中主拉应力所致,其特点是斜 裂缝一出现梁即破坏,破坏呈明显脆性,类似于正截面 承载力中的少筋破坏。其特点是当垂直裂缝一出现,就 迅速向受压区斜向伸展,斜截面承载力随之丧失。
斜拉破坏
3)斜压破坏:当剪跨比较小(λ<1)时,或箍筋配置过 多时易出现。此破坏系由梁中主压应力所致,类似于正 截面承载力中的超筋破坏,表现为混凝土压碎,也呈明 显脆性,但不如斜拉破坏明显。这种破坏多数发生在剪 力大而弯矩小的区段,以及梁腹板很薄的T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,破坏是突然发生。
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