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受弯构件斜截面的受力性能与设计



nAsv1 bs
(2)配箍率对承载力的影响
rsvfyv
当配箍在合适范围时,受剪承载力随配箍量的增多、 箍筋强度的提高而增长,且呈线性关系。
第四章 受弯构件斜截面受剪承载力
4、纵筋配筋率
V ftbh0
纵筋配筋率越大,
剪压区面积越大,
纵筋的销栓作用越大,
裂缝间骨料咬合作用也越大。
r
因此,纵筋配筋率越大,受剪承载力越高。
▲并应强调现有的斜截面承载力计算式是综 合大量试验结果得出的。
▲本章的难点是材料抵抗弯矩图的绘制以及纵 向受力钢筋的弯起、截断位置的确定。
混凝土结构设计原理
第四章 受弯构件斜截面受剪承载力
4.1 概述
一、受弯构件有
正截面受弯破坏(M)
三 种
斜截面受剪破坏(M、V)
破 坏

斜截面受弯破坏(M、V) 态
第四章 受弯构件斜截面的
学习目标
受力性能与设计
▲掌握剪跨比的概念、斜截面受剪的三种破坏
形态以及腹筋对斜截面受剪破坏形态的响;
▲熟练掌握矩形、T形和I字形截面斜截面受剪
承载力的计算方法;
▲熟悉纵筋的弯起、截断及锚固等构造要求。
混凝土结构设计原理
教学提示
▲应重点介绍斜截面受剪破坏的机理以及以剪 压破坏建立斜截面承载力计算公式的原因。
4.4 斜截面受剪承载力计算公式
4.4.1 影响受剪承载力的主要因素
1、剪跨比
▲影响承载力和破坏形态。V
bh0
M Vh0
随的增大,抗剪能
力降低;
但当 > 3时, 的
影响不再明显。

第四章 受弯构件斜截面受剪承载力
2、混凝土强度
(1)为什么影响承载力? 剪压破坏是由于剪压区混凝土达到复合应力状态
>3 斜拉破坏 斜拉破坏 剪压破坏 斜压破坏
第四章 受弯构件斜截面受剪承载力
4.3 简支梁斜截面受剪机理
受 剪 1、无腹筋梁的拉杆-拱模型--自学 机 理 2、有腹筋梁的拱形桁架模型--重点介绍 的 模 3、有腹筋梁的桁架模型--自学 型
▲ 有腹筋梁的拱形桁架模型
上弦压杆——基本拱体; 下弦拉杆——纵筋; 受压腹杆——斜裂缝间的砼; 受拉腹杆——腹筋;
对于斜拉、斜压破坏,通过构造措施予以避免。 对于剪压破坏,则需通过设计计算予以避免。
1、建立计算公式的思路
斜截面受剪的机理非常复杂,所以我国规范采用“理论与 试验相结合”的方法,在基本假设的基础上,建立了半理论半 经验的实用计算公式。
第四章 受弯构件斜截面受剪承载力
2、基本假设
(1) 斜截面所承受的剪力由 三部分组成
斜压破坏
P
f
(2)剪压破坏
▲发生条件: 1< <3 。
▲破坏特征: 首先出现竖向裂缝,
剪压破坏
随后竖向裂缝斜向发展,并形成一条临界斜裂缝,
最后剪压区混凝土破坏而破坏。
破坏取决于剪压区混凝土的强度。
脆性破坏。 P
f
第四章 受弯构件斜截面受剪承载力
(3)斜拉破坏
▲发生条件: >3。
▲破坏特征:
P
f (3)剪压破坏为脆性破坏, 脆性相对好些。
第四章 受弯构件斜截面受剪承载力
2、有腹筋梁的斜截面受剪破坏形态
破坏形态主要由剪跨比和箍筋配置量决定
剪跨比 配箍率
<1
无腹筋
斜压破坏
r sv很小 r sv适量 r sv很大
斜压破坏 斜压破坏 斜压破坏
1< <3 剪压破坏 剪压破坏 剪压破坏 斜压破坏
(1)矩形、T形和工形截面的一般受弯构件
V

Vcs
Vsb
0.7 ftbh0

f yv
Asv s
h0
Vsb
(2)集中荷载作用下的独立梁(75%)
Vsb V
Vcs
Vsb

1.75
第四章 受弯构件斜截面受剪承载力
5、尺寸效应(了解)
对于无腹筋梁,梁高度越大,斜裂缝宽度就越大, 销栓作用和骨料咬合作用也就越小。
对于有腹筋梁,尺寸效应的影响减小。
6、截面形状(了解)
T形截面的受压翼缘,增加了剪压区的面积,受剪承 载力有提高(25%)。
第四章 受弯构件斜截面受剪承载力
4.4.2 斜截面受剪承载力计算公式
二、斜截面受剪通过计算和 构造来保证。 斜截面受弯通过构造来 保证。
第四章 受弯构件斜截面受剪承载力
弯起钢筋处的劈裂裂缝
▲本章要解决的主要问题
0S R
V Vu Vu ?
4.2 斜裂缝、剪跨比及斜截面受剪破坏形态 4.2.1 腹剪斜裂缝、弯剪斜裂缝
② ① ③
弯剪斜裂缝 腹剪斜裂缝
箍筋

①腹筋
弯起钢筋

4.2.2 剪跨比
1、广义剪跨比


1
M bh02


2
V bh0
1 M 2 Vh0
V M
定义为
M
Vh0 m Md
Vd h0
建工 道桥
2、计算截面的剪跨比
(对集中荷载简支梁)
M Va
Vh0 Vh0 a
h0
a
V
M=Va
3、剪跨比的意义:影响承载力和破坏形态。
一旦裂缝出现,就很快 形成临界斜裂缝,承载力急
斜拉破坏
剧下降,构件破坏。
承载力主要取决于混凝
土的抗拉强度。
f
脆性显著。
第四章 受弯构件斜截面受剪承载力
(4)三种破坏形态的特征比较
P
(斜截面三种破坏都是脆性)
斜压破坏
(1)斜拉破坏为受拉脆性 破坏,脆性最显著;
剪压破坏
且混凝土抗压强度未 发挥。
斜拉破坏 (2)斜压破坏为受压脆性 破坏。
由 Y 0 可得:
Vu
Vc
Vs
Vsb
Vu Vc Vs Vsb Vcs Vsb
Vc---混凝土项的受剪承载力 Vs---箍筋项的受剪承载力 Vsb---弯起钢筋项的受剪承载力
(2)破坏时,与斜裂缝相交的箍筋和弯起钢筋均达到
其屈服强度。
第四章 受弯构件斜截面受剪承载力
3、计算公式 3.1 建工的计算公式
4.2.3 斜截面受剪破坏的三种主要形态
1、无腹筋梁的斜截面受剪破坏形态
试验表明,无腹筋梁的斜截面 受剪破坏形态主要由剪跨比决定。
(1)斜压破坏
▲发生条件: <1
▲破坏特征: 首先在梁腹部出现腹剪斜裂缝, 随后混凝土被分割成斜压短柱, 最后斜向短柱混凝土压坏而破坏。 破坏取决于混凝土的抗压强度。 脆性破坏。
下的强度而破坏;
斜拉破坏是由于混凝土斜向拉坏而破坏;
斜压破坏是由于混凝土斜向短柱压坏而破坏。
(2)如何影响承载力?
砼强度越大,抗剪强度也越大。 但提高的幅度因破坏形态的不同而有所变化。
斜拉破坏<剪压破坏<斜压破坏
3、箍筋配筋率--简称配箍率 (1)配箍率的定义
Asv1
S b
V bh0
r sv

Asv bs
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