建筑結(jié)構(gòu)與選型(何培玲)第5章混凝土結(jié)構(gòu)2

建筑結(jié)構(gòu)與選型第5章混凝土結(jié)構(gòu)2§5.3鋼筋混凝土受彎構(gòu)件受彎構(gòu)件：同時受到彎矩M和剪力V共同作用,而N可以忽略的構(gòu)件。截面形式：配筋形式：破壞形式：正截面破壞斜截面破壞鋼筋混凝土受彎構(gòu)件的設(shè)計內(nèi)容：1.受彎構(gòu)件正截面承載力計算；2.受彎構(gòu)件斜截面承載力計算；3.鋼筋布置；4.正常使用階段的撓度和裂縫寬度驗算?！?.3.1受彎構(gòu)件基本構(gòu)造要求一、板的構(gòu)造要求

1、板厚板的類別厚度/mm單向板屋面板60民用建筑樓板60工業(yè)建筑樓板70行車道下的樓板80雙向板80密肋板面板50肋高250懸臂板（根部）懸臂長度不大于500mm60懸臂長度1200mm100無梁樓板150現(xiàn)澆空心樓蓋200

2、板的鋼筋布置

2、板的鋼筋布置◆受力筋直徑：通常為6~12mm；板厚度較大時，鋼筋直徑可用14~18mm。間距：當板厚h≤150mm時，在70~200mm之間；當板厚h>150mm時，在70~1.5h之間，且不應(yīng)大于250mm?！舴植冀?/p>

垂直于受力鋼筋的方向布置，以便將荷載均勻地傳遞給受力鋼筋，并便于在施工中固定受力鋼筋的位置，同時也可抵抗溫度和收縮等產(chǎn)生的應(yīng)力。直徑：不宜小于6mm。間距：不宜大于250mm,；對于集中荷載較大的情況，不宜大于200mm。

3、混凝土保護層◆指最外層鋼筋邊緣至板邊混凝土表面的距離，用c表示。保護層的最小厚度應(yīng)符合規(guī)范規(guī)定，且不應(yīng)小于受力鋼筋直徑d。

4、有效高度h0◆指受拉鋼筋合力作用點至混凝土受壓邊緣的距離。板的截面有效高度h0＝h-as＝h一20mm。≤200≥70C≥15,d分布筋h0h0

=h

-201.有明顯屈服點和無明顯屈服點鋼筋屈服強度分別如何確定？2.鋼筋與混凝土的粘結(jié)力有哪幾部分組成？3.什么是混凝土保護層，什么是有效高度，板的混凝土保護層c和有效高度h0如何取值？思考題二、梁的構(gòu)造要求

1、梁的截面尺寸

梁的截面高度h可根據(jù)使用要求按高跨比（h/l）來估計，梁高h確定以后，梁的寬度b可由常用的高寬比（h/b）來估計。

1、梁的截面尺寸1)矩形截面梁的高寬比h/b一般取2.0～2.5；T形截面梁的h/b一般取2.5～4.0(此處b為梁肋寬)。矩形截面的寬度或T形截面的肋寬b一般取為100、120、150、(180)、200、(220)、250、300、350mm等，300mm以后的級差為50mm；括號中的數(shù)值僅用于木模。

2)梁的高度采用h＝250、300、350……750、800、900、1000mm等尺寸。800mm以后的級差為l00mm。

2、梁的鋼筋布置

2、梁的鋼筋布置◆縱向受力筋等級：梁中縱向受力鋼筋宜采用HRB400級或RRB400級(Ⅲ級)和HRB335級(Ⅱ級)。直徑：梁底部縱向受力鋼筋一般不少于2根，直徑常用10~32mm。鋼筋數(shù)量較多時，可多排配置，也可以采用并筋配置方式；

2、梁的鋼筋布置◆縱向受力筋凈距：為保證混凝土澆注的密實性，梁底部鋼筋的凈距不小于25mm及鋼筋直徑d，梁上部鋼筋的凈距不小于30mm及1.5d；◆構(gòu)造筋梁上部無受壓鋼筋時，需配置2根架立筋，以便與箍筋和梁底部縱筋形成鋼筋骨架，直徑一般不小于8~12mm；

梁高度h>450mm時，要求在梁兩側(cè)沿高度每隔250設(shè)置一根縱向構(gòu)造鋼筋，以減小梁腹部的裂縫寬度，直徑≥10mm；◆箍筋梁內(nèi)箍筋由抗剪計算和構(gòu)造要求確定。箍筋的直徑與梁高有關(guān)：對截面高度大于800mm的梁，箍筋直徑≥

8mm；對截面高度為800mm及以下的梁，箍筋直徑≥

6mm，對梁中配有計算需要的縱向受壓鋼筋時，箍筋直徑尚應(yīng)≥

d／4（d為縱向受壓鋼筋的最大直徑）。◆彎起鋼筋彎起鋼筋是利用梁的部分下部縱向受力鋼筋在支座附近彎起成型的。彎起鋼筋在彎起前抵抗梁內(nèi)正彎矩，在彎起段可抵抗剪力，在連續(xù)梁中間支座的彎起鋼筋還可抵抗支座負彎矩。彎起鋼筋的彎起角度一般為45°，當梁高＞800mm時，彎起角度可采用60°。

3、梁的混凝土保護層◆指最外層鋼筋邊緣至梁邊混凝土表面的距離，用c表示。保護層的最小厚度應(yīng)符合規(guī)范規(guī)定，且不應(yīng)小于受力鋼筋直徑d。

4、梁的有效高度h0◆指受拉鋼筋合力作用點至混凝土受壓邊緣的距離。梁的縱向受力鋼筋按一排布置時，h0＝h-35mm；梁的縱向受力鋼筋按兩排布置時，h0＝h-60mm。一、適筋梁正截面受彎的試驗研究hasbAsh0§5.3.2受彎構(gòu)件正截面受力性能應(yīng)變圖應(yīng)力圖yMyfyAsIIaM2sAsIIsAsM1IcmaxMufyAsIIIaM3fyAsIIIsAstmaxMcrIaft二、適筋梁應(yīng)力-應(yīng)變分析：三、試驗研究分析主要結(jié)論

1）第Ⅰ階段：從加載至混凝土開裂，彎矩從零增至開裂彎矩Mcr，該階段結(jié)束的標志是混凝土拉應(yīng)變增至混凝土極限拉應(yīng)變。第Ι階段末Ⅰa是混凝土構(gòu)件抗裂驗算的依據(jù)。

2）第Ⅱ階段：彎矩由Mcr增至鋼筋屈服時的彎矩My，該階段結(jié)束的標志IIa是鋼筋應(yīng)力達到屈服強度,該階段混凝土帶裂縫工作，第Ⅱ階段是混凝土構(gòu)件裂縫寬度驗算和變形驗算的依據(jù)。

3）第Ⅲ階段：彎矩由My增至極限彎矩Mu，該階段結(jié)束的標志是混凝土壓應(yīng)變達到其非均勻受壓時的極限壓應(yīng)變，而并非混凝土的應(yīng)力達到其極限壓應(yīng)力。第Ⅲ階段末Ⅲa是混凝土構(gòu)件極限承載力設(shè)計的依據(jù)。配筋率縱向受力鋼筋截面面積As與截面有效面積的百分比。四、配筋率對正截面破壞性質(zhì)的影響1.少筋梁：一裂即斷,由砼的抗拉強度控制,承載力很低。破壞很突然,屬脆性破壞。砼的抗壓承載力未充分利用。設(shè)計不允許。<minPPPP..2.適筋梁：一開裂,砼應(yīng)力由裂縫截面處的鋼筋承擔,荷截繼續(xù)增加,裂縫不斷加寬。受拉鋼筋屈服,壓區(qū)砼壓碎。破壞前裂縫、變形有明顯的發(fā)展,有破壞征兆,屬延性破壞。鋼材和砼材料充分發(fā)揮。設(shè)計允許。minmax3.超筋梁：開裂,裂縫多而細，鋼筋應(yīng)力不高,最終由于壓區(qū)砼壓碎而崩潰。裂縫、變形均不太明顯,破壞具有脆性性質(zhì)。鋼材未充分發(fā)揮作用。設(shè)計不允許。>

maxPPPP....(a)(b)(c)PPPPPPPP..PP...PP....進行受彎構(gòu)件截面各受力工作階段的分析,可以詳細了解截面受力的全過程,而且為裂縫、變形及承載力的計算提供依據(jù)。Ia——抗裂計算的依據(jù)II

——正常工作狀態(tài),變形和裂縫寬度計算的依據(jù);IIIa

——承載能力極限狀態(tài);1.適筋梁正截面受力的三個階段中，第Ι階段末Ⅰa、第Ⅱ階段、第Ⅲ階段末Ⅲa分別是哪些計算的依據(jù)？2.適筋梁、少筋梁和超筋梁的破壞特點分別是什么？思考題§5.3.3單筋矩形截面受彎構(gòu)件正截面承載力計算以IIIa階段作為承載力極限狀態(tài)的計算依據(jù),并引入基本假定：1.截面平均應(yīng)變符合平截面假定；2.不考慮受拉區(qū)砼的抗拉強度；3.受壓區(qū)砼的—關(guān)系采用理想曲線；4.鋼筋的

—關(guān)系采用理想的雙直線。一、基本假定

cu0fc0砼0fyfy鋼筋二、等效矩形應(yīng)力圖受壓砼的應(yīng)力圖形從實際應(yīng)力圖理想應(yīng)力圖等效矩形應(yīng)力圖x0—實際受壓區(qū)高度x—計算受壓區(qū)高度，x=β1

x0。DDDMuMuMuAsfyAsfyAsfy實際應(yīng)力圖理想應(yīng)力圖計算應(yīng)力圖x0x0xα1fcα1fc系數(shù)α1和β1

≤C50C55C60C65C70C75C80α11.000.990.980.970.960.950.94β10.800.790.780.770.760.750.74三、計算公式afcbxTs=AsMu

afcx=bxnfy或四、適用條件防止少筋脆性破壞

≥此時配筋率采用右邊公式計算

附表11鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)構(gòu)件中縱向受力鋼筋的最小配筋百分率四、適用條件防止超筋脆性破壞軟鋼：硬鋼：鋼筋級別≤C50C60C70C80HPB3000.5760.5560.5370.518HRB335HRBF3350.5500.5310.5120.493HRB400HRBF400RRB4000.5180.4990.4810.463HRB500HRBF5000.4820.4640.4470.429界限相對受壓區(qū)高度ξb★截面設(shè)計已知：彎矩設(shè)計值M、截面尺寸b，h、以及材料強度fy、fc求：截面配筋As。未知數(shù)：受壓區(qū)高度x、As五、公式應(yīng)用驗算=x/h0

b選擇鋼筋直徑和根數(shù),布置鋼筋驗算ρ≥ρmin滿足滿足不滿足增大截面尺寸或提高砼強度等級不滿足按最小配筋率配筋【例5-3】某矩形截面鋼筋混凝土簡支梁，計算跨度l0＝6.0m，板傳來的永久荷載及梁的自重標準值為gk=15.6kN/m，板傳來的樓面活荷載標準值qk＝3.5kN/m，梁的截面尺寸為250mm×500mm。混凝土的強度等級為C30，鋼筋為HRB335鋼筋。試求縱向受力鋼筋所需面積。引入相對受壓區(qū)高度=x/h0也可表為:或或或s=(1–0.5)設(shè)表格計算法：令s=(10.5)s=10.5,s,s之間存在一一對應(yīng)的關(guān)系,可預先制成表待查。s——鋼筋混凝土截面的彈塑性抵抗矩系數(shù)。s——內(nèi)力臂系數(shù)。1.單筋矩形截面正截面受彎承載力計算公式是什么？其適用條件是什么？2.簡述受彎構(gòu)件正截面承載力計算中單筋矩形截面設(shè)計的步驟。思考題★截面復核已知：截面尺寸b，h(h0)、截面配筋As，以及材料強度fy、fc求：截面的受彎承載力Mu≥M未知數(shù)：受壓區(qū)高度x和受彎承載力Mu基本公式：先驗算ρ≥ρmin滿足不滿足少筋梁，不安全，應(yīng)修改設(shè)計或進行加固驗算=x/h0

b滿足不滿足超筋梁，取=b超筋梁，取=b【例5-1】某單筋矩形梁,已知b×h＝250mm×500mm，混凝土強度等級為C25,縱向受拉區(qū)鋼筋采用HRB335級，受拉區(qū)配置的鋼筋,混凝土環(huán)境類別為一類。求此梁正截面所能承受的彎矩值Mu?！纠?-2】某宿舍內(nèi)廊為預制鋼筋混凝土走道板，計算跨長l0＝2340mm，板寬600mm，板厚80mm，混凝土的強度等級為C25，受拉區(qū)配有5根直徑為8mm的HPB300鋼筋，當使用荷載及板自重在跨中產(chǎn)生的彎矩最大設(shè)計值為M＝1.1kN·m時，試驗算該截面的承載力是否足夠?【補充例】某鋼混單筋矩形梁,已知b×h＝250mm×500mm，混凝土強度等級為C20,受拉區(qū)配置8根直徑16mm的HRB400級縱向受力鋼筋,混凝土環(huán)境類別為一類。求此梁正截面所能承受的彎矩值Mu。1.單筋矩形截面正截面受彎承載力計算公式是什么？其適用條件是什么？2.簡述受彎構(gòu)件正截面承載力計算中單筋矩形截面設(shè)計的步驟。3.簡述受彎構(gòu)件正截面承載力計算中單筋矩形截面復核的步驟。

思考題§5.3.4雙筋矩形截面受彎構(gòu)件正截面承載力計算何時采用雙筋截面？一般來說采用雙筋是不經(jīng)濟的，工程中通常僅在以下情況下采用：

◆當截面尺寸和材料強度受建筑使用和施工條件（或整個工程）限制而不能增加，而計算又不滿足適筋截面條件時，可采用雙筋截面，即在受壓區(qū)配置鋼筋以補充混凝土受壓能力的不足。

◆另一方面，由于荷載有多種組合情況，在某一組合情況下截面承受正彎矩，另一種組合情況下承受負彎矩，這時也出現(xiàn)雙筋截面。

◆此外，由于受壓鋼筋可以提高截面的延性，因此，在抗震結(jié)構(gòu)中要求框架梁必須必須配置一定比例的受壓鋼筋。一、基本計算公式與適用條件雙筋截面的基本假定及破壞形態(tài)與單筋類似,以IIIa作為承載力計算模式。(如圖)AsfyMuAsfyAsfyAsfyAsAs(a)(b)(c)α1fcα1fcbasash0xxMuh0由計算圖式平衡條件可建立基本計算公式:或:二、公式的適用條件：

≤

bx≥

2as'條件≤b

仍是防止超筋,而x

≥2as'是保證受壓鋼筋As'達到抗壓強度設(shè)計值fy'。雙筋截面一般不會出現(xiàn)少筋破壞情況，故可不必驗算最小配筋率。三、基本公式的應(yīng)用截面設(shè)計截面復核一、截面設(shè)計：又可分As和As均未知的情況I和已知As求As的情況II。情況I:已知M,bh,fc,fy,fy',求As及As'利用雙筋截面基本公式求解:驗算=x/h0

b首先要判斷是否需要配置受壓鋼筋按單筋設(shè)計滿足不滿足超筋不超筋兩個方程,三個未知數(shù),無法求解。截面尺寸及材料強度已定,先應(yīng)充分發(fā)揮混凝土的作用,不足部分才用受壓鋼筋As來補充。令x=xb=bh0這樣才能使As+As最省。將As代入求得As:【例5-5】一矩形梁截面尺寸b×h＝250×500mm，承受的彎矩M＝280kN·m。該梁混凝土強度等級為C30，鋼筋采用HRB335級鋼筋，所處環(huán)境類別為一類。求該梁所需配置的受壓鋼筋截面面積As'和受拉鋼筋截面面積As。情況II:已知M,bh,fc,fy,fy’,As’，求As。由于As’已知，只有兩個未知數(shù)As和x，兩個方程可以直接求解。驗算適用條件當2asxbh0bx≥

2as'xb

h0x≥

2as'說明給定的As太少,會形成超筋破壞，此時應(yīng)舍棄給定的As，按As未知的情況分別求As及As。當

>b說明As過大,受壓鋼筋應(yīng)力達不到fy，此時可偏安全的:取：當x<2a's【例5-6】一矩形梁截面尺寸b×h＝250×500mm，承受的彎矩M＝300kN·m，在混凝土受壓區(qū)配置3φ16鋼筋。已知該梁混凝土強度等級為C25，鋼筋采用HRB335級鋼筋，所處環(huán)境類別為一類，求該梁所需配置受拉鋼筋截面面積As。【補充例】矩形梁截面尺寸b×h＝250×500mm，承受的彎矩M＝150kN·m，在混凝土受壓區(qū)配置2φ20鋼筋。已知該梁混凝土強度等級為C30，鋼筋采用HRB500級鋼筋，所處環(huán)境類別為一類，求該梁所需配置受拉鋼筋截面面積As。雙筋矩形截面的應(yīng)力圖形也可以采用分解的辦法求解：＋＋(a)(b)(c)α1fcbxMα1fcasxasAsfyAsfyM1asAsfyh0–asAs1fyasAs1fyAshxbAshAsAs1bhAs2bxM2α1fch0–x/2xAs2fy二、截面復核:已知：bh,fc,fy,fy,As,As。求：Mu當2asxbh0驗算適用條件截面處于超筋狀態(tài),應(yīng)取x＝ξbh0

,求得：當x>bh0，截面此時As并未充分利用，可取當x<2as，【例5-7】一矩形梁截面尺寸b×h＝200×450mm，縱向受拉鋼筋為3B25,受壓鋼筋為2φ16，承受的彎矩M＝110kN·m。已知該梁混凝土強度等級為C20，鋼筋采用HRB335級鋼筋，所處環(huán)境類別為一類。驗算此梁截面是否安全。1.受彎構(gòu)件單筋矩形截面設(shè)計時，若＞b，如何處理？截面復核時，若＞b又如何處理？2.何時采用雙筋截面？3.雙筋矩形截面正截面受彎承載力計算公式是什么？其適用條件是什么？思考題一、概述 矩形截面承載力計算時不考慮受拉區(qū)砼的貢獻，可以將此部分挖去,以減輕自重,提高有效承載力。5.3.5單筋T形截面受彎構(gòu)件正截面承載力計算圖5-30T形截面示意圖◆受壓翼緣越大，對截面受彎越有利(x減小，內(nèi)力臂增大）◆但試驗和理論分析均表明，整個受壓翼緣混凝土的壓應(yīng)力增長并不是同步的?！粢砭壧幍膲簯?yīng)力與腹板處受壓區(qū)壓應(yīng)力相比，存在滯后現(xiàn)象。◆隨距腹板距離越遠，滯后程度越大，受壓翼緣壓應(yīng)力的分布是不均勻的?！粲嬎闵蠟楹喕捎行б砭墝挾萣f’

,認為在bf’

范圍內(nèi)壓應(yīng)力為均勻分布，bf’范圍以外部分的翼緣則不考慮。◆有效翼緣寬度也稱為翼緣計算寬度。◆它與翼緣厚度h'f

、梁的寬度l0、受力情況(單獨梁、整澆肋形樓蓋梁)等因素有關(guān)。情況T形、I形截面倒L形截面肋形梁（板）獨立梁肋形梁（板）1按計算跨度l0考慮l0/3l0/3l0/62按梁（縱肋）凈距sn考慮b＋sn—b＋sn/23按翼緣高度hf′考慮hf′/h0≥0.1—b＋12hf′—0.1＞hf′/h0≥0.05b＋12hf′b＋6hf′b＋5hf′hf′/h0＜0.05b＋12hf′bb＋5hf′表5-6T形、I形及倒L形截面受彎構(gòu)件翼緣計算寬度b’f

二、基本公式與適用條件第一類T形截面：中和軸在翼緣高度范圍內(nèi),即

xhf(圖a)第二類T形截面：中和軸在梁肋內(nèi)部通過,即

x>hf(圖b)(a)(b)hfhbfbfxhfxbbASASh????此時的平衡狀態(tài)可以作為第一,二類T形截面的判別條件：兩類T型截面的界限狀態(tài)是x=hfhfh0–hf/2α1fcbfhb???x=hf中和軸判別條件：截面復核時:截面設(shè)計時:1.雙筋矩形截面設(shè)計和復核時，若驗算適用條件出現(xiàn)

>b應(yīng)分別如何處理？2.雙筋矩形截面設(shè)計和復核時，若驗算適用條件出現(xiàn)x<2as，應(yīng)分別如何處理？3.如何判別第一類、第二類T形截面？思考題第一類T形截面的計算公式:與bf'h的矩形截面相同:適用條件:(一般能夠滿足，可不驗算)ρ≥ρmin第二類T形截面：=+第二類T形截面的計算公式:適用條件:(一般能夠滿足，可不驗算)ρ≥ρmin三、基本公式的應(yīng)用截面設(shè)計截面復核判別條件：截面復核時:截面設(shè)計時:截面設(shè)計---已知：b,h,bf',hf',fc,fy,求As首先判斷T形截面的類型第一類T形截面第二類T形截面按單筋矩形截面設(shè)計選擇鋼筋直徑和根數(shù),布置鋼筋驗算ρ≥

ρmin第一類T形截面：公式中b用bf’代替即可！按單筋矩形截面bf’

×h設(shè)計驗算=x/h0

b第二類T形截面滿足不滿足超筋，加大截面尺寸或提高砼強度等級，重算?！纠?-8】一T形梁截面尺寸b＝250mm，h＝650mm，bf′＝600mm，hf′＝120mm，承受的彎矩M＝350kN·m。已知該梁混凝土強度等級為C25，鋼筋采用HRB335級鋼筋，所處環(huán)境類別為一類。求所需受拉鋼筋截面面積As?！纠磕砊形梁截面尺寸b＝250mm，h＝700mm，bf′＝600mm，hf′＝100mm，承受的彎矩M＝510kN·m。已知該梁混凝土強度等級為C30，鋼筋采用HRB335級鋼筋，所處環(huán)境類別為一類。求所需受拉鋼筋截面面積As。截面復核---已知：b,h,bf’,hf’,fc,fy,As，求Mu首先判斷T形截面的類型第一類T形截面第二類T形截面按bf′×h的單筋矩形截面計算Mu先驗算ρ≥ρmin滿足不滿足少筋梁，不安全，應(yīng)修改設(shè)計或進行加固公式中b用bf’代替即可！第一類T形截面：驗算=x/h0

b第二類T形截面滿足不滿足超筋梁，取=b【例】某T形梁截面尺寸b＝250mm，h＝600mm，bf′＝500mm，hf′＝100mm，配4φ25受拉鋼筋。已知該梁混凝土強度等級為C20，鋼筋采用HRB335級鋼筋，所處環(huán)境類別為一類。試計算該梁能承受的極限彎矩Mu。1.第一類T形截面設(shè)計和截面復核方法。

2.第二類T形截面設(shè)計和截面復核方法。思考題一、適筋梁正截面受彎的試驗研究hasbAsh0§5.3.2受彎構(gòu)件正截面受力性能§5.3.6受彎構(gòu)件斜截面承載力計算

在受彎構(gòu)件的剪彎區(qū)段，在M、V作用下，有可能發(fā)生斜截面破壞。斜截面破壞：

斜截面受剪破壞——通過抗剪計算來滿足受剪承載力要求；

斜截面受彎破壞——通過滿足構(gòu)造要求來保證受彎承載力要求。斜截面開裂前的應(yīng)力分析斜裂縫的形成當主拉應(yīng)力超過混凝土復合受力下的抗拉強度時，就會出現(xiàn)與主拉應(yīng)力跡線大致垂直的裂縫。抵抗主拉應(yīng)力的鋼筋：

彎起鋼筋箍筋腹筋斜截面配筋的形式梁中設(shè)置鋼筋承擔開裂后的拉力：箍筋、彎起筋、縱筋、架立筋–––形成鋼筋骨架，如圖所示。有腹筋梁：箍筋、彎起鋼筋（斜筋）、縱筋無腹筋梁：縱筋····彎終點彎起點彎起筋縱筋箍筋架立筋ash0Asvssb......剪跨比反映了截面上正應(yīng)力和剪應(yīng)力的相對比值，梁中彎矩和剪力的組合情況。一.

無腹筋梁的受剪破壞形態(tài)剪跨比的定義廣義剪跨比：計算剪跨比：斜截面受剪破壞形態(tài)1.無腹筋梁斜截面受剪破壞的主要形態(tài)斜拉破壞、剪壓破壞、斜壓破壞（1）斜壓破壞λ<1

破壞特征：在梁腹中垂直于主拉應(yīng)力方向，先后出現(xiàn)若干條大致相互平行的腹剪斜裂縫，梁的腹部被分割成若干斜向的受壓短柱。隨著荷載的增大，混凝土短柱沿斜向最終被壓酥破壞?？辜舫休d力取決于混凝土的抗壓強度

（2）斜拉破壞λ>3

破壞特點：首先在梁的底部出現(xiàn)垂直的彎曲裂縫；隨即，其中一條彎曲裂縫很快地斜向伸展到梁頂?shù)募泻奢d作用點處，形成所謂的臨界斜裂縫，將梁劈裂為兩部分而破壞，同時，沿縱筋往往伴隨產(chǎn)生水平撕裂裂縫?？辜舫休d力取決于混凝土的抗拉強度（3）剪壓破壞1＜λ＜3

破壞特點：首先在剪跨區(qū)出現(xiàn)數(shù)條短的彎剪斜裂縫，其中一條延伸最長、開展較寬的裂縫成為臨界斜裂縫；臨界斜裂縫向荷載作用點延伸，使混凝土受壓區(qū)高度不斷減小，導致剪壓區(qū)混凝土達到復合應(yīng)力狀態(tài)下的極限強度而破壞。

抗剪承載力取決于混凝土在復合應(yīng)力下的抗壓強度。斜拉破壞剪壓破壞斜壓破壞受剪破壞均屬于脆性破壞，其中斜拉破壞最明顯，斜壓破壞次之，剪壓破壞最緩慢。承載能力：斜壓>剪壓>斜拉斜截面破壞的F-f曲線2.影響無腹筋梁斜截面承載力的主要因素

?剪跨比λ，在一定范圍內(nèi)，?混凝土強度等級?

縱筋配筋率

，抗剪承載力c

，抗剪承載力，抗剪承載力二.有腹筋梁的斜截面受剪破壞形態(tài)1.配置箍筋抗剪=

(a)單肢箍

(b)雙肢箍

(c)四肢箍箍筋的肢數(shù)衡量配箍量大小的指標–配箍率Asv1ssbAsv－配置在同一截面內(nèi)箍筋各肢的全部截面面積。Asv1－單肢箍筋的截面面積；圖1配箍率n––箍筋的肢數(shù)，一般取n＝2，當b400mm時

n=4，。s—沿構(gòu)件長度方向箍筋的間距；b—梁的寬度。2.有腹筋梁的破壞形態(tài)配箍率sv很低，或間距S較大且較大的時候；sv很大，或很小(1)斜向壓碎，箍筋未屈服；配箍和剪跨比適中，破壞時箍筋受拉屈服，剪壓區(qū)壓碎，斜截面承載力隨sv及fyv的增大而增大。?斜拉破壞：?

斜壓破壞：?

剪壓破壞：3.有腹筋梁斜截面受剪承載力的主要因素

隨著剪跨比λ的增加，梁的破壞形態(tài)按斜壓（λ＜1）、剪壓（1＜λ＜3

）和斜拉（λ

>3）的順序演變，其受剪承載力則逐步減弱。當λ

>3時，剪跨比的影響不明顯。2).混凝土強度等級梁斜壓破壞時，受剪承載力取決于混凝土的抗壓強度；梁斜拉破壞時，受剪承載力取決于混凝土的抗拉強度；剪壓破壞時，混凝土強度的影響則居于上述兩者之間。

1).剪跨比λ3).配箍率和箍筋強度在右圖中橫坐標為配箍率ρsv與箍筋強度fyv的乘積，縱坐標VU/bh0稱為名義剪應(yīng)力，即所用在垂直截面有效面積bh0上的平均剪應(yīng)力。由圖中可見梁的斜截面受剪承載力隨配箍率和箍筋強度的增大而提高，兩者呈線性關(guān)系。4）.縱筋配筋率縱筋的受剪產(chǎn)生了銷栓力，所以縱筋的配筋越大，梁的受剪承載力也就提高。5）.斜截面上的骨料咬合力斜裂縫處的骨料咬合力對無腹筋梁的斜截面受剪承載力影響較大。（1）尺寸的影響：截面尺寸大的構(gòu)件，破壞時的平均剪應(yīng)力比尺寸小的構(gòu)件要降低。試驗表明，其他參數(shù)保持不變時梁高擴大四倍，受剪承載力下降25%~40%。（2）形狀的影響：增加翼緣寬度（T形梁）及梁寬可相應(yīng)提高受剪承載力。6）.截面尺寸和形狀工程設(shè)計中除板類外，一般的受彎構(gòu)件均需配置腹筋。無腹筋梁是不允許采用的，因此應(yīng)進行有腹筋梁斜截面受剪承載力的計算。三、受彎構(gòu)件斜截面承載力計算公式V≤0.7bh

ftbh0當h0＜800mm時，取h0=800mm當h0＞2000mm時，取h0=2000mm1.不配置腹筋的一般板類受彎構(gòu)件板類構(gòu)件通常承受的荷載不大，剪力較小，一般不必進行斜截面承載力的計算，也不配箍筋和彎起鋼筋。但是，當板上承受的荷載較大時，需要對其斜截面承載力進行驗算。

βh面高度影響系數(shù)：2.梁類受彎構(gòu)件斜截面承載力計算公式我國《混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范》中所規(guī)定的計算公式是根據(jù)剪壓破壞形態(tài)而建立的。考慮了的平衡條件，并引入一些試驗參數(shù)及基本假設(shè)。1、基本假設(shè)（1）剪壓破壞時，斜裂縫相交的箍筋和彎起鋼筋的拉應(yīng)力都達到其屈服強度；（2）剪壓破壞時，不考慮斜裂縫處的骨料咬合力和縱筋的銷栓力；（3）為計算公式應(yīng)用簡便，僅在計算梁受集中荷載作用為主的情況下，才考慮剪跨比。α

Vu–––梁斜截面破壞時所承受的總剪力；

Vc–––混凝土剪壓區(qū)所承受的剪力；

Vsv–––與斜裂縫相交的箍筋所承受的剪力；

Vsb–––與斜裂縫相交的彎起鋼筋所承受的剪力。（4）剪壓破壞時，斜裂縫所承受的剪力由三部分組成，見右示：Vu＝Vc+Vsv+VsbVcs＝Vc+VsvVu＝Vcs+VsbVuVcVsvVsb受剪承載力的組成在進行斜截面抗剪計算時，構(gòu)件斜截面上的最大剪力設(shè)計值V應(yīng)滿足下列公式要求：當僅配置箍筋時V≤Vu＝VcsV≤Vu＝Vcs+Vsb當配置箍筋和彎起鋼筋時Vcs和Vsb如何計算？對于矩形、T形和I形截面的獨立梁，一般情況下剪力Vcs應(yīng)按下述公式計算：

集中荷載作用下的矩形截面、T形、工形截面獨立簡支梁(包括多種荷載作用，其中集中荷載對支座截面產(chǎn)生的剪力值占總剪力值的75％以上的情況)的剪力Vcs應(yīng)按下述公式計算：

λ

–––計算截面剪跨比，＝a/h0；

a–––計算截面至支座截面或節(jié)點邊緣的距離；λ

=1.5～3，λ＜1.5時，取λ=1.5；

λ＞3時，取λ=3。對于彎起鋼筋所能夠承受的剪力Vsb按下式計算：Vsb=0.8fy·Asb·sinVsb

——與斜裂縫相交的彎起鋼筋垂直分量承擔的剪力；fy

——彎起鋼筋的抗拉強度設(shè)計值；Asb

——彎起鋼筋的截面面積；α

——彎起鋼筋與梁軸線夾角，一般取45°，當梁高h＞800mm時，取60°；0.8

——應(yīng)力不均勻系數(shù)，用來考慮靠近剪壓區(qū)的彎起鋼筋在斜截面破壞時，可能達不到鋼筋抗拉強度設(shè)計值。有腹筋梁的斜截面受剪破壞形態(tài)與無腹筋梁一樣：斜壓破壞、剪壓破壞和斜拉破壞三種。在工程設(shè)計時應(yīng)設(shè)法避免。剪壓破壞

—通過斜截面受剪承載力計算來防止；斜壓破壞

—通常用限制截面尺寸的條件來防止；斜拉破壞

—用滿足最小配箍率條件及構(gòu)造要求來防止.四、公式的適用條件1、截面限制條件◆當配箍率超過一定值后，則在箍筋屈服前，斜壓混凝土已壓壞，故可取斜壓破壞作為受剪承載力的上限。◆斜壓破壞取決于混凝土的抗壓強度和截面尺寸?！?/p>

《規(guī)范》是通過控制受剪截面剪力設(shè)計值不大于斜壓破壞時的受剪承載力來防止由于配箍率而過高產(chǎn)生斜壓破壞。1、截面限制條件◆為防止斜壓破壞，受剪截面應(yīng)符合下列截面限制條件：–––薄腹梁V≤0.2βcfcbh0–––一般梁V≤0.25βcfcbh0

V—剪力設(shè)計值；

hw—截面的腹板高度，矩形截面取有效高度，T形截面取有效高度減去翼緣高度，工形截面取腹板凈高；βc—混凝土強度影響系數(shù)，不超過C50時，取βc

=1.0，當砼強度等級為C80時，取βc

=0.8，其間按直線內(nèi)插法取用。按線性差值取用

hw—截面的腹板高度，矩形截面取有效高度，T形截面取有效高度減去翼緣高度，工形截面取腹板凈高。h0h0h0hfhwhhfhfhw(a)

hw=h0

(b)

hw=h0–hf

(c)

hw=h0–hf–

hf

hw取值示意圖2、最小配箍率及配箍構(gòu)造◆當配箍率小于一定值時，斜裂縫出現(xiàn)后，箍筋因不能承擔斜裂縫截面混凝土退出工作釋放出來的拉應(yīng)力，而很快達到屈服?！舢敿艨绫容^大或箍筋數(shù)量過少、間距過大時，可能產(chǎn)生斜拉破壞?！魹榉乐惯@種少筋破壞，《規(guī)范》規(guī)定當V>0.7ftbh0時，配箍率應(yīng)滿足表1梁中箍筋最大間距smax

表2梁中箍筋最小直徑dmin