1、 本 章 主 要 内 容 本 章 主 要 内 容 受弯构件受剪性能的试验研究受弯构件受剪性能的试验研究 斜截面受剪承载力计算斜截面受剪承载力计算 偏心受力构件的受剪承载力偏心受力构件的受剪承载力 构件斜截面受剪性能与设计 构件构件：受弯构件（重点）：受弯构件（重点） 偏心受力构件偏心受力构件 斜截面承载力斜截面承载力 斜截面斜截面受剪承载力受剪承载力计算（重点）计算（重点） 箍筋、弯起钢筋（横向钢筋、腹筋）数量箍筋、弯起钢筋（横向钢筋、腹筋）数量 斜截面斜截面受弯承载力受弯承载力构造构造 纵筋的截断、弯起位置纵筋的截断、弯起位置 思路思路：试验研究：试验研究 破坏机理破坏机理 受剪承载力公式受
2、剪承载力公式应用应用 半理论半经验公式：半理论半经验公式：斜截面；扭曲截面斜截面；扭曲截面 受剪性能（受剪性能（7.2）受剪承载力计算受剪承载力计算（7.3）应用（应用（7.4） 斜截面受弯承载力（斜截面受弯承载力（7. 5）偏心受力构件斜截面承载力偏心受力构件斜截面承载力 （7.7） 梁的箍筋和弯起钢筋梁的箍筋和弯起钢筋 斜截面的概念斜截面的概念 腹筋的概念腹筋的概念 梁的箍筋和弯起钢筋梁的箍筋和弯起钢筋( (横向钢筋，腹筋横向钢筋，腹筋) ) 纵向受拉钢筋纵向受拉钢筋 箍筋箍筋 弯起钢筋弯起钢筋 架立钢筋架立钢筋 斜截面的概念斜截面的概念 在弯矩和剪力或弯矩在弯矩和剪力或弯矩、轴力轴力、剪
3、力共同作用的区段内常剪力共同作用的区段内常 出现斜裂缝出现斜裂缝，并可能沿并可能沿斜截面发生破坏斜截面发生破坏。这种破坏往往比这种破坏往往比 较突然较突然，缺乏明显的预兆缺乏明显的预兆。因此因此，必须保证构件的斜截面必须保证构件的斜截面 承载力承载力。 腹筋腹筋 无腹筋简支梁的受剪性能无腹筋简支梁的受剪性能 有腹筋简支梁的受剪性能（重点）有腹筋简支梁的受剪性能（重点） 影响斜截面受剪承载力的因素分析（重点）影响斜截面受剪承载力的因素分析（重点） 斜裂缝形成前斜裂缝形成前的应力状态的应力状态 7.2.1 无腹筋简支梁的受剪性能 P P b h h0 弯矩图弯矩图 剪力图剪力图 弯剪段弯剪段 斜裂
4、缝形成前的应力状态斜裂缝形成前的应力状态 7.2.1 无腹筋简支梁的受剪性能 在弹性阶段在弹性阶段 ctEct c s s E E cst sE A Es 1 A 弹性阶段的应力分析弹性阶段的应力分析 b h 0 0 0 0 bI VS I My 2 2 tp 42 1 2 2 cp 42 1 12 arctan () 2 y0 主拉应力主拉应力 主压应力主压应力 主应力与主应力与 纵轴夹角纵轴夹角 斜裂缝形成前的应力状态斜裂缝形成前的应力状态 7.2.1 无腹筋简支梁的受剪性能 P P 1 1 1 tp cp 45o tp cp 45o 2 2 2 2 2 tp cp 45o 1 2 3 I
5、 I 3 3 3 3 3 主拉应力迹线主拉应力迹线 主压应力迹线主压应力迹线 斜裂缝的形成斜裂缝的形成 7.2.1 无腹筋简支梁的受剪性能 P P 垂直裂缝垂直裂缝 弯剪斜裂缝弯剪斜裂缝 主拉应力超过混主拉应力超过混 凝土的抗拉强度时，凝土的抗拉强度时， 将出现斜裂缝。将出现斜裂缝。 弯剪区段截面下弯剪区段截面下 边缘的主拉应力仍为边缘的主拉应力仍为 水平，在这些区段一水平，在这些区段一 般先出现垂直裂缝，般先出现垂直裂缝， 随着荷载的增大，垂随着荷载的增大，垂 直裂缝将斜向发展，直裂缝将斜向发展， 形成形成弯剪斜裂缝弯剪斜裂缝。 P P 腹剪斜裂缝腹剪斜裂缝 由于腹板很薄由于腹板很薄，且该处
6、剪应力较大且该处剪应力较大，故斜裂缝首故斜裂缝首 先在梁腹部中和轴附近出现先在梁腹部中和轴附近出现，随后向梁底和梁顶斜随后向梁底和梁顶斜 向发展向发展，这种斜裂缝称为这种斜裂缝称为腹剪斜裂缝腹剪斜裂缝。 矩形截面梁矩形截面梁 字形截面梁字形截面梁 P P 斜裂缝形成后斜裂缝形成后的应力状态的应力状态 7.2.1 无腹筋简支梁的受剪性能 Z A A MA MB DC C S Vd A a S As A C C 0 0 0 V X Y MV a D V T Z T B 纵筋的销栓作用纵筋的销栓作用 a 骨料咬合力骨料咬合力 截面的平衡方程截面的平衡方程 斜裂缝形成后的斜裂缝形成后的梁应力状态的变化
7、梁应力状态的变化 7.2.1 无腹筋简支梁的受剪性能 斜裂缝出现前斜裂缝出现前，剪力剪力VA由全截面承受由全截面承受，斜裂斜裂 缝形成后缝形成后，VA全由斜裂缝上端砼残余面抵抗全由斜裂缝上端砼残余面抵抗。 由由VA和和VC所组成的力偶须由纵筋拉力所组成的力偶须由纵筋拉力Ts和砼和砼 压力压力Dc组成的力偶来平衡组成的力偶来平衡。故剪力故剪力VA不仅引起不仅引起Vc ，还引起还引起Ts和和Dc，致使裂缝上端砼残余面既受剪致使裂缝上端砼残余面既受剪 又受压又受压，称称剪压区剪压区。 由于剪压区的面积远小于全截面面积由于剪压区的面积远小于全截面面积，因而因而 斜裂缝出现后斜裂缝出现后剪压区的剪压区的
8、剪应力显著增大剪应力显著增大；同时；同时剪剪 压区的压区的压应力也显著增大压应力也显著增大。 在斜裂缝出现前在斜裂缝出现前，截面截面BB处纵筋的拉应力由该截面处的弯矩处纵筋的拉应力由该截面处的弯矩MB所决所决 定定。在斜裂缝形成后在斜裂缝形成后，截面截面BB处的纵筋拉应力则由截面处的纵筋拉应力则由截面AA处的弯矩处的弯矩MA所所 决定决定。由于由于MAMB，所以斜截面形成后所以斜截面形成后，穿过斜裂缝的穿过斜裂缝的纵筋的拉应力将突纵筋的拉应力将突 然增大然增大。 A A DC C S A a B MA MB B 剪压区剪压区 7.2.2 有腹筋简支梁的受剪性能 受剪性能因素分析受剪性能因素分析
9、 截面尺寸，材料强度，腹筋数量，截面尺寸，材料强度，腹筋数量， 应力状态（弯矩与剪力的相对大小）应力状态（弯矩与剪力的相对大小）剪跨比剪跨比 剪跨比剪跨比 7.2.2 有腹筋简支梁的受剪性能 梁的受剪性能与截面上的梁的受剪性能与截面上的 和和 的相对比值有关的相对比值有关。 矩形截面矩形截面 梁的梁的广义剪广义剪 跨比跨比 l l 1 2 0 M bh 2 0 V bh 1 20 M Vh 0 M Vh l l a a 1 M =V 1 A B 2 M =V 2 V A B V a A F 2 3 F 1 F 1 a 2 B 矩形截面矩形截面 梁的梁的计算剪计算剪 跨比跨比 l l 0 1 1
10、11 100 A A MV aa V hV hh l l 0 2 222 200 B B MV aa V hV hh l l 0 a h l l 只能计算集中荷载作用下，距支座最近荷载处截面只能计算集中荷载作用下，距支座最近荷载处截面 的剪跨比，不能计算复杂荷载作用下的剪跨比（如的剪跨比，不能计算复杂荷载作用下的剪跨比（如F3） 7.2.2 有腹筋简支梁的受剪性能 剪跨比剪跨比：梁截面上正应力与剪应力的相对大小（弯矩与梁截面上正应力与剪应力的相对大小（弯矩与 剪力的相对大小）剪力的相对大小） 广义剪跨比广义剪跨比：计算任意荷载作用下，任意截面的剪跨比：计算任意荷载作用下，任意截面的剪跨比 计算
11、剪跨比计算剪跨比：只能计算集中荷载作用下，距支座最近的集：只能计算集中荷载作用下，距支座最近的集 中荷载作用点的剪跨比中荷载作用点的剪跨比 梁沿斜截面破坏的主要形态梁沿斜截面破坏的主要形态 7.2.2 有腹筋简支梁的受剪性能 剪压破坏剪压破坏 当梁的剪跨比适当当梁的剪跨比适当（13），同时梁内配置的腹筋数量又），同时梁内配置的腹筋数量又 过少时。过少时。 形态形态：斜裂缝一出现，很快形成临界斜裂缝，腹筋应力很快达：斜裂缝一出现，很快形成临界斜裂缝，腹筋应力很快达 到屈服强度，梁斜向被拉裂成两部分而突然破坏。到屈服强度，梁斜向被拉裂成两部分而突然破坏。 ll l l 简支梁斜截面受剪机理简支梁斜
12、截面受剪机理 7.2.2 有腹筋简支梁的受剪性能 F T T y Q y Q x Q x Q ,N M q 无腹筋梁无腹筋梁(剪跨剪跨 a 较大时较大时)的梳状齿块模型的梳状齿块模型 拱拱 齿齿 纵筋拉力纵筋拉力 销栓剪力销栓剪力 骨料咬合力骨料咬合力 拱齿界面的拱齿界面的 相互作用力相互作用力 a 齿上承受的主要荷载是作用在自由端的纵筋拉力差齿上承受的主要荷载是作用在自由端的纵筋拉力差T-T，梁的剪力梁的剪力 主要由齿的作用来承担主要由齿的作用来承担。 齿根部的混凝土承受齿根部的混凝土承受N、M、q所产生的应力所产生的应力。 7.2.2 有腹筋简支梁的受剪性能 无腹筋梁无腹筋梁(剪跨比剪跨比
13、13时时)的拱传力模型的拱传力模型 F F F F 主要内力通过主要内力通过临临 界斜裂缝上方的混界斜裂缝上方的混 凝土凝土拱体传递拱体传递。 部分内力经部分内力经下方下方 混凝土拱体混凝土拱体传递传递。 拱拱的内力通过的内力通过 销栓作用和骨料咬销栓作用和骨料咬 合作用传给合作用传给基本拱基本拱 体体I I再传到支座再传到支座。 拱体拱体I I接近荷载接近荷载 点附近的截面面积点附近的截面面积 最积而所受力最大最积而所受力最大 ，成为薄弱环节成为薄弱环节。 7.2.2 有腹筋简支梁的受剪性能 有腹筋梁的有腹筋梁的桁架与拱复合传递机构桁架与拱复合传递机构 V u V u V u V u 斜裂缝
14、间齿状体混凝土有如斜裂缝间齿状体混凝土有如斜斜 压腹杆压腹杆 箍筋的作用有如箍筋的作用有如竖向拉杆竖向拉杆 临界斜裂缝临界斜裂缝上部及受压区上部及受压区混凝混凝 土相当于土相当于受压弦杆受压弦杆 纵筋相当于纵筋相当于下弦拉杆下弦拉杆 箍筋将齿状体混凝土传来的荷箍筋将齿状体混凝土传来的荷 载悬吊到受压弦杆，增加了混载悬吊到受压弦杆，增加了混 凝土传递受压的作用凝土传递受压的作用 斜裂缝间的骨料咬合作用，还斜裂缝间的骨料咬合作用，还 将一部分荷载传递到支座（拱将一部分荷载传递到支座（拱 作用）作用） 7.2.3 影响受剪承载力的主要因素 剪跨比剪跨比 l l 剪跨比反映了截面上正应力剪跨比反映了截
15、面上正应力 和剪应力和剪应力 的相对关系；的相对关系； 剪跨比很小时剪跨比很小时，发生斜压破发生斜压破 坏；坏； 剪跨比较大时剪跨比较大时，发生斜拉破发生斜拉破 坏；坏； 它表明在梁截面尺寸它表明在梁截面尺寸、混凝混凝 土强度等级土强度等级、箍筋的配筋率和纵箍筋的配筋率和纵 筋的配筋率基本相同的条件下筋的配筋率基本相同的条件下， 剪跨比愈大剪跨比愈大，梁的受剪承载力愈梁的受剪承载力愈 低低。 4.0 1.0 2.0 4.0 0 3.0 2.0 6.0 8.0 l l=a/h0 0 u V bh 冶建院，同济冶建院，同济 建研院建研院 7.2.3影响受剪承载力的因素 混凝土强度混凝土强度 0.0
16、 2.0 20 0 10 30 40 50 fcu(N/mm2) Vc/(bh0)(N/mm2) l l=3,n=45 0.0 2.0 1.5 1.0 2.0 2.5 3.0 ft(N/mm2) Vc/(bh0)(N/mm2) l l=3,n=45 梁斜压破坏时梁斜压破坏时，受剪承载力取决于混凝土的抗压强度；斜拉破坏时受剪承载力取决于混凝土的抗压强度；斜拉破坏时， 受剪承载力取决于混凝土的抗拉强度；剪压破坏时受剪承载力取决于混凝土的抗拉强度；剪压破坏时，受剪承载力与混凝受剪承载力与混凝 土的压剪复合受力强度有关土的压剪复合受力强度有关。 梁的名义剪应力与混凝土梁的名义剪应力与混凝土抗压强度呈非
17、线性关系抗压强度呈非线性关系，与与抗拉强度呈线性抗拉强度呈线性 关系关系。 7.2.3影响受剪承载力的因素 箍筋的配筋率箍筋的配筋率r rsv和箍筋强度和箍筋强度fyv s b Asv1 Asv= 2Asv1 sv sv A bs r r 在配筋量适当的范围内在配筋量适当的范围内，箍筋配得愈多箍筋配得愈多，箍筋强度愈高箍筋强度愈高，梁的受剪承梁的受剪承 载力也愈大载力也愈大。 矩 形 截 面 的宽矩 形 截 面 的宽 度度，T形截面或形截面或 I形截面的腹板形截面的腹板 宽度宽度 纵向钢筋的配筋率纵向钢筋的配筋率r r 增加纵筋配筋率可提高梁的受剪承载力增加纵筋配筋率可提高梁的受剪承载力，两者
18、大致成线性关系两者大致成线性关系。 这是因为纵筋能抑制斜裂缝的开展和延伸这是因为纵筋能抑制斜裂缝的开展和延伸，使剪压区混凝土的面积增使剪压区混凝土的面积增 大大，从而提高剪压区混凝土承受的剪力；同时从而提高剪压区混凝土承受的剪力；同时，纵筋数量增大纵筋数量增大，其销栓其销栓 作用也随之增大作用也随之增大。 受剪承载力计算原则受剪承载力计算原则 仅配箍筋梁斜截面受剪承载力仅配箍筋梁斜截面受剪承载力 配有箍筋和弯起梁斜截面受剪承载力配有箍筋和弯起梁斜截面受剪承载力 公式的适用范围公式的适用范围 约束梁的受剪承载力约束梁的受剪承载力 按桁架模型推导的受剪承载力公式按桁架模型推导的受剪承载力公式 co
19、t svyv f b z r r svyvu AVf cot svyv z s A f z svyv A f fc 2 2 1 sin 1cot cossin c f b z 2 sin csvyv f bzf bzrr cot svyv f b zrr Vu Vu z svyv A f s Vu cot usvyv Vf bzrrcot1 c svyv f f r r svyv A f 按按剪压破坏模式剪压破坏模式建立斜截面受剪承载力计算公式建立斜截面受剪承载力计算公式 7.3.1 计算原则 斜压破坏斜压破坏是因梁截面尺寸过小而发生的是因梁截面尺寸过小而发生的，故可以用故可以用控制梁控制梁
20、截面尺寸截面尺寸不致过小加以防止；不致过小加以防止； 斜拉破坏斜拉破坏则是由于梁内配置的腹筋数量过少而引起的则是由于梁内配置的腹筋数量过少而引起的，因因 此用此用配置一定数量的箍筋和保证必要的箍筋间距配置一定数量的箍筋和保证必要的箍筋间距来防止这种破来防止这种破 坏的发生；坏的发生； 对于常见的对于常见的剪压破坏剪压破坏，通过通过受剪承载力计算受剪承载力计算给予保证给予保证。 混凝土结构设计规范混凝土结构设计规范的受剪承载力计算公式就是依据剪的受剪承载力计算公式就是依据剪 压破坏特征建立的压破坏特征建立的。 采用采用半理论半经验方法半理论半经验方法建立受剪承载力计算公式建立受剪承载力计算公式
21、7.3.1 计算原则 斜截面的受剪承载力的组成斜截面的受剪承载力的组成 Vu = Vc + Vsv + Vsb + Vd + Va DC C Vd Vu a sv s s sb 破坏截面的位置和倾角及剪压区破坏截面的位置和倾角及剪压区 面积难以确定面积难以确定，剪压区混凝土的剪剪压区混凝土的剪 力涉及到混凝土复合受力强度；纵力涉及到混凝土复合受力强度；纵 筋的销栓力和混凝土骨料的咬合力筋的销栓力和混凝土骨料的咬合力 又与诸多因素有关又与诸多因素有关。 Vu = Vcs + Vsb Vcs = Vc + Vsv 为简化计算为简化计算，混凝土规范混凝土规范采用半理论半经验的方法建采用半理论半经验的
22、方法建 立受剪承载力计算公式：混凝土立受剪承载力计算公式：混凝土、销栓力销栓力、骨料咬合力合并骨料咬合力合并。 仅配有箍筋梁的斜截面受剪承载力仅配有箍筋梁的斜截面受剪承载力Vcs 7.3.2 仅配有箍筋梁的斜截面受剪承载力 Vcs/bh0与砼抗拉强度与砼抗拉强度ft和配箍和配箍 强度强度r rsvfsv之间为线性关系之间为线性关系。 cs tcs 0 vyvvsv V ff bh r r cs t0 svy sv t cv v f V bff h r r 相对名义剪应力相对名义剪应力 配箍系数配箍系数 0.0 2.0 1.5 1.0 2.0 2.5 3.0 ft(N/mm2) Vc/(bh0)
23、(N/mm2) l l=3,n=45 3.0 2.0 a h =2.0 f =30.4N/mm2 cu 0 3.0 1.0 2.0 0 1.0 4.0 5.0 r rsvfyv Vc/(bh0)(N/mm2) 试 验 对 线 性 关 系 的 证 实 试 验 对 线 性 关 系 的 证 实 系数系数 cv ， ， sv与荷载形式和截与荷载形式和截 面形状等因素有关面形状等因素有关。混凝土规混凝土规 范范分分两种情况两种情况分别给出了受剪分别给出了受剪 承载力计算公式承载力计算公式。 仅配有箍筋梁的斜截面受剪承载力仅配有箍筋梁的斜截面受剪承载力Vcs 7.3.2 仅配有箍筋梁的斜截面受剪承载力 情
24、况一情况一：矩形：矩形、T形和形和I形截面一般受弯构件受剪承载力计算形截面一般受弯构件受剪承载力计算 scvv 0.7,1.00 svyv tt cs 0 0.7 f V f bhf r r sv ucst0yv0 0.7 A VVVf bhfh s 0.0 0.0 1.0 2.0 3.0 0.5 4.0 1.5 1.0 svyvt /ffr r cst0 /Vf bh 理论与试验值的比较理论与试验值的比较 I形截面和形截面和T形截面梁的斜截面受形截面梁的斜截面受 剪承载力计算与矩形截面梁采用相剪承载力计算与矩形截面梁采用相 同的计算公式，但梁截面宽度取腹同的计算公式，但梁截面宽度取腹 板宽度
25、。板宽度。 仅配有箍筋梁的斜截面受剪承载力仅配有箍筋梁的斜截面受剪承载力Vcs 7.3.2 仅配有箍筋梁的斜截面受剪承载力 情况二：情况二：集中荷载作用下的矩形集中荷载作用下的矩形、T形和形和I形截面独立梁斜截形截面独立梁斜截 面受剪承载力计算面受剪承载力计算。 scvv 1.75 ,1.0 1 l l svy cs t0 v t 1.75 1 f ff V bh r r l l ucs VVV sv t0yv0 1.75 1 A f bhfh sl l 适用条件：多种荷载作用下，其中集中荷载对支座截面或节点边缘所产生的剪适用条件：多种荷载作用下，其中集中荷载对支座截面或节点边缘所产生的剪 力
26、值占总剪力值的力值占总剪力值的75%以上时。以上时。 l l3.0时，取时，取3.0 1.0 0.0 0.0 4.0 3.0 2.0 7.0 6.0 5.0 9.0 8.0 0.5 1.0 1.5 2.0 2.5 3.0 3.5 简支梁简支梁, n=266 连续梁、约束梁连续梁、约束梁, n=141 fcu=14.4-92.9N/mm2 cst0 /Vf bh l l 集中荷载作用下无腹筋梁的相对受剪承载力集中荷载作用下无腹筋梁的相对受剪承载力 cst0 /1.75/1Vf bhl l 7.3.2 仅配有箍筋梁的斜截面受剪承载力 计算值与试验值比较计算值与试验值比较 7.3.2 仅配有箍筋梁的
27、斜截面受剪承载力 受剪承载力统一公式受剪承载力统一公式 当仅配置箍筋时，矩形、当仅配置箍筋时，矩形、T形和形和I形截面受弯构件的斜截面受形截面受弯构件的斜截面受 剪承载力应按下式计算：剪承载力应按下式计算： ：截面混凝土受剪承载力系数截面混凝土受剪承载力系数 对于对于一般受弯构件一般受弯构件取取0.7； 对对集中荷载作用下的独立梁集中荷载作用下的独立梁，取，取 cv v cscvt0yv0 s A Vf bhfh s cv 1.75 1 l 7.3.2 仅配有箍筋梁的斜截面受剪承载力 b: 矩形截面的宽度，矩形截面的宽度，T形截面或形截面或I形截面的形截面的腹板宽度腹板宽度 式（式（6.3.5
28、）适用于矩形、）适用于矩形、T形和形和I形截面的一般形截面的一般受弯构件受弯构件 式（式（6.3.6）适用于）适用于集中荷载作用下集中荷载作用下的矩形、的矩形、T形和形和I形截面形截面独独 立梁立梁 对于相同截面的梁，对于相同截面的梁，承受集中荷载作用时承受集中荷载作用时的斜截面受剪承载的斜截面受剪承载 力比承受均布荷载时的低。（弯矩最大与剪力最大发生在同力比承受均布荷载时的低。（弯矩最大与剪力最大发生在同 一截面）一截面） 不代表极限抗剪强度，也不是试验结果的统计平均值，而是不代表极限抗剪强度，也不是试验结果的统计平均值，而是 破坏强度的偏下限值破坏强度的偏下限值 。 第一项可理解为第一项可
29、理解为无腹筋梁的受剪承载力无腹筋梁的受剪承载力，但第二项，但第二项不能理解不能理解 为箍筋的受剪承载力为箍筋的受剪承载力，它是配箍筋后受剪承载力的提高值。，它是配箍筋后受剪承载力的提高值。 7.3.3 配有箍筋和弯起钢筋梁的斜截面受剪承载力 ysbssb 0.8sinAVf sv ut0yv0ysbcsv 0.8sin A VVf bhfhf A s Vu s s Asv Asb 弯起钢筋的抗拉强度设计值；弯起钢筋的抗拉强度设计值； 配置在同一弯起平面内配置在同一弯起平面内 的弯起钢筋的截面面积的弯起钢筋的截面面积 弯起钢筋与梁纵轴的夹角，一般取弯起钢筋与梁纵轴的夹角，一般取 45；当梁截面较
30、高时，可取；当梁截面较高时，可取 60； 应力不均匀折减系数。应力不均匀折减系数。 弯起钢筋的受剪承载力弯起钢筋的受剪承载力 配有箍筋和弯起钢筋梁的斜截面受剪承载力配有箍筋和弯起钢筋梁的斜截面受剪承载力 公式的上限公式的上限截面尺寸限制条件截面尺寸限制条件 7.3.4 公式的适用范围 取取斜压破坏斜压破坏作为受剪承载力的作为受剪承载力的 上限上限。 斜压破坏取决于混凝土的抗压斜压破坏取决于混凝土的抗压 强度和截面尺寸强度和截面尺寸。 防止斜压破坏的截面限制条件：防止斜压破坏的截面限制条件： 当当 4.0时，属于一般的梁，应满足时，属于一般的梁，应满足 w h b cc0 0.25Vf bh c
31、c0 0.025(14) w h Vf bh b 当当 6.0时，属于薄腹梁，应满足时，属于薄腹梁，应满足 w h b cc0 0.2Vf bh 当当4.0 6.0时，属薄腹梁，应满足时，属薄腹梁，应满足 w h b b hw hw hw 公式的下限公式的下限构造配箍条件构造配箍条件 7.3.4 公式的适用范围 如果梁内箍筋配置过少如果梁内箍筋配置过少，斜裂缝一出现斜裂缝一出现，箍筋应力会箍筋应力会 立即达到屈服强度甚至被拉断立即达到屈服强度甚至被拉断，导致突然发生的导致突然发生的斜拉破斜拉破 坏坏。为了避免这类破坏为了避免这类破坏，混凝土结构设计规范混凝土结构设计规范规定规定 了箍筋的最小配
32、筋率了箍筋的最小配筋率，即即 t sv,min yv 0.24 f f r r 当满足下列要求时，箍筋的构造要求当满足下列要求时，箍筋的构造要求 箍筋的构造要求箍筋的构造要求 7.3.4 公式的适用范围 cvt0 Vf bh 梁截面高度梁截面高度h 最最 大大 间间 距距 最最 小小 直直 径径 V0.7ft bh0 V0.7ft bh0 150h300 150 200 6 300h500 200 300 6 500h800 250 350 6 h800 300 400 8 当不满当不满足上式足上式时，除应按计算配箍外，还应满足时，除应按计算配箍外，还应满足上表上表的要求和的要求和最小配箍最小
33、配箍 率率的要求的要求 受力特点受力特点 有正负两个方向的弯矩并存在一个反弯点有正负两个方向的弯矩并存在一个反弯点 受剪承载力降低受剪承载力降低 影响受剪承载力的主要参数影响受剪承载力的主要参数 弯矩比弯矩比z z=|M-|/|M+| 7.3.5 连续梁、框架梁和外伸梁的斜截面受剪承载力 粘结裂缝粘结裂缝 斜裂缝斜裂缝 a 负弯矩区负弯矩区 理论反弯点理论反弯点 Dc Ds 正弯矩区正弯矩区 T M T1 T2 Dc 受剪承载力降低的原因受剪承载力降低的原因 内力重分布内力重分布 砼受压区高度减小，压应力与剪应力增大砼受压区高度减小，压应力与剪应力增大 砼规范砼规范的计算方法的计算方法 集中荷
34、载作用下集中荷载作用下 均布荷载作用下均布荷载作用下 约束梁的受剪承载力 计算剪跨比的数值大于广义剪跨比的数值计算剪跨比的数值大于广义剪跨比的数值 混凝土结构设计规范混凝土结构设计规范规定，对于以承受集中荷载为主的规定，对于以承受集中荷载为主的 矩形、矩形、T形和形和I形截面连续梁，仍用式（形截面连续梁，仍用式（6.3.6）进行受剪承载）进行受剪承载 力计算，但剪跨比用计算剪跨比（力计算，但剪跨比用计算剪跨比（= a/h0）。 00 1 (1) Ma Vhhz 厚板定义厚板定义 受在高层建筑中受在高层建筑中，基础底板和转换层板的厚度有时达基础底板和转换层板的厚度有时达13m甚至更大甚至更大，
35、水工水工、港工中的某些底板达港工中的某些底板达78m厚厚，此类板称为厚板此类板称为厚板。 7.3.6 板类构件的受剪承载力 厚板受剪的特点厚板受剪的特点 由于板类构件难于配置箍筋，所以这属于不配箍筋和弯起钢筋的无腹筋由于板类构件难于配置箍筋，所以这属于不配箍筋和弯起钢筋的无腹筋 板类构件的斜截面受剪承载力问题。板类构件的斜截面受剪承载力问题。 计算厚板的受剪承载力时，应考虑尺寸效应的影响。计算厚板的受剪承载力时，应考虑尺寸效应的影响。 受剪承载力计算方法受剪承载力计算方法 uht0 0.7VVf bh 1/4 h 0 800 h 截面高度影响系数，截面高度影响系数， 当当h02000mm时，取
36、时，取h0=2000mm。 计算截面的确定计算截面的确定 设计计算设计计算 算例算例 7.4.1 计算截面的确定 计算截面的确定计算截面的确定 支座边缘处的截面支座边缘处的截面 受拉区弯起钢筋受拉区弯起钢筋 弯起点处的截面弯起点处的截面 箍筋截面面积或间距改变处箍筋截面面积或间距改变处 腹板宽度改变处的截面。腹板宽度改变处的截面。 剪力计算值的取法剪力计算值的取法 V1 V2 V3 V1 V2 1cv0 0 svt yv nAVf bh sf h sb 0.8sin cs y VV A f 7.4.1 计算截面的确定 截面设计的步骤截面设计的步骤 求内力，绘制剪力图求内力，绘制剪力图 验算是否
37、满足截面限制条件验算是否满足截面限制条件 验算是否按计算配腹筋验算是否按计算配腹筋 计算腹筋计算腹筋 cc0 0.25Vf bh cc0 0.025(14) w h Vf bh b cc0 0.2Vf bh cvt0 Vf bh 已知已知: 截面尺寸和材料强度截面尺寸和材料强度 等，求箍筋和弯起钢筋。等，求箍筋和弯起钢筋。 否否 按构造和最小按构造和最小 配箍率配筋配箍率配筋 是是 抵抗弯矩图抵抗弯矩图 纵筋的弯起纵筋的弯起 纵筋的截断纵筋的截断 问题的提出 问题的提出问题的提出 J C C fy Asv C J V fy(As-Asb) z zsv z z uyysbsbsvsvyvbss
38、()AzA zMffzf AA 斜截面上所有力对受压区合力点取矩斜截面上所有力对受压区合力点取矩 斜截面斜截面末端末端CC上的正截面上的正截面 uys Mf Az 斜截面斜截面JC和正截面和正截面CC所承受的外弯所承受的外弯 矩均等于矩均等于Mc 按按Mmax配置的钢筋配置的钢筋As沿梁既不弯起也沿梁既不弯起也 不截断，则必满足斜截面抗弯要求。不截断，则必满足斜截面抗弯要求。 纵筋弯起或截断时纵筋弯起或截断时, 斜截面受弯承载力斜截面受弯承载力 可能小于正截面受弯承载力。可能小于正截面受弯承载力。 因此因此，在纵筋有弯起或截断的梁中在纵筋有弯起或截断的梁中， 必须考虑斜截面的受弯承载力问题必须
39、考虑斜截面的受弯承载力问题。 Mc Mmax 7.5.1 抵抗弯矩图 抵抗弯矩图抵抗弯矩图又称又称材料图材料图，它是按梁实际配置的纵向受力钢筋，它是按梁实际配置的纵向受力钢筋 所确定的各正截面所能抵抗的弯矩图形。所确定的各正截面所能抵抗的弯矩图形。 a c b d A B 纵向受力钢筋沿梁长不变化时的抵抗弯矩图纵向受力钢筋沿梁长不变化时的抵抗弯矩图 跨中最大弯矩计算，需跨中最大弯矩计算，需 配纵筋配纵筋2C C25+ 2C C22 Mmax rys0 1c () 2 ys f A Mf A h f b si rir s A MM A 1C C25 1C C22 1C C25 1C C22 1
40、1 2 2 3 3 4 4 如果全部纵筋沿梁长直如果全部纵筋沿梁长直 通通，并在支座处有足够锚并在支座处有足够锚 固长度时固长度时，则沿梁全长各则沿梁全长各 个正截面抵抗弯矩的能力个正截面抵抗弯矩的能力 相等相等，因而梁抵抗弯矩图因而梁抵抗弯矩图 为矩形为矩形abcd 充分利用点充分利用点 理论截断点理论截断点 7.5.1 抵抗弯矩图 a c b d A B 纵筋弯起时的抵抗弯矩图纵筋弯起时的抵抗弯矩图 1C C25 1C C22 1C C25 1C C22 在简支梁设计中，在简支梁设计中， 一般不宜在跨中截面一般不宜在跨中截面 将纵筋截断，而是在将纵筋截断，而是在 支座附近将纵筋弯起支座附近
41、将纵筋弯起 抗剪。抗剪。 由于在弯起过程中，弯筋对受压区合力点的力臂是逐渐减小由于在弯起过程中，弯筋对受压区合力点的力臂是逐渐减小 的，因而其抗弯承载力并不立即消失，而是逐渐减小，一直到弯的，因而其抗弯承载力并不立即消失，而是逐渐减小，一直到弯 筋穿过梁轴线基本上进入受压区后，才认为它的正截面抗弯作用筋穿过梁轴线基本上进入受压区后，才认为它的正截面抗弯作用 完全消失。完全消失。 7.5.1 抵抗弯矩图 纵筋被截断时的抵抗弯矩图纵筋被截断时的抵抗弯矩图 2C C18 1C C16 1C C16 设计弯矩图设计弯矩图 抵抗弯矩图抵抗弯矩图 但是但是，由于纵筋的弯起或截断多数是在弯剪段进行的由于纵筋
42、的弯起或截断多数是在弯剪段进行的，因而因而 在处理过程中不仅应满足正截面受弯承载力的要求在处理过程中不仅应满足正截面受弯承载力的要求，还要保证还要保证 斜截面的受弯承载力斜截面的受弯承载力。 正截面受弯承载正截面受弯承载 力而言，把纵筋在力而言，把纵筋在 不需要的地方弯起不需要的地方弯起 或截断是合理的。或截断是合理的。 而且从设计弯矩而且从设计弯矩 图与抵抗弯矩图的图与抵抗弯矩图的 关系来看，二者愈关系来看，二者愈 靠近，其经济效果靠近，其经济效果 愈好。愈好。 7.5.2 纵筋的弯起 保证正截面受弯承载力：抵抗弯矩图包在设计弯矩图的外面保证正截面受弯承载力：抵抗弯矩图包在设计弯矩图的外面
43、保证斜截面受剪承载力保证斜截面受剪承载力 保证斜截面受弯承载力保证斜截面受弯承载力 弯起点至充分利用点间的距离弯起点至充分利用点间的距离s1应大于或等于应大于或等于h0/2 弯筋与梁纵轴的交点应位于理论截断点以外弯筋与梁纵轴的交点应位于理论截断点以外 a c b d A B s1h0/2 弯筋与梁纵弯筋与梁纵 轴的交点应位于轴的交点应位于 理论截断点以外理论截断点以外 7.5.2 纵筋的弯起 s1h0/2的原因的原因 B A J C H O z a As-Asb s V B A C O C z s fyAs a V a s1+zcot s z As s1 ys V af Az ysbysb s
44、b ysysbsb () () s V af AAzf A z f Azf Azz 对对O点力矩平衡点力矩平衡 条件得正截面条件得正截面 CC受弯承载力受弯承载力 斜截面斜截面CHJ的的 受弯承载力受弯承载力 只有斜截面受弯承载只有斜截面受弯承载 力大于等于正截面时力大于等于正截面时 ，才能保证斜截面受，才能保证斜截面受 弯承载力。即弯承载力。即 sb zz sb1ss ( cot)sinzsz 1ss sincossz 由几何关系得由几何关系得 1ss (csccot)sz 故有故有 设计时设计时, ,取取s1h0/2 7.5.2 纵筋的截断 支座负弯矩钢筋的截断支座负弯矩钢筋的截断 a d
45、 20 l 1.2 20 d 0 h 或 0 a 1.2 h + l (c) 当当V0.7ftbh0时时 当当V0.7ftbh0时时 0 1.3 h 或 20 d + 1.7 h 1.2 l a 0 负弯矩区相对长度较大负弯矩区相对长度较大 悬臂梁的负弯矩钢筋悬臂梁的负弯矩钢筋 对较短的悬臂梁对较短的悬臂梁，全部上部钢筋伸至悬臂顶端全部上部钢筋伸至悬臂顶端，并向下弯折锚固并向下弯折锚固，锚固锚固 段的竖向投影长度不小于段的竖向投影长度不小于12d。 对较长的悬臂梁对较长的悬臂梁，应有不少于两根上部钢筋伸至悬臂梁外端应有不少于两根上部钢筋伸至悬臂梁外端，并按上述并按上述 规定向下弯折锚固；其余钢筋不应在梁的上部截断规定向下弯折锚固；其余钢筋不应在梁的上部截断，可分批向下弯折可分批向下弯折，锚锚 固在梁的受压区内固在梁的受压区内。弯折点位置可根据弯矩图确定；弯折角度为弯折点位置可根据弯矩图确定；弯折角度为45 5o o或或60 ；在受压区的锚固长度为；在受压区的锚固长度为10d。 受剪承载力
