第六章受弯构件斜.

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1、第六章第六章 受弯构件斜截面承载力计算受弯构件斜截面承载力计算v由材力,梁中要产生剪应力和弯曲正应力,进而产生主应力(主拉应力和主压应力),由于混凝土的抗拉强度低,主拉区混凝土会在主拉应力作用下开裂.通常主拉应力是斜的,垂直于主拉应力方向的裂缝也是斜的,称为斜斜裂缝裂缝,相关的承载力计算,称为斜截面承载力计算.v受弯构件的抗剪能力很大程度取决于混凝土的抗拉强度和抗压强度，因此，构件破坏时延性小，通常是脆脆性性的，并且斜裂缝产生后构件中的应力状态很复杂，传统匀质弹性体中的剪应力的平截面假定不再适用。v因此，在受弯构件设计中，要防止斜截面破坏先于正截面受弯破坏，即符合“强剪弱弯”的原则。6.1斜裂

2、缝的形成斜裂缝的形成v如图简支梁，作用有两个对称的集中荷载,集中荷载之间的BC 段只有弯矩(当忽略自重时)没有剪力,称为纯弯段.AB 和CD 段既有弯矩又有剪力,称为剪弯段. v由于正应力和剪应力的共同作用,产生主拉应力和主压应力,分别为:v主应力作用方向与梁纵轴线的夹角为:v各点主应力方向连成的曲线称为主应力迹线。v按上述公式计算所得的主应力迹线(实线表示主拉应力迹线,虚线表示主压应力迹线)如图。v 在纯弯段(BC 段),因为剪力为零,剪应力为零,主应力即弯曲正应力,方向(与梁纵轴线夹角为零)为水平方向.最大主拉应力出现在截面的下缘. v 在弯剪段(AB 和CD 段)主拉应力方向有两种:在受

3、拉区边缘,由于剪应力为零,主拉应力即是弯曲拉应力,方向为水平方向;在受拉区的其他位置,既有弯曲正应力,又有剪应力,主拉应力方向是倾斜的.v在弯剪段(AB和CD段), 如果受拉边缘的主拉应力最大,则裂缝将从这里开始,方向为竖直方向,并斜向向上发展,这样的斜裂缝称为弯剪斜裂缝;v对工字形截面梁,受拉翼缘与腹板(梁肋)交界处,既有较大的弯曲正应力,又有较大的剪应力,其主拉应力有可能大于受拉边缘的主拉应力(弯曲拉应力),在这种情况下,斜裂缝将在受拉翼缘与腹板交界处开始出现,并斜向向上向下延伸(至受拉边缘时变为竖直),这样的斜裂缝称为腹剪斜裂缝。v斜裂缝出现后,梁上的应力状态都发生了很大变化. v为了防

4、止受弯构件沿斜裂缝发生破坏，除了要求构件有合理的截面尺寸外，如图所示，通常配置一定的箍筋箍筋与纵筋和架立钢筋组成刚劲的骨架，箍筋的作用是承受主承受主拉应力拉应力，阻止斜裂缝开展。当构件承受的剪力较大时，通过计算，可以在弯矩较小的区段把纵筋弯起（称为弯起钢筋），或者采用单独放置的斜钢筋（称为鸭筋）防止斜截面破坏，箍筋和弯起钢筋统称为腹筋腹筋。6.2无腹筋梁斜截面受剪性能无腹筋梁斜截面受剪性能v为了探讨钢筋混凝土梁斜截面受剪破坏特性,在试验研究和理论分析中,经常把无腹筋梁(试验梁仍按构造要求配置箍筋,因为少,故不考虑其作用)作为出发点.v6.2.1 无腹筋梁斜裂缝出现前后的受力特点无腹筋梁斜裂缝出

5、现前后的受力特点v在斜裂缝出现前，剪力基本由全截面混凝土承担，钢筋混凝土梁不是匀质体,要用材料力学公式计算其应力,就必须将钢筋和混凝土这两种材料换算成同一种材料 ,即用换算截面的方法来计算。v斜裂缝出现后，梁中应力状态发生很大变化，具体表现在：v1、在斜裂缝出现前，剪力基本由全截面混凝土承担，在斜裂缝出现后，剪力主要由斜裂缝顶部混凝土剪压区承担。 v2、斜裂缝出现后，引起纵筋应力显著增大。v3、梁中应力状态的变化，使梁的传力机制变成了拉杆拱传力机制。6.2.2剪力传递机构（略）剪力传递机构（略）v6.2.3 无腹筋梁斜截面破坏形态无腹筋梁斜截面破坏形态v影响无腹筋简支梁斜截面承载力的主要因素有

6、剪跨比、混凝土强度和纵筋配筋率。v剪跨比=M/(VH)=a/h0越大,弯矩的影响越大,越有可能因抗弯强度不足而破坏,试验表明,当剪跨比大于6 时,梁通常不会被剪坏而由正截面抗弯控制。v剪跨比越小,剪力的影响越大,越有可能因抗剪强度不足而破坏.试验表明,当剪跨比小于6 时,才有可能发生剪坏(斜截面破坏).v斜截面剪坏又分三种情况:斜拉破坏、斜压破坏、剪压破坏。v1、斜压破坏、斜压破坏(3)v斜裂缝方向(大致沿支座到集中荷载作用点的连线方向)与梁纵轴线之间的夹角很小,一出现裂缝，就很快形成临界裂缝，属受拉脆性破坏。v3剪压破坏剪压破坏(13)v斜裂缝出现后，部分荷载通过拱作用传递到支座，随荷载增加