第5章受剪性能

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1、第五章 受弯构件斜截面受剪承载力第五章第五章 受弯构件斜截面承载力计算受弯构件斜截面承载力计算Shear Strength of Beam第五章 受弯构件斜截面受剪承载力第五章 受弯构件斜截面受剪承载力Questions1 Whats about the failure pattern when shear and moment are combined?2 How to reinforce the beam to resist shear force?3 What factors have influence on the shear strength?4 How to use the sh

2、ear strength?5 What about the shear reinforcement detailing?第五章 受弯构件斜截面受剪承载力第五章 受弯构件斜截面受剪承载力本章基本要求1 、掌握受弯构件斜截面的受力特点、破坏形态和影响斜截面承载力的主要因素。2、掌握无腹筋梁和有腹筋梁的斜截面承载能力计算方法。3、掌握无腹筋梁和有腹筋梁的斜截面承载能力计算公式的适用条件。4、掌握防止斜截面破坏的一般构造要求。5、掌握材料抵抗矩的概念和做法、以及受弯纵筋的弯起和截断的构造规定。第五章 受弯构件斜截面受剪承载力钢筋混凝土受弯构件在荷载作钢筋混凝土受弯构件在荷载作用下，同时产生弯矩和剪力。

3、用下，同时产生弯矩和剪力。在主要承受弯矩的区段，产生在主要承受弯矩的区段，产生正截面受弯破坏。正截面受弯破坏。而在剪力和弯矩共同作用的区而在剪力和弯矩共同作用的区段，则会产生段，则会产生斜截面受剪破坏斜截面受剪破坏或或斜截面受弯破坏斜截面受弯破坏，剪切破坏剪切破坏为脆性破坏为脆性破坏。5.1 5.1 概述概述M = VaM 图+PPaaV = +PV = -PV 图+-第五章 受弯构件斜截面受剪承载力第五章 受弯构件斜截面受剪承载力箍筋箍筋stirrup弯起钢筋弯起钢筋bent-up bar腹筋腹筋shear reinforcement第五章 受弯构件斜截面受剪承载力 抗剪钢筋抗剪钢筋第五章

4、受弯构件斜截面受剪承载力 抗剪钢筋抗剪钢筋 腹筋腹筋 1.1.箍筋箍筋: :(1).位置位置:垂直于梁的纵向轴线每间隔一定距离而设垂直于梁的纵向轴线每间隔一定距离而设置置.(2).作用作用: a.提供一定的抗剪承载力；提供一定的抗剪承载力；b.与梁的纵向钢筋和架立钢筋绑扎或焊接在一起形与梁的纵向钢筋和架立钢筋绑扎或焊接在一起形成梁的钢筋骨架成梁的钢筋骨架.2.2.弯起钢筋弯起钢筋: : 斜筋斜筋 (1).位置位置:由梁的纵向受拉钢筋在梁的支座附近按照由梁的纵向受拉钢筋在梁的支座附近按照一定的角度弯折至梁的上部一定的角度弯折至梁的上部.(2).作用作用: a.协助箍筋承受较大的剪力协助箍筋承受较

5、大的剪力. b.借助其一定的延伸长度抵抗梁的负弯矩借助其一定的延伸长度抵抗梁的负弯矩.第五章 受弯构件斜截面受剪承载力第五章 受弯构件斜截面受剪承载力受弯构件根据是否配置腹筋分为受弯构件根据是否配置腹筋分为: :1.1.有腹筋梁有腹筋梁: :(1).概念概念: 同时配有纵向钢筋、箍筋和弯起钢筋的梁同时配有纵向钢筋、箍筋和弯起钢筋的梁.(2).应用应用:往往应用于跨度较大、承受荷载较大的梁往往应用于跨度较大、承受荷载较大的梁.2.2.无腹筋梁无腹筋梁: :(1).概念概念: 仅配有纵向钢筋的梁仅配有纵向钢筋的梁.(2).应用应用:跨度较小、承受荷载较小的梁跨度较小、承受荷载较小的梁.工程中除高度

6、很小的梁外工程中除高度很小的梁外, ,一般均应设计成有腹筋梁一般均应设计成有腹筋梁. . 第五章 受弯构件斜截面受剪承载力第五章 受弯构件斜截面受剪承载力设计应解决的问题设计应解决的问题u确定合理的截面尺寸确定合理的截面尺寸. .u确定需配置腹筋的数量确定需配置腹筋的数量. .u满足有关构造措施要求满足有关构造措施要求. . 第五章 受弯构件斜截面受剪承载力第五章 受弯构件斜截面受剪承载力5.2 5.2 无腹筋梁斜截面的受力特点和破坏形态无腹筋梁斜截面的受力特点和破坏形态u在较小荷载作用下在较小荷载作用下, , 梁处于整体工作阶段梁处于整体工作阶段, ,此时可将钢筋此时可将钢筋混凝土梁视为匀质

7、弹性体混凝土梁视为匀质弹性体, ,按一般材料力学公式分析其应力按一般材料力学公式分析其应力. .u随着荷载的增加，主拉应力和主压应力的组合超过混凝土随着荷载的增加，主拉应力和主压应力的组合超过混凝土在拉压应力状态下的强度时，将出现斜裂缝。在拉压应力状态下的强度时，将出现斜裂缝。1 1、无腹筋梁斜裂缝出现前的应力状态、无腹筋梁斜裂缝出现前的应力状态 第五章 受弯构件斜截面受剪承载力第五章 受弯构件斜截面受剪承载力第五章 受弯构件斜截面受剪承载力斜裂缝出现前斜裂缝出现前剪力由整个截面承担剪力由整个截面承担支座附近截面支座附近截面a-a的钢筋的钢筋应力应力s ss与该截面的弯矩与该截面的弯矩Ma成正

8、比；成正比；MaMbaa第五章 受弯构件斜截面受剪承载力两类主要斜裂缝两类主要斜裂缝腹剪斜裂缝：腹剪斜裂缝：a.a.形成形成: : 首先在梁中和轴附近出现大致与中和轴首先在梁中和轴附近出现大致与中和轴成倾角的斜裂缝成倾角的斜裂缝,随着荷载的增加随着荷载的增加,裂缝沿裂缝沿主压应力迹线方向分别向支座和集中荷主压应力迹线方向分别向支座和集中荷载作用点延伸载作用点延伸.b.b.特点特点: : 中间宽两头细中间宽两头细 弯剪斜裂缝弯剪斜裂缝a.a.形成形成: :在梁底首先因弯矩的作用而出现垂直裂在梁底首先因弯矩的作用而出现垂直裂缝缝,随着荷载的增加随着荷载的增加,初始垂直裂缝逐渐初始垂直裂缝逐渐向上发

9、展向上发展,随着主拉应力方向的改变而发随着主拉应力方向的改变而发生倾斜生倾斜,向集中荷载作用点延伸向集中荷载作用点延伸.b.b.特点特点: : 下宽上细下宽上细2 2、无腹筋梁斜裂缝出现后的应力状态、无腹筋梁斜裂缝出现后的应力状态 第五章 受弯构件斜截面受剪承载力斜裂缝处受力分析斜裂缝处受力分析 第五章 受弯构件斜截面受剪承载力斜裂缝上端混凝土截面承受的斜裂缝上端混凝土截面承受的剪力剪力 ；斜裂缝交界面骨料的咬合与摩斜裂缝交界面骨料的咬合与摩擦作用传递的剪力，擦作用传递的剪力，随斜裂缝的随斜裂缝的开展而逐渐降低。开展而逐渐降低。 纵向钢筋的销栓作用传递的剪纵向钢筋的销栓作用传递的剪力，力，随沿

10、纵筋的劈裂裂缝的开展随沿纵筋的劈裂裂缝的开展而逐渐降低。而逐渐降低。斜裂缝上端混凝土截面承受的斜裂缝上端混凝土截面承受的压力。压力。 纵向受拉钢筋的拉力。纵向受拉钢筋的拉力。荷载产生的剪力荷载产生的剪力. aaVcVaVdMaMbbb第五章 受弯构件斜截面受剪承载力第五章 受弯构件斜截面受剪承载力销栓作销栓作用用Vd使纵筋周围的混凝使纵筋周围的混凝土产生土产生撕裂裂缝撕裂裂缝，削弱混凝土，削弱混凝土对纵筋的锚固作用。对纵筋的锚固作用。Vd，TaTbTbMaMb第五章 受弯构件斜截面受剪承载力斜裂缝出现后，斜裂缝出现后，剪压区剪压区面积小于面积小于梁全截面面积，剪应力和正应力梁全截面面积，剪应力

11、和正应力都将增大。都将增大。截面截面a-a 的钢筋应力的钢筋应力s ss取决于取决于临临界斜裂缝顶点截面界斜裂缝顶点截面b-bb-b处的处的Mb，即与即与Mb成正比成正比。aaMaMbbbVc第五章 受弯构件斜截面受剪承载力azbsssMVaA zA zs第五章 受弯构件斜截面受剪承载力因此，斜裂缝出现使因此，斜裂缝出现使支座附支座附近的近的s ss与跨中截面的与跨中截面的s ss相近，相近，这对纵筋的锚固提出更高的这对纵筋的锚固提出更高的要求。要求。梁由原来的梁由原来的梁传力机制梁传力机制变变成成拉杆拱传力机制。拉杆拱传力机制。aaMaMbbbVc第五章 受弯构件斜截面受剪承载力第五章 受弯