第五章受弯构件的斜截面 承载力 √概述 √斜裂缝、剪跨比及斜截面受剪破坏形态 斜截面受剪破坏的主要影响因素 斜截面受剪承载力的计算公式与适用范围 √斜截面受剪承载力计算方法和步骤 保证斜截面受弯承载力的构造措施
第五章 受弯构件的斜截面 承载力 ✓ 概述 ✓ 斜裂缝、剪跨比及斜截面受剪破坏形态 ✓ 斜截面受剪破坏的主要影响因素 ✓ 斜截面受剪承载力的计算公式与适用范围 ✓ 斜截面受剪承载力计算方法和步骤 ✓ 保证斜截面受弯承载力的构造措施
5.1概述 在主要承受弯矩 的区段内,产生正 区剪弯段纯弯段剪弯段截面受弯破坏 而在剪力和弯矩 共同作用的支座附 近区段内,则会产 生斜截面受剪破坏 或斜截面受弯破坏
5.1 概述 在主要承受弯矩 的区段内，产生正 截面受弯破坏； 而在剪力和弯矩 共同作用的支座附 近区段内，则会产 生斜截面受剪破坏 或斜截面受弯破坏。 剪弯段 纯弯段 剪弯段
5.2斜裂缝、剪跨比及斜截面受剪破坏 形态 5.2.1斜裂缝的形成 斜裂缝是因梁中弯矩和剪力产生的主拉应变超过 混凝土的极限拉应变而出现的。斜裂缝主要有两类: 腹剪斜裂缝和弯剪斜裂缝。 在中和轴附近,正应力小, 剪应力大,主拉应力方向大致为 45°。当荷载增大,拉应变达到 混凝土的极限拉应变值时,混凝 土开裂,沿主压应力迹线产生腹 部的斜裂缝,称为腹剪斜裂缝 腹剪斜裂缝 腹剪斜裂缝中间宽两头细,呈枣核形,常见于薄腹 梁中,如图所示
5 .2 .1 斜裂缝的形成 斜裂缝是因梁中弯矩和剪力产生的主拉应变超过 混凝土的极限拉应变而出现的。斜裂缝主要有两类： 腹剪斜裂缝和弯剪斜裂缝。 5.2 斜裂缝、剪跨比及斜截面受剪破坏 形态 在中和轴附近，正应力小， 剪应力大，主拉应力方向大致为 45° 。当荷载增大，拉应变达到 混凝土的极限拉应变值时，混凝 土开裂，沿主压应力迹线产生腹 部的斜裂缝，称为腹剪斜裂缝。 腹剪斜裂缝中间宽两头细，呈枣核形，常见于薄腹 梁中，如图所示。 腹剪斜裂缝
在剪弯区段截面的下边缘,主拉应力还是水平向 的。所以,在这些区段仍可能首先出一些较短的垂直 裂缝,然后延伸成斜裂缝,向集中荷载作用点发展, 这种由垂直裂缝引伸而成的斜裂缝的总体,称为弯剪 斜裂缝,这种裂缝上细下宽,是最常见的,如下图所 弯剪斜裂缝
在剪弯区段截面的下边缘，主拉应力还是水平向 的。所以，在这些区段仍可能首先出一些较短的垂直 裂缝，然后延伸成斜裂缝，向集中荷载作用点发展， 这种由垂直裂缝引伸而成的斜裂缝的总体，称为弯剪 斜裂缝，这种裂缝上细下宽，是最常见的，如下图所 示。 弯剪斜裂缝
5.2.2剪跨比 剪跨比λ为集中荷载到临近支座的距离a与梁截面 有效高度h的比值,即=a/ho 某截面的广乂剪跨比为该截面上弯矩M与剪力和截 面有效高度乘积的比值,即λ=M(Who)。 剪跨比反映了梁中正应力与剪应力的比值。 1、承受集中荷载时,λ= M 2、承受均布荷载时,设β为计算截面离支座的距 离,则 M B-B27 2B ho
5 .2 .2 剪跨比 剪跨比λ为集中荷载到临近支座的距离a与梁截面 有效高度h0的比值，即λ＝a/ h0 。 某截面的广义剪跨比为该截面上弯矩M与剪力和截 面有效高度乘积的比值，即 λ＝M/ （Vh0）。 剪跨比反映了梁中正应力与剪应力的比值。 1、承受集中荷载时， 0 h0 a Vh M = = 2、承受均布荷载时，设βl为计算截面离支座的距 离，则 0 2 0 1 2 h l Vh M − − = =
5.2.3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 I)斜拉破坏:当剪跨比较大(λ>3)时,或箍筋配置不 足时出现。此破坏系由梁中主拉应力所致,其特点是斜 裂缝一岀现梁即破坏,破坏呈明显脆性,类似于正截面 承载力中的少筋破坏。其特点是当垂直裂缝一出现,就 迅速向受压区斜向伸展,斜截面承载力随之丧失。 斜拉破坏
5 .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 1)斜拉破坏：当剪跨比较大(λ>3)时，或箍筋配置不 足时出现。此破坏系由梁中主拉应力所致，其特点是斜 裂缝一出现梁即破坏，破坏呈明显脆性，类似于正截面 承载力中的少筋破坏。其特点是当垂直裂缝一出现，就 迅速向受压区斜向伸展，斜截面承载力随之丧失。 斜拉破坏
2)斜压破坏:当剪跨比较小(λ<1)时,或箍筋配置过 多时易出现。此破坏系由梁中主压应力所致,类似于正 截面承载力中的超筋破坏,表现为混凝土压碎,也呈明 显脆性,但不如斜拉破坏明显。这种破坏多数发生在剪 力大而弯矩小的区段,以及梁腹板很薄的T形截面或工 字形截面梁内。破坏时,混凝土被腹剪斜裂缝分割成若 干个斜向短柱而被压坏,破坏是突然发生。 斜压破坏
2)斜压破坏：当剪跨比较小(λ<1)时，或箍筋配置过 多时易出现。此破坏系由梁中主压应力所致，类似于正 截面承载力中的超筋破坏，表现为混凝土压碎，也呈明 显脆性，但不如斜拉破坏明显。这种破坏多数发生在剪 力大而弯矩小的区段，以及梁腹板很薄的T形截面或工 字形截面梁内。破坏时，混凝土被腹剪斜裂缝分割成若 干个斜向短柱而被压坏，破坏是突然发生。 斜压破坏
3)剪压破坏:当剪跨比一般(1<<3时,箍筋配置适 中时出现。此破坏系由梁中剪压区压应力和剪应力联合 作用所致,类似于正截面承载力中的适筋破坏,也属脆 性破坏,但脆性不如前两种破坏眀显。其破坏的特征通 常是,在剪弯区段的受拉区边缘先出现一些垂直裂缝, 它们沿竖向延伸一小段长度后,就斜向延伸形成一些斜 裂缝,而后又产生一条贯穿的较宽的主要斜裂缝,称为 临界斜裂缝,临界斜裂缝岀现后迅速延伸,使斜截面剪 压区的高度缩小,最后导致剪压区的混凝土破坏,使斜 截面丧失承载力。 剪压破坏
3)剪压破坏：当剪跨比一般(1<λ<3)时，箍筋配置适 中时出现。此破坏系由梁中剪压区压应力和剪应力联合 作用所致，类似于正截面承载力中的适筋破坏，也属脆 性破坏，但脆性不如前两种破坏明显。其破坏的特征通 常是，在剪弯区段的受拉区边缘先出现一些垂直裂缝， 它们沿竖向延伸一小段长度后，就斜向延伸形成一些斜 裂缝，而后又产生一条贯穿的较宽的主要斜裂缝，称为 临界斜裂缝，临界斜裂缝出现后迅速延伸，使斜截面剪 压区的高度缩小，最后导致剪压区的混凝土破坏，使斜 截面丧失承载力。 剪压破坏
如图为三种破坏形态的 荷载挠度(F∫)曲线图,从0 图中曲线可见,各种破坏形 斜压破坏 态的斜截面承载力各不相同, 斜压破坏时最大,其次为剪 剪压破坏 压,斜拉最小。它们在达到 峰值荷载时,跨中挠度都不 斜拉破坏 大,破坏后荷载都会迅速下 降,表明它们都属脆性破坏 类型,而其中尤以斜拉破坏 为甚 设计中斜压破坏和斜拉破坏主要靠构造要求来避 免,而剪压破坏则通过配箍计算来防止
设计中斜压破坏和斜拉破坏主要靠构造要求来避 免，而剪压破坏则通过配箍计算来防止。 如图为三种破坏形态的 荷载挠度（F-f）曲线图，从 图中曲线可见，各种破坏形 态的斜截面承载力各不相同， 斜压破坏时最大，其次为剪 压，斜拉最小。它们在达到 峰值荷载时，跨中挠度都不 大，破坏后荷载都会迅速下 降，表明它们都属脆性破坏 类型，而其中尤以斜拉破坏 为甚。 f F0 剪压破坏 斜拉破坏 斜压破坏
2、有腹筋梁的斜截面受剪破坏形态 与无腹筋梁类似,有腹筋梁的斜截面受剪破坏形 态主要有三种:斜压破坏、剪压破坏和斜拉破坏 当λ>3,且箍筋配置的数量过少,将发生斜拉破 坏;如果λ>3,箍筋的配置数量适当,则可避免斜拉破 坏,而发生剪压破坏;剪跨比较小或箍筋的配置数量 过多,会发生斜压破坏 对有腹筋梁来说,只要截面尺寸合适,箍筋数量 适当,剪压破坏是斜截面受剪破坏中最常见的一种破 坏形式
2、有腹筋梁的斜截面受剪破坏形态 与无腹筋梁类似，有腹筋梁的斜截面受剪破坏形 态主要有三种：斜压破坏、剪压破坏和斜拉破坏。 当λ>3，且箍筋配置的数量过少，将发生斜拉破 坏；如果λ>3，箍筋的配置数量适当，则可避免斜拉破 坏，而发生剪压破坏；剪跨比较小或箍筋的配置数量 过多，会发生斜压破坏。 对有腹筋梁来说，只要截面尺寸合适，箍筋数量 适当，剪压破坏是斜截面受剪破坏中最常见的一种破 坏形式