第5章受弯构件的斜截面承载力 5.1概述 上一章讲了钢筋混凝土受弯构件在主要承受弯矩的区段内,会产生垂直裂缝, 如果正截面受弯承载力不够,将沿垂直裂缝发生正截面受弯破坏。钢筋混凝土受弯 构件在弯矩和剪力共同作用下,当正截面受弯承载力得到保证时,则有能产生斜截 面破坏。斜截面破坏包括斜截面受剪破坏和斜截面受弯破坏两方面。因此为了保证 受弯构件的承载力,除了进行正截面受弯承载力计算外,还必须进行斜截面受剪承 载力计算,同时斜截面受弯承载力则是通过对纵向钢筋和箍筋的构造要求来满足的 钢筋混凝土受弯构件在出现裂缝前的应力状态,由于它是两种不同材料组成的 非均质体,因而材料力学公式不能完全适用。但是当作用的荷载较小,构件内的应 力也较小,其拉应力还未超过混凝土的抗拉极限强度、亦即处于裂缝出现以前的I。 阶段状态时,则构件与均质弹性体相似,应力-应变基本成线性关系,此时其应力可 近似按一般材料力学公式来进行分析。在计算时可将纵向钢筋截面按其重心处钢筋 的拉应变取与同一高度处混凝土纤维拉应变相等的原则,由虎克定律换算成等效的 混凝土截面,得出一个换算截面,则截面上任意一点的正应力和剪应力分别按下式 计算,其应力分布见图5-1。 图5-1钢筋混凝土简支梁开裂前的应力状态 a)开裂前的主应力轨迹线:(b)换算截面:(c)正应力σ图:(d)剪应力τ图 Mi 正应力 (5-1) 剪应力 (5-2) bl 式中l——换算截面惯性矩 由于受弯构件纵向钢筋的配筋率一般不超过2%,所以按换算截面面积计算所得1 第 5 章 受弯构件的斜截面承载力 5． 1 概 述 上 一 章讲 了 钢筋 混 凝土 受 弯构 件 在主 要 承 受弯 矩 的区 段 内， 会 产生 垂 直裂 缝 ， 如 果正 截 面 受 弯承 载 力 不 够 ，将 沿 垂 直 裂缝 发 生 正 截面 受 弯 破 坏。 钢 筋 混 凝 土受 弯 构 件在 弯 矩 和 剪力 共 同 作 用 下， 当 正 截 面受 弯 承 载 力得 到 保 证 时， 则 有 能 产 生斜 截 面 破坏 。 斜 截 面破 坏 包 括 斜 截面 受 剪 破 坏和 斜 截 面 受弯 破 坏 两 方面 。 因 此 为 了保 证 受 弯构 件 的 承 载力 ， 除 了 进 行正 截 面 受 弯承 载 力 计 算外 ， 还 必 须进 行 斜 截 面 受剪 承 载力 计 算 ，同 时 斜截 面 受弯 承 载 力则 是 通过 对 纵向 钢 筋和 箍 筋的 构 造要 求 来满 足 的。 钢 筋 混凝 土 受弯 构 件在 出 现裂 缝 前的 应 力 状态 ，由 于它 是 两种 不 同材 料 组成 的 非 均质 体 ， 因 而材 料 力 学 公 式不 能 完 全 适用 。 但 是 当作 用 的 荷 载较 小 ， 构 件 内的 应 力也 较 小， 其 拉应 力 还未 超 过混 凝 土的 抗 拉极 限 强 度、 亦 即处 于 裂缝 出 现以 前 的 Ia 阶段 状 态时 ，则构 件 与均 质 弹性 体 相似 ，应 力-应 变基 本 成线 性 关 系，此时 其 应力 可 近 似按 一 般 材 料力 学 公 式 来 进行 分 析 。 在计 算 时 可 将纵 向 钢 筋 截面 按 其 重 心 处钢 筋 的 拉应 变 取 与 同一 高 度 处 混 凝土 纤 维 拉 应变 相 等 的 原则 ， 由 虎 克定 律 换 算 成 等效 的 混 凝土 截 面 ， 得出 一 个 换 算 截面 ， 则 截 面上 任 意 一 点的 正 应 力 和剪 应 力 分 别 按下 式 计算，其应力分布见图 5 -1。 图 5-1 钢筋混凝土简支梁开裂前的应力状态 （ a） 开 裂 前 的 主 应 力 轨 迹 线 ；（ b） 换 算 截 面 ；（ c） 正 应 力 σ 图 ；（ d） 剪 应 力 τ 图 正应 力 0 I My  = （5- 1） 剪应 力 bI 0 VS  = （5- 2） 式中 I0——换算截面惯性 矩 。 由于 受 弯构 件 纵 向钢 筋 的配 筋 率一般不超过 2%， 所以 按 换算 截 面 面积 计 算所 得