受弯构件斜截面承载力的计算和构造

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1、受弯构件斜截面承载力的计算和构造1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还有可能在剪力和弯矩共同作用的支座附近区段内，会沿着斜向裂缝发生斜截面受剪破坏或斜截面受弯破坏。工程设计中，斜截面受剪承载力是由计算来满足的，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。因此，在保证受弯构件正截面受弯承载力的同时，还要保证斜截面承载力，即斜截面受剪承载力和斜截面受弯承载力。为了防止梁沿斜裂缝破坏，应使梁具有

2、一个合理的截面尺寸，并配置必要的腹筋(下图)。1斜裂缝2剪跨比右图为一简支梁承载及裂缝示意图。图中，集中力到临近支座的距离a称为剪跨，剪跨a与梁截面有效高度h0的比值，用λ表示，。对矩形截面梁，截面上的正应力σ和剪应力τ可表达为：可见，剪跨比λ反映了截面上正应力σ和剪应力τ的相对比值，在一定程度上也反映了截面上弯矩与剪力的相对比值。它对梁的斜截面受剪破坏形态和斜截面受剪承载力、有着极为重要的影响。3斜截面受剪破坏的三种主要状态受弯构件斜截面承载力的计算和构造1钢筋混凝土受弯构件在主要承受弯矩的区段内，会

3、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还有可能在剪力和弯矩共同作用的支座附近区段内，会沿着斜向裂缝发生斜截面受剪破坏或斜截面受弯破坏。工程设计中，斜截面受剪承载力是由计算来满足的，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。因此，在保证受弯构件正截面受弯承载力的同时，还要保证斜截面承载力，即斜截面受剪承载力和斜截面受弯承载力。为了防止梁沿斜裂缝破坏，应使梁具有一个合理的截面尺寸，并配置必要的腹筋(下图)。1斜裂缝2剪跨比右图为一简支梁承

4、载及裂缝示意图。图中，集中力到临近支座的距离a称为剪跨，剪跨a与梁截面有效高度h0的比值，用λ表示，。对矩形截面梁，截面上的正应力σ和剪应力τ可表达为：可见，剪跨比λ反映了截面上正应力σ和剪应力τ的相对比值，在一定程度上也反映了截面上弯矩与剪力的相对比值。它对梁的斜截面受剪破坏形态和斜截面受剪承载力、有着极为重要的影响。3斜截面受剪破坏的三种主要状态1、无腹筋梁的斜截面受剪破坏形态--与λ有关系(1)斜压破坏(λ<1)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

5、时，混凝土被腹剪斜裂缝分割成若干个斜向短柱而压坏，破坏是突然发生的。(2)剪压破坏(1λ3)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。(3)斜拉破坏(λ>3)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。破坏荷载与出现斜裂缝时的荷载很接近，破坏过程急骤，破坏前梁变形亦小，具有很明显

6、的脆性。2.有腹筋梁的斜截面受剪破坏形态配置箍筋的有腹筋梁，它的斜截面受剪破坏形态与无腹筋梁一样，也有斜压破坏、剪压破坏和斜拉破坏三种。这时，除了剪跨比对斜截面破坏形态有右图斜截面破坏的F-f曲线要影响以外，箍筋的配置数量对破坏形态也有很大的影响。斜拉破坏：当λ3，且箍筋配置数量过少时。剪压破坏：当λ3,箍筋配置数量适当时。斜压破坏：箍筋配置数量过多时。最常见的一种破坏形态。4带拉杆的梳形拱模型解释简支梁斜截面受剪机理的结构模型已有多种，这里讲述三种：带拉杆的梳形拱模型、拱形桁架模型、桁架模型。用于无腹

7、筋梁。这种力学模型把梁的下部看成是被斜裂缝和垂直裂缝分割成一个个具有自由端的梳状齿，梁的上部与纵向受拉钢筋则形成带有拉杆的变截面两铰拱，如右图所示。梳状齿的齿根与拱内圈相连，齿相当一悬臂梁。齿的受力情况如右图所示，其上作用有：1)纵筋的拉力zj和zk。两者数量不等，ZkZj；2)纵筋的销栓力Vk和Vj。这是由于斜裂缝两边的混凝土上下错动，使纵筋受剪而引起的；3)裂缝间的骨料咬合力Sj和Sk。这些力使梳状齿的根部产生了弯矩m、轴力n和剪力v,m,v主要与纵筋的拉力差及销栓力平衡，n则主要与咬合力平衡。随着

8、斜裂缝的逐渐加宽，咬合力下降，沿纵筋保护层混凝土有可能被劈裂，钢筋的销栓力也会逐渐减弱，这时，梳状齿的作用将相应减小，梁上的荷载绝大部分由上部拱体承担，拱的受力如右图。这一带拉杆的拱体，拱顶是斜裂缝以上的残余剪压区，纵筋是拉杆，拱顶到支座间的斜向受压混凝土则为拱体。当拱顶承载力不足时，将发生剪压或斜拉破坏，当拱体的受压承载力不足时，将发生斜压破坏。右图中的点划线为拱体的压力线。在剪跨区段内的大部分截面，特别是靠近支座的截面，例如J-J'，基