第五章 钢筋混凝土梁05（课件）《建筑结构》同步教学（化工版）

第五章 钢筋混凝土梁 目录 第一节 单筋矩形截面梁正截面承载力计算 第二节 双筋矩形截面梁正截面承载力计算 第三节 单筋T形截面正截面承载力计算 第四节 梁的斜截面承载力计算 第五节 梁的抗扭承载力计算 第六节 变形及裂缝宽度验算 第四节　梁的斜截面承载力计算 1.斜截面承载力计算的原因 一般而言，在荷载作用下，受弯构件不仅在各个截面上引起弯矩Ｍ，同时还产生剪力V。在弯曲正应力和剪应力共同作用下，受弯构件将产生与轴线斜交的主拉应力和主压应力。由于混凝土抗压强度较高，受弯构件一般不会因主压应力而引起破坏。但当主拉应力超过混凝土的抗拉强度时，混凝土便沿垂直于主拉应，并沿其垂直方向出现斜裂缝。进而可能发生斜截面破坏。斜截面破坏通常较为突然，具有脆性性质，其危险性更大。 所以，钢筋混凝土受弯构件除应进行正截面承载力计算外，还须对弯矩和剪力共同作用的区段进行斜截面承载力计算。 2.斜截面承载力计算的内容 梁的斜截面承载能力包括斜截面受剪承载力和斜截面受弯承载力。在实际工程设计中，斜截面受剪承载力通过计算配置腹筋来保证，而斜截面受弯承载力则通过构造措施来保证。 3.3.1 抗弯构件斜截面受剪破坏形态 1.斜拉破坏 （1）产生条件 箍筋配置过少，且剪跨比较大（λ＞3） （2）破坏特征 一旦出现斜裂缝，与斜裂缝相交的箍筋应力立即达到屈服强度，箍筋对斜裂缝发展的约束作用消失，随后斜裂缝迅速延伸到梁的受压区边缘，构件裂为两部分而破坏。 2.剪压破坏 （1）产生条件 箍筋适量，且剪跨比适中（λ＝１～3）。 （2）破坏特征 与临界斜裂缝相交的箍筋应力达到屈服强度，最后剪压区混凝土在正应力和剪应力共同作用下达到极限状态而压碎。 3.斜压破坏 （1）产生条件 箍筋配置过多过密，或梁的剪跨比较小(λ＜1）时。 （2）破坏特征 剪弯段腹部混凝土被压碎，箍筋应力尚未达到屈 服强度。 结论：剪压破坏通过计算避免，斜压破坏和斜拉破坏分别通过采用截面限制条件与按构造要求配置箍筋来防止。剪压破坏形态是建立斜截面受剪承载力计算公式的依据。 3.3.2.斜截面受剪承载力计算的基本公式 1. 影响斜截面受剪承载力的主要因素 （1）剪跨比λ 当λ≤3时，斜截面受剪承载力随λ增大而减小。当λ＞3时，其影响不明显。 （2）混凝土强度 混凝土强度越高，受剪承载力越大。 （3）配箍率ρsv （3.3.1） 式中 Asv── 配置在同一截面内箍筋各肢的全部截面面 积：Asv ＝nAsv1，其中n为箍筋肢数，Asv1 为单肢箍筋的截面面积； b ──矩形截面的宽度，T形、I形截面的腹板宽度； s ──箍筋间距。 梁的斜截面受剪承载力与ρsv呈线性关系，受剪承载力随 ρsv增大而增大。 （4）纵向钢筋配筋率 纵筋受剪产生销栓力，可以限制斜裂缝的开展。梁的斜截面受剪承载力随纵向钢筋配筋率增大而提高。 除上述因素外，截面形状、荷载种类和作用方式等对斜截面受剪承载力都有影响。 在影响斜截面受剪承载力诸因素中，剪跨比λ、配箍率ρsv 是最主要的因素。 2.基本公式 受弯构件斜截面受剪承载力可表示为3项相加的形式（图3.3.3），即 Vu =Vc + Vsv + Vsb （3.3.2） 以Vcs =Vc+Vs来表达混凝土和箍筋总的受剪承载力， Vu =Vcs + Vsb （3.3.3） 《混凝土规范》给出了以下斜截面受剪承载力计算公式。 （1）仅配箍筋的受弯构件 ① 矩形、T形及I形截面一般受弯构件 （3.3.4） ② 集中荷载作用下（包括作用多种荷载，其中集中荷 载对支座截面或节点边缘所产生的剪力占该截面总剪力值75%以上的情况）的独立梁 （3.3.5） 式中ft ──混凝土轴心抗拉强度设计值； Asv──配置在同一截面内箍筋各肢的全部截面面积： Asv ＝nAsv1，其中n为箍筋肢数，Asv1 为单肢箍筋的截面面积； s ──箍筋间距； fyv ──箍筋抗拉强度设计值； λ── 计算截