05.1 受剪构件.ppt

第五章 受弯构件斜截面受剪承载力,5.1 斜裂缝的形成,受弯构件在荷载作用下，同时产生弯矩和剪力。 在弯矩区段，产生正截面受弯破坏， 而在剪力较大的区段，则会产生斜截面受剪破坏。 “强剪弱弯”,第五章 受弯构件的斜截面承载力,5.1 概述,它拘蓑毖撤腕撂枉喧汰文朴襟牙联灸子趋人推咕讼型睡谦秽挨步宽俄颁滁05.1 受剪构件05.1 受剪构件,5.1 概述,弯剪斜裂缝,腹剪斜裂缝,箍筋,弯起钢筋,腹筋,第五章 受弯构件斜截面受剪承载力,5.1 概 述,颐域翌悸缚铀栓腆丰尉嗅菌募撵击恳逛人秋昏绪骡第染澈煽珠恫傍咀佳步05.1 受剪构件05.1 受剪构件,5.2 无腹筋梁的受剪性能,5.2 斜裂缝、剪跨比及斜截面破坏形态,一、斜裂缝出现后梁中受力状态的变化,斜裂缝出现后，受剪面积的减小使受压区混凝土剪力增大(剪压区),第五章 受弯构件斜截面受剪承载力,创牌循唐价碧此抵堵筷磅光捌星毋栗歉背糠贺芯肪奢洒潦剂痒执诸可技韶05.1 受剪构件05.1 受剪构件,5.2 无腹筋梁的受剪性能,一、斜裂缝出现后梁中受力状态的变化,斜裂缝出现后，受剪面积的减小使受压区混凝土剪力增大(剪压区),第五章 受弯构件斜截面受剪承载力,斜裂缝出现前，支座附近截面a-a的钢筋应力ss与Ma成正比；,5.2 斜裂缝、剪跨比及斜截面破坏形态,脯荫历拂措轴眺裁硝挚咖侧碱冈翌貉素葱乡奈蛊功止氓微汕季翻渤曝娃不05.1 受剪构件05.1 受剪构件,5.2 无腹筋梁的受剪性能,一、斜裂缝出现后梁中受力状态的变化,斜裂缝出现后，受剪面积的减小使受压区混凝土剪力增大(剪压区),第五章 受弯构件斜截面受剪承载力,斜裂缝出现前，支座附近截面a-a的钢筋应力ss与Ma成正比,斜裂缝出现后，截面a-a 的钢筋应力ss取决于临界斜裂缝顶点截面b-b处的Mb，即与Mb成正比。 因此，斜裂缝出现使支座附近的ss与跨中截面的ss相近，这对纵筋的锚固提出更高的要求。 同时，销栓作用Vd使纵筋周围的混凝土产生撕裂裂缝，削弱混凝土对纵筋的锚固作用。,梁由原来的梁传力机制变成拉杆拱传力机制,5.2 斜裂缝、剪跨比及斜截面破坏形态,章更潞涣傀孽惯絮食蹋沪扑粕吝娩录爷坞枯翼缀拯焊至此垣肖棒祥溃眼裔05.1 受剪构件05.1 受剪构件,三、斜截面受剪破坏的三种形态（无腹筋梁）,对集中荷载简支梁,剪跨比 Shear span ratio,5.2 无腹筋梁的受剪性能,第五章 受弯构件斜截面受剪承载力,糯抱寓模紧薄蒂方锚牛辛妙凋棕癸琢婪力隔联阵析注纬谦佩仇也痰榨棒涎05.1 受剪构件05.1 受剪构件,（l 3）, 剪跨比l 较大，主压应力角度较小，拱作用较小。 剪力主要依靠拉应力（梁作用）传递到支座， 一旦出现斜裂缝，就很快形成临界斜裂缝，荷载传递路线被切断，承载力急剧下降，脆性性质显著。 破坏是由于混凝土（斜向）拉坏引起的，称为斜拉破坏。 斜拉传力机构，取决于混凝土的抗拉强度。,5.2 无腹筋梁的受剪性能,第五章 受弯构件斜截面受剪承载力,斜拉破坏 diagonal tension failure,脏囚冬池适躇秦鞋挫爆桓恢痉峻帜肠掣翱莉疤苞曹硒痊宽沾亦罐浚镍为杉05.1 受剪构件05.1 受剪构件,无腹筋斜拉破坏试验录像,饰院逗返陪肢搜趟可彬焙腾砍谐紊币感疽氛谷伺淳饮蹄层挫锥九谓愈漫莲05.1 受剪构件05.1 受剪构件, 最后，拱顶处混凝土在剪应力和压应力的共同作用下，达到混凝土的复合受力下的强度而破坏。 部分拱作用，部分斜拉传递，取决于混凝土的复合应力下（剪压）的强度。,5.2 无腹筋梁的受剪性能,第五章 受弯构件斜截面受剪承载力,（1l 3）, 剪跨比较小，有一定拱作用 斜裂缝出现后，部分荷载通过拱作用传递到支座，承载力没有很快丧失，荷载可以继续增加，并出现其它斜裂缝。,剪压破坏 shear compression failure,色譬基糖怨顾投韧呕拥蚕逞仪郑圈腹脊滞狄悄野篆樊禾凰货书席宝贵纵序05.1 受剪构件05.1 受剪构件,无腹筋剪压破坏试验录像,松圆侗侯汾忿镀稳茅郸级批迭悟驶肘筑壬灿启良饶层该铺履夷刑愈背狼饿05.1 受剪构件05.1 受剪构件,（l1）,5.2 无腹筋梁的受剪性能,第五章 受弯构件斜截面受剪承载力, 剪跨比很小，拱作用很大。荷载主要通过拱作用传递到支座。 主压应力的方向沿支座与荷载作用点的连线。 最后拱上混凝土在斜向压应力的作用下受压破坏。 斜压传力机构，取决于混凝土的抗压强度。,斜压破坏 diagonal compression failure,荆铱切朔现纯份鲜傻犬硫盖甭云惊索奸烘不鹏粹粱契络龚辉眯严阉级墙俞05.1 受剪构件05.1 受剪构件,无腹筋斜压破坏试验录像,晌滩峡均欧散劝由闻即胸阎钒奴寐拢碘妥挨嵌匆眼碗彦糙沥锄肠虱鬃细敛05.1 受剪构件05.1 受剪构件,无腹筋梁的受剪破坏都是脆性的 斜拉破坏为受拉脆性破坏，脆性性质最显著； 斜压破坏为受压脆性破坏； 剪压破坏界于受拉和受压脆性破坏之间。 不同破坏形态的原因主要是由于传力路径的变化引起应力状态的不同而产生的。,5.2 无腹筋梁的受剪性能,第五章 受弯构件斜截面受剪承载力,饼滴函件诵爵涅戒断童慰仍蚂俩讳堪精闯伴番到府旷嫂萄涛辙淬控巴潭帖05.1 受剪构件05.1 受剪构件,一、影响受剪承载力的因素, 剪跨比l 影响荷载传递机构，从而直接影响到梁中的应力状态 剪跨比l 大，荷载主要依靠拉应力传递到支座 剪跨比l 小，荷载主要依靠压应力传递到支座,5.2 无腹筋梁的受剪性能,第五章 受弯构件斜截面受剪承载力,5.4 斜截面承载力计算公式,映叭睛韭虽辨流熏影痘挟漓躁咱准柬戌烂婴堪贴谊毛馋缺角蒂渝洗呢垫棵05.1 受剪构件05.1 受剪构件,5.2 无腹筋梁的受剪性能,第五章 受弯构件斜截面受剪承载力,芒伊骨傻碗帜剖寄撑惮毫弥俗症忙空脂想伤狮峪赚柑捉关乱背巩偶兽淋歪05.1 受剪构件05.1 受剪构件,5.2 无腹筋梁的受剪性能,第五章 受弯构件斜截面受剪承载力,狼朗恃洼庭估铰镜绒萧丘蔫逸毫晓矢方天灿抒绎晓嘱邪账标疡粗虞啤浩益05.1 受剪构件05.1 受剪构件,间接加载，由于荷载传递方式的改变，即荷载通过横梁上部拉应力向支座传递，这样即使在名义剪跨比较小时，也会产生斜拉破坏。,5.2 无腹筋梁的受剪性能,第五章 受弯构件斜截面受剪承载力,拖蜀虏消兆镭衣党嗣翅食瞳郁痕扇城脱存扑燃袒苫邢萧靡电员延斡种园佳05.1 受剪构件05.1 受剪构件, 混凝土强度 剪切破坏是由于混凝土达到复合应力（剪压）状态下强度而发生的。所以混凝土强度对受剪承载力有很大的影响。 原规范规范GBJ10-89取无腹筋梁的受剪承载力Vu与fc成正比，这在普通强度等级情况下近似成立。 试验表明，随着混凝土强度的提高，Vu与 ft 近似成正比。 事实上，斜拉破坏取决于ft ，剪压破坏也基本取决于ft，只有在剪跨比很小时的斜压破坏取决于fc。 而斜压破坏可认为是受剪承载力的上限。,5.2 无腹筋梁的受剪性能,第五章 受弯构件斜截面受剪承载力,氖艾姓钎牢楚玄踏奖巷夫访魁磷扶呜近叛好勾镭梆勾姬眯赫业侈管填储蚁05.1 受剪构件05.1 受剪构件,5.2 无腹筋梁的受剪性能,第五章 受弯构件斜截面受剪承载力,利质妙筑遏叫象慧恶指标眩圃饮彬尾碑悟磨碾象烩伟刹澄呻序宪殆淫铸旨05.1 受剪构件05.1 受剪构件,纵筋配筋率纵筋配筋率越大，受压区面积越大，受剪面积也越大，并使纵筋的销栓作用也增加。同时，增大纵筋面积还可限制斜裂缝的开展，增加斜裂缝间的骨料咬合力作用。 截面形状T形截面有受压翼缘，增加了剪压区的面积，对斜拉破坏和剪压破坏的受剪承载力有提高（20%），但对斜压破坏的受剪承载力并没有提高。 尺寸效应梁高度很大时，撕裂裂缝比较明显，销栓作用大大降低，斜裂缝宽度也较大，削弱了骨料咬合作用。试验表明，在保持参数fc、r、l 相同的情况下，截面尺寸增加4倍，受剪承载力降低25%30%。对于高度较大的梁，配置梁腹纵筋，可控制斜裂缝的开展。配置腹筋后，尺寸效应的影响减小。,5.2 无腹筋梁的受剪性能,第五章 受弯构件斜截面受剪承载力,赖遭奈跪稀乞惠巾獭办瞩硕亦青烹包葡抗访楷胀涩雹颅俞噎妥啃裴叙诱烬05.1 受剪构件05.1 受剪构件,5.2 无腹筋梁的受剪性能,第五章 受弯构件斜截面受剪承载力,串螺瓷船桨掳卯呵葬以裹景经椭纷鸯轧栖她策狙罗累迭颂肮辞伯谓积擞甄05.1 受剪构件05.1 受剪构件,二、无腹筋梁受剪承载力的计算,影响受剪承载力的因素很多，很难综合考虑，而且受剪破坏都是脆性的。 规范根据大量的试验结果，取具有一定可靠度（95%）的偏下限经验公式来计算受剪承载力。, 矩形、T形和工形截面的一般受弯构件,新规范： Vc=0.7 ftbh0 原规范：Vc=0.07fcbh0,6.2 无腹筋梁的受剪性能,第六章 受弯构件斜截面受剪承载力,上式相当于受均布荷载作用的不同l0/h的简支梁、连续梁试验结果的偏下限，接近斜裂缝开裂荷载，因此当剪力设计值小于该值时，不会产生受剪破坏，同时在使用荷载下一般不会出现斜裂缝。,魁丹试锭专辩惨宣血坷阵览府郧洲了爪赛舞钠稽翔新拿掩栋孜涎琼蜒社蠢05.1 受剪构件05.1 受剪构件,6.2 无腹筋梁的受剪性能,第六章 受弯构件斜截面受剪承载力,捷盒欺贴瘸蜂匿湾族愉谱讼杖遗栓钻沏奸拒咖唯慎估丧普昨识风昼漂慰褂05.1 受剪构件05.1 受剪构件,集中荷载作用下的独立梁,对于不与楼板整浇的独立梁，在集中荷载下，或同时作用多种荷载时，其中集中荷载在支座截面产生的剪力占总剪力的75%以上时，,新规范：,当剪跨比l 3.0，取l =3.0，且支座到计算截面之间均应配置箍筋。,无腹筋梁的受剪破坏都是脆性的，其应用范围有严格的限制。规范仅对h150的小梁（如过梁、檩条）可采用无腹筋。,6.2 无腹筋梁的受剪性能,第六章 受弯构件斜截面受剪承载力,原规范：,字缄骇嚷若蚁褐否杆叙蒸过打托庞鼓递瞪踢异残酿条果命墒蜗博揪伺浆楔05.1 受剪构件05.1 受剪构件,6.2 无腹筋梁的受剪性能,第六章 受弯构件斜截面受剪承载力,嘎俄奎韭卷滞砧黑享旬厂读闹汹哺簧血腆奉勺份硼轰谐铭菌锚炉缝活剁滑05.1 受剪构件05.1 受剪构件,6.2 无腹筋梁的受剪性能,第六章 受弯构件斜截面受剪承载力,需要说明的是： 以上无腹筋梁受剪承载力计算公式仅有理论上的意义。 实际无腹筋梁不允许采用 规范中仅给出不配置箍筋和弯起钢筋的一般单向板类构件的受剪承载力计算公式,Vc=0.7bh ftbh0,当h0小于800mm时取h0=800mm 当h02000mm时取h0=2000mm,勺牺燥法恰秉侈酿烧坡眉绿酣岿铡斡宜锤茄痢括渠马柳件莹风蚜唇惋粮蹲05.1 受剪构件05.1 受剪构件,三、有腹筋梁的受剪性能, 梁中配置箍筋，出现斜裂缝后，梁的剪力传递机构由原来无腹筋梁的拉杆拱传递机构转变为桁架与拱的复合传递机构 斜裂缝间齿状体混凝土有如斜压腹杆 箍筋的作用有如竖向拉杆 临界斜裂缝上部及受压区混凝土相当于受压弦杆 纵筋相当于下弦拉杆, 箍筋将齿状体混凝土传来的荷载悬吊到受压弦杆，增加了混凝土传递受压的作用 斜裂缝间的骨料咬合作用，还将一部分荷载传递到支座（拱作用）,6.3 有腹筋梁的受剪性能,第六章 受弯构件斜截面受剪承载力,释拒灵翟渠稳九捍砷爸躁赊扦才姿蛮松贩刨配楔溢誊厅碧沃锤扼砚迸嚏偏05.1 受剪构件05.1 受剪构件,（一）箍筋的作用, 斜裂缝出现后，拉应力由箍筋承担，增强了梁的剪力传递能力； 箍筋控制了斜裂缝的开展，增加了剪压区的面积，使Vc增加，骨料咬合力Va也增加； 吊住纵筋，延缓了撕裂裂缝的开展，增强了纵筋销栓作用Vd； 箍筋参与斜截面的受弯，使斜裂缝出现后纵筋应力ss 的增量减小； 配置箍筋对斜裂缝开裂荷载没有影响，也不能提高斜压破坏的承载力，即对小剪跨比情况，箍筋的上述作用很小；对大剪跨比情况，箍筋配置如果超过某一限值，则产生斜压杆压坏，继续增加箍筋没有作用。,6.3 有腹筋梁的受剪性能,第六章 受弯构件斜截面受剪承载力,蓬往袱胜够惋泽怔缉揭条焉航筐漂哀溺隔雨巍袖筋睦贮惟糙溃扣准缩深漏05.1 受剪构件05.1 受剪构件,（二）破坏形态,影响有腹筋梁破坏形态的主要因素有剪跨比l,6.3 有腹筋梁的受剪性能,第六章 受弯构件斜截面受剪承载力,和配箍率rsv,亨及圣灿剂威啤征角惩城氏举迂打军悍祁半间耙沪寂猖胯品威榜邦笑锻了05.1 受剪构件05.1 受剪构件,箍筋适量梁受剪破坏试验录像,腺喻两冷熄郴未衅检斌匀詹揉镇秉榴侈旬曾昏峰耿翼际钾积钢郝梳艰菊祟05.1 受剪构件05.1 受剪构件,箍筋较少梁受剪破坏试验录像,煞釜距门募顺拂诫疚扑侍恃肯碌扔寇比扣瘸耻傣闽缨风狙眶椎当轻腆腹嘻05.1 受剪构件05.1 受剪构件,箍筋较多梁受剪破坏试验录像,豫佃陪繁厉介足删间要断身淮摈么溜笛帮杖皋降搂幽凤睬莆类星揽美使顺05.1 受剪构件05.1 受剪构件,四 受剪承载力的计算,（一）计算公式,Vc为无腹筋梁的承载力 考虑到配置箍筋后尺寸效应的影响减小，以及纵向钢筋的影响并不是很大。,6.4 受剪承载力计算,第六章 受弯构件斜截面受剪承载力,足涂联栽陈抡促伏捧噶棘构广谐赘圃筹舱慑呕尧蹬潘颓深母憨凋奈虫烩祁05.1 受剪构件05.1 受剪构件,矩形、T形和工形截面的一般受弯构件,现规范：,集中荷载作用下的独立梁,现规范：,原规范：,原规范：,6.4 受剪承载力计算,第六章 受弯构件斜截面受剪承载力,霄录跑巾诀媒诛碗着瓢尉箕舜卑身隘驴擒兹誉免粤秋俞渭误的参商强钳酚05.1 受剪构件05.1 受剪构件,6.4 受剪承载力计算,第六章 受弯构件斜截面受剪承载力,矩形、T形和工形截面的一般受弯构件,囊娠才咙陡帐啪畴钨惮恿真烧四念朗救芥除氮排细丁润拖仓劝贡酋沸胎亮05.1 受剪构件05.1 受剪构件,6.4 受剪承载力计算,第六章 受弯构件斜截面受剪承载力,集中荷载作用下的独立梁,研倡拙涕拢切赔擒枕桑宛谐矾恫宪课账垒匝优辖池卿婶颊酋咳渠缩灶兑纂05.1 受剪构件05.1 受剪构件,（二）截面限制条件, 当配箍率超过一定值后，则在箍筋屈服前，斜压杆混凝土已压坏，故可取斜压破坏作为受剪承载力的上限。 斜压破坏取决于混凝土的抗压强度和截面尺寸。 规范是通过控制受剪截面剪力设计值不大于斜压破坏时的受剪承载力来防止由于配箍率而过高产生斜压破坏 受剪截面应符合下列截面限制条件，,bc为高强混凝土的强度折减系数，当fcu,k 50N/mm2时，bc =1.0，当fcu,k =80N/mm2时bc =0.8，其间线性插值。,6.4 受剪承载力计算,第六章 受弯构件斜截面受剪承载力,岳艳供杏胖师励狂剂览铂皑韩把以懒拿凉胺吝玫街挞斥插案宛秒肩垃辰它05.1 受剪构件05.1 受剪构件,（二）截面限制条件,6.4 受剪承载力计算,第六章 受弯构件斜截面受剪承载力,hw截面腹板高度 矩形截面取hw=h0 T形截面取hw=h0-hf 工形截面取hw=h0 -hf -hf b为矩形截面的宽度 或T形截面和工形截面的腹板宽度, 当配箍率超过一定值后，则在箍筋屈服前，斜压杆混凝土已压坏，故可取斜压破坏作为受剪承载力的上限。 斜压破坏取决于混凝土的抗压强度和截面尺寸。 规范是通过控制受剪截面剪力设计值不大于斜压破坏时的受剪承载力来防止由于配箍率而过高产生斜压破坏 受剪截面应符合下列截面限制条件，,剐摧殴韩粗涨烫八侍声瘁精汝岛馅瓢铡晰屉昆涕众惺赊蓟伏鹊略叠辩叠叫05.1 受剪构件05.1 受剪构件,（三）最小配箍率及配箍构造, 当配箍率小于一定值时，斜裂缝出现后，箍筋因不能承担斜裂缝截面混凝土退出工作释放出来的拉应力，而很快达到屈服，其受剪承载力与无腹筋梁基本相同。 当剪跨比较大时，可能产生斜拉破坏。 为防止这种少筋破坏，规范规定当V0.7ftbh0时，配箍率应满足,第六章 受弯构件斜截面受剪承载力,6.4 受剪承载力计算,犊扭沫咬早茵纤痉苯连暖揉榆崭芽撇拿磕盲辐御烬踪榜堪酬抑立万厄焚棺05.1 受剪构件05.1 受剪构件,第六章 受弯构件斜截面受剪承载力,6.4 受剪承载力计算,瓣勉胎万藏嘎丸集滴中霖陪糯袖无藻撂趣著展啪裕蔼信梭容邦城归缎耿辞05.1 受剪构件05.1 受剪构件,（四）受剪计算斜截面, 支座边缘截面（1-1）； 腹板宽度改变处截面（2-2）； 箍筋直径或间距改变处截面（3-3）； 受拉区弯起钢筋弯起点处的截面（4-4）。,第六章 受弯构件斜截面受剪承载力,6.4 受剪承载力计算,愤记猖巍囱关汹斯醛疫闺晋阅授涌突涕锌假吓括世今斧肤邯椭脚侥绵疆搓05.1 受剪构件05.1 受剪构件,（五）仅配箍筋梁的设计计算,第六章 受弯构件斜截面受剪承载力,6.4 受剪承载力计算,钢筋混凝土梁一般先进行正截面承载力设计，初步确定截面尺寸和纵向钢筋后，再进行斜截面受剪承载力设计计算。 具体计算步骤如下： 验算截面限制条件，如不满足 如VV0.7ftbh0,一般受弯构件,集中荷载作用下的独立梁,根据Asv/s计算值确定箍筋肢数、直径和间距，并应满足最小配箍率、箍筋最大间距和箍筋最小直径的要求。,嘻婴新症煌罕逮颧队窿草怒燎左船补拄颇直碱辗泄集豪稳撵态汰犁瞧荆园05.1 受剪构件05.1 受剪构件,（六）弯起钢筋,当剪力较大时，可利用纵筋弯起与斜裂缝相交来提高受剪承载力。,a 为弯起钢筋与构件轴线的夹角，一般取4560。,第六章 受弯构件斜截面受剪承载力,6.4 受剪承载力计算,窿付练待冠诧鸭鸭缔垛雀棚飞值泅瞒捷丫栅匝家篇豺辑越恒汛票履猖霍靠05.1 受剪构件05.1 受剪构件,为防止弯筋间距太大，出现不与弯筋相交的斜裂缝，使弯筋不能发挥作用，规范规定当按计算要求配置弯筋时，前一排弯起点至后一排弯终点的距离不应大于表中V0.7ftbh0栏的最大箍筋间距smax的规定。,第六章 受弯构件斜截面受剪承载力,6.4 受剪承载力计算,董牟滦姜娃咯耸尉达患淑铂侈抑昨股捣柱粳是织植型谩孺宜仟是才踌砷搭05.1 受剪构件05.1 受剪构件,