斜截面承载力

第五章受弯构件的斜截面承载力问答题

计算题目录1.试述剪跨比的概念及其对斜截面破坏的影响。2.梁上斜裂缝是怎样形成的?它发生在梁的什么区段内?3.斜裂缝有几种类型?有何特点?4.试述梁斜截面受剪破坏的三种形态及其破坏特征。答案答案答案答案5问答题目录5.影响斜截面受剪性能的主要因素有哪些?6.在设计中采用什么措施来防止梁的斜压和斜拉破坏?7.写出矩形、T形、I形梁在不同荷载情况下斜截面受剪承载力计算公式。8.连续梁的受剪性能与简支梁相比有何不同?为什么它们可以采用同一受剪承载力计算公式?答案答案答案答案目录试述剪跨比的概念及其对斜截面破坏的影响。答：剪跨比为集中荷载到支座的距离与梁有效高度地比值，某截面的广义剪跨比为该截面弯矩与剪力和截面有效高度乘积的比值，它们都反映了梁中正应力与剪应力的比值。随着剪跨比的增大，斜截面破坏形态的变化趋势是从斜压破坏转变为剪压破坏以至斜拉破坏。当剪跨比较大（>3）时，梁会出现斜拉破坏；当剪跨比较小（<1）时，梁会出现斜压破坏；当剪跨比一般（13）时，梁会出现剪压破坏。返回梁上斜裂缝是怎样形成的？它发生在梁的什么区段内？答：对于钢筋混凝土梁，由于混凝土的抗拉强度很低，因此随着荷载的增加，当主拉应力值超过混凝土抗拉强度时，将首先在达到该强度的部位产生裂缝，其裂缝走向与主拉应力的方向垂直，故称为斜裂缝。斜裂缝的出现和发展使梁内应力的分布和数值发生变化，最终导致在剪力较大的近支座区段内不同部位的混凝土被压碎或混凝土拉坏而丧失承载能力，即发生斜截面破坏。它发生在梁的剪力和弯矩共同作用的剪弯区段内。返回斜裂缝有几种类型?有何特点?

答：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。腹剪斜裂缝中间宽两头细，呈枣核形，常见于薄腹梁中。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现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。返回试述梁斜截面受剪破坏的三种形态及其破坏特征。答：斜拉破坏：当剪跨比较大（>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。斜压破坏：当剪跨比较小（<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。剪压破坏：当剪跨比一般（13）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。返回影响斜截面受剪性能的主要因素有哪些?

答：影响斜截面受剪性能的主要因素有：剪跨比、混凝土强度、箍筋配筋率、纵筋配筋率、斜截面上的骨料咬合力、截面尺寸和形状。返回在设计中采用什么措施来防止梁的斜压和斜拉破坏?

答：1）截面最小尺寸：为了防止斜压破坏，当hw/b≤4时（厚腹梁，即一般梁）V

≤0.25βcfcbh0当hw/b≥6时（薄腹梁）V

0.20βcfcbh0当4<hw/b<6时，按直线内插法确定。2）最小配箍率为了防止斜拉破坏，规定了配箍率的下限值，即最小配箍率：svmin=0.24ft/fyv返回写出矩形、T形、I形梁在不同荷载情况下斜截面受剪承载力计算公式。答：①集中荷载作用下的矩形、T形和I形截面的独立梁

②均布荷载作用下矩形、T形和I形截面的简支梁

以上二式中且1.5≤λ≤3。返回连续梁的受剪性能能与简支梁相比有有何不同?为什么它们可以采采用同一受剪承载载力计算公式?答：连续梁在支支座附近有有负弯矩，，在梁的剪剪跨段中有有反弯点。。斜截面的的破坏情况况和弯矩比比有很大关系系，=|M-/M+|是支座弯矩矩与跨内正正弯矩两者者之比的绝绝对值。另另外，对承承受集中力力的简支梁梁而言，剪剪跨比=M/bh0=a/h0;但对连续梁梁，M/bh0=a/h0•1/（1+），把a/h0称为计算剪剪跨比，其其值将大于于广义剪跨跨比M/bh0。由于连续梁的计算剪跨比比大于广义剪跨比比，连续梁的的受剪承载载力将反而而略高于同跨度的的简支梁的的承载力，，所以它们可以采采用同一受受剪承载力力计算公式式。返回【5-1】】受均布荷荷载作用的的矩形简支支梁，截面面尺寸、支支承情况如如图所示。。均布荷载载设计值q＝90kN/m，纵筋为热热轧HRB335级级钢筋(fy=300N/mm2)，混凝土土强度等级级为C20级（ft=1.1N/mm2,fc=9.6N/mm2)，箍筋为为热轧HPB235级钢筋(fyv=210N/mm2)。求：此梁需需配置的箍箍筋。【解】（1）求支支座边缘截截面的剪力力设计值目录5计算题题（2）验算算截面尺寸寸（3）验算算是否需要要计算配置置箍筋（4）求配配箍量目录目录【5-2】条件同【5-1】，设箍筋配置为双肢。求：此梁需配置的弯起钢筋并验算全梁的承载力。【解】（1）求Vcs（2）求弯弯起钢筋的的截面面积积Vcb目录根据已配的的纵筋，可可将中间一一根直径为为22mm的钢筋弯弯起，则实实有：（3）验算算全梁斜截截面承载力力验算全梁斜斜截面承载载力，主要要是验算受受力和配筋筋有突变的的点，故本本题只验算算弯筋弯起起点即可。。如右图所示示，该处的的剪力设计计值为：V＝117000N>106154N不满足要求求。目录方案一：加密箍箍筋重选，则实有方案二：单独设设置弯起钢筋如图所示，可以以在弯起点的位位置焊接一根鸭筋，也可可满足要求，具具体计算过程略略。目录【5-3】已知知一矩形截面简简支梁，荷载及及支承情况如下下图所示。截截面尺寸b×h=200mm×450mm（h0＝440mm），混凝土强度度等级为C25级（ft=1.27N/mm2,fc=11.9N/mm2)，箍筋为热轧轧HPB235级钢筋(fyv=210N/mm2)。求：此梁需配置置的箍筋。【解】（1）求支座边边缘截面剪力设设计值目录（2）验算截面尺寸（3）确定箍筋数量该梁既受集中荷载作用，又受均布荷载作用，集中荷载在两支座截面上引起的剪力值所占的比例分别为：目录所以，梁的左右右两半区应按不不同的公式计算算受剪承载力。。目录目录【5-4】已知知梁截面尺寸b×h=250mm××650mm，荷载及支承情情况如图所示。。混凝土强度等等级为C25，，纵筋为HRB335级钢筋筋，箍筋为热轧轧HPB235级钢筋(fyv=210N/mm2)，环境类别为为一类。试求：该梁的配配筋。【解】该梁的正截面配筋和斜截面配筋计算简化过程见见后面的图图表。q=130kN/m7m1.86mq1=65kN/m2ABCD0.370.37目录M图q=130kN/m7m1.86mq1=65kN/m2ABCD0.370.37目录V