钢筋混凝土结构设计: 第四章(受弯构件斜截面承载力)

1.在竖向荷载作用下，钢筋混凝土受弯构件截面上会同时产生剪力和弯矩，会发生沿受弯构件斜裂缝的斜截面受剪破坏或斜截面受弯破坏。保证受弯构件正截面受弯承载力的同时，还要保证其斜截面承载力，它包括受弯构件的斜截面抗剪承载力和斜截面抗弯承载力。

2. 钢筋混凝土梁设置的箍筋和弯起钢筋及斜钢筋都起抗剪作用，统称为梁的腹筋。仅设置纵向受力钢筋而不设腹筋的梁称为无腹筋梁。

3. 在梁的剪弯段中，当主拉应力超过混凝土的极限抗拉强度时，就会出现梁体斜向裂缝。斜裂缝出现后梁截面发生应力重分布.

4. 梁的剪跨比 m=M/Vh0. 式中M 和V分别为梁剪弯区段中某个竖直截面的弯矩和剪力，h0为截面有效高度。剪跨比m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。对无腹筋梁的斜截面受剪破坏形态有决定性影响。

钢筋混凝土受弯构件剪跨与深度比

不同规范剪跨比m取值范围的比较

5. 无腹筋简支梁斜截面的破坏形态: 斜拉破坏(m>3), 剪压破坏(1≤m≤3), 斜压破坏(m<1). 钢筋混凝土梁的三种斜截面受剪破坏形态的抗剪承载力是不同的：斜压破坏时最大，其次为剪压破坏，斜拉破坏最小。在达到峰值荷载时，梁的跨中挠度都不大，破坏时抗剪承载力都会迅速下降，均属结构受力脆性破坏类型。

6. 配置箍筋是提高钢筋混凝土梁抗剪承载力的有效措施。弯起钢筋或斜筋，与临界斜裂缝相交后发挥其抗剪作用，可以提高梁的抗剪承载力。弯起钢筋或斜筋不宜单独使用，必须与箍筋联合使用。v设置腹筋的钢筋混凝土简支梁斜截面剪切破坏形态仍为斜拉破坏、斜压破坏和剪压破坏。

7. 影响受弯构件斜截面抗剪承载力的主要因素: 剪跨比m; 混凝土抗压强度fcu, 纵向受拉钢筋配筋率; 配箍率和箍筋强度.

8. 钢筋混凝土梁沿斜截面的主要破坏形态有斜压破坏、斜拉破坏和剪压破坏等。基于对钢筋混凝土受弯构件受剪破坏形态影响的影响因素研究与分析，在受弯构件抗剪设计计算上采取不同处理对策：①对于斜压破坏和斜拉破坏，采用构件截面限制条件和一定的构造措施予以避免。② 对于剪压破坏，受弯构件的斜截面抗剪承载力变化幅度较大，必须进行斜截面抗剪承载力的计算。

受弯构件斜截面承载力计算 (1)

钢筋混凝土梁的剪切破坏

9. 上限值---截面最小尺寸的限制条件，是为了避免斜压破坏，同时也为防止梁特别是薄腹梁在使用阶段斜裂缝开展过大。如果条件不满足，则应加大截面尺寸或提高混凝土强度等级。

10. 下限值---按构造要求配置箍筋. 当梁段配置规定数量的箍筋(箍筋直径和布置间距)，就可防止发生斜拉破坏。

11. 等高度简支梁腹筋的初步设计是根据梁斜截面抗剪承载力要求进行箍筋配置、初步确定弯起钢筋的数量及弯起位置。

12. 弯起钢筋是由纵向受拉钢筋弯起而成，常对称于梁跨中线成对弯起. 《公路桥规》规定，在钢筋混凝土梁的支点处，应至少有两根并不少于总数1/5的下层受拉主钢筋通过。弯筋不宜单独使用，而总是与箍筋联合使用。

13. 进行弯起钢筋布置时，为满足斜截面抗弯承载力的要求，弯起钢筋的弯起点位置，应设在按正截面抗弯承载力计算该钢筋的强度全部被利用的截面以外，其距离不小于0.5h0处。弯起钢筋的弯起点至弯起筋强度充分利用截面的距离s1满足s1≥0.5h0并且满足《公路桥规》关于弯起钢筋规定的构造要求，则可不进行斜截面抗弯承载力的计算。

14. 对基本设计好的钢筋混凝土梁进行全梁承载能力校核就是进一步检查梁截面的正截面抗弯承载力，斜截面的抗剪和抗弯承载力是否满足要求。梁的正截面抗弯承载力按第3章方法复核。在梁的弯起钢筋设计中，按照抵抗弯矩图外包弯矩包络图原则，并且使弯起位置符合规范要求，故梁间任一正截面和斜截面的抗弯承载力已经满足要求，不必再进行复核。需要对已配置腹筋的梁进行斜截面抗剪承载力复核。

全梁承载能力校核总结

15. 一般把箍筋和弯起(斜)钢筋统称为梁的腹筋，把配有纵向受力钢筋和腹筋的梁称为有腹筋梁，而把仅有纵向受力钢筋而不设腹筋的梁称为无腹筋梁。

16. 对于已经设计好的等高度钢筋混凝土简支梁进行全梁承载能力校核，就是进一步检查梁沿长度上的截面的正截面抗弯承载力、斜截面抗剪承载力和斜截面抗弯承载力是否满足要求。

17. 配置箍筋是提高梁抗剪承载力的有效措施。

18. 梁的抗剪承载力随弯筋面积的加大而提高，两者呈线性关系。

19. 连续梁的抗剪承载力比相同广义剪跨比的简支梁抗剪承载力要低。

20. 抵抗弯矩图---抵抗弯矩图又称材料图，就是沿梁长各个正截面按实际配置的总受拉钢筋面积能产生的抵抗弯矩图，即表示个正截面所具有的抗弯承载力。按截面实有纵筋的面积计算截面实际能够抵抗弯矩的图形.

21. 受弯构件斜截面承载力计算公式的建立是依据 ( B ) 破坏形态建立的。

    (A) 斜压破坏

    (B) 剪压破坏

    (C) 斜拉破坏

    (D) 弯曲破坏

22. 为了避免斜压破坏，在受弯构件斜截面承载力计算中，通过规定下面哪个条件来限制? ( C )

    (A) 规定最小配筋率

    (B) 规定最大配筋率

    (C) 规定最小截面尺寸限制

    (D) 规定最小配箍率

23. 为了避免斜拉破坏，在受弯构件斜截面承载力计算中，通过规定下面哪个条件来限制? ( D ）

    (A) 规定最小配筋率

    (B) 规定最大配筋率

    (C) 规定最小截面尺寸限制

    (D) 规定最小配箍率

相关参考:

钢筋混凝土结构设计: 第一章(概念及材料性能)

钢筋混凝土结构设计: 第二章(极限状态设计)

钢筋混凝土结构设计: 第三章(受弯构件正截面承载力)

ACI规范的剪切设计原理[强度折减系数0.75*(Vc+Vs)]