斜截面承載力計(jì)算

1、第4章受彎構(gòu)件斜截面承載力計(jì)算1何謂無(wú)腹筋梁？簡(jiǎn)述無(wú)腹筋梁斜裂縫形成的過(guò)程。答：不配置腹筋或不按計(jì)算配置腹筋的梁稱為無(wú)腹筋梁。無(wú)腹筋梁的斜截面破壞發(fā)生在剪力和彎矩共同作用的區(qū)段。只配置受拉主筋的混凝土簡(jiǎn)支梁在集中荷載作用下。當(dāng)荷載較小，裂縫出現(xiàn)以前，可以把鋼筋混凝土梁看作勻質(zhì)彈性體，按材料力學(xué)的方法進(jìn)行分析。隨著荷載增加，當(dāng)主拉應(yīng)力值超過(guò)復(fù)合受力下混凝土抗拉極限強(qiáng)度時(shí)，首先在梁的剪拉區(qū)底部出現(xiàn)垂直裂縫，而后在垂直裂縫的頂部沿著與主拉應(yīng)力

2、垂直的方向向集中荷載作用點(diǎn)發(fā)展并形成幾條斜裂縫，當(dāng)荷載增加到一定程度時(shí)，在幾條斜裂縫中形成一條主斜裂縫。此后，隨荷載繼續(xù)增加，剪壓區(qū)高度不斷減小，剪壓區(qū)的混凝土在剪應(yīng)力和壓應(yīng)力的共同作用下達(dá)到復(fù)合應(yīng)力狀態(tài)下的極限強(qiáng)度，導(dǎo)致梁失去承載能力而破壞。2無(wú)腹筋梁斜截面受剪破壞的主要形態(tài)有哪幾種？破壞發(fā)生的條件及特點(diǎn)如何？答：無(wú)腹筋梁斜截面受剪破壞的主要形態(tài)有斜壓破壞、剪壓破壞和斜拉破壞三種類型。如圖題2所示。（1）斜壓破壞這種破壞多發(fā)生在集中荷

3、載距支座較近，且剪力大而彎矩小的區(qū)段，即剪跨比比較小（）時(shí)，或者剪跨比適中，但腹筋配置量過(guò)多，以及腹板寬度較窄的T形或I形梁。1??由于剪應(yīng)力起主要作用，破壞過(guò)程中，先是在梁腹部出現(xiàn)多條密集而大體平行的斜裂縫（稱為腹剪裂縫）。隨著荷載增加，梁腹部被這些斜裂縫分割成若干個(gè)斜向短柱，當(dāng)混凝土中的壓應(yīng)力超過(guò)其抗壓強(qiáng)度時(shí)，發(fā)生類似受壓短柱的破壞，此時(shí)箍筋應(yīng)力一般達(dá)不到屈服強(qiáng)度。（2）剪壓破壞這種破壞常發(fā)生在剪跨比適中（），且腹筋配置量適當(dāng)時(shí)，是

4、最典型的斜截31???面受剪破壞。這種破壞過(guò)程是，首先在剪彎區(qū)出現(xiàn)彎曲垂直裂縫，然后斜向延伸，形成較寬的主裂縫—臨界斜裂縫，隨著荷載的增大，斜裂縫向荷載作用點(diǎn)緩慢發(fā)展，剪壓區(qū)高度不斷減小，斜裂縫的寬度逐漸加寬，與斜裂縫相交的箍筋應(yīng)力也隨之增大，破壞時(shí)，受壓題圖2(a)破壞形態(tài)(b)荷載撓度曲線筋時(shí)，尺寸效應(yīng)會(huì)消失，說(shuō)明受拉分布鋼筋在一定程度上控制了裂縫的發(fā)展。當(dāng)配置箍筋后，由于箍筋對(duì)開(kāi)裂的抑制作用，截面高度的影響會(huì)減小。我國(guó)《混凝土結(jié)構(gòu)

5、設(shè)計(jì)規(guī)范》規(guī)定，對(duì)一般板類構(gòu)件，考慮到隨著截面高度增大受剪承載力的降低，在截面高度比較大時(shí)，對(duì)受剪承載力作了折減修正。截面形狀對(duì)受剪承載力也有一定的影響，對(duì)T形、I字形截面梁，翼緣有利于提高受剪承載力，所以它們的抗剪能力略高于矩形截面梁。另外，支座約束條件、加載方式（間接加載、直接加載）等對(duì)斜截面受剪承載力也有不同程度的影響。4簡(jiǎn)述有腹筋梁的剪力傳遞機(jī)理答：有腹筋梁的剪力傳遞與無(wú)腹筋梁不同。在斜裂縫尚未形成時(shí)，剪力主要由混凝土來(lái)傳遞，而

6、這時(shí)箍筋中的應(yīng)力一般很小。一旦斜裂縫出現(xiàn)，混凝土傳遞剪力的能力會(huì)突然降低，這時(shí)與斜裂縫相交的箍筋中的應(yīng)力迅速增大，隨著荷載進(jìn)一步增大，斜裂縫數(shù)量增加，寬度逐漸加大，此時(shí)彎剪區(qū)段的受力狀態(tài)如圖題4所示。一部分剪力由混凝土弧形拱直接傳遞到支座，而另一部分剪力則由混凝土以斜壓形式借助骨料間的咬合力以及箍筋的連接作用向支座方向傳遞。斜裂縫出現(xiàn)后被斜裂縫分割成的混凝土塊體可以看作一個(gè)承受壓力的斜壓塊體，箍筋將混凝土塊體連接在一起，共同把剪力傳遞到

7、支座上。5箍筋和彎起鋼筋對(duì)改善梁的抗剪能力有何作用？答：箍筋可以增強(qiáng)和改善梁的抗剪能力。梁內(nèi)斜向主拉應(yīng)力的作用是混凝土沿斜向開(kāi)裂的主要原因。所以，為了有效地限制斜裂縫的擴(kuò)展，箍筋應(yīng)布置成與斜裂縫正交，其方向應(yīng)與主拉應(yīng)力的方向相同。但是，斜向布置箍筋施工很不方便，所以一般都采用將箍筋垂直布置，且箍筋應(yīng)在剪彎區(qū)段內(nèi)均勻布置。由于荷載形式、支承條件以及由此產(chǎn)生的斜裂縫的分布及其發(fā)展的影響，每根箍筋的受力是不相同的。配置彎起鋼筋也是提高梁的斜截

8、面受剪承載力的常用方法。彎起鋼筋通常是由縱筋直接彎起，用以限制斜裂縫的擴(kuò)展。但是彎起鋼筋在彎起處傳力較集中，容易引起彎起處混凝土發(fā)生劈裂破壞。所以，在實(shí)際設(shè)計(jì)中宜首先選用箍筋，當(dāng)需要的箍筋較多時(shí)，再考慮使用彎起鋼筋。不應(yīng)選用梁邊緣處的縱筋作彎起鋼筋，彎起鋼筋的直徑也不宜過(guò)粗。6斜截面受剪承載力計(jì)算公式為什么要設(shè)置上限和下限（適用范圍）？答：斜截面受剪承載力計(jì)算公式的上限植，即截面限制條件。它是為了防止斜壓破壞和限制使用階段的斜裂縫寬度，