第3章 受弯构件承载力计算
3.3 受弯构件斜截面承载力计算
受弯构件除承受弯矩M外，一般还同时承受剪力V的作用，在M和V的共同作用下。弯矩M产生的法向应力和剪力V产生的剪应力将合成主拉应力和主压应力。随着荷载的增加、当主拉应力超过混凝土复合受力下的抗拉极限强度时，沿主拉应力垂直方向产生斜裂缝，从而可能导致构件发生斜截面破坏。梁的斜截面承载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通过构造措施来保证。
3.3.1 受弯构件斜截面受剪破坏形态
首先介绍斜截面计算中要用到的两个参数，即剪跨比和配箍率。
1.剪跨比A
剪跨比A是一个无量纲的参数。计算截面的弯矩lM与剪力V和相应截面的有效高度A。乘积的比值，称为广义剪跨比，即因为弯矩制产生正应力，剪力V产生剪应力，故式（3-32）中的A实质上反映了计算就画正应力和剪应力的比值关系，即反映了梁的应力状态。对于承受集中荷载的简支梁，如图3-25所示，集中荷载作用截面的剪跨比小为MPa a（3-33）
A=。“P。“。
A=0/A。称为剪膀比（狭义剪跨比》，a为集中荷破作用点至支座的距离，称为剪跨。
该截面到支座的距离作为它的剪蹄求得相应的剪跨比A=a/A。
2.配箍率p。
然筋藏面面租与对应的混凝土面积的比值，称为配霍率2。（见图3-26）。
式中：A.—一配置在同一截面内的箍筋面积总和，A.=nA。，n为同一截面内箍筋的肢数；
A.为单肢箍筋的截面面积；
b——截面宽度，若是T形截面，则是梁腹宽度；
s——箍筋间距。
3.斜截面破坏的三种形态
（1）斜压破坏
这种破坏多发生在剪力大而弯矩小的区段，即剪跨比A较小（A<1），或剪跨比适中但腹筋配置过多（配箍率p较大）时，以及腹板宽度较窄的T形或工字形截面。发生斜压破坏的过程：首先是在梁腹部出现若干条平行的斜裂缝，随着荷载的增加，梁腹部被这些斜裂缝分割成若干个斜向短柱，最后这些斜向短柱由于混凝土达到其抗压强度而被破坏[见图3-27(a)]。这种破坏的承载力主要取决于混凝土强度及截面尺寸，而破坏时箍筋的应力往往达不到屈服强度，钢筋的强度不能充分发挥，且破坏属于脆性破坏，故在设计中应避免。为了防止出现这种破坏，梁的截面尺寸不得太小，箍筋不宜过多。
（2）剪压破坏
这种破坏通常发生在剪跨比A适中（A=l~3），或梁所配置的腹筋（主要是箍筋）适当（配箍率合适）时。发生剪压破坏的过程是：随着荷载的增加，截面出现多条斜裂缝，其中一条延伸长度较大、开展宽度较宽的斜裂缝，称为“临界斜裂缝”。达到破坏时，与临界斜裂缝相交的缩筋音先达到屈服强度。最后，斜裂缝顶端剪压区的混凝土在压应力，剪应力共同作用下达到身压复合受力时的极限强度而破坏，梁失去承载力[见图3-27（b）]。梁发生剪压破坏时，混凝土和撤筋的强度均能得到充分发挥，破坏时的脆性性质不如斜压破坏时明显。为了防止剪压破坏，可通过斜截面抗剪承载力计算，配置适量的箍筋。值得注意的是，为了提高斜意面的延性和充分利用钢筋强度，不宜采用高强度的钢筋作为籍筋。
（3）斜拉破坏
这种破坏多发生在剪跨比A较大（A>3），或腹筋配置过少（配箍率p。较本）时。发生斜拉破坏的过程是：一旦梁腹部出现斜裂缝，很快就形成临界斜裂缝，与其相交的梁腹筋随即屈服，箍筋对斜裂缝开展的限制已不起作用，斜裂缝迅速向梁上方受压区延伸。梁将沿斜裂缝裂成两部分而破坏[见图3-27（c)]。即使梁不裂成两部分，也将因临界斜裂缝的宽度过大而不能使用。因为斜拉破坏的承载力很低，并且一裂就破坏，故这种破坏属于脆性破坏。为了防止出现斜拉破坏，梁所配置的箍筋数量不能太少，间距不能过大。
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