问答题
钢筋混凝土梁在荷载作用下为什么会产生斜裂缝?无腹筋梁中,斜裂缝出现前后,梁中应力状态有哪些变化?
【正确答案】由于混凝土的抗拉强度很低,当主拉应力超过混凝土的抗拉强度时,梁的弯剪区域就会出现垂直于主拉应力轨迹线的裂缝。
在无腹筋梁中,斜裂缝出现前后,梁中的应力状态变化有:
(1)斜裂缝出现前,梁的整个混凝土截面均能抵抗外荷载产生的剪力,但是斜裂缝出现后,只有斜截面上端余留截面抵抗剪力,因此开裂后混凝土所承担的剪应力增大了。
(2)斜裂缝出现前,各垂直截面的纵向钢筋的拉力由各垂直截面的弯矩所决定,拉力的变化规律基本上与弯矩图一致。但是斜裂缝出现以后,斜截面下端的钢筋拉力却要承担斜截面上端的弯矩,弯矩变大了,所以开裂以后穿过斜截面的纵筋的拉应力突然增大了。
(3)由于纵筋的拉应力突然增大,使斜裂缝进一步向上延伸,因而受压区的混凝土截面进一步缩小,使得受压区混凝土的压应力值也进一步增大。
(4)由于混凝土拉应力的突然增大,纵筋与周围的混凝土之间的黏结有可能遭到破坏,出现黏结裂缝,再加上纵筋的“销栓力”的作用,可能产生沿纵筋的撕裂裂缝,最后纵筋与混凝土的共同作用主要依靠纵筋在支座处的锚固。
【答案解析】