4受弯构件斜截面承载力计算(精)
《混凝土结构设计原理》第4章 受弯构件斜截面承载力计算
计算剪力值的确定
《公路桥规》规定:取离支点中心线梁高一半处的剪力 设计值 V ;其中不少于60%由混凝土和箍筋共同承担; 不超过40%由弯起钢筋(按45º弯起)承担,并且用水平 线将剪力设计值包络图分割;
箍筋设计 假设箍筋直径和种类,箍筋间距为
箍筋可减小斜裂缝宽度,从而提高斜截面上的骨料咬力。
箍筋限制了纵向钢筋的竖向位移,阻止混凝土沿纵向 钢筋的撕裂,提高了纵向钢筋的销栓作用。
可见,箍筋对提高斜截面受剪承载力的作用是多方面的和 综合性的。
2、剪力传递机理(见下图)——桁架-拱模型:
拱I: 相当于上弦压杆 拱Ⅱ、拱Ⅲ: 相当于受压腹杆
否
是否通过 是
计算结束
§4.3 受弯构件的斜截面抗剪承载力
计算依据:以剪压破坏为基础 一般是采用限制截面最小尺寸防止发生斜压破坏; 限制箍筋最大间距和最小配箍率防止发生斜拉破坏
一、基本公式及适用条件 计算图式:
基本公式:(半经验半理论)
Vu Vc Vsv Vsb Vcs Vsb
抗剪能力:
斜截面受剪承载力主要取决于构件截面尺寸和混凝土抗 压强度,受剪承载力比剪压破坏高。
破坏性质:属脆性破坏
除上述三种主要破坏形态外,有时还可能发生局部挤压 或纵向钢筋锚固等破坏。
四、有腹筋简支梁斜裂缝出现后的受力状态
无腹筋梁斜截面受剪承载力很低,且破坏时呈脆性。 故《公桥规》规定,一般的梁内都需设置腹筋。配置腹筋是 提高梁斜截面受剪承载力的有效方法。在配置腹筋时,一般 首先配置一定数量的箍筋,当箍筋用量较大时,则可同时配 置弯起钢筋。
V fcbh00
0. 0. 0. 0. 0.1
受弯构件斜截面承载力计算
第一排弯起钢筋截面面积Asb
Asb≥(V1-Vcs)/(0.8fysinαs)= 472.91mm2 将纵向钢筋中间部位一根弯起(1 25), Asb=490.9mm2>472.91mm2,故满足要求。
【例4.10】钢筋混凝土矩形截面简支梁,两端支承在砖墙 上,净跨度ln=4660mm(图4.41);截面尺寸b×h=250mm ×550mm。该梁承受均布荷载,其中恒荷载标准值 gk=25kN/m(包括自重),荷载分项系数γG=1.2,活荷 载标准值qk=42kN/m,荷载分项系数γQ=1.4;混凝土强 度等级为C20(fc=9.6N/mm2, ft=1.1N/mm2),箍筋采用 HPB235级钢筋(fyv=210N/mm2),按正截面承载力已 配HRB335级钢筋4 25为纵向受力钢筋(fy=300N/mm2)。 试求腹筋数量。 【解】(1) 计算剪力设计值。支座边缘处剪力设计值为 V1=1/2(γGgk+γQqk)ln=206.9kN
对于承受以集中荷载为主的矩形截面独立梁,应改用
V Vcs 0.8 f y Asb Sin s Asv 1.75 ft bh0 1.25 f yv h0 0.8 f y Asb Sin s 1 s
图4.38
抗剪计算模式
(a) 仅配有箍筋;(b) 同时配置箍筋和弯起筋
4.4.3.2 公式适用条件
应按公式(4.38)复核,得 0.25βcfcbh0=223200N>V=200000N 截面尺寸满足要求。 (3) 确定是否需要按计算配置腹筋。 由公式(4.41) 0.7ftbh0=71610N<V=200000N 需进行斜截面受剪承载力计算,按计算配置腹筋。 (4) 箍筋计算。由公式(4.34)得 Asv/s≥(V-0.7ftbh0)/(1.25fyvh0) =1.05mm2/mm
受弯构件斜截面受剪承载力计算
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
承载力则通过构造措施来保证。
有腹筋梁斜截面破坏工程试验
1
剪跨比λ的定义
影响梁斜截面破坏形态有很多因素,其中最主要的两项是剪跨
比λ的大小和配置箍筋的多少
对于承受集中荷载的梁:第一个集中荷载作用点到支座边缘之
距a(剪跨跨长)与截面的有效高度ℎ0 之比称为剪跨比λ,即
λ=a/ℎ0 。
广义剪跨比λ=M/Vℎ0 (如果λ表示剪跨比,集中荷载作用下的
梁某一截面的剪跨比等于该截面的弯矩值与截面的剪力值和有效
高度乘积之比)。
有腹筋梁斜截面破坏工程试验
2
箍筋配筋率
箍筋配箍率是指箍筋截面面积与截面宽度和箍筋间距乘积的比值,
计算公式为:
1 =Βιβλιοθήκη =式中 ——配置在同一截面内箍筋各肢的全部截面面积(2 );
=1 ;
n——同一截面内箍筋肢数;
1 ——单支箍筋的截面面积(2 );
b——矩形截面宽度,T形、I字形截面的腹板宽度(mm);
1.75
≤ =
ℎ0 +
ℎ0
+1
式中 V——梁的剪力设计值(N/2 )
剪跨比λ<1.5时,取λ=1.5;当λ>3时,取λ=3.
谢 谢 观 看
s——箍筋间距;
仅配箍筋时梁的斜截面受剪承载力计算基本公式
对于矩形、T型、I字形截面的一般受弯构件:
≤ = 0.7 ℎ0 +
ℎ0
对承受集中荷载作用为主的独立梁或对集中荷载作用下(包括作用
受弯构件斜截面承载力计算
第 1 页/共 2 页第四章 受弯构件斜截面承载力计算1、钢筋混凝土受弯构件沿斜截面破坏的形态有几种?各在什么情况下发生? 答:(1)斜拉破坏:在荷载作用下,梁的剪跨段产生由梁底竖向裂缝沿主压应力轨迹线向上延伸发展而成的斜裂缝。
其中有一条主要斜裂缝很快形成,并疾驰舒展至荷载垫板边缘而使梁体混凝土裂通,梁被撕裂成两部分而丧失承载力,同时,沿纵向钢筋往往陪同产生水平撕裂裂缝。
这种破坏发生骤然,破坏荷载等于或者略高于主要斜裂缝浮上时的荷载,破换面比较整洁,无混凝土压碎现象。
发生条件:在剪跨比比较大时。
(m >3)(2)斜压破坏:当剪跨比较小时,(m <1),首先是荷载作用点和支座之间浮上一条斜裂缝,然后浮上若干条大体相平行的斜裂缝,梁腹被分割成若干个倾斜的小柱体。
随着荷载增大,梁腹发生类似混凝土棱柱体被压坏的情况,破环时斜裂缝多而密,但没有主裂缝,所以称为斜压破坏。
(3)剪压破坏:随着荷载的增大,梁的剪弯区段内陆续浮上几条斜裂缝,其中一条发展成为临界斜裂缝。
临界斜裂缝浮上后,梁承受的荷载还能继续增强,而斜裂缝舒展至荷载垫板下,直到斜裂缝顶端(剪压区)的混凝土在正应力x σ,剪应力τ及荷载引起的竖向局部压应力y σ的共同作用下被压酥而破坏。
破坏处可见到无数平行的斜向断裂缝和混凝土碎渣。
发生条件:多见于剪跨比13≤≤m 的情况中。
2、名词解释:广义剪跨比、狭义剪跨比、理论充足利用点、理论不需要点、 弯矩包络图、抵御弯矩图 答:广义剪跨比:剪跨比是一个无量纲常数,用0Vh m M =来表示,此处M 和V 分离为剪弯区段中某个竖直截面的弯矩和剪力,0h 为截面有效高度,普通把m 的这个表达式称为“广义剪跨比”。
狭义剪跨比:例如图中CC ‵截面的剪跨比00h a h V m c c =M =,其中a 为扩散力作用点至简支梁最近的支座之间的距离,称为“剪跨”。
偶尔称0h a m =为“狭义剪跨比”。
抵御弯矩图:它又称材料图,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御弯矩图,即表示各正截面所具有的抗弯承载力。
第四章受弯构件斜截面承载力计算
f
Teacher Chen Hong
⒊斜压破坏(<1)
主压应力的方向沿支座与 荷载作用点的连线。承载 力取决于混凝土的抗压强 度。
P
2019年10月14日星期一
斜压破坏 diagonal compression failure
f
Teacher Chen Hong
Teacher Chen Hong
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按每根(或每组)钢筋的的面积比例划分出各根(或各组) 钢筋的所提供的受弯承载力Mui,Mui可近似取
M ui
Asi As
Mu
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根据M图的变化将钢筋弯起时需绘制Mu图,使得Mu图
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板的斜截面承载力是满足要求的,所以斜截面承载力主要 是针对于梁和厚板而言的。 斜截面的受弯承载力是通过对纵筋和箍筋的构造要求来保 证的。而斜截面的受剪承载力是在梁具有一个合理截面的 基础上,通过配置腹筋(箍筋+弯起筋)来满足的。
Teacher Chen Hong
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3>、计算配置腹筋:
A、只配箍筋:
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确定n ? ? Asv1 ? Asv nAsv1
由 nAsv1 V 0.7 ftbh0 s 1.25 f yvh0nAsv1
s
1.25 f yvh0
V 0.07 ftbh0
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4-3 保证斜截面受弯承载力 的构造措施
第四章斜截面受剪承载力计算
纵筋配筋率对梁受剪承载力的影响
第4章 受弯构件斜截面承载力计算
郑州大学
五、弯起钢筋及其强度 bent reinforcement and strength
3
试验表明,在相 同纵向钢筋配筋率下, 弯筋梁的受剪承载力
Vu 钢 /( f t筋 bh0配 ) 筋率 与弯起
A sb 筋 sb 强 bh0
规范规定:
矩形、T形和Ⅰ形截面的受弯构件,其斜截面受剪承载 力应符合下列规定:
ft
仅配箍筋简支梁Vcs实测值与计算值的比较
KV Vu Vcs Vc Vsv
4. 4 受弯构件斜截面受剪承载力计算
第4章 受弯构件斜截面承载力计算
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KV Vu Vcs 0.7 f t bh0 1.25 f yv
4.1 概述
第4章 受弯构件斜截面承:
tp cp
2
2
4
2
1 2 arctan( ) 2
4.1 概述
第4章 受弯构件斜截面承载力计算
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4.1 概述
第4章 受弯构件斜截面承载力计算
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4.2 受弯构件斜截面上的应力状态与破坏形态
混凝土强度对梁受剪承载力的影响
影响则居于上述两者之间。
4. 3 影响受弯构件斜截面受剪承载力的主要因素
第4章 受弯构件斜截面承载力计算
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三、箍筋配筋率及其强度 Stirrup Ratio sv and the Strength of Stirrup
Asv n Asv1 sv bs bs
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2.有腹筋梁斜截面的破坏形态与发生条件 破坏形态 斜拉破坏
[工学]4-钢筋混凝土受弯构件斜截面抗剪承载力计算
一.基本假定 前已述及,受弯构件沿斜截面可能发生斜拉、斜压及剪压三
种剪截破坏形态,而斜拉、斜压破坏将通过构造要求来予以 避免,剪压破坏则通过计算来避免。因此,下面的计算公式 是用来计算剪压破坏时斜截面承载能力的。 影响受剪承载力的因素很多,很难综合考虑,而且受剪破 坏都是脆性的。《规范》是根据大量的试验结果,取具有一 定可靠度(95%)的偏下限经验公式来计算受弯构件抗剪承 载力。
桥梁工程系-杨 剑
Vc ft bh0
¼ô ¿ç ±È
(a) ¼¯ ÖÐ ºÉ ÔØ
桥梁工程系-杨 剑
Vc ft bh0
0.7
ô¼ ¿ç ± È =L0/(4h)
(b) ¾ù ²¼ ºÉ ÔØ
桥梁工程系-杨 剑
三.混凝土强度等级 ◆ 剪切破坏是由于剪压区应力达到复合应力(剪压)状态下 强度而发生的,故混凝土强度对受剪承载力有很大影响。 ◆ 试验表明,随着混凝土强度的提高,Vu与 ft 近似成正比。 ◆ 事实上,斜拉破坏取决于ft ,剪压破坏也基本取决于ft,只 有在剪跨比很小时的斜压破坏取决于fc。 ◆ 而斜压破坏可认为是受剪承载力的上限。
桥梁工程系-杨 剑
Vc/bh0(MPa)
fcu(Mpa)
桥梁工程系-杨 剑
三. 纵筋配筋率 纵筋配筋率越大,受压区面积越大,受剪面积也越大, 并使纵筋的销栓作用也增加。同时,增大纵筋面积还可限 制斜裂缝的开展,增加斜裂缝间的骨料咬合力作用。
Vc f c¢
s
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四. 箍筋的配筋强度 sv fsv
P
斜拉破坏
f
桥梁工程系-杨 剑
无腹筋斜拉破坏试验录像
桥梁工程系-杨 剑
二. 剪压破坏
受弯构件斜截面承载力计算—受弯构件的斜截面抗剪承载力
0Vd Vu Vcs Vsb
Vcs a1a2a3(0.45 103 )bh0 (2 0.6p) fcu,k svfsv
Vsb (0.75 103 )fsd Asb sin s
当 hw ≤4.0时,属于一般的梁,应满足
b
当 hw ≥6.0时,属于薄腹梁,应满足
b
V 0.25c fcbh0 V 0.2c fcbh0
当4.0< hw<6.0时,应满足
b
V
0.025(14
hw b
)c
fcbh0
箍筋的构造要求
梁截面高度 h
150<h≤300 300<h≤500 500<h≤800
配有箍筋和弯起钢筋梁的斜截面受剪承载力
V
Vu
acv
ftbh0
f yv
Asv s
h0
0.8 fy Asb
sin as
5.公式的适用范围
(1)公式的上限——截面尺寸限制条件
取斜压破坏作为受剪承载力 的 上限。
hw hw
hw
斜压破坏取决于混凝土的抗
压强度和截面尺寸。
b
防止斜压破坏的截面限制条
sv
sv,min
0.24
ft f yv
抗剪承载能力计算基本公式
抗剪承载力的组成
配有箍筋和弯起钢筋的钢筋混凝土梁,当发生剪压破坏时,其抗剪承载
力 的剪抗能剪力能V力u由Vsv斜和裂弯缝起上钢剪筋压的区抗混剪凝能土力的Vsb抗三剪部能分力所Vc组,成与。斜裂缝相交的箍筋
Vu Vc Vsv Vsb
适用条件:多种荷载作用下,其中集中荷载对支座截面或节 点边缘所产生的剪 力值占总剪力值的75%以上时。
受弯构件斜截面承载力计算
受弯构件斜截面承载力计算受弯构件的斜截面承载力计算是结构工程中非常重要的一部分,它涉及到了材料力学和结构力学的知识。
本文将从斜截面的受力情况、受弯构件的内力和应力分析以及承载力计算方法等方面对受弯构件斜截面的承载力进行详细介绍。
首先,我们需要了解受弯构件的受力情况。
受弯构件一般由梁、梁柱等构件组成,通过外力在构件上形成弯曲状态。
在受弯构件中,呈现出不同截面形状的截面受力情况是不同的,其中斜截面的受力最为复杂。
在斜截面上,由于外力的作用,构件上会产生剪力、弯矩和轴力等内力。
我们需要分析内力的分布和大小,以确定构件在弯曲时的受力情况。
对受弯构件的内力和应力分析是计算其承载力的基础。
在计算斜截面的承载力之前,需要通过受力分析确定斜截面上的剪力和弯矩分布。
剪力是指斜截面上所受的垂直于剪断面的作用力,弯矩是指横截面上由于外力产生的弯曲力矩。
这些内力的大小和分布规律决定了构件的受力状态。
通过内力和应力分析,可以计算出斜截面上的正应力和剪应力分布,进而确定构件在所承受的外力下的承载能力。
在进行承载力计算时,常用的方法是根据构件的弯矩和剪力分布确定截面板的受力情况,进而计算截面板的承载能力。
一般情况下,我们利用材料的强度指标来计算截面板的承载能力,例如钢材的强度指标为抗拉强度和屈服强度,混凝土材料常用的强度指标为抗拉强度和抗压强度。
根据不同材料的强度指标,可以确定构件的受弯、受剪和受压的承载能力。
受弯构件斜截面承载力的计算方法有很多,其中一种常用的方法是构造材料的等效矩形截面法。
该方法通过将斜截面分解为矩形和三角形截面两部分,分别计算其受弯和受剪的承载能力,然后将两者的承载能力进行相加,得到整个斜截面的承载能力。
该方法简单易行,并且计算结果较为准确,被广泛应用于工程实际中。
除了等效矩形截面法外,还有一些其他的承载力计算方法,如平衡原则法、应变能方法等。
这些方法也都有其适用的范围和条件,需要根据具体情况加以选择和使用。
4受弯构件斜截面承载力计算(精)
4 受弯构件斜截面承载力计算1 当仅配有箍筋时,对矩形、T 形和I 形截面的一般受弯构件斜截面受剪承载力计算采用下列公式:0025.17.0h s A f bh f V V sv yv t cs +=≤ (4-1)式中 V ——构件斜截面上的最大剪力设计值;V cs ——构件斜截面上混凝土和箍筋的受剪承载力设计值;A sv ——配置在同一截面内箍筋各肢的全部截面面积,A sv =nA sv1;n ——在同一截面内箍筋肢数;A sv1——单肢箍筋的截面面积;s ——沿构件长度方向的箍筋间距;f t ——混凝土轴心抗拉强度设计值;f yv ——箍筋抗拉强度设计值。
b ——矩形截面的宽度或T 形截面和工形截面的腹板宽度。
2 对集中荷载作用下(包括作用有多种荷载,其中集中荷载对支座截面或节点边缘所产生的剪力值占总剪力值的 75%以上的情况)的矩形、T 形和I 形截面的独立梁,斜截面受剪承载力计算按下列公式计算:00175.1h s A f bh f V V sv yv t cs ++=≤λ (4-2)式中λ——计算截面的计算剪跨比,可取λ= a /h 0, a 为集中荷载作用点至支座截面或节点边缘的距离;当λ<l.5时,取入= 1.5;当λ>3时,取λ=3,此时,在集中荷载作用点与支座之间的箍筋应均匀配置。
3 对于配有箍筋和弯起钢筋的矩形、T 形和I 形截面的受弯构件,其受剪承载力按下列公式计算:V ≤sb cs u V V V +==V cs +0.8f y A sb sina s (4-3)式中 V ——在配置弯起钢筋处的剪力设计值;V cs ——构件斜截面上混凝土和箍筋的受剪承载力设计值;f y ——弯起钢筋的抗拉强度设计值;A sb ——同一弯起平面内弯起钢筋的截面面积;αs ——弯起钢筋与构件纵轴线之间的夹角一般情况αs =45o ,梁截面高度较大时,()mm h 800≥取αs =60o 。
受弯构件斜截面抗剪承载力计算公式、适用条件
0Vd 0.51103 fcu,k bh0 (kN )
Vd——验算截面处由荷载产生的剪力组合设计值 b ——剪力组合设计值处的截面宽度
2 适用条件
(2)最小配箍率要求:下限
HPB300钢筋时 ( ) sv min 0.18% HRB335钢筋时 ( ) sv min 0.12%
1 计算公式
Vu 123 (0.45103 )bh0 (2 0.6 p) fcu,k sv fsv
+(0.75103)fsd Asb sins
1
异号弯矩影响系数,计算简支梁和连续梁近边支点梁段 的抗剪承载力时,取为1.0;计算连续梁和悬臂梁近中间
支点梁段的抗剪承载力时,取为0.9;
2 预应力提高系数,对普通钢筋混凝土受弯构件,取为1.0;
集中荷载作用点附近,箍筋间距≤100mm; 4 有受压纵筋时为封闭箍筋;
箍筋可用双肢箍、4肢箍(剪力大、一排纵筋多于5 根、梁宽较大时用), 5 近梁端第一道箍筋在距端面一个C。
THE END
适用于矩形、T形、工形、箱形截面的等高度钢筋混凝 土简支梁及连续梁(包括悬臂梁)的斜截面抗剪承载 力计算(注:没考虑剪跨比、荷载类型)
Vu 123 (0.45103 )bh0 (2 0.6 p) fcu,k sv fsv
+(0.75103)fsd Asb sins
如不配弯起筋或斜筋:
Vu 123 (0.45103 )bh0 (2 0.6 p) fcu,k sv fsv
3 受压翼缘的影响系数,对具有受压翼缘的T形、工形截面, 取为1.1。
1 计算公式
Vu 123 (0.45103 )bh0 (2 0.6 p) fcu,k sv fsv
结构设计原理课件第4章 受弯构件斜截面承载力计算
桥梁工程专业系列课程—结构设计原理
23
4.3 受弯构件的斜截面抗剪承载力
4.3 受弯构件的斜截面抗剪承载力计算
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。
在设计时,对于斜压和斜拉破坏,一般是采用截面限制条 件和一定的构造措施予以避免。
对于常见的剪压破坏形态,梁的斜截面抗剪能力变化幅度 较大,必须进行斜截面抗剪承载力的计算。
2
本章教学要求
教学要求
• 深刻理解钢筋混凝土受弯构件斜截面受剪破坏的三种主要形态及影响 因素。
• 掌握钢筋混凝土受弯构件斜截面抗剪承载力计算公式及适用条件。 • 熟练掌握钢筋混凝土受弯构件的腹筋设计计算方法和斜截面抗剪承载
力复核方法。 • 掌握钢筋混凝土受弯构件内纵向受力钢筋的弯起,锚固及箍筋间距的
验半理论的公式:
受压翼缘的影响系数。对具有受 压翼缘的截面,取 a3=1.1
Vu 123 0.45103 bh0 2 0.6 p
f f cu,k sv sv
(4-5)
0.75 103 f sd Asbsin s
斜截面内纵向受拉钢筋的 配筋百分率,P =100r, rP==A2s./5bh0 ,当P>2.5时,取
•当剪跨比较大时,也将产生斜拉破坏。
桥梁工程专业系列课程—结构设计原理
21
4.2 影响受弯构件斜截面抗剪承载力的主要因素
箍筋用量一般用箍筋配筋率(工程上习惯称配箍率)ρsv (%)表示,即
sv
Asv bSv
(4-2)
Asv——斜截面内配置在沿梁长度方向一个箍筋间矩Sv范围内的箍筋
各肢总截面积;
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第四章 钢筋混凝土受弯构件斜截面承载力计算
配箍率sv
Asv nAsv1 sv bs bs
A Asv——设置在同一截面内的箍筋截面面积; sv nAsv1 Asv1——单肢箍筋截面面积; n——箍筋肢数; s——箍筋沿梁轴向的间距; b——梁宽。
1、仅配箍筋时梁的受剪承载力计算公式:
(1)规范对承受一般荷载的矩形、T形和工形截面的受 弯构件(包括连续梁和约束梁)给出计算公式:
规范对集中荷载作用下(包括作用有多种荷载,且 集中荷载对支座截面或节点边缘所产生的剪力值占 总剪力值的75%以上的情况)的矩形截面独立梁(包 括连续梁和约束梁)给出了计算的公式:
Asv 0.2 Vcs f c bh0 1.25 f yv h0 1.5 s
——计算剪跨比, a / h0 a——集中荷载作用点至支座截面或节点边缘的距离。
<1.4时,取
=1.4;当 >3时,取 =3。
T形和工形截面梁按式(4-4)计算 。
1、仅配箍筋时梁的受剪承载力计算公式:
V
1
d
Vcs 所配的箍筋不能满足抗剪要求。
解决办法:
箍筋加密或加粗; 增大构件截面尺寸; 提高砼强度等级。 纵筋弯起成为斜筋或加焊斜筋;
纵筋可能弯起时,用弯起的纵筋抗剪可收到 较好的经济效果。
Vcs 0.07 f c bh0 1.25 f yv
Asv h0 s
fc—— 砼轴心抗压强度设计值; b —— 矩形截面的宽度 或T形、工形截面的腹板宽 度; h0 ——截面有效高度; fyv——箍筋抗拉强度设计值, 不大于310N/mm2。
试验表明,承受集中荷载为主的矩形截面梁,按式 (4-7) 计算不够安全。
(0.3 f c bh0 ) (0.2 f c bh0 )
斜截面承载力 计算
V、 M——构件斜截面最大剪力与最大弯矩设计值
Vu 、Mu ——构件斜截面受剪承载力与受弯承载力设计值 在实际工程中一般通过配置腹筋来满足抗剪条件
通过构造措施来满足抗弯
图3-25为一配置箍筋及弯起钢筋的简支梁发生斜截 面剪压破坏时,取出的斜裂缝到支座间的一段隔离 体。斜截面的内力如图所示,其斜截面的受剪承载 力由混凝土、箍筋和弯起钢筋三部分组成,即:
按下列公式计算:
Vc
1.75
1.0
ftbh0
a, 当λ<l.5时,取λ = 1.5,当λ>3
h0
时,取λ=3 。α为集中荷载作用点到支座或节点边缘 的距离。
独立梁是指不与楼板整体浇筑的梁。
4.3 有腹筋梁的受剪性能
◆ 梁中配置箍筋,出现斜裂缝 后,梁的剪力传递机构由原 来无腹筋梁的拉杆拱传递机 构转变为桁架与拱的复合传 递机构
当 hw 4 时, b
V 0.25 c fcbh0 c为高强混凝土的强度折减
系数
当 hw 6 时, b
V 0.20 c fcbh0 fcu,k ≤50N/mm2时,c =1.0 fcu,k =80N/mm2时,c =0.8
当 4 < hw < 6 时,按直线内插法取用。 其间线性插值。
b
三、最小配箍率及配箍构造
◆箍筋参与斜截面的受弯,使斜裂缝出现后纵筋应力ss 的增量
减小;
◆ 配置箍筋对斜裂缝开裂荷载没有影响,也不能提高斜压破坏 的承载力,即对小剪跨比情况,箍筋的上述作用很小;对大 剪跨比情况,箍筋配置如果超过某一限值,则产生斜压杆压 坏,继续增加箍筋没有作用。
二、破坏形态
影响有腹筋梁破坏形态的主要因素有剪跨比 和配箍率rsv
混凝土习题集—4—钢筋混凝土受弯构件斜截面承载力计算
第四章 钢筋混凝土受弯构件斜截面承载力计算一、填空题:1、斜裂缝产生的原因是:由于支座附近的弯矩和剪力共同作用,产生 超过了混凝土的极限抗拉强度而开裂的。
2、斜裂缝破坏的主要形态有: 、 、 ,其中属于材料充分利用的是 。
3、梁的斜截面承载力随着剪跨比的增大而 。
4、梁的斜截面破坏形态主要有三种,其中,以 破坏的受力特征为依据建立斜截面承载力的计算公式。
5、随着混凝土强度的提高,其斜截面承载力 。
6、随着纵向配筋率的提高,其斜截面承载力 。
7、对于 情况下作用的简支梁,可以不考虑剪跨比的影响。
对于 情况的简支梁,应考虑剪跨比的影响。
8、当梁的配箍率过小或箍筋间距过大并且剪跨比较大时,发生的破坏形式为 ;当梁的配箍率过大或剪跨比较小时,发生的破坏形式为 。
9、 对梁的斜截面承载力有有利影响,在斜截面承载力公式中没有考虑。
10、设置弯起筋的目的是 、 。
11、为了防止发生斜压破坏,梁上作用的剪力应满足 ;为了防止发生斜拉破坏,梁内配置的箍筋应满足 。
12、梁内设置鸭筋的目的是 ,它不能承担弯矩。
二、判断题:1、某简支梁上作用集中荷载或作用均布荷载时,该梁的抗剪承载力数值是相同的。
( )2、剪压破坏时,与斜裂缝相交的腹筋先屈服,随后剪压区的混凝土压碎,材料得到充分利用,属于塑性破坏。
( )3、梁内设置箍筋的主要作用是保证形成良好的钢筋骨架,保证钢筋的正确位置。
( )4、当梁承受的剪力较大时,优先采用仅配置箍筋的方案,主要的原因是设置弯起筋抗剪不经济。
( )5、当梁上作用有均布荷载和集中荷载时,应考虑剪跨比λ的影响,取0Vh M =λ( ) 6、当剪跨比大于3时或箍筋间距过大时,会发生剪压破坏,其承载力明显大于斜裂缝出现时的承载力。
( )7、当梁支座处允许弯起的受力纵筋不满足斜截面抗剪承载力的要求时,应加大纵筋配筋率。
( )8、当梁支座处设置弯起筋充当支座负筋时,当不满足斜截面抗弯承载力要求时,应加密箍筋。
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4 受弯构件斜截面承载力计算
1 当仅配有箍筋时,对矩形、T 形和I 形截面的一般受弯构件斜截面受剪承载力计算采用下列公式:
0025.17.0h s A f bh f V V sv yv t cs +=≤ (4-1)
式中 V ——构件斜截面上的最大剪力设计值;
V cs ——构件斜截面上混凝土和箍筋的受剪承载力设计值;
A sv ——配置在同一截面内箍筋各肢的全部截面面积,A sv =nA sv1;
n ——在同一截面内箍筋肢数;
A sv1——单肢箍筋的截面面积;
s ——沿构件长度方向的箍筋间距;
f t ——混凝土轴心抗拉强度设计值;
f yv ——箍筋抗拉强度设计值。
b ——矩形截面的宽度或T 形截面和工形截面的腹板宽度。
2 对集中荷载作用下(包括作用有多种荷载,其中集中荷载对支座截面或节点边缘所产生的剪力值占总剪力值的 75%以上的情况)的矩形、T 形和I 形截面的独立梁,斜截面受剪承载力计算按下列公式计算:
00175.1h s A f bh f V V sv yv t cs ++=≤λ (4-2)
式中λ——计算截面的计算剪跨比,可取λ= a /h 0, a 为集中荷载作用点至支座截面或节点边缘的距离;当λ<l.5时,取入= 1.5;当λ>3时,取λ=3,此时,在集中荷载作用点与支座之间的箍筋应均匀配置。
3 对于配有箍筋和弯起钢筋的矩形、T 形和I 形截面的受弯构件,其受剪承载力按下列公式计算:
V ≤sb cs u V V V +==V cs +0.8f y A sb sina s (4-3)
式中 V ——在配置弯起钢筋处的剪力设计值;
V cs ——构件斜截面上混凝土和箍筋的受剪承
载力设计值;
f y ——弯起钢筋的抗拉强度设计值;
A sb ——同一弯起平面内弯起钢筋的截面面积;
αs ——弯起钢筋与构件纵轴线之间的夹角
一般情况αs =45o ,梁截面高度较大时,()mm h 800≥取αs =60o 。
4 上限值——最小截面尺寸
(1) 对矩形、T 形和I 形截面的一般受弯构件,应满足下列条件:
当 4/≤b h w 时 025.0bh f V c c β≤ (4-4a ) 4(2) 当 6/≥b h w 时 02.0bh f V c c β≤ (4-4b ) 式中:V ——构件斜截面上的最大剪力设计值
c β——为高强混凝土的强度折减系数,当混凝土强度等级不大于C50级时,取 1=c β;当混凝土强度等级为C80时,8.0=c β,其间按线性内插法取值;
h w ——截面腹板高度。
b ——矩形截面的宽度或T 形截面和工形截面的腹板宽度。
5 下限值——最小配箍率
≥yv t sv f f /24.0m in =ρ (4-5) bs nA sv sv 1=
ρ。