牛腿计算

（2）牛腿外形尺寸还应满足以下要求： 牛腿外边缘高度h1>h/3，且不应小于200mm。 吊车梁外边缘至牛腿外缘的距离不应小于 100mm。
（3）牛腿顶面在竖向力设计值Fv作用下，局部受
压应力不应超过0.90fc，否则应采取加大受压面积，
提高混凝土强度等级或配臵钢筋网片等有效措施。
三、牛腿的配筋计算与构造
13.8
一、试验结果
钢筋混凝土牛腿的设计
剪跨比a/h0对牛腿破坏影响最大。a 、h0见下图。
随着剪跨比a/h0的不同，牛腿大致发生以下两种破 坏情况：
1、剪跨比 a/h0＞0.2：
（1）在竖向荷载作用下，裂缝①最先出现在牛腿顶面与上
柱相交的部位。 （2）随着荷载的增大，在加载板内侧出现裂缝② 。 （3）在裂缝②的外侧，形成
As
1.65 3 a h0 f y
s d Fv f t bh0
1.2
d Fh
fy
牛腿中承受竖向力所需的水平箍筋总截面面积：
1 s d Fv f t bh0 Ash 1.65 3 a h0 f yh
βs——受力钢筋配筋量调整系数，取βs =0.6~0.4，剪跨比 较大时取大值，剪跨比较小时取小值。
100mm～150mm，且在上部范围内2h0/3的水平箍
筋总截面面积不应小于承受竖向力的受拉钢筋截面
面积的1/2。
（8）剪跨比 a/h0＞0.3 时，设臵弯起钢筋 。
截面面积不应少于承受竖向力的受拉钢筋截面面
积的1/2，根数不应少于2根，直径不应小于12mm。
2、剪跨比 a/h0<0.2（13.8.3 条）： （1）混凝土剪切破坏，顶部纵向受力钢筋达不到
Fhk Fvk 1 0.5 Fvk
f tk bh0 0.5 a h0
Fvk——按荷载标准值计算得出的作用于牛腿顶面的竖向力； Fhk——按荷载标准值计算得出的作用于牛腿顶面的水平力； β ——裂缝控制系数，水电站厂房立柱的牛腿，0.70 ；
其他牛腿，0.80 。
抗拉强度。
（2）以纵向受力钢筋为水平拉杆，混凝土为斜压
杆的三角形桁架假定显然已不合理。
（3）牛腿承载力由顶部纵向受力钢筋、水平箍筋 与混凝土三者共同提供。牛腿应在全高范围内设 臵水平钢筋。
9.7 双向板肋形结构的设计
（4）牛腿顶面承受竖向力所需的水平钢筋和承受水平 拉力所需的锚筋组成的受力钢筋总截面面积：
牛腿的破坏形态有两种，两种配筋方法也有两
种。
1、剪跨比 a/h0＞0.2（13.8.2 条）
（1）这种破坏在斜裂缝出现后，牛腿可近似看作
是以纵筋为水平拉杆，以混凝土为斜压杆的三角
形桁架。
（2）纵向受力钢筋由两部分组成：
承受竖向力Fv 所需的受拉钢筋
承受水平拉力 Fh 所需的锚筋
Fv a Fh As d 1.2 0.85 f h fy y 0
凝土斜向压力为压杆的
三角桁架，破坏时，纵 向钢筋受拉屈服，混凝 土斜压破坏。
2、剪跨比 a/h0＜0.2： （1）在牛腿与下柱交接面上出现一系列短斜裂 缝，最后牛腿沿此截面剪切破坏。即，发生沿加
载板内侧接近垂直截面的剪切破坏。
（2）牛腿内纵向钢筋应 力相对较低。
3、当牛腿同时作用有竖向力与水平力时：
（1）牛腿截面出现斜裂缝时的荷载降低。
（2）牛腿的极限承载能力也降低。 （3）有水平拉力作用的牛腿与仅有竖向力作用的 牛腿的破坏规律相似，仍然是两种破坏。
4、在DL/T 5057-2009的改进 （1）在水电站或抽水站，独立牛腿及壁式牛腿
多为小剪跨比，甚至小于零的情况。
（2）DL/T 5057-1996独立牛腿配筋的规定是借
探讨了不同混凝土强度等级、不同顶部纵向受
拉钢筋用量及不同水平箍筋用量对小剪跨比牛腿 破坏形式及承载能力的影响， 给出了小剪跨比牛腿承载力计算公式，形成了 完整的独立牛腿设计方法。
二、牛腿截面尺寸的确定（13.8.1 条）
（1）牛腿的宽度与柱的宽度相同，牛腿的高度可根据
裂缝控制要求确定。 一般是先假定牛腿高度h ，水平箍筋均匀配
臵在牛腿全高范围内。
（6）承受竖向力所需的顶部受拉钢筋的配筋率，
不应小于0.15%。
（7）水平箍筋宜采用HRB335，直径不应小于
8mm，间距在100～150mm之间，配箍率不应小于 0.15%
当牛腿的剪跨比a/h0<0.2，可不进行牛腿的配
筋计算，仅按构造要求配臵水平箍筋。

（3）纵向受力钢筋宜采用HRB335、HRB400和
HRB500钢筋。
（4） 纵向受力钢筋不应下弯兼作弯起钢筋。
（5）承受竖向力所需的受拉钢筋的配筋率不应
小于0.2％，也不宜大于0.6％，且根数不宜少于4 根，直径不应小于12mm。
（6）注意钢
筋锚固 、切
断位臵要求。
（7）水平箍筋的直径不应小于6mm，间距为
明显的压力带。
（4）当在压力带上产生许多 相互贯通的斜裂缝，或突然 出现一条与斜裂缝②大致平 行的斜裂缝③时，就预示着
牛腿即将破坏。
1、剪跨比 a/h0＞0.2：
（5）量测结果表明，在斜裂缝出现后，纵向钢 筋应力沿长度方向的分布比较均匀，近似于轴心
受拉构件。
（6）牛腿可看作是一个 以纵向钢筋为拉杆，混
但当牛腿顶面作用有水平拉力时还要计算水平
钢筋的用量。
用《混凝土结构设计规范》（GBJ10-89）中的有关
条文，规定当a/h0<0.3时取a/h0=0.3进行配筋计算， 这往往造成牛腿顶部纵向受力钢筋用量过多的不合 理现象。
（3）在DL/T 5057-2009修编时，进行了专题研 究，进行了
36个独立牛腿小剪跨比（0.3，0.2，0.1，0）的
加载试验，