钢筋混凝土受冲切构件承载力计算讲解
钢筋混凝土板柱节点抗冲切性能研究综述
第50卷增刊建筑结构Vol.50 S22020年12月 BuildingStructure Dec.2020 钢筋混凝土板柱节点抗冲切性能研究综述韦锋，任子华，张俊华（华南理工大学土木与交通学院，广州 510640）［摘要］钢筋混凝土板柱结构具有节约净空、平面布置灵活及施工方便等优点，是常见的建筑结构体系。
但板柱结构节点区受力复杂，目前对其传力机制和破坏机理尚未有统一的认识，板柱节点的冲切破坏问题尤其突出。
根据文献对钢筋混凝土板柱节点的破坏形态进行了总结，并根据相关研究成果归纳了板柱节点破坏形态的判别公式及应用条件；梳理了影响板柱节点抗冲切性能的主要因素，并对相关研究现状进行了综述，指出了进一步研究的方向。
［关键词］钢筋混凝土板柱节点；抗冲切性能；抗冲切承载力；抗冲切延性中图分类号：TU395 文献标识码：A 文章编号：1002-848X(2020)S2-0499-07State of the art of research on punching shear behavior of reinforced concrete slab-column connectionsWEI Feng, REN Zihua, ZHANG Junhua(School of Civil Engineering and Transportation, South China University of Technology, Guangzhou 510640, China)Abstract: Reinforced concrete slab-column structure has the advantages of saving headroom, flexible floor layouts andconvenient construction. It is a commonly used building structure system. However, the slab-column joint area is subjectto complex forces. At present, there is no unified understanding of its force transfer mechanism and failure mechanism.Punching failure of slab-column joints is a particularly prominent problem. The failure patterns of slab-column joints arereviewed according to related literatures. The discriminant formulas of failure modes of slab-column joints and theapplication ranges are summarized based on existing studies. The main factors influencing the punching resistance ofslab-column joints are sorted out, and the related research status is reviewed. The directions for further research arepointed out.Keywords: reinforced concrete slab-column connections; punching behaviors; punching capacity; punching ductility0 引言由水平构件为板和竖向构件为柱所组成的结构称为板柱结构。
混凝土抗冲切承载力在新旧规范中的对比
Ｇ Ｊ１ —９规范关于不配冲切钢筋 的混凝土板 受冲切 承载力 合 以下条件 ： Ｂ ０８
的计算公 式 ：
Ｆ１ ０ ６ ≤ ．Ａ ｏ （） １
１ ２ ＧＢ ５ ０ ０ ２ ０ ． ０ １ — ０ ２规 范 在局 部荷载或集 中反力作用下不 配置箍筋或弯起钢筋 的板 ，
混 凝 土 抗 冲 切 承 载 力在 新 旧规 范 中 的对 比
张 源 妍
摘 要： 通过对我 国新 旧《 混凝 土结构设 计规范》 中有关混凝土抗冲切承载力验算 的对 比和 分析， 出了二者 的联 系与不 得 同， 出新规范在保证安全度 的情况下适 当地 降低 了可靠性指标 ， 指 补充 了双 向预应力混凝土板和板柱结构 受冲切承载力 计算 的相关 内容 ， 而使工程设计人 员能够更加灵 活地运用新规 范进行 结构 设计。 从
关键词 ： 混凝土结构 ， 冲切 承载力， 设计规 范
中 图分 类 号 ： ３ ２ ＴＵ １ 文献 标 识 码 ： Ａ
我 国原《 混凝 土结构设计规范》 以下简称 Ｇ Ｉ１ ９规范 ） （ Ｂ ０８ 中 的冲切承载力计算是根据 国内外试验 资料提 出的经验公式 ， 它基
本上反映 了影响板抗 冲切 承载 力的 主要 因素 ， 式形 式简单 ， 公 便
的同时 ， 在板底支座处铺垫 １２ ： ：～１４的水泥砂浆 ， 以 １ ～ 参 考 文 献 ： 厚度 ５ｒ ｍ ［］ １ 王世 才． 地面沿板缝方 向裂缝 问题探 讨 ［］ 建筑技 术 ，９４ 楼 Ｊ． １８ ２ Ⅱ ０Ｈ ｎ为宜 ， 使板 与支座粘结牢固。
２５ 加 强楼板 构 件 的质量 管理 ．
虑因素不够全 面。我 国新颁布 的《 混凝土结构 设计规范》 以下 简 式 中： ——与呈 ４ 。 （ Ａ ５冲切破 坏锥 体斜 截面相交 的全部箍筋截 面
冲切和剪切承载力的区别对比
在进行混凝土构件设计，如板、基础、承台，经常会遇到是否要同时验算冲切和剪切的问题，规范针对不同的构件规定了必须验算的内容，但是对冲切和剪切概念上，仍有很多地方不甚清楚。
出于稳妥考虑，我们对冲切和剪切的概念和具体验算的选择做进一步的说明。
一、常见规范中对冲切和剪切承载力验算的条款下表总结了常见规范中对冲切和剪切承载力验算的条款：表一常见规范对冲切和剪切承载力的验算要求综合各现行规范，对验算冲切承载力的同时，是否要做抗剪验算，有如下结论：1．对普通板类构件，各规范未明确规定需要验算剪切承载力；2．对无筋扩展基础，各规范均要求对基地反力大于300Kpa的情况验算受剪；3．对扩展基础，国家地基规范在条文说明8.2.7和附录S中提到了柱下独立基础的斜截面受剪折算宽度，可见是应该做抗剪验算的；广东省地基基础规范9.2.7，明确要求验算墙下条基的受剪承载力，要求附加条件验算柱下矩形基础受剪承载力；4．对桩承台和梁板式筏板基础，各规范均明确要求同时验算剪切承载力。
5．由上可见，通常抗剪验算都是没法省略的。
各规范对冲切和剪切承载力验算的荷载取值、计算截面略有差别，选用公式时宜慎重。
二、对常见混凝土构件关于剪切和冲切对比的内容收集表二冲切和剪切的若干对比三、广东省建筑地基基础设计规范对冲切和剪切问题的看法广东省建筑地基基础设计规范对冲切和剪切问题的描述，参见条文说明9.2.7，摘录如下：“一般说来，柱下单独基础板双向受力，墙下条形基础板单向受力，冲切和剪切，其破坏机理类似，承载力均受混凝土的抗拉强度所控制。
不同的是剪切破坏面可视为平面，而冲切破坏面则可视为空间曲面，如截圆锥、截角锥或棱台及其他不规则曲面等。
故剪切又称单向剪切(one way sherar)；冲切有时候也称冲剪，又称双向剪切(punching, two way shear)。
对于双向受力的柱下单独基础应验算控制截面的受冲切承载力，必要时应验算抗剪承载力；对于单向受力的墙下条形基础只需验算控制截面的受剪承载力……“实际工程中有这种情况，由于场地或者柱网布置所限，柱下独立基础长边与短边之比大于2，基础底板近乎单向受力，应验算基础的受剪切承载力。
冲切和剪切的区分
在进行混凝土构件设计，如板、基础、承台，经常会遇到是否要同时验算冲切和剪切的问题，规范针对不同的构件规定了必须验算的内容，但是对冲切和剪切概念上，仍有很多地方不甚清楚。
出于稳妥考虑，我们对冲切和剪切的概念和具体验算的选择做进一步的说明。
一、常见规范中对冲切和剪切承载力验算的条款下表总结了常见规范中对冲切和剪切承载力验算的条款：表一常见规范对冲切和剪切承载力的验算要求综合各现行规范，对验算冲切承载力的同时，是否要做抗剪验算，有如下结论：1．对普通板类构件，各规范未明确规定需要验算剪切承载力；2．对无筋扩展基础，各规范均要求对基地反力大于300Kpa的情况验算受剪；3．对扩展基础，国家地基规范在条文说明8.2.7和附录S中提到了柱下独立基础的斜截面受剪折算宽度，可见是应该做抗剪验算的；广东省地基基础规范9.2.7，明确要求验算墙下条基的受剪承载力，要求附加条件验算柱下矩形基础受剪承载力；4．对桩承台和梁板式筏板基础，各规范均明确要求同时验算剪切承载力。
5．由上可见，通常抗剪验算都是没法省略的。
各规范对冲切和剪切承载力验算的荷载取值、计算截面略有差别，选用公式时宜慎重。
二、对常见混凝土构件关于剪切和冲切对比的内容收集表二冲切和剪切的若干对比三、广东省建筑地基基础设计规范对冲切和剪切问题的看法广东省建筑地基基础设计规范对冲切和剪切问题的描述，参见条文说明9.2.7，摘录如下：“一般说来，柱下单独基础板双向受力，墙下条形基础板单向受力，冲切和剪切，其破坏机理类似，承载力均受混凝土的抗拉强度所控制。
不同的是剪切破坏面可视为平面，而冲切破坏面则可视为空间曲面，如截圆锥、截角锥或棱台及其他不规则曲面等。
故剪切又称单向剪切(one way sherar)；冲切有时候也称冲剪，又称双向剪切(punching, two way shear)。
对于双向受力的柱下单独基础应验算控制截面的受冲切承载力，必要时应验算抗剪承载力；对于单向受力的墙下条形基础只需验算控制截面的受剪承载力……“实际工程中有这种情况，由于场地或者柱网布置所限，柱下独立基础长边与短边之比大于2，基础底板近乎单向受力，应验算基础的受剪切承载力。
国内外规范关于钢筋混凝土板冲切承载力的比较
国内外规范关于钢筋混凝土板冲切承载力的比较陈建伟;边瑾靓;苏幼坡;崔芳芮【摘要】由于钢筋混凝土板抗冲切破坏机理与性能的复杂性,各国规范关于冲切计算表达形式各异.文中选取我国GB 50010-2010规范与国外5种设计规范(ACI 318-08,EC4,CSA A23.3-04,DIN 1045-1,JSCE 15)进行对比分析.首先对各国钢筋混凝土板冲切承载力设计的表达式进行参数分析,结合算例进行对比(由于德国规范DIN1045-1与欧洲规范EC4差异性很小,算例选用两者中的欧洲规范).结果表明,我国规范中未考虑配筋率这一重要指标,建议参照相关规范,予以完善修订.【期刊名称】《河北联合大学学报（自然科学版）》【年(卷),期】2015(037)004【总页数】9页(P74-82)【关键词】冲切承载力;计算方法;板柱节点;设计规范【作者】陈建伟;边瑾靓;苏幼坡;崔芳芮【作者单位】华北理工大学建筑工程学院,河北唐山063009;河北省地震工程研究中心,河北唐山063009;华北理工大学建筑工程学院,河北唐山063009;华北理工大学建筑工程学院,河北唐山063009;河北省地震工程研究中心,河北唐山063009;华北理工大学建筑工程学院,河北唐山063009【正文语种】中文【中图分类】TU375.2板柱结构是由楼板和柱子组成的承重体系，与一般的肋梁楼盖相比，由于室内楼板下没有梁，不但减少了模板工程量，加快了施工的速度，并且采用了较低的楼层高度，相应地降低了建筑物的总高度，减少了房屋的建造和维护费用，具有良好的综合经济效益。
板柱结构发展和在实际工程应用中，发生了很多工程事故，这些事故是由于混凝土冲切强度不足而沿闭合表面在板内发生锥形的斜截面冲切破坏。
各国都给出了相应地设计方法去防止板的冲切破坏。
这些方法主要是以试验研究的结果为基础，大多数的混凝土结构设计规范对于受冲切承载力计算上基本采用半经验半理论的算法，缺乏对破坏机理的足够认识，致使各国规范对于冲切设计表达式形式各异。
柱墩的布置和冲切计算，看这一篇就够了！
柱墩的布置和冲切计算，看这⼀篇就够了！1前⾔冲切破坏是指在集中反⼒作⽤下，在板内产⽣正应⼒和剪应⼒，尤其在柱或者墙等冲切构件的四周合成较⼤的拉应⼒，当主拉应⼒超过混凝⼟抗拉强度的时候，沿冲切构件四周出现斜裂缝，在板内形成锥体斜截⾯破坏，破坏形状类似从板中冲切形成。
板的抗冲切能⼒与板的厚度、混凝⼟等级、集中荷载或集中反⼒分布⾯积等因素有关。
平板式筏基的板厚应该满⾜受冲切承载⼒的要求。
地基规范8.4.7条第⼀款，平板式筏基抗冲切验算应符合下列规定：平板式筏基进⾏抗冲切验算时应考虑作⽤在冲切临界⾯重⼼上的不平衡弯矩产⽣的附加剪⼒。
对基础的边柱和⾓柱进⾏冲切验算时，其冲切⼒应分别乘以1.1和1.2的增⼤系数。
距柱边h0/2处冲切临界截⾯的最⼤剪应⼒τmax应按公式1、公式2进⾏计算（图1）。
板的最⼩厚度不应⼩于500mm。
图1 内柱冲切临界截⾯⽰意图1-筏板 2-柱地基规范8.4.7条第⼆款：当柱荷载较⼤，等厚度筏板的冲切承载⼒不能满⾜要求时，可在筏板上⾯增设柱墩或在筏板下局部增加板厚或采⽤抗冲切钢筋等措施满⾜受冲切承载⼒要求。
2上柱墩和下柱墩根据柱墩和筏板的相对位置，可以将柱墩分为上柱墩和下柱墩。
上柱墩通常有效刚性⾓范围⼤，筏板底部钢筋受⼒直接，利⽤率⾼，施⼯难度⼩，可以节约混凝⼟⽤量，但对使⽤空间有不利影响。
下柱墩有效刚性⾓范围⼩，筏板底部钢筋受⼒不直接，利⽤率低，施⼯难度较⼤，且质量难以保证。
上柱墩与下柱墩的⽐较可以见表1。
设计⼈员可以根据⼯程实际情况选择布置上柱墩还是布置下柱墩。
上柱墩与下柱墩的⽐较表1JCCAD中可以通过柱墩布置菜单布置上柱墩和下柱墩，如图2所⽰。
3刚性柱墩和柔性柱墩通过查刚性⾓程序还会判断柱墩是刚性柱墩还是柔性柱墩。
刚性柱墩是指柱墩尺⼨完全涵盖于冲切破坏锥体以内，即从柱边缘引出45度线与柱墩侧⾯相交，如图3和图4所⽰。
刚性柱墩的厚度对于冲切没有帮助，柱冲切变成柱墩冲切，冲切厚度依然是筏板厚度，只是冲切体由柱变成柱墩，冲切范围扩⼤，上部荷载不变，冲切⼒变⼩，所以其冲切安全系数还会提⾼，⼯程设计的时候，应该尽量避免出现刚性柱墩。
混凝土结构设计规范
受冲切承载力计算6.5.1 在局部荷载或集中反力作用下不配置箍筋或弯起钢筋的板，其受冲切承载力应符合下列规定（图）：（a）局部荷载作用下；（b）集中反力作用下图 6.5.1板受冲切承载力计算1－冲切破坏锥体的斜截面；2－计算截面；3－计算界面的周长；4－冲切破坏锥体的底面线F l≤（βh f t＋σpc，m）ηu m h0（6.5.1-1）公式（6.5.1-1）中的系数η，应按下列两个公式计算，并取其中较小值：η1＝＋βs（6.5.1-2）（6.5.1-3）式中：F l——局部荷载设计值或集中反力设计值；板柱结构，取柱所承受的轴向压力设计值的层间差值减去柱顶冲切破坏锥体范围内板所承受的荷载设计值；当有不平衡弯矩时，应按本规范第 6.5.6 条的规定确定；βh——截面高度影响系数：当 h 不大于 800mm 时，取βh为；当 h 不小于2000mm 时，取βh为，其间按线性内插法取用；σpc,m——计算截面周长上两个方向混凝土有效预压应力按长度的加权平均值，其值宜控制在 mm2～mm2范围内；u m——计算截面的周长，取距离局部荷载或集中反力作用面积周边 h0/2 处板垂直截面的最不利周长；h0——截面有效高度，取两个方向配筋的截面有效高度平均值；η1——局部荷载或集中反力作用面积形状的影响系数；η2——计算截面周长与板截面有效高度之比的影响系数；βs——局部荷载或集中反力作用面积为矩形时的长边与短边尺寸的比值，βs不宜大于 4；当βs小于 2 时取 2；对圆形冲切面，βs取 2；αs——柱位置影响系数：中柱，αs取 40；边柱，αs取 30；角柱，αs取 20。
6.5.2 当板开有孔洞且孔洞至局部荷载或集中反力作用面积边缘的距离不大于 6h0时，受冲切承载力计算中取用的计算截面周长 u m，应扣除局部荷载或集中反力作用面积中心至开孔外边画出两条切线之间所包含的长度（图）。
图 6.5.2 邻近孔洞时的临界界面周长1－局部荷载或集中反力作用面；2－计算截面周长；3－孔洞；4－应扣除的长度注：当图中 l1大于 l2时，孔洞边长 l2用代替6.5.3 在局部荷载或集中反力作用下，当受冲切承载力不满足本规范第条的要求且板厚受到限制时，可配置箍筋或弯起钢筋。
钢筋混凝土板柱结构抗冲切承载力影响因素分析
64科技资讯 SC I EN C E & TE C HN O LO G Y I NF O R MA T IO N工 程 技 术板柱体系也有其自身的薄弱环节,节点受力复杂,板柱节点除了要传递竖向荷载外,还要传递不平衡弯矩,冲切破坏没有任何征兆,属于脆性破坏,非常危险,实际工程中尽量避免。
在我国混凝土规范GB50010-2002[1]里,在不考虑配置冲切钢筋时板所承受的冲切承载力为:,15.07.0h u f F m m pc t h l 式中:l F 为局部荷载设计值或集中反力设计值; 取1 ,2 的较小值(s 2.14.01 ,ms u h 45.002 );t f 为混凝土轴心抗拉强度设计值;h 为构件截面高度影响系数:截面高度小于等于800mm时,h 取1.0;截面高度大于等于2000mm时,h 取0.9,中间部分按线性内插法计算;m pc , 为临界截面周长;m u 为临界截面的周长;0h 为截面有效高度。
上述推导公式可知,板的抗冲切性能和柱截面尺寸、板厚、荷载作用面积及混凝土强度有关。
实验表明[2]抗冲切承载力与板有效高度近似呈线性关系,板抗冲切承载力随板厚的增大而提高。
但当板的厚度太大时,随着裂缝的开展,混凝土骨料间的咬合力越来越小,从而导致冲切承载力降低。
钢筋混凝土板的纵筋配筋率对板受冲切承载力的影响。
有实验表明[3]纵筋配筋率小于3%时,随着纵筋配筋率的增加,钢筋的销栓作用增强[4],混凝土骨料之间的咬合力提高,进而板的冲切承载力得到提高。
当纵筋配筋率超过3%以后,冲切承载力随配筋率的增加不再明显。
剪跨比对节点的抗冲切承载力也有影响。
剪跨比越小,冲切破坏锥体斜截面倾角越大,冲切承载力越高;反之,剪跨比越大,冲切破坏锥体斜截面的倾角越小,受冲切承载力就越小。
混凝土强度等级增加,对板的抗冲切能力提高的比较小[5]。
在板受冲切的过程中,有一部分纵筋会参与抗剪,成为纵筋的销栓作用,销栓作用对与板的抗冲切承载力提高有些许贡献,它可以提高混凝土骨料间的咬合作用,在一定程度上抑制板的斜裂缝的开展,且钢筋的直径越大,混凝土强度越高,销栓作用越明显。
钢管混凝土柱脚节点抗冲切计算分析
钢管混凝土柱脚节点抗冲切计算分析卜永红;王毅红;颜卫亨;孙珊珊【摘要】基于8个钢管混凝土柱脚节点在竖向荷载作用下的试验数据,采用理论分析与数据拟合的方法给出该类埋入式柱脚节点较为准确的抗冲切承载力计算公式;基于钢管混凝土柱脚节点在竖向荷载作用过程中表现出的典型特征,数值拟合了三折线结构受力模型,并与试验结果进行了对比.研究结果表明,由拟合的结构受力模型确定的曲线与试件的试验曲线吻合较好,直接反映了试件的受力破坏过程,可应用于钢管混凝土柱脚结构在竖向荷载作用下的非线性反应分析与设计计算.【期刊名称】《铁道建筑》【年(卷),期】2016(000)009【总页数】3页(P51-53)【关键词】钢管混凝土柱;柱脚节点;冲切;结构受力模型;设计计算【作者】卜永红;王毅红;颜卫亨;孙珊珊【作者单位】长安大学建筑工程学院,陕西西安710061;长安大学建筑工程学院,陕西西安710061;长安大学建筑工程学院,陕西西安710061;长安大学建筑工程学院,陕西西安710061【正文语种】中文【中图分类】TU375.3埋入基础梁的钢管混凝土柱脚节点具有整体性好、抗震能力强的优点，但由于钢管混凝土柱埋入钢筋混凝土基础梁，使得基础梁的有效受力截面高度减小。
当钢管混凝土柱在基础梁中的埋置深度较大时，节点区在柱的竖向压力作用下，很容易发生冲切破坏［1］。
文献［2-3］从实际工程中选取试验模型，通过试验研究在钢管混凝土柱脚上设置栓钉、抗剪环、加强环板等措施，取得了提高柱脚节点抗冲切能力的实际效果。
本文基于试验研究结果，给出了该类节点较为准确的抗冲切承载力计算公式，并基于钢管混凝土柱脚节点在竖向荷载作用过程中表现出的典型特征，数值拟合了此类节点的结构受力模型。
按1∶6缩尺比例，设计了8个柱脚节点试件，试件ZJ/J-1和ZJ/J-2均未采取抗冲切加强措施，而在试件ZJ/J-3和ZJ/J-4的柱脚上设置栓钉，在试件ZJ/J-5和ZJ/J-6的柱脚上设置钢筋环箍，在试件ZJ/J-7和ZJ/J-8的柱脚上设置外加强环板，具体的试验设计方案、试验过程、破坏形态等相关内容见文献［2］。
冲切与局部承压承载力验算.
冲切与局部承压承载力验算请选择章节绪论第1章钢筋砼结构的力学性能第2章钢筋混凝土结构的基本计算原则第3章钢筋砼受弯构件的正截面强度第4章钢筋砼受弯构件的斜截面强度第5章钢筋混凝土梁承载能力校核与构造要求第6章钢筋混凝土受压构件承载能力计算第7章钢筋混凝土受扭及弯扭构件第8章钢筋混凝土受拉构件的强度第9章冲切与局部承压承载力验算第10章受弯构件的裂缝与变形验算第11章预应力混凝土的基本概念及其材料第12章预应力混凝土受弯构件的应力损失第13章预应力混凝土受弯构件的设计与计算第14章预应力混凝土简支梁设计第15章部分预应力混凝土受弯构件第一节冲切承载力计算一、概述二、无腹筋板的冲切承载能力计算三、有腹筋板的冲切承载能力计算四、矩形截面墩柱的扩大基础一、概述（一）破坏形态如图。
（二）构造措施1、采用增加板的厚度或柱顶加腋的方法，如图所示。
2、配置腹筋（箍筋和弯起钢筋）提高抗冲切能力。
如图所示。
3、腹筋配置要求(1)板的厚度不应小于150mm，板的厚度太小，腹筋无法设置；(2)箍筋直径不应小于8mm，其间距不应大于1/3h0。
箍筋应采用封闭式，并箍住架立钢筋；按计算所需的箍筋，应配置在冲切破坏锥体范围内，此外，应以等直径和等间距的箍筋自冲切破坏斜截面向外延伸配置在不小于0.5h0范围内（每侧布设箍筋的长度≥1.5h0）。
(3)弯起钢筋直径不应小于12mm，弯起角根据板的厚度采用30～45度，每一方向不应少于五根；弯起钢筋的倾斜段应与冲切破坏斜截面相交，其交点应在离集中反力作用面积周边以外1/2h～2/3h范围内。
二、无腹筋板的冲切承载能力计算（一）计算简图计算简图如图所示。
（二）基本公式k为修正系数，取k＝0.7，代入前式，并考虑截面高度尺寸效应，得无腹筋板抗冲切承载力计算基本公式：（三）计算方法已知板面荷载设计值，板的厚度，柱截面尺寸，混凝土强度等级，验算冲切承载能力，可按下列步骤进行： 1.求冲切力Fld 2.按式计算 3.代入式进行抗冲切验算。
理正材料抗力计算表格
理正材料抗力计算表格篇一: 材料抗力刚度和材料抗力与支护形式和边界条件都有关系，在单元计算中，需要用户根据结构形式自己确定钢管所提供的抗力（材料抗力）的大小。
T=©E AfcT=©E AfyT—内撑的材料抗力A—内撑的截面积Fc—混凝土抗压强度设计值Fy—钢材抗压强度设计值①一与内撑长细比有关的调整系数实际上倾覆计算是由支撑内力与崁固深度两个条件决定的。
篇二: 钢筋混凝土抗力计算钢筋混凝土抗力计算、配筋和构造要求等需要协调统一的几个问题作者: 李进霞、, 、-前言1钢筋混凝土扩展基础的设计方法具体对包括扩展基础在内的各类基础设计作出了具体的规定。
钢筋混凝土扩展基础的设计应包括下列内容，即:1）按单向受剪承载力或（和）受冲切承载力计算，确定无腹筋扩展基础的验算截面有效高度h。
; 根据环境类别选用与混凝土强度等级相应的混凝土保护层厚度。
由此确定截面高度h;2）按正截面受弯承载力计算，确定独立基础底部、丫轴两个方向的纵向受力钢筋的截面面积A。
、A? 或条形基础的配筋;3）对扩展基础提出几何尺寸、材料和配筋等的构造要求。
上述两本规范对扩展基础设计内容的异同点大致是:1）受冲切承载力计算。
无论是基底反力（作用效应）设计值和受冲切承载力（抗力）设计值的取值，两本规范协调一88 Industrial Construction Vo1（35 ，No（2，2005致;在底板反力由柱根的弯矩设计值| 】If 和轴压力设计值（?产生的条件下，均将受冲切计算简化为类似于单向受剪承载力的计算方法。
2）单向受剪承载力计算。
“规范GB 50010”对无腹筋的一般（均布荷载为主）板类受弯构件的受剪承载力抗力设计值公式是新增的内容，“规范GB 50007”同样采纳; 但在剪力（作用效应）设计值的取值上，前者取板跨内的最大剪力设计值或支2座边缘处的剪力设计值，后者取离支座（或柱）边缘h 处的剪力设计值。
3）构造配筋要求。
钢筋混凝土受冲切构件承载力计算讲解
柱帽抗弯设计：一般按构造要求配筋即可
设置柱帽能提高抗冲切承载力 但施工麻烦 且不美观 因此优 先采用配置腹筋以提高承载力。
2、基础的抗冲切设计
基础分类：阶形基础和锥形基础 破坏位置：柱与基础交接处 阶形基础变阶处 锥形基础倾斜段 破坏形式：沿柱边呈45°倾斜的角锥面
冲切承载力验算：沿基础长边方向地基反力较大的一侧取一个冲切界面验算 柱与基础交接处：
[例8-2] 已知一无梁楼盖柱距5m，板厚160mm，砼：C20， 楼面竖向均布活荷载标准值 7.8kN/m2 试验算中柱柱帽上缘 处楼板的抗冲切承载力。 解：荷载：楼板自重 0.16m×25 kN/m3 =4.0 kN/m2 20mm厚水泥砂浆抹面 0.4 kN/m2 20mm厚混合砂浆抹面 0.34 kN/m2 结构自重4.74 kN/m2 ×1.2 =5.69 kN/m2 楼面荷载 7.8 kN/m2 ×1.3 =10.14 kN/m2 荷载设计值总计 p=15.83 kN/m2 有效板厚h0=160-25=135mm (按两个方向平均) 计算截面周长μm=4 ×(1000+135)=4540mm 因h0<800mm，取βh=1.0； βs=1<2，取βs=2 η1=0.4+1.2/ βs=1.0 作为中柱，αs=40， η2=0.5+ αs h0 /4 μm =0.8
方形基础（b图) a ac A1 ( h0 )b 2 2
bc b 2 A2 (bc h0 ) h0 ( h0 ) 2 2
变阶处抗冲切承载力验算：方法与基础交接处同 只需将式中ac、
bc以变阶处的平面尺寸代替即可。
[例8-3] 已知一柱下独立基础，柱截面尺寸600 ×400mm 基础 平面尺寸300 ×2500mm 柱边基础高度850mm，柱边第一阶 宽 400mm，高350mm，基底反力最大值 Ps=210 kN/m2 砼： C15，试验算抗冲切承载力。 解：因柱边第一阶宽高比400/350>1，需验算柱与基础交接处的 抗冲切能力 ac=600mm、bc =400mm， h0=850-40=810mm， βh=10.1 ×(850-800）/（2000-800）=0.9958 b > 2bc +2 h0
冲切计算和混凝土等级的关系
冲切计算和混凝土等级的关系
冲切计算是指在混凝土结构中，当受到剪力作用时，需要进行的剪力校核计算。
混凝土等级是指混凝土的抗压强度等级，常见的等级有C15、C20、C25、C30等。
在冲切计算中，混凝土的抗剪强度与混凝土的抗压强度有一定的关系。
根据规范的要求，可以采用以下公式来计算混凝土的抗剪强度：Vc = 0.6 × k × λ × fck × b × d
其中，Vc为混凝土的抗剪强度，k为调整系数，一般取1，λ为剪力抗力系数，根据不同的受力状态和构件形状取不同的值，fck为混凝土的抗压强度，b为构件的宽度，d为构件的有效高度。
可以看出，混凝土的抗剪强度与抗压强度fck成正比，即抗压强度越高，抗剪强度也会相应增加。
因此，一般来说，混凝土等级越高，其抗剪强度也会相应增加。
需要注意的是，冲切计算还需要考虑钢筋的抗剪强度，因为在一些情况下，混凝土的抗剪强度可能不足以满足结构的要求，需要通过添加钢筋来提高结构的抗剪能力。
板的冲切承载力验算
结构构件计算书
板的冲切承载力验算
项目名称_____________日期_____________
设计者_____________校对者_____________
一、构件编号: B-1
二、依据规范:
《混凝土结构设计规范》 (GB 50010-2002)
三、计算参数
1.几何参数:
柱的截面直径: d=48mm
板的截面高度: h=110mm
板的截面有效高度: ho=90mm
2.材料信息:
混凝土强度等级: C35 ft=1.57N/mm2
3.荷载信息:
局部荷载设计值: Fl=30.000kN
4.其他信息:
结构重要性系数: γo=0.9
四、计算过程
1.计算βs:
βs=2.000
2.确定板柱结构中柱类型的影响系数αs:
对于中柱αs=40。
3.计算临界截面的周长Um:
Um=π(d+ho)=π(48+90)=434mm
4.计算影响系数η:
η1=0.4+1.2/βs=0.4+1.2/2.000=1.000
η2=0.5+αs*ho/(4*Um)=0.5+40*90/(4*434)=2.576
η=min(η1, η2)=min(1.000,2.576)=1.000
5.计算截面高度影响系数βh:
h=110≤800,取βh=1.0。
6.验算冲切承载力(不配筋):
0.7*βh*ft*η*Um*ho=0.7*1.0*1.57*1.000*434*90=42.881kN
γo*Fl=27.000kN≤0.7*βh*ft*η*Um*ho=42.881kN，冲切承载力满足规范要求。
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钢筋混凝土结构楼层受剪承载力的计算
钢筋混凝土结构楼层受剪承载力的计算作者：肖松涛黄伦鹏来源：《大东方》2019年第04期摘要：在一些高层建筑或大跨度建筑中，钢筋混凝土结构承受的荷载越来越大。
在前期进行工程设计时，必须要对钢筋混凝土结构楼层受剪承载力进行科学、准确的计算，保证后期施工后建筑结构的稳定性和安全性。
另外，在计算受剪承载力时，还要结合建筑抗震等级的要求。
目前建筑行业关于钢筋混凝土楼板受剪承载力的计算方法有多种，例如“拟弱柱化法”、“节点平衡法”等。
不同计算方法的使用情况有所差异，本文介绍了一种适用于四边及两边支承混凝土矩形板的受剪承载力计算方法。
关键词：钢筋混凝土；受剪承载力；均布荷载；集中荷载一、四边支承钢筋混凝土矩形板的计算1、集中荷载下楼层受剪承载力的计算对于四边支承的钢筋混凝土楼板来说，正常状态下楼板所受的荷载力为集中荷载。
在四边支承部位，荷载力相对集中，并产生冲切破坏，在这一结构下形成的作用力即为冲切承载力。
冲切承载力是一个波动变化的数值，会受到多方面因素的影响，包括钢筋混凝土结构楼板的厚度、配筋率以及混凝土的整体强度等等。
在计算前，应当结合建筑设计图纸，在明确上述影响的基础上，确定影响参数，保证冲切承载力计算结果的准确性。
另外，对于不同的楼板形式，其能够承受的冲切承载力也会变化，总体来说现浇楼板的冲切承载力要高于叠合楼板。
对于形状规则、集中荷载位置固定的楼板，其冲切承载力（Flu）计算公式为：Flu=ζ1ζ2ζ3ζ4ftumh0 ①上式中，ft为混凝土抗拉强度，h0为钢筋混凝土楼板的高度，um为冲切破坏锥体的平均周长。
钢筋混凝土楼板的受力形式，除了集中荷载这种外，还有一种情况是荷载均匀分布于板的中心位置，此时楼板所受的冲切承载力也会发生相应的变化。
在这种荷载形式下，其冲切承载力（Flu，min）计算公式为：Flu，min =0.95 ftumh0 ②2、计算方法的比较按照《混凝土结构加固技术规范（CECS25：90）》（以下统称“规范”）中的相关要求，钢筋混凝土楼板所受的冲切承载力计算公式为：Fl≤0.6 ftumh0 ③相比于上文中的两种计算公式，式子③的优势不仅简化了计算流程，而且能够将影响楼板受冲承载力的主要因素考虑在内，提高了计算的实用性。
高等混凝土结构理论学习总结报告
高等混凝土结构理论课程报告1 概述 (3)1.1 板柱体系简介 (3)1.1.1 板柱体系的应用现状 (3)1.1.2 板柱体系结构分类 (3)1.1.3 板柱体系优缺点 (4)1.2 板柱体系的研究现状 (5)1.3 板柱体系的力学分析方法 (6)1.4 现行设计规范对板柱体系的要求情况[10-13] (8)1.5 现行板柱体系设计理论中存在的问题 (9)2 板柱节点的冲切 (10)2.1 研究现状 (11)2.1.1 国外对板抗冲切强度研究的发展概况 (11)2.1.2 国内外有关规范介绍 (13)2.1.3 国内学者研究情况 (14)2.2 板柱节点抗冲切措施的发展 (16)2.2.1 无抗冲切钢筋板柱节点的冲切破坏机理 (16)2.2.2 有抗冲切钢筋的板柱节点的受力性能 (20)2.2.3 抗冲切配筋设计方法的改进 (26)2.2.4 钢纤维混凝土板抗冲切 (27)3 有剪力和不平衡弯矩时受冲切承载力的计算 (29)3.1 概述 (29)3.2 计算方法 (29)4 结论及展望 (32)参考文献 (33)1 概述1.1 板柱体系简介1.1.1 板柱体系的应用现状在知识经济时代，“以人为本”成为住宅设计的核心理念。
大力推广可持续发展的住宅，即主体结构不变而每户内隔墙可改变的大空间住宅己成为共识。
开发商提出“公建部分不要墙，住宅部分不要梁”的要求，由此，板柱体系的应用日益增多且前景广阔。
板柱结构是由楼板和柱组成承重体系的结构形式，多用于非地震区，材料以钢筋混凝土为主，柱可为方形、圆形，楼板用实心平板或空心板，在楼板与柱的连接处，可以将柱顶部扩大做成柱帽，以增强楼板在支座处的强度和减少楼板跨度。
也可根据建筑使用要求，不设柱帽，并要求在地震区使用，本论文主要讨论此类板柱体系。
1.1.2 板柱体系结构分类通常根据板扫体系的构成方式，可以将板柱体系分成三类：1) 预应力板柱体系:通过在楼板内增加预应力钢筋。
【专业知识】受剪与受冲切的区别
【专业知识】受剪与受冲切的区别【学员问题】受剪与受冲切的区别？【解答】就混凝土而言：1.冲切破坏是构件在荷载作用下出现沿应力扩散角的破裂面，混凝土被拉坏；2.剪切破坏需从混凝土构件受剪的机理说起。
混凝土构件斜受剪的计算模型为桁架，上部混凝土（上弦杆）受压，下部钢筋（下弦杆）受拉，斜裂缝间混凝土（斜腹杆）受压或受拉。
我们配置箍筋的作用，就是需要箍筋和该斜腹杆来共同承担它们沿斜腹杆方向的拉力或压力（箍筋的有效断面垂直于该斜腹杆）。
因此，混凝土斜截面破坏（也就是剪切破坏）是由于斜腹杆被压坏或拉坏引起的。
混凝土规范上的斜截面承载力计算公式（如，式7.5.4条）：Vcs=0.7ftbh0+1.25fyvAsvh0/s，也是混凝土斜腹杆和箍筋这两部分共同作用的反映。
冲切破坏与剪切破坏的区别在于：板（或厚板，如承台）在集中或局部均布荷载作用下出现沿应力扩散角破裂面的破坏，即为冲切破坏；梁在集中或均布荷载作用下沿斜截面发生的受剪破坏，即为剪切破坏。
两者的承载力计算公式是一样的，剪切：Vcs=0.7ftbh0冲切：Vcs=0.7ftbmh0（bm相当于b）对于跨高比比较大或者配筋率比较高的板，一般发生冲切破坏。
在荷载作用下，在板的受拉面也首先沿柱的周边出现一圈环状裂缝，然后，裂缝沿柱角向外发展。
当达到某一荷载时，在荷载作用处附近的混凝土受拉区出现了斜裂缝，斜裂缝向着荷载作用范围的周边倾斜，与板底面的倾斜角一般为30~45，而当荷载距板的支承变较近时，倾斜角可大于45.随着荷载增加，斜裂缝向混凝土受压区发展，最后再荷载作用范围周边外，混凝土受压区突然破坏，形成一截锥体，并与板的其他部分相分离，这种破坏即为冲切破坏。
冲切破坏无预兆，非常突然，往往伴随有剧烈的响声，属于脆性破坏。
广东省建筑地基基础设计规范对冲切和剪切问题的描述，参见条文说明9.2.7，摘录如下：一般说来，柱下单独基础板双向受力，墙下条形基础板单向受力，冲切和剪切，其破坏机理类似，承载力均受混凝土的抗拉强度所控制。
钢筋混凝土单层厂房结构 课程设计_secret
混凝土强度等级为 , ， 采用HRB335级钢筋，
， 。上、下柱均采用对称配筋。
1．上柱配筋计算。
取
而 截面的内力均小于 ，则都属于大偏心受压，所以选取偏心距较大的一组 内力作为最不利内力。即取
=60.808 , =336.18 ；V=19.798kN
吊车厂房排架方向上柱的计算长度 。附加偏心矩 取 （大于 ）
(2)由永久荷载效应控制的组合（此时可变荷载仅限于竖向荷载 ），即：
。在本设计中， 。
2.内力组合
内力组合一般可考虑以下四种情况：（内力组合见附表一）
(1)＋Mmax及相应的N和V；
(2)－Mmax及相应的N和V；
(3)Nmax及相应的M和V；
(4)Nmin及相应的M和V。
3.内力组合注意事项
(1)组合表格见（附表一）；
（六）荷载组合及内力组合
1.荷载组合
厂房使用过程中，各种荷载以不同方式作用在结构上，但所有可变荷载都同时达到规定值的机率毕竟很小。按《建筑结构荷载规范GB50009－2001》的规定，应考虑下面几种荷载组合：
(1)由可变荷载效应控制的组合：（ ）
a.恒荷载＋任一活荷载，即：
b.恒荷载+0.9（任意两个或两个以上活荷载之和），即：
（三）确定基础底面积
1.基础埋置深度d的确定
对于截面高度500mm≤hc＜800mm的矩形、工字形柱，柱的插入深度h1≥hc，且h1还应同时满足柱纵向受力钢筋锚固长度的要求，以及柱吊装时稳定性的要求——即h1≥0.05H＝575mm。
故取 h＝750＋50＋200mm＝1000mm
d＝h＋500＝1500mm＝1.5m
B柱内力相当于Dmax, k在A柱时A柱的内力，但弯矩、剪力符号相反。
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钢筋混凝土受冲切构件 承载力计算
8.1
1、剪切破坏：
概述
剪切破坏面贯穿构件的整个宽度，几何 上呈柱面。如普通梁和单向板的剪切破坏。
2、冲切破坏：
斜裂破坏面围绕集 中荷载区域形成大致 呈空间回转截锥面或 喇叭状时的破坏。它 是钢筋混凝土双向板 在集中荷载作用下特 有的一种剪切破坏形 式。
3、常见的钢筋混凝土受冲切构件：
柱支承无梁楼板、无梁楼盖、水池顶盖、柱下独 立基础、无梁平板式片筏基础等
8.2 冲切破坏特征
1、冲切破坏的试验分类：
1）集中力的反力只沿板周边作用 2）集中力的反力满布板面
2、冲切破坏特征：
正截面裂缝较细，径向裂缝多而宽，无明显主裂缝，挠度较 小。破坏表现为柱头连同截锥体突然从余部错动般冲脱，并 在板的受拉面形成一圈撕开状裂痕，在挠度陡增时荷载骤降， 是一种脆性破坏。
②边柱处
（b)图：弯矩作用平面垂直于自由边
h0 at3 at 2 Ic h0 am a AB 2h0 at ( a AB ) 2 6 2 at2 a AB am 2at aCD at a AB eg aCD hc 2 1 hc h0 / 2 bc h0
s
和
未开孔洞：图中2临界截面周长
μ m：板临界截面周长
开有孔洞：临界截面周长减图中4的长度
pc1l1 pc 2l2 配预应力筋：
σ
pc,m
：
l1 l2
未配预应力筋：0
F1 ：局部荷载设计值或集中反力设计值
1）柱网均匀布置的中柱节点 按轴心受压柱板考虑：
F1 pA (b 2h0 )(h 2h0 )
m 2(b h 2H 0 )
2）板柱节点有不平衡弯矩（如内柱两侧 跨度不等、边柱、角柱、有水平荷载作用） ① 传递单向不平衡弯矩： 不平衡弯矩指向AB边：
F1,eq F1
0 M unb a AB
Ic
m h0
M unb M unb ,c F1e g
不平衡弯矩指向CD边：
3：作用条件
主动约束﹙无关约束﹚
1）边界约束：
被动约束﹙相关约束﹚ 抗冲切承载力随主动约束的加强而提高；当板自身约束较弱 时也随被动约束的加强而提高。
1 c 2h0 ﹙C为柱截面尺寸，h0为有效板厚﹚ 2）冲跨比： 当λ ＜ 2.5时，破坏锥越陡，承载力提高越快 当λ ＞ 2.5时，影响较小，可忽略
η=min（ η1， η2）=0.8 抗冲切能力为
0.7βhftημm h0=0.7 ×1.0 ×1.1 ×0.8 ×4540 ×135/1000=376.30 kN
F1 p A (b 2h 2h0 )2 15.83 5 5 (1 2 0.135)2 370.22KN
F1,eq F1
0 M unb aCD
Ic
m h0
M unb M unb ,c F1e g
② 传递双向不平衡弯矩：
F1,eq F1 unb ,max m h0
0 x M unb , x a x 0 y M unb , y a y unb ,max I cx I cyLeabharlann 3）荷载或反力分布：
反力沿周边支承的板其承载力小于反力满布的板的承载力
8.4 抗冲切承载力设计
1、板的抗冲切设计
1）无腹筋板的抗冲切验算： 如图
F1 （0.7h ft 0.15 pc,m)mh0
式中：η 取 1 0.4
1.2
s h0 2 0.5 4 m 中的小值
[例8-2] 已知一无梁楼盖柱距5m，板厚160mm，砼：C20， 楼面竖向均布活荷载标准值 7.8kN/m2 试验算中柱柱帽上缘 处楼板的抗冲切承载力。 解：荷载：楼板自重 0.16m×25 kN/m3 =4.0 kN/m2 20mm厚水泥砂浆抹面 0.4 kN/m2 20mm厚混合砂浆抹面 0.34 kN/m2 结构自重4.74 kN/m2 ×1.2 =5.69 kN/m2 楼面荷载 7.8 kN/m2 ×1.3 =10.14 kN/m2 荷载设计值总计 p=15.83 kN/m2 有效板厚h0=160-25=135mm (按两个方向平均) 计算截面周长μm=4 ×(1000+135)=4540mm 因h0<800mm，取βh=1.0； βs=1<2，取βs=2 η1=0.4+1.2/ βs=1.0 作为中柱，αs=40， η2=0.5+ αs h0 /4 μm =0.8
因370.22<376.30，故中柱柱帽上缘处楼板满足抗冲切要求
8.3 影响冲切承载力的因素
1、材料性能
2/ 3 2/3 f 1）砼强度：冲切承载力 V 与 cu 成正比,即 v f cu
2）纵向配筋：纵向配筋量加大，抗剪承载力提高
2、几何特征：
1）板柱尺寸：冲切破坏荷载与柱截面尺寸约成正比，与有效 板厚呈指数大于1的幂函数关系 2）板柱形状：圆柱截面构件的冲切承载力比矩形截面构件的 抗冲切承载力大
③当考虑不同的荷载组合时 应取其中的较大值作为板柱节点受冲切承载力 计算用的等效集中反力设计值
与等效集中荷载 F1，eq 有关参数的计算： ①中柱 （a)图：
h0 at3 at 2 Ic 2 h0 a m ( ) 6 2 at a AB aCD 2 hc h0 1 0 1 2 b h0 1 3
0 1
2 1 3
②边柱处
（c)图：弯矩作用平面平行于自由边
h0 at3 at 2 Ic 2h0 am ( ) 12 2 at a AB aCD 2 aCD at a AB eg 0
0 1
2 1 3
1 hc h0 bc h0 / 2
③角柱处
（d)图： h0 at3 at 2 Ic h0 am a AB h0 at ( a AB ) 2 12 2 at2 a AB 2( am at ) aCD at a AB hc eg aCD 2 1 0 1 2 hc h0 / 2 1 3 bc h0 / 2