斜截面抗剪
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5.7.其他构造要求
一.纵向受力钢筋 二.弯起钢筋 三.箍筋 四.纵向构造钢筋
一.斜裂缝
主拉应力 stp=s/2+(s2/4+t2)1/2 主压应力 scp=s/2-(s2/4+t2)1/2 主应力作用方向与梁轴线夹角 tg2a=-2t/s 中和轴附近,正应力小,剪应力大,主拉应力方向大致为45o. 腹剪斜裂缝--斜裂缝沿主压应力方向,中间宽两头细,呈枣核形. 弯剪斜裂缝—沿梁下边缘先出现一些垂直裂缝,然后延伸为斜裂缝,向集中
荷载作用点发展,裂缝上细下宽.
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二.剪跨比
剪跨—集中力到临近支座的距离a称为剪跨 剪跨比—剪跨a与梁截面有效高度的比值称为剪跨比.符号l,l=a/h0. 广义剪跨比-- l=M/(Vh0) 剪跨比l反映了截面上正应力s和剪应力t的相对比值,在一定程度上也反映 了截面上弯矩与剪力的相对比值.因此对斜截面受剪破坏形态和斜截面受剪 承载力有重要影响.
5.3.简支梁斜截面受剪机理
一.带拉杆的梳状拱模型
二.拱形桁架模型
三.桁架模型
5.4.斜截面受剪承载力计算公式
一.影响斜截面受剪承载力的主要因素 1.剪跨比—随着剪跨比增大,抗剪承载力逐步减弱. 2.混凝土强度—混凝土强度提高,抗剪承载力增强.
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3.箍筋配箍率—配箍率增加,抗剪承载力加大,两者基本呈线性关系. rsv=Asv/(bs)=nAsv1/(bs)
a).支座边缘处斜截面 b).弯起钢筋弯起点处斜截面
c).箍筋数量和间距改变处斜截面 d).腹板宽度改变处的斜截面
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2.设计计算步骤
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二.计算例题
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5.6.保证斜截面受弯承载力的构造措施
一.材料抵抗弯矩图 二.纵筋的弯起 三.纵筋的锚固 四.纵筋的截断 五.箍筋的间距
5).仅对承受以集中防止为主的梁才考虑剪跨比l的影响.
2.计算公式
1).均布荷载下矩形,T形和I形截面简支梁斜截面受剪承载力(仅配箍筋)的
计算公式
Vu=Vcs=0.7ftbh0+1.25fyv(Asv/s)h0 式中 Asv=nAsv1 此处均布荷载包括作用有多种荷载,但其中集中荷载在计算截面所产生的
剪力小于总剪力值的75% .
2).集中荷载下(包括作用有多种荷载,但其中集中荷载在计算截面所产生的剪
力大于总剪力值的75% 以上)矩形,T形和I形截面的独立简支梁斜截面受剪承
载力(仅配箍筋)的计算公式
Vu=Vcs=1.75/(l+1.0)ftbh0+1.0fyv(Asv/s)h0 式中剪跨比取值范围 1.0>l>3.0
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三.斜截面受剪破坏的三种主要形态
1.无腹筋梁的斜截面受剪破坏形态 由下图可见,不同剪跨比时,梁内的主应力迹线 也不同.因而导致不同的斜截面破坏形态. 1).斜压破坏(l<1) 2).剪压破坏(1<l<3) 3).斜拉破坏(l>3)
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2.有腹筋梁的斜截面受剪破坏形态 有腹筋梁的斜截面受剪破坏形态与无腹筋梁相似.但除剪跨比外,箍筋的配置 数
4.纵筋配筋率—纵筋配筋率越大,其销栓力越强,抗剪承载力加大. 5.斜截面上的骨料咬合力—斜裂缝宽度较小时对抗剪承载力影响较大,
斜裂缝宽度较大时对抗剪承载力影响较小. 6.截面尺寸和形状 1).截面尺寸的影响
在其它参数保持不变时,梁截面尺寸的增加会减小其抗剪承载力. 2).截面形状的影响
对T形梁等,翼缘存在会增加抗剪承载力,但翼缘过大时,增大作用趋于平缓.
5.1.概述
1.正截面弯曲破坏—由弯矩引起,会产生垂直裂缝.一般采用配纵向钢筋的 方法来防止弯曲破坏.
2.斜截面受剪破坏—由剪力及弯矩引起,会产生斜向裂缝.一般采用配箍筋 或弯起钢筋的方法来防止受剪破坏.
3.工程设计中,一般优先选用竖直箍筋,然后再考虑采用弯起钢筋.
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5.2.斜裂缝,剪跨比及斜截面受剪破坏形态
量也是决定破坏类型的重要因素. 当l>3,且箍筋配置过少时,会发生斜拉破坏.若l>3,但箍筋配置适量时,会发 生
剪压破坏. 如果箍筋配置过多,在箍筋尚未屈服时,梁腹混凝土会因抗压能力不足而发生 斜
压破坏.对薄腹梁,即使剪跨比较大,也会发生斜压破坏. 对有腹筋梁来说,只要截面尺寸合适,箍筋配置适量,基本破坏形态为剪压破坏.
Vc—剪压区混凝土所承受的剪力
Vs—与斜裂缝相交的箍筋所承受的剪力
2020/V4/2sb4 —与斜裂缝相交的弯起钢筋所承受的剪力
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令 Vcs=Vc+Vs 则 Vu=Vcs+Vsb
2).梁剪压破坏时,与斜裂缝相交的箍筋和弯起钢筋的应力均达到其屈服强度.
3).忽略斜裂缝处的骨料咬合力和纵筋销栓力.
4).仅对不配箍筋和弯起钢筋的厚板才考虑截面尺寸对抗剪承载力的影响.
二.斜截面受剪承载力的计算公式
斜压破坏—用限制截面最小尺寸的方法来防止斜压破坏. 斜拉破坏—用满足最小配箍率条件及构造要求来防止斜拉破坏. 剪压破坏—通过计算,使构件满足一定的的斜截面受剪承载力来防止斜拉破坏. 1.基本假设 1).梁发生剪压破坏时,斜截面抵抗力由三部分组成
Vu=Vc+Vs+Vsb
式中 Vu—梁斜截面破坏时所承受的总剪力
fc —混凝土抗压强度设计值 b —矩形截面宽度, T形截面或I形截面的腹板宽度
hw—截面腹板高度,矩形截面取有效高度h0 ,T形截面取有效高度减去 翼缘高度,I形截面取腹板净高
箍筋的最小含量
rsvmin=0.24ft/fyv
5.5.斜截面受剪承载力的设计计算
一.设计计算
1.设计方法和计算截面
1).设计方法 V<=Vu 2).计算截面
3).有弯起钢筋时梁的受剪承载力计算公式
Vu=Vcs+Vsb=
202V0s/b4/=240.8fyAsbsina8来自4).计算公式的适用范围
截面最小尺寸 V<=0.25bcfcbh0 当hw/b<=4时(厚腹梁,即一般梁) V<=0.20bcfcbh0 当hw/b>=6时(薄腹梁)
式中 V—剪力设计值 bc—混凝土强度影响系数,当混凝土强度等级不大于C50时,取bc=1.0; 当混凝土强度等级为C80时,取bc=0.8;中间内插.
一.纵向受力钢筋 二.弯起钢筋 三.箍筋 四.纵向构造钢筋
一.斜裂缝
主拉应力 stp=s/2+(s2/4+t2)1/2 主压应力 scp=s/2-(s2/4+t2)1/2 主应力作用方向与梁轴线夹角 tg2a=-2t/s 中和轴附近,正应力小,剪应力大,主拉应力方向大致为45o. 腹剪斜裂缝--斜裂缝沿主压应力方向,中间宽两头细,呈枣核形. 弯剪斜裂缝—沿梁下边缘先出现一些垂直裂缝,然后延伸为斜裂缝,向集中
荷载作用点发展,裂缝上细下宽.
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二.剪跨比
剪跨—集中力到临近支座的距离a称为剪跨 剪跨比—剪跨a与梁截面有效高度的比值称为剪跨比.符号l,l=a/h0. 广义剪跨比-- l=M/(Vh0) 剪跨比l反映了截面上正应力s和剪应力t的相对比值,在一定程度上也反映 了截面上弯矩与剪力的相对比值.因此对斜截面受剪破坏形态和斜截面受剪 承载力有重要影响.
5.3.简支梁斜截面受剪机理
一.带拉杆的梳状拱模型
二.拱形桁架模型
三.桁架模型
5.4.斜截面受剪承载力计算公式
一.影响斜截面受剪承载力的主要因素 1.剪跨比—随着剪跨比增大,抗剪承载力逐步减弱. 2.混凝土强度—混凝土强度提高,抗剪承载力增强.
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3.箍筋配箍率—配箍率增加,抗剪承载力加大,两者基本呈线性关系. rsv=Asv/(bs)=nAsv1/(bs)
a).支座边缘处斜截面 b).弯起钢筋弯起点处斜截面
c).箍筋数量和间距改变处斜截面 d).腹板宽度改变处的斜截面
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2.设计计算步骤
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二.计算例题
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5.6.保证斜截面受弯承载力的构造措施
一.材料抵抗弯矩图 二.纵筋的弯起 三.纵筋的锚固 四.纵筋的截断 五.箍筋的间距
5).仅对承受以集中防止为主的梁才考虑剪跨比l的影响.
2.计算公式
1).均布荷载下矩形,T形和I形截面简支梁斜截面受剪承载力(仅配箍筋)的
计算公式
Vu=Vcs=0.7ftbh0+1.25fyv(Asv/s)h0 式中 Asv=nAsv1 此处均布荷载包括作用有多种荷载,但其中集中荷载在计算截面所产生的
剪力小于总剪力值的75% .
2).集中荷载下(包括作用有多种荷载,但其中集中荷载在计算截面所产生的剪
力大于总剪力值的75% 以上)矩形,T形和I形截面的独立简支梁斜截面受剪承
载力(仅配箍筋)的计算公式
Vu=Vcs=1.75/(l+1.0)ftbh0+1.0fyv(Asv/s)h0 式中剪跨比取值范围 1.0>l>3.0
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三.斜截面受剪破坏的三种主要形态
1.无腹筋梁的斜截面受剪破坏形态 由下图可见,不同剪跨比时,梁内的主应力迹线 也不同.因而导致不同的斜截面破坏形态. 1).斜压破坏(l<1) 2).剪压破坏(1<l<3) 3).斜拉破坏(l>3)
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2.有腹筋梁的斜截面受剪破坏形态 有腹筋梁的斜截面受剪破坏形态与无腹筋梁相似.但除剪跨比外,箍筋的配置 数
4.纵筋配筋率—纵筋配筋率越大,其销栓力越强,抗剪承载力加大. 5.斜截面上的骨料咬合力—斜裂缝宽度较小时对抗剪承载力影响较大,
斜裂缝宽度较大时对抗剪承载力影响较小. 6.截面尺寸和形状 1).截面尺寸的影响
在其它参数保持不变时,梁截面尺寸的增加会减小其抗剪承载力. 2).截面形状的影响
对T形梁等,翼缘存在会增加抗剪承载力,但翼缘过大时,增大作用趋于平缓.
5.1.概述
1.正截面弯曲破坏—由弯矩引起,会产生垂直裂缝.一般采用配纵向钢筋的 方法来防止弯曲破坏.
2.斜截面受剪破坏—由剪力及弯矩引起,会产生斜向裂缝.一般采用配箍筋 或弯起钢筋的方法来防止受剪破坏.
3.工程设计中,一般优先选用竖直箍筋,然后再考虑采用弯起钢筋.
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5.2.斜裂缝,剪跨比及斜截面受剪破坏形态
量也是决定破坏类型的重要因素. 当l>3,且箍筋配置过少时,会发生斜拉破坏.若l>3,但箍筋配置适量时,会发 生
剪压破坏. 如果箍筋配置过多,在箍筋尚未屈服时,梁腹混凝土会因抗压能力不足而发生 斜
压破坏.对薄腹梁,即使剪跨比较大,也会发生斜压破坏. 对有腹筋梁来说,只要截面尺寸合适,箍筋配置适量,基本破坏形态为剪压破坏.
Vc—剪压区混凝土所承受的剪力
Vs—与斜裂缝相交的箍筋所承受的剪力
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令 Vcs=Vc+Vs 则 Vu=Vcs+Vsb
2).梁剪压破坏时,与斜裂缝相交的箍筋和弯起钢筋的应力均达到其屈服强度.
3).忽略斜裂缝处的骨料咬合力和纵筋销栓力.
4).仅对不配箍筋和弯起钢筋的厚板才考虑截面尺寸对抗剪承载力的影响.
二.斜截面受剪承载力的计算公式
斜压破坏—用限制截面最小尺寸的方法来防止斜压破坏. 斜拉破坏—用满足最小配箍率条件及构造要求来防止斜拉破坏. 剪压破坏—通过计算,使构件满足一定的的斜截面受剪承载力来防止斜拉破坏. 1.基本假设 1).梁发生剪压破坏时,斜截面抵抗力由三部分组成
Vu=Vc+Vs+Vsb
式中 Vu—梁斜截面破坏时所承受的总剪力
fc —混凝土抗压强度设计值 b —矩形截面宽度, T形截面或I形截面的腹板宽度
hw—截面腹板高度,矩形截面取有效高度h0 ,T形截面取有效高度减去 翼缘高度,I形截面取腹板净高
箍筋的最小含量
rsvmin=0.24ft/fyv
5.5.斜截面受剪承载力的设计计算
一.设计计算
1.设计方法和计算截面
1).设计方法 V<=Vu 2).计算截面
3).有弯起钢筋时梁的受剪承载力计算公式
Vu=Vcs+Vsb=
202V0s/b4/=240.8fyAsbsina8来自4).计算公式的适用范围
截面最小尺寸 V<=0.25bcfcbh0 当hw/b<=4时(厚腹梁,即一般梁) V<=0.20bcfcbh0 当hw/b>=6时(薄腹梁)
式中 V—剪力设计值 bc—混凝土强度影响系数,当混凝土强度等级不大于C50时,取bc=1.0; 当混凝土强度等级为C80时,取bc=0.8;中间内插.