建筑结构受弯构件的正截面和斜截面受弯承载力计算
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对称集中荷载作用下简支梁的主应力轨迹线(图中,实线为主拉应力轨迹线;虚线为主压应力轨迹线。
)My VS tp 2σσ=cp 2σσ=梁内任一点的应力主应力剪跨比P aP202lh ββ⋅lβl()22222qll ql M l q l βββββ=⋅−=−()1222ql ql V q l ββ=−=−x tp 12σσ=+xcp 2σσ=−1arctan 2α=στ斜截面破坏形态◆斜压破坏为受压脆性破坏;◆剪压破坏界于受拉和受压脆◆斜拉破坏为受拉脆性破坏,无腹筋梁的受剪破坏都是脆性的无腹筋梁的弯剪承载力有限,若不足以抵抗荷载产生的1. 剪跨比¾集中荷载作用下2. 腹筋的数量在一定的范围内,腹筋配筋率增大,抗剪承载力提高。
3. 混凝土强度斜截面破坏是因土强度对梁的抗剪承载力影响很大。
当剪跨比一定时,梁的抗剪承载力随混凝土强度提高而增大4. 纵筋配筋率随着纵筋的配筋率的提高,梁的抗剪承载力也增大。
1、直接作用:纵筋截面承受一定剪力(2、纵筋抑制斜裂缝的发展,增大斜裂缝间交互面的剪力传递,增加纵筋量能加大混凝土剪压区高度,从而间接提高梁的抗剪能力。
纵筋的销栓力ρ大于1.5%时,纵向受拉钢筋的配筋率()ρ0.720βρ=+5. 其他因素(1)截面形状这主要是指斜截面抗剪承载力有一定作用。
适当增加翼缘宽度,可提高抗剪承载力,但翼缘过大,增大作用逐渐减小。
另外,增大梁的宽度也可提高抗剪承载力。
与矩形截面梁相比,形截面梁的斜截面承载力一般要高我国《混凝土结构设计规范》钢筋混凝土梁斜截面抗u c ix d s sbV V V V V V =++++sb b V V =⋅为简化计算,主要考虑未开裂混凝土的抗剪作用和腹筋V u ——梁斜截面破坏时所承受的总剪力V c ——V s ——与斜裂缝相交的箍筋所承受的剪力V sb ——与斜裂缝相交的弯起钢筋所承受的剪力如令Vcs 为箍筋和混凝土共同承受的剪力,则无腹筋梁有腹筋梁若腹筋既有箍筋又有弯起钢筋,则对于有腹筋梁,由于箍筋的存在抑制了斜裂缝的开展,使得梁剪压区面积增大,致使强度和配箍率有关。
简述受弯构件斜截面承载力计算步骤受弯构件是建筑物结构中常见的构件,如梁、柱、框架等。
在设计和评估过程中,需要计算其斜截面承载力,以确定其结构安全性和可行性。
下面将简述受弯构件斜截面承载力计算的步骤。
第一步:斜截面的分段首先,需要将斜截面分为若干个分段,以便于计算。
一般情况下,会将受力构件分为两段:其中一段为纵向力作用下的受力部分,另一段为剩余部分。
因为斜截面会导致截面上出现剪力和弯矩,所以需要分段计算。
第二步:计算斜截面剩余部分的斜截面承载力对于斜截面剩余部分,其承载力可以通过材料本身的特性进行计算,例如钢材的强度。
需要根据剩余部分的截面面积和材料强度计算其承载力。
第三步:计算斜截面受力部分的受力情况对于斜截面受力部分,需要计算出其所受的剪力和弯矩。
在计算过程中,需要考虑受力构件的长度、截面形状、截面面积和受力方式等因素。
其中,弯矩是影响受力构件承载能力的主要因素。
第四步:计算斜截面受力部分的承载能力通过计算斜截面受力部分所受的剪力和弯矩,可以确定其承载能力。
其中,剪力会影响受力构件的变形,而弯矩则直接影响构件的破坏。
需要根据受力构件的材料强度、截面形状和所受荷载计算其承载能力。
第五步:比较分析两部分承载能力最后,需要将斜截面剩余部分的承载能力和受力部分的承载能力作比较分析,确定总的承载能力。
如果受力部分的承载能力大于斜截面剩余部分的承载能力,则说明受弯构件的斜截面是安全的;反之,则需要进行修补或更改设计方案。
总之,受弯构件斜截面承载力计算是一个复杂的过程,需要考虑多个因素,并进行多次计算和比较分析。
只有在综合考虑各种因素后,才能确定其承载能力和结构安全性。
受弯构件的破坏有正截面受弯破坏和斜截面破坏两种。
正截面是指与混凝土构件纵轴线相垂直的计算截面,为了保证正截面有足够的受弯承载力,不产生受弯破坏,由承载力极限状态知应满足M ≤ M uM ----正截面的弯矩设计值,M----正截面的受弯承载力设u计值,M相当于荷载效应组合S,是由内力计算得到的,M u 相当于截面的抗力R。
从截面受力性能看,可归纳为单筋矩形截面、双筋矩形截面和T形(I形、箱形)截面等三种主要截面形式。
1)梁的截面尺寸梁高和跨度之比h/l称为高跨比,《高层建筑混凝土结构技术规程》(JGJ3-2002)规定框架结构主梁的高跨比为1/10~1/18。
梁高与梁宽(T形梁为肋宽)之比h/b,对矩形截面梁取2~3.5,对T形截面梁取2.5~4.0。
梁高h在200mm以上,按50mm模数递增,达到800mm以上,按100mm模数递增。
梁宽b通常取150、180、200、250mm,其后按50mm模数递增。
2)梁中钢筋的布置梁中的钢筋有纵向钢筋、弯起钢筋、纵向构造钢筋(腰筋)、架立钢筋和箍筋,箍筋、纵筋和架立钢筋绑扎(或焊)在一起,形成钢筋骨架,使各种钢筋得以在施工时维持正确的位置。
纵向受力钢筋主要是指受弯构件在受拉区承受拉力的钢筋,或在受压区承受压力的钢筋。
梁内纵向受力钢筋宜采用HRB400或RRB400级和HRB335级钢筋为了保证钢筋和混凝土有良好的握裹能力,构件的外缘应当保证保护层的厚度大于钢筋直径,并满足表4-1的规定。
构件的内部钢筋的间距4.2.1 配筋率对构件破坏特征的影响假设受弯构件的截面宽度为b,截面高度为h,纵向受力钢筋截面面积为A s,从受压边缘至纵向受力钢筋截面重心的距离h o为截面的有效高度,截面宽度与截面有效高度的乘积bh o为截面的有效面积(图4-6)。
构件的截面配筋率是指纵向受力钢筋截面面积与截面有效面积的百分比,即(4-1)图4-6 矩形截面受弯构件构件的破坏特征取决于配筋率、混凝土的强度等级、截面形式等诸多因素,但是以配筋率对构件破坏特征的影响最为明显。
2主拉应力:tp第4章受弯构件的斜截面承载力教学要求:深刻理解受弯构件斜截面受剪的三种破坏形态及其防止对策。
熟练掌握梁的斜截面受剪承载力计算。
理解梁内纵向钢筋弯起和截断的构造要求。
知道梁内各种钢筋,包括纵向受力钢筋、纵向构造钢筋、架立筋和箍筋等的构造要求。
概述 在保证受弯构件正截面受弯承载力的同时,还要保证斜截面承载力,它包括斜截面受剪承载力和斜 截面受弯承载力两方面。
工程设计中,斜截面受剪承载力是由计算和构造来满足的,斜截面受弯承载力 则是通过对纵向钢筋和箍筋的构造要求来保证的。
图4-1箍筋和弯起钢筋图4-2钢筋弯起处劈裂裂缝工程设计中,应优先选用箍筋,然后再考虑采用弯起钢筋。
由于弯起钢筋承受的拉力比较大,且集 中,有可能引起弯起处混凝土的劈裂裂缝,见图4-2。
因此放置在梁侧边缘的钢筋不宜弯起,梁底层钢筋中的角部钢筋不应弯起,顶层钢筋中的角部钢筋不应弯下。
弯起钢筋的弯起角宜取45°或60°4.2斜裂缝、剪跨比及斜截面受剪破坏形态4.2.1腹剪斜裂缝与弯剪斜裂缝钢筋混凝土梁在剪力和弯矩共同作用的剪弯区段内,将产生斜裂缝。
1 2 3 44.1架立钢筋箍筋 弯起钢筋劈裂裂縫图4-3主应力轨迹线这种由竖向裂缝发展而成的斜裂缝,称为弯 剪斜裂缝,这种裂缝下宽上细,是最常见的,如图 4-4(b)所示。
4.2.2剪跨比在图4-5所示的承受集中荷载的简支梁中,最外侧的集中力到临近支座的距离 a 称为剪跨,剪跨 a与梁截面有效高度 h o 的比值,称为计算截面的剪跨比,简称剪跨比,用入表示,入=a/hoMb=—r主压应力cp主应力的作用方向与构件纵向轴线的夹角 2a 可按下式确定:tg2________ 丿 厂| _亠 ____ 一 ” ”ft图4-4 ⑻腹剪斜裂缝; 斜裂缝(b)弯剪斜裂缝V匸二4———•——二亠久 乂 勺叫 5'矶在剪跨比小的图4-6(a)中,在集中力到支座之间有虚线所示的主压应力迹线, 式传递的。
受弯构件斜截面受剪承载力计算一、有腹筋梁受剪承载力计算基本公式1. 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公式为: 0025.17.0h s A f bh f V V sv yv t cs +=≤ (5-6)式中 t f 一混凝土抗拉强度设计值;b 一构件的截面宽度,T 形和Ⅰ形截面取腹板宽度;0h 一截面的有效高度;yv f 一箍筋的抗拉强度设计值;sv A 一配置在同一截面内箍筋各肢的全部截面面积,1sv sv nA A =;n 一在同一截面内箍筋的肢数;1sv A 一单肢箍筋的截面面积;s 一箍筋的间距。
2.集中荷载作用下的独立梁(包括作用多种荷载,且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),斜截面受剪承载力按下式计算: 000.175.1h s A f bh f V V sv yv t cs ++=≤λ (5-7)式中 λ一剪跨比,可取0/h a =λ,a 为计算截面至支座截面或节点边缘的距离,计算截面取集中荷载作用点处的截面。
当λ小于 1.5 时,取5.1=λ;当λ大于 3.0 时,取0.3=λ。
独立梁是指不与楼板整浇的梁。
构件中箍筋的数量可以用箍筋配箍率sv ρ表示:bs A sv sv =ρ (5-8)3.当梁内还配置弯起钢筋时,公式(5-4)中s sb y b A f V αsin 8.0=(5-9) 式中y f 一纵筋抗拉强度设计值;sb A 一同一弯起平面内弯起钢筋的截面面积; s α一斜截面上弯起钢筋的切线与构件纵向轴线的夹角,一般取o 45,当梁较高时,可取o60。
剪压破坏时,与斜裂缝相交的箍筋和弯起钢筋的拉应力一般都能达到屈服强度,但是拉应力可能不均匀。
为此,在弯起钢筋中考虑了应力不均匀系数,取为0.8。
另外,虽然纵筋的销栓作用对斜截面受剪承载力有一定的影响,但其在抵抗受剪破坏中所起的作用较小,所以斜截面受剪承载力计算中没有考虑纵筋的作用。
钢筋混凝土受弯构件斜截面承载力计算公式好的,以下是为您生成的文章:在建筑领域中,钢筋混凝土受弯构件斜截面承载力计算公式那可是相当重要的!就像我们日常生活中的各种规则一样,这个公式就是保障建筑结构安全稳定的“铁律”。
咱先来说说什么是钢筋混凝土受弯构件斜截面。
想象一下,一根长长的大梁,承受着各种力量的作用。
当它弯曲的时候,侧面就会受到斜向的拉力和压力,这个侧面的部分就是斜截面啦。
那为啥要研究它的承载力计算公式呢?这就好比你要知道自己能背多重的书包才不会累垮一样,建筑结构也得清楚自己能承受多大的力才不会出问题呀!这个计算公式里面涉及到好多因素呢,比如混凝土的强度、箍筋的配置、截面的尺寸等等。
可别小看这些因素,它们每一个都像是一场游戏里的关键角色,缺了谁都玩不转。
我记得有一次去一个建筑工地考察,看到工人们正在浇筑大梁。
我就凑过去和一位老师傅聊天,问他知不知道这个斜截面承载力的事儿。
老师傅一脸认真地说:“这可含糊不得!要是算错了,房子出了问题,那可就是大事儿!”他指着那些钢筋和模板,详细地给我解释着每个部分的作用。
混凝土的强度就像是人的身体素质,越强健就能承受更大的压力;箍筋呢,就像是给大梁穿上了一层“防护服”,让它更有抵抗力;截面的尺寸大小也有讲究,太大了浪费材料,太小了又扛不住。
在实际运用这个公式的时候,可不能马虎。
得精确测量各种数据,一点点的误差都可能导致结果的偏差。
比如说,测量混凝土的强度,如果测不准,那计算出来的承载力就可能不靠谱。
而且,这个公式还在不断地完善和改进呢。
随着建筑技术的发展,新的材料、新的工艺不断出现,公式也得跟着“与时俱进”。
总的来说,钢筋混凝土受弯构件斜截面承载力计算公式虽然看起来复杂,但它可是建筑安全的重要保障。
我们得认真对待,严格按照公式计算,才能让我们的建筑稳稳当当,为大家遮风挡雨!。