简述受弯构件斜截面承载力计算步骤
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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。
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:VVc0.7ftbh01.25fyvAvh0(5-6)式中ft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;h0一截面的有效高度;fyv一箍筋的抗拉强度设计值;Av一配置在同一截面内箍筋各肢的全部截面面积,AvnAv1;n一在同一截面内箍筋的肢数;Av1一单肢箍筋的截面面积;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:VVcA1.75ftbh0fyvvh01.0(5-7)式中一剪跨比,可取a/h0,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。
当小于1.5时,取1.5;当大于3.0时,取3.0。
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v表示:vAvb(5-8)3.当梁内还配置弯起钢筋时,公式(5-4)中Vb0.8fyAbin式中(5-9)fy一纵筋抗拉强度设计值;Ab一同一弯起平面内弯起钢筋的截面面积;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45o,当梁较高时,可取60。
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。
二、混凝土的受剪承载力可以抵抗斜截面的破坏,可不进行斜截面承载力计算,仅需按构造要求配置箍筋的条件oV0.7ftbh0或(5-10)V1.75ftbh01.0(5-11)三、计算公式的适用范围(上限和下限)l.截面限制条件当配箍特征值过大时,箍筋的抗拉强度不能发挥,梁的斜截面破坏将由剪压破坏转为斜压破坏,此时,梁沿斜截面的抗剪能力主要由混凝土的截面尺寸及混凝土的强度等级决定,而与配筋率无关。
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。
简述钢筋混凝土受弯构件斜截面抗剪钢筋设计的基本步骤基本步骤主要包括以下几个方面:确定剪力传递路径,计算截面抗剪承载力,确定受剪钢筋布置形式,计算受剪钢筋配筋量。
第一步是确定剪力传递路径,即确定力的传递路线。
在混凝土受弯构件的设计中,剪力主要由混凝土和钢筋共同承担,必须确保剪力的传递路径是可靠的。
通过合理的剪力传递路径设计,可以保证构件承载能力的充分发挥。
第二步是计算截面抗剪承载力。
根据混凝土受弯构件的截面形状和受力情况,通过相关公式和设计规范,计算出截面的抗剪承载力。
这其中包括计算混凝土的抗剪承载力以及受剪钢筋的抗剪承载力。
第三步是确定受剪钢筋的布置形式。
受剪钢筋的布置形式直接影响到构件的抗剪性能。
根据构件的受力特点和设计要求,选择合适的受剪钢筋布置形式,如梁纵向受剪钢筋和梁横向受剪钢筋的布置方式,以提高结构的抗剪能力。
最后一步是计算受剪钢筋的配筋量。
根据受剪钢筋的布置形式和受力要求,通过计算得出合适的受剪钢筋配筋量。
配筋量的计算需要综合考虑混凝土的抗剪承载力、受剪钢筋的抗剪承载力以及结构的安全性和经济性等因素。
综上所述,钢筋混凝土受弯构件斜截面抗剪钢筋设计的基本步骤包括确定剪力传递路径、计算截面抗剪承载力、确定受剪钢筋布置形式和计算受剪钢筋配筋量。
通过这些步骤的设计,可以确保结构在受剪力作用下具有足够的承载能力和安全性。
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 。
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。