4受弯构件斜截面承载力计算(精)
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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。
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 。
第四章 钢筋混凝土受弯构件斜截面承载力计算一、填空题:1、斜裂缝产生的原因是:由于支座附近的弯矩和剪力共同作用,产生 超过了混凝土的极限抗拉强度而开裂的。
2、斜裂缝破坏的主要形态有: 、 、 ,其中属于材料充分利用的是 。
3、梁的斜截面承载力随着剪跨比的增大而 。
4、梁的斜截面破坏形态主要有三种,其中,以 破坏的受力特征为依据建立斜截面承载力的计算公式。
5、随着混凝土强度的提高,其斜截面承载力 。
6、随着纵向配筋率的提高,其斜截面承载力 。
7、对于 情况下作用的简支梁,可以不考虑剪跨比的影响。
对于 情况的简支梁,应考虑剪跨比的影响。
8、当梁的配箍率过小或箍筋间距过大并且剪跨比较大时,发生的破坏形式为 ;当梁的配箍率过大或剪跨比较小时,发生的破坏形式为 。
9、 对梁的斜截面承载力有有利影响,在斜截面承载力公式中没有考虑。
10、设置弯起筋的目的是 、 。
11、为了防止发生斜压破坏,梁上作用的剪力应满足 ;为了防止发生斜拉破坏,梁内配置的箍筋应满足 。
12、梁内设置鸭筋的目的是 ,它不能承担弯矩。
二、判断题:1、某简支梁上作用集中荷载或作用均布荷载时,该梁的抗剪承载力数值是相同的。
( )2、剪压破坏时,与斜裂缝相交的腹筋先屈服,随后剪压区的混凝土压碎,材料得到充分利用,属于塑性破坏。
( )3、梁内设置箍筋的主要作用是保证形成良好的钢筋骨架,保证钢筋的正确位置。
( )4、当梁承受的剪力较大时,优先采用仅配置箍筋的方案,主要的原因是设置弯起筋抗剪不经济。
( )5、当梁上作用有均布荷载和集中荷载时,应考虑剪跨比λ的影响,取0Vh M =λ( ) 6、当剪跨比大于3时或箍筋间距过大时,会发生剪压破坏,其承载力明显大于斜裂缝出现时的承载力。
( )7、当梁支座处允许弯起的受力纵筋不满足斜截面抗剪承载力的要求时,应加大纵筋配筋率。
( )8、当梁支座处设置弯起筋充当支座负筋时,当不满足斜截面抗弯承载力要求时,应加密箍筋。
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 。
4 上限值——最小截面尺寸
(1) 对矩形、T 形和I 形截面的一般受弯构件,应满足下列条件:
当 4/≤b h w 时 025.0bh f V c c β≤ (4-4a ) 4(2) 当 6/≥b h w 时 02.0bh f V c c β≤ (4-4b ) 式中:V ——构件斜截面上的最大剪力设计值
c β——为高强混凝土的强度折减系数,当混凝土强度等级不大于C50级时,取 1=c β;当混凝土强度等级为C80时,8.0=c β,其间按线性内插法取值;
h w ——截面腹板高度。
b ——矩形截面的宽度或T 形截面和工形截面的腹板宽度。
5 下限值——最小配箍率
≥yv t sv f f /24.0m in =ρ (4-5) bs nA sv sv 1=
ρ。