梁斜截面受剪承载力计算
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混凝土梁斜截面受剪承载力计算技术规程一、前言混凝土梁是建筑结构中常见的构件,其承载能力对于整个建筑结构的稳定性和安全性至关重要。
在混凝土梁的设计过程中,对于其受剪承载力的计算是必不可少的一步。
本文将介绍混凝土梁斜截面受剪承载力计算的技术规程,以帮助工程师们更好地理解和掌握这一计算方法。
二、概述混凝土梁斜截面受剪承载力计算是基于混凝土材料和钢筋材料的力学性质进行的,其基本原理是根据梁的受剪承载力公式,计算出梁的抗剪承载力,并对其进行验算。
在计算过程中,需要考虑混凝土的强度、钢筋的强度、受力状态和截面形态等因素。
三、计算公式(一)混凝土梁受剪承载力公式混凝土梁的受剪承载力公式为:V=Rv×bw×d其中,V为混凝土梁的受剪承载力,Rv为抗剪承载力系数,bw为梁的宽度,d为梁的有效深度。
(二)抗剪承载力系数Rv的计算公式抗剪承载力系数Rv的计算公式为:Rv=αv×(1-ρ/ρmax)×fcd其中,αv为系数,其取值根据混凝土强度等级和钢筋配筋率确定;ρ为混凝土梁中纵向钢筋截面积的总和,ρmax为混凝土梁中纵向钢筋的最大配筋率;fcd为混凝土的抗压强度。
(三)混凝土抗压强度fcd的计算公式混凝土抗压强度fcd的计算公式为:fcd=fck/γc其中,fck为混凝土的标准抗压强度,γc为混凝土的安全系数。
(四)混凝土梁的有效深度d的计算公式混凝土梁的有效深度d的计算公式为:d=h-αs-αc/2其中,h为混凝土梁的高度,αs为纵向钢筋直径的总和,αc为混凝土保护层厚度。
四、计算步骤(一)确定混凝土梁截面形态、钢筋布置和配筋率。
(二)根据混凝土强度等级和配筋率计算出抗剪承载力系数Rv。
(三)根据混凝土强度等级计算出混凝土抗压强度fcd。
(四)根据钢筋直径和数量计算出纵向钢筋直径的总和αs。
(五)根据混凝土保护层厚度计算出αc。
(六)根据混凝土梁的高度h、纵向钢筋直径的总和αs和混凝土保护层厚度αc计算出混凝土梁的有效深度d。
分别写出建筑工程与桥梁工程中的斜截面承载力计算公式。
在建筑工程和桥梁工程中,斜截面承载力的计算可是相当重要的哟!这就好比我们做饭时掌握食材和调料的比例,要是弄错了,这“菜”可就不好吃啦。
先来说说建筑工程中的斜截面承载力计算公式。
对于受弯构件,斜截面受剪承载力由混凝土和箍筋共同承担。
其计算公式为:$V\leqV_{cs}+V_{sb}$ ,其中 $V_{cs}$ 是混凝土和箍筋共同抗剪承载力,$V_{sb}$ 是弯起钢筋抗剪承载力。
$V_{cs}=0.7f_{t}bh_{0}+1.25f_{yv}\frac{A_{sv}}{s}h_{0}$ ,这里面,$f_{t}$ 是混凝土轴心抗拉强度设计值,$b$ 是截面宽度,$h_{0}$ 是截面有效高度,$f_{yv}$ 是箍筋抗拉强度设计值,$A_{sv}$ 是配置在同一截面内箍筋各肢的全部截面面积,$s$ 是沿构件长度方向的箍筋间距。
就拿我曾经参与的一个住宅项目来说吧。
那是一个多层的住宅楼,在计算某一梁的斜截面承载力时,我们就得严格按照这个公式来。
当时,我和同事们拿着尺子在现场仔细测量截面的宽度和高度,一丝一毫都不敢马虎。
回到办公室,对着一堆数据,反复核算。
就怕一个不小心,算错了,那可会影响整个建筑的安全性呐!再看看桥梁工程中的斜截面承载力计算公式。
对于矩形、T 形和工字形截面的受弯构件,其斜截面抗剪承载力的计算公式为:$V_{d}\leq V_{c}+V_{s}$ ,其中 $V_{d}$ 是考虑承载能力极限状态下的剪力组合设计值,$V_{c}$ 是混凝土提供的抗剪能力,$V_{s}$ 是箍筋和弯起钢筋提供的抗剪能力。
$V_{c}=0.45\times 10^{-3}\beta_{c}f_{cu,k}b_{h_{0}}$ ,这里的$\beta_{c}$ 是有关混凝土强度影响的系数,$f_{cu,k}$ 是混凝土立方体抗压强度标准值。
记得有一次在参与一座小型桥梁的建设时,为了算出准确的斜截面承载力,我们在施工现场顶着烈日,对桥梁的各个关键部位进行测量和记录。
斜截面承载力计算例题
假设我们有一个截面为矩形的钢梁,材料为Q235,截面长宽分别为400mm和200mm,荷载作用于截面边缘,施加的受力为100kN,求该钢梁的斜截面承载力。
首先需要根据材料的力学性质计算出截面的抗弯强度和抗剪强度。
以Q235钢为例,抗弯强度的计算公式为:$f_b =
159/N/mm^2$,其中N为钢材的截面系数,根据矩形截面的公式:$N = \frac{b^2d}{6} $,代入参数并取整后可得$N = 1.33 × 10^7 mm^3$。
因此,$f_b = 0.012 N/mm^2$。
抗剪强度的计算公式是:$f_v = 0.6f_y/√3$,其中$f_y$为钢材的屈服强度,对于Q235来说,$f_y = 235 MPa$,代入公式计算可得$f_v = 0.327 N/mm^2$。
接下来,按照斜截面承载力的公式进行计算:$P = f_bA_{es} + f_vA_{ss}$,其中$A_{es}$为斜截面的等效面积,
$A_{ss}$为剪应力作用面积。
根据平面几何的知识,可以求得斜截面的等效面积和剪应力作用面积分别为:$A_{es} = 420.06 mm^2$,$A_{ss} = 200 mm^2$。
将参数代入公式有:$P = 0.012 × 420.06 + 0.327 × 200 = 5.51 kN$。
因此,该钢梁的斜截面承载力为5.51 kN。
●斜截面受剪承载力计算●截面复核已知:截面设计剪力V、混凝土强度等级( f c)、钢筋级别(F y、f yv)、b*h、a s(h0)、配箍量A sv(n\A svl)、s、弯起钢筋截面积A sb、弯起角度a s等。
求Vu。
第一步:检查截面限制条件,如不满足,应修改原设计。
当h w/b≤4时,属一般梁,应有V≤0.25 f c bh0当h w/b≥6时,属薄腹梁,应有V≤0.2 f c bh0当4<h w/b<6时,V按直线内插。
第二步:当V>0.07f c bh0时,检查是否满足条件ρsv=A sv/bs≥ρsv,min=0.02f c/f yv,如不满足,应修改原设计。
第三步,以上检查都通过后,把各已知量代入Vu=0.07f c bh0+1.5h0A sv f yv/s+0.8f y a s bsinαs或Vu=0.2f c bh0/(λ+1.5)+1.25h0A sv f y v/s+0.8f y a s bsinαs求出Vu.。
当有V≤Vu时,该计算位置受剪承载力满足;否则应修改原设计。
●截面设计已知:截面设计剪力V、混凝土强度等级( f c)、钢筋级别(F y、f yv)、b*h、a s(h0)等。
求配箍量A sv(n\A svl)、s、弯起钢筋截面积A sb、弯起角度a s等。
第一步:检查截面限制条件,如不满足,应修改原设计。
第二步:计算并构造条件V≤0.07f c bh0(或V≤0.2f c bh0/(λ+1.5),如满足,说明不需按计算配置箍筋,只需按构造要求配置箍筋;如不满足,则需按以下步骤经计算配置腹筋。
第三步:根据(不低于)构造要求配置箍筋(确定箍筋直径,肢数和间距),然后按Vcs=0.07 f c bh0+1.5h0A sv f yv/s或Vcs=0.2f c bh0/(λ+1.5)+1.25h0A sv f y v/s计算混凝土和箍筋共同的受剪承载力Vcs。
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。
无腹筋梁斜截面受剪承载力计算公式
无腹筋梁斜截面受剪承载力计算公式是指在梁的截面上,没有腹筋的情况下,梁在受到剪力作用时所能承受的最大力量。
这个公式是建筑工程中非常重要的一个计算公式,因为它可以帮助工程师们确定梁的设计和施工方案,确保建筑物的安全性和稳定性。
在计算无腹筋梁斜截面受剪承载力时,需要考虑梁的几何形状、材料的强度和受力情况等因素。
具体的计算公式如下:
Vc = 0.6 × √(fck) × b × d
其中,Vc表示梁的受剪承载力,fck表示混凝土的抗压强度等级,b表示梁的宽度,d表示梁的有效深度。
这个公式的推导过程比较复杂,需要考虑混凝土的强度、剪力的分布情况、梁的几何形状等多个因素。
但是,通过这个公式,我们可以很方便地计算出梁的受剪承载力,从而确定梁的设计和施工方案。
需要注意的是,这个公式只适用于无腹筋梁斜截面受剪的情况。
如果梁的截面上有腹筋,那么就需要使用其他的计算公式来确定梁的受剪承载力。
无腹筋梁斜截面受剪承载力计算公式是建筑工程中非常重要的一个公式,它可以帮助工程师们确定梁的设计和施工方案,确保建筑物的安全性和稳定性。
在实际工程中,我们需要根据具体情况来选择
合适的计算公式,从而保证工程的质量和安全。