斜截面受剪承载力计算步骤
- 格式:pptx
- 大小:276.99 KB
- 文档页数:14
混凝土结构斜截面承载力计算1、矩形、T形和I形截面受弯构件的受剪截面应符合下列条件:当h w/b≤4时V≤0.25βc f c bh0(6.3.1-1)当h w/b≥6时V≤0.2βc f c bh0(6.3.1-2)当4<h w /b<6时,按线性内插法确定。
式中:V——构件斜截面上的最大剪力设计值;βc——混凝土强度影响系数:当混凝土强度等级不超过C50时,βc取1.0;当混凝土强度等级为C80时,βc取0.8;其间按线性内插法确定;b——矩形截面的宽度,T形截面或I形截面的腹板宽度;h0——截面的有效高度;h w——截面的腹板高度:矩形截面,取有效高度;T形截面,取有效高度减去翼缘高度;I形截面,取腹板净高。
注:1 对T形或I形截面的简支受弯构件,当有实践经验时,公式(6.3.1-1)中的系数可改用0.3;2 对受拉边倾斜的构件,当有实践经验时,其受剪截面的控制条件可适当放宽。
2、计算斜截面受剪承载力时,剪力设计值的计算截面应按下列规定采用:1支座边缘处的截面(图6.3.2a、b截面1-1);2受拉区弯起钢筋弯起点处的截面(图6.3.2a截面2-2、3-3);3箍筋截面面积或间距改变处的截面(图6.3.2b截面4-4);4截面尺寸改变处的截面。
注:1 受拉边倾斜的受弯构件,尚应包括梁的高度开始变化处、集中荷载作用处和其他不利的截面;2 箍筋的间距以及弯起钢筋前一排(对支座而言)的弯起点至后一排的弯终点的距离,应符合本规范第9.2.8条和第9.2.9条的构造要求。
3、不配置箍筋和弯起钢筋的一般板类受弯构件,其斜截面受剪承载力应符合下列规定:式中:βh——截面高度影响系数:当h0小于800mm时,取800mm;当h0大于2000mm时,取2000mm。
4、当仅配置箍筋时,矩形、T形和I形截面受弯构件的斜截面受剪承载力应符合下列规定:式中:V cs——构件斜截面上混凝土和箍筋的受剪承载力设计值;V P——由预加力所提高的构件受剪承载力设计值;αcv——斜截面混凝土受剪承载力系数,对于一般受弯构件取0.7;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的75%以上的情况)的独立梁,取αcv为,λ为计算截面的剪跨比,可取λ等于α/h0,当λ小于1.5时,取1.5,当λ大于3时,取3,α取集中荷载作用点至支座截面或节点边缘的距离;A sv——配置在同一截面内箍筋各肢的全部截面面积,即nA svl,此处,n为在同一个截面内箍筋的肢数,A svl为单肢箍筋的截面面积;s——沿构件长度方向的箍筋间距;f yv——箍筋的抗拉强度设计值,按本规范第4.2.3条的规定采用;N p0——计算截面上混凝土法向预应力等于零时的预加力,按本规范第10.1.13条计算;当N p0大于0.3f c A0时,取0.3f c A0,此处,A0为构件的换算截面面积。
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。
一、实验目的1. 了解钢筋混凝土构件斜截面的受力特点及破坏形态。
2. 掌握斜截面受剪承载力的计算方法。
3. 分析影响斜截面受剪承载力的因素,如配筋率、混凝土强度、箍筋间距等。
4. 培养实验操作技能,提高对钢筋混凝土构件设计原理的认识。
二、实验原理钢筋混凝土构件在承受弯矩的同时,还会承受剪力作用。
斜截面受剪承载力是指构件在斜截面剪力作用下不发生破坏的最大剪力值。
斜截面受剪承载力主要由混凝土的抗剪能力和箍筋的抗拉能力共同提供。
斜截面受剪承载力计算公式如下:\[ V_{u} = \frac{1}{2} \beta \beta_{h} \cdot b \cdot h_{0} \cdot f_{ck} + \phi \cdot \sum_{i=1}^{n} \frac{A_{s,i} \cdot f_{y,i}}{h_{0}} \]式中:- \( V_{u} \) 为斜截面受剪承载力;- \(\beta\) 为截面剪压区影响系数;- \(\beta_{h}\) 为剪跨比影响系数;- \( b \) 为截面宽度;- \( h_{0} \) 为有效截面高度;- \( f_{ck} \) 为混凝土抗压强度标准值;- \(\phi\) 为抗剪强度折减系数;- \( A_{s,i} \) 为第 \( i \) 根箍筋的截面面积;- \( f_{y,i} \) 为第 \( i \) 根箍筋的抗拉强度标准值;- \( n \) 为箍筋根数。
三、实验设备1. 钢筋混凝土梁试验机2. 破坏试验装置3. 量角器4. 刻度尺5. 扭力计6. 传感器7. 计算机及数据采集系统四、实验步骤1. 准备实验梁,确保梁的尺寸、配筋和混凝土强度符合设计要求。
2. 将实验梁放置在试验机上,安装破坏试验装置。
3. 对实验梁进行加载,直至梁发生斜截面破坏。
4. 记录破坏时的荷载值、破坏形态及破坏位置。
5. 测量破坏截面尺寸、箍筋间距等参数。
6. 对实验数据进行整理和分析。
第五章受弯构件的斜截面承载力受弯构件斜截面受力与破坏分析腹筋:箍筋、弯筋无腹筋梁:仅设置纵筋的梁或不配箍筋和弯起钢筋;弯剪型斜裂缝:由梁底的弯曲裂缝发展而成;腹剪型斜裂缝:当梁的腹板很薄或集中荷载至支座距离很小时,斜裂缝可能首先在梁腹部出现。
斜裂缝的类型:腹剪斜裂缝和弯剪斜裂缝。
腹剪斜裂缝弯剪斜裂缝2、无腹筋梁受力及破坏分析n AB面上的混凝土切应力合力Vcn开裂面BC两侧凹凸不平产生的骨料咬合力Van穿越裂缝间的纵筋在斜裂缝处的销栓力Vdn随着荷载的增大,近支座处的一条斜裂缝发展较快,成为导致构件破坏的临界斜裂缝。
临界斜裂缝出现后,梁的受力如一拉杆拱,荷载通过斜裂缝上部的砼拱体传至支座,纵筋相当于拉杆,纵筋与砼拱体的共同工作完全取决于支座处的锚固。
破坏时纵向钢筋的拉应力往往低于屈服强度。
3、有腹筋梁的受力及破坏分析5.1.2、影响斜截面受力性能的主要因素1、剪跨比和跨高比2、腹筋的数量3、混凝土强度等级4、纵筋配筋率5、其他因素1、剪跨比和跨高比剪跨比λ为集中荷载到临近支座的距离a 与梁截面有效高度h 0的比值,即λ=a / h 0 。
某截面的广义剪跨比为该截面上弯矩M 与剪力和截面有效高度乘积的比值,即λ=M / (Vh 0)。
剪跨比反映了梁中正应力与剪应力的比值!!2、腹筋的数量腹筋的数量增多时,斜截面的承载力增大。
3、混凝土强度等级斜截面的承载力随混凝土强度等级的提高而增大。
斜截面破坏是因混凝土到达极限强度而发生的,故斜截面受剪承载力随混凝土的强度等级的提高而提高。
4、纵筋配筋率纵向钢筋配筋率越大,斜截面的承载力增大。
试验表明,梁的受剪承载力随纵向钢筋配筋率ρ的提高而增大。
这主要是纵向受拉钢筋约束了斜裂缝长度的延伸,从而增大了剪压区面积的作用。
5、其他因素截面形状、预应力,梁的连续性受压翼缘的存在对提高斜截面的承载力有一定的作用。
因此T形截面梁与矩形截面梁相比,前者的斜截面承载力一般要高10%~30%。
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。
●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。