受弯构件斜截面受剪承载力计算
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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。
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。
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 。