混凝土结构设计5

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第五章受弯构件的斜截面承载力✓问答题✓计算题1.试述剪跨比的概念及其对斜截面破坏的影响。

2.梁上斜裂缝是怎样形成的?它发生在梁的什么区段内?3.斜裂缝有几种类型?有何特点?4.试述梁斜截面受剪破坏的三种形态及其破坏特征。

答案答案答案答案5 问答题5.影响斜截面受剪性能的主要因素有哪些?6.在设计中采用什么措施来防止梁的斜压和斜拉破坏?7.写出矩形、T形、I形梁在不同荷载情况下斜截面受剪承载力计算公式。

8.连续梁的受剪性能与简支梁相比有何不同?为什么它们可以采用同一受剪承载力计算公式? 答案答案答案答案【5-1】受均布荷载作用的矩形简支梁,截面尺寸、支承情况如图所示。

均布荷载设计值q =90kN/m ,纵筋为热轧HRB335级钢筋(f y =300N/mm 2),混凝土强度等级为C20级(f t =1.1N/mm 2,f c =9.6N/mm 2),箍筋为热轧HPB235级钢筋(f yv =210N/mm 2)。

求:此梁需配置的箍筋。

【解】(1)求支座边缘截面的剪力设计值01150 4.6422116kNV ql ==⨯⨯=5 计算题(2)验算截面尺寸(3)验算是否需要计算配置箍筋0465465mm, 2.3254, 200w w h h h b ====<属厚腹梁c 0C20 10.250.2519.6200465223200c c f bh V ββ=⨯⨯⨯⨯=>混凝土强度等级为,故取=截面符合要求。

00.70.7 1.120046571610t f bh V=⨯⨯⨯=<故需要按计算进行配箍。

(4)求配箍量10010.7 1.251602000.7 1.1200465 1.25210465sv t yv sv n A V f bh f h s n A s≤+⨯⨯⨯⨯⨯⨯=+21 0.726mm /mm 1.25210465sv n A s ⨯⨯160200-71610则==18@120, 0.726120sv n A s φ⨯若选用则250.3==0.838>满足。

1 0.419%200120sv sv n A bs ρ⨯==⨯250.3配箍率=,min1.10.240.240.126210t sv yv f f ρρ=⨯sv 最小配箍率==%<满足要求。

【5-2】条件同【5-1】,设箍筋配置为双肢。

求:此梁需配置的弯起钢筋并验算全梁的承载力。

6@200φ【解】(1)求V cs 1000.7 1.25228.30.7 1.1200465 1.25210465200106154sv cs t yv n A V f bh f h s N=+⨯=⨯⨯⨯⨯⨯⨯=+(2)求弯起钢筋的截面面积V cbs 245 160200106154318.5mm 0.8sin 0.83000.707cs sb y s V V A f αα--===⨯⨯⨯设=,则根据已配的纵筋,可将中间一根直径为22mm的钢筋弯起,则实有:22380.1mm318.5mm ,A=>满足要求。

sb(3)验算全梁斜截面承载力验算全梁斜截面承载力,主要是验算受力和配筋有突变的点,故本题只验算弯筋弯起点即可。

如右图所示,该处的剪力设计值为:V=117000N >106154N不满足要求。

方案一:加密箍筋重选,则实有6@150φ1000.7 1.25228.30.7 1.1200465 1.25210465150117668117000sv cs t yv n A V f bh f h s N N =+⨯=⨯⨯⨯⨯⨯⨯=>+(满足)方案二:单独设置弯起钢筋如图所示,可以在弯起点的位置焊接一根鸭筋,也可满足要求,具体计算过程略。

【5-3】已知一矩形截面简支梁,荷载及支承情况如下图所示。

截面尺寸b ×h =200mm ×450mm (h 0=440mm ),混凝土强度等级为C25级(f t =1.27N/mm 2, f c =11.9N/mm 2),箍筋为热轧HPB235级钢筋(f yv =210N/mm 2)。

求:此梁需配置的箍筋。

【解】(1)求支座边缘截面剪力设计值013241310 3.7620024168.8kNA V ql P ==⨯⨯+⨯=+0111110 3.7620068.8kN2424B V ql P ==⨯⨯+⨯=+(2)验算截面尺寸0440440mm, 2.24, 200w w h h h b ====<属厚腹梁c 0C25 10.250.25111.9200440238000max ,c c A B f bh V V ββ=⨯⨯⨯⨯=>混凝土强度等级为,故取=()截面符合要求。

(3)确定箍筋数量该梁既受集中荷载作用,又受均布荷载作用,集中荷载在两支座截面上引起的剪力值所占的比例分别为:0.8975%V A V >集总150支座:==168.8 0.7375%V B V <集总50支座:==68.8所以,梁的左右两半区应按不同的公式计算受剪承载力。

0010002.274401.75 1.75 1.272004401.02.27 1.059810.4t Aa AC h f bh V λλ===⨯⨯⨯++=<段:=所以必须按计算配置箍筋001 1.751.01.016880059810.41.181.0210440sv A cs t yv sv A V V f bh f h snA s λ==++-==⨯⨯18@80, 80sv nA s φ⨯选用实有250.3==1.26>1.18满足。

00.70.7 1.2720044078232t BCB f bh V φ=⨯⨯⨯=>段:按构造要求配置箍筋,选用6@300。

【5-4】已知梁截面尺寸b×h =250mm×650mm,荷载及支承情况如图所示。

混凝土强度等级为C25,纵筋为HRB335级钢筋,箍筋为热轧HPB235级钢筋(fyv=210N/mm2),环境类别为一类。

试求:该梁的配筋。

【解】该梁的正截面配筋和斜截面配筋计算简化过程见后面的图表。

q=130kN/m7m 1.86mq1=65kN/m2A BC D0.370.373m 293.8kN.m224.9kN.mM图q=130kN/m 7m 1.86mq1=65kN/m2A BC D0.3 70.3 7183.4kN 247.6kN217.8kNV 图q =130kN/m7m1.86mq 1=65kN/m2ABC D0.370.37正截面配筋计算跨中截面C 支座截面B M20bh f M c s =α)211(5.0s s αγ-+=0h f MA s y s γ⋅=293.8kN.m 0.2610.8461883 mm 2224.9kN.m 0.2000.8871374 mm 2实配5φ22=1900 mm 22φ22+2φ20=1388 mm 2计算截面A 支座边B 支座左侧B 支座右侧V (kN)183.4247.6217.8V /f c bh 00.1000.135<0.250.119φ6-150, V cs198.0198.0198.0第一排A sb145sin 8.01y cssb f V V A -=不需要弯起钢筋按构造配置292 mm 21φ22=380116.7 mm 21φ22=380第二排弯起钢筋处的剪力201.1<V cs按构造弯起第二排124.8<V cs不需弯起第二排(ρsv =0.152%> ρsv,min =0.24f t /f yv =0.145%)900325A 575900325B 575575900325B计算截面 A 支座边 B 支座左侧 B 支座右侧V (kN) 183.4 247.6 217.8 V /f c bh 0 0.100 0.135<0.25 0.119 φ6-150, V cs198.0198.0 198.0 第一排A sb145sin 8.01y cssb f V V A -=不需要弯起钢筋按构造配置292 mm 2 1φ22=380116.7 mm 2 1φ22=380第二排 弯起钢筋 处的剪力201.1<V cs按构造弯起第二排 124.8<V cs不需弯起第二排(ρsv =0.152%> ρsv,min =0.24f t /f yv =0.145%)900325A 575900 325B575575900 325 B计算截面A 支座边B 支座左侧B 支座右侧V (kN)183.4247.6217.8V /f c bh 00.1000.135<0.250.119φ6-150, V cs198.0198.0198.0第一排A sb145sin 8.01y cssb f V V A -=不需要弯起钢筋按构造配置292 mm 21φ22=380116.7 mm 21φ22=380第二排弯起钢筋处的剪力201.1<V cs按构造弯起第二排124.8<V cs不需弯起第二排(ρsv =0.152%> ρsv,min =0.24f t /f yv =0.145%)900325A 575900325B 575575900325B④2φ20①3φ22①3φ22②1φ22②1φ22③1φ22③1φ22④2φ20材料抵抗弯矩图目录。