第10章 局部承压
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第1章1、钢筋和混凝土两种材料为何能有效地结合在一起共同工作?(1)混凝土和钢筋之间有着良好的粘结力,使两者能可靠地结合成一个整体,在荷载作用下能够很好地共同变形,完成其结构功能。
(2)钢筋和混凝土的温度膨胀系数也较为接近,当温度变化时,钢筋和混凝土之间不致产生较大的相对变形而破坏两者之间的粘结。
(3)质量良好的混凝土,可以保护钢筋免遭锈蚀,保证钢筋与混凝土之间的共同作用。
2、什么叫混凝土立方体抗压强度?我国国家标准规定的试验条件是什么?混凝土的立方抗压强度是按规定的标准试件和标准试验方法得到的混凝土强度基本代表值。
以每边边长为150mm的立方体为标准试件,在20℃±2℃的温度和相对湿度在95%以上的潮湿空气中养护28d。
3、混凝土的单轴向强度指标有哪些?(即混凝土的基本强度指标)1)混凝土立方体抗压强度2)混凝土轴心抗压强度3)混凝土抗拉强度4、混凝土的徐变?影响因素?在荷载的长期作用条件下,混凝土的变形将随时间而增加,即在应力不变的情况下,混凝土的应变随时间持续增长,这种现象称为混凝土的徐变。
混凝土徐变的主要原因是在荷载长期作用下,混凝土凝胶体中的水分逐渐压出,水泥石逐渐发生粘性流动,微细孔隙逐渐闭合,结晶体内部逐渐滑动,微细裂缝逐渐发生等各种因素的综合成果。
5、混凝土的收缩在混凝土凝结和硬化的物理化学过程中体积随时间推移而减小的现象称为混凝土收缩。
6、钢筋的屈服强度一般以屈服下限为依据,称为屈服强度。
第2章1、工程结构在设计使用年限内的功能要求?、(1)安全性;(2)适用性;(3)耐久性2、结构可靠性;结构可靠度结构的可靠性是指结构在规定的时间内,在规定的条件下,完成预定功能的能力,而把度量结构可靠性的数量指标称为可靠度。
结构的可靠度是对结构可靠性的定量描述,结构可靠度的定义是指结构在规定的时间内,在规定的条件下,完成预定功能的概率。
3、结构出现哪些状态即认为超过了承载能力极限状态?(1)整个结构或结构的一部分作为刚体失去平衡。
局部承压局部承压是指在构件的表面上,仅有部分面积承受压力的受力状态(图10-1)。
图10-1 全部受压和局部承压a)全截面受压 b)局部承压如图10-2所示,设构件截面积为A ,正方形截面的宽度为b 。
在构件端面AB 中心部分的较小面积A l (宽度为a )上作用有压力N ,其平均压应力为1p ,此应力从构件端面向构件内逐步扩散到一个较大的截面面积上。
分析表明,在离端面距离H 约等于b 处的横截面CD 上,压应力基本上已均匀分布,其压应力集度为p <1p 。
也就是说,构件的CD 面以下截面已属于全截面受压。
一般把图10-2b )中所示的ABCD 区称为局部承压区。
图10-2 构件端部的局部承受压区a)局部承压区 b)横向正应力分布示意 c)截面纵向正应力分布示意局部承压区的应力状态较为复杂。
当近似按平面应力问题分析时,局部承压区中任何一点将产生三种应力,即x σ、y σ和τ。
x σ为沿x 方向(图10-2所示试件横向)的正应力,在局部承压区的AOBGFE 部分,x σ为压应力,在其余部分为拉应力[图10-2b )],最大横向拉应力m ax x σ发生在局部承压区ABCD 的中点附近。
y σ为沿y 方向的正应力。
在局部承压区内,绝大部分的y σ都是压应力,OY 轴处的压应力y σ较大,其中又以O 点处为最大,即等于1p 。
当/b a 值较大时,在试件A 、B 点附近,x σ和y σ都为拉应力,但其值都不大。
局部受压区内混凝土的抗压强度情况,可用图10-3所示承压面积相同(150mm ×150mm ),而试件外形尺寸不同的混凝土轴心受压试验的抗压强度对比来说明,其中局部承压试件尺寸为450mm ×450mm ×450mm ,局部承压面积(以钢垫板计)为150mm ×150mm 。
试验结果表明,局部承压试件的抗压强度远高于同样承压面积的棱柱体抗压强度(全截面受压),这主要是垫板下直接受压的混凝土的横向变形,不仅受钢垫板与试件表面之间摩擦力的约束,而且更主要的是受试件外围混凝土的约束,中间部分混凝土纵向受压引起的横向扩张,使外围混凝土受拉,其反作用力又使中间混凝土侧向受压,限制了纵向裂缝的开展,因而其强度比棱柱体抗压强度大很多。
. 可编辑 局部承压
局部承压是指在构件的外表上,仅有局部面积承受压力的受力状态〔图10-1〕。
图10-1 全部受压和局部承压 a)全截面受压 b)局部承压
如图10-2所示,设构件截面积为A,正方形截面的宽度为b。在构件端面AB中心局
部的较小面积Al〔宽度为a〕上作用有压力N,其平均压应力为1p
,此应力从构件端面向
构件内逐步扩散到一个较大的截面面积上。分析说明,在离端面距离H约等于b处的横截面CD上,压应力根本上已均匀分布,其压应力集度为p<1p
。也就是说,构件的CD面
以下截面已属于全截面受压。一般把图10-2b〕中所示的ABCD区称为局部承压区。
图10-2 构件端部的局部承受压区 a)局部承压区 b)横向正应力分布示意 c)截面纵向正应力分布示意
局部承压区的应力状态较为复杂。当近似按平面应力问题分析时,局部承压区中任
何一点将产生三种应力,即x、y和。x
为沿x方向〔图10-2所示试件横向〕的
正应力,在局部承压区的AOBGFE局部,x
为压应力,在其余局部为拉应力[图
10-2b〕],最大横向拉应力maxx
发生在局部承压区ABCD的中点附近。y为沿y方向. 可编辑 的正应力。在局部承压区内,绝大局部的y都是压应力,OY轴处的压应力y
较大,
其中又以O点处为最大,即等于1p。当/ba值较大时,在试件A、B点附近,x和
y
都为拉应力,但其值都不大。 局部受压区内混凝土的抗压强度情况,可用图10-3所示承压面积相同〔150mm×150mm〕,而试件外形尺寸不同的混凝土轴心受压试验的抗压强度比照来说明,其中局部承压试件尺寸为450mm×450mm×450mm,局部承压面积〔以钢垫板计〕为150mm×150mm。试验结果说明,局部承压试件的抗压强度远高于同样承压面积的棱柱体抗压强度〔全截面受压〕,这主要是垫板下直接受压的混凝土的横向变形,不仅受钢垫板与试件外表之间摩擦力的约束,而且更主要的是受试件外围混凝土的约束,中间局部混凝土纵向受压引起的横向扩张,使外围混凝土受拉,其反作用力又使中间混凝土侧向受压,限制了纵向裂缝的开展,因而其强度比棱柱体抗压强度大很多。
冲切与局部承压承载力验算请选择章节绪论第1章钢筋砼结构的力学性能第2章钢筋混凝土结构的基本计算原则第3章钢筋砼受弯构件的正截面强度第4章钢筋砼受弯构件的斜截面强度第5章钢筋混凝土梁承载能力校核与构造要求第6章钢筋混凝土受压构件承载能力计算第7章钢筋混凝土受扭及弯扭构件第8章钢筋混凝土受拉构件的强度第9章冲切与局部承压承载力验算第10章受弯构件的裂缝与变形验算第11章预应力混凝土的基本概念及其材料第12章预应力混凝土受弯构件的应力损失第13章预应力混凝土受弯构件的设计与计算第14章预应力混凝土简支梁设计第15章部分预应力混凝土受弯构件第一节冲切承载力计算一、概述二、无腹筋板的冲切承载能力计算三、有腹筋板的冲切承载能力计算四、矩形截面墩柱的扩大基础一、概述(一)破坏形态如图。
(二)构造措施1、采用增加板的厚度或柱顶加腋的方法,如图所示。
2、配置腹筋(箍筋和弯起钢筋)提高抗冲切能力。
如图所示。
3、腹筋配置要求(1)板的厚度不应小于150mm,板的厚度太小,腹筋无法设置;(2)箍筋直径不应小于8mm,其间距不应大于1/3h0。
箍筋应采用封闭式,并箍住架立钢筋;按计算所需的箍筋,应配置在冲切破坏锥体范围内,此外,应以等直径和等间距的箍筋自冲切破坏斜截面向外延伸配置在不小于0.5h0范围内(每侧布设箍筋的长度≥1.5h0)。
(3)弯起钢筋直径不应小于12mm,弯起角根据板的厚度采用30~45度,每一方向不应少于五根;弯起钢筋的倾斜段应与冲切破坏斜截面相交,其交点应在离集中反力作用面积周边以外1/2h~2/3h范围内。
二、无腹筋板的冲切承载能力计算(一)计算简图计算简图如图所示。
(二)基本公式k为修正系数,取k=0.7,代入前式,并考虑截面高度尺寸效应,得无腹筋板抗冲切承载力计算基本公式:(三)计算方法已知板面荷载设计值,板的厚度,柱截面尺寸,混凝土强度等级,验算冲切承载能力,可按下列步骤进行: 1.求冲切力Fld 2.按式计算 3.代入式进行抗冲切验算。
局部承压局部承压是指在构件的表面上,仅有部分面积承受压力的受力状态(图10-1)。
图10-1 全部受压和局部承压a)全截面受压 b)局部承压如图10-2所示,设构件截面积为A ,正方形截面的宽度为b 。
在构件端面AB 中心部分的较小面积A l (宽度为a )上作用有压力N ,其平均压应力为1p ,此应力从构件端面向构件内逐步扩散到一个较大的截面面积上。
分析表明,在离端面距离H 约等于b 处的横截面CD 上,压应力基本上已均匀分布,其压应力集度为p <1p 。
也就是说,构件的CD 面以下截面已属于全截面受压。
一般把图10-2b )中所示的ABCD 区称为局部承压区。
图10-2 构件端部的局部承受压区a)局部承压区 b)横向正应力分布示意 c)截面纵向正应力分布示意局部承压区的应力状态较为复杂。
当近似按平面应力问题分析时,局部承压区中任何一点将产生三种应力,即x σ、y σ和τ。
x σ为沿x 方向(图10-2所示试件横向)的正应力,在局部承压区的AOBGFE 部分,x σ为压应力,在其余部分为拉应力[图10-2b )],最大横向拉应力m ax x σ发生在局部承压区ABCD 的中点附近。
y σ为沿y 方向的正应力。
在局部承压区内,绝大部分的y σ都是压应力,OY 轴处的压应力y σ较大,其中又以O 点处为最大,即等于1p 。
当/b a 值较大时,在试件A 、B 点附近,x σ和y σ都为拉应力,但其值都不大。
局部受压区内混凝土的抗压强度情况,可用图10-3所示承压面积相同(150mm ×150mm ),而试件外形尺寸不同的混凝土轴心受压试验的抗压强度对比来说明,其中局部承压试件尺寸为450mm ×450mm ×450mm ,局部承压面积(以钢垫板计)为150mm ×150mm 。
试验结果表明,局部承压试件的抗压强度远高于同样承压面积的棱柱体抗压强度(全截面受压),这主要是垫板下直接受压的混凝土的横向变形,不仅受钢垫板与试件表面之间摩擦力的约束,而且更主要的是受试件外围混凝土的约束,中间部分混凝土纵向受压引起的横向扩张,使外围混凝土受拉,其反作用力又使中间混凝土侧向受压,限制了纵向裂缝的开展,因而其强度比棱柱体抗压强度大很多。
局部承压局部承压是指在构件的表面上,仅有部分面积承受压力的受力状态(图10-1)。
图10-1 全部受压和局部承压a)全截面受压 b)局部承压如图10-2所示,设构件截面积为A ,正方形截面的宽度为b 。
在构件端面AB 中心部分的较小面积A l (宽度为a )上作用有压力N ,其平均压应力为1p ,此应力从构件端面向构件内逐步扩散到一个较大的截面面积上。
分析表明,在离端面距离H 约等于b 处的横截面CD 上,压应力基本上已均匀分布,其压应力集度为p <1p 。
也就是说,构件的CD 面以下截面已属于全截面受压。
一般把图10-2b )中所示的ABCD 区称为局部承压区。
图10-2 构件端部的局部承受压区a)局部承压区 b)横向正应力分布示意 c)截面纵向正应力分布示意局部承压区的应力状态较为复杂。
当近似按平面应力问题分析时,局部承压区中任何一点将产生三种应力,即x σ、y σ和τ。
x σ为沿x 方向(图10-2所示试件横向)的正应力,在局部承压区的AOBGFE 部分,x σ为压应力,在其余部分为拉应力[图10-2b )],最大横向拉应力m ax x σ发生在局部承压区ABCD 的中点附近。
y σ为沿y 方向的正应力。
在局部承压区内,绝大部分的y σ都是压应力,OY 轴处的压应力y σ较大,其中又以O 点处为最大,即等于1p 。
当/b a 值较大时,在试件A 、B 点附近,x σ和y σ都为拉应力,但其值都不大。
局部受压区内混凝土的抗压强度情况,可用图10-3所示承压面积相同(150mm ×150mm ),而试件外形尺寸不同的混凝土轴心受压试验的抗压强度对比来说明,其中局部承压试件尺寸为450mm ×450mm ×450mm ,局部承压面积(以钢垫板计)为150mm ×150mm 。
试验结果表明,局部承压试件的抗压强度远高于同样承压面积的棱柱体抗压强度(全截面受压),这主要是垫板下直接受压的混凝土的横向变形,不仅受钢垫板与试件表面之间摩擦力的约束,而且更主要的是受试件外围混凝土的约束,中间部分混凝土纵向受压引起的横向扩张,使外围混凝土受拉,其反作用力又使中间混凝土侧向受压,限制了纵向裂缝的开展,因而其强度比棱柱体抗压强度大很多。