梁斜截面受剪承载力计算
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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。
第五章钢筋混凝土受弯构件斜截面承载力计算本章学习要点:1、掌握无腹筋梁和有腹筋梁斜截面受剪承载力的计算公式和适用条件,防止斜压破坏和斜拉破坏的措施;2、掌握纵向受力钢筋伸入支座的锚固要求和箍筋的构造要求;3、了解斜截面破坏的主要形态,影响斜截面抗剪承载力的主要因素;4、了解受弯承载力图的作法,弯起钢筋的弯起位置和纵向受力钢筋的截断位置;§5-1 概述5.1.1受弯构件斜截面受力与破坏分析1、斜截面开裂前的受力分析图5-1所示矩形截面简支梁,在跨中正截面抗弯承载力有保证的情况下,有可能在剪力和弯矩的联合作用下,在支座附近区段发生沿斜截面破坏。
图5-1 对称加载简支梁梁在荷载作用下的主应力迹线图5-2。
图中实线为主拉应力迹线,虚线为主压应力迹线。
图5-2 梁的主应力迹线和单元体应力图位于中和轴处的微元体1,其正应力为零,切应力最大,主拉应力和主压应力与梁轴线成45°角。
位于受压区的微元体2,主拉应力减小,主压应力增大,主拉应力与梁轴线夹角大45°。
位于受拉区的微元体3,主拉应力增大,主压应力减小,主拉应力与梁轴线夹角小于45°。
当主拉应力或主压应力达到材料的抗拉或抗压强度时,将引起构件截面的开裂和破坏。
2、无腹筋梁的受力及破坏分析腹筋是箍筋和弯起钢筋的总称。
无腹筋梁是指不配箍筋和弯起钢筋的梁。
实验表明,当荷载较小,裂缝未出现时,可将钢筋混凝土梁视为均质弹性材料的梁,其受力特点可用材料力学的方法分析。
随着荷载的增加,梁在支座附近出现斜裂缝。
取CB为隔离体。
图5-3 隔离体受力与剪力V平衡的力有:AB面上的混凝土切应力合力Vc;由于开裂面BC两侧凹凸不平产生的骨料咬合力Va的竖向分力;穿过斜裂缝的纵向钢筋在斜裂缝相交处的销栓力Vd。
与弯矩M平衡的力矩主要由纵向钢筋拉力T和AB面上混凝土压应力合力DC组成的内力矩。
由于斜裂缝的出现,梁在剪弯段内的应力状态将发生变化,主要表现在:(1)开裂前的剪力是全截面承担的,开裂后则主要由剪压区承担,混凝土的切应力大大增加,应力的分布规律不同于斜裂缝出现前的情景。