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《受彎構(gòu)件斜截面受剪承載力計(jì)算》由會員上傳分享,免費(fèi)在線閱讀,更多相關(guān)內(nèi)容在應(yīng)用文檔-天天文庫。
1、受彎構(gòu)件斜截面受剪承載力計(jì)算一、有腹筋梁受剪承載力計(jì)算基本公式1.矩形、T形和Ⅰ形截面的一般受彎構(gòu)件,斜截面受剪承載力計(jì)算公式為:(5-6)式中一混凝土抗拉強(qiáng)度設(shè)計(jì)值;一構(gòu)件的截面寬度,T形和Ⅰ形截面取腹板寬度;一截面的有效高度;一箍筋的抗拉強(qiáng)度設(shè)計(jì)值;一配置在同一截面內(nèi)箍筋各肢的全部截面面積,;一在同一截面內(nèi)箍筋的肢數(shù);一單肢箍筋的截面面積;一箍筋的間距。2.集中荷載作用下的獨(dú)立梁(包括作用多種荷載,且其中集中荷載對支座截面或節(jié)點(diǎn)邊緣所產(chǎn)生的剪力值占總剪力值的75%以上的情況),斜截面受剪承載力按下式
2、計(jì)算:(5-7)式中一剪跨比,可取,為計(jì)算截面至支座截面或節(jié)點(diǎn)邊緣的距離,計(jì)算截面取集中荷載作用點(diǎn)處的截面。當(dāng)小于1.5時,取;當(dāng)大于3.0時,取。獨(dú)立梁是指不與樓板整澆的梁。構(gòu)件中箍筋的數(shù)量可以用箍筋配箍率表示:(5-8)3.當(dāng)梁內(nèi)還配置彎起鋼筋時,公式(5-4)中(5-9)式中一縱筋抗拉強(qiáng)度設(shè)計(jì)值;一同一彎起平面內(nèi)彎起鋼筋的截面面積;一斜截面上彎起鋼筋的切線與構(gòu)件縱向軸線的夾角,一般取,當(dāng)梁較高時,可取。剪壓破壞時,與斜裂縫相交的箍筋和彎起鋼筋的拉應(yīng)力一般都能達(dá)到屈服強(qiáng)度,但是拉應(yīng)力可能不均勻。為此
3、,在彎起鋼筋中考慮了應(yīng)力不均勻系數(shù),取為0.8。另外,雖然縱筋的銷栓作用對斜截面受剪承載力有一定的影響,但其在抵抗受剪破壞中所起的作用較小,所以斜截面受剪承載力計(jì)算中沒有考慮縱筋的作用。二、混凝土的受剪承載力可以抵抗斜截面的破壞,可不進(jìn)行斜截面承載力計(jì)算,僅需按構(gòu)造要求配置箍筋的條件(5-10)或(5-11)三、計(jì)算公式的適用范圍(上限和下限)l.截面限制條件當(dāng)配箍特征值過大時,箍筋的抗拉強(qiáng)度不能發(fā)揮,梁的斜截面破壞將由剪壓破壞轉(zhuǎn)為斜壓破壞,此時,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強(qiáng)度
4、等級決定,而與配筋率無關(guān)。所以,為了防止斜壓破壞和限制使用階段的斜裂縫寬度,構(gòu)件的截面尺寸不應(yīng)過小,配置的腹筋也不應(yīng)過多。為此,《混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》規(guī)定了斜截面受剪能力計(jì)算公式的上限值,即,截面限制條件。由于薄腹梁的斜裂縫寬度一般開展要大一些,為防止薄腹梁的斜裂縫開展過寬,截面限制條件分一般梁和薄腹梁兩種情況給出。當(dāng)時,屬于一般梁,應(yīng)滿足(5-12)當(dāng)時,屬于薄腹梁,應(yīng)滿足(5-13)當(dāng)時,按線性內(nèi)插法求得。以上各式中,為截面的腹板高度,矩形截面取有效高度,T形截面取有效高度減去上翼緣高度;Ⅰ形截面取
5、腹板凈高。設(shè)計(jì)中如果不滿足式(5-12)或式(5-13)要求,應(yīng)加大截面尺寸或提高混凝土強(qiáng)度等級。同時,考慮到高強(qiáng)混凝土的抗剪性能,引入了混凝土強(qiáng)度影響系數(shù),當(dāng)混凝土強(qiáng)度等級小于C50時,取1.0;當(dāng)混凝土強(qiáng)度等級為C80時,取0.8,其間按線性內(nèi)插法取用。2.最小箍筋配筋率試驗(yàn)表明,若箍筋配筋率過小,或箍筋間距過大,一旦出現(xiàn)斜裂縫,箍筋可能迅速達(dá)到屈服強(qiáng)度,斜裂縫急劇開展,導(dǎo)致斜拉破壞。為此,《混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》規(guī)定了在需要按計(jì)算配置箍筋時的最小箍筋配筋率,即配箍率的下限值:(5-14)需要注意的是
6、,即使?jié)M足公式(5-10)和(5-11),即不需要按計(jì)算配置箍筋,也必須按最小箍筋用量的要求配置構(gòu)造箍筋,即應(yīng)滿足箍筋最大間距和箍筋最小直徑的構(gòu)造要求。四、計(jì)算截面位置與剪力設(shè)計(jì)值的取值在進(jìn)行斜截面受剪承載力設(shè)計(jì)時,計(jì)算截面位置應(yīng)為斜截面受剪承載力較薄弱的截面。如圖5-17,計(jì)算截面位置按下列規(guī)定采用:(1)支座邊緣處的截面;(2)受拉區(qū)彎起鋼筋彎起點(diǎn)處的截面;(3)箍筋截面面積和間距改變處的截面;(4)腹板寬度改變處的截面。圖5-17斜截面受剪承載力的計(jì)算截面位置同時,箍筋間距以及彎起鋼筋前一排(對支
7、座而言)的彎起點(diǎn)至后一排彎起終點(diǎn)的距離應(yīng)符合箍筋最大間距的要求,同時,箍筋也應(yīng)滿足最小直徑的要求。計(jì)算截面的剪力設(shè)計(jì)值應(yīng)取其相應(yīng)截面上的最大剪力值。五、箍筋的構(gòu)造要求1.箍筋的肢數(shù)《混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》規(guī)定:梁寬大于400mm,且一層內(nèi)的縱向受壓鋼筋多于4根時,可用四肢箍筋;梁寬很小時,也可以用單肢箍筋。對計(jì)算不需要箍筋的梁,截面高度大于300mm時,仍應(yīng)沿梁全長設(shè)置箍筋;對截面高度為150mm~300mm的梁,可僅在構(gòu)件端部容易出現(xiàn)斜裂縫的各1/4跨度范圍內(nèi)設(shè)置箍筋,但當(dāng)構(gòu)件中部1/2跨度范圍內(nèi)有集中
8、荷載作用時,則應(yīng)沿梁全長設(shè)置箍筋;截面高度為150mm以下時,可不設(shè)置箍筋。2.箍筋間距為了保證每一個斜裂縫內(nèi)都有必要數(shù)量的箍筋與之相交,發(fā)揮箍筋的作用,對箍筋的最大間距有限制要求。梁中縱向鋼筋搭接長度范圍內(nèi)的箍筋最大間距宜符合表5-2的規(guī)定。表5-2梁中箍筋的最大間距(mm)梁高h(yuǎn)1502002003002503503004003.箍筋的間距當(dāng)梁中配有計(jì)算需要的縱向受壓鋼筋時,箍筋應(yīng)為封閉式,箍筋的間距在綁扎骨架中不應(yīng)大于,在焊接骨架中不