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《受彎構(gòu)件斜截面承載力1》由會員上傳分享,免費在線閱讀,更多相關(guān)內(nèi)容在教育資源-天天文庫。
1、4斜截面受剪承載力4.1概述保證受彎構(gòu)件正截面承載力還不一定能保證受彎構(gòu)件的承載力,受彎構(gòu)件還受剪力的作用,在剪力和彎矩的共同作用下,在支座附近區(qū)段可能發(fā)生斜截面破壞(或稱剪切破壞),斜截面破壞往往帶有脆性破壞的性質(zhì),缺乏明顯的預(yù)兆,所以,在實際工程中應(yīng)當(dāng)避免,在設(shè)計時必須進(jìn)行斜截面承載力計算。4斜截面受剪承載力4.1概述梁內(nèi)出現(xiàn)裂縫前,可按勻質(zhì)彈性體進(jìn)行分析,根據(jù)材料力學(xué),可得:混凝土主拉應(yīng)力:混凝土主壓應(yīng)力:主應(yīng)力方向與梁縱軸的夾角為:據(jù)此,梁內(nèi)各點的主應(yīng)力軌跡見圖4-1。4斜截面受剪承載力4.1概述?tp)))>45°45°<45°?cp?11213?????a)b)1.
2、..圖4-1主應(yīng)力軌跡隨著荷載的增加,梁內(nèi)各點主應(yīng)力也增加,當(dāng)主應(yīng)力達(dá)到混凝土復(fù)合受力下的抗拉強(qiáng)度時,產(chǎn)生裂縫,裂縫走向與主拉應(yīng)力方向垂直,故是斜裂縫,當(dāng)荷載繼續(xù)增加,斜裂縫不斷擴(kuò)展,最終破壞,即斜截面破壞。4斜截面受剪承載力4.1概述為了防止斜截面破壞,可以設(shè)置與梁軸線垂直的箍筋和與主拉應(yīng)力方向平行的斜筋來抵抗主拉應(yīng)力,其中斜筋可用梁內(nèi)正截面承載力不需要的縱筋彎起而成,所以又稱為彎起鋼筋,在受彎構(gòu)件內(nèi)有縱筋、箍筋和彎起鋼筋,形成鋼筋骨架,見圖。4斜截面受剪承載力4.2受彎構(gòu)件斜截面破壞的主要形態(tài)及影響因素(1)裂縫的主要形態(tài)臨界斜裂縫:試驗表明,第一條斜裂縫可能由構(gòu)件受拉邊緣
3、的垂直裂縫發(fā)展而成(稱為彎剪型斜裂縫,見圖4-3),也可能在中和軸附近出現(xiàn)(稱為腹剪型斜裂縫,薄腹梁,見圖4-3),隨著荷載的繼續(xù)增加,還可能出現(xiàn)許多新的斜裂縫,其中一條迅速延伸和加寬,最后導(dǎo)致斜截面破壞。該條斜裂縫稱為臨界斜裂縫。(a)彎剪斜裂縫(b)腹剪斜裂縫圖4-34斜截面受剪承載力4.2受彎構(gòu)件斜截面破壞的主要形態(tài)及影響因素剪跨比截面的彎矩與剪力和有效高度乘積的比值稱剪跨比(廣義剪跨比),,,(大小、方向)→斜截面承載力。對于集中荷載作用下的簡支梁,集中荷載作用點的彎矩M=Va,(計算剪跨比,見圖),a:集中荷載到支座的距離,稱為剪跨。bhh0AsPPaa4斜截面受剪承
4、載力4.2受彎構(gòu)件斜截面破壞的主要形態(tài)及影響因素斜截面破壞的主要形態(tài):根據(jù)臨界斜裂縫的位置和發(fā)展情況,可將斜截面破壞的形態(tài)歸結(jié)為斜拉、剪壓和斜壓三種破壞類型。①斜拉破壞(λ>3、箍筋配置較少):剪彎區(qū)突然出現(xiàn)斜裂縫,就迅速向受壓區(qū)斜向延伸,并很快發(fā)展為臨界斜裂縫,使梁斜拉為兩部分而破壞。裂縫處,(若有)箍筋不足而很快屈服,不能抑制斜裂縫開展。見圖。這種梁的破壞荷載與出現(xiàn)斜裂縫時的荷載很接近,破壞過程急驟,破壞前梁的變形很小,并且往往只有一條斜裂縫。所以破壞無預(yù)兆地突然發(fā)生,屬脆性破壞。梁的情況:無腹筋或腹筋很少,或集中荷載作用點至支座的距離較遠(yuǎn)。抗剪能力:主要取決于混凝土的抗拉
5、強(qiáng)度ft。4斜截面受剪承載力4.2受彎構(gòu)件斜截面破壞的主要形態(tài)及影響因素②剪壓破壞(1≤λ≤3,箍筋適量):在剪彎區(qū)首先出現(xiàn)一些垂直裂縫和細(xì)微的斜裂縫,隨著荷載的增加,斜裂縫的某一條發(fā)展成為臨界斜裂縫,承載力沒有很快喪失,荷載可繼續(xù)增加,并在荷載增加過程中,繼續(xù)向上伸展,如果梁內(nèi)配有腹筋,則與臨界斜裂縫相交的腹筋相繼屈服,臨界斜裂縫末端剪壓區(qū)的混凝土在正應(yīng)力和剪應(yīng)力共同作用下,處于兩向應(yīng)力狀態(tài),且主壓應(yīng)力遠(yuǎn)大于主拉應(yīng)力,最后使混凝土壓碎而導(dǎo)致斜截面破壞,見圖。這種破壞有一定預(yù)兆,破壞荷載明顯高于出現(xiàn)斜裂縫時的荷載,但破壞前,跨中撓度不大,仍屬于脆性破壞。梁的情況:腹筋配置適中,
6、且集中荷載作用點到支座的距離適中??辜裟芰Γ褐饕Q于剪壓區(qū)混凝土的復(fù)合強(qiáng)度。是工程設(shè)計中考慮的一種破壞形態(tài)。4斜截面受剪承載力4.2受彎構(gòu)件斜截面破壞的主要形態(tài)及影響因素③斜壓破壞(λ<1,箍筋配置較多):由于剪應(yīng)力起主導(dǎo)作用,所以,首先在梁腹部出現(xiàn)若干條互相平行的腹剪型斜裂縫(該處剪應(yīng)力最大),并向支座和集中荷載作用處發(fā)展,隨著荷載的增加,梁腹部被這些斜裂縫分割成若干個斜向短柱,最后因短柱混凝土被壓碎而破壞,破壞時腹筋往往不屈服。見圖。這種破壞的破壞荷載較高,但變形很小,屬脆性破壞。梁的情況:腹筋配置過多,或集中荷載距支座較近以及梁腹很薄的T形或工形梁??辜裟芰Γ褐饕Q于
7、混凝土的軸心抗壓強(qiáng)度fc。4斜截面受剪承載力4.2受彎構(gòu)件斜截面破壞的主要形態(tài)及影響因素①剪跨比的影響。λ<1時,斜壓破壞;λ>3時,斜拉破壞;λ=1~3時,剪壓破壞。λ對抗剪承載力的影響見圖。4斜截面受剪承載力4.2受彎構(gòu)件斜截面破壞的主要形態(tài)及影響因素②配箍率試驗表明,當(dāng)配箍量適當(dāng)時,梁的受剪承載力隨配箍量和箍筋強(qiáng)度的增大而有較大幅度的提高。配箍量一般用配箍率表示,即式中Asv——配置在同一截面內(nèi)的各肢箍筋的全部截面面積,等于nAsv1,在此,n為同一截面內(nèi)的箍筋肢數(shù),Asv1為單肢箍筋