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《受彎構(gòu)件斜截面受剪承載力計算.ppt》由會員上傳分享,免費在線閱讀,更多相關(guān)內(nèi)容在行業(yè)資料-天天文庫。
1、第六節(jié)受彎構(gòu)件斜截面受剪承載力計算設(shè)計時兩種破壞的可能都應(yīng)加以考慮!這是兩種不同性質(zhì)的破壞——正截面下面的受拉區(qū)是用縱向鋼筋來加強,而斜截面破壞呢?斜截面受拉區(qū)除了縱向鋼筋以外,主要靠配置箍筋和彎起鋼筋來加強。箍筋和彎起鋼筋——稱之為“腹筋”或“橫向鋼筋”。本節(jié)主要介紹——斜截面的破壞形式及梁內(nèi)——箍筋和彎起鋼筋的計算和構(gòu)造問題。一.受彎構(gòu)件斜截面上剪彎作用影響斜截面承載力的主要因素:(一)剪跨比與跨高比(二)腹筋的數(shù)量(三)混凝土強度等級(四)縱筋配筋率(一)剪跨比和跨高比:(M/V)是影響斜截面破壞狀態(tài)的外因,在圖中代表了集中力作用點到鄰近支座的距離
2、a,稱為梁的“剪跨”。剪跨a——集中力作用點到鄰近支座的距離a稱為剪跨。剪跨比入——入=其中:M=Fa對于承受集中荷載作用的梁:剪跨比是影響其斜截面受力性能的主要因素——隨著剪跨比入=a/ho的增大,受剪承載力下降。對于承受均布荷載作用的梁,構(gòu)件跨度與截面高度之比(簡稱跨高比)l0/h是影響受剪承載力的主要因素——隨著跨高比的增大,受剪承載力下降。(二)腹筋的數(shù)量可以有效地提高斜截面的承載力——因此,腹筋的數(shù)量越多時斜截面的承載力越大。(三)混凝土強度等級在剪跨比和其他條件相同時,斜截面的受剪承載力隨混凝土強度fcu的提高而增大。(四)縱筋配筋率縱向配筋率越
3、大,斜截面承載力越大。二、受彎構(gòu)件斜截面的三種破壞形式(一)斜壓破壞——入?。ㄈ氅?),或入適中,但箍筋超量。破壞時,箍筋應(yīng)力沒有達到屈服強度,而梁腹中的砼已發(fā)生斜壓破壞。特點:1.構(gòu)件的極限剪應(yīng)力僅與構(gòu)件截面尺寸及砼抗壓強度有關(guān),在既定的條件下,斜壓的破壞剪力是一個定值?!驗楣拷畛康讲荒艹浞职l(fā)揮作用的程度。2.斜壓破壞是一種脆性破壞,箍筋又不能充分利用,設(shè)計時應(yīng)予以避免。(二)剪壓破壞——1≤入≤3適中,且箍筋配置適當(dāng)。荷載增加到一定程度時,腹部形成一條臨界斜裂縫。臨界斜裂縫出現(xiàn)后,梁還能繼續(xù)加載,直到與臨界斜裂縫相交的箍筋應(yīng)力達到屈服強度。特點
4、:1.剪壓區(qū)砼達到——復(fù)合受力強度極限時,構(gòu)件即破壞。剪壓區(qū)砼在剪應(yīng)力和正應(yīng)力共同作用下達到復(fù)合受力強度極限時,構(gòu)件即破壞。2.是作為設(shè)計依據(jù)的一種破壞形式。破壞有一定的塑性變形,砼及箍筋強度都能充分發(fā)揮作用。(三)斜拉破壞——入大(入>3)且箍筋少箍筋低量配置,一旦斜裂縫出現(xiàn),與斜裂縫相交的箍筋應(yīng)力立即達到屈服強度;斜裂縫迅速延展到梁的受壓區(qū)邊緣,使構(gòu)件被拉斷成兩部分而破壞。特點:整個破壞過程急速而突然,破壞荷載與出現(xiàn)裂縫時的荷載相當(dāng)接近;破壞前梁的變形很小,并且往往只有一條斜裂縫,破壞具有明顯的脆性?!O(shè)計時也應(yīng)避免。綜上——1.當(dāng)梁的截面尺寸和材料
5、強度等級均已確定時——斜壓破壞將發(fā)生在剪跨比過小或箍筋用量過多的情況下;2.斜拉破壞則只發(fā)生在剪跨比過大,同時箍筋配置數(shù)量又過少的情況下;3.其余均為剪壓破壞。三.斜截面上的破壞可能:——有剪切破壞和彎曲破壞兩種可能!原因:斜截面上剪力使被斜截面分開的兩部分有上下錯動的趨勢,彎矩使斜截面有傾繞斜截面末端的端壓區(qū)相對轉(zhuǎn)動。設(shè)計思路——通常采用構(gòu)造措施來保證使斜截面的抗彎承載力大于相應(yīng)正截面的抗彎承載力;而正截面承載力已通過設(shè)計計算,通過構(gòu)造來滿足——故可保證不出現(xiàn)斜截面受彎破壞。斜截面抗剪承載力必須通過設(shè)計計算——配置必要的箍筋與彎起鋼筋,以提供足夠的抗剪承載
6、力。四.斜截面承載力的計算1.計算公式為便于計算,規(guī)范采用:混凝土受剪承載力Vc和箍筋受剪承載力Vs兩項相加的方式,即:當(dāng)僅配箍筋時:當(dāng)配置箍筋和彎起鋼筋時:具體:V≤VUVU=VCS+VSb其中:VCS——斜截面砼和箍筋的受剪承載力設(shè)計值。如圖為配有箍筋及彎起鋼筋的梁梁端發(fā)生斜截面破壞時的隔離體:∑Y=0V≤VU=VCS+Vsb——矩形、T形和工字形截面的一般受彎構(gòu)件斜截面抗剪承載力計算公式如下:特殊情況:對于承受集中荷載(包括作用有多種荷載,且集中荷載對支座截面或節(jié)點邊緣所產(chǎn)生的剪力值占總剪力值75%以上的情況),規(guī)范規(guī)定按下式計算:看看公式的變化,想
7、想為什么?V——剪力設(shè)計值;VU——斜截面的抗剪承載力;VC——砼剪壓區(qū)所承受的剪力;Vs——與斜截面相交的豎向箍筋所承受的剪力;Vsb——與斜截面相交的彎起鋼筋所承受的剪力。斜截面計算——回顧斜裂縫的產(chǎn)生——M、Fs共同作用;三種破壞形式——設(shè)計依據(jù)是那種?計算假定——與正截面同;計算公式:其中僅配箍筋時:配置箍筋和彎筋時:2.計算公式的適用范圍(1)上限值——最小截面尺寸:防止斜壓破壞——梁腹的混凝土被壓碎,箍筋不屈服,其受剪承載力主要取決于構(gòu)件的腹板寬度,梁截面的高度及混凝土強度——只要保證構(gòu)件截面尺寸不太小,就可防止。受彎構(gòu)件的最小截面尺寸應(yīng)滿足:當(dāng)
8、hw/b≤4時,v≤0.25βcfcbh0其它情況: