鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計: 第四章(受彎構(gòu)件斜截面承載力)

鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計: 第四章(受彎構(gòu)件斜截面承載力)的圖1

1.在豎向荷載作用下,鋼筋混凝土受彎構(gòu)件截面上會同時產(chǎn)生剪力和彎矩,會發(fā)生沿受彎構(gòu)件斜裂縫的斜截面受剪破壞或斜截面受彎破壞。保證受彎構(gòu)件正截面受彎承載力的同時,還要保證其斜截面承載力,它包括受彎構(gòu)件的斜截面抗剪承載力和斜截面抗彎承載力。

2. 鋼筋混凝土梁設(shè)置的箍筋和彎起鋼筋及斜鋼筋都起抗剪作用,統(tǒng)稱為梁的腹筋。僅設(shè)置縱向受力鋼筋而不設(shè)腹筋的梁稱為無腹筋梁。

3. 在梁的剪彎段中,當(dāng)主拉應(yīng)力超過混凝土的極限抗拉強(qiáng)度時,就會出現(xiàn)梁體斜向裂縫。斜裂縫出現(xiàn)后梁截面發(fā)生應(yīng)力重分布.

4. 梁的剪跨比 m=M/Vh0. 式中M 和V分別為梁剪彎區(qū)段中某個豎直截面的彎矩和剪力,h0為截面有效高度。剪跨比m反映了截面上正應(yīng)力σ和剪應(yīng)力τ的相對比值,在一定程度上也反映了截面上彎矩與剪力的相對比值。對無腹筋梁的斜截面受剪破壞形態(tài)有決定性影響。

鋼筋混凝土受彎構(gòu)件剪跨與深度比

不同規(guī)范剪跨比m取值范圍的比較

5. 無腹筋簡支梁斜截面的破壞形態(tài): 斜拉破壞(m>3), 剪壓破壞(1≤m≤3), 斜壓破壞(m<1). 鋼筋混凝土梁的三種斜截面受剪破壞形態(tài)的抗剪承載力是不同的:斜壓破壞時最大,其次為剪壓破壞,斜拉破壞最小。在達(dá)到峰值荷載時,梁的跨中撓度都不大,破壞時抗剪承載力都會迅速下降,均屬結(jié)構(gòu)受力脆性破壞類型。

6. 配置箍筋是提高鋼筋混凝土梁抗剪承載力的有效措施。彎起鋼筋或斜筋,與臨界斜裂縫相交后發(fā)揮其抗剪作用,可以提高梁的抗剪承載力。彎起鋼筋或斜筋不宜單獨(dú)使用,必須與箍筋聯(lián)合使用。v設(shè)置腹筋的鋼筋混凝土簡支梁斜截面剪切破壞形態(tài)仍為斜拉破壞、斜壓破壞和剪壓破壞。

7. 影響受彎構(gòu)件斜截面抗剪承載力的主要因素: 剪跨比m; 混凝土抗壓強(qiáng)度fcu, 縱向受拉鋼筋配筋率; 配箍率和箍筋強(qiáng)度.

8. 鋼筋混凝土梁沿斜截面的主要破壞形態(tài)有斜壓破壞、斜拉破壞和剪壓破壞等。基于對鋼筋混凝土受彎構(gòu)件受剪破壞形態(tài)影響的影響因素研究與分析,在受彎構(gòu)件抗剪設(shè)計計算上采取不同處理對策:①對于斜壓破壞和斜拉破壞,采用構(gòu)件截面限制條件和一定的構(gòu)造措施予以避免。② 對于剪壓破壞,受彎構(gòu)件的斜截面抗剪承載力變化幅度較大,必須進(jìn)行斜截面抗剪承載力的計算。

鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計: 第四章(受彎構(gòu)件斜截面承載力)的圖2

受彎構(gòu)件斜截面承載力計算 (1)

鋼筋混凝土梁的剪切破壞

9. 上限值---截面最小尺寸的限制條件,是為了避免斜壓破壞,同時也為防止梁特別是薄腹梁在使用階段斜裂縫開展過大。如果條件不滿足,則應(yīng)加大截面尺寸或提高混凝土強(qiáng)度等級。

10. 下限值---按構(gòu)造要求配置箍筋. 當(dāng)梁段配置規(guī)定數(shù)量的箍筋(箍筋直徑和布置間距),就可防止發(fā)生斜拉破壞。

鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計: 第四章(受彎構(gòu)件斜截面承載力)的圖3

11. 等高度簡支梁腹筋的初步設(shè)計是根據(jù)梁斜截面抗剪承載力要求進(jìn)行箍筋配置、初步確定彎起鋼筋的數(shù)量及彎起位置。

12. 彎起鋼筋是由縱向受拉鋼筋彎起而成,常對稱于梁跨中線成對彎起. 《公路橋規(guī)》規(guī)定,在鋼筋混凝土梁的支點(diǎn)處,應(yīng)至少有兩根并不少于總數(shù)1/5的下層受拉主鋼筋通過。彎筋不宜單獨(dú)使用,而總是與箍筋聯(lián)合使用。

13. 進(jìn)行彎起鋼筋布置時,為滿足斜截面抗彎承載力的要求,彎起鋼筋的彎起點(diǎn)位置,應(yīng)設(shè)在按正截面抗彎承載力計算該鋼筋的強(qiáng)度全部被利用的截面以外,其距離不小于0.5h0處。彎起鋼筋的彎起點(diǎn)至彎起筋強(qiáng)度充分利用截面的距離s1滿足s1≥0.5h0并且滿足《公路橋規(guī)》關(guān)于彎起鋼筋規(guī)定的構(gòu)造要求,則可不進(jìn)行斜截面抗彎承載力的計算。

14. 對基本設(shè)計好的鋼筋混凝土梁進(jìn)行全梁承載能力校核就是進(jìn)一步檢查梁截面的正截面抗彎承載力,斜截面的抗剪和抗彎承載力是否滿足要求。梁的正截面抗彎承載力按第3章方法復(fù)核。在梁的彎起鋼筋設(shè)計中,按照抵抗彎矩圖外包彎矩包絡(luò)圖原則,并且使彎起位置符合規(guī)范要求,故梁間任一正截面和斜截面的抗彎承載力已經(jīng)滿足要求,不必再進(jìn)行復(fù)核。需要對已配置腹筋的梁進(jìn)行斜截面抗剪承載力復(fù)核。

全梁承載能力校核總結(jié)

15. 一般把箍筋和彎起(斜)鋼筋統(tǒng)稱為梁的腹筋,把配有縱向受力鋼筋和腹筋的梁稱為有腹筋梁,而把僅有縱向受力鋼筋而不設(shè)腹筋的梁稱為無腹筋梁。

16. 對于已經(jīng)設(shè)計好的等高度鋼筋混凝土簡支梁進(jìn)行全梁承載能力校核,就是進(jìn)一步檢查梁沿長度上的截面的正截面抗彎承載力、斜截面抗剪承載力和斜截面抗彎承載力是否滿足要求。

17. 配置箍筋是提高梁抗剪承載力的有效措施。

18. 梁的抗剪承載力隨彎筋面積的加大而提高,兩者呈線性關(guān)系。

19. 連續(xù)梁的抗剪承載力比相同廣義剪跨比的簡支梁抗剪承載力要低。

20. 抵抗彎矩圖---抵抗彎矩圖又稱材料圖,就是沿梁長各個正截面按實(shí)際配置的總受拉鋼筋面積能產(chǎn)生的抵抗彎矩圖,即表示個正截面所具有的抗彎承載力。按截面實(shí)有縱筋的面積計算截面實(shí)際能夠抵抗彎矩的圖形.

21. 受彎構(gòu)件斜截面承載力計算公式的建立是依據(jù) ( B ) 破壞形態(tài)建立的。

    (A) 斜壓破壞

    (B) 剪壓破壞

    (C) 斜拉破壞

    (D) 彎曲破壞

22. 為了避免斜壓破壞,在受彎構(gòu)件斜截面承載力計算中,通過規(guī)定下面哪個條件來限制? ( C )

    (A) 規(guī)定最小配筋率

    (B) 規(guī)定最大配筋率

    (C) 規(guī)定最小截面尺寸限制

    (D) 規(guī)定最小配箍率

23. 為了避免斜拉破壞,在受彎構(gòu)件斜截面承載力計算中,通過規(guī)定下面哪個條件來限制? ( D )

    (A) 規(guī)定最小配筋率

    (B) 規(guī)定最大配筋率

    (C) 規(guī)定最小截面尺寸限制

    (D) 規(guī)定最小配箍率


相關(guān)參考:

鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計: 第一章(概念及材料性能)

鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計: 第二章(極限狀態(tài)設(shè)計)

鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計: 第三章(受彎構(gòu)件正截面承載力)

ACI規(guī)范的剪切設(shè)計原理[強(qiáng)度折減系數(shù)0.75*(Vc+Vs)]



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