(钢筋混凝土)4
52页1、第4章 受弯构件的斜截面承载力 4.1 概述 受弯构件的破坏包括: 1、正截面受弯破坏-主要承受弯矩的区段-第3章已解决 2、斜截面受弯破坏-剪力和弯矩共同作用的支座附近区段 -本章要解决的问题 而斜截面受弯破坏又包括:斜截面受剪破坏和斜截面受弯破坏。前者是由计算和构造来保证,后者是通过纵向钢筋和箍筋的构造来保证。 特别提示:板的跨高比很大,且多承受分布荷载,除按第3章内容计算正截面承载力外,斜截面承载力是足够的。 因此:受弯构件的斜截面承载力计算仅限于梁和厚板。有腹筋梁、无腹筋梁及腹筋要求弯筋箍筋PPs纵筋弯剪段(本章研究的主要内容)统称腹筋-帮助混凝土梁抵抗剪力有腹筋梁-既有纵筋又有腹筋无腹筋梁-只有纵筋无腹筋hbAsv1箍筋肢数箍筋:从受力角度上应做成斜向,但目 前施工不可能,一般采用竖向箍筋。弯起纵筋:承受拉力较大且集中,为防 止砼的劈裂,梁侧、梁底角部钢筋不能 起,弯起钢筋直径不宜过大,图4-2。4.2斜裂缝、剪跨比及斜截面受剪破坏形态简支无腹筋梁的抗剪机理bhh0As(E-1)AsPPaaAA当tp maxft时,梁的剪弯段开裂,出现斜裂缝根据a的不同(M和V比值不同)裂缝
2、可能由截面中部开始出现(腹剪斜裂缝)裂缝可能由截面底部开始出现(弯剪斜裂缝)4.2.1 斜裂缝腹剪和弯剪斜裂缝腹剪和弯剪斜裂缝的描述 腹剪斜裂缝:形态上中间宽两头窄,呈枣核形或梭形,常见于形截面的薄腹梁中。 弯剪斜裂缝:在弯剪区段梁的底部首先出现较短的竖向裂缝,然后延伸成斜裂缝,向集中荷载作用点发展。下宽上窄,是最常见的剪切裂缝。4.2.2 剪跨比bhh0AsPPaa引入一概念:剪跨比反映了集中力作用下截面处弯矩M和剪力V的比例关系计算剪跨比广义剪跨比均布荷载作用时:设L为计算截面离支座的距离剪跨比的物理意义1、一定程度上反映截面上正应力和剪应力的相对 比值,也反映了截面上弯矩与剪力的相对比值;2、决定斜截面受剪破坏形态和受剪承载力。是极为重要的影响因素。4.2.3 斜截面受剪破坏的三种主要形态 1、无腹筋梁的斜截面受剪破坏形态1).斜压破坏: 发生在剪力大和弯矩小的部位(一般靠近支座),混凝土呈斜向受压柱而被压坏。如图(4-7)(a)所示。2)、剪压破坏: 受拉区出现垂直裂缝,斜向延伸,形成多条斜裂缝,主要的斜裂缝为临界斜裂缝,延伸至剪压区,导致该区混凝土达到其剪压强度而破坏。如图(
3、4-7)(b)所示3)、斜拉破坏: 受拉区出现斜裂缝并迅速斜向延伸至受压区,随后斜截面丧失承载力。如图(4-7)(c)所示斜截面受剪破坏的三种主要形态讨论(1)斜压破坏的承载力取决于混凝土的抗压强度; 剪压破坏的承载力取决于混凝土的剪压强度; 斜拉破坏的承载力取决于混凝土的抗拉强度; 三种破坏形态均取决于混凝土的强度,故斜截面破坏的性质为脆性破坏,在实际工程中都应该避免。斜拉破坏最脆,斜压破坏次之。规范是通过构造措施,强制性防止斜拉、斜压破坏。对剪压破坏,其承载力变化幅度相对较大,是通过计算防止的。(2)就承载力而言,三种破坏形态承载力由大到小的排列顺序为: 斜压 剪压 斜拉2、有腹筋梁的斜截面受剪破坏形态 同样有斜压、剪压和斜拉三种破坏形态;剪跨比仍为主要影响因素;腹筋(主要是箍筋)还起相当大的作用。 如下图所示。 斜裂缝出现后,穿过斜裂缝的腹筋(主要是箍筋)的用量(配箍率)起很重要的作用。腹筋太少:成为无腹筋梁;腹筋合适:会改变相应无腹筋梁的破坏形态, 例如,使斜拉破坏变为剪压破坏;腹筋太多:也会改变相应无腹筋梁的破坏形态, 例如,使斜拉破坏变为斜压破坏;结论:工程上,一般应使腹筋
4、合适,所以剪压破坏是较常见的形式,也是讨论的重点。4.3 简支梁斜截面受剪机理计算模型1、带拉杆的梳形拱模型适用对象:无腹筋梁,见图(4-9)和图(4-10)和相应的文字说明;2、拱形桁架模型适用对象:有腹筋梁,见图(4-12)和相应的文字说明;3、桁架模型(450桁架模型和变角桁架模型)适用对象:有腹筋梁,见图(4-12)和图(4-13);基本原理:压区混凝土为“桁架”的上弦杆;受拉纵筋为“桁架”的下弦杆;腹筋(箍筋)为“桁架”的竖向拉杆;斜裂缝间混凝土为“桁架” 的斜压杆。4.4斜截面受剪承载力的计算公式建立的思路:讨论影响因素进行假定根据试验结果进行统计分析 建立经验公式。 4.4.1影响斜截面受剪承载力的主要因素 1、剪跨比PPaa0.40.30.20.1012345斜压剪压斜拉影响斜截面受剪承载力的主要因素 混凝土的强度提高(斜截面裂缝的出现与破坏取决于混凝土的强度) 纵筋配筋率增大(纵筋会产生销栓力)抗剪承载力提高2、混凝土的强度与纵筋的配筋率3.箍筋配箍率(1)配箍率的定义: ,符号的几何意义如下图所示, (2)影响规律:如图(4-15)所示,配箍率愈大,斜截面抗剪强度愈
5、高。影响斜截面受剪承载力的主要因素4、斜截面上的骨料咬合力 愈大愈好,但目前无法进行量化计算。5、截面尺寸和形状(1)截面尺寸的影响:主要是梁高,愈高受剪承载力愈高;(2)截面形状:增加T形截面翼缘宽度和梁腹厚度以及矩形截面宽度会增加受剪承载力。4.4.2斜截面受剪承载力计算公式 1.基本假定为什么提出基本假定: 虽然国内外研究学者在分析各种受剪破坏机理的基础上,提出了很多计算模型和计算公式,但因其复杂性而不能在实际工程中应用。为简化计算,在总结历史经验的基础上,提出了基本假定。我国目前采用的就是半理论半经验的实用计算公式。 需要说明的几个问题: 一般原则:采用半理论半经验的实用计算公式; 仅讨论剪压破坏的情况; 对于斜压破坏,采用限制截面尺寸的构造措施来防止; 对于斜拉破坏,采用最小配箍率的构造措施来防止。 以下是以剪压破坏为前提的基本假定。以剪压破坏为前提的基本假定(1)梁发生剪压破坏时,斜截面所承受的剪力由三部分组成.即Vu=Vc+Vs+VsbVu:梁斜截面破坏时所承受的总剪力 设计值Vc:砼剪压区所承受的剪力设计值Vs:与斜裂缝相交的箍筋所承受的剪力 设计值Vsb:与斜裂缝相交
《(钢筋混凝土)4》由会员弄不****22分享,可在线阅读,更多相关《(钢筋混凝土)4》请在金锄头文库上搜索。
2024-04-17 36页
2024-04-17 18页
2023-12-28 633页
2023-08-09 17页
2023-08-09 43页
2023-08-09 30页
2023-08-09 23页
2023-08-09 14页
2023-08-09 14页
2023-08-09 47页