注冊建筑師鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)輔導(dǎo)精選(8)
二、梁斜截面承載能力計算
(一)破壞形態(tài)
梁沿斜截面剪切破壞的形態(tài)與配箍率( ),荷載形式(集中或均布荷載),剪跨比(集中荷載作用時),混凝土強度,加荷方式等因素有關(guān)。其主要的破壞形態(tài)有剪壓破壞,斜壓破壞和斜拉破壞等三種。它們的破壞特征為:
(1)剪壓破壞(箍筋量適中)——近破壞時,會產(chǎn)生一條臨界斜裂縫,與臨界斜裂縫相交的箍筋先達屈服強度,然后剪壓區(qū)混凝土達到復(fù)合受力極限強度而破壞,屬延性破壞
(2)斜壓破壞(箍筋量過多)——箍筋應(yīng)力未達屈服強度而剪彎段的混凝土被斜向壓壞,屬脆性破壞。
(3)斜拉破壞(箍筋量過少)——斜裂縫一旦出現(xiàn),箍筋應(yīng)力立即達到屈服強度,使構(gòu)件斜向拉裂為兩部分而破壞,屬脆性破壞。所以在實際工程中梁的箍筋應(yīng)配置適中。
(二)梁斜截面計算
(1)計算公式:
其中,對一般梁:
對集中荷載作用下的獨立梁:
式中V ——最大剪力設(shè)計值;
Vcs, ——混凝土和箍筋的受剪承載力設(shè)計值;
Asv ——配置在同一截面內(nèi)箍筋各肢的全部截面面積;
S ——沿構(gòu)件長度方向的箍筋間距;
fyv——箍筋的抗拉強度設(shè)計值;
λ? 計算截面的剪跨比;可取λ=a / h0,a 為集中荷載作用點至支座或結(jié)點邊緣的距離;并且 1 . 5≤λ≤3 . 0。
當(dāng)配有彎起鋼筋時:
( 2 )適用條件
1 )為防止發(fā)生斜壓破壞應(yīng)滿足:
三、扭曲截面承載能力計算
(一)純扭構(gòu)件抗扭縱筋與抗扭箍筋的配筋強度比ξ
在鋼筋混凝土受扭構(gòu)件中配置適中的抗扭縱筋和抗扭箍筋能明顯提高構(gòu)件的受扭承載力??古たv筋應(yīng)沿截面周邊對稱均勻布置;箍筋沿構(gòu)件長度均勻布置,且應(yīng)采用封閉箍。在抗扭承載力中,除這兩種筋各自的用量外,兩者間還應(yīng)有恰當(dāng)?shù)呐浜媳?,這樣才能充分發(fā)揮抗扭的作用。
它的配筋強度比ξ為:
式中 Astl ? 受扭計算中取對稱布置的全部縱向非預(yù)應(yīng)力鋼筋截面面積;
A st1 ? 受扭計算中沿截面周邊配置的箍筋單肢截面面積;
fyv? 受扭箍筋的抗拉強度設(shè)計值;
fy? 受扭縱向鋼筋的抗拉強度設(shè)計值;
ucor ? 截面核心部分的周長:ucor=2 (bcor+hcor),此處,bcor ,hcor 為箍筋內(nèi)表面范圍內(nèi)截面核心部分的短邊、長邊尺寸。
試驗表明,當(dāng)ξ=1.2 左右時為鋼筋達到屈服的最佳值,故工程設(shè)計中常用的范圍是 1.0~1.3。
(二)破壞形態(tài)
純扭構(gòu)件,因其抗扭鋼筋的配筋量及其配筋強度比ξ的不同而會發(fā)生下列 4 種破壞。它們的破壞特征為:
(1)適筋破壞(縱筋和箍筋量適當(dāng)且其參也合理)——抗扭縱筋和箍筋先后屈服,然后受壓邊的混凝土被壓壞;屬延性破壞。
(2)少筋破壞(縱、箍筋較少,或其中一種過少)——扭轉(zhuǎn)裂縫一經(jīng)出現(xiàn),構(gòu)件即告破壞,極限扭矩和開裂扭矩接近;屬脆性破壞。
(3)部分超配筋破壞(縱、箍筋中之一過多,或芬值不恰當(dāng))—— 配置過多的縱筋(或箍筋)未能屈服而發(fā)生受壓區(qū)混凝土的破壞;屬延性破壞。
(4)完全超配筋破壞(縱、箍筋均配置過多)——縱箍筋均未屈服,而發(fā)生受壓區(qū)混凝土破壞;屬脆性破壞。
(三)矩形截面純扭構(gòu)件計算
(1)計算公式:
(2)適用條件:
1 )為防止發(fā)生完全超配筋破壞,應(yīng)滿足:
2 )為防止發(fā)生少筋破壞,應(yīng)滿足:
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