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斜截面為什麼不考慮受壓鋼筋

發布時間:2021-01-27 12:43:27

1. 按《混凝土結構設計規范》受彎構件為什麼都不會發生斜截面破壞

受彎構件一般都承受均布荷載
斜截面剪切破壞是因為在支座處承受較大的集中力。

2. 當矩形截面梁內已配有受壓鋼筋,但計算的時,計算受拉鋼筋的是否要考慮為什麼

當矩形截面梁內已配有受壓鋼筋,說明有此部位是有壓力需要使用受壓鋼筋。
計算的時,需回要知道梁受力大答小和力的種類,全面計算梁的受力和配筋,不知已有的不部,只考慮受拉鋼筋。
梁受力有彎矩,壓力,拉力,扭矩,剪力,綜合全面考慮計算

3. 為什麼斜截面服從剪壓破壞狀態是合理的

7.5 斜截面承載力計算
7.5.1

本規范對受剪截面限制條件仍採用原規范的表達形式,考慮了高強混凝土的特點,引入隨混凝土強度提高對受剪截面限制值降低的折減系。

規定受彎構件的截面限制條件,其目的首先是防止發生斜壓破壞 ( 或腹板壓壞 ) ,其次是限制在使用階段的斜裂縫寬度,同時也是斜截面受剪破壞的最大配箍率條件。

本規范給出了劃分普通構件與薄腹構件截面限制條件的界限,以及兩個截面限制條件的過渡辦法。

7.5.2

本條所指的剪力設計值的計算截面,在一般情況下是較易發生斜截面破壞的位置,它與箍筋和彎起鋼筋的布置有關。

7.5.3~7.5.4

由於混凝土受彎構件受剪破壞的影響因素眾多,破壞形態復雜,對混凝土構件受剪機理的認識尚不足,至今未能像正截面承載力計算一樣建立一套較完整的理論體系。國外各主要規范及國內各行業規范中斜截面承載力計算方法各異,計算模式也不盡相同。

原規范斜截面計算方法形式簡單、使用方便,但在斜截面受剪承載力計算中,還存在著如下的問題:首先,混凝土強度設計指標採用對高強混凝土構件計算偏不安全,將其改用混凝土抗拉強度為主要參數,就可適應從低強到高強混凝土構件受剪承載力的變化;其次,還宜考慮縱向受拉鋼筋配筋率、截面高度尺寸效應等因素的影響;此外,原規范公式對連續構件計算取值偏高。

針對上述問題,通過對試驗資料的分析以及對剪力傳遞機理的進一步研究,並考慮到本規范的箍筋抗拉強度設計值提高到360N/mm2的特點,在原規范計算方法的基礎上,對混凝土受彎構件斜截面受剪承載力計算方法作了調整,適當地提高了可靠度。

下面對第 7.5.3~7.5.4 條中進行修訂的內容作具體說明:

1. 無腹筋受彎構件斜截面承載力計算公式

1) 根據收集到大量的均布荷載作用下無腹筋簡支淺梁、無腹筋簡支短梁、無腹筋簡支深梁以及無腹筋連續淺梁的試驗數據以支座處的剪力值為依據進行分析,可得到承受均布荷載為主的無腹筋一般受彎構件受剪承載力偏下值的計算公式如下:

2) 試驗表明,剪跨比對集中荷載作用下無腹筋梁受剪承載力的影響明顯。根據收集到在集中荷載作用下的無腹筋簡支淺梁、無腹筋簡支短梁、無腹筋簡支深梁以及無腹筋連續淺梁、無腹筋連續深梁的眾多試驗數據,考慮影響無腹筋梁受剪承載力的混凝土抗拉強度、剪跨比縱向受拉配筋率和截面高度尺寸效應等主要因素後,對原規范的公式作了調整,提出受剪承載力偏下值的計算公式如下:

式中剪跨比的適用范圍擴大為:,以適應淺梁和深梁的不同要求。在受彎構件中採用計算截面剪跨比而未採用廣義剪跨比

主要是考慮計算方便、且偏於安全。對跨高比不小於 5 的受彎構件,其適用范圍為。

3) 綜合國內外的試驗結果和規范規定,對不配置箍筋和彎起鋼筋的鋼筋混凝土板的受剪承載力計算中,合理地反映了截面尺寸效應的影響。在第 7.5.3 條的公式中用系數來表示;同時給出了截面高度的適用范圍,當截面有效高度超過 2000mm 後,其受剪承載力還將會有所降低,但對此試驗研究尚不充分,未能作出進一步規定。

對第7.5.3條中的一般板類受彎構件,主要指受均布荷載作用下的單向板和雙向板需按單向板計算的構件。試驗研究表明,對較厚的鋼筋混凝土板,除沿板的上、下表面按計算或構造配置雙向鋼筋網之外,如按本規范第 10.1.11 條的規定,在板厚中間部位配置雙向鋼筋網,將會較好地改善其受剪承載性能。

4) 根據試驗分析,縱向受拉鋼筋的配筋率

對無腹筋梁受剪承載力的影響可用系數庫來表示;通常在大於1.5%時,縱向受拉鋼筋的配筋率對無腹筋梁受剪承載力的影響才較為明顯,所以,在公式中未納入系數。

5) 這里應當說明,以上雖然分析了無腹筋梁受剪承載力的計算公式,但並不表示設計的梁不需配置箍筋。考慮到剪切破壞有明顯的脆性,特別是斜拉破壞,斜裂縫一旦出現梁即告剪壞,單靠混凝土承受剪力是不安全的。除了截面高度不大於 150mm 的梁外,一般梁即使滿足的要求,仍應按構造要求配置箍筋。

2. 僅配有箍筋的鋼筋混凝土受彎構件的受剪承載力對僅配有箍筋的鋼筋混凝土受彎構件,其斜截面受剪承載力

計算公式仍採用原規范兩項相加的形式表示:

式中

: 混凝土項受剪承載力;

: 箍筋項受剪承載力。

由於配置箍筋的構件,混凝土項受剪承載力受截面高度的影響減弱,故在採用無腹筋受彎構件的受剪承載力計算公式項時不再考慮的影響;為適當提高可靠度,經綜合試驗分析,並考慮了取值可提高到 360N/mm2以及在正常使用極限狀態下控制斜裂縫寬度的要求,箍筋項受剪承載力的系數較原規范的公式降低了約 20%,這項調整對集中荷載作用下的受彎構件,它既考慮了簡支梁的計算,也顧及了連續梁的計算;同時,的系數不是表述斜裂縫水平投影長度大小的參數,而是表示在配有箍筋的條件下,計算受剪承載力可以提高的程度。

3. 預應力混凝土受彎構件的受剪承載力

試驗研究表明,預應力對構件的受剪承載力起有利作用,這主要是預壓應力能阻滯斜裂縫的出現和開展,增加了混凝土剪壓區高度,從而提高了混凝土剪壓區所承擔的剪力。

根據試驗分析,預應力混凝土梁受剪承載力的提高主要與預加力的大小及其作用點的位置有關。此外,試驗還表明,預加力對梁受剪承載力的提高作用應給予限制。

預應力混凝土梁受剪承載力的計算,可在非預應力梁計算公式的基礎上,加上一項施加預應力所提高的受剪承載力設計值

,且當時,只取,以達到限制的目的。同時,它僅適用於預應力混凝土簡支梁,且只有當對梁產生的彎矩與外彎矩相反時才能予以考慮。對於預應力混凝土連續梁,尚未作深入研究;此外,對允許出現裂縫的預應力混凝土簡支梁,考慮到構件達到承載力時,預應力可能消失,在未有充分試驗依據之前,暫不考慮預應力的有利作用。

4. 公式適用范圍

本規范公式 (7.5.4-2) 適用於矩形、 形和形截面簡支梁、連續梁和約束梁等一般受彎構件;公式 (7.5.4-4) 適用於集中荷載作用下 ( 包括作用有多種荷載,其中集中荷載對支座邊緣截面或節點邊緣所產生的剪力值大於總剪力值的 75%的情況 )的矩形、 形和 形截面的獨立梁,而不再僅限於原規范規定的矩形截面獨立梁,故本規范公式較原規范公式的適用范圍有所擴大。這里所指的獨立梁為不與樓板整體澆築的梁。應當指出,當框架結構承受水平荷載 ( 如風荷載等 ) 時,由其產生的框架獨立梁剪力值也歸屬於集中荷載作用產生的剪力值。

應當指出,在本規范中,凡採用」r;集中荷載作用下」的用詞時,均表示包括作用有多種荷載,其中集中荷載對支座截面或節點邊緣所產生的剪力值占總剪力值的 75%以上的情況。

7.5.5~7.5.6

試驗表明,與破壞斜截面相交的非預應力彎起鋼筋和預應力彎起鋼筋可以提高斜截面受剪承載力,因此,除垂直於構件軸線的箍筋外,彎起鋼筋也可以作為構件的抗剪鋼筋。公式 (7.5.5) 給出了箍筋和彎起鋼筋並用時,斜截面受剪承載力的計算公式。考慮到彎起鋼筋與破壞斜截面相交位置的不定性,其應力可能達不到屈服強度,在公式 (7.5.5) 中引入了彎起鋼筋應力不均勻系數 0.8 。

由於每根彎起鋼筋只能承受一定范圍內的剪力,當按第7.5.6 條的規定確定剪力設計值並按公式 (7.5.5) 計算彎起鋼筋時,其構造應符合本規范第 10.2.8 條的規定。

7.5.7

試驗表明,箍筋能抑制斜裂縫的發展,在不配置箍筋的梁中,斜裂縫突然形成可能導致脆性的斜拉破壞。因此,本規范規定當剪力設計值小於無腹筋梁的受剪承載力時,要求按本規范第 10.2 節的有關規定配置最小用量的箍筋;這些箍筋還能提高構件抵抗超載和承受由於變形所引起應力的能力。

7.5.8

受拉邊傾斜的受彎構件,其受剪破壞的形態與等高度的受彎構件相類同;但在受剪破壞時,其傾斜受拉鋼筋的應力可能發揮得比較高,它在受剪承載力值中將佔有相當的比例。根據試驗結果的分析,提出了公式 (7.5.8-2) ,並與等高度的受彎構件受剪承載力公式相匹配,給出了公式 (7.5.8-1) 。

7.5.9~7.5.10

受彎構件斜截面的受彎承載力計算是在受拉區縱向受力鋼筋達到屈服強度的前提下給出的,此時,在公式(7.5.9-1) 中所需的斜截面水平投影長度

,可由公式(7.5.9-2) 確定。 當遵守本規范第 9—10 章的相關規定時,即可滿足第 7.5.9條的計算要求,因此可不進行斜截面受彎承載力計算。

7.5.11~7.5.14

試驗研究表明,軸向壓力對構件的受剪承載力起有利作用,這主要是軸向壓力能阻滯斜裂縫的出現和開展,增加了混凝土剪壓區高度,從而提高混凝土所承擔的剪力。在軸壓比的限值內,斜截面水平投影長度與相同參數的無軸壓力梁相比基本不變,故對箍筋所承擔的剪力沒有明顯的影響。

軸向壓力對受剪承載力的有利作用也是有限度的,當軸壓比時,受剪承載力達到最大值;若再增加軸向壓力,將導致受剪承載力的降低,並轉變為帶有斜裂縫的正截面小偏心受壓破壞,因此應對軸向壓力的受剪承載力提高范圍予以限制。

基於上述考慮,通過對偏壓構件、框架柱試驗資料的分析,對矩形截面的鋼筋混凝土偏心構件的斜截面受剪承載力計算,可在集中荷載作用下的矩形截面獨立梁計算公式的基礎上,加一項軸向壓力所提高的受剪承載力設計值,且當,只能取,此項取值相當於試驗結果的偏下值。

對承受軸向壓力的框架結構的框架柱,由於柱兩端受到約束,當反彎點在層高范圍內時,其計算截面的剪跨比可近似取

,而對其他各類結構的框架柱宜取。

偏心受拉構件的受力特點是:在軸向拉力作用下,構件上可能產生橫貫全截面的初始垂直裂縫;施加橫向荷載後,構件頂部裂縫閉合而底部裂縫加寬,且斜裂縫可能直接穿過初始垂直裂縫向上發展,也可能沿初始垂直裂縫延伸再斜向發展。斜裂縫呈現寬度較大,傾角也大,斜裂縫末端剪壓區高度減小,甚至沒有剪壓區,從而它的受剪承載力要比受彎構件的受剪承載力有明顯的降低,根據試驗結果並從穩妥考慮,減一項軸向拉力所降低的受剪承載力設計值:。此外,對其總的受剪承載力設計值的下限值和箍筋的最小配筋特徵值作了規定。

對矩形截面鋼筋混凝土偏心受壓和偏心受拉構件受剪要求的截面限制條件,取與第 7.5.1 條的規定相同,這較原規范的規定略為加嚴。

偏心受力構件斜截面受剪承載力計算公式與原規范公式比較,只對原規范計算公式中的混凝土項作了改變,並將適用范圍由矩形截面擴大到 形和 形截面,且箍筋項的系數取為 1.0。本規范偏心受壓構件受剪承載力計算公式 (7.5.12) 及偏心受拉構件受剪承載力計算公式 (7.5.14) 與試驗數據的比較,計算值也是取試驗結果的偏下值。

7.5.15

在分析了國內外一定數量圓形截面受彎構件試驗數據的基礎上,借鑒國外規范的相關規定,提出了採用等效慣性矩原則確定等效截面寬度和等效截面高度的取值方法,從而對圓形截面受彎和偏心受壓構件,可直接採用配置垂直箍筋的矩形截面受彎和偏心受壓構件的受剪承載力計算公式進行計算。

7.5.16~7.5.18

試驗表明,矩形截面鋼筋混凝土柱在斜向水平荷載作用下的抗剪性能與在單向水平荷載作用下的受剪性能存在著明顯的差別,根據國外的研究資料以及國內配置周邊箍筋試件的試驗結果分析表明,受剪承載力大致服從橢圓規律:

本規范第 7.5.17 條的公式 (7.5.17-1) 和公式 (7.5.17-2) ,實質上就是由上面的橢圓方程式轉化成在形式上與單向偏心受壓構件受剪承載力計算公式相當的設計表達式。在復核截面時,可直接按公式進行驗算;在進行截面設計時,可近似選取公式 (7.5.17-1) 和公式 (7.5.17-2) 中的比值等於 1.0 ,而後再進行箍筋截面面積的計算。設計時宜採用封閉箍筋,必要時也可配置單肢箍筋。當復合封閉箍筋相重疊部分的箍筋長度小於截面周邊箍筋長邊或短邊長度時,不應將該箍筋較短方向上的箍筋截面面積計入或中。

第 7.5.16 條和第 7.5.18 條同樣採用了以橢圓規律的受剪承載力方程式為基礎並與單向偏心受壓構件受剪的截面要求相銜接的表達式。

4. 影響鋼筋混凝土梁斜截面受剪承載力的主要因素有哪些

影響鋼筋混凝土梁斜截面受剪承載力的主要因素有:剪跨比、混凝土強度、縱版筋配筋率。
(1)剪跨權比
對梁頂直接施加集中荷載的梁,剪跨比之足影響受剪承載力的最主要因素,隨著剪跨比的增大,破壞形態發生顯著變化,梁的受剪承載力明顯降低。小剪跨比時,大多發生斜壓破壞,受剪承載力很高;中等剪跨比時,大多發生剪壓破壞,受剪承載力次之;大剪跨比時,大多發生斜拉破壞,受剪承載力很低。當剪跨比X>3以後.剪跨比對受剪承載力無顯著的影響。
(2)混凝土強度
混凝土強度反映了混凝土的抗壓張度和抗拉強度,因此,直接影響余留截面抵抗主拉應力和主壓應力的能力,試驗表明,受剪承載力隨混凝土抗拉張度r的提高而提高,兩者基本呈線性關系。
梁斜截面破壞的形態不同,混凝土張度影響程度也不同.)1=1.0時為斜壓破壞,直線的斜率較大;),>3時為斜拉破壞,直線的斜率較小;1.O<3,<3.0時為剪壓破壞,其直線的斜率介於上述之間。
(3)縱筋配筋率p
增加縱筋配筋率P可抑制斜裂縫向受壓區的伸展,從而提高骨料咬合力,並加大了剪壓區高度,使混凝上的抗剪能力提高,同時也提高了縱筋的銷栓作用。總之,隨著P的增大,梁的受剪承載力有所提高,但增幅不大。

5. 為什麼沒有鋼筋混凝土梁設計時為什麼不考慮正截面抗剪

正截面需來要計算受彎自承載力,不存在承載受剪,當然不需要考慮抗剪。
1、正截面計算的是受彎承載力。斜截面則是從側面過去的,要計算受剪承載力。
2、梁在垂直於縱軸線上的任一法線平面內的投影就是常說的梁的任一正截面。在梁的正截面內任一點的應變與該點到中和軸的距離成正比。
3、受彎構件需要進行正截面承載力和斜截面承載力計算,正截面受彎承載力的計算目的是計算配置縱向受拉鋼筋,而斜截面承載力的計算是配置箍筋和彎起鋼筋。

6. 影響斜截面受剪承載力的主要因素有哪些

影響鋼筋混凝土復梁斜截面受剪承製載力的因素很多,主要有剪跨比、混凝土強度、縱筋配筋率及其強度、腹筋配筋率及其強度、截面形狀及尺寸、載入方式和結構類型等。

梁的受剪承載力隨彎起鋼筋截面面積的增大、強度的提高而線性增大。截面尺寸對無腹筋梁的受剪承載力有影響,尺寸大的構件,破壞時的平均剪應力(τ=V/bh0),比尺寸小的構件要降低。有試驗表明,在其他參數保持不變時,梁高擴大4倍,受剪承載力可下降25%~30%。


7. 為什麼對現澆鋼筋混凝土板不需計算它的斜截面抗剪承載力

因為對於常用的樓板,在相同的荷載下,其跨度和截面的比例(跨度遠遠大於截面高度)決定了混凝土板的彎曲破壞一定先於剪切破壞。
你可以隨便定一些常用的荷載和樓板的跨度,截面高度試算一下就能感覺到了。

8. 影響鋼筋混凝土斜截面受力性能的主要因素有哪些

與剪跨比和高跨比都有關系
剪跨比不同,鋼砼破壞分塑性破壞,脆性破壞以及介於兩者之間的破壞;
很顯然,高跨比越小,截面承載力就越大,反之亦然。
斜截面的承載力還與斜筋及箍筋的配置有關。

9. 鋼筋為什麼壓不斷,鋼筋壓縮試驗中,鋼筋斜截面為什麼不會被剪斷

試驗構件是個長圓形的構件,壓縮試驗,主要體現由壓力差生的應力與應變之間的關系。正截面受壓,剪力是很小的,理想狀態下如果是軸心受壓,哪來的剪力,只有抗彎構件才能產生剪力

10. 受彎構件正截面承載力計算時,不考慮受拉壓混凝土參加工作,拉力完全由鋼筋承擔

答:混凝土受彎構件正截面承載能力極限狀態計算時,規范規定不考慮受內拉區混凝土參加工作。不容是題目上寫的「......不考慮受拉壓混凝土參加工作」。正截面下部所有的拉應力由鋼筋承擔。
但是受彎構件正常使用極限狀態計算時則不同。

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