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任務(wù)三:
鋼筋混凝土梁的設(shè)計(jì)任務(wù)三:
鋼筋混凝1一.鋼筋混凝土梁的構(gòu)造
二.梁橋的荷載橫向分布系數(shù)計(jì)算
三.主梁的內(nèi)力計(jì)算
四.雙筋矩形梁主筋設(shè)計(jì)及復(fù)核
五.單筋T形梁的鋼筋設(shè)計(jì)
六.T梁全梁承載能力復(fù)核
七.鋼筋混凝土受彎構(gòu)件變形和裂縫寬度計(jì)算
八.制作鋼筋混凝土T梁的鋼筋模型一.鋼筋混凝土梁的構(gòu)造
二.梁橋的荷載橫向分布系數(shù)計(jì)算
2一.鋼筋混凝土梁的構(gòu)造
一.鋼筋混凝土梁的構(gòu)造
3(一)截面形式及尺寸梁的截面常采用矩形、T形、工字形、箱形等形式。中等跨徑時(shí)采用T形截面,大跨徑時(shí)采用工字形、箱形等截面。23鋼筋混凝土梁的設(shè)計(jì)課件4鋼筋混凝土受彎構(gòu)件的構(gòu)造要求受拉鋼筋ha)矩形受拉鋼筋hb)T形受拉鋼筋hc)箱形鋼筋混凝土受彎構(gòu)件的構(gòu)造要求受拉鋼筋ha)矩形5尺寸:矩形截面的寬度,一般取150mm、180mm、200mm、250,以后按50mm為一級(jí)增加;當(dāng)梁高超過(guò)800mm時(shí),以100mm為一級(jí)增加。矩形梁的高寬比一般為2.5~3。
T形截面的高度與梁的跨度、間距及荷載大小有關(guān)。常用的高跨比為1/20~1/10。梁采用焊接骨架時(shí)腹板寬度一般取160~220。尺寸:矩形截面的寬度,一般取150mm、180mm、26鋼筋混凝土簡(jiǎn)支梁的鋼筋骨架
鋼筋混凝土簡(jiǎn)支梁的鋼筋骨架7(二)鋼筋構(gòu)造梁內(nèi)鋼筋種類(lèi)作用主鋼筋:承受拉力(雙筋中也承受壓力)彎起鋼筋:承受斜截面剪力箍筋:承受斜截面剪力,同時(shí)固定主筋、聯(lián)接受壓混凝土共同工作架立鋼筋:形成骨架縱向水平筋(h>1m):防止收縮及溫度裂縫(二)鋼筋構(gòu)造梁內(nèi)鋼筋種類(lèi)作用主鋼筋:承受拉力(雙筋中8梁主鋼筋凈距和混凝土保護(hù)層
梁主鋼筋凈距和混凝土保護(hù)層9
為了防護(hù)鋼筋免于銹蝕,主鋼筋至構(gòu)件邊緣的凈距,應(yīng)符合《橋規(guī)JTGD62》規(guī)定的鋼筋最小混凝土保護(hù)厚度要求。主鋼筋的最小混凝土保護(hù)層厚度,Ⅰ級(jí)環(huán)境條件為30mm,Ⅱ級(jí)環(huán)境條件為40mm。為了防護(hù)鋼筋免于銹蝕,主鋼筋至構(gòu)件邊緣的凈距,應(yīng)符合《10鋼筋骨架:
綁扎和焊接兩種適用:
綁扎用于整體現(xiàn)澆;焊接用于預(yù)制裝配式結(jié)構(gòu),先焊成平面骨架,再形成立體骨架。
鋼筋骨架:11焊接鋼筋骨架示意圖
焊接鋼筋骨架示意圖12注意:《橋規(guī)》規(guī)定:受力鋼筋直徑大于25cm及軸心受拉、小偏心受拉構(gòu)件,不應(yīng)采用綁扎接頭。焊接時(shí):焊縫長(zhǎng)度應(yīng)滿足規(guī)范要求23鋼筋混凝土梁的設(shè)計(jì)課件13二.梁橋的荷載橫向分布系數(shù)計(jì)算二.梁橋的荷載橫向分布系數(shù)計(jì)算14荷載橫向分布系數(shù)m:表示某根主梁所承擔(dān)的最大荷載是某個(gè)軸重的倍數(shù)。即(1)杠桿原理法基本假定:橋面板在主梁梁肋處斷開(kāi),當(dāng)作橫向支承在主梁上的簡(jiǎn)支梁或懸臂梁考慮。適用條件:計(jì)算荷載位于靠近主梁支點(diǎn)時(shí)的荷載橫向分布系數(shù)m0荷載橫向分布系數(shù)m:表示某根主梁所承擔(dān)的最大荷載是某個(gè)軸重的15汽車(chē)人群汽車(chē)人群16(2)剛性橫梁法(偏心受壓法)
基本假定:將多梁式橋梁簡(jiǎn)化為由縱梁及橫梁組成的梁格,計(jì)算各主梁在外荷載作用下分到的荷載適用條件:橋梁較窄時(shí)(B/L<0.5)橫梁基本不變形時(shí),計(jì)算荷載位于跨中的荷載橫向分布系數(shù)mc。(2)剛性橫梁法(偏心受壓法) 基本假定:將多梁式橋梁簡(jiǎn)化為1723鋼筋混凝土梁的設(shè)計(jì)課件18純豎向位移純轉(zhuǎn)動(dòng)純豎向位移19①不考慮主梁抗扭剛度的偏心受壓法各主梁位移與內(nèi)力的關(guān)系①不考慮主梁抗扭剛度的偏心受壓法20a.中心荷載P=1的作用b.偏心力矩的作用a.中心荷載P=1的作用2123鋼筋混凝土梁的設(shè)計(jì)課件22C.主梁荷載橫向分布系數(shù)各主梁剛度相等時(shí),i號(hào)梁的橫向分布影響線豎標(biāo)為:在橫向分布影響線上用規(guī)范規(guī)定的車(chē)輪橫向間距按最不利位置加載計(jì)算荷載橫向分布系數(shù)。各主梁剛度相等C.主梁荷載橫向分布系數(shù)各主梁剛度相等時(shí),i號(hào)梁的橫向分布2323鋼筋混凝土梁的設(shè)計(jì)課件24②考慮主梁抗扭剛度的修正偏心受壓法a3θ②考慮主梁抗扭剛度的修正偏心受壓法a3θ25i號(hào)梁的橫向分布影響線豎標(biāo)為:各主梁剛度相等時(shí)i號(hào)梁的橫向分布影響線豎標(biāo)為:26汽車(chē)和人群荷載的荷載橫向分布系數(shù)的計(jì)算公式:汽車(chē)人群汽車(chē)和人群荷載的荷載橫向分布系數(shù)的計(jì)算公式:27荷載橫向分布系數(shù)沿橋跨的變化圖1-2-22荷載橫向分布系數(shù)沿跨長(zhǎng)變化圖荷載橫向分布系數(shù)沿橋跨的變化圖1-2-22荷載橫向分布系28三.主梁的內(nèi)力計(jì)算
三.主梁的內(nèi)力計(jì)算
29(一)結(jié)構(gòu)重力內(nèi)力計(jì)算前期恒載內(nèi)力SG1(主要包括主梁自重) 計(jì)算與施工方法有密切關(guān)系, 分清荷載作用的結(jié)構(gòu)后期恒載內(nèi)力SG2(橋面鋪裝、人行道、欄桿、燈柱〕(一)結(jié)構(gòu)重力內(nèi)力計(jì)算30結(jié)構(gòu)重力內(nèi)力計(jì)算圖示結(jié)構(gòu)重力內(nèi)力計(jì)算圖示31(二)可變作用內(nèi)力計(jì)算活載內(nèi)力計(jì)算必須考慮最不利荷載位置 一般采用影響線加載計(jì)算計(jì)算汽車(chē)荷載時(shí)必須考慮各項(xiàng)折減系數(shù)及沖擊系數(shù)通用計(jì)算公式(二)可變作用內(nèi)力計(jì)算32彎矩剪力彎矩33車(chē)道荷載支點(diǎn)剪力計(jì)算圖車(chē)道荷載支點(diǎn)剪力計(jì)算圖34(三).內(nèi)力組合在梁橋設(shè)計(jì)中,作用效應(yīng)組合可按以下情況進(jìn)行,即:結(jié)構(gòu)重力+汽車(chē)荷載(包括沖擊力)+人群荷載。(三).內(nèi)力組合在梁橋設(shè)計(jì)中,作用效應(yīng)組合可按以下情況進(jìn)行35(四).內(nèi)力包絡(luò)圖沿梁軸的各個(gè)截面處的控制設(shè)計(jì)內(nèi)力值的連線—主梁在離支點(diǎn)處任一截面的彎矩值;—主梁跨中最大設(shè)計(jì)彎矩;—主梁的計(jì)算跨徑。(四).內(nèi)力包絡(luò)圖沿梁軸的各個(gè)截面處的控制設(shè)計(jì)內(nèi)力值的連線3623鋼筋混凝土梁的設(shè)計(jì)課件37四.雙筋矩形梁主筋設(shè)計(jì)及復(fù)核四.雙筋矩形梁主筋設(shè)計(jì)及復(fù)核38荷載效應(yīng)較大,而提高材料強(qiáng)度和截面尺寸受到限制;存在反號(hào)彎矩的作用;由于某種原因,已配置了一定數(shù)量的受壓鋼筋。
雙筋矩形截面受彎構(gòu)件正截面承載力計(jì)算荷載效應(yīng)較大,而提高材料強(qiáng)度和截面尺寸受到限制;存39基本計(jì)算公式與適用條件基本假定及破壞形態(tài)與單筋相類(lèi)似,以IIIa作為承載力計(jì)算模式。(如圖)AsfyMAsfys=0.002MAsfyAsfyAsAs(a)(b)(c)(d)α1fccu=0.0033sα1fcbasash0xx基本計(jì)算公式與適用條件基本假定及破壞形態(tài)與單筋相類(lèi)似,40由計(jì)算圖式平衡條件可建立基本計(jì)算公式:或:由計(jì)算圖式平衡條件可建立基本計(jì)算公式:或:41公式的適用條件:b2as'x條件b
仍是保證受拉鋼筋屈服,而2as'x是保證受壓鋼筋A(yù)s'達(dá)到抗壓強(qiáng)度設(shè)計(jì)值fsd'。但對(duì)于更高強(qiáng)度的鋼材由于受砼極限壓應(yīng)變的限值,fsd'最多為400N/mm2。f‘sd的取值:受壓鋼筋A(yù)s的利用程度與s'有關(guān),當(dāng)x2as‘對(duì)有屈服點(diǎn)的鋼筋可以達(dá)到屈服強(qiáng)度,公式的適用條件:b2as'x條件b42基本公式的應(yīng)用截面設(shè)計(jì)截面復(fù)核截面設(shè)計(jì):又可分As和As均未知的情況I和已知As求As‘的情況II?;竟降膽?yīng)用截面設(shè)計(jì)截面復(fù)核截面設(shè)計(jì):又可分As和43情況I:已知,bh,fcd,fsd,fsd'
求As及As'解:驗(yàn)算是否能用單筋:Mmax=fcd
bh02b(10.5b)
當(dāng)M>Mmax且其他條件不能改變時(shí),用雙筋。雙筋用鋼量較大,故h0=has(50~60mm)利用基本公式求解:情況I:已知,bh,fcd,fsd,fsd'44兩個(gè)方程,三個(gè)未知數(shù),無(wú)法求解。截面尺寸及材料強(qiáng)度已定,先應(yīng)充分發(fā)揮混凝土的作用,不足部分才用受壓鋼筋A(yù)s來(lái)補(bǔ)充。令x=xb=bh0這樣才能使As+As最省。兩個(gè)方程,三個(gè)未知數(shù),無(wú)法求解。截面尺寸及材料強(qiáng)度已45將上式代入求得:將As代入求得As:將上式代入求得:將As代入求得As:46情況II:已知,bh,fcm,fy,
fy,M
及As',求As:解:兩個(gè)方程解兩個(gè)未知數(shù)由式(3-21)求xx=h0
情況II:已知,bh,fcm,fy,fy,47當(dāng)2asb說(shuō)明As太少,應(yīng)加大截面尺寸或按As未知的情況I分別求As及As。當(dāng)>b將上式求的代入求As當(dāng)2asb說(shuō)明As太少,應(yīng)加大截面尺寸或48說(shuō)明As過(guò)大,受壓鋼筋應(yīng)力達(dá)不到fy,此時(shí)可假定:或當(dāng)As=0的單筋求As:取較小值。令:當(dāng)x<2a's說(shuō)明As過(guò)大,受壓鋼筋應(yīng)力達(dá)不到fy,此時(shí)可假定:或當(dāng)49雙筋矩形截面的應(yīng)力圖形也可以采用分解的辦法求解:++(a)(b)(c)α1fcbxMα1fcasxasAsfyAsfyM1asAsfyh0–asAs1fyasAs1fyAshxbAshAsAs1bhAs2bxM2α1fch0–x/2xAs2fy雙筋矩形截面的應(yīng)力圖形也可以采用分解的辦法求解:++(a)(50M=M1+M2As=As1+As2M1=Asfy(h0as)M2=MM1雙筋矩形截面梁的設(shè)計(jì)同樣可以利用單筋矩形梁的表格法(s,,s)。圖中:式中:As1M=M1+M2As=As1+As2M1=51截面復(fù)核:已知:bh,fc,fy,fy,As,As解:求x截面處于適筋狀態(tài),將x代入求得求:
Mu當(dāng)2asxbh0截面復(fù)核:已知:bh,fc,fy,fy,52截面此時(shí)As并未充分利用,求得及按單筋求得的Mu取兩者的較大值作為截面的Mu。截面處于超筋狀態(tài),應(yīng)取x=xb,求得:只有當(dāng)MuM時(shí)截面才安全。當(dāng)x<2as,當(dāng)x>bh0,截面此時(shí)As并未充分利用,求得及按單筋求得的Mu取兩者的較53五.單筋T形梁的鋼筋設(shè)計(jì)五.單筋T形梁的鋼筋設(shè)計(jì)54 矩形截面承載力計(jì)算時(shí)不考慮受拉區(qū)砼的貢獻(xiàn),可以將此部分挖去,以減輕自重,提高有效承載力。矩形截面梁當(dāng)荷載較大時(shí)可采用加受壓鋼筋A(yù)s‘的辦法提高承載力,同樣也可以不用鋼筋而增大壓區(qū)砼的辦法提高承載力。
T形截面受彎構(gòu)件正截面承載力計(jì)算 矩形截面承載力計(jì)算時(shí)不考慮受拉區(qū)砼的貢獻(xiàn),可以將此部分55T形截面是指翼緣處于受壓區(qū)的狀態(tài),同樣是T形截面受荷方向不同,應(yīng)分別按矩形和T形考慮。T形截面是指翼緣處于受壓區(qū)的狀態(tài),同樣是T形截面受荷方56T形截面翼緣計(jì)算寬度bf'的取值:T形截面bf越寬,h0越大,抗彎內(nèi)力臂越大。但實(shí)際壓區(qū)應(yīng)力分布如圖所示??v向壓應(yīng)力沿寬度分布不均勻。辦法:限制bf'的寬度,使壓應(yīng)力分布均勻,并取fc。實(shí)際應(yīng)力圖塊實(shí)際中和軸有效翼緣寬度等效應(yīng)力圖塊bfT形截面翼緣計(jì)算寬度bf'的取值:T形截面bf越寬,h57bf‘的取值與梁的跨度l0,深的凈距sn,翼緣高度hf及受力情況有關(guān),《規(guī)范》規(guī)定按表4-5中的最小值取用。T型及倒L形截面受彎構(gòu)件翼緣計(jì)算寬度bf按計(jì)算跨度l0考慮按梁(肋)凈距Sn考慮考慮情況當(dāng)hf/h0
0.1當(dāng)0.1>hf/h00.05當(dāng)hf/h0<0.05T型截面倒L形截面肋形梁(板)獨(dú)立梁肋形梁(板)b+Sn––––––b+12hf–––b+12hfb+6hfb+5hfb+12hfbb+5hf按翼緣高
度hf考慮bf‘的取值與梁的跨度l0,深的凈距sn,翼緣高度hf58基本公式與適用條件T形截面根據(jù)其中性軸的位置不同分為兩種類(lèi)型。第一類(lèi)T形截面:中和軸在翼緣高度范圍內(nèi),即
xhf(圖a)第二類(lèi)T形截面:中和軸在梁助內(nèi)部通過(guò),即
x>hf(圖b)(a)(b)hfhbfbfxhfxbbASASh????基本公式與適用條件T形截面根據(jù)其中性軸的位置不同分為兩種類(lèi)59此時(shí)的平衡狀態(tài)可以作為第一,二類(lèi)T形截面的判別條件:兩類(lèi)T型截面的界限狀態(tài)是x=hfhfh0–hf/2fcbfhb???x=hf中和軸此時(shí)的平衡狀態(tài)可以作為第一,二類(lèi)T形截面的判別條件:兩類(lèi)T60判別條件:截面復(fù)核時(shí):截面設(shè)計(jì)時(shí):判別條件:截面復(fù)核時(shí):截面設(shè)計(jì)時(shí):61第一類(lèi)T形截面的計(jì)算公式:與bf'h的矩形截面相同:適用條件:(一般能夠滿足。)第一類(lèi)T形截面的計(jì)算公式:與bf'h的矩形截面相同:適62第二類(lèi)T形截面的計(jì)算公式:適用條件:(一般能夠滿足。)第二類(lèi)T形截面的計(jì)算公式:適用條件:(一般能夠滿足。)63基本公式的應(yīng)用截面設(shè)計(jì)截面復(fù)核截面設(shè)計(jì):解:首先判斷T形截面的類(lèi)型:然后利用兩類(lèi)T型截面的公式進(jìn)行計(jì)算。已知:b,h,bf',hf',fc,fy求:As基本公式的應(yīng)用截面設(shè)計(jì)截面復(fù)核截面設(shè)計(jì):解64截面復(fù)核:首先判別T形截面的類(lèi)型:計(jì)算時(shí)由Asfy
與
α1fcbfhf比較。然后利用兩類(lèi)T形截面的公式進(jìn)行計(jì)算。已知:b,h,bf',hf',fc,fy,As求:Mu截面復(fù)核:首先判別T形截面的類(lèi)型:計(jì)算時(shí)由Asfy與65······bfbxh0hhfAsfch0–hf/2fc(bf–b)hfAs1fyM1fcfcbxh0–x/2As2fyM2+fcfc(bf–b)hffcbxMAsfy·bfbxAs2h0h·(a)(b)(c)····bfbxAs1h0h······bfbxh0hhfAsfch0–hf/266六.T梁全梁承載能力復(fù)核六.T梁全梁承載能力復(fù)核67受彎構(gòu)件斜截面受剪承載力計(jì)算受彎構(gòu)件斜截面受剪承載力計(jì)算68斜裂縫破壞的應(yīng)力分析主應(yīng)力軌跡線如所示,簡(jiǎn)支梁在兩個(gè)對(duì)稱(chēng)荷載作用下產(chǎn)生的效應(yīng)是彎矩和剪力。在梁開(kāi)裂前可將梁視為勻質(zhì)彈性體,按材力公式分析。)))>45°45°<45°剪彎型腹剪型tpcp11213a)b)d)c)1...斜裂縫破壞的應(yīng)力分析主應(yīng)力軌跡線如所示,簡(jiǎn)支梁在兩個(gè)69斜截面配筋的形式梁中設(shè)置鋼筋承擔(dān)開(kāi)裂后的拉力:箍筋、彎筋、縱筋、架立筋–––形成鋼筋骨架,如圖所示。箍筋及彎起鋼筋有腹筋梁:箍筋、彎起鋼筋(斜筋)、縱筋無(wú)腹筋梁:縱筋····彎終點(diǎn)彎起點(diǎn)彎起筋縱筋箍筋架立筋ash0Asvssb......斜截面配筋的形式梁中設(shè)置鋼筋承擔(dān)開(kāi)裂后的拉力:箍70剪跨比反映了截面上正應(yīng)力和剪應(yīng)力的相對(duì)比值,梁中彎矩和剪力的組合情況。剪跨比的定義廣義剪跨比:計(jì)算剪跨比:斜截面受剪破壞形態(tài)剪跨比反映了截面上正應(yīng)力和剪應(yīng)力的相對(duì)比值,71破壞形態(tài):aaPPaPPPP(a)(b)(c)斜截面破壞形態(tài)
(a)斜壓破壞
(b)剪壓破壞
(c)斜拉破壞破壞形態(tài):aaPPaPPPP(a)(b)(c)斜截面破壞72>3,一裂,即裂縫迅速向集中荷載作用點(diǎn)延伸,一般形成一條斜裂縫將彎剪段拉壞。承載力與開(kāi)裂荷載接近。1<3,tpft開(kāi)裂,其中某一條裂縫發(fā)展成為臨界斜裂縫,最終剪壓區(qū)減小,在,共同作用下,主壓應(yīng)力破壞。1,由腹剪斜裂縫形成多條斜裂縫將彎剪區(qū)段分為斜向短柱,最終短柱壓壞。
?斜拉破壞:
?剪壓破壞:
?斜壓破壞:破壞形態(tài)分析:>3,一裂,即裂縫迅速向集中荷載作用點(diǎn)延伸,一般形成一條斜73承載能力:斜壓>剪壓>斜拉破壞性質(zhì):斜截面受剪均屬于脆性破壞。除發(fā)生以上三種破壞形態(tài)外,還可能發(fā)生縱筋錨固破壞(粘結(jié)裂縫、撕裂裂縫)或局部受壓破壞。斜截面破壞的F-f曲線承載能力:斜壓>剪壓>斜拉破壞性質(zhì):斜截面受剪均屬74影響無(wú)腹筋梁斜截面承載力的主要因素
?剪跨比λ,在一定范圍內(nèi),?混凝土強(qiáng)度等級(jí)?
縱筋配筋率
,抗剪承載力c
,抗剪承載力,抗剪承載力影響無(wú)腹筋梁斜截面承載力的主要因素?剪跨比λ,在一定范圍75配置箍筋抗剪裂縫出現(xiàn)后,形成桁架體系傳力機(jī)構(gòu)。=
(a)單肢箍
(b)雙肢箍
(c)四肢箍箍筋的肢數(shù)配置箍筋抗剪裂縫出現(xiàn)后,形成桁架體系傳力機(jī)構(gòu)。=(76衡量配箍量大小的指標(biāo)–––配箍率Asv1ssbAsv-配置在同一截面內(nèi)箍筋各肢的全部截面面積;Asv1-單肢箍筋的截面面積;配箍率n––箍筋的肢數(shù),一般取n=2,當(dāng)b400mm時(shí)
n=4,見(jiàn)圖。s—沿構(gòu)件長(zhǎng)度方向箍筋的間距;b—梁的寬度。衡量配箍量大小的指標(biāo)–––配箍率Asv1ssbAsv-配77影響斜截面受剪承載力的主要因素
1).剪跨比λ
隨著剪跨比λ的增加,梁的破壞形態(tài)按斜壓(λ<1)、剪壓(1<λ<3
)和斜拉(λ
>3)的順序演變,其受剪承載力則逐步減弱。當(dāng)λ>3時(shí),剪跨比的影響不明顯。2).混凝土強(qiáng)度等級(jí)
梁斜壓破壞時(shí),受剪承載力取決于混凝土的抗壓強(qiáng)度;梁斜拉破壞時(shí),受剪承載力取決于混凝土的抗拉強(qiáng)度;剪壓破壞時(shí),混凝土強(qiáng)度的影響則居于上述兩者之間。影響斜截面受剪承載力的主要因素1).剪跨比λ2).781、基本假設(shè)我國(guó)混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范中所規(guī)定的計(jì)算公式就是根據(jù)剪壓破壞形態(tài)而建立的??紤]了的平衡條件,引入一些試驗(yàn)參數(shù)及四項(xiàng)基本假設(shè)。(1)剪壓破壞時(shí),斜裂縫相交的箍筋和彎起鋼筋的拉應(yīng)力都達(dá)到其屈服強(qiáng)度;(2)剪壓破壞時(shí),不考慮斜裂縫處的骨料咬合力合縱筋的銷(xiāo)栓力;(3)為計(jì)算公式應(yīng)用簡(jiǎn)便,僅在計(jì)算梁受集中荷載作用為主的情況下,才考慮剪跨比。1、基本假設(shè)我國(guó)混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范中所規(guī)定的79α式中——斜截面受壓端正截面處由作用(或荷載)產(chǎn)生的最大剪力組合設(shè)計(jì)值;——斜截面頂端受壓端混凝土的抗剪承載力;——與斜截面相交的箍筋的抗剪承載力;——與斜截面相交的彎起鋼筋的抗剪承載力。
(4)剪壓破壞時(shí),斜裂縫所承受的剪力由三部分組成,見(jiàn)圖:VuVcVsVsb受剪承載力的組成
α式中——斜截面受壓端正截面處由作用(或荷80用一個(gè)綜合的抗剪承載力
表示混凝土和箍筋共同承擔(dān)的抗剪承載力
用一個(gè)綜合的抗剪承載力
表示混凝土和箍筋共同承擔(dān)的抗剪承載力81抗剪強(qiáng)度上、下限復(fù)核前已指出《橋規(guī)》給出的鋼筋混凝土梁斜截面抗剪承載能力計(jì)算公式是以剪壓破壞形態(tài)的受力特征為基礎(chǔ)建立。換句話說(shuō),應(yīng)用上述公式進(jìn)行斜截面抗剪承載能力計(jì)算的前提是,構(gòu)件的截面尺寸及配筋應(yīng)符合發(fā)生剪壓破壞的限制條件。抗剪強(qiáng)度上、下限復(fù)核前已指出《橋規(guī)》給出的鋼筋混凝土梁斜截面82一般是用限制截面最小尺寸的辦法,防止梁發(fā)生斜壓破壞。《橋規(guī)》規(guī)定,矩形、T形和工形截面受彎構(gòu)件,其截面尺寸應(yīng)符合下列要求:一般是用限制截面最小尺寸的辦法,防止梁發(fā)83《橋規(guī)》還規(guī)定,矩形、T形和工形截面受彎構(gòu)件,如符合下式要求時(shí),則不需進(jìn)行斜截面抗剪載能力計(jì)算,僅需按構(gòu)造要求配置箍筋。《橋規(guī)》還規(guī)定,矩形、T形和工形截面受彎構(gòu)84實(shí)用計(jì)算方法
在實(shí)際工作中,斜截面抗剪承載能力計(jì)算可分為斜截面抗剪承載能力復(fù)核和抗剪配筋設(shè)計(jì)兩種情況。實(shí)用計(jì)算方法851、斜截面抗剪承載能力復(fù)核
對(duì)已經(jīng)設(shè)計(jì)好的梁進(jìn)行斜截面抗剪承載能力復(fù)核,可按公式求得驗(yàn)算斜截面所能承受的剪力設(shè)計(jì)值:1、斜截面抗剪承載能力復(fù)核86
若Vdu>r0Vd,則說(shuō)明該斜截面的抗剪承載能力是足夠的。
原則上應(yīng)對(duì)承受剪力較大或抗剪強(qiáng)度相對(duì)薄弱的斜截面,進(jìn)行抗剪承載能力驗(yàn)算?!稑蛞?guī)》規(guī)定,受彎構(gòu)件斜截面抗剪承載能力的驗(yàn)算位置,應(yīng)按下列規(guī)定采用:若Vdu>r0Vd,則說(shuō)明該斜截面的抗87(a)簡(jiǎn)支梁和連續(xù)梁近邊支點(diǎn)梁段圖4-5斜截面抗剪承載能力驗(yàn)算位置示意圖(a)簡(jiǎn)支梁和連續(xù)梁近邊支點(diǎn)梁段88(a)連續(xù)梁近中間點(diǎn)梁段和懸臂梁圖4-5斜截面抗剪承載能力驗(yàn)算位置示意圖(a)連續(xù)梁近中間點(diǎn)梁段和懸臂梁892、簡(jiǎn)支梁和連續(xù)梁近邊支點(diǎn)梁段(1)距支點(diǎn)中心h/2處截面(圖4-5(a)截面1-1);(2)受拉區(qū)彎起鋼筋彎起點(diǎn)處截面(圖4-5(a)截面2-2,3-3);(3)錨于受拉區(qū)的縱向鋼筋開(kāi)始不受力處的截面(圖4-5(a)截面4-4);(4)箍筋數(shù)量或間距改變處的截面(圖4-5(a)截面5-5);(5)構(gòu)件腹板寬度變化處的截面。2、簡(jiǎn)支梁和連續(xù)梁近邊支點(diǎn)梁段903、連續(xù)梁近中間支點(diǎn)梁段和懸臂梁(1)支點(diǎn)橫隔梁邊緣處截面(圖4-5(b)截面6-6);(2)參照簡(jiǎn)支梁的要求,需要進(jìn)行驗(yàn)算的截面。
按公式(4-5)進(jìn)行斜截面抗剪承載力復(fù)核時(shí),式中的剪力組合設(shè)計(jì)值Vd應(yīng)取驗(yàn)算斜截面頂端的數(shù)值,即從圖4-5所示的斜截面驗(yàn)算位置量取斜裂縫水平投影長(zhǎng)度C≈0.6mho,近似求得斜截面頂端的水平位置,并以這一點(diǎn)對(duì)應(yīng)的剪力組合設(shè)計(jì)值作為該斜截面的剪力設(shè)計(jì)值。3、連續(xù)梁近中間支點(diǎn)梁段和懸臂梁914、抗剪配筋設(shè)計(jì)
利用公式進(jìn)行抗剪配筋設(shè)計(jì),荷載產(chǎn)生的剪力組合設(shè)計(jì)值,應(yīng)由混凝土、箍筋和彎起鋼筋共同承擔(dān)。但是各自承擔(dān)多大比例,涉及到剪力圖的合理分配問(wèn)題。近年來(lái)國(guó)內(nèi)外的試驗(yàn)研究認(rèn)為,箍筋的抗剪作用比彎起鋼筋要好一些,其理由是:4、抗剪配筋設(shè)計(jì)92(1)彎起鋼筋的承載范圍較大,對(duì)約束裂縫的作用差;
(2)彎起鋼筋會(huì)使彎起點(diǎn)處的混凝土壓碎或產(chǎn)生水平撕裂裂縫,而箍筋卻能箍緊縱向鋼筋防止撕裂;
(3)箍筋對(duì)受壓區(qū)混凝土能起套箍作用,可以提高其抗剪能力;(4)箍筋連接受壓區(qū)混凝土與梁腹板共同工作效果比彎起鋼筋要好。(1)彎起鋼筋的承載范圍較大,對(duì)約束裂縫的作用差;93
因此,很多國(guó)家的規(guī)范都主張適當(dāng)增大箍筋承擔(dān)剪力的比例?!稑蛞?guī)》吸取了這些意見(jiàn),加大了箍筋承擔(dān)剪力的比重,并規(guī)定了箍筋最小配筋率的限制。因此,很多國(guó)家的規(guī)范都主張適當(dāng)增大箍筋94
《橋規(guī)》規(guī)定,用作抗剪配筋設(shè)計(jì)的最大剪力組合設(shè)計(jì)值按下列規(guī)定取值(圖4-3):簡(jiǎn)支梁和連續(xù)梁近邊支點(diǎn)梁段取離支點(diǎn)h/2處的剪力設(shè)計(jì)值將V'd(圖(a));等高度連續(xù)梁近中間支點(diǎn)梁段和懸臂梁取支點(diǎn)上橫隔梁邊緣處的剪力設(shè)計(jì)值V″d(圖4-3(b)),將V'd或V″d分為兩部分,其中至少60%由混凝土和箍筋共同承擔(dān);至多40%由彎起鋼筋承擔(dān),并用水平線將剪力設(shè)計(jì)值圖分割。《橋規(guī)》規(guī)定,用作抗剪配筋設(shè)計(jì)的最大剪力組95斜截面抗剪承載能力配筋設(shè)計(jì)剪力設(shè)計(jì)值圖分配示意圖斜截面抗剪承載能力配筋設(shè)計(jì)剪力設(shè)計(jì)值圖分配示意圖96斜截面抗剪承載能力配筋設(shè)計(jì)剪力設(shè)計(jì)ξr0V'd(其中ξ≥0.6),值圖分配示意圖
根據(jù)圖4-3分配的應(yīng)由混凝土和箍筋共同承擔(dān)的剪力設(shè)計(jì)值V‘d(其中≥0.6),由公式計(jì)算所需的箍筋配筋率:斜截面抗剪承載能力配筋設(shè)計(jì)剪力設(shè)計(jì)ξr0V'd(其中97若預(yù)先選定箍筋直徑,則可求得箍筋間距:若預(yù)先選定箍筋直徑,則可求得箍筋間距:98布置箍筋時(shí)還應(yīng)注意滿足《橋規(guī)》規(guī)定的有關(guān)構(gòu)造要求:
鋼筋混凝土梁應(yīng)設(shè)置直徑不小于8mm或1/4主鋼筋直徑的箍筋,其最小配筋率,對(duì)R235(Q235)鋼筋為0.18%,對(duì)HRB335鋼筋為0.12%。當(dāng)梁中配有計(jì)算需要的縱向受壓鋼筋,或在連續(xù)梁、懸臂梁近中間支點(diǎn)負(fù)彎矩的梁段,應(yīng)采用封閉箍筋,同時(shí),同排內(nèi)任一縱向鋼筋離箍筋折角處的縱向鋼筋(角筋)的距離應(yīng)不大于150mm,如大于150mm,應(yīng)設(shè)復(fù)合箍筋。各根箍筋的彎鉤接頭,在縱向其位置應(yīng)錯(cuò)開(kāi)。布置箍筋時(shí)還應(yīng)注意滿足《橋規(guī)》規(guī)定的有關(guān)構(gòu)造要求:99箍筋的間距不應(yīng)大于梁高的1/2和500mm;當(dāng)所箍鋼筋為計(jì)算所需受壓鋼筋時(shí),不應(yīng)大于所箍鋼筋直徑的15倍,但在任何情況下不應(yīng)大于400mm。在鋼筋搭接接頭范圍內(nèi)的箍筋間距,當(dāng)搭接鋼筋受拉時(shí),不應(yīng)大于鋼筋直徑的5倍,且不大于100mm;當(dāng)搭接鋼筋受壓時(shí),不應(yīng)大于鋼筋直徑的10倍,且不大于200mm。支座中心兩側(cè)面各相當(dāng)于梁高一倍長(zhǎng)度范圍內(nèi),箍筋間距應(yīng)不大于100mm。箍筋的間距不應(yīng)大于梁高的1/2和500mm;當(dāng)所箍鋼筋為計(jì)算100近梁端第一根箍筋應(yīng)設(shè)置在距端面一個(gè)混凝土保護(hù)層距離處。梁與梁或梁與柱的交接范圍內(nèi)可不設(shè)箍筋;靠近交接面的第一根箍筋,與交接面的距離不宜大于50mm。近梁端第一根箍筋應(yīng)設(shè)置在距端面一個(gè)混凝土保護(hù)層距離處。梁與梁101(2)彎起鋼筋設(shè)計(jì)
根據(jù)圖分配的應(yīng)由彎起鋼筋承擔(dān)的剪力設(shè)計(jì)值,按公式求得所需彎起鋼筋截面面積:(2)彎起鋼筋設(shè)計(jì)102a)計(jì)算第一排彎起鋼筋A(yù)sb1時(shí),對(duì)簡(jiǎn)支梁和連續(xù)近邊支點(diǎn)梁段,取用距支點(diǎn)中心h/2處應(yīng)由彎起鋼筋承擔(dān)的那部分剪力設(shè)計(jì)值Vsb1(圖4-3(a));對(duì)于等高度連續(xù)梁近中間支點(diǎn)梁段及懸臂梁,取用支點(diǎn)上橫隔梁邊緣處應(yīng)由彎起鋼筋承擔(dān)的那部分剪力設(shè)計(jì)值V’sbl
(圖4-3(b));a)計(jì)算第一排彎起鋼筋A(yù)sb1時(shí),對(duì)簡(jiǎn)103b)計(jì)算第一排彎起鋼筋以后的各排彎起鋼筋A(yù)sb2……Asbi時(shí),取用前一排彎起鋼筋下面起彎點(diǎn)處應(yīng)由彎起鋼筋承擔(dān)的那部分剪力設(shè)計(jì)值V’sbl……V’sbi[圖4-3(a)]或V’sbl……V’sbi[圖4-3(b)]。b)計(jì)算第一排彎起鋼筋以后的各排彎起鋼104應(yīng)該指出,設(shè)計(jì)彎起鋼筋時(shí)剪力設(shè)計(jì)值的取值,從理論上講,應(yīng)取可能通過(guò)該彎起鋼筋的斜截面頂端截面處,應(yīng)由彎起鋼筋承擔(dān)的那部分剪力設(shè)計(jì)值。《橋規(guī)》規(guī)定的計(jì)算以后各排彎起鋼筋時(shí),取用前一排彎起鋼筋起彎點(diǎn)處,應(yīng)由彎起鋼筋承擔(dān)的那部分剪力設(shè)計(jì)值,相當(dāng)于取用了可能通過(guò)該排彎起鋼筋的斜截面起點(diǎn)的剪力設(shè)計(jì)值,這樣處理顯然是偏于安全的。應(yīng)該指出,設(shè)計(jì)彎起鋼筋時(shí)剪力設(shè)計(jì)值的取105
建議在設(shè)計(jì)彎起鋼筋時(shí),設(shè)計(jì)剪力值可按下列規(guī)定采用:(a)計(jì)算第1排(從支座向跨中計(jì)算)彎起鋼筋時(shí),取用距支座中心h/2處(對(duì)連續(xù)梁為支點(diǎn)上橫隔梁邊緣處),應(yīng)由彎起鋼筋承擔(dān)的那部分剪力設(shè)計(jì)值;(b)計(jì)算以后各排彎起鋼筋時(shí),取用計(jì)算前排彎起鋼筋時(shí)的剪力設(shè)計(jì)值截面加一倍有效梁高處,應(yīng)由彎起鋼筋承擔(dān)的那部分剪力設(shè)計(jì)值。建議在設(shè)計(jì)彎起鋼筋時(shí),設(shè)計(jì)剪力值可按下106布置彎起鋼筋時(shí)應(yīng)注意滿足《橋規(guī)》規(guī)定的構(gòu)造要求:彎起鋼筋一般由按正截面抗彎承載能力計(jì)算不需要的縱向鋼筋彎起供給。當(dāng)采用焊接骨架配筋時(shí),可采用專(zhuān)設(shè)的斜短鋼筋焊接。但不準(zhǔn)采用不與主筋4焊接的浮筋。布置彎起鋼筋時(shí)應(yīng)注意滿足《橋規(guī)》規(guī)定的構(gòu)107彎起鋼筋的彎起角宜取45°。受拉區(qū)彎起鋼筋的起彎點(diǎn),1應(yīng)設(shè)在按正截面抗彎承載能力計(jì)算充分利用該鋼筋的截面(稱(chēng)為充分利用點(diǎn))以外不小于ho/2處;彎起鋼筋與梁高中心線的交點(diǎn),應(yīng)位于按計(jì)算不需要鋼的截面(稱(chēng)為不需要點(diǎn))以外(圖4-6)。彎起鋼筋的末端(彎終點(diǎn)以外)應(yīng)留有錨固長(zhǎng)度:受拉區(qū)不應(yīng)小于20d,受壓區(qū)不應(yīng)小于10d(式中d為鋼筋直徑);對(duì)R235(Q235)鋼筋尚應(yīng)設(shè)置半圓彎鉤;對(duì)環(huán)氧樹(shù)脂涂層鋼筋錨固長(zhǎng)度應(yīng)增加25%。彎起鋼筋的彎起角宜取45°。受拉區(qū)彎起鋼筋的起彎點(diǎn),1應(yīng)設(shè)在108靠近端支點(diǎn)的第一排彎起鋼筋頂部的下彎點(diǎn),應(yīng)位于支座中心截面以外;以后各排彎起鋼筋梁頂部的下彎點(diǎn),應(yīng)落在前一排彎起鋼筋的梁底部彎折點(diǎn)以內(nèi)(支座方向)??拷酥c(diǎn)的第一排彎起鋼筋頂部的下彎點(diǎn),應(yīng)位于支座中心截面以109材料抵抗彎矩圖指按實(shí)際配置的縱筋,繪制的梁上各截面正截面所能承受的彎矩圖。材料抵抗彎矩圖,MR圖必須包住荷載效應(yīng)圖,M圖,才能保證梁的各個(gè)正截面受彎承載力可簡(jiǎn)化考慮,抗力依鋼筋面積的比例分配。即彎矩包絡(luò)圖:材料抵抗彎矩圖指按實(shí)際配置的縱筋,繪制的梁上各截面正截面所能110ABabMMRcd12512012512043211423配通長(zhǎng)直筋簡(jiǎn)支梁的材料抵抗彎矩圖利用下式求得MR圖外圍水平線的位置,即ABabMMRcd1251111配彎起筋簡(jiǎn)支梁的材料抵抗彎矩圖ab1234ABFfHhEeGgMuij上圖示,除跨中外,MR圖比M圖大的多,臨近支座處鋼筋富裕。設(shè)計(jì)中,為經(jīng)濟(jì)目的,往往將部分縱筋彎起,利用其受剪。梁底受拉縱筋不能截?cái)?,進(jìn)入支座不能少于兩根,選彎起3、4號(hào)筋;繪圖時(shí)此兩號(hào)筋畫(huà)在MR圖外側(cè)。配彎起筋簡(jiǎn)支梁的材料抵抗彎矩圖ab1234ABFfHhEeG112反映材料的利用程度確定縱筋的彎起數(shù)量和位置確定縱筋的截?cái)辔恢眯苯孛婵辜艨v筋彎起的作用,作支座負(fù)鋼筋彎矩包絡(luò)圖的作用:反映材料的利用程度確定縱筋的彎起數(shù)量和位置確定縱筋的截?cái)辔恢?13縱筋的彎起1、彎起點(diǎn)位置
縱筋的彎起位置:材料圖在設(shè)計(jì)彎矩圖以外彎起點(diǎn)及彎終點(diǎn)的位置應(yīng)保證SSmax——(斜截面抗剪要求)——(斜截面抗彎要求)——(正截面抗彎要求)下彎點(diǎn)距該筋的充分利用點(diǎn)彎起點(diǎn)位置縱筋的彎起1、彎起點(diǎn)位置縱筋的彎起位置:材料圖在設(shè)計(jì)彎114彎起點(diǎn)與彎矩圖的關(guān)系
1—在受拉區(qū)域中的彎起鋼筋;
2—按計(jì)算不需要鋼筋“b”的截面;
3—正截面受彎承載力圖;
4—按計(jì)算充分利用鋼筋強(qiáng)度的截面;
5—按計(jì)算不需鋼筋“a”的截面。彎起點(diǎn)與彎矩圖的關(guān)系1—在受拉區(qū)域中的彎起鋼筋;1152、彎終點(diǎn)位置彎終點(diǎn)位置彎起鋼筋的彎終點(diǎn)到支座邊或到前一排彎起鋼筋彎起點(diǎn)之間的距離,都不應(yīng)大于箍筋的最大間距。使每根彎起鋼筋都能與斜裂縫相交,以保證斜截面的受剪和受彎承載力。2、彎終點(diǎn)位置彎終點(diǎn)位置彎起鋼筋的彎終點(diǎn)到支116梁中箍筋的最大間距(mm)表150200梁高h(yuǎn)200250300300350400箍筋的間距箍筋的間距除按計(jì)算確定外,還應(yīng)滿足下表要求:當(dāng)時(shí),箍筋的配筋率還不應(yīng)小于hbfVt7.00>梁中箍筋的最大間距(mm)表150200梁高117滿足最小配箍率及最小直徑、最大間距的要求。梁寬400mm且一般鋼筋多于5根,采用四肢箍,一般用雙肢。(封閉式、開(kāi)口式)縱筋搭接區(qū)箍筋應(yīng)加密受拉s
5d(100mm)受壓s
10d(200mm)箍筋配置示意圖b<400b<400b>400b>400受壓鋼筋滿足最小配箍率及最小直徑、最大間距的要求。梁寬400mm118箍筋1、直徑箍筋的最小直徑:梁高>800mm時(shí),直徑不宜小于8mm;梁高≤800mm時(shí),直徑不宜小于6mm;梁中配有計(jì)算需要的縱向受壓鋼筋時(shí),鋼筋直徑≥d/4,d為最大受壓鋼筋的直徑。箍筋1、直徑箍筋的最小直徑:梁高>800mm時(shí),直徑不宜小于1192、箍筋的設(shè)置計(jì)算不需箍筋的梁:梁高>300mm時(shí),仍沿梁全長(zhǎng)設(shè)置箍筋;梁高=150~300mm時(shí),僅在端部各1/4范圍內(nèi)設(shè)置箍筋,構(gòu)件中部1/2跨度內(nèi)有集中荷載時(shí),全長(zhǎng)配置箍筋;梁高<150mm時(shí),可不設(shè)箍筋;2、箍筋的設(shè)置計(jì)算不需箍筋的梁:梁高>300mm時(shí),仍沿梁全120縱向構(gòu)造鋼筋1、架立鋼筋梁跨<4m時(shí),架立筋直徑不宜小于8mm;梁跨=(4~6)m時(shí),直徑不宜小于10mm;梁跨>6m時(shí),直徑不宜小于12mm;縱向構(gòu)造鋼筋1、架立鋼筋梁跨<4m時(shí),架立筋直徑不宜小于8m1212、縱向構(gòu)造鋼筋(腰筋)梁的腹板高度hw>450mm時(shí),梁的兩個(gè)側(cè)面應(yīng)沿高度配置構(gòu)造鋼筋,每側(cè)縱向構(gòu)造鋼筋的面積不小于腹板截面面積6hw的0.1%,間距不大于200mm;對(duì)于鋼砼薄腹梁和疲勞試驗(yàn)梁,沿梁下部二分之一高的腹板內(nèi)沿兩側(cè)配置直徑(8~14)mm、間距為(100~150)mm的縱向構(gòu)造筋,按下密上疏的方式布置。2、縱向構(gòu)造鋼筋(腰筋)梁的腹板高度hw>4122七.鋼筋混凝土受彎構(gòu)件變形和裂縫寬度計(jì)算七.鋼筋混凝土受彎構(gòu)件變形和裂縫寬度計(jì)算123正常使用的極限狀態(tài)和承載能力的極限狀態(tài)的不同點(diǎn):1.承載能力極限狀態(tài)是取構(gòu)件的破壞階段,如正截面強(qiáng)度計(jì)算?、骯狀態(tài)為計(jì)算基礎(chǔ)。而正常使用階段則是以第Ⅱ階段,即帶裂縫工作階段為基礎(chǔ)的。2.承載能力極限狀態(tài)包括截面設(shè)計(jì)和截面復(fù)核兩項(xiàng)內(nèi)容,而正常作用極限狀態(tài)是對(duì)已設(shè)計(jì)好的構(gòu)件進(jìn)行應(yīng)力、裂縫和變形計(jì)算,并使其值小于限值,這種計(jì)算通常稱(chēng)為驗(yàn)算。3.承載能力極限狀態(tài)中的荷載效應(yīng)必須考慮荷載安全系數(shù),而正常使用極限狀態(tài)中的荷載效應(yīng)則不帶任何荷載系數(shù)。正常使用的極限狀態(tài)和承載能力的極限狀態(tài)的不同點(diǎn):1241、撓度限值過(guò)大的撓曲變形將影響結(jié)構(gòu)的正常使用。因此要求構(gòu)件在使用荷載作用下的最大變形計(jì)算值不得超過(guò)容許的限值。
1、撓度限值125《橋規(guī)》規(guī)定,鋼筋混凝土橋梁,以汽車(chē)荷載(不計(jì)沖擊力)計(jì)算的上部結(jié)構(gòu)最大豎向撓度,不應(yīng)超過(guò)下列允許值:L梁式橋主梁跨中L為計(jì)算跨徑。當(dāng)驗(yàn)算時(shí),上述允許撓度可增加20%。1600《橋規(guī)》規(guī)定,鋼筋混凝土橋梁,以汽車(chē)荷載(不計(jì)沖擊力)計(jì)算的126換算截面換算截面慣性矩Lcr:換算截面127換算截面2、單筋T形截面的換算截面幾何特性計(jì)算
當(dāng)受壓區(qū)高度x0<=h’g時(shí),可按寬度為b’g的矩形截面應(yīng)用上式來(lái)計(jì)算開(kāi)裂截面的幾何特性。當(dāng)受壓區(qū)高度x0Φh’g時(shí),則按T形截面來(lái)計(jì)算開(kāi)裂截面的換算截面幾何特性。換算截面2、單筋T形截面的換算截面幾何特性計(jì)算128受彎構(gòu)件的剛度及撓度計(jì)算在正常使用階段,鋼筋混凝土受彎構(gòu)件是帶裂縫工作的。23鋼筋混凝土梁的設(shè)計(jì)課件129橋規(guī)》規(guī)定,對(duì)于鋼筋混凝土簡(jiǎn)支梁等靜定結(jié)構(gòu),計(jì)算變形時(shí)的抗彎剛度為式中各符號(hào)意義見(jiàn)P10023鋼筋混凝土梁的設(shè)計(jì)課件130撓度計(jì)算,按給定剛度采用力學(xué)公式進(jìn)行計(jì)算:
fs—按作用短期效應(yīng)組合計(jì)算的撓度值fl—按作用長(zhǎng)期效應(yīng)組合計(jì)算的撓度值23鋼筋混凝土梁的設(shè)計(jì)課件131裂縫的分類(lèi):1、由荷載效應(yīng)引起的裂縫,正常裂縫;2、外加變形或約束變形引起的裂縫;如沉降、混凝土的收縮及溫差等;3、鋼筋銹蝕引起的裂縫。裂縫的計(jì)算主要是針對(duì)第1類(lèi)裂縫而言的。裂縫的分類(lèi):132影響裂縫寬度的因素(1)鋼筋表面形狀的影響(2)荷載作用性質(zhì)的影響(3)構(gòu)件形式的影響(4)縱向受拉鋼筋直徑的影響(5)縱向受拉鋼筋含筋率的影響(6)受拉鋼筋在使用荷載作用下的應(yīng)力的影響以上各因素對(duì)裂縫寬度的影響情況可從《公橋規(guī)》給出的公式中反映出。影響裂縫寬度的因素133裂縫寬度限值《橋規(guī)》規(guī)定:Ⅰ類(lèi)和Ⅱ類(lèi)環(huán)境為0.20mm,Ⅲ類(lèi)和Ⅳ類(lèi)環(huán)境為0.15mm。裂縫寬度限值134八.制作鋼筋混凝土T梁的鋼筋模型八.制作鋼筋混凝土T梁的鋼筋模型135
任務(wù)三:
鋼筋混凝土梁的設(shè)計(jì)任務(wù)三:
鋼筋混凝136一.鋼筋混凝土梁的構(gòu)造
二.梁橋的荷載橫向分布系數(shù)計(jì)算
三.主梁的內(nèi)力計(jì)算
四.雙筋矩形梁主筋設(shè)計(jì)及復(fù)核
五.單筋T形梁的鋼筋設(shè)計(jì)
六.T梁全梁承載能力復(fù)核
七.鋼筋混凝土受彎構(gòu)件變形和裂縫寬度計(jì)算
八.制作鋼筋混凝土T梁的鋼筋模型一.鋼筋混凝土梁的構(gòu)造
二.梁橋的荷載橫向分布系數(shù)計(jì)算
137一.鋼筋混凝土梁的構(gòu)造
一.鋼筋混凝土梁的構(gòu)造
138(一)截面形式及尺寸梁的截面常采用矩形、T形、工字形、箱形等形式。中等跨徑時(shí)采用T形截面,大跨徑時(shí)采用工字形、箱形等截面。23鋼筋混凝土梁的設(shè)計(jì)課件139鋼筋混凝土受彎構(gòu)件的構(gòu)造要求受拉鋼筋ha)矩形受拉鋼筋hb)T形受拉鋼筋hc)箱形鋼筋混凝土受彎構(gòu)件的構(gòu)造要求受拉鋼筋ha)矩形140尺寸:矩形截面的寬度,一般取150mm、180mm、200mm、250,以后按50mm為一級(jí)增加;當(dāng)梁高超過(guò)800mm時(shí),以100mm為一級(jí)增加。矩形梁的高寬比一般為2.5~3。
T形截面的高度與梁的跨度、間距及荷載大小有關(guān)。常用的高跨比為1/20~1/10。梁采用焊接骨架時(shí)腹板寬度一般取160~220。尺寸:矩形截面的寬度,一般取150mm、180mm、2141鋼筋混凝土簡(jiǎn)支梁的鋼筋骨架
鋼筋混凝土簡(jiǎn)支梁的鋼筋骨架142(二)鋼筋構(gòu)造梁內(nèi)鋼筋種類(lèi)作用主鋼筋:承受拉力(雙筋中也承受壓力)彎起鋼筋:承受斜截面剪力箍筋:承受斜截面剪力,同時(shí)固定主筋、聯(lián)接受壓混凝土共同工作架立鋼筋:形成骨架縱向水平筋(h>1m):防止收縮及溫度裂縫(二)鋼筋構(gòu)造梁內(nèi)鋼筋種類(lèi)作用主鋼筋:承受拉力(雙筋中143梁主鋼筋凈距和混凝土保護(hù)層
梁主鋼筋凈距和混凝土保護(hù)層144
為了防護(hù)鋼筋免于銹蝕,主鋼筋至構(gòu)件邊緣的凈距,應(yīng)符合《橋規(guī)JTGD62》規(guī)定的鋼筋最小混凝土保護(hù)厚度要求。主鋼筋的最小混凝土保護(hù)層厚度,Ⅰ級(jí)環(huán)境條件為30mm,Ⅱ級(jí)環(huán)境條件為40mm。為了防護(hù)鋼筋免于銹蝕,主鋼筋至構(gòu)件邊緣的凈距,應(yīng)符合《145鋼筋骨架:
綁扎和焊接兩種適用:
綁扎用于整體現(xiàn)澆;焊接用于預(yù)制裝配式結(jié)構(gòu),先焊成平面骨架,再形成立體骨架。
鋼筋骨架:146焊接鋼筋骨架示意圖
焊接鋼筋骨架示意圖147注意:《橋規(guī)》規(guī)定:受力鋼筋直徑大于25cm及軸心受拉、小偏心受拉構(gòu)件,不應(yīng)采用綁扎接頭。焊接時(shí):焊縫長(zhǎng)度應(yīng)滿足規(guī)范要求23鋼筋混凝土梁的設(shè)計(jì)課件148二.梁橋的荷載橫向分布系數(shù)計(jì)算二.梁橋的荷載橫向分布系數(shù)計(jì)算149荷載橫向分布系數(shù)m:表示某根主梁所承擔(dān)的最大荷載是某個(gè)軸重的倍數(shù)。即(1)杠桿原理法基本假定:橋面板在主梁梁肋處斷開(kāi),當(dāng)作橫向支承在主梁上的簡(jiǎn)支梁或懸臂梁考慮。適用條件:計(jì)算荷載位于靠近主梁支點(diǎn)時(shí)的荷載橫向分布系數(shù)m0荷載橫向分布系數(shù)m:表示某根主梁所承擔(dān)的最大荷載是某個(gè)軸重的150汽車(chē)人群汽車(chē)人群151(2)剛性橫梁法(偏心受壓法)
基本假定:將多梁式橋梁簡(jiǎn)化為由縱梁及橫梁組成的梁格,計(jì)算各主梁在外荷載作用下分到的荷載適用條件:橋梁較窄時(shí)(B/L<0.5)橫梁基本不變形時(shí),計(jì)算荷載位于跨中的荷載橫向分布系數(shù)mc。(2)剛性橫梁法(偏心受壓法) 基本假定:將多梁式橋梁簡(jiǎn)化為15223鋼筋混凝土梁的設(shè)計(jì)課件153純豎向位移純轉(zhuǎn)動(dòng)純豎向位移154①不考慮主梁抗扭剛度的偏心受壓法各主梁位移與內(nèi)力的關(guān)系①不考慮主梁抗扭剛度的偏心受壓法155a.中心荷載P=1的作用b.偏心力矩的作用a.中心荷載P=1的作用15623鋼筋混凝土梁的設(shè)計(jì)課件157C.主梁荷載橫向分布系數(shù)各主梁剛度相等時(shí),i號(hào)梁的橫向分布影響線豎標(biāo)為:在橫向分布影響線上用規(guī)范規(guī)定的車(chē)輪橫向間距按最不利位置加載計(jì)算荷載橫向分布系數(shù)。各主梁剛度相等C.主梁荷載橫向分布系數(shù)各主梁剛度相等時(shí),i號(hào)梁的橫向分布15823鋼筋混凝土梁的設(shè)計(jì)課件159②考慮主梁抗扭剛度的修正偏心受壓法a3θ②考慮主梁抗扭剛度的修正偏心受壓法a3θ160i號(hào)梁的橫向分布影響線豎標(biāo)為:各主梁剛度相等時(shí)i號(hào)梁的橫向分布影響線豎標(biāo)為:161汽車(chē)和人群荷載的荷載橫向分布系數(shù)的計(jì)算公式:汽車(chē)人群汽車(chē)和人群荷載的荷載橫向分布系數(shù)的計(jì)算公式:162荷載橫向分布系數(shù)沿橋跨的變化圖1-2-22荷載橫向分布系數(shù)沿跨長(zhǎng)變化圖荷載橫向分布系數(shù)沿橋跨的變化圖1-2-22荷載橫向分布系163三.主梁的內(nèi)力計(jì)算
三.主梁的內(nèi)力計(jì)算
164(一)結(jié)構(gòu)重力內(nèi)力計(jì)算前期恒載內(nèi)力SG1(主要包括主梁自重) 計(jì)算與施工方法有密切關(guān)系, 分清荷載作用的結(jié)構(gòu)后期恒載內(nèi)力SG2(橋面鋪裝、人行道、欄桿、燈柱〕(一)結(jié)構(gòu)重力內(nèi)力計(jì)算165結(jié)構(gòu)重力內(nèi)力計(jì)算圖示結(jié)構(gòu)重力內(nèi)力計(jì)算圖示166(二)可變作用內(nèi)力計(jì)算活載內(nèi)力計(jì)算必須考慮最不利荷載位置 一般采用影響線加載計(jì)算計(jì)算汽車(chē)荷載時(shí)必須考慮各項(xiàng)折減系數(shù)及沖擊系數(shù)通用計(jì)算公式(二)可變作用內(nèi)力計(jì)算167彎矩剪力彎矩168車(chē)道荷載支點(diǎn)剪力計(jì)算圖車(chē)道荷載支點(diǎn)剪力計(jì)算圖169(三).內(nèi)力組合在梁橋設(shè)計(jì)中,作用效應(yīng)組合可按以下情況進(jìn)行,即:結(jié)構(gòu)重力+汽車(chē)荷載(包括沖擊力)+人群荷載。(三).內(nèi)力組合在梁橋設(shè)計(jì)中,作用效應(yīng)組合可按以下情況進(jìn)行170(四).內(nèi)力包絡(luò)圖沿梁軸的各個(gè)截面處的控制設(shè)計(jì)內(nèi)力值的連線—主梁在離支點(diǎn)處任一截面的彎矩值;—主梁跨中最大設(shè)計(jì)彎矩;—主梁的計(jì)算跨徑。(四).內(nèi)力包絡(luò)圖沿梁軸的各個(gè)截面處的控制設(shè)計(jì)內(nèi)力值的連線17123鋼筋混凝土梁的設(shè)計(jì)課件172四.雙筋矩形梁主筋設(shè)計(jì)及復(fù)核四.雙筋矩形梁主筋設(shè)計(jì)及復(fù)核173荷載效應(yīng)較大,而提高材料強(qiáng)度和截面尺寸受到限制;存在反號(hào)彎矩的作用;由于某種原因,已配置了一定數(shù)量的受壓鋼筋。
雙筋矩形截面受彎構(gòu)件正截面承載力計(jì)算荷載效應(yīng)較大,而提高材料強(qiáng)度和截面尺寸受到限制;存174基本計(jì)算公式與適用條件基本假定及破壞形態(tài)與單筋相類(lèi)似,以IIIa作為承載力計(jì)算模式。(如圖)AsfyMAsfys=0.002MAsfyAsfyAsAs(a)(b)(c)(d)α1fccu=0.0033sα1fcbasash0xx基本計(jì)算公式與適用條件基本假定及破壞形態(tài)與單筋相類(lèi)似,175由計(jì)算圖式平衡條件可建立基本計(jì)算公式:或:由計(jì)算圖式平衡條件可建立基本計(jì)算公式:或:176公式的適用條件:b2as'x條件b
仍是保證受拉鋼筋屈服,而2as'x是保證受壓鋼筋A(yù)s'達(dá)到抗壓強(qiáng)度設(shè)計(jì)值fsd'。但對(duì)于更高強(qiáng)度的鋼材由于受砼極限壓應(yīng)變的限值,fsd'最多為400N/mm2。f‘sd的取值:受壓鋼筋A(yù)s的利用程度與s'有關(guān),當(dāng)x2as‘對(duì)有屈服點(diǎn)的鋼筋可以達(dá)到屈服強(qiáng)度,公式的適用條件:b2as'x條件b177基本公式的應(yīng)用截面設(shè)計(jì)截面復(fù)核截面設(shè)計(jì):又可分As和As均未知的情況I和已知As求As‘的情況II?;竟降膽?yīng)用截面設(shè)計(jì)截面復(fù)核截面設(shè)計(jì):又可分As和178情況I:已知,bh,fcd,fsd,fsd'
求As及As'解:驗(yàn)算是否能用單筋:Mmax=fcd
bh02b(10.5b)
當(dāng)M>Mmax且其他條件不能改變時(shí),用雙筋。雙筋用鋼量較大,故h0=has(50~60mm)利用基本公式求解:情況I:已知,bh,fcd,fsd,fsd'179兩個(gè)方程,三個(gè)未知數(shù),無(wú)法求解。截面尺寸及材料強(qiáng)度已定,先應(yīng)充分發(fā)揮混凝土的作用,不足部分才用受壓鋼筋A(yù)s來(lái)補(bǔ)充。令x=xb=bh0這樣才能使As+As最省。兩個(gè)方程,三個(gè)未知數(shù),無(wú)法求解。截面尺寸及材料強(qiáng)度已180將上式代入求得:將As代入求得As:將上式代入求得:將As代入求得As:181情況II:已知,bh,fcm,fy,
fy,M
及As',求As:解:兩個(gè)方程解兩個(gè)未知數(shù)由式(3-21)求xx=h0
情況II:已知,bh,fcm,fy,fy,182當(dāng)2asb說(shuō)明As太少,應(yīng)加大截面尺寸或按As未知的情況I分別求As及As。當(dāng)>b將上式求的代入求As當(dāng)2asb說(shuō)明As太少,應(yīng)加大截面尺寸或183說(shuō)明As過(guò)大,受壓鋼筋應(yīng)力達(dá)不到fy,此時(shí)可假定:或當(dāng)As=0的單筋求As:取較小值。令:當(dāng)x<2a's說(shuō)明As過(guò)大,受壓鋼筋應(yīng)力達(dá)不到fy,此時(shí)可假定:或當(dāng)184雙筋矩形截面的應(yīng)力圖形也可以采用分解的辦法求解:++(a)(b)(c)α1fcbxMα1fcasxasAsfyAsfyM1asAsfyh0–asAs1fyasAs1fyAshxbAshAsAs1bhAs2bxM2α1fch0–x/2xAs2fy雙筋矩形截面的應(yīng)力圖形也可以采用分解的辦法求解:++(a)(185M=M1+M2As=As1+As2M1=Asfy(h0as)M2=MM1雙筋矩形截面梁的設(shè)計(jì)同樣可以利用單筋矩形梁的表格法(s,,s)。圖中:式中:As1M=M1+M2As=As1+As2M1=186截面復(fù)核:已知:bh,fc,fy,fy,As,As解:求x截面處于適筋狀態(tài),將x代入求得求:
Mu當(dāng)2asxbh0截面復(fù)核:已知:bh,fc,fy,fy,187截面此時(shí)As并未充分利用,求得及按單筋求得的Mu取兩者的較大值作為截面的Mu。截面處于超筋狀態(tài),應(yīng)取x=xb,求得:只有當(dāng)MuM時(shí)截面才安全。當(dāng)x<2as,當(dāng)x>bh0,截面此時(shí)As并未充分利用,求得及按單筋求得的Mu取兩者的較188五.單筋T形梁的鋼筋設(shè)計(jì)五.單筋T形梁的鋼筋設(shè)計(jì)189 矩形截面承載力計(jì)算時(shí)不考慮受拉區(qū)砼的貢獻(xiàn),可以將此部分挖去,以減輕自重,提高有效承載力。矩形截面梁當(dāng)荷載較大時(shí)可采用加受壓鋼筋A(yù)s‘的辦法提高承載力,同樣也可以不用鋼筋而增大壓區(qū)砼的辦法提高承載力。
T形截面受彎構(gòu)件正截面承載力計(jì)算 矩形截面承載力計(jì)算時(shí)不考慮受拉區(qū)砼的貢獻(xiàn),可以將此部分190T形截面是指翼緣處于受壓區(qū)的狀態(tài),同樣是T形截面受荷方向不同,應(yīng)分別按矩形和T形考慮。T形截面是指翼緣處于受壓區(qū)的狀態(tài),同樣是T形截面受荷方191T形截面翼緣計(jì)算寬度bf'的取值:T形截面bf越寬,h0越大,抗彎內(nèi)力臂越大。但實(shí)際壓區(qū)應(yīng)力分布如圖所示。縱向壓應(yīng)力沿寬度分布不均勻。辦法:限制bf'的寬度,使壓應(yīng)力分布均勻,并取fc。實(shí)際應(yīng)力圖塊實(shí)際中和軸有效翼緣寬度等效應(yīng)力圖塊bfT形截面翼緣計(jì)算寬度bf'的取值:T形截面bf越寬,h192bf‘的取值與梁的跨度l0,深的凈距sn,翼緣高度hf及受力情況有關(guān),《規(guī)范》規(guī)定按表4-5中的最小值取用。T型及倒L形截面受彎構(gòu)件翼緣計(jì)算寬度bf按計(jì)算跨度l0考慮按梁(肋)凈距Sn考慮考慮情況當(dāng)hf/h0
0.1當(dāng)0.1>hf/h00.05當(dāng)hf/h0<0.05T型截面倒L形截面肋形梁(板)獨(dú)立梁肋形梁(板)b+Sn––––––b+12hf–––b+12hfb+6hfb+5hfb+12hfbb+5hf按翼緣高
度hf考慮bf‘的取值與梁的跨度l0,深的凈距sn,翼緣高度hf193基本公式與適用條件T形截面根據(jù)其中性軸的位置不同分為兩種類(lèi)型。第一類(lèi)T形截面:中和軸在翼緣高度范圍內(nèi),即
xhf(圖a)第二類(lèi)T形截面:中和軸在梁助內(nèi)部通過(guò),即
x>hf(圖b)(a)(b)hfhbfbfxhfxbbASASh????基本公式與適用條件T形截面根據(jù)其中性軸的位置不同分為兩種類(lèi)194此時(shí)的平衡狀態(tài)可以作為第一,二類(lèi)T形截面的判別條件:兩類(lèi)T型截面的界限狀態(tài)是x=hfhfh0–hf/2fcbfhb???x=hf中和軸此時(shí)的平衡狀態(tài)可以作為第一,二類(lèi)T形截面的判別條件:兩類(lèi)T195判別條件:截面復(fù)核時(shí):截面設(shè)計(jì)時(shí):判別條件:截面復(fù)核時(shí):截面設(shè)計(jì)時(shí):196第一類(lèi)T形截面的計(jì)算公式:與bf'h的矩形截面相同:適用條件:(一般能夠滿足。)第一類(lèi)T形截面的計(jì)算公式:與bf'h的矩形截面相同:適197第二類(lèi)T形截面的計(jì)算公式:適用條件:(一般能夠滿足。)第二類(lèi)T形截面的計(jì)算公式:適用條件:(一般能夠滿足。)198基本公式的應(yīng)用截面設(shè)計(jì)截面復(fù)核截面設(shè)計(jì):解:首先判斷T形截面的類(lèi)型:然后利用兩類(lèi)T型截面的公式進(jìn)行計(jì)算。已知:b,h,bf',hf',fc,fy求:As基本公式的應(yīng)用截面設(shè)計(jì)截面復(fù)核截面設(shè)計(jì):解199截面復(fù)核:首先判別T形截面的類(lèi)型:計(jì)算時(shí)由Asfy
與
α1fcbfhf比較。然后利用兩類(lèi)T形截面的公式進(jìn)行計(jì)算。已知:b,h,bf',hf',fc,fy,As求:Mu截面復(fù)核:首先判別T形截面的類(lèi)型:計(jì)算時(shí)由Asfy與200······bfbxh0hhfAsfch0–hf/2fc(bf–b)hfAs1fyM1fcfcbxh0–x/2As2fyM2+fcfc(bf–b)hffcbxMAsfy·bfbxAs2h0h·(a)(b)(c)····bfbxAs1h0h······bfbxh0hhfAsfch0–hf/2201六.T梁全梁承載能力復(fù)核六.T梁全梁承載能力復(fù)核202受彎構(gòu)件斜截面受剪承載力計(jì)算受彎構(gòu)件斜截面受剪承載力計(jì)算203斜裂縫破壞的應(yīng)力分析主應(yīng)力軌跡線如所示,簡(jiǎn)支梁在兩個(gè)對(duì)稱(chēng)荷載作用下產(chǎn)生的效應(yīng)是彎矩和剪力。在梁開(kāi)裂前可將梁視為勻質(zhì)彈性體,按材力公式分析。)))>45°45°<45°剪彎型腹剪型tpcp11213a)b)d)c)1...斜裂縫破壞的應(yīng)力分析主應(yīng)力軌跡線如所示,簡(jiǎn)支梁在兩個(gè)204斜截面配筋的形式梁中設(shè)置鋼筋承擔(dān)開(kāi)裂后的拉力:箍筋、彎筋、縱筋、架立筋–––形成鋼筋骨架,如圖所示。箍筋及彎起鋼筋有腹筋梁:箍筋、彎起鋼筋(斜筋)、縱筋無(wú)腹筋梁:縱筋····彎終點(diǎn)彎起點(diǎn)彎起筋縱筋箍筋架立筋ash0Asvssb......斜截面配筋的形式梁中設(shè)置鋼筋承擔(dān)開(kāi)裂后的拉力:箍205剪跨比反映了截面上正應(yīng)力和剪應(yīng)力的相對(duì)比值,梁中彎矩和剪力的組合情況。剪跨比的定義廣義剪跨比:計(jì)算剪跨比:斜截面受剪破壞形態(tài)剪跨比反映了截面上正應(yīng)力和剪應(yīng)力的相對(duì)比值,206破壞形態(tài):aaPPaPPPP(a)(b)(c)斜截面破壞形態(tài)
(a)斜壓破壞
(b)剪壓破壞
(c)斜拉破壞破壞形態(tài):aaPPaPPPP(a)(b)(c)斜截面破壞207>3,一裂,即裂縫迅速向集中荷載作用點(diǎn)延伸,一般形成一條斜裂縫將彎剪段拉壞。承載力與開(kāi)裂荷載接近。1<3,tpft開(kāi)裂,其中某一條裂縫發(fā)展成為臨界斜裂縫,最終剪壓區(qū)減小,在,共同作用下,主壓應(yīng)力破壞。1,由腹剪斜裂縫形成多條斜裂縫將彎剪區(qū)段分為斜向短柱,最終短柱壓壞。
?斜拉破壞:
?剪壓破壞:
?斜壓破壞:破壞形態(tài)分析:>3,一裂,即裂縫迅速向集中荷載作用點(diǎn)延伸,一般形成一條斜208承載能力:斜壓>剪壓>斜拉破壞性質(zhì):斜截面受剪均屬于脆性破壞。除發(fā)生以上三種破壞形態(tài)外,還可能發(fā)生縱筋錨固破壞(粘結(jié)裂縫、撕裂裂縫)或局部受壓破壞。斜截面破壞的F-f曲線承載能力:斜壓>剪壓>斜拉破壞性質(zhì):斜截面受剪均屬209影響無(wú)腹筋梁斜截面承載力的主要因素
?剪跨比λ,在一定范圍內(nèi),?混凝土強(qiáng)度等級(jí)?
縱筋配筋率
,抗剪承載力c
,抗剪承載力,抗剪承載力影響無(wú)腹筋梁斜截面承載力的主要因素?剪跨比λ,在一定范圍210配置箍筋抗剪裂縫出現(xiàn)后,形成桁架體系傳力機(jī)構(gòu)。=
(a)單肢箍
(b)雙肢箍
(c)四肢箍箍筋的肢數(shù)配置箍筋抗剪裂縫出現(xiàn)后,形成桁架體系傳力機(jī)構(gòu)。=(211衡量配箍量大小的指標(biāo)–––配箍率Asv1ssbAsv-配置在同一截面內(nèi)箍筋各肢的全部截面面積;Asv1-單肢箍筋的截面面積;配箍率n––箍筋的肢數(shù),一般取n=2,當(dāng)b400mm時(shí)
n=4,見(jiàn)圖。s—沿構(gòu)件長(zhǎng)度方向箍筋的間距;b—梁的寬度。衡量配箍量大小的指標(biāo)–––配箍率Asv1ssbAsv-配212影響斜截面受剪承載力的主要因素
1).剪跨比λ
隨著剪跨比λ的增加,梁的破壞形態(tài)按斜壓(λ<1)、剪壓(1<λ<3
)和斜拉(λ
>3)的順序演變,其受剪承載力則逐步減弱。當(dāng)λ>3時(shí),剪跨比的影響不明顯。2).混凝土強(qiáng)度等級(jí)
梁斜壓破壞時(shí),受剪承載力取決于混凝土的抗壓強(qiáng)度;梁斜拉破壞時(shí),受剪承載力取決于混凝土的抗拉強(qiáng)度;剪壓破壞時(shí),混凝土強(qiáng)度的影響則居于上述兩者之間。影響斜截面受剪承載力的主要因素1).剪跨比λ2).2131、基本假設(shè)我國(guó)混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范中所規(guī)定的計(jì)算公式就是根據(jù)剪壓破壞形態(tài)而建立的??紤]了的平衡條件,引入一些試驗(yàn)參數(shù)及四項(xiàng)基本假設(shè)。(1)剪壓破壞時(shí),斜裂縫相交的箍筋和彎起鋼筋的拉應(yīng)力都達(dá)到其屈服強(qiáng)度;(2)剪壓破壞時(shí),不考慮斜裂縫處的骨料咬合力合縱筋的銷(xiāo)栓力;(3)為計(jì)算公式應(yīng)用簡(jiǎn)便,僅在計(jì)算梁受集中荷載作用為主的情況下,才考慮剪跨比。1、基本假設(shè)我國(guó)混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范中所規(guī)定的214α式中——斜截面受壓端正截面處由作用(或荷載)產(chǎn)生的最大剪力組合設(shè)計(jì)值;——斜截面頂端受壓端混凝土的抗剪承載力;——與斜截面相交的箍筋的抗剪承載力;——與斜截面相交的彎起鋼筋的抗剪承載力。
(4)剪壓破壞時(shí),斜裂縫所承受的剪力由三部分組成,見(jiàn)圖:VuVcVsVsb受剪承載力的組成
α式中——斜截面受壓端正截面處由作用(或荷215用一個(gè)綜合的抗剪承載力
表示混凝土和箍筋共同承擔(dān)的抗剪承載力
用一個(gè)綜合的抗剪承載力
表示混凝土和箍筋共同承擔(dān)的抗剪承載力216抗剪強(qiáng)度上、下限復(fù)核前已指出《橋規(guī)》給出的鋼筋混凝土梁斜截面抗剪承載能力計(jì)算公式是以剪壓破壞形態(tài)的受力特征為基礎(chǔ)建立。換句話說(shuō),應(yīng)用上述公式進(jìn)行斜截面抗剪承載能力計(jì)算的前提是,構(gòu)件的截面尺寸及配筋應(yīng)符合發(fā)生剪壓破壞的限制條件??辜魪?qiáng)度上、下限復(fù)核前已指出《橋規(guī)》給出的鋼筋混凝土梁
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