混泥土牛腿計算說課講解

混泥土牛腿計算1、剪跨比

a/h0＞0.2：（6）牛腿可看作是一個以縱向鋼筋為拉桿，混凝土斜向壓力為壓桿的三角桁架，破壞時，縱向鋼筋受拉屈服，混凝土斜壓破壞。（5）量測結果表明，在斜裂縫出現(xiàn)后，縱向鋼筋應力沿長度方向的分布比較均勻，近似于軸心受拉構件。2、剪跨比

a/h0＜0.2：（2）牛腿內縱向鋼筋應力相對較低。（1）在牛腿與下柱交接面上出現(xiàn)一系列短斜裂縫，最后牛腿沿此截面剪切破壞。即，發(fā)生沿加載板內側接近垂直截面的剪切破壞。3、當牛腿同時作用有豎向力與水平力時：（1）牛腿截面出現(xiàn)斜裂縫時的荷載降低。

（2）牛腿的極限承載能力也降低。（3）有水平拉力作用的牛腿與僅有豎向力作用的牛腿的破壞規(guī)律相似，仍然是兩種破壞。4、在DL/T5057-2009的改進（1）在水電站或抽水站，獨立牛腿及壁式牛腿多為小剪跨比，甚至小于零的情況。（2）DL/T5057-1996獨立牛腿配筋的規(guī)定是借用《混凝土結構設計規(guī)范》（GBJ10-89）中的有關條文，規(guī)定當a/h0<0.3時取a/h0=0.3進行配筋計算，這往往造成牛腿頂部縱向受力鋼筋用量過多的不合理現(xiàn)象。（3）在DL/T5057-2009修編時，進行了專題研究，進行了36個獨立牛腿小剪跨比（0.3，0.2，0.1，0）的加載試驗，探討了不同混凝土強度等級、不同頂部縱向受拉鋼筋用量及不同水平箍筋用量對小剪跨比牛腿破壞形式及承載能力的影響，給出了小剪跨比牛腿承載力計算公式，形成了完整的獨立牛腿設計方法。Fvk——按荷載標準值計算得出的作用于牛腿頂面的豎向力；Fhk——按荷載標準值計算得出的作用于牛腿頂面的水平力；β

——裂縫控制系數(shù)，水電站廠房立柱的牛腿，0.70；

其他牛腿，0.80

。

二、牛腿截面尺寸的確定（13.8.1條）（1）牛腿的寬度與柱的寬度相同，牛腿的高度可根據(jù)裂縫控制要求確定。一般是先假定牛腿高度h，然后按下式進行驗算：（2）牛腿外形尺寸還應滿足以下要求：牛腿外邊緣高度h1>h/3，且不應小于200mm。吊車梁外邊緣至牛腿外緣的距離不應小于100mm。

（3）牛腿頂面在豎向力設計值Fv作用下，局部受壓應力不應超過0.90fc，否則應采取加大受壓面積，提高混凝土強度等級或配置鋼筋網(wǎng)片等有效措施。

三、牛腿的配筋計算與構造

牛腿的破壞形態(tài)有兩種，兩種配筋方法也有兩種。1、剪跨比

a/h0＞0.2（13.8.2條）（1）這種破壞在斜裂縫出現(xiàn)后，牛腿可近似看作是以縱筋為水平拉桿，以混凝土為斜壓桿的三角形桁架。（2）縱向受力鋼筋由兩部分組成：承受豎向力Fv所需的受拉鋼筋承受水平拉力Fh所需的錨筋

（3）縱向受力鋼筋宜采用HRB335、HRB400和HRB500鋼筋。（4）縱向受力鋼筋不應下彎兼作彎起鋼筋。（5）承受豎向力所需的受拉鋼筋的配筋率不應小于0.2％，也不宜大于0.6％，且根數(shù)不宜少于4根，直徑不應小于12mm。（6）注意鋼筋錨固、切斷位置要求。（7）水平箍筋的直徑不應小于6mm，間距為100mm～150mm，且在上部范圍內2h0/3的水平箍筋總截面面積不應小于承受豎向力的受拉鋼筋截面面積的1/2。（8）剪跨比

a/h0＞0.3

時，設置彎起鋼筋

。截面面積不應少于承受豎向力的受拉鋼筋截面面積的1/2，根數(shù)不應少于2根，直徑不應小于12mm。9.7

雙向板肋形結構的設計

2、剪跨比

a/h0<0.2（13.8.3條）：（1）混凝土剪切破壞，頂部縱向受力鋼筋達不到抗拉強度。

（2）以縱向受力鋼筋為水平拉桿，混凝土為斜壓桿的三角形桁架假定顯然已不合理。

（3）牛腿承載力由頂部縱向受力鋼筋、水平箍筋與混凝土三者共同提供。牛腿應在全高范圍內設置水平鋼筋。（4）牛腿頂面承受豎向力所需的水平鋼筋和承受水平拉力所需的錨筋組成的受力鋼筋總截面面積：牛腿中承受豎向力所需的水平箍筋總截面面積：

βs——受力鋼筋配筋量調整系數(shù)，取βs=0.6~0.4，剪跨比較大時取大值，剪跨比較小時取小值。（5）牛腿中承受豎向力所需的水平箍筋均勻配置在牛腿全高范圍內。（6）承受豎向力所需的頂部受拉鋼筋的配筋率，不應小于0.15%。（7）水平箍筋宜采用HRB335，直徑不應小于8mm，間距在100～150mm之間，配箍率不應小于0.15%當牛腿的剪跨比a