斜截面承載力

第五章受彎構(gòu)件的斜截面承載力問答題

計(jì)算題目錄1.試述剪跨比的概念及其對(duì)斜截面破壞的影響。2.梁上斜裂縫是怎樣形成的?它發(fā)生在梁的什么區(qū)段內(nèi)?3.斜裂縫有幾種類型?有何特點(diǎn)?4.試述梁斜截面受剪破壞的三種形態(tài)及其破壞特征。答案答案答案答案5問答題目錄5.影響斜截面受剪性能的主要因素有哪些?6.在設(shè)計(jì)中采用什么措施來防止梁的斜壓和斜拉破壞?7.寫出矩形、T形、I形梁在不同荷載情況下斜截面受剪承載力計(jì)算公式。8.連續(xù)梁的受剪性能與簡(jiǎn)支梁相比有何不同?為什么它們可以采用同一受剪承載力計(jì)算公式?答案答案答案答案目錄試述剪跨比的概念及其對(duì)斜截面破壞的影響。答：剪跨比為集中荷載到支座的距離與梁有效高度地比值，某截面的廣義剪跨比為該截面彎矩與剪力和截面有效高度乘積的比值，它們都反映了梁中正應(yīng)力與剪應(yīng)力的比值。隨著剪跨比的增大，斜截面破壞形態(tài)的變化趨勢(shì)是從斜壓破壞轉(zhuǎn)變?yōu)榧魤浩茐囊灾列崩茐?。?dāng)剪跨比較大（>3）時(shí)，梁會(huì)出現(xiàn)斜拉破壞；當(dāng)剪跨比較?。?lt;1）時(shí)，梁會(huì)出現(xiàn)斜壓破壞；當(dāng)剪跨比一般（13）時(shí)，梁會(huì)出現(xiàn)剪壓破壞。返回梁上斜裂縫是怎樣形成的？它發(fā)生在梁的什么區(qū)段內(nèi)？答：對(duì)于鋼筋混凝土梁，由于混凝土的抗拉強(qiáng)度很低，因此隨著荷載的增加，當(dāng)主拉應(yīng)力值超過混凝土抗拉強(qiáng)度時(shí)，將首先在達(dá)到該強(qiáng)度的部位產(chǎn)生裂縫，其裂縫走向與主拉應(yīng)力的方向垂直，故稱為斜裂縫。斜裂縫的出現(xiàn)和發(fā)展使梁內(nèi)應(yīng)力的分布和數(shù)值發(fā)生變化，最終導(dǎo)致在剪力較大的近支座區(qū)段內(nèi)不同部位的混凝土被壓碎或混凝土拉壞而喪失承載能力，即發(fā)生斜截面破壞。它發(fā)生在梁的剪力和彎矩共同作用的剪彎區(qū)段內(nèi)。返回斜裂縫有幾種類型?有何特點(diǎn)?

答：斜裂縫主要有兩類：腹剪斜裂縫和彎剪斜裂縫。在中和軸附近，正應(yīng)力小，剪應(yīng)力大，主拉應(yīng)力方向大致為45。當(dāng)荷載增大，拉應(yīng)變達(dá)到混凝土的極限拉應(yīng)變值時(shí)，混凝土開裂，沿主壓應(yīng)力跡線產(chǎn)生腹部的斜裂縫，稱為腹剪斜裂縫。腹剪斜裂縫中間寬兩頭細(xì)，呈棗核形，常見于薄腹梁中。在剪彎區(qū)段截面的下邊緣，主拉應(yīng)力還是水平向的，所以，在這些區(qū)段仍可能首先出現(xiàn)一些較短的垂直裂縫，然后延伸成斜裂縫，向集中荷載作用點(diǎn)發(fā)展，這種由垂直裂縫引伸而成的斜裂縫的總體，稱為彎剪斜裂縫。這種裂縫上細(xì)下寬。返回試述梁斜截面受剪破壞的三種形態(tài)及其破壞特征。答：斜拉破壞：當(dāng)剪跨比較大（>3）時(shí)，或箍筋配置不足時(shí)出現(xiàn)。此破壞系由梁中主拉應(yīng)力所致，其特點(diǎn)是斜裂縫一出現(xiàn)梁即破壞，破壞呈明顯脆性，類似于正截面承載力中的少筋破壞。斜壓破壞：當(dāng)剪跨比較?。?lt;1）時(shí)，或箍筋配置過多時(shí)易出現(xiàn)。此破壞系由梁中主壓應(yīng)力所致，類似于正截面承載力中的超筋破壞，表現(xiàn)為混凝土壓碎，也呈明顯脆性，但不如斜拉破壞明顯。剪壓破壞：當(dāng)剪跨比一般（13）時(shí)，箍筋配置適中時(shí)出現(xiàn)。此破壞系由梁中剪壓區(qū)壓應(yīng)力和剪應(yīng)力聯(lián)合作用所致，類似于正截面承載力中的適筋破壞，也屬脆性破壞，但脆性不如前兩種破壞明顯。返回影響斜截面受剪性能的主要因素有哪些?

答：影響斜截面受剪性能的主要因素有：剪跨比、混凝土強(qiáng)度、箍筋配筋率、縱筋配筋率、斜截面上的骨料咬合力、截面尺寸和形狀。返回在設(shè)計(jì)中采用什么措施來防止梁的斜壓和斜拉破壞?

答：1）截面最小尺寸：為了防止斜壓破壞，當(dāng)hw/b≤4時(shí)（厚腹梁，即一般梁）V

≤0.25βcfcbh0當(dāng)hw/b≥6時(shí)（薄腹梁）V

0.20βcfcbh0當(dāng)4<hw/b<6時(shí)，按直線內(nèi)插法確定。2）最小配箍率為了防止斜拉破壞，規(guī)定了配箍率的下限值，即最小配箍率：svmin=0.24ft/fyv返回寫出矩形、T形、I形梁在不同荷載情況下斜截面受剪承載力計(jì)算公式。答：①集中荷載作用下的矩形、T形和I形截面的獨(dú)立梁

②均布荷載作用下矩形、T形和I形截面的簡(jiǎn)支梁

以上二式中且1.5≤λ≤3。返回連續(xù)梁的受剪性能能與簡(jiǎn)支梁相比有有何不同?為什么它們可以采采用同一受剪承載載力計(jì)算公式?答：連續(xù)梁在支支座附近有有負(fù)彎矩，，在梁的剪剪跨段中有有反彎點(diǎn)。。斜截面的的破壞情況況和彎矩比比有很大關(guān)系系，=|M-/M+|是支座彎矩矩與跨內(nèi)正正彎矩兩者者之比的絕絕對(duì)值。另另外，對(duì)承承受集中力力的簡(jiǎn)支梁梁而言，剪剪跨比=M/bh0=a/h0;但對(duì)連續(xù)梁梁，M/bh0=a/h0?1/（1+），把a(bǔ)/h0稱為計(jì)算剪剪跨比，其其值將大于于廣義剪跨跨比M/bh0。由于連續(xù)梁的計(jì)算剪跨比比大于廣義剪跨比比，連續(xù)梁的的受剪承載載力將反而而略高于同跨度的的簡(jiǎn)支梁的的承載力，，所以它們可以采采用同一受受剪承載力力計(jì)算公式式。返回【5-1】】受均布荷荷載作用的的矩形簡(jiǎn)支支梁，截面面尺寸、支支承情況如如圖所示。。均布荷載載設(shè)計(jì)值q＝90kN/m，縱筋為熱熱軋HRB335級(jí)級(jí)鋼筋(fy=300N/mm2)，混凝土土強(qiáng)度等級(jí)級(jí)為C20級(jí)（ft=1.1N/mm2,fc=9.6N/mm2)，箍筋為為熱軋HPB235級(jí)鋼筋(fyv=210N/mm2)。求：此梁需需配置的箍箍筋?！窘狻浚?）求支支座邊緣截截面的剪力力設(shè)計(jì)值目錄5計(jì)算題題（2）驗(yàn)算算截面尺寸寸（3）驗(yàn)算算是否需要要計(jì)算配置置箍筋（4）求配配箍量目錄目錄【5-2】條件同【5-1】，設(shè)箍筋配置為雙肢。求：此梁需配置的彎起鋼筋并驗(yàn)算全梁的承載力?！窘狻浚?）求Vcs（2）求彎彎起鋼筋的的截面面積積Vcb目錄根據(jù)已配的的縱筋，可可將中間一一根直徑為為22mm的鋼筋彎彎起，則實(shí)實(shí)有：（3）驗(yàn)算算全梁斜截截面承載力力驗(yàn)算全梁斜斜截面承載載力，主要要是驗(yàn)算受受力和配筋筋有突變的的點(diǎn)，故本本題只驗(yàn)算算彎筋彎起起點(diǎn)即可。。如右圖所示示，該處的的剪力設(shè)計(jì)計(jì)值為：V＝117000N>106154N不滿足要求求。目錄方案一：加密箍箍筋重選，則實(shí)有方案二：?jiǎn)为?dú)設(shè)設(shè)置彎起鋼筋如圖所示，可以以在彎起點(diǎn)的位位置焊接一根鴨筋，也可可滿足要求，具具體計(jì)算過程略略。目錄【5-3】已知知一矩形截面簡(jiǎn)簡(jiǎn)支梁，荷載及及支承情況如下下圖所示。截截面尺寸b×h=200mm×450mm（h0＝440mm），混凝土強(qiáng)度度等級(jí)為C25級(jí)（ft=1.27N/mm2,fc=11.9N/mm2)，箍筋為熱軋軋HPB235級(jí)鋼筋(fyv=210N/mm2)。求：此梁需配置置的箍筋?！窘狻浚?）求支座邊邊緣截面剪力設(shè)設(shè)計(jì)值目錄（2）驗(yàn)算截面尺寸（3）確定箍筋數(shù)量該梁既受集中荷載作用，又受均布荷載作用，集中荷載在兩支座截面上引起的剪力值所占的比例分別為：目錄所以，梁的左右右兩半?yún)^(qū)應(yīng)按不不同的公式計(jì)算算受剪承載力。。目錄目錄【5-4】已知知梁截面尺寸b×h=250mm××650mm，荷載及支承情情況如圖所示。?；炷翉?qiáng)度等等級(jí)為C25，，縱筋為HRB335級(jí)鋼筋筋，箍筋為熱軋軋HPB235級(jí)鋼筋(fyv=210N/mm2)，環(huán)境類別為為一類。試求：該梁的配配筋?！窘狻吭摿旱恼孛媾浣詈托苯孛媾浣钣?jì)算簡(jiǎn)化過程見見后面的圖圖表。q=130kN/m7m1.86mq1=65kN/m2ABCD0.370.37目錄M圖q=130kN/m7m1.86mq1=65kN/m2ABCD0.370.37目錄V