(一)计算公式
斜截面受剪承载力的计算是以剪压破坏形态为依据的。现取斜截面左侧为隔离体,斜截面的内力如图2-36所示,由隔离体竖向力的平衡条件,并满足承载力极限状态的计算要求,可得基本计算公式为
式中 K——承载力安全系数;
V——构件斜截面上剪力设计值,N;
Vu——斜截面受剪承载力极限值,N;
Vc——剪压区混凝土的受剪承载力设计值,N;
Vsv——与斜截面相交的箍筋的受剪承载力设计值,N;
Vsb——弯起钢筋的受剪承载力设计值,N。
1.当仅配箍筋时梁的斜截面受剪承载力Vu的计算
仅配箍筋时梁的斜截面受剪承载力Vu=Vc+Vsv,公式中的第一项为混凝土所承受的受剪承载力,第二项为箍筋的受剪承载力。《水工混凝土结构设计规范》给出了以下两种情况的计算公式。对于矩形、T形和工字形截面的受弯构件,其受剪承载力计算公式为
对于承受以集中荷载为主的重要的独立梁,其受剪承载力计算公式为
式中 ft——混凝土轴心抗压强度设计值,N/mm2;
b——矩形截面的宽度或T形、工字形截面的腹板宽度,mm;
h0——截面有效高度,mm;
fyv——箍筋抗拉强度设计值,N/mm2;
s——箍筋间距,mm;
Asv——配置在同一截面内箍筋的截面面积,mm2。
2.当配有箍筋和弯起钢筋时梁的斜截面受剪承载力的计算
当配有箍筋和弯起钢筋时梁的斜截面受剪承载力的计算公式为
式中 fy——弯起钢筋的抗拉强度设计值,N/mm2;
Asb——同一弯起平面内弯起钢筋截面面积,mm2;
αs——斜截面上弯起钢筋与构件纵向轴线的夹角,一般情况下αs=45°,当梁的截面高度h≥800mm时,取αs=60°。
(二)计算公式的适用条件
梁的斜截面受剪承载力计算公式是根据有腹筋梁剪压破坏建立的,为防止斜压破坏和斜拉破坏,还必须确定计算公式的适用条件。
1.防止斜压破坏的适用条件
为了防止梁截面尺寸过小、腹筋配置过多而发生斜压破坏,构件的截面尺寸必须符合下列条件。(www.xing528.com)
当hw/b≤4.0时,有
当hw/b≥6.0时,有
式中 hw——截面的腹板高度,mm,矩形截面取有效高度,T形截面取有效高度减去翼缘高度,工字形截面取腹板净高。
2.防止斜拉破坏的适用条件
(1)抗剪箍筋的最小配箍率。抗剪箍筋的配箍率用ρsv来表示,它反映了梁沿纵向单位水平截面含有的箍筋截面面积,计算公式为
式中 Asv——同一截面内的箍筋截面面积,mm2,如图2-37所示;
n——同一截面内箍筋的肢数;
Asv1——单肢箍筋截面面积,mm2;
s——沿梁轴线方向箍筋的间距,mm;
b——梁的截面宽度,mm。
为防止箍筋过少而发生斜拉破坏,梁中抗剪箍筋的配箍率应满足
图2-37 梁的箍筋配置示意图
箍筋最小配箍率ρsv,min,当采用HPB235级钢筋时为0.15%,当采用HRB335级钢筋时为0.10%。
(2)腹筋的最大间距。在满足了最小配箍率要求后,为防止因箍筋选得过粗而间距过大,从而使箍筋无法发挥作用,《水工混凝土结构设计规范》规定了最大箍筋间距smax(表2-4)。同样,为防止弯起钢筋间距太大,出现不与弯起钢筋相交的斜裂缝,《水工混凝土结构设计规范》规定:当按计算要求配置弯起钢筋时,前一排弯起点至后一排弯终点的距离s不应大于表2-4中KV>Vc的最大箍筋间距smax,且第一排弯起钢筋弯终点距支座边缘的间距s1也不应大于smax(图2-38)。
(三)斜截面受剪承载力的计算位置
在计算斜截面受剪承载力时,应取作用在该斜截面范围内的最大剪力作为剪力设计值,即斜裂缝起始端的剪力作为剪力设计值。其剪力设计值的计算应根据危险截面确定,通常按下列规定采用(图2-39)。
(1)支座边缘处截面(图2-39中截面1—1)。
(2)受拉区弯起钢筋弯起点处截面[图2-39(a)中截面2—2和3—3]。
(3)箍筋截面面积或间距改变处截面[图2-39(b)中截面4—4]。
(4)腹板宽度改变处截面。
图2-38 腹筋间距过大时产生的影响
s1—支座边缘到第一根斜筋或箍筋的距离;s—斜筋或箍筋的间距
图2-39 斜截面受剪承载力的计算位置
免责声明:以上内容源自网络,版权归原作者所有,如有侵犯您的原创版权请告知,我们将尽快删除相关内容。