在实际工程中,有不少偏心受压柱在承受轴向力N和弯矩M的同时还承受剪力V的作用,如框架柱、排架柱等。这类构件由于轴向压力的存在,对其抗剪能力有明显的影响。因此,对于偏心受压柱斜截面受剪承载力的计算,必须考虑轴向压力的影响。偏心受压柱相当于对受弯构件增加了一个轴向压力N。
1.轴向压力对斜截面受剪承载力的影响
试验结果表明,轴向压力对受剪承载力起着有利的影响。轴向压力能限制构件斜裂缝的出现和开展,增强骨料间的咬合力,增加混凝土剪压区高度,从而提高了混凝土的受剪承载力。但轴向压力对箍筋的受剪承载力无明显的影响。
试验结果还表明,轴向压力对受剪承载力的有利作用是有一定限度的。随着轴压比N/(fcbh)的增大,斜截面受剪承载力将增大,当轴压比N/(fcbh)为0.3~0.5时,斜截面受剪承载力达到最大值,若轴压比再继续增加,受剪承载力将降低,并转变为带有斜裂缝的正截面小偏心受压破坏。
2.斜截面受剪承载力计算公式
试验表明,在受弯和偏心受压情况下斜裂缝水平投影长度基本相同,即与斜裂缝相交的腹筋数量相同,所以偏心受压柱腹筋的抗剪承载能力与受弯构件腹筋的抗剪承载能力基本相同。
为了与受弯构件的斜截面受剪承载力计算公式相协调,偏心受压柱斜截面受剪承载力的计算公式是在受弯构件斜截面受剪承载力计算公式的基础上,加上由于轴向压力N的存在混凝土受剪承载力提高值得到的。根据试验资料,偏于安全考虑,混凝土受剪承载力提高值取为0.07N。矩形、T形和工字形截面的偏心受压柱,其斜截面受剪承载力按式(3-26)计算,即(www.xing528.com)
式中 V——剪力设计值,N;
N——与剪力设计值V相应的轴向压力设计值,N,当N>0.3fcA时,取N=0.3fcA,此处A为构件的截面面积,mm2;
Vc、Vsv、Vsb符号意义与梁同。
当斜截面受剪承载力符合式(3-27)时,可不进行斜截面受剪承载力计算,仅按构造要求配置箍筋。
为防止斜压破坏,矩形、T形和工字形截面的偏心受压柱截面应满足
偏心受压柱受剪承载力的计算步骤和受弯构件受剪承载力计算步骤类似,可参照受弯构件斜截面受剪承载力计算。
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