7.5偏心受压构件斜截面剪承载力计算-钢筋混凝土结构

偏心受压构件，当以承受垂直荷载为主时，一般情况剪力值相对较小，可只进行正截面承载力计算而不进行斜截面承载力计算。但对于排架柱或框架柱当作用有较大的水平荷载，例如吊车水平荷载、风荷载或地震荷载时，则可能在截面中产生较大的剪力，此时，除应按偏心受压构件计算其正截面承载力外，还应计算其斜截面受剪承载力。

试验表明：轴向压力对构件斜截面承载力起有利作用，由于压力的存在延缓了斜裂缝出现的时间，阻滞了斜裂缝的开展，增强了骨料咬合作用，增大了混凝土剪压区高度，从而提高了混凝土的受剪承载力。

试验表明，在轴压比较小时，构件的受剪承载力随轴压比的增大而提高，当轴压比时，受剪承载力达到最大值，再增大轴压力将导致抗剪承载力逐渐降低。当轴压比很大时，抗剪能力降到很低的程度。由此可知，轴向压力对构件抗剪承载力的有利作用是有限制的。故在计算中《规范》规定，偏心受压构件受剪承载力计算公式是在无轴向压力计算公式的基础上，加上一项轴向压力对受剪承载力影响的提高值。根据试验资料分析，其提高值取0.07N，并对轴向压力的有利影响规定了一个上限值，当N>0.3f_cA时，在受剪承载力计算时取N=0.3f_cA。但应注意：当N很大时，承载力可能降到0.3f_cA以下，这时取0.3f_cA是偏于不安全的。

矩形、T形和I形截面钢筋混凝土偏心受压构件，其受剪截面尺寸限制条件与受弯构件相同，需满足下式要求。

当h_w/b≤4时 V≤0.25β_cf_cbh₀ （7-66）

当h_w/b≥6时 V≤0.2β_cf_cbh₀

当4<h_w/b<6时，按线性内插法确定。

其斜截面受剪承载力应按下式计算

式中 V——剪力设计值；

λ——偏心受压构件计算截面的剪跨比；

N——与剪力设计值V相应的轴向压力设计值；当N>0.3f_cA时，取N=0.3f_cA；A为构件截面积。

计算截面的剪跨比应按下列规定取用：

（1）对框架柱，当反弯点在层高范围内时可取（图7-34a）。当λ<1时，取λ=1；当λ>3时，取λ=3。

（2）对其他偏心受压构件，当承受均布荷载时，取λ=1.5；当承受集中荷载时（包括作用有多种荷载、且集中荷载对支座截面或节点边缘所产生的剪力值占总剪力值的75%以上的情况），取λ=a/h₀（图7-34b），当λ<1.5时取λ=1.5；当λ>3时，取λ=3；此处，a为集中荷载至支座或节点边缘的距离。(https://www.xing528.com)

图 7-34

对于框架柱，取剪跨比主要是考虑到框架在水平荷载作用下如风或地震荷载作用下，框架柱的反弯点大约在处（底层可能要大些），即此时的剪跨，故

图 7-35

【例7-17】 已知一钢筋混凝土排架柱，柱的各部尺寸如图7-35所示，混凝土用C30（f_c=14.3MPa，f_t=1.43MPa），纵筋用HRB400级钢筋，f_y=360MPa，箍筋用HPB300级钢筋，f_y=270MPa，轴力设计值N=710kN，剪力设计值V=170kN。求：所需箍筋数量。

【解】 （1）验算截面限制条件

h₀/b=365/300=1.2<4

0.25β_cf_cbh₀=0.25×1×14.3×300×365=391463N>170000N

截面尺寸满足要求。

（2）箍筋数量的确定

取 N=0.3f_cA=0.3×14.3×300×400N=514800N

因

故需要按计算配置箍筋

选用双肢箍筋，直径为ϕ8（A_sv1=50.5mm²），则其间距，取用s=150mm。