已知:fc=9.6N/mm2,ft=1.1N/mm2,fy=360N/mm2,h0=455mm ?1=1.0,?b?0.518 ,解:(1)计算配筋率
?min?0.45t?0.4?51.1/?360
ffy0.0014A1256??s??0.01bh250?500
故不属于少筋破坏
(2)计算受压区高度
??min?0.0014??min?0.002
x?fyAsfcb?360?1256?188.4mm??bh0?0.518?455?235.69mm9.6?250
(3)计算受弯承载力
xMu?fyAs(h0?)?360?1256?(455?0.5?188.4)?163.14KN?m?M?160KN?m2 故承载力满足要求,该截面安全。
学习模块 三:受弯构件斜截面承载力计算
1.名词解释 1、 抵抗弯矩图:按截面实有纵筋的面积计算截面实际能够抵抗弯矩的图形 2、 腹筋:箍筋和弯起钢筋统称腹筋。
3、 无腹筋梁:仅有纵筋而未配置腹筋的梁称为无腹筋梁。
Asv。 bs5、剪跨比?:指剪弯区段某垂直截面弯矩相对于剪力和有效高度的比值,即
4、 配箍率:箍筋截面面积与相应混凝土面积的比值,即?sv???MMa???,对于集中荷载简支梁,可简化为。
Vh0Vh0h0 2.简答题 1、钢筋混凝土斜截面受剪有哪几种破坏形态?各有什么特征?
答:斜拉破坏:若剪跨比?过大(?>3),或配箍率?sv太小,斜裂缝一出现,与斜裂缝相交的箍筋应力就很快达到屈服,箍筋不再限制斜裂缝的开展,构件斜向拉裂为两部分而破坏,具有很明显的脆性。
剪压破坏:构件箍筋适量,且剪跨比适中(1 ?? ?3),临近破坏时在剪弯
段受拉区出现一条临界斜裂缝,箍筋应力达到屈服强度,最后剪压区的剪应力和压应力迅速增加而压碎,属于脆性破坏。
斜压破坏:箍筋过多或梁?很小时,一般小于1,梁的弯剪段腹部混凝土被一系列近乎平行的斜裂缝分割成许多倾斜的受压体,在正应力和剪应力共同作用下混凝土被压碎导致,箍筋未屈服,属脆性破坏。 2、影响无腹筋梁受剪承载力的因素有哪些?
答:剪跨比λ、混凝土强度、纵筋配筋率、尺寸效应、截面形状等。 3、影响有腹筋梁受剪承载力的因素有哪些?
答:剪跨比λ、混凝土强度、配箍率、箍筋强度、纵筋配筋率等。 4、箍筋的作用有哪些?
答:(1)斜裂缝出现后,斜裂缝间的拉应力由箍筋承担,增强了梁的剪力传递能力;
(2)箍筋限制了斜裂缝的发展,增加了剪压区的面积; (3)减少斜裂缝宽度,提高裂缝间的骨料咬合力; (4)增强了纵筋的销栓作用; (5)提高了构件斜截面的受弯能力。 5、纵筋弯起需满足什么条件? 答:(1)正截面受弯承载力; (2)斜截面受弯承载力;
(3)斜截面受剪承载力和构造要求。
3.计算题 (1)某简支梁b×h=250mm×600mm,混凝土强度等级为C30(ft=1.43N/mm2 ,箍筋采用双肢?10HPB300级钢筋 (Asv1=78.5mm2,fyv=270Mpa), 承受均fc=14.3N/mm2)
??40mm。请按照仅配置箍筋对构件进行斜截面抗布荷载,剪力设计值为382kN。as=as?sv?nAsv12?50.3f?剪承载力设计。已知:?0.447%??sv,mim?0.24t ?0.127%smax?200mm。 ,bs250?90fyv解:(1)计算截面有效高度.
h0?600?40=560mm
(2)验算截面尺寸
=560mm, hw/b?2.24?4 , ?c=1.0
0.25?cfcbh0=0.25×?0.25?1.0?14.3?250560?4601.0×14.3×250×
=500500N=500.5kN>V?382kN
截面尺寸满足要求.
(3)验算是否需要计算配箍
ftb0h?0.?71?.01?.43?2=0.7×504601.43× 0.71.0×250×560
=140140N=140.14kN 需要按计算配箍 (4)计算配箍 3nAsv1V?0.7ftbh0250.8?210?0.7?1.43?250?460 =1.6mm/mm ??sfyvh0270?460因2?10箍筋 Asv1=78.5mm2, n=2,可得 s?98mm, 取s=90mm. (5)验算最小配箍率 nA22f50.3nA??78.5?sv ?sv??sv1sv1????0.0.447i%8 ??sv,mim?0.24t?0.127% bs25025090fyvbs??90 因此,箍箍筋选用双肢?10@90满足要求. 学习模块 四:混凝土受扭构件承载力计算 1.名词解释 1、剪扭相关性:构件上同时存在剪力和扭矩时,其受扭承载力和受剪承载力都会因另一种力的存在而减小的现象。 2、受扭构件计算的?t:剪扭构件混凝土强度降低系数。 3、受扭构件计算的Wt: 截面受扭塑性抵抗矩。 4、受扭构件配筋强度比ζ:受扭纵筋与箍筋的体积比和强度比的乘积。 2.简答题 1、纯扭构件有哪些破坏形态?计算中如何保证出现希望的破坏模式。 (1)少筋破坏:验算纵筋和箍筋的最小配筋率,箍筋最小直径和最大间距等 构造要求; (2)超筋破坏:验算构件最大截面尺寸。 (3)部分超筋破坏:控制纵筋和箍筋配筋强度比ζ。 (4)适筋破坏:目标破坏模式,通过承载力计算进行配筋。 2、简述弯剪扭构件承载力计算原理? 对混凝土部分考虑剪扭相关性;对钢筋贡献的抗力采用简单叠加方法,即纵筋按受弯与受扭分别计算后叠加,箍筋按受扭和受剪分别计算后叠加。 3、纯扭构件有哪些破坏形态?破坏特征是什么? (1)少筋破坏:箍筋和纵筋数量过少时,钢筋不足以承担混凝土开裂后释放的拉应力,一旦开裂,受扭变形迅速增大至破坏,变现为明显的脆性; (2)超筋破坏:纵筋和箍筋都过多时,受扭构件在破坏前出现较多细而密的螺旋形裂缝,在钢筋屈服前混凝土先压坏,变现为受压脆性破坏; (3)部分超筋破坏:箍筋和纵筋配筋比例相差过大时,会出现两者中配筋率较小的钢筋屈服,而另一种钢筋未达到屈服的情况。具有一定的延性,但小于适筋构件; (4)适筋破坏:箍筋和纵筋配置都合适时,与裂缝相交的纵筋和箍筋均能达到屈服,然后混凝土压坏,属于延性破坏。 4、受扭构件与受弯构件的纵筋和箍筋配置要求有何不同? 答:(1)纵筋:受扭纵筋应沿截面周边均匀、对称布置,截面四角必须布置受扭纵筋;受弯纵筋则根据受力情况可集中布置在受拉区或受压区。 (2)箍筋:由于受扭构件的箍筋在整个周边上均受拉力,因此受扭的箍筋应做成封闭型沿外周边布置;受剪构件箍筋在整个截面上均匀,可采用多肢箍筋,且不需要封闭。 5、配筋强度比ζ的含义是什么?有何作用? 答:配筋强度比定义为受扭纵筋和箍筋的体积比和强度比的乘积。 限制配筋强度比合适的范围,可以使受扭构件破坏时箍筋和纵筋基本上能达到屈服强度,从而使箍筋和纵筋均能有效发挥作用,避免出现部分超筋破坏。 学习模块 五:受压和受拉构件承载力计算 习题: