2019一级结构工程师《钢筋混凝土结构》讲义:第五章第四节
5.4 斜截面受剪承载力计算公式
5.4.1 影响斜截面受剪承载力的主要因素
1.剪跨比
⑴ 1 3
剪跨比 └──┼────────┼───→ λ
承载力 斜压 > 剪压 > 斜拉
当λ> 3 时,剪跨比的影响将不明显。
2.混凝土强度
斜截面破坏是因混凝土到达极限强度而发生的,故混凝土的强度对梁的受剪承载力影响很大。
斜压破坏 —→ 取决于混凝土的抗压强度;
斜拉破坏 —→ 取决于混凝土的抗拉强度;
剪压破坏 —→ 混凝土强度的影响则居于上述两者之间。
3.箍筋配箍率
(1) 配箍率反映了梁中箍筋的数量,以下式表示:
ρsv = Asv /bs = n·Asv1 / bs (5-7)
式中 Asv — 配置在同一截面内箍筋各肢的全部截面面积,Asv = nAsv1
n — 同一截面内箍筋的肢数。① b 很小,取 n = 1;② b ≤400mm且一排内纵向受压钢筋多于4根,以及 b>400mm 的梁,取 n = 4;
③ 一般情况下,取 n = 2。
Asv1 — 单肢箍筋的截面面积;
s — 沿梁长度方向箍筋的间距;
b — 梁的宽度
(2) 配箍率对梁受剪承载力的影响
在图5-15中横坐标为配箍率ρsv与箍筋强度fyv的乘积,纵坐标Vu/bh0称为名义剪应力,即作用在垂直截面有效面积bh0上的平均剪应力。由图可见,梁的斜截面受剪承载力随配箍率增大而提高,两者呈线性关系。
4.纵筋配筋率
纵筋的受剪产生了销栓力,限制斜裂缝的伸展,从而扩大了剪压区的高度。所以,纵筋的配筋率越大,梁的受剪承载力也就提高。
5.斜截面上的骨料咬合力
斜裂缝处的骨料咬合力对无腹筋梁的斜截面受剪承载力影响较大。
6.截面尺寸和形状
(1) 截面尺寸的影响
截面尺寸对无腹筋梁的受剪承载力有较大的影响,有试验表明,在其他参数(混凝土强度、纵筋配筋率、剪跨比)保持不变时,梁高扩大4倍,受剪承载力可下降25%-30%。
对于有腹筋梁,截面尺寸的影响将减小。
(2) 截面形状的影响
主要是指T形梁翼缘大小对受剪承载力有影响。适当增加翼缘宽度,可提高受剪承载力25%,但翼缘过大,增大作用就趋于平缓。另外,梁宽增厚也可提高受剪承载力。
5.4.1 影响斜截面受剪承载力的主要因素
1.剪跨比
⑴ 1 3
剪跨比 └──┼────────┼───→ λ
承载力 斜压 > 剪压 > 斜拉
当λ> 3 时,剪跨比的影响将不明显。
2.混凝土强度
斜截面破坏是因混凝土到达极限强度而发生的,故混凝土的强度对梁的受剪承载力影响很大。
斜压破坏 —→ 取决于混凝土的抗压强度;
斜拉破坏 —→ 取决于混凝土的抗拉强度;
剪压破坏 —→ 混凝土强度的影响则居于上述两者之间。
3.箍筋配箍率
(1) 配箍率反映了梁中箍筋的数量,以下式表示:
ρsv = Asv /bs = n·Asv1 / bs (5-7)
式中 Asv — 配置在同一截面内箍筋各肢的全部截面面积,Asv = nAsv1
n — 同一截面内箍筋的肢数。① b 很小,取 n = 1;② b ≤400mm且一排内纵向受压钢筋多于4根,以及 b>400mm 的梁,取 n = 4;
③ 一般情况下,取 n = 2。
Asv1 — 单肢箍筋的截面面积;
s — 沿梁长度方向箍筋的间距;
b — 梁的宽度
(2) 配箍率对梁受剪承载力的影响
在图5-15中横坐标为配箍率ρsv与箍筋强度fyv的乘积,纵坐标Vu/bh0称为名义剪应力,即作用在垂直截面有效面积bh0上的平均剪应力。由图可见,梁的斜截面受剪承载力随配箍率增大而提高,两者呈线性关系。
4.纵筋配筋率
纵筋的受剪产生了销栓力,限制斜裂缝的伸展,从而扩大了剪压区的高度。所以,纵筋的配筋率越大,梁的受剪承载力也就提高。
5.斜截面上的骨料咬合力
斜裂缝处的骨料咬合力对无腹筋梁的斜截面受剪承载力影响较大。
6.截面尺寸和形状
(1) 截面尺寸的影响
截面尺寸对无腹筋梁的受剪承载力有较大的影响,有试验表明,在其他参数(混凝土强度、纵筋配筋率、剪跨比)保持不变时,梁高扩大4倍,受剪承载力可下降25%-30%。
对于有腹筋梁,截面尺寸的影响将减小。
(2) 截面形状的影响
主要是指T形梁翼缘大小对受剪承载力有影响。适当增加翼缘宽度,可提高受剪承载力25%,但翼缘过大,增大作用就趋于平缓。另外,梁宽增厚也可提高受剪承载力。
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