【文章內(nèi)容簡介】 壞時，上下粘結(jié)裂縫分別穿過反彎點向壓區(qū)延伸，使原先受壓縱筋變成受拉，造成在兩條臨界斜裂縫之間的縱筋都處于受拉狀態(tài)，梁截面只剩中間部分承受壓力和剪力，這就相應(yīng)提高了截面的壓應(yīng)力和剪應(yīng)力，降低了連續(xù)梁的受剪承載力，因而，與相同廣義剪跨比的簡支梁相比，其受剪能力要低。對于受均布荷載的連續(xù)梁，當(dāng)彎矩比＜，臨界斜裂縫將出現(xiàn)于跨中正彎矩區(qū)段內(nèi)，連續(xù)梁的抗剪能力隨的加大而提高；當(dāng)＞，臨界斜裂縫的位置將移到跨中負(fù)彎矩區(qū)內(nèi)，連續(xù)梁的抗剪能力隨的加大而降低。另外，由于梁頂?shù)木己奢d對混凝土保護(hù)層起著側(cè)向約束作用，因而，負(fù)彎矩區(qū)段內(nèi)不會有嚴(yán)重的粘結(jié)裂縫，即使在正彎矩區(qū)段內(nèi)存在有粘結(jié)破壞，但也不嚴(yán)重。試驗表明，均布荷載作用下連續(xù)梁的受剪承載力不低于相同條件下的簡支梁的受剪承載力。由于連續(xù)梁的受剪承載力與相同條件下的簡支梁相比，僅在受集中荷載時偏低于簡支梁，而在受均布荷載時承載力是相當(dāng)?shù)?。不過，在集中荷載時，連續(xù)梁與簡支梁的這種對比，用的是廣義剪跨比，如果改用計算剪跨比來對比，由于連續(xù)梁的計算剪跨比大于廣義剪跨比，連續(xù)梁的受剪承載力將反而略高于同跨度的簡支梁的受剪承載力。據(jù)此，為了簡化計算，連續(xù)梁可以采用于簡支梁相同的受剪承載力計算公式，但式中的應(yīng)為計算剪跨比，而使用條件及其他的截面限制條件和最小配箍率等均與簡支梁相同。 計算梁斜截面受剪承載力時應(yīng)選取以下計算截面：1)支座邊緣處斜截面；2)彎起鋼筋彎起點處的斜截面；3)箍筋數(shù)量和間距改變處的斜截面；4)腹板寬度改變處的斜截面。 由鋼筋和混凝土共同作用，對梁各個正截面產(chǎn)生的受彎承載力設(shè)計值Mu所繪制的圖形，稱為材料抵抗彎矩圖MR。以確定縱筋的彎起點來繪制MR圖為例，首先繪制出梁在荷載作用下的M圖和矩形MR圖，將每根縱筋所能抵抗的彎矩MRi用水平線示于MR圖上，并將用于彎起的縱筋畫在MR圖的外側(cè)，然后，確定每根縱筋的MRi水平線與M圖的交點，找到用于彎起的縱筋的充分利用截面和不需要截面，且必須同時滿足在其不需要截面的外側(cè)。該彎起縱筋與梁截面高度中心線的交點及其彎起點分別垂直對應(yīng)于MR圖中的兩點，用斜直線連接這兩點，這樣繪制而成的MR圖，能完全包住M圖，這樣既能保證梁的正截面和斜截面的受彎承載力不致于破壞，又能將部分縱筋彎起，利用其受剪，達(dá)到經(jīng)濟(jì)的效果。同理，也可以利用MR圖來確定縱筋的截斷點。因此，繪制材料抵抗彎矩圖MR的目的是為了確定梁內(nèi)每根縱向受力鋼筋的充分利用截面和不需要截面，從而確定它們的彎起點和截斷點。 為了保證梁的斜截面受彎承載力，縱筋的彎起、錨固、截斷以及箍筋的間距應(yīng)滿足以下構(gòu)造要求：1)，彎終點到支座邊或到前一排彎起鋼筋彎起點之間的距離，都不應(yīng)大于箍筋的最大間距。2)鋼筋混凝土簡支端的下部縱向受拉鋼筋伸入支座范圍內(nèi)的錨固長度las應(yīng)符合以下條件：當(dāng)V≤，las≥5d；當(dāng)V＞，帶肋鋼筋las≥12d，光面鋼筋las≥15d，d為錨固鋼筋直徑。如las不能符合上述規(guī)定時，應(yīng)采取有效的附加錨固措施來加強縱向鋼筋的端部。3)梁支座截面負(fù)彎矩區(qū)段內(nèi)的縱向受拉鋼筋在截斷時必須符合以下規(guī)定：當(dāng)V≤，應(yīng)在該鋼筋的不需要截面以外不小于20d處截斷，；當(dāng)V＞，應(yīng)在該鋼筋的不需要截面以外不小于h0且不小于20d處截斷，＋h0；當(dāng)按上述規(guī)定的截斷點仍位于負(fù)彎矩受拉區(qū)內(nèi)，＋。4)箍筋的間距除按計算要求確定外，其最大間距應(yīng)滿足《規(guī)范》規(guī)定要求。箍筋的間距在綁扎骨架中不應(yīng)大于15d，同時不應(yīng)大于400mm。當(dāng)梁中綁扎骨架內(nèi)縱向鋼筋為非焊接搭接時，在搭接長度內(nèi)，箍筋的間距應(yīng)符合以下規(guī)定：受拉時，間距不應(yīng)大于5d，且不應(yīng)大于100mm；受壓時，間距不應(yīng)大于10d，且不應(yīng)大于200mm，d為搭接箍筋中的最小直徑。采用機械錨固措施時，箍筋的間距不應(yīng)大于縱向箍筋直徑的5倍。習(xí) 題 （1）驗算截面條件，屬厚腹梁 ＝1=332475N＞V＝105N截面符合要求。（2）驗算是否需要計算配置箍筋＝93093N＜V＝105故需要進(jìn)行配箍計算。（3）配置箍筋（采用HPB235級鋼筋）則 選配箍筋8@200，實有（可以）＝％＝％＜（可以） （1）當(dāng)V＝104 N時1）截面符合要求2）驗算是否需要配置箍筋＝93093N＞V＝104僅需按構(gòu)造配置箍筋，選配箍筋8@300（2）當(dāng)V＝105N時1）截面符合要求2）驗算是否需要計算配置箍筋＝93093N＜V＝105故需要進(jìn)行配箍計算3）配置箍筋（采用HRB335級）V≤則 選配箍筋10@120，實有＞（可以）＝％＞＝％（可以） （1）求剪力設(shè)計值如圖4所示為該梁的計算簡圖和內(nèi)力圖，計算剪力值列于圖4中。圖4（2）驗算截面條件取as＝35mm， 屬厚腹梁＝1=260975N此值大于截面A、中最大的剪力值（＝104400N），故截面尺寸符合要求。（3）配置箍筋（采用HPB235級鋼筋）截面A：VA＝75600N＝200365＝73073N＜VA＝75600N必須按計算配置箍筋VA＝則 選配箍筋6@150，實有＞（可以）＝％＞＝％（可以）截面：＝104400N＝73073N＜＝104400N必須按計算配置箍筋＝則 仍選配箍筋6@150，實有＞（可以）＝％＞＝％（可以）截面：＝72000N＝73073N＞＝72000N僅需按構(gòu)造配置箍筋，選配6@300。 （1）求剪力設(shè)計值支座邊緣處截面的剪力值最大＝144kN（2）驗算截面條件hw＝h0＝600－35＝565mm，屬厚腹梁 ＝1=504969N＞Vmax＝144000N截面符合要求。（3）驗算是否需要計算配置箍筋＝250565＝141391N＜Vmax＝144000N故需要進(jìn)行配箍計算（4）只配箍筋而不用彎起鋼筋（箍筋采用HPB235級鋼筋）Vmax≤則 選配箍筋8@200，實有＞（可以）＝％＞＝％（可以）（5）既配箍筋又設(shè)彎起鋼筋根據(jù)已配的425縱向鋼筋，可利用125以45176。彎起，則彎筋承擔(dān)的剪力N混凝土和箍筋承擔(dān)的剪力Vcs＝Vmax－Vsb＝144000－83308＝60692N＝141391N＞Vcs＝60692N僅需按構(gòu)造配置箍筋，選用8@350，實有Vcs＝141391＋N驗算彎筋彎起點處的斜截面，該處的剪力設(shè)計值（如圖5所示）V＝N＜Vcs所以可不再配置彎起鋼筋。（6）當(dāng)箍筋配置為8@200時，實有Vcs＝圖5＝＝215992N＞Vmax＝144000N故不需要配置彎起鋼筋。 （1）求所需縱向受拉鋼筋如圖6所示為該梁的計算簡圖和內(nèi)力圖，Mmax＝100kNm圖6設(shè)as＝35mm，則h0＝h－as＝400－35＝365mm假定縱筋選用HRB335級鋼筋，則由混凝土和鋼筋等級，查表得fc＝ N/mm2，ft＝ N/mm2，fy＝300 N/mm2，＝，＝，＝計算系數(shù)則 ，可以。故 mm2mm2且mm2，滿足要求?？v向受拉鋼筋選用322mm的鋼筋，As＝1140mm2（2）只配箍筋而不用彎起鋼筋（箍筋采用HPB235級鋼筋）最大剪力值Vmax＝100kN=260975N＞Vmax＝100000N截面符合要求。在AC段：N＜Vmax＝100000N需要進(jìn)行配箍計算則 選配箍筋8@150，實有（可以）＝％＞＝％（可以）在CD段：只受彎矩不受剪力，可以不配置箍筋。在DB段：箍筋配置同AC段，選配8@150。（3）既配箍筋又設(shè)彎起鋼筋（箍筋采用HPB235級鋼筋）根據(jù)已配的322縱向鋼筋，可利用122以45176。彎起，則彎筋承擔(dān)的剪力N混凝土和箍筋承擔(dān)的剪力Vcs＝Vmax－Vsb＝100000－64505＝35495N＝48846N＞Vcs＝35495N僅需按構(gòu)造配置箍筋，選用8@300，實有Vcs＝48846＋N由于該梁在AC段中剪力值均為100kN，所以彎筋彎起點處的剪力值V＝100000N＞Vcs＝74549N宜再彎起鋼筋或加密箍筋，考慮到縱向鋼筋中必須有兩根直通支座，已無鋼筋可彎，故選擇加密箍筋的方案。重選8@150，實有Vcs＝48846＋N＞100000N（可以） （1）求剪力設(shè)計值如圖7所示為該梁的計算簡圖和剪力圖。V均V總V集圖7（2）驗算截面條件 屬厚腹梁＝1=504969N＞截面尺寸符合要求。（3）確定箍筋數(shù)量（箍筋采用HPB235級鋼筋）該梁既受集中荷載，又受均布荷載，但集中荷載在兩支座截面上引起的剪力值均小于總剪力值的75％A、B支座：＝％故梁的左右兩半?yún)^(qū)段均應(yīng)按均布荷載下的斜截面受剪承載力計算公式計算。由于梁所受的荷載是對稱分布的，配筋亦是對稱布置的，因此，可將梁分為AC、CD兩個區(qū)段來計算斜截面受剪承載力。AC段：＝250565＝141391N＜VA＝207000N必須按計算配置箍筋。則 選配箍筋8@200，實有（可以）＝％＞＝％（可以）CD段：＝141391N＞VC＝86000N僅需按構(gòu)造配置箍筋，選用8@350由于此梁對稱配筋，所以DE段選配箍筋8@350，EF段選配箍筋8@200。 （1）首先求由正截面受彎承載力Mu控制的P值as＝60mm，h0＝550－60＝490mmAs＝＝2281mm2mm2且mm2，滿足要求。 滿足適用條件。＝m該梁的內(nèi)力圖如圖8所示，在集中荷載作用點處的彎矩值最大：Mmax＝＝令Mmax＝Mu，得：P1＝（2） 再求由斜截面受剪承載力Vu控制的P值圖8（可以） 屬厚腹梁＝220490＝385385NAC段：＝147206N 故 Vu＝min｛147206，385385｝＝147206N該梁在AC段中的剪力值均為2P/3，令2P/3＝147206，得P2＝CB段：，?。?36454N 故 Vu＝min｛136454，385385｝＝136454N該梁在CB段中的剪力值均為P/3，令P/3＝136454，得：P3＝由以上計算結(jié)果可知，該梁所能承受的最大荷載設(shè)計值P＝min｛P1，P2，P3｝=，此時該梁發(fā)生斜截面受剪破壞。 如圖9所示為該梁的計算簡圖和剪力圖。圖9as＝35mm，h0＝h－as＝550－35＝515mm由于梁所受的荷載為對稱分布，可將梁分為AC、CD兩個區(qū)段進(jìn)行計算。AC段：配置箍筋8@150（可以） 屬厚腹梁＝250515＝460281N＝154936N故 Vu＝min｛154936，460281｝＝154936N＝154936，得：P1＝CD段：配置箍筋6@200（不滿足），取故 ＝80549N＝80549，得：P2＝由以上計算結(jié)果可知，該梁所能承受的極限荷載設(shè)計值P＝min｛P1，P2｝＝第6章 受壓構(gòu)件的截面承載力思 考 題 軸心受壓普通箍筋短柱的破壞形態(tài)是隨著荷載的增加，柱中開始出現(xiàn)微細(xì)裂縫，在臨近破壞荷載時，柱四周出現(xiàn)明顯的縱向裂縫，箍筋間的縱筋發(fā)生壓屈，向外凸出，混凝土被壓碎，柱子即告破壞。而長柱破壞時，首先在凹側(cè)出現(xiàn)縱向裂縫，隨后混凝土被壓碎，縱筋被壓屈向外凸出；凸側(cè)混凝土出現(xiàn)垂直于縱軸方向的橫向裂縫，側(cè)向撓度急劇增大，柱子破壞。《混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范》采用穩(wěn)定系數(shù)來表示長柱承載力的降低程度，即＝，和分別為長柱和短柱的承載力。根據(jù)試驗結(jié)果及數(shù)理統(tǒng)計可得的經(jīng)驗計算公式：當(dāng)l0／b＝8～34時，＝－／b；當(dāng)l0／b＝35～50時，＝－／b?！痘炷两Y(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范》中，對于長細(xì)比l0／b較大的構(gòu)件，考慮到荷載初始偏心和長期荷載作用對構(gòu)件承載力的不利影響較大，的取值比按經(jīng)驗公式所得到的值還要降低一些，以保證安全。對于長細(xì)比l0／b小于20的構(gòu)件，考慮到過去使用經(jīng)驗，的取值略微抬高一些，以使計算用鋼量不致增加過多。 軸心受壓普通箍筋柱的正截面受壓承載力計算公式為： （1）軸心受壓螺旋箍筋柱的正截面受壓承載力計算公式為： （2）公式（2）中考慮了螺旋箍筋對柱的受壓承載力的有利影響，并引入螺旋箍筋對混凝土約束的折減系數(shù)。在應(yīng)用公式（2）計算螺旋箍筋柱的受壓承載力時，要注意以下問題：1）按式（2）計算所得的構(gòu)件承載力不應(yīng)比按式（1）算得的大50％；2）凡屬下列情況之一者，均不考慮螺旋箍筋的影響而按式（1）計算構(gòu)件的承載力：／d＞12時；（2）算得的受壓承載力小于按式（1）算得的受壓承載力時；％時。 鋼筋混凝土偏心受壓短柱的破壞形態(tài)有受拉破壞和受壓破壞兩種情況。受拉破壞形態(tài)又稱大偏心受壓破壞，它發(fā)生于軸向力N的相對偏心距較大，且受拉鋼筋配置得不太多時。隨著荷載的增加，首先在受拉區(qū)產(chǎn)生橫向裂縫；荷載再增加，拉區(qū)的裂縫隨之不斷地開裂，在破壞前主裂縫逐漸明顯，受拉鋼筋的應(yīng)力達(dá)到屈服強度，進(jìn)入流幅階段，受拉變形的發(fā)展大于受壓變形，中和軸上升，使混凝土壓區(qū)高度迅速減小，最后壓區(qū)邊緣混凝土達(dá)到極限壓應(yīng)變值，出現(xiàn)縱向裂縫而混凝土被壓碎，構(gòu)件即告破壞，破壞時壓區(qū)的縱筋也能達(dá)到受壓屈服強度，這種破壞屬于延性破壞類型，其特點是受拉鋼筋先達(dá)到屈服強度，導(dǎo)致壓區(qū)混凝土壓碎。受壓破壞形態(tài)又稱小偏心受壓破壞，截面破壞是從受壓區(qū)開始的，發(fā)生于軸向壓力的相對偏心距較小或偏心距雖然較大，但配置了較多的受拉鋼筋的情況，此時構(gòu)件截面全部受壓或大部分受壓。破壞時，受壓應(yīng)力較大一側(cè)的混凝土被壓碎，達(dá)到極限應(yīng)變值，同側(cè)受壓鋼筋的應(yīng)力也達(dá)到抗壓屈服強度