05第五章+受弯构件的斜截面承载力

第五章受弯构件的斜截面承载力 问答题 计算题 目录 1 试述剪跨比的概念及其对斜截面破坏的影响 2 梁上斜裂缝是怎样形成的 它发生在梁的什么区段内 3 斜裂缝有几种类型 有何特点 4 试述梁斜截面受剪破坏的三种形态及其破坏特征 答案 答案 答案 答案 5问答题 目录 5 影响斜截面受剪性能的主要因素有哪些 6 在设计中采用什么措施来防止梁的斜压和斜拉破坏 7 写出矩形 T形 I形梁在不同荷载情况下斜截面受剪承载力计算公式 8 连续梁的受剪性能与简支梁相比有何不同 为什么它们可以采用同一受剪承载力计算公式 答案 答案 答案 答案 目录 试述剪跨比的概念及其对斜截面破坏的影响 答 剪跨比为集中荷载到支座的距离与梁有效高度地比值 某截面的广义剪跨比为该截面弯矩与剪力和截面有效高度乘积的比值 它们都反映了梁中正应力与剪应力的比值 随着剪跨比的增大 斜截面破坏形态的变化趋势是从斜压破坏转变为剪压破坏以至斜拉破坏 当剪跨比较大 3 时 梁会出现斜拉破坏 当剪跨比较小 1 时 梁会出现斜压破坏 当剪跨比一般 1 3 时 梁会出现剪压破坏 返回 梁上斜裂缝是怎样形成的 它发生在梁的什么区段内 答 对于钢筋混凝土梁 由于混凝土的抗拉强度很低 因此随着荷载的增加 当主拉应力值超过混凝土抗拉强度时 将首先在达到该强度的部位产生裂缝 其裂缝走向与主拉应力的方向垂直 故称为斜裂缝 斜裂缝的出现和发展使梁内应力的分布和数值发生变化 最终导致在剪力较大的近支座区段内不同部位的混凝土被压碎或混凝土拉坏而丧失承载能力 即发生斜截面破坏 它发生在梁的剪力和弯矩共同作用的剪弯区段内 返回 斜裂缝有几种类型 有何特点 答 斜裂缝主要有两类 腹剪斜裂缝和弯剪斜裂缝 在中和轴附近 正应力小 剪应力大 主拉应力方向大致为45 当荷载增大 拉应变达到混凝土的极限拉应变值时 混凝土开裂 沿主压应力迹线产生腹部的斜裂缝 称为腹剪斜裂缝 腹剪斜裂缝中间宽两头细 呈枣核形 常见于薄腹梁中 在剪弯区段截面的下边缘 主拉应力还是水平向的 所以 在这些区段仍可能首先出现一些较短的垂直裂缝 然后延伸成斜裂缝 向集中荷载作用点发展 这种由垂直裂缝引伸而成的斜裂缝的总体 称为弯剪斜裂缝 这种裂缝上细下宽 返回 试述梁斜截面受剪破坏的三种形态及其破坏特征 答 斜拉破坏 当剪跨比较大 3 时 或箍筋配置不足时出现 此破坏系由梁中主拉应力所致 其特点是斜裂缝一出现梁即破坏 破坏呈明显脆性 类似于正截面承载力中的少筋破坏 斜压破坏 当剪跨比较小 1 时 或箍筋配置过多时易出现 此破坏系由梁中主压应力所致 类似于正截面承载力中的超筋破坏 表现为混凝土压碎 也呈明显脆性 但不如斜拉破坏明显 剪压破坏 当剪跨比一般 1 3 时 箍筋配置适中时出现 此破坏系由梁中剪压区压应力和剪应力联合作用所致 类似于正截面承载力中的适筋破坏 也属脆性破坏 但脆性不如前两种破坏明显 返回 影响斜截面受剪性能的主要因素有哪些 答 影响斜截面受剪性能的主要因素有 剪跨比 混凝土强度 箍筋配筋率 纵筋配筋率 斜截面上的骨料咬合力 截面尺寸和形状 返回 在设计中采用什么措施来防止梁的斜压和斜拉破坏 答 1 截面最小尺寸 为了防止斜压破坏 当hw b 4时 厚腹梁 即一般梁 V 0 25 cfcbh0当hw b 6时 薄腹梁 V 0 20 cfcbh0当4 hw b 6时 按直线内插法确定 2 最小配箍率为了防止斜拉破坏 规定了配箍率的下限值 即最小配箍率 svmin 0 24ft fyv 返回 写出矩形 T形 I形梁在不同荷载情况下斜截面受剪承载力计算公式 答 集中荷载作用下的矩形 T形和I形截面的独立梁 均布荷载作用下矩形 T形和I形截面的简支梁 以上二式中且1 5 3 返回 连续梁的受剪性能与简支梁相比有何不同 为什么它们可以采用同一受剪承载力计算公式 答 连续梁在支座附近有负弯矩 在梁的剪跨段中有反弯点 斜截面的破坏情况和弯矩比 有很大关系 M M 是支座弯矩与跨内正弯矩两者之比的绝对值 另外 对承受集中力的简支梁而言 剪跨比 M bh0 a h0 但对连续梁 M bh0 a h0 1 1 把a h0称为计算剪跨比 其值将大于广义剪跨比M bh0 由于连续梁的计算剪跨比大于广义剪跨比 连续梁的受剪承载力将反而略高于同跨度的简支梁的承载力 所以它们可以采用同一受剪承载力计算公式 返回 5 1 受均布荷载作用的矩形简支梁 截面尺寸 支承情况如图所示 均布荷载设计值q 90kN m 纵筋为热轧HRB335级钢筋 fy 300N mm2 混凝土强度等级为C20级 ft 1 1N mm2 fc 9 6N mm2 箍筋为热轧HPB235级钢筋 fyv 210N mm2 求 此梁需配置的箍筋 解 1 求支座边缘截面的剪力设计值 目录 5计算题 2 验算截面尺寸 3 验算是否需要计算配置箍筋 4 求配箍量 目录 目录 5 2 条件同 5 1 设箍筋配置为双肢 求 此梁需配置的弯起钢筋并验算全梁的承载力 解 1 求Vcs 2 求弯起钢筋的截面面积Vcb 目录 根据已配的纵筋 可将中间一根直径为22mm的钢筋弯起 则实有 3 验算全梁斜截面承载力 验算全梁斜截面承载力 主要是验算受力和配筋有突变的点 故本题只验算弯筋弯起点即可 如右图所示 该处的剪力设计值为 V 117000N 106154N不满足要求 目录 方案一 加密箍筋 重选 则实有 方案二 单独设置弯起钢筋 如图所示 可以在弯起点的位置焊接一根鸭筋 也可满足要求 具体计算过程略 目录 5 3 已知一矩形截面简支梁 荷载及支承情况如下图所示 截面尺寸b h 200mm 450mm h0 440mm 混凝土强度等级为C25级 ft 1 27N mm2 fc 11 9N mm2 箍筋为热轧HPB235级钢筋 fyv 210N mm2 求 此梁需配置的箍筋 解 1 求支座边缘截面剪力设计值 目录 2 验算截面尺寸 目录 所以 梁的左右两半区应按不同的公式计算受剪承载力 目录 目录 5 4 已知梁截面尺寸b h 250mm 650mm 荷载及支承情况如图所示 混凝土强度等级为C25 纵筋为HRB335级钢筋 箍筋为热轧HPB235级钢