08.受冲切构件承载力计算
混凝土结构基本原理 第九章 构件受冲切和局部受压性能

局部受压净面积 2a Ac Al
Flu 0.9c l fc Aln
局部受压时的计 算底面积
Fl
A
r
l
Ab 局部受压时的强度提高系数 Al
2b
z
A
五、混凝土构件局部受压性能
2. 不配附加钢筋的局部受压承载力
Ab的确定——原则是Ab和Al同心对称
b b b b b Al 2a a Fl Ab Al b b b Ab Ab Al Al Ab A
局部荷载或集中反力作 用面积形状的影响系数 Flu
V=uA 45º0.7V=0.7ftA
1.2 1 0.4 s min 0.5 s h0 2 4um
临界截面周长与板截面有 效高度之比的影响系数
h0/2
二、无抗冲切钢筋板的冲切性能
1. 抗冲切承载力
Ac
Ab= Al
r z
A
Ab= Al Al
aaa
2b
五、混凝土构件局部受压性能
3. 配置附加钢筋的局部受压承载力
承载力计算公式
混凝土强度等级不超过 C50,取1.0;为C80,取 0.85,其间线性插值
钢筋范围内混凝土核芯面积 (从最外侧间接钢筋的外表 面算起) Flu
Acor Al
Flu 0.9(c l fc 2lv v cor f y ) Aln
若不满足改变截面尺寸或加柱帽
若Fl 0.7 f tumh0 , 可不配置抗冲切钢筋
按承载力公式计算抗冲切钢筋的用 量,且应满足构造要求
四、抗冲切承载力计算公式应用
2.既有构件的承载力计算
0.7 f tum h0 Flu max 0.5 f tum h0 0.8 f yv Asvu , 或 0.5 f tum h0 0.8 f y Asbu sin
《混凝土结构设计规范》GB50010-2010修订概况

环境等级 一 二a 最大水胶比 0.60 0.55 最低强度等级 C20 C25 最大氯离子含量(%) 0.30 0.20 最大碱含量 (kg/m3) 不限制
二b
三a 三b
0.50(0.55)
0.45(0.50) 0.40
C30(C25)
C35(C30) C40
0.15
二b
三a
严寒和寒冷地区冬季水位变动区环境; 受除冰盐影响环境; 海风环境
盐渍土环境; 受除冰盐作用环境; 海岸环境 海水环境 受人为或自然的侵蚀性物质影响的环境
三b 四 五
◆干湿交替主要指室内潮湿、室外露天、地下水浸润、水位 交动的环境。由于水和氧的反复作用,容易引起钢筋锈蚀 和混凝土材料劣化。
◆非严寒和非寒冷地区与严寒和寒冷地区的区别主要在于无 冰冻。关于严寒和寒冷地区的定义,《民用建筑热工设计 规范》GB 50176-93规定如下:严寒地区:最冷月平均温 度低于或等于-10℃,日平均温度低于或等于5℃的天数不 少于145天的地区;寒冷地区:最冷月平均温度高于-10℃、 低于或等于0℃,日平均温度低于或等于5℃的天数不少于 90天且少于145天的地区。也可根据《建筑气象参数标准》 提供的参数确定所属气候区域。 ◆三类环境主要是指近海、盐渍土及使用除冰盐的环境。滨 海室外环境、盐渍土地区的地下结构、北方城市冬季依靠 喷洒盐水消除冰雪而对立交桥、周边结构及停车楼,都可 能造成钢筋腐蚀的影响。 ◆四类和五类环境的详细划分和耐久性设计方法不再列入本 规范,它们由有关的标准规范解决。
●结构的设计状况
设计状况是代表一定时段内实际情况的一组设计条件, 设计应做到在该组条件下结构不超越有关的极限状态。 《工程结构可靠性设计统一标准》GB50153-2008规定工 程结构设计时应区分下列设计状况: (1)持久设计状况。是指在结构使用过程中一定出现,且 持续期很长的设计状况,其持续期一般与设计使用年限 为同一数量级。持久设计状况适用于结构使用时的正常 情况。
《水工混凝土结构设计规范SL191-2008》宣贯要点

sk
Es
(30 c 0.07
d
te
)
SL/T191-96 和 SDJ20-78 均没有非杆件体系结构的裂缝宽度验算方法,08 规范适应工程需要, 在参考国外规范的基础上,提出了非杆件体系结构通过控制 钢筋应力 s 间接控制裂缝宽度的验算方法。 控制受拉钢筋的应力。一般情况下,按荷载标准值计算的受拉钢筋应力 σsk 宜符合下式规定:
8
六、正截面裂缝宽度控制验算
SL/T191-96 最大裂缝宽度 wmax 计算公式为: wmax = 1 2 3
sk
d 3c 0.10 Es te
与 SDJ20-78 相比,增加了混凝土保护层厚度 c 这一因素。工程设计表明, 当混凝土保护层厚度较大时, SL/T191-96 的裂缝宽度计算值比 SDJ20-78 偏大较 多, 会出现钢筋用量由裂缝宽度限制条件控制,比承载力所需钢筋用量增加很多 的情况。 关于裂缝计算公式,08 规范结合试验研究和工程实际,进行了以下几方面 的修正: 1 将 96 规范中的构件受力特征系数 1、 钢筋表面形状系数 2 和荷载长期
作用影响系数 3 简化整合成综合影响系数 。 受弯和偏心受压构件 =2.1; 偏心受拉构件 =2.4; 轴心受拉构件 =2.7。 2 配置带肋钢筋的矩形、T 形及 I 形截面受拉、受弯和偏心受压钢筋混凝
土构件,在荷载效应标准组合下的最大裂缝宽度 wmax(mm)可按下式计算:
wmax
3
Байду номын сангаас
二、环境类别划分
结构的耐久性要求及裂缝控制与结构所处环境条件有很大关系。SL/T191-96 将水工建筑物的环境类别划分为一至四类, 为了进一步将淡水水位变化区与海水 水位变化区、 淡水水下区与海水水下区等不同的侵蚀程度加以区分, SL191-2008 将环境类别划分为一至五类,以期更符合工程实际情况。 不同的环境条件类别,要求不同的耐久性设计。
钢筋混凝土受冲切构件承载力计算

0 y M unb,yay
Icy
③当考虑不同的荷载组合时 应取其中的较大值作为板柱节点受冲切承载力 计算用的等效集中反力设计值
与等效集中荷载 F1,eq 有关参数的计算: ①中柱 6
2h0
am
(
at 2
)2
a AB
aCD
at 2
0
1
1
1
2
3
hc h0 b h0
2h0 am
( at 2
)2
a AB
aCD
at 2
aCD at a AB
eg 0
0
1 1
2
3
1
hc h0 bc h0 / 2
③角柱处 (d)图:
Ic
h0 at3 12
h0
am
a
2 AB
h0
at
(
at 2
aAB )2
a AB
at2 2(am at )
aCD at a AB
eg
aCD
柱支承无梁楼板、无梁楼盖、水池顶盖、柱下独 立基础、无梁平板式片筏基础等
8.2 冲切破坏特征
1、冲切破坏的试验分类:
1)集中力的反力只沿板周边作用 2)集中力的反力满布板面
2、冲切破坏特征:
正截面裂缝较细,径向裂缝多而宽,无明显主裂缝,挠度较 小。破坏表现为柱头连同截锥体突然从余部错动般冲脱,并 在板的受拉面形成一圈撕开状裂痕,在挠度陡增时荷载骤降, 是一种脆性破坏。
8.3 影响冲切承载力的因素
1、材料性能
1)砼强度:冲切承载力
V
与
f
2/ cu
3
成正比,即
v
f 2/3 cu
楼板抗冲切验算公式

楼板抗冲切验算公式
楼板抗冲切验算公式是用于确定楼板的抗冲切能力的一种计算公式。
楼板作为建筑结构中的平面构件,承担着承载荷载和传递荷载的重要作用。
在设计楼板时,为了确保其在受到冲切力作用时不发生失稳和破坏,需要进行相应的验算。
抗冲切验算是通过计算楼板的抗冲切承载力与冲切力之间的关系来评估楼板的稳定性。
一般情况下,楼板受到的冲切力是由使用荷载和活载引起的。
为了满足结构的安全要求,需要确保楼板的抗冲切承载力大于受到的冲切力。
根据国家标准和规范,楼板抗冲切验算公式可以采用以下形式:
V = K × Q
其中,V表示楼板的抗冲切承载力,K为冲切系数,Q为受到的冲切力。
冲切系数K是通过研究得出的经验值,根据不同的楼板形式和材料特性有所差异。
冲切力Q可以根据具体的荷载计算公式进行确定,包括使用荷载和活载等。
需要注意的是,楼板抗冲切验算公式仅适用于规范范围内的常规情况,对于特殊情况或复杂结构的楼板设计,可能需要采用更复杂的计算方法。
因此,在实际设计中,应按照相关规范和标准进行具体的计算与验算。
总之,楼板抗冲切验算公式是一种用于评估楼板稳定性的计算方法,通过计算抗冲切承载力与冲切力之间的关系来确保楼板在受力时不发生失稳和破坏。
在实际设计中,需要根据具体情况选择合适的公式并遵循相关规范和标准进行计算。
冲切与局部承压承载力验算.

冲切与局部承压承载力验算请选择章节绪论第1章钢筋砼结构的力学性能第2章钢筋混凝土结构的基本计算原则第3章钢筋砼受弯构件的正截面强度第4章钢筋砼受弯构件的斜截面强度第5章钢筋混凝土梁承载能力校核与构造要求第6章钢筋混凝土受压构件承载能力计算第7章钢筋混凝土受扭及弯扭构件第8章钢筋混凝土受拉构件的强度第9章冲切与局部承压承载力验算第10章受弯构件的裂缝与变形验算第11章预应力混凝土的基本概念及其材料第12章预应力混凝土受弯构件的应力损失第13章预应力混凝土受弯构件的设计与计算第14章预应力混凝土简支梁设计第15章部分预应力混凝土受弯构件第一节冲切承载力计算一、概述二、无腹筋板的冲切承载能力计算三、有腹筋板的冲切承载能力计算四、矩形截面墩柱的扩大基础一、概述(一)破坏形态如图。
(二)构造措施1、采用增加板的厚度或柱顶加腋的方法,如图所示。
2、配置腹筋(箍筋和弯起钢筋)提高抗冲切能力。
如图所示。
3、腹筋配置要求(1)板的厚度不应小于150mm,板的厚度太小,腹筋无法设置;(2)箍筋直径不应小于8mm,其间距不应大于1/3h0。
箍筋应采用封闭式,并箍住架立钢筋;按计算所需的箍筋,应配置在冲切破坏锥体范围内,此外,应以等直径和等间距的箍筋自冲切破坏斜截面向外延伸配置在不小于0.5h0范围内(每侧布设箍筋的长度≥1.5h0)。
(3)弯起钢筋直径不应小于12mm,弯起角根据板的厚度采用30~45度,每一方向不应少于五根;弯起钢筋的倾斜段应与冲切破坏斜截面相交,其交点应在离集中反力作用面积周边以外1/2h~2/3h范围内。
二、无腹筋板的冲切承载能力计算(一)计算简图计算简图如图所示。
(二)基本公式k为修正系数,取k=0.7,代入前式,并考虑截面高度尺寸效应,得无腹筋板抗冲切承载力计算基本公式:(三)计算方法已知板面荷载设计值,板的厚度,柱截面尺寸,混凝土强度等级,验算冲切承载能力,可按下列步骤进行: 1.求冲切力Fld 2.按式计算 3.代入式进行抗冲切验算。
08受冲切构件承载力计算【精选】

8.2 冲切破坏承载力计算
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第八章 钢筋混凝土受冲切构件承载力
8.2 冲切破坏承载力计算
7
第八章 钢筋混凝土受冲切构件承载力
三、柱帽的设计
混凝土板柱连接处也可采用设置柱帽的办法来提高抗冲切承载 力。柱帽通常做成如图所示的3种型式,其中无顶板柱帽用于板面荷 载较小的情形;折线形柱帽和有顶板柱帽用于板面荷载较大的情形, 前者从板到柱的传力过程更为平缓,后者则施工较为方便。
式中 Fl—— 冲切剪力设计值; βh—— 截面高度影响系数:当h≤800mm时,取βh=1.0, 当h≥2000mm时,取βh=0.9,其间按线性内插法取用;
ft—— 混凝土轴心抗拉强度设计值; σpc,m—— 临界截面周长上两个方向砼有效预压应力按长度的加权
平均值,其值宜控制在1.0~3.5N/mm2范围内,未配预
寸的比值,βs不宜大于4,当βs <2时,取βs =2,当面 积为圆形时,取βs =2;
αs—— 板柱结构中柱类型的影响系数,对中柱,取αs=40,对 边柱,取αs=30,对角柱,取αs=20。
8.2 冲切破坏承载力计算
4
第八章 钢筋混凝土受冲切构件承载力
二、抗冲切配筋设计
当抗冲切承载力不满足上式要求时,可在柱周板内配置抗剪钢筋, 以提高其抗冲切能力。但从控制使用阶段剪切变形及裂缝考虑,其提 高程度应予限制,因此,我国规范要求抗冲切截面应符合下列条件:
弯起钢筋可由一排或两排组成,其弯起角可根据板厚在30°~ 45°之间选取;弯起钢筋的倾斜段应与冲切破坏锥面相交,其交点 应在离局部荷载或集中反力作用面积周边以外(1/2~2/3h的范围内; 弯起钢筋直径不宜小于12mm,且每一方向不宜少于3根。
配置箍筋或弯起钢筋后,尚应对原冲切破坏锥体以外的截面进 行冲切承载力验算,验算方法同前,但需取冲切破坏锥体以外0.5h0 处的最不利周长。若验算不满足要求,需对相应斜截面进行配筋计 算和排布,直到各处抗冲切能力均满足要求为止。
钢筋混凝土受冲切构件承载力计算

钢筋混凝土受冲切构件 承载力计算
精选
1
8.1 概述
1、剪切破坏:
剪切破坏面贯穿构件的整个宽度,几何 上呈柱面。如普通梁和单向板的剪切破坏。
2、冲切破坏:
斜裂破坏面围绕集
中荷载区域形成大致
呈空间回转截锥面或
喇叭状时的破坏。它
是钢筋混凝土双向板
在集中荷载作用下特
有的一种剪切破坏形
式。
精选
2
3、常见的钢筋混凝土受冲切构件:
3 t
12
h
0
a
m
a
2 AB
a AB
a
2 t
2(am at)
a CD a t a AB
e g a CD
hc 2
h
0
a
t
(
at 2
a AB ) 2
0 1 1 2
1 hc h0 / 2
3 b 精c 选 h 0 / 2
16
[例8-2] 已知一无梁楼盖柱距5m,板厚160mm,砼:C20, 楼面竖向均布活荷载标准值7.8kN/m2 试验算中柱柱帽上缘 处楼板的抗冲切承载力。
un,bmax
M a 0x un,bx x Icx
M a 0y un,by y Icy
③当考虑不同的荷载组合时 应取其中的较大值作为板柱节点受冲切承载力 计算用的等效集中反力设计值
精选
11
精选
12
与等效集中荷载 F1,eq 有关参数的计算: 中柱 (a)图:
Ic
h
0
a
3 t
6
a AB a CD
精选
4
8.3 影响冲切承载力的因素
1、材料性能
1)砼强度:冲切承载力
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Fl≤(0.7βhft+0.15σpc,m)ηumh0
式中的系数η,应按下列两个公式计算,并取其中较小值:
η1=0.4+(1.2/βs)
η2=0.5+(αsh0/4um)
8.2 冲切破坏承载力计算 2
第八章 钢筋混凝土受冲切构件承载力
8.2 冲切破坏承载力计算
3
第八章 钢筋混凝土受冲切构件承载力
8.2 冲切破坏承载力计算 4
第八章 钢筋混凝土受冲切构件承载力
二、抗冲切配筋设计
当抗冲切承载力不满足上式要求时,可在柱周板内配置抗剪钢筋, 以提高其抗冲切能力。但从控制使用阶段剪切变形及裂缝考虑,其提 高程度应予限制,因此,我国规范要求抗冲切截面应符合下列条件:
Fl≤1.05ftηumh0
所需配筋面积可根据下列公式确定:
8.2 冲切破坏承载力计算
8
第八章 钢筋混凝土受冲切构件承载力
设置柱帽,除可加大板柱连接面减小剪应力外,还能减小板的 计算跨度因而减小其纵筋用量和跨中挠度。至于柱帽自身的抗弯承 载力,如按下图所示的构造要Fl—— 冲切剪力设计值; βh—— 截面高度影响系数:当h≤800mm时,取βh=1.0, 当h≥2000mm时,取βh=0.9,其间按线性内插法取用; ft—— 混凝土轴心抗拉强度设计值; σpc,m—— 临界截面周长上两个方向砼有效预压应力按长度的加权 平均值,其值宜控制在1.0~3.5N/mm2范围内,未配预 应力筋的σpc,m= 0。 um —— 临界截面的周长:距离局部荷载或集中反力作用面积周 边h0/2处板垂直截面的最不利周长; h 0—— 截面有效高度,取两个配筋方向的截面有效高度平均值 η1 —— 局部荷载或集中反力作用面积形状的影响系数; η2 —— 临界截面周长与板截面有效高度之比的影响系数; βs —— 局部荷载或集中反力作用面积为矩形时的长边与短边尺 寸的比值,βs不宜大于4,当βs <2时,取βs =2,当面 积为圆形时,取βs =2; αs—— 板柱结构中柱类型的影响系数,对中柱,取αs=40,对 边柱,取αs=30,对角柱,取αs=20。
α——弯起钢筋对板面的倾角。
8.2 冲切破坏承载力计算 5
第八章 钢筋混凝土受冲切构件承载力
为保证抗剪钢筋有效地发挥作用,规范规定板的厚度不应小于 150mm,同时提出应符合下列配筋构造要求: 按计算所需箍筋应配置在冲切破坏锥体范围内,此外,尚应按 相同的箍筋直径和间距向外延伸配置在不小于0.5h0的范围内;箍筋 宜为封闭式,并应箍住架立钢筋,箍筋直径不应小于6mm,其间距不 应大于h0/3。 弯起钢筋可由一排或两排组成,其弯起角可根据板厚在30°~ 45°之间选取;弯起钢筋的倾斜段应与冲切破坏锥面相交,其交点 应在离局部荷载或集中反力作用面积周边以外(1/2~2/3h的范围内; 弯起钢筋直径不宜小于12mm,且每一方向不宜少于3根。
当配置箍筋时,
Fl≤(0.35ft+0.15σpc,m)ηumh0+0.8fyvAsvu
当配置弯起钢筋时,
Fl≤(0.35ft+0.15σpc,m)ηumh0+0.8fyAsbusinα
式中 Asvu——与45°倾斜的冲切破坏锥面相交的全部箍筋截面面积;
Asbu——与45°倾斜的冲切破坏锥面相交的全部弯起钢筋截面面积
第八章 钢筋混凝土受冲切构件承载力
第八章 钢筋混凝土受冲切构件承载力
8.1冲切破坏特征及影响因素
冲切是指钢筋混凝土板式构件在集中力(局部荷载)作用 下的受力状态,其破坏面为一锥体面。 冲切破坏特征:沿45°锥体冲坏。 影响板抗冲切承载力的主要因素有: 1、混凝土强度 2、纵向配筋量 3、板柱尺寸
4、板柱形状
配置箍筋或弯起钢筋后,尚应对原冲切破坏锥体以外的截面进 行冲切承载力验算,验算方法同前,但需取冲切破坏锥体以外0.5h0 处的最不利周长。若验算不满足要求,需对相应斜截面进行配筋计 算和排布,直到各处抗冲切能力均满足要求为止。
8.2 冲切破坏承载力计算 6
第八章 钢筋混凝土受冲切构件承载力
8.2 冲切破坏承载力计算
5、荷载或反力分布
8.1 冲切破坏特征及影响因素 1
第八章 钢筋混凝土受冲切构件承载力
8.2 受冲切承载力计算 一、无腹筋板的抗冲切验算
为了防止沿某一空间锥面发生冲切破坏,就必须保证该面 底部处的总剪力不大于该面的抗冲切承载力。对在局部荷载或 集中反力作用下,不配置箍筋、弯起钢筋或任何其他形式抗冲 切钢筋(也称为腹筋)的钢筋混凝土板(见下图示),规范作了如 下规定:
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第八章 钢筋混凝土受冲切构件承载力
三、柱帽的设计
混凝土板柱连接处也可采用设置柱帽的办法来提高抗冲切承载 力。柱帽通常做成如图所示的3种型式,其中无顶板柱帽用于板面荷 载较小的情形;折线形柱帽和有顶板柱帽用于板面荷载较大的情形, 前者从板到柱的传力过程更为平缓,后者则施工较为方便。
当柱帽的倾斜坡度及尺寸比例按图所示确定时,柱帽本身一般不 存在冲切问题,但柱帽上边缘处楼板仍需进行抗冲切验算。验算方法 同前述无腹筋板,只需将其中柱尺寸改为柱帽上缘处尺寸即可