沖切與局部承壓承載力驗(yàn)算

1、沖切與局部承壓承載力驗(yàn)算請(qǐng)選擇章節(jié)緒論第 1 章 鋼筋砼結(jié)構(gòu)的力學(xué)性能 第 2 章 鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的基本計(jì)算原則 第 3 章 鋼筋砼受彎構(gòu)件的正截面強(qiáng)度 第 4 章 鋼筋砼受彎構(gòu)件的斜截面強(qiáng)度 第 5 章 鋼筋混凝土梁承載能力校核與構(gòu)造要求 第 6 章 鋼筋混凝土受壓構(gòu)件承載能力計(jì)算 第 7 章 鋼筋混凝土受扭及彎扭構(gòu)件 第 8 章 鋼筋混凝土受拉構(gòu)件的強(qiáng)度 第 9 章 沖切與局部承壓承載力驗(yàn)算 第 10 章 受彎構(gòu)件的裂縫與變形驗(yàn)算 第 11 章 預(yù)應(yīng)力混凝土的基本概念及其材料 第 12 章 預(yù)應(yīng)力混凝土受彎構(gòu)件的應(yīng)力損失 第 13 章 預(yù)應(yīng)力混凝土受彎構(gòu)件的設(shè)計(jì)與計(jì)算 第 14 章 預(yù)應(yīng)力

2、混凝土簡(jiǎn)支梁設(shè)計(jì) 第 15 章 部分預(yù)應(yīng)力混凝土受彎構(gòu)件第一節(jié) 沖切承載力計(jì)算一、概述 二、無(wú)腹筋板的沖切承載能力計(jì)算三、有腹筋板的沖切承載能力計(jì)算 四、矩形截面墩柱的擴(kuò)大基礎(chǔ)一、概述（一）破壞形態(tài)如圖。（二）構(gòu)造措施1、采用增加板的厚度或柱頂加腋的方法，如圖所示。2、配置腹筋（箍筋和彎起鋼筋）提高抗沖切能力。如圖所示。3、腹筋配置要求（1）板的厚度不應(yīng)小于150mm板的厚度太小，腹筋無(wú)法設(shè)置；（2）箍筋直徑不應(yīng)小于8mm其間距不應(yīng)大于1/3h0。箍筋應(yīng)采用封閉 式，并箍住架立鋼筋；按計(jì)算所需的箍筋，應(yīng)配置在沖切破壞錐體范圍內(nèi)，此外，應(yīng)以等直徑和等間距的箍筋自沖切破壞斜截面向外延伸配置在不小于

3、0.5h0范圍內(nèi)（每側(cè)布設(shè)箍筋的長(zhǎng)度1.5h0）。（3）彎起鋼筋直徑不應(yīng)小于12mm彎起角根據(jù)板的厚度采用3045度，每一方向不應(yīng)少于五根；彎起鋼筋的傾斜段應(yīng)與沖切破壞斜截面相交，其交點(diǎn)應(yīng)在離集中反力作用面積周邊以外1/2h2/3h范圍內(nèi)。二、無(wú)腹筋板的沖切承載能力計(jì)算（一）計(jì)算簡(jiǎn)圖計(jì)算簡(jiǎn)圖如圖所示。（二）基本公式k為修正系數(shù)，取k = 0.7,代入前式，并考慮截面高度尺寸效應(yīng)，得 無(wú)腹筋板抗沖切承載力計(jì)算基本公式：（三）計(jì)算方法已知板面荷載設(shè)計(jì)值，板的厚度，柱截面尺寸，混凝土強(qiáng)度等級(jí)，驗(yàn)算沖切承載能力，可按下列步驟進(jìn)行： 1. 求沖切力 Fld 2. 按式計(jì)算 3. 代入式 進(jìn)行抗沖切驗(yàn)算。

4、三、有腹筋板的沖切承載能力計(jì)算（ 一 ） 截面限制條件配置腹筋時(shí)，板的截面限制條件為（二）配箍筋板沖切承載能力計(jì)算公橋規(guī)規(guī)定混凝土承擔(dān)的沖切力為不配箍筋時(shí)混凝土抗沖切力的一半，其余部分由箍筋承擔(dān)。因此，配置箍筋的板的沖切承載能力計(jì)算基本公式為：當(dāng)已知板面荷載設(shè)計(jì)值，板的厚度，混凝土和鋼筋等級(jí)，可按下列步驟計(jì)算箍筋截面面積：1. 計(jì)算沖切力；2. 驗(yàn)算沖切力；3. 驗(yàn)算截面限制條件；4. 計(jì)算全部箍筋截面面積；5. 選定箍筋肢數(shù)（n）和直徑d,計(jì)算沖切面每側(cè)箍筋間距，（三）彎起鋼筋抗沖切承載能力計(jì)算當(dāng)配置彎起鋼筋時(shí)，板的抗沖切能力由混凝土和彎起鋼筋兩部分組成。同樣取不配抗沖切鋼筋時(shí)混凝土抗沖切能

5、力的一半，其余由彎起鋼筋承擔(dān)，沖切承載能力基本公式為已知板荷載設(shè)計(jì)值，板的厚度，混凝土和鋼筋等級(jí)時(shí)，可按下列步驟計(jì)算彎起鋼筋面積：1. 計(jì)算沖切力；2. 驗(yàn)算沖切力；3. 驗(yàn)算截面限制條件；4. 計(jì)算全部彎起鋼筋截面面積；5. 計(jì)算沖切面每側(cè)彎起鋼筋截面面積： 四、矩形截面墩柱的擴(kuò)大基礎(chǔ) （spread foundations）基礎(chǔ)的沖切破壞見如圖。計(jì)算基礎(chǔ)的受沖切承載力時(shí)，沖切破壞錐體可取自柱邊和變階處向下作線與底板鋼筋相交處，垂直向下交于基礎(chǔ)底面的范圍，如圖 9-6 所示?？箾_切承載力可按下列公式計(jì)算第二節(jié) 局部承壓破壞機(jī)理一、局部承壓二、破壞形態(tài)和破壞機(jī)理 三、防止局部承壓破壞的措施一、

6、局部承壓局部承壓（ local compression ）是指構(gòu)件受力表面，僅有部分面積來(lái)承受壓力的受力狀態(tài)，如圖所示。局部承壓時(shí)，在局部受壓面上產(chǎn)生較大的縱向（ x 向）壓應(yīng)力，隨著離開局部受壓面，該壓應(yīng)力逐漸擴(kuò)散到整個(gè)截面上，變成均勻受壓，這個(gè)局部受壓區(qū)段的長(zhǎng)度約等于構(gòu)件截面的高度ho在此區(qū)段上，還發(fā)生橫向應(yīng)力。縱向力和橫向力的分布如圖所示。在靠近局部受壓面附近，為橫向拉力，此應(yīng)力會(huì)使混凝土在局部承壓時(shí)發(fā)生縱向裂縫而導(dǎo)致縱向劈裂破壞。二、破壞形態(tài)和破壞機(jī)理對(duì)于混凝土局部承壓的破壞形態(tài)，國(guó)內(nèi)外進(jìn)行了大量的混凝土局部承壓試件的研究。研究表明，混凝土局部承壓的破壞形態(tài)主要與Ac/A（Ac為局部承

7、壓面積，A為試件截面面積）以及Ac在底面積上的 位置有關(guān)。對(duì)于 Ac 對(duì)稱布置于底面上的軸心局部承壓，其破壞形態(tài)主要有三 種：1 .先開裂后破壞。當(dāng)試件截面面積與局部承壓面積比較接近（一般在A/Ac<9）,到達(dá)破壞荷載的50%90%時(shí)，試件某一側(cè)面首先出現(xiàn)縱向裂縫。隨著荷載增加，裂 縫逐漸延伸，其它側(cè)面也相繼出現(xiàn)類似裂縫。最后承壓面下的混凝土被沖切出 一個(gè)楔形體，如圖，試件被劈成數(shù)塊而發(fā)生劈裂破壞。2、一開裂即破壞。當(dāng)試件截面面積與局部承壓面積相比較大時(shí)（一般93、局部混凝土下陷。當(dāng)試件的截面面積與局部承壓面積相比很大（一般 A/Ac>36）時(shí)，在 試件整體破壞前，局部承壓面下的混

8、凝土先局部下陷，沿局部承壓面四周的混凝土出現(xiàn)剪切破壞，但此時(shí)外圍混凝土尚未劈裂，荷載還可繼續(xù)增加，直至外圍混凝土被劈成數(shù)塊而最終破壞。關(guān)于混凝土局部承壓的工作機(jī)理，國(guó)內(nèi)外學(xué)者提出過許多看法，主要有兩種理論：1、套箍理論這個(gè)理論認(rèn)為，局部承壓區(qū)的混凝土可看作是承受側(cè)壓力作用的混凝土芯塊。當(dāng)局部荷載作用增大時(shí)，受擠壓的混凝土向外膨脹，周圍混凝土起著套箍作用而阻止其橫向膨脹，因此，擠壓區(qū)混凝土處于三向受壓狀態(tài)，提高了芯塊混凝土的抗壓強(qiáng)度。當(dāng)周圍混凝土環(huán)向拉應(yīng)力達(dá)到抗拉極限強(qiáng)度時(shí)，試件即告破壞，其受力模型如圖所示。2、剪切理論在局部荷載作用下，局部承壓區(qū)的受力特性，猶如一個(gè)帶多根拉桿的拱，如圖。緊靠承

9、壓板下面的混凝土，即位于拉桿拱頂部的混凝土，處于三向受壓狀態(tài)，故抗壓強(qiáng)度明顯提高。距承壓板較遠(yuǎn)的混凝土，即位于拉桿拱拉桿部位的混凝土承受橫向拉力。當(dāng)局部承壓荷載達(dá)到開裂荷載時(shí)，部分拉桿由于局部承壓區(qū)中橫向拉應(yīng)力大于混凝土極限抗拉強(qiáng)度而斷裂，從而產(chǎn)生局部縱向裂縫，此時(shí)尚未形成破壞機(jī)構(gòu)，如圖。隨著荷載繼續(xù)增加，更多的拉桿被拉斷，裂縫進(jìn)一步增多和延伸，內(nèi)力進(jìn)一步重分配。當(dāng)達(dá)到破壞荷載時(shí)，承壓板下的混凝土在剪壓作用下形成楔形體，產(chǎn)生剪切滑移面，楔形體的劈裂最終導(dǎo)致拱機(jī)構(gòu)破壞，如圖。/edit/UploadFile/2007540435521.swf三、防止局部承壓破壞的措施(1) 設(shè)置墊板(或墊塊)。

10、設(shè)置墊板的目的是擴(kuò)大局部承壓面積，減小局部壓應(yīng)力，從而防止局部受壓區(qū)內(nèi)混凝土受壓破壞。墊板(或墊塊)應(yīng)具有足夠的剛度，保證局部壓力均勻地傳遞。(2) 配置間接鋼筋。在局部壓力作用下，局部受壓區(qū)段，產(chǎn)生橫向拉應(yīng)力，當(dāng)拉應(yīng)力超過混凝土抗拉強(qiáng)度時(shí)，出現(xiàn)縱向裂縫，裂縫一旦出現(xiàn)，“套筒”作用大大減小。為了限制縱向裂縫的出現(xiàn)和展開，增加“套筒”作用，在局部受壓區(qū)段內(nèi)可配置間接鋼筋。間接鋼筋形式，如圖。第三節(jié) 混凝土局部承壓強(qiáng)度提高系數(shù)一、混凝土局部承壓提高系數(shù) B 公橋規(guī)規(guī)定B按下式計(jì)算：其中，Ab、 Al 如圖確定。二、配置間接鋼筋的混凝土局部承壓強(qiáng)度提高系數(shù)在實(shí)際工程中，遇到混凝土局部承壓時(shí)，一般都要求在局部承壓區(qū)段范圍內(nèi)配置間接鋼筋。間接鋼筋體積配筋率按下列公式計(jì)算：1. 當(dāng)間接鋼筋為方格網(wǎng)時(shí)：2. 當(dāng)間接鋼筋為螺旋筋時(shí)：公橋規(guī)規(guī)定按下式計(jì)算第四節(jié) 局部承壓區(qū)的計(jì)算一、局部受壓區(qū)的截面尺寸配置間接