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受弯构件斜截面计算受弯构件的斜截面计算是结构工程中非常重要的一部分,主要用于评估梁或类似构件在剪力和弯矩共同作用下的承载能力。斜截面破坏通常表现为斜裂缝的出现和发展,最终可能导致构件失效。因此,合理进行斜截面设计和计算对于确保结构安全至关重要。
斜截面破坏的主要形式斜截面破坏主要包括三种类型:剪压破坏、斜拉破坏和斜压破坏。1.剪压破坏:这是最常见的破坏形式,发生在剪力和弯矩共同作用区域。斜裂缝形成后,剪压区的混凝土承受主要荷载,当其强度不足时发生破坏。2.斜拉破坏:由于配箍率过低或剪跨比过大,斜裂缝迅速扩展至构件底部,导致脆性破坏。3.斜压破坏:当剪力较大而箍筋过多时,混凝土被斜向压碎,表现为混凝土棱柱体的破坏。
斜截面抗剪承载力计算斜截面抗剪承载力由混凝土和箍筋(或弯起钢筋)共同提供。计算公式一般包括以下两部分:1.混凝土的抗剪能力:取决于剪跨比、混凝土强度以及截面尺寸等因素。规范中通常通过试验数据给出经验公式。2.箍筋的抗剪能力:箍筋能够有效限制斜裂缝的发展,其贡献与箍筋面积、间距、屈服强度等参数有关。
设计步骤1.根据构件的几何尺寸、材料强度及荷载条件,确定剪力设计值。2.判断是否需要配置箍筋。如果混凝土本身的抗剪能力满足要求,则可不设置箍筋;否则需配置适量箍筋。3.验算箍筋的最大间距和最小直径,以保证构造要求。4.对特殊部位(如支座附近)进行局部加强设计。
总之,斜截面计算的核心在于平衡经济性和安全性,既要避免过度设计造成浪费装饰工程施工现场临时用电安全交底,又要防止因设计不足引发破坏。这一过程需要结合理论分析、规范要求和实践经验综合考虑。
4.2.3受弯构件斜截面计算(1/)
无腹筋受弯构件斜截面计算
受弯构件斜截面破坏形式、特点
同时有箍筋和弯起筋的斜截面计算
1.矩形、T形和工形截面的一般受弯构件:
2.集中荷载作用下的独立梁:
4.2钢筋混凝土受弯构件(2/5)
4.2.3受弯构件斜截面计算(1/)
4.2钢筋混凝土受弯构件(2/5)
4.2.3受弯构件斜截面计算(1/)
在满足正截面抗弯承载力的条件下,依据抵抗弯矩图(材料图),确定纵向钢筋的“充分利用点”和“理论截断点”。再按规范的要求,确定实际弯起点和实际截断点;拉区钢筋不宜截断。
4.2钢筋混凝土受弯构件(2/5)
4.2.3受弯构件斜截面计算(1/)
箍筋和弯起筋间距符合构造要求;弯起筋锚固长度:受拉区不小于20d,受压区不小于10d,光圆钢筋设弯钩梁底两侧钢筋不弯起;鸭筋(吊筋)必须将两端锚固在受压区,不得采用浮筋
4.2钢筋混凝土受弯构件(2/5)
4.2.3受弯构件斜截面计算(1/)
2.纵向钢筋的截断和锚固
为使钢筋可靠锚固在混凝土中充分发挥抗拉作用,而在伸入支座时保持的一定长度,称锚固长度
4.2钢筋混凝土受弯构件(2/5)
4.2.3受弯构件斜截面计算(1/)
4.2钢筋混凝土受弯构件(2/5)
4.2.4受弯构件的变形(1/)
4.2.4受弯构件的变形、裂缝和耐久性
纵筋配筋率 配筋率越大,裂缝宽度越小纵筋直径 直径越小,数量越多,裂缝越小纵筋表面形状变形钢筋比光圆粘结力大,裂缝小保护层厚度保护层越厚,裂缝宽度越大
三、混凝土结构的耐久性
耐久性是指结构在预定设计工作寿命期内,在正常维护条件下,不需要进行大修和加固满足,而满足正常使用和安全功能要求的能力。
1.影响混凝土结构耐久性的因素
内部因素:混凝土强度、渗透性、保护层厚度、水泥品种、标号和用量、外加剂,等
外部因素:环境温度、湿度、CO2含量侵蚀性介质,等
4.2钢筋混凝土受弯构件(2/5)
4.2.4受弯构件的变形(1/)
嘉裕关-结构梁腐蚀破坏
4.2钢筋混凝土受弯构件(2/5)
4.2.4受弯构件的变形(1/)
混凝土结构的耐久性与结构工作的环境有密切关系。同一结构在强腐蚀环境中要比一般大气环境中的使用寿命短。对于不同环境,可以采取不同措施来保证结构使用寿命。如在恶劣环境,一味增加混凝土保护层是不经济的,效果也不一定好。可在构件表面采用防护涂层。
4.2钢筋混凝土受弯构件(2/5)
4.2.4受弯构件的变形(1/)
为保证耐久性和钢筋的粘结力,对一、二、三类环境一般建筑结构(设计工作寿命50年),《规范》规定了最小混凝土保护层厚度。对四、五类环境种的建筑结构,应按专门规定考虑。当对结构设计工作寿命有更高要求时(100年),混凝土保护层厚度应乘以1.4或采用表面防护,定期维修等措施。
耐久性的另一个重要方面是混凝土密实性,因为密实性好对延缓混凝土的碳化和钢筋锈蚀有很大作用。提高混凝土密实性主要是减小水灰比和保证水泥用量。若混凝土种氯离子含量过大,则会对钢筋锈蚀有恶劣影响。
城市管理执法装备配备指导标准(试行)(建办督[2020]34号 住房和城乡建设部办公厅2020年7月3日)4.2钢筋混凝土受弯构件(2/5)
4.2.4受弯构件的变形(1/)
对于结构中使用环境较差的构件,宜设计成可更换或易更换的构件。对于暴露在侵蚀性环境中的结构和构件,宜采用带肋环氧涂层钢筋,预应力钢筋应有防护措施。采用有利提高耐久性的高强混凝土。
《规范》根据结构构件所处环境类别,钢筋种类对腐蚀的敏感性,以及荷载作用时间,将裂缝控制分为三个等级。
防止受弯构件斜截面破坏的构造要求
sjg 58-2019 房屋建筑工程招标投标建筑信息模型技术应用标准受弯构件的变形、裂缝和耐久性
材料图、充分利用点、实际截断点