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《钢筋混凝土深梁、短梁和浅梁的受剪承载力分析及设计建议》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在学术论文-天天文库。
1、第19卷 第2期郑州工业大学学报Vol119No121998年 6月JournalofZhengzhouUniversityofTechnologyJun11998钢筋混凝土深梁、短梁和浅梁的受剪3承载力分析及设计建议刘立新蔡耀东陈 萌(郑州工业大学土建系)(河南省建筑职工大学,郑州,450003)(郑州工业大学土建系)摘 要 密切配合我国混凝土结构设计规范修订的需要,较详细地分析了钢筋混凝土深梁、短梁和浅梁受剪破坏特点及影响受剪承载力的主要因素。在桁架—拱受力模型分析的基础上利用我国剪切专题组和国外学者试验数据并
2、结合高强混凝土发展的需要,给出了用混凝土抗拉强度ft表示的钢筋混凝土深梁、短梁和浅梁受剪承载力计算公式,供规范修订参考。关键词 剪切;桁架—拱模型;深梁中图分类号 TU375111 概述钢筋混凝土深梁、短梁和浅梁受剪承载力计算的衔接问题一直是我国混凝土结构设计规范科研力求解决而尚未较好解决的课题之一。深梁一般是指跨高比L/h≤2的简支梁或L/h≤215的连续梁,其受力模型可比拟为一变截面的拉杆拱;浅梁一般是指L/h≥5的梁,其受力模型可比拟为桁架;短梁是指跨高比介于深梁和浅梁之间,即L/h=2(2.5)～5的梁。我
3、国现行混疑土结构设计规范GBJ10-89中深梁和浅梁受剪承载力计算公式分别[1]为深梁(不区分集中荷载或均布荷载):V≤0.12[1+22(ρ+ρsh)]fcbh(1)式中fc为混凝土轴心抗压强度,b、h分别为梁截面的宽度和高度,ρ为梁底部纵向受拉钢筋的配筋率ρ=As/bh,ρsh为水平腹筋的配筋率ρsh=Ash/bsv,其中sv为水平腹筋的间距,Ash为sv范围内水平腹筋的截面面积。浅梁在均布荷载作用下:AsvV≤0.07fcbh0+1.5fyvh0(2)s浅梁在集中荷载作用下:0.2AsvV≤fcbh0+1.2
4、5fyvh0(1.4≤λ≤3)(3)λ+1.5s以上两式中h0为截面的有效高度,fyv和s分别为竖向腹筋的抗拉强度设计值和竖向腹筋3国家自然科学基金(59478022)和河南省自然科学基金(984043000)资助课题 收稿日期:1998-02-18 第一作者 男 1947年10月生 硕士学位 教授©1995-2005TsinghuaTongfangOpticalDiscCo.,Ltd.Allrightsreserved.2 郑 州 工 业 大 学 学 报 1998年的间距,λ为剪跨比。从(
5、1)～(3)式可见深梁受剪承载力计算公式中水平腹筋和纵筋起较大作用,不考虑竖向腹筋有作用,在浅梁受剪承载力计算公式中竖向腹筋起较大作用,不考虑水平腹筋和纵筋的作用,这为短梁设计计算带来了困难,因而我国现行规范中尚未列入短梁受剪承载力的计算公式。为解决深梁、短梁和浅梁受剪承载力计算的衔接问题,国内众多学者进行了较多研[2,3]究。其中文献[3]从深梁、短梁和浅梁的受力机理分析中提出了钢筋混疑土梁受剪的桁架—拱受力模型,推导出适用于深梁、短梁和浅梁受剪承载力计算的统一公式。在集中荷载作用下:2A0.33λsvV≤fcb
6、h0+·fyvh00.8+1.7λ1.42+1.03λs0.23Asv+·fyvh0(4)6.5λ-0.35sv在均布荷载作用下:2A1(L/h)svV≤fcbh0+·fyvh02.42+1.29L/h22.72+4.12L/hs0.94Asv+·fyvh0(5)6.64L/h-1.43sv以上两式与国内外试验结果等符合良好,也较好地反映了深梁、短梁和浅梁的受力特点。从(4)、(5)式中可以看出,随着剪跨比或跨高比的减小,混凝土的作用增大、坚向腹筋的作用减小,水平腹筋的作用增大,这些特点都是与大量试验结果相吻合的。
7、当为深梁时,跨高比L/h减小,剪跨比λ也减小,竖向腹筋的作用已很小可以忽略,因此深梁的受剪承载力可由混凝土作用项和水平腹筋作用项的二项式表示;当为浅梁时,跨高比L/h增大且一般不配置水平腹筋,因此浅梁的受剪承力可由混凝土作用项和竖向腹筋作用项的二项式表示;而对于短梁,竖向腹筋和水平腹筋的作用均不可忽略,其受剪承载力应由三项式表示。由于桁架—拱模型能较好地解决深梁、短梁和浅梁受剪承载力计算的衔接问题,已被我国规范修订组采用为对受剪机理解释的模型,要求在此基础上进行简化提出可供规范修订采用的实用公式。随着高强混凝土的日
8、益广泛使用,我国混凝土结构设计规范在此次修订时已将混凝土强度等级扩大到C80,即扩展到高强混凝土的范围。试验结果表明,在高强混凝土范围内混凝土的抗剪强度与fc的符合程度不够好而与混凝土的抗拉强度ft符合较好,因而为适应高强混凝土的特点并与国际惯例接轨,此次规范修订时拟采用ft来表示混凝土的抗剪作用。混凝土的抗拉强度与抗压强度呈非线性关系,表1为现行混凝土结构
