砌体结构中挑梁斜截面受剪承载力分析.pdf

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1、砌体结构中挑梁斜截面受剪承载力分析吴康振，李丽，冀鸿飞(西华大学建筑与土木工程学院，四川成都610039)摘要：在砌体结构设计，施工过程中经常遇到挑梁结构，由于其特殊性，所以挑梁的质量问题对整个结构设计构成了很大的隐患。特别是用户使用原因，而且也存在一定的不确定性。所以很容易出现问题。砌体结构挑梁主要有三种破坏形式。本文通过一个工程实例，对挑梁的斜截面计算，对悬挑的剪切破坏及其斜截面的配筋问题做出了分析。着重分析挑梁剪切破坏及其斜截面配筋的问题。关键词：挑梁；斜截面；抗剪；弯起钢筋中图分类号：TU3l文献标识码：B文章编

2、号：1672—4011(2011)01—0041—02砌体结构中挑梁的破坏形式(1)挑梁的倾覆破坏。当挑梁埋人段的砌体强度较高且埋入段长较短，则可能在挑梁尾端处的砌体中产生阶梯形斜裂缝。如挑梁的砌入段斜裂缝范围内的砌体及其他上部荷载不足以抵抗挑梁的倾覆力矩，此裂缝继续发展，直至跳梁产生倾覆破坏。(2)挑梁下局部受压破坏。当挑梁埋入段的砌体强度较低且埋入段较长，在斜裂缝发展的同时，下截面的裂缝也在延伸，使挑梁下砌体受压区的长度减小、砌体压应力增大。若压应力超过砌体的局部抗压强度，则挑梁下的砌体将发生局部受压破坏。(3)悬跳

3、梁弯曲破坏或剪切破坏。挑梁由于正截面受弯承载力或斜截面的受剪承载力不足引起的弯曲破坏或剪切破坏。挑梁的承载力验算。对于上述砌体结构中的悬臂梁需要对其挑梁的承载力进行验算。首先是抗倾覆验算，砌体墙中钢筋混凝土挑梁的抗倾覆应按下式验算M。≤』If，，式中M。代表挑梁的荷载设计值对计算倾覆点产生的倾覆力矩。肘，代表挑梁抗倾覆力矩的设计值。挑选梁计算倾覆点至墙外边缘的距离可按下列规定采用①当埋人段长≥2．2k时)(o=0．3h^且不大于O．13倍的埋人段长；②当埋人段长小于2．2h。时)(o=O．13Z，。当挑梁下有构造柱时计算

4、倾覆点到外墙边缘的距离可取0．5x0挑梁的抗倾覆力矩值可按M，=O．8cr(f2一)(o)其次挑梁下砌体的局部受压承载力验算。N。≤Tn弘。式中A。一挑梁砌体局部受压面积，可取A。=1．2bllo，其中b为挑梁截面宽度，k为挑梁的截面高度。第三部分是挑梁本身的承载力验算。同时也是本文介绍的重点。挑梁的最大弯矩设计值M。与最大剪力设计值V。可按M一=M。，，V～=屹，K挑梁的荷载设计值在挑粱墙外边缘处截面产生的剪力。2斜截面的破坏形式附近区段内，沿斜裂缝发生斜截面受剪破坏或斜截面受弯破坏。斜截面的受剪破坏有三种破坏形式：斜

5、压破坏。A<1时发生斜压破坏。这种破坏多数发生在剪力大而弯矩小的区段，以及梁腹板很薄的T型截面或I型截面梁内。破坏时混凝土被腹剪斜裂缝分割成若干个斜向短柱而破坏，因此受剪承载力取决于混凝土的抗压强度，是斜截面中承载力最大的。剪压破坏。当l≤A≤3常发生此种破坏。破坏特性通常是，在剪弯区段的受拉区边缘先出现一些垂直的裂缝它们沿竖向延伸一小段长度后，就斜向延伸形成一条斜裂缝，而后又产生一条贯穿的较宽主要斜裂缝，称为临界斜裂缝，临界斜裂缝出现后迅速延伸，使斜截面剪压区的高度减小，最后导致剪压区的混凝土破坏，使斜面丧失承载力。斜

6、拉破坏。A>3时，常发生这种破坏。其特点是当垂直裂缝一出现，就迅速向受压去区向伸展，斜截面承载力随之丧失。破坏荷载与出现斜裂缝时的荷载很接近，破坏过程骤然，破坏前两变形很小，具有明显的脆性，其承载力取决于混凝土的抗拉强度。在上述破坏中除剪跨比外，箍筋的配置数量以及弯起钢筋对其破坏形态也用很大影响。三种破坏都是脆性破坏，但是脆性的破坏程度不同。斜拉破坏脆性最大，斜压的脆性破坏次之。在工程中一般用构造措施强制性的来防止斜拉、斜压脆性破坏，而剪切承载力变化幅度较大所以是通过计算来防止的。3斜截面受剪承载力计算公式3．1影响因素

7、(1)剪跨比。随着剪跨比的增加，悬臂梁的破坏形态按斜压，剪压和斜拉的顺序演变，其受剪承载力逐渐减弱，当A>3时剪跨比的影响将不明显。(2)混凝土强度。混凝土的强度越大斜截面受剪承载力越大。(3)箍筋的配筋率。梁的斜截面受剪承载力随着箍筋的配筋率增大而提高，且二者是线性关系。(4)纵筋配筋率。纵筋配筋率越高，梁的受剪承载力越高。(5)斜截面的骨料咬合力。(6)截面尺寸与形状。3．2计算公式基本假定。我国混凝土设计规范中所规定的计算公式就是根据剪切破坏形态而建立的所采用的是理论与实验相结合的方法。其基本假定有以下几个方面，悬

8、臂梁发生剪切破坏时斜截面所承受的剪力有三部分挑梁钢筋混凝土构件在剪切和弯曲的共同作用的支座组成服强茎鬈鬈篇裟馨甍羹耋薹萋型萎蓦争≥笔甜服强度，但要考虑拉应力可能不均匀，特别是靠近剪压区的s71．2巩

9、jl。箍筋可能达不到屈服强度；上式中没有考虑斜裂缝出的骨料=O．382mm2／mm盖耋黧裟豢九仅在悬臂梁受耕力时才考虑