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6.3 斜截】面,承载力计算
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6:.3:.1 混凝—土,构件的受剪截面【限,。制条件仍采用0【2版规范的表—达形式
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规定受!弯构件的受剪截面限!。制,条件其目的首先是】防,止构:件截:面发生斜《压破:坏(或腹板压—坏)其次《是限制在使用阶【段可能发《生的斜裂缝宽度【同时:也是:构件斜截面受—剪破坏?的最大配箍率条【。件
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本条同!时给出了划分—普通构件与薄腹构】。件截:面限:制条:件的界?限以及两个截面限】制条件?的过渡办法
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?6.:3.2? 本?条给出了需要—。进行斜截面受剪承】。载力计算的截—面位置在一般情【况下是?指最可能发生斜截面!破坏的位置包括【可能受力《最,大的梁端《截面、截《面尺寸突然变化处、!箍筋数?量变化?和弯起钢筋配置处】等
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6.?3.3 由于混凝!土受弯构《件受剪?破坏的影响因素【众多破坏形态复杂对!。混凝土构件受剪机理!。的认识尚《不很充?分至今未能像—正截面?承载:力计算一《样建立一套较完整的!理论体系国》外各主要规范—及国内各《行业标准中斜—截面承载《力计算方法各异计】算模式也不尽—相同
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》。对无腹筋受弯构【件的斜截面受剪【承载力?计算
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1 ! 根据收集到大量的!均布荷载作用下【无腹筋简支浅梁、无!腹筋简?支短梁、无腹筋简支!深梁以?及无腹?筋连续浅梁的试验数!。据以支座处的剪【力值为依据进—行分析可得到承受均!布荷载为主的—。无,腹筋一般受弯构件受!。剪承载力V》c偏下?值的计算公式如【下
V】c=:0.:7βhβ《ρft?bh0
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: : 2 综合国】内外:的试:验结果和规范规【定对不配置箍筋和】弯起钢?筋的钢筋混凝—土板的受剪承—载力:。计算中合理地反映了!截面:尺寸:效应的影响》在第6.3.—3条的公式中用【系数: 来表示;—。。同时给出《了,截面高度的适用【范,。围当截面有效高度】超,过2000mm【后其受剪承》载力还将会》。有,。所,。降低但对此试验研】究尚不够《未能作出进一步规定!。
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《 对《第6.3.3—。条中的一般》板,类受弯构《件主要?指受均布荷》载作用下的》单,向板和双向板—需按单向板计算【的构:件试验研究表明【对较厚的钢筋混【凝土板除《。沿板的上、下—。表面:按计算或构造配置】双,向钢筋网之外如【按本规范第9.1.!11条的规定在板】厚,中,间部位配置》双向钢筋网将会较】好地:改善其?受剪承载性能—
【 3 》。 根据试验》分析纵向受拉钢【筋的配筋率》ρ对无腹筋梁受剪】承载力?Vc的影响可用系】数β:ρ=(0.7+20!ρ)来?表示;通《常在ρ大《于1.5%时纵向】受拉钢?筋的配?筋率ρ?对无腹筋《梁受:剪承载力的影响才较!。为明显所以在—公式:中未纳入系数βρ】。
【。 : 4 这里应【当说明以上虽然【分析:了无腹筋梁受剪承】载力的计算公式但并!。不表示设计的—梁不需配置箍筋【考虑:到剪切破坏有明【显的脆性《特别是斜拉破坏斜】裂缝一旦出现—梁即告剪《坏单靠混凝土—承,受剪力是《不安全的除》了截面高《度不:大于150mm的】梁外:一般梁即使》满足V≤Vc的【。要求仍应按构—造要求配置箍—筋
6.!3.4 02【版规范的受剪—承载力设计公式【分为集中荷载独立】梁和一般受弯构件】两,。种情况较《国外多数国家—的规范繁《琐且两个《公式在?临近:集中荷载为主—。的情况附近》。计算值?不协调?且有较大差异—因此建立一个统一的!受,剪承载力《计算公式《是规范?修订和发展的趋【势
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》 :但考虑到我》国的国情和规范【的设计?习惯且?过去规范的受剪【。承载力设计》。公式分两种》。情况用于设》计也是?可行:的此次修《。订,。。实质:上,仍保留了受剪承载力!计算的两种形—式只是在原有—受弯构?件两个斜截面承载力!。计算公式的基—础上:进行:了整改具体》。做法是混凝土项【系数不变《仅,对,一般受弯构件—。公式的箍筋项系数进!行了调整由》1.25改为—1.0通《过对55个》均布荷载《作用下?有腹筋简支梁构【件试:验的数据进行分【析(试验数据—来自原?冶金建?筑研:究总院、同济大【学、:天津大?学、重?庆大学、原哈尔滨】建,筑大学、R.B.L!.Sm?ith等)结果【表明此?次修订?公式的可靠度有一】。。定程度的提高采【用本次修订公式进行!。设计时?箍筋用?。。钢量比02》版规范计算》值可能增加约—25%箍《筋项:系数由?1.25改》为1.0也是为【将来:。统一成一个受剪承】载力计算公式建立】基础:
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》。 试验研究表】明预:应力对构件》的,受剪承载力》起有利作用主要因】为预:压,应力能阻滞斜—裂缝的?出现和?。开展增?加了混凝土剪—压区:高度从而提高了混凝!土剪:压区:所承:担的剪力
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【 根据试验分析预】应力混凝土梁—受剪承载力的提【高主要?与预加力的大—小及其作《用点的?位置有关此》外试验还表明预加力!对梁受剪承载力的】提高作用应给予【限制:因此预应力混凝土】梁受:剪,承载力的计算可在】非预应力梁计算公式!的基础上《加上一项施加预【应力所?提高的受剪》承载力设计值0【.05Np0且当】。Np0超过》0.3f《cA0时只取—0.3fcA0【以达到限制的目的】同时它仅适用—于预应力混凝土简支!。梁且只有当Np0对!梁产生?的弯矩与外弯矩相反!时才能予以》考虑对于预应力【混凝土连续梁尚【未作深入研究;此外!对允许?出现裂缝的预应力】混凝土简支》梁考虑到构件达【到承载力时》预应力可能》消失在未有充分试】验依据之前》暂不考?虑,预,应力对?截面抗剪的有利作】用
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:6,。.3.5、6.3】.6 试验表【明与破坏斜截面相】交的:非预应力弯起钢【筋和预应力弯—起钢筋可以提高【构件:的斜截面受剪承载】力因此除垂直于【构件:轴线的箍《筋外:弯起钢筋也》可,以,作为构件《的抗剪?钢筋公式《(6.3.5)给出!。了箍:筋和弯起《钢筋并用时斜截【面受剪承载力的计】算公:式考虑到弯》起钢筋与破坏—斜截面?相,交位置的不》定性其应力可—能,达不到屈服强度因】此在公式中引入【了弯起钢筋应力不均!匀系数0.8
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— 由于每根》弯起:钢筋只能承受一定】范围内的《剪力当按第6—.3.6条的规【定确定剪力》。设,计值并按公式—。(,6.3?.,5)计算弯起钢【筋时:。其配筋构造》应符合?本,规范第?9.2.8》条,。的规定
!6.3.7 — 试:验表明箍筋》能抑:制斜裂缝《的发展在不配置箍】筋,的梁:中斜裂缝的突然形】成可能导致脆性【的斜:。拉破坏因此》本规范规定》当剪力设计值—小,于无腹筋梁的受【剪,承载力时应按本规】范第9.2.—9,条的规定配置最小】用量的?箍筋;这些箍筋还】能提高构件抵抗超载!和承受由于变形所】引,起应力的能力—
【 ?。0,2版规范中本条计】算公式也《。分为一般《受弯构件和集中荷载!作用下的独立梁【两种形式此次—修订与第6.3.】4条相协调统一为】一个公式
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6.《3.8 《 受拉边倾》斜,的受弯构《件其受剪破坏的形态!与等高度的受—弯构件相类似;但在!受剪破坏时》其倾斜受《拉钢:筋的应?力可能发挥得比【较高在受剪承载【力中将占有相当的比!例根据对试验结【果的分?析提出了公式—(6.3.8—-2)并《与等高度的》受弯构件《的受剪承载力公【式,相匹:配,给出了公式》(6:.,3.8-1)
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6《。.3.9、6.【3.1?0 ?受弯构件斜截面的受!弯承载?力计算是在受拉【区纵向?受,。力钢筋达到屈服【强度的前提下给【出的此时在公—式(6.3.9-1!)中所需的》斜截面水平投—影长:度c可由公》式(:6.3.《。9,-2)?确定
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— 如《果构件设计符合第6!.3.?10条?列出的相《关规定构件的斜截】面受弯承载》力一般可满足第6.!3,.9条的要》求因此可《不进行斜《。截面的?受弯承载力》计算:
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6.3《.11~6.3【.14 试验【研,究表:明轴向压力对—构件的受《剪承载?力起有利作用—主要是因为轴向压】力能阻滞斜》裂缝的?出现和开展增加了混!凝土剪?。压区高?度从:而提高混凝土所承】担的剪力轴压比限】。值范围内斜截面【水平投影长度—与相同参数的无轴向!压,力梁相比基本—不变故对箍筋所【承担的剪力没有明显!的影:响
【 轴》向压力对构件受剪】承载力的有利作用】是有限度的当轴压】比在0.3~—0.5的范围时受剪!承载力达到》最大:值;若再增》加轴:向压:力将导致受剪承载】力的降低并转变为带!有斜裂缝的正截【面小偏心受压破坏因!。此应对轴向压—力的:受,剪承载?。力提高范围予以【限制
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【基于:上述考虑通过对【偏压构件、框架柱】试验资料的分析【对矩形截面的—钢筋混凝《土偏心构《件的斜截面受剪【承载:力计算可在集—中,荷载作用下的矩形截!面独立梁计算公【式的基础上》加一:项轴向压《力所提高《的,受剪承载力设—计值即0.0—7N且当N大—于,0.3fcA时规】定仅取为0.3f】cA相当于试验结果!的,。偏低值
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【 对承受轴向压力】的框架结构的框【架柱由于柱两端【受到约?束,当反弯点在》层高范围内时其计】。算截面的剪跨比【可近似取Hn—。/(2h0);【而对其他各》类结构的框》架柱的?剪跨比则取为—M/Vh0与截面承!受的:。弯矩和剪力有关同时!还规定了计算剪【跨比取值的上、下限!值
!。 偏心受拉构件】。。的受力特点是在轴向!拉力作用下构件上可!能产生横贯全截面】、垂直于《杆轴的初《始垂直裂缝;施加横!向荷载后构件顶部裂!缝闭合而《底部裂缝加宽且斜】裂缝可?能直接穿过》初始垂直裂缝—向上发展也可能沿初!始垂直裂《缝延伸?再斜向发展斜裂【缝呈现宽《度较大、倾》角较大斜裂缝末端】剪,压区高度减小—甚至没有《剪压:。区从而截面的受剪】承载力要比受弯构件!的受剪承载》。力有明显的降低根据!试验结果并偏稳【妥地考虑减去—一项轴向《。拉力所降低》的受剪承载力设计值!。即0.2N此外第6!.,3.14条还—对受拉截面总受剪】承载力设计》值,的下限值《和箍:筋的最?小配筋特征值—。作了规定
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: 《对矩形截面》。钢筋混凝土偏心受压!和偏心受《拉构件受《剪要求的截面—限制条件与第6.】3.1条的规—定相同与《02版?规范相同
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》。 与02版规—范,公式比较本次—修订的偏《心受力构《件斜:截面受剪承载力【计算:公式只对02版规范!公式中的混凝土项采!用公式(6》.3.4《-2)中的混凝土项!。代替并将适用—范,围由矩形截面扩大到!。T形和I形截面【且箍筋项的系数【取为:1,.0偏心《。。受压构件《受剪承载《力,计算公式(》6,.3.1《2)及偏心受拉【构件受剪承载—力计算公《式(6.3》.1:。4)与试验数—。。据相比较《计算:值也是相当于—试,验结果的《偏低值
!6.3.1》5 在分析—了,国内外一《定数量圆形》截面受?弯,构件、偏心受压【构件试验数据的【基础上借鉴》国外有关规范—的相关规定》提出了?采用等效惯性矩原则!确定等效截面宽度】和等效截面》高度的取值方法【从而对圆形截面【受弯和偏《心受压构件可直接】采用配置垂直箍筋】的矩形截面》受弯和偏《心受压?构,件的:受剪截面限制条件和!受剪承载力计—算公:。式进行计算》
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6.》3,.16~6.3.1!9 试验表明【矩形截面钢筋混凝土!柱,在斜向水平荷—载,作用下的抗》剪性能与在单向水】平荷载作用下—。的受剪性能》存在着明《显的:差,别,根据国外的有关研】究资料以及》国内配置周边箍筋】的斜向受剪试—件的试验结果—经,。分析:表明构件的受剪承】载力:大致:服从椭?圆规律
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【 本规范第6.!3.1?7条的公式(6.3!.1:。7,-1)和公》式(6.3》.,17-?2):。实质上就是由上面的!椭圆方?程式转化成在形【式上与单向偏—。心受压构件受剪承】载力计算公》式相当?的设计表达》式在复核截面—时可直接按公—式进行验算;在进行!截面设计时可近似选!取公式(6.3.1!7-1)《和,公式(6.3.1】7-2?)中的Vux/【V,uy:比值等于1.0而】后,再,进行箍筋《。。截面面积的计算设计!时宜采?用封闭箍筋必要时也!可配置单肢箍筋【当复:合封闭?箍,。筋相重叠部分的箍】筋,长度小于截面—周边:箍筋长边或》短边长度时不应将】该,箍,筋较:短方向上的箍筋【。截面面?积,计入Asvx—或Asv《y中
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第6.】3.16条和—第,6.3.18条【。同样:采用了以椭》圆规:。律的受剪承载力【方程式为基》。础并与单向》偏心受压构件受剪的!截面要求《相衔接的表达—式
【 同时提出】为了简化计算—。对剪:。力设:计值:V,的作用方向与—x轴的夹角θ在0】°~10《°和80《°~90°时可【按单向受剪计算
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6.3.20】 :本条规定与02版规!范相同目的是—规定:剪力墙截《。面尺寸的最小—值或者说限》制了剪力《墙截:面的最大名义剪【应力值?剪,力墙的名义剪—应力:值过:高会在早《期出现斜裂》缝;因?。极限状态《下的抗剪《强度受混凝土抗【斜压能?力控制抗剪钢筋不】能充分发挥作—用
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6.3.21【、6:.3.22 在】剪力:墙设:计时通?。过构造措施防止【发生剪?拉破坏?和斜压破坏通过【计算确定墙中水平钢!筋防止发《生剪切破坏
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在】偏心受压《墙肢中轴向压力有利!于抗剪承载力但压力!。增大到一定》程度:。后对:抗剪的有利作—用减:小因此对《轴力的取值需加【以,限制:
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在】偏心受拉墙肢—中考:虑了轴向《拉力的不利影—响
6.!3.23 剪力】。墙连梁的斜截面受剪!承载:力计:算采用和普》。通,框架梁一致》。的截面承载力计算方!法
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