第4章 受弯构件的斜截面承载力4.1钢筋混凝土简支梁,截面尺寸mm mm h b 500200⨯=⨯,mm a s 40=,混凝土为C30,承受剪力设计值kN V 140=,环境类别为一类,箍筋采用HPB300,求所需受剪箍筋。
解:查表得:2/3.14mm N f c =、2/43.1mm N f t =、2270mm N f yv /=(1)验算截面尺寸mm h h w 460405000=-==432200460<==.b h w ,属于厚腹梁 混凝土为C30,故取0.1=c β0.25kN V kN bh f βc c 1409328460200314012500=>=⨯⨯⨯⨯=.... 截面符合要求。
(2)验算是否需要按计算配置箍筋,假定该梁承受均布荷载,则70.=cv αkN V kN bh f t 1400929246020043170700=<=⨯⨯⨯=....故需要进行配箍计算。
(3)计算箍筋01070h snA f bh f V sv yvt +=. mm mm h f bh f V s nA yv t sv /..200138604602709209214000070=⨯-=-= 采用双肢箍筋6@120,213.28mm A sv =,实有mm mm mm mm s nA sv /./..221386047201203282>=⨯=,可以。
验算:%236.01202003.2821=⨯⨯==bs nA sv sv ρ %.%....min 23601270270431240240=<=⨯==sv yv t sv ρf f ρ,可以。
4.2梁截面尺寸同上题,但kN V 62=及kN V 280=,应如何处理?解:查表得:2/3.14mm N f c =、2/43.1mm N f t =、2270mm N f yv /=1. 当kN V 62=时 (1)验算截面尺寸mm h h w 460405000=-==432200460<==.b h w ,属于厚腹梁 混凝土为C30,故取0.1=c β0.25kN V kN bh f βc c 629328460200314012500=>=⨯⨯⨯⨯=.... 截面符合要求。
(2)验算是否需要按计算配置箍筋。
假定该梁承受均布荷载,则70.=cv αkN V kN bh f t 620929246020043170700=>=⨯⨯⨯=....故只需按构造要求选取箍筋即可。
箍筋选用双肢箍筋6@200。
验算:%..142020020032821=⨯⨯==bs nA ρsv sv %.%....min 14201270270431240240=<=⨯==sv yv t sv ρf f ρ,可以。
2. 当kN V 280=时 (1)验算截面尺寸mm h h w 460405000=-==432200460<==.b h w ,属于厚腹梁 混凝土为C30,故取0.1=c β0.25kN V kN bh f βc c 2809328460200314012500=>=⨯⨯⨯⨯=.... 截面符合要求。
(2)验算是否需要按计算配置箍筋。
假定该梁承受均布荷载,则70.=cv αkN V kN bh f t 2800929246020043170700=<=⨯⨯⨯=....故需要进行配箍计算。
(3)计算箍筋01070h snA f bh f V sv yvt +=. mm mm h f bh f V s nA yv t sv /..200151314602709209228000070=⨯-=-=采用双肢箍筋φ10@100,则215.78mm A sv =,实有mm mm mm mm s nA sv /./..22151315711005782>=⨯=,可以。
验算:%785.01002005.7821=⨯⨯==bs nA sv sv ρ %.%....min 78501270270431240240=<=⨯==sv yv t sv ρf f ρ,可以。
4.4图4-41所示简支梁,均布荷载设计值m kN q /50=(包括自重),混凝土为C30,环境类别为一类,试求:(1)不设弯起钢筋时的受剪箍筋;(2)利用现有纵筋为弯起钢筋,求所需箍筋;(3)当箍筋为8@200时,弯起钢筋应为多少?解:(1)验算截面尺寸:mm a s 40=mm h h w 560406000=-==4242250560<==.b h w ,属于厚腹梁 混凝土为C30,0.1=c βkN V kN bh f βc c 1445500560250314012502500=>=⨯⨯⨯⨯=.....截面符合要求。
(2)验算是否按照计算配置箍筋。
该梁承受均布荷载,则70.=cv α• • • •425250q=50kN/m (包括自重)2402405760 4×1500600A B 剪力图(kN )150150+—A 、B 支座边缘处的剪力值大小为144kNkN V kN bh f t 1441414056025043170700=<=⨯⨯⨯=....需按计算配置箍筋。
(3)不设弯起钢筋时配箍计算01070h snA f bh f V sv yvt +=. mm mm h f bh f V s nA yv t sv / (2300102550560)270560250431701014470=⨯⨯⨯⨯-⨯=-= 选取双肢箍筋8@200, 实有mm mm mm mm s nA sv /./..2210255050302003502>=⨯= 验算:%....%.min ,1270270431240240201201=⨯==>==yv t sv sv sv f f ρbs nA ρ,可以。
(4)利用125以45°弯起,则弯起钢筋承担的剪力:kN αA f V s sb y sb 97992294903608080...sin .=⨯⨯⨯== 混凝土和箍筋承担的剪力:kN bh f kN V V V t sb cs 1414070034497991440....=<=-=-=故只需按构造要求配置箍筋,选取6@200,双肢箍。
经过验算可知,纵筋弯起点处箍筋亦选取6@200,双肢箍。
(5)由以上计算可知,箍筋选取8@200时,不用设弯起钢筋。
4.5一简支梁如图4-42所示,混凝土为C30,设计荷载为两个集中力kN F 100=,(不计自重),环境类别为一类,纵筋采用HRB400,箍筋采用HRB335,试求:(1)所需纵向受拉钢筋;(2)求受剪箍筋(无弯起钢筋);(3)利用受拉纵筋为弯起钢筋时,求所需箍筋。
解:(1)作梁的内力图(2)纵向受拉钢筋计算 弯矩设计值m kN M ⋅=100DDV 图m kN ⋅100M 图ABCCBA100kN 100kN+_查表得:214.3/c f N mm =、21.43/t f N mm =、2360mm N f y /=1 1.0α=、10.8β=、5180.=b ξ设mm a s 40=,则mm h 360404000=-=26980360200314011010026201...=⨯⨯⨯⨯==bh f αM αc s 5180321026980211211...=<=⨯--=--=b s ξαξ,可以83902269802112211..=⨯-+=-+=ss αγ260920360839036010100mm h γf M A s y s =⨯⨯⨯==.选用320 2942mm A s =验算:适用条件(1)满足;%...%.min 180360431450181400200942=⨯=>=⨯==ρbh A ρs 同时0.2%ρ>,可以。
(2)无弯起钢筋时,配箍计算 剪力设计值100V kN = a.验算截面尺寸mm h h w 360404000=-==481200360<==.b h w ,属于厚腹梁 混凝土为C30,故取0.1=c βkN V kN bh f βc c 1004257360200314012502500=>=⨯⨯⨯⨯=.....截面符合要求。
b.验算是否需要按计算配置箍筋78236010000.===h a λ kN V kN bh f λt 100674736020043101782751017510=<=⨯⨯⨯+=+.......故需要进行配箍计算。
c.计算箍筋1001.751.01.0sv t yv nA V f bh f h sλ=++mm mm h f bh f λV snA yv t sv / (200)148503603004767010000001751=⨯-=+-=采用双肢箍筋为8@200,实有mm mm mm mm s nA sv /./..221485050302003502>=⨯= 验算:%....%..min ,114030043124024025020020035021=⨯==>=⨯⨯==yv t sv sv sv f f ρbs nA ρ,可以。
(3)设置弯起钢筋时,配箍计算根据已配钢筋320,利用120以45°弯起。
则弯起钢筋承担的剪力:kN αA f V s sb y sb 985632223143608080...sin .=⨯⨯⨯== 混凝土和箍筋承担的剪力:kN kN V V V sb cs 67470153698563100...<=-=-=故只需按构造要求配置箍筋,选取箍筋6@150。
4.7图4-44所示钢筋混凝土简支梁,采用C30混凝土,纵筋为热轧HRB400级钢筋,箍筋为HPB300级钢筋,若忽略梁自重和架立钢筋的作用,环境类别为一类,试求此梁所能承受的最大荷载设计值F ,此时该梁为正截面破坏还是斜截面破坏?解:(1)作出梁的内力图F1200 2400220• • • • • ••• 8@150 622550(2)极限抗弯承载力的计算查表得:214.3/c f N mm =、21.43/t f N mm =、2360mm N f y /=、2270mm N f yv /=1 1.0α=、10.8β=、5180.=b ξmm a s 65=,则mm a h h s 485655500=-=-=%.%.min 2088515502202281=>=⨯==ρbh A ρs 5180取5380314013604855500188501.,....==>=⨯⨯⨯==b b cy ξξξf αf ρξ kNξξbh f αM c u 28451805015180485220314015012201=⨯-⨯⨯⨯⨯⨯=-=)..(...).( 由弯矩图可知,u M P =54解得:kN P 355= (3)极限抗剪承载力的计算47248512000.===h a λ kNh s nA f bh f λV sv yv t u 8164485150350227048522043114727511751010......=⨯⨯⨯+⨯⨯⨯+=++=422220485<==.b h w ,属于厚腹梁 混凝土为C30,故取0.1=c β0.25u c c V kN bh f β>=⨯⨯⨯⨯=381485220314012500...,可以。