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第五章:受弯构件的受剪性能

第五章:受弯构件的受剪性能
第五章:受弯构件的受剪性能

第五章:受弯构件的受剪性能

钢筋混凝土受弯构件,除了正截面破坏以外,还有可能在剪力和弯矩共同作用的区段内,会沿着斜向裂缝发生斜截面的破坏。这种破坏通常来得较为突然,具有脆性性质。因而,在钢筋混凝土受弯构件的设计中,如何保证构件的斜截面承载能力是非常重要的。

5.1 概述

受弯构件在荷载作用下,同时产生弯矩和剪力。在弯矩区段,产生正截面受弯破坏,而

在剪力较大的区段,则会产生斜截面受剪破坏。

5.2 斜裂缝、剪跨比及斜截面破坏形态

箍筋布置与梁内主拉应力方向一致,可有效地限制斜裂缝的开展;但从施工考虑,倾斜

的箍筋不便绑扎,与纵向筋难以形成牢固的钢筋骨架,故一般都采用竖直箍筋。

弯起钢筋则可利用正截面受弯的纵向钢筋直接弯起而成。弯起钢筋的方向可与主拉应力

方向一致,能较好地起到提高斜截面承载力的作用,但因其传力较为集中,有可能引起弯起处混凝土的劈裂裂缝。首先选用竖直箍筋,然后再考虑采用弯起钢筋。选用的弯筋位置不宜在梁侧边缘,且直径不宜过粗。斜裂缝的出现和最终斜截面受剪破坏与正应力与剪应力的比值有关。

剪跨比:

我们把在中集中力到支座之间的距离a 称之为剪跨,剪跨a 与梁的有效高度h 0的比值

则称为剪跨比。

5.2.3斜截面受剪破坏的三种主要形态

1、无腹筋梁的剪切破坏形态

斜裂缝出现后梁中受力状态的变化

斜裂缝出现前,剪力由整个截面承担,支座附近截面a-a 的钢筋应力s σ与该截面的弯矩Ma 成正比。斜裂缝出现后,受剪面积减小,受压区混凝土剪力增大(剪压区),斜裂缝出现后,截面a-a 的钢筋应力s σ取决于临界斜裂缝顶点截面b-b 处的Mb ,即与Mb 成正比。因此,斜裂缝出现使支座附近的s σ与跨中截面的s σ相近,这对纵筋的锚固提出更高的要求。梁由原来的梁传力机制变成拉杆拱传力机制。同时,销栓作用Vd 使纵筋周围的混凝土产生撕裂裂缝,削弱混凝土对纵筋的锚固作用。

2、荷载传递机构

剪跨比λ较大,主压应力角度较小,拱作用较小。剪力主要依靠拉应力(梁作用)传

递到支座,一旦出现斜裂缝,就很快形成临界斜裂缝,荷载传递路线被切断,承载力急剧下降,脆性性质显著。破坏是由于混凝土(斜向)拉坏引起的,称为斜拉破坏。斜拉传力机构,取决于混凝土的抗拉强度。

剪跨比较小,有一定拱作用,斜裂缝出现后,部分荷载通过拱作用传递到支座,承载力没有很快丧失,荷载可继续增加,并最后,拱顶处混凝土在剪应力和压应力的共同作用下,达到混凝土的复合受力下的强度而破坏。部分拱作用,部分斜拉传递,取决于混凝土的复合应力下(剪压)的强度。

剪跨比很小,拱作用很大。荷载主要通过拱作用传递到支座。主压应力的方向沿支座与荷载作用点的连线。最后拱上混凝土在斜向压应力的作用下受压破坏。斜压传力机构,取决于混凝土的抗压强度。

斜拉破坏为受拉脆性破坏,脆性性质最显著;斜压破坏为受压脆性破坏;剪压破坏界于受拉和受压脆性破坏之间。

不同破坏形态的原因主要是由于传力路径的变化引起应力状态的不同而产生的。

5.4.1影响受剪承载力的因素

⑴剪跨比λ

影响荷载传递机构,从而直接影响到梁中的应力状态:

剪跨比λ大,荷载主要依靠拉应力传递到支座

剪跨比λ小,荷载主要依靠压应力传递到支座

⑵混凝土强度

剪切破坏是由于混凝土达到复合应力(剪压)状态下强度而发生的。所以混凝土强度对受剪承载力有很大的影响。试验表明,随着混凝土强度的提高,V u与f t近似成正比。事实上,斜拉破坏取决于f t,剪压破坏也基本取决于f t,只有在剪跨比很小时的斜压破坏取决于f c。而斜压破坏可认为是受剪承载力的上限。

⑶纵筋配筋率——纵筋配筋率越大,受压区面积越大,受剪面积也越大,并使纵筋的销栓作用也增加。同时,增大纵筋面积还可限制斜裂缝的开展,增加斜裂缝间的骨料咬合力作用。

⑷截面形状——T形截面有受压翼缘,增加了剪压区的面积,对斜拉破坏和剪压破坏的受剪承载力有提高(20%),但对斜压破坏的受剪承载力并没有提高。

⑸尺寸效应——梁高度很大时,撕裂裂缝较明显,销栓作用大大降低,斜裂缝宽度也较大,骨料咬合作用削弱。试验表明,在保持参数f c、r、l 相同的情况下,截面尺寸增加4倍,受剪承载力降低25%~30%。对于高度较大的梁,配置梁腹纵筋,可控制斜裂缝的开展。配置

腹筋后,尺寸效应的影响减小。

5、无腹筋梁受剪承载力的计算

影响受剪承载力的因素很多,很难综合考虑,而且受剪破坏都是脆性的。《规范》根据

大量的试验结果,取具有一定可靠度(95%)的偏下限经验公式来计算受剪承载力

◆ 矩形、T 形和工形截面的一般受弯构件

现规范: Vc=0.7f t bh 0

上式相当于受均布荷载作用的不同l 0/h 的简支梁、连续梁试验结果的偏下限,接近斜裂缝开裂荷载,因此当剪力设计值小于该值时,不会产生受剪破坏,同时在使用荷载下一般不会出现斜裂缝。

◆ 集中荷载作用下的独立梁 0175.1bh f Vc t λ

+= 对于不与楼板整浇的独立梁,在集中荷载下,或同时作用多种荷载,其中集中荷载在支

座截面产生的剪力占总剪力的75%以上时,当剪跨比l <1.5,取l =1.5;当l >3.0,取l =3.0,且支座到计算截面之间均应配置箍筋。无腹筋梁的受剪破坏都是脆性的,其应用范围有严格的限制。《规范》仅对h<150的小梁(如过梁、檩条)可采用无腹筋。

需要说明的是:

以上无腹筋梁受剪承载力计算公式仅有理论上的意义。实际无腹筋梁不允许采用

5.2.4 有腹筋梁的受剪性能

梁中配置箍筋,出现斜裂缝后,梁的剪力传递机构由原来无腹筋梁的拉杆拱传递机构转

变为桁架与拱的复合传递机构。斜裂缝间齿状体混凝土有如斜压腹杆。箍筋的作用有如竖向拉杆。临界斜裂缝上部及受压区混凝土相当于受压弦杆。纵筋相当于下弦拉杆。 箍筋将齿状体混凝土传来的荷载悬吊到受压弦杆,增加了混凝土传递受压的作用。斜裂缝间的骨料咬合作用,还将一部分荷载传递到支座。

1、箍筋的作用

a. 斜裂缝出现后,拉应力由箍筋承担,增强了梁的剪力传递能力;

b. 箍筋控制了斜裂缝的开展,增加了剪压区的面积,使Vc 增加,骨料咬合力Va 也增加;

c. 吊住纵筋,延缓了撕裂裂缝的开展,增强了纵筋销栓作用Vd ;

d. 箍筋参与斜截面的受弯,使斜裂缝出现后纵筋应力σs 的增量减小;

e. 配置箍筋对斜裂缝开裂荷载没有影响,也不能提高斜压破坏的承载力,即对小剪跨比情

况,箍筋的上述作用很小;对大剪跨比情况,箍筋配置如果超过某一限值,则产生斜压杆压坏,继续增加箍筋没有作用。

2、破坏形态

ρ

影响有腹筋梁破坏形态的主要因素有剪跨比λ和配箍率sv

5.4 受剪承载力的计算公式

5.4.1、影响受剪承载力的因素

ρ

⑴剪跨比λ⑵混凝土强度⑶纵筋配筋率⑷截面形状⑸尺寸效应(6) 配箍率sv

5.4.2 受剪承载力的计算公式

说明:国内外许多学者曾在各种破坏机理分析的基础上,用混凝土的强度理论,对钢筋混凝土梁的斜截面受剪承载力建立过各种计算公式,但终因钢筋混凝土在复合受力状态下所牵涉的因素过多,用混凝土强度理论还较难反映梁的弯、剪性能。我国与世界多数国家目前所采用的方法还是依靠试验研究,分析梁受剪的一些主要影响因素,从中建立起半理论半经验的实用计算公式。对于梁的三种斜截面破坏形态,在工程设计时都应设法避免.。我国混凝土结构设计规范中所规定的基本公式是根据剪压破坏特征而建立的。

1、计算公式

V c为无腹筋梁的承载力

V s为箍筋所承担的剪力;

V sb为弯起箍筋所承担的剪力。

2、截面限制条件

当配箍率超过一定值后,则在箍筋屈服前,斜压杆混凝土已压坏,故可取斜压破坏作为受剪承载力的上限。斜压破坏取决于混凝土的抗压强度和截面尺寸。《规范》是通过控制受剪截面剪力设计值不大于斜压破坏时的受剪承载力来防止由于配箍率而过高产生斜压破坏,受剪截面应符合下列截面限制条件(见P98)

3、最小配箍率及配箍构造

当配箍率小于一定值时,斜裂缝出现后,箍筋因不能承担斜裂缝截面混凝土退出工作释放出来的拉应力,而很快达到屈服,其受剪承载力与无腹筋梁基本相同。当剪跨比较大时,可能产生斜拉破坏。为防止这种少筋破坏,《规范》规定当V>0.7f t bh0时,配箍率应满足4、受剪计算斜截面

⑴支座边缘截面;

⑵ 腹板宽度改变处截面;

⑶ 箍筋直径或间距改变处截面;

⑷ 受拉区弯起钢筋弯起点处的截面。

5、仅配箍筋梁的设计计算

钢筋混凝土梁一般先进行正截面承载力设计,初步确定截面尺寸和纵向钢筋后,再进行

斜截面受剪承载力设计计算。

具体计算步骤如下:

⑴验算截面限制条件,如不满足应?

⑵如V

⑶如0.25f c bh 0 >V> V c ,?

⑷根据A sv /s 计算值确定箍筋肢数、直径和间距,并应满足最小配箍率、箍筋最大间距

和箍筋最小直径的要求。

6、弯起钢筋

当剪力较大时,可利用纵筋弯起与斜裂缝相交来提高受剪承载力。

αsin 8.0sb y cs u A f V V +=

a 为弯起钢筋与构件轴线的夹角,一般取45~60°。0.8系数,是对弯起筋受剪承载力

的折减。这是因为考虑到弯起钢筋与斜裂缝相交时有可能已接近受压区,钢筋强度在梁破坏时不可能全部发挥作用的缘故。为防止弯筋间距太大,出现不与弯筋相交的斜裂缝,使弯筋不能发挥作用,《规范》规定当按计算要求配置弯筋时,前一排弯起点至后一排弯终点的距离不应大于表中V>0.7f t bh 0栏的最大箍筋间距s max 的规定。

7、连续梁的抗剪性能及受剪承载力的计算

(1)破坏特点

连续梁与简支梁的区别在于,连续梁在支座截面附近有负弯矩;在梁的剪跨段中有反弯

点;斜截面的破坏形态受弯矩比的影响很大。

集中荷载下连续梁---粘接破坏

由于在该段内存在有正负两向弯矩,因而在弯矩和剪力的作用下,剪跨段内会出现二条

临界斜裂缝,一条位于正弯矩范围内,从梁下部伸向集中荷载作用点,另一条则位于负弯矩范围内,从梁上部伸向支座。在斜裂缝处的纵向钢筋拉应力,因内力重分布而突然增大,但在反弯点处附近的纵筋拉应力却很小,造成这一不长的区段内钢筋拉应力差值的过大,从而

导致钢筋和混凝土之间的粘结破坏。沿纵筋水平位置混凝土上出现一些断断续续的粘结开裂裂缝。临近破坏时,上下粘结开裂裂缝分别穿过反弯点向压区延伸,使原先受压纵筋变成受拉,造成在两条临界斜裂缝之间的上下纵筋都处于受拉状态。梁截面只剩中间部分承受压力和剪力,这就相应增加了截面的压应力和剪应力,降低了连续梁的受剪承载力均布荷载作用下的连续梁,一般不会出现前述的沿纵筋的粘结开裂裂缝,这是由于梁顶的均布荷载对混凝土保护层起着侧向约束作用,从而提高了钢筋和混凝土之间的粘结强度,故负弯矩区段内不会有严重的粘结开裂裂缝,即使在正弯矩区段内虽存在粘结破坏,但也不严重。

2、连续梁受剪承载力的计算

根据以上的试验研究结果,连续梁的受剪承载力与相同条件下的简支梁相比,仅在受集中荷载时偏低于简支梁;而在均布荷载时承载力是相当的。为了简化计算,设计规范采用了与简支梁相同的受剪承载力计算公式。其他的截面限制条件及最小的配箍率等均与简支梁相同。

5.6 保证斜截面受弯承载力的构造措施

保证钢筋混凝土受弯构件斜截面的承载能力,除了通过前述的斜截面受剪承载力计算以外,还存在着保证斜截面受弯承载力的问题。箍筋和弯起钢筋的受弯承载力与斜截面长度有关,实际上,这是一个较难确定的因素。为了便于计算,现暂不考虑其他因素对斜截面长度的影响,规定斜截面的水平投影长度c全部由腹筋抗剪来决定。斜截面的受弯承载力计算按计算,但应该承认,这是很粗略的。通常,在工程设计时,如果遵循下面所提及的一些构造措施,则斜截面的受弯承载力就可保证,而不必再进行斜截面受弯承载力的计算。

5.6.1材料抵抗弯矩图

在受弯构件中,按正截面受弯所配置的纵向钢筋,其所依据的弯矩都取自最大弯矩的截面,实际上,沿梁的统长弯矩是变化的。从正截面抗弯角度来看,梁上各截面的纵筋数量是可以随弯矩的减小而减少,在实际工程中,可将纵筋截断或弯起,弯起的纵筋正好利用其受剪,达到经济的效果。但是,如果弯起或截断的位置不当,则会影响梁的正截面或斜截面的受弯承载力。在设计中,为避免这一情况的发生,就需依赖材料抵抗弯矩图(简称材料图)的绘制。

材料抵抗弯矩图(以下简称MR图),就是沿梁长各正截面实际配置的纵筋抵抗弯矩的图形。

5.6.2 纵向钢筋的弯起

1.弯起点的位置

弯起钢筋的弯终点到支座边或到前一排弯起钢筋弯起点之间的距离,都不应大于箍筋的最大间距要求。这一要求是为了使每根弯起钢筋都能与斜裂缝相交,以保证斜截面的受剪和受弯承载力。当弯起钢筋作为抗剪腹筋时,其间距还应满足抗剪的构造要求,同时弯折终点应有一直线段锚固长度,当直线段位于受拉区时,直线段长度不小于20d;当直线段位于受压区时,直线段长度不小于10d;当弯起钢筋不能同时满足正截面和斜截面的承载力要求时,可单独设置仅作为受剪的弯起钢筋,但必须在集中荷载或支座两侧均设置弯起钢筋,这种弯起钢筋称为“鸭筋”。

弯起钢筋要求小结:

1、满足正截面受弯承载力要求

MR图≥M图

2、满足斜截面受弯承载力要求

弯起点至充分利用点距离≥0.5h0

3、满足斜截面受剪承载力要求和构造要求

5.6.3纵向钢筋的截断

受弯构件的纵向钢筋由控制截面处最大弯矩计算确定的。根据设计弯矩图的变化,可以在弯矩较小的区段将一部分纵筋截断。但在正弯矩区段,弯矩图变化比较平缓,同时钢筋应力随弯矩变化产生的粘结应力,加上锚固钢筋所需要的粘结应力,因此锚固长度很长,通常已基本接近支座,截断钢筋意义不大。因此,一般不在跨中受拉区将钢筋截断。对于连续梁、框架梁中间连续支座负弯矩区段的上部受拉钢筋,可根据弯矩图的变化分批将钢筋截断。

截断钢筋必须有足够的锚固长度,但这里的锚固与钢筋在支座或节点内的锚固受力情况不同,因为要考虑斜裂缝对钢筋应力的影响、弯剪共同作用的影响、弯矩图变化情况的影响、以及无支座压力的影响。

延伸长度l d

钢筋截断点到计算最大负弯矩截面的距离

⑴V≤0.7f t bh0:

应延伸至按正截面受弯承载力计算不需要的

⑵V>7ftbh0

a.钢筋充分利用点到实际截断点的延伸长度为h0+1.2l a

b.实际截断点距理论断点的距离不应小于h0或20d

当按上述方法确定的钢筋截断点仍位于负弯矩区段内时,则钢筋充分利用点到实际截断点的延伸长度为1.7h0+1.2la ,且实际截断点距理论断点的距离不应小于1.3h 0或20d 。 悬臂梁的负弯矩钢筋要求:

a. 一般将钢筋全部伸到悬臂端,并向下弯折不小于 12d

b. 若需要根据弯矩变化来布置钢筋时

c. 一般应有不少于两根上部钢筋伸到悬臂端,并向下弯折不小于12d ,

d. 其余钢筋应采用下弯后锚固的方法,弯起点位置按前述弯起钢筋的方法确定

(注意此时为负弯矩)。

5.6.4 钢筋的锚固和连接

1、基本锚固长度

《规范》是以拔出试验为基础确定基本锚固长度的。取粘结强度t u 与混凝土抗拉强度 f t 成正比,并根据试验结果,取钢筋受拉时的基本锚固长度为:d f f l t y a α

=,当混凝土强度

大于C40时,按C40取。

构件中钢筋的实际锚固长度应根据钢筋的受力情况、保护层厚度、钢筋形式等的影响,采用基本锚固长度l a 乘以以下修正系数

a. 当带肋钢筋的直径大于25mm 时,锚固长度应乘以修正系数1.1;

b. 环氧树脂涂层钢筋,锚固长度应乘以修正系数1.25;

c. 当锚固钢筋在混凝土施工过程中易受扰动时(如滑模施工),锚固长度应乘以施

工修正系数1.1;

d. 当带肋钢筋锚固区混凝土保护层厚度大于钢筋直径的3倍时,锚固长度可乘以

修正系数0.8。

除构造需要的锚固长度外,当受力钢筋的实际配筋面积大于其设计计算面积时,锚固长度可乘以配筋余量修正系数。其数值为设计计算面积与实际配筋面积比值。抗震设计的结构及直接承受动力荷载的结构构件,不得考虑上述修正。

经上述修正后的锚固长度不应小于基本锚固长度的0.7倍,且不应小于250mm 。 机械锚固

当钢筋末端采用图示机械锚固措施时,包括附加锚固端头在内的锚固长度可取基本锚固长度的0.7倍。

机械锚固时的箍筋要求

采用机械锚固时,锚固长度范围内的箍筋不应少于3个,其直径不应小于钢筋直径1/4,间距不应大于钢筋直径的5倍。

◆受压钢筋的锚固长度不宜小于受拉钢筋锚固长度的0.7倍;

2、简支支座锚固要求

支座处有横向压应力,使粘结作用得到改善。因此支座处的锚固长度las可比基本锚固长度l a减小。光面钢筋末端应设置标准弯钩。当伸入支座的锚固长度不符合要求时,可在钢筋端部加焊锚固钢板或将钢筋焊接在梁端预埋件上。

锚固区箍筋要求

在受力钢筋锚固长度范围内箍筋的直径不小于0.25d,箍筋间距不大于10d,采用机械锚固措施时不应大于5d。

对于板,一般剪力较小,通常满足V≤0.7f t bh0的条件。且连续板的中间支座一般无正弯矩,因此板的简支支座和中间支座下部纵向受力钢筋的锚固长度均取l as≥5d。

当柱截面高度足够时,框架梁上部纵筋可用直线方式伸入支座锚固,锚固长度不小于la,且应伸过注中心线不小于5d。

3、边支座

下部纵筋伸入支座的锚固要求:

⑴当计算中不利用其强度时,锚固长度可按V>0.7f t bh0时的简支支座情况考虑;

⑵当计算中充分利用钢筋的抗拉强度时,钢筋伸入支座的锚固长度不应小于la。若柱截面高度不够时,可将钢筋向上弯折,弯折的构造要求与上部钢筋向下弯折情况相同;

⑶当计算中充分利用钢筋的受压强度时,钢筋伸入支座的锚固长度不应小于0.7l a。

4、中间支座

(参见课本)

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第六章 受构件斜截面承载力答案

第六章 钢筋混凝土受弯构件斜截面承载力计算 一、填空题: 1、梁的斜截面承载力随着剪跨比的增大而 。 降低 2、梁的斜截面破坏形态主要 、 、 ,其中,以 破坏的受力特征为依据建立斜截面承载力的计算公式。 斜拉破坏 斜压破坏 剪压破坏 剪压破坏 3、随着混凝土强度的提高,其斜截面承载力 。 提高 4、影响梁斜截面抗剪强度的主要因素是混凝土强度、配箍率、 剪跨比 和纵筋配筋率以及截面形式。 5、当梁的配箍率过小或箍筋间距过大并且剪跨比较大时,发生的破坏形式为 ;当梁的配箍率过大或剪跨比较小时,发生的破坏形式为 。 斜拉破坏 斜压破坏 6、设置弯起筋的目的是 、 。 承担剪力 承担支座负弯矩 7、为了防止发生斜压破坏,梁上作用的剪力应满足 ;为了防止发生斜拉破坏,梁内配置的箍筋应满足 。 025.0bh f V c c β≤ min ρρ≥,max s s ≤, min d d ≥ 二、判断题: 1. 钢筋混凝土梁纵筋弯起后要求弯起点到充分利用点之间距离大于0.5h 0,其主要原因是为了保证纵筋弯起后弯起点处斜截面的受剪承载力要求。( × ) 2.剪跨比0/h a 愈大,无腹筋梁的抗剪强度低,但当3/0>h a 后,梁的极限抗剪强度变化不大。 (√ ) 3.对有腹筋梁,虽剪跨比大于1,只要超配筋,同样会斜压破坏( √ ) 4、剪压破坏时,与斜裂缝相交的腹筋先屈服,随后剪压区的混凝土压碎,材料得到充分利用,属于塑性破坏。( )× 5、梁内设置多排弯起筋抗剪时,应使前排弯起筋在受压区的弯起点距后排弯起筋受压区的弯起点之距满足:max s s ≤( )× 6、箍筋不仅可以提高斜截面抗剪承载力,还可以约束混凝土,提高混凝土的抗压强度和延性,对抗震设计尤其重要。( )√ 7、为了节约钢筋,跨中和支座负纵筋均可在不需要位置处截断。( )× 8、斜拉、斜压、剪压破坏均属于脆性破坏,但剪压破坏时,材料能得到充分利用,所以斜截面承载力计算公式是依据剪压破坏的受力特征建立起来的。( )√ 三、选择题: 1、梁内纵向钢筋弯起时,可以通过( C )保证斜截面的受弯承载力。 A .从支座边缘到第1排弯起钢筋上弯起点的距离,以及前一排弯起钢筋的下弯点到次一排弯起钢筋的上弯点距离s ≤s max B .使材料的抵抗弯矩图包在设计弯矩图的外面 C .弯起点的位置在钢筋充分利用点以外大于0.5h 0 D .斜截面受弯承载力和正截面受弯承载力相同,必须通过理论计算才能得到保证 2、设计受弯构件时,如果出现025.0bh f V c c βφ的情况,应采取的最有效的措施是( )。A A 加大截面尺寸 B 增加受力纵筋 C 提高混凝土强度等级 D 增设弯起筋 3、受弯构件中配置一定量的箍筋,其箍筋的作用( )是不正确的。 D A 提高斜截面抗剪承载力 B 形成稳定的钢筋骨架 C 固定纵筋的位置 D 防止发生斜截面抗弯不足。

受弯构件斜截面受剪承载力设计

受弯构件斜截面受剪承载力计算 一、有腹筋梁受剪承载力计算基本公式 1. 矩形、T 形和Ⅰ形截面的一般受弯构件,斜截面受剪承载力计算公式为: 0025.17.0h s A f bh f V V sv yv t cs +=≤ (5-6) 式中 t f 一混凝土抗拉强度设计值; b 一构件的截面宽度,T 形和Ⅰ形截面取腹板宽度; 0h 一截面的有效高度; yv f 一箍筋的抗拉强度设计值; sv A 一配置在同一截面内箍筋各肢的全部截面面积,1sv sv nA A =; n 一在同一截面内箍筋的肢数; 1sv A 一单肢箍筋的截面面积; s 一箍筋的间距。 2.集中荷载作用下的独立梁(包括作用多种荷载,且其中集中荷载对支座截面或节点边缘所产生的剪力值占总剪力值的75%以上的情况),斜截面受剪承载力按下式计算: 000.175.1h s A f bh f V V sv yv t cs ++=≤λ (5-7) 式中 λ一剪跨比,可取0/h a =λ,a 为计算截面至支座截面或节点边缘的距离,计算截面取集中荷载作用点处的截面。当λ小于 1.5 时,取5.1=λ;当λ大于 3.0 时,取0.3=λ。独立梁是指不与楼板整浇的梁。 构件中箍筋的数量可以用箍筋配箍率sv ρ表示: bs A sv sv =ρ (5-8) 3.当梁内还配置弯起钢筋时,公式(5-4)中 s sb y b A f V αsin 8.0= (5-9) 式中 y f 一纵筋抗拉强度设计值; sb A 一同一弯起平面内弯起钢筋的截面面积; s α一斜截面上弯起钢筋的切线与构件纵向轴线的夹角,一般取o 45,当梁较 高时,可取o 60。

钢结构基本原理(第二版)习题参考解答第六章

6.1 工字形焊接组合截面简支梁,其上密铺刚性板可以阻止弯曲平面外变形。梁上均布荷载(包括梁自重)4/q kN m =,跨中已有一集中荷载090F kN =,现需在距右端4m 处设一集中荷载1F 。问根据边缘屈服准则,1F 最大可达多少。设各集中荷载的作用位置距梁顶面为120mm ,分布长度为120mm 。钢材的设计强度取为2 300/N mm 。另在所有的已知荷载和所有未知荷载中,都已包含有关荷载的分项系数。 图6-34 题6.1 解: (1)计算截面特性 2250122800812400A mm =??+?= 339411250824(2508)800 1.33101212 x I mm = ??-?-?=? 633.229102x x I W mm h ==? 32501240640082001858000m S mm =??+??= 3125012406 1218000 S m m =??= (2)计算0F 、1F 两集中力对应截面弯矩 ()210111412901263422843 F M F kN m =??+??+?=+? ()1118128248489012824424333 F M F kN m =?-??+???+?=+? 令10M M >,则当1147F kN >,使弯矩最大值出现在1F 作用截面。 (3)梁截面能承受的最大弯矩 63.22910300968.7x M W f kN m ==??=? 令0M M =得:1313.35F kN =;令1M M =得:1271.76F kN = 故可假定在1F 作用截面处达到最大弯矩。 (4)

a .弯曲正应力 61max 68(244)1033003.22910 x x F M W σ+?==≤? ① b.剪应力 1F 作用截面处的剪力1111122412449053()22 33V F F kN ??=??-?+?+=+ ??? 311max 925310185800031.33108m x F V S I t τ??+?? ???==≤?? ② c.局部承压应力 在右侧支座处:() 312244510330081205122120c F σ??++? ???=≤?+?+? ③ 1F 集中力作用处:() 3 11030081205122120c F σ?=≤?+?+? ④ d.折算应力 1F 作用截面右侧处存在很大的弯矩,剪力和局部承压应力,计算腹板与翼缘交界处的分享应力与折算应力。 正应力:1400412 x x M W σ=? 剪应力:31111925310121800031.33108 x F V S I t τ??+?? ???==?? 局部承压应力:() 3 11081205122120c F σ?=?+?+? 联立①-⑤解得:1271.76F kN ≤ 故可知1max 271.76F kN =,并且在1F 作用截面处的弯矩达到最大值。 6.2 同上题,仅梁的截面为如图6-35所示。 6.3 一卷边Z 形冷弯薄壁型钢,截面规格1606020 2.5???,用于屋面檩条,跨度6m 。作用于其上的均布荷载垂直于地面, 1.4/q kN m =。设檩条在给定荷载下不会发生整体失稳,

受弯构件的受剪性能

第五章:受弯构件的受剪性能 钢筋混凝土受弯构件,除了正截面破坏以外,还有可能在剪力和弯矩共同作用的区段内,会沿着斜向裂缝发生斜截面的破坏。这种破坏通常来得较为突然,具有脆性性质。因而,在钢筋混凝土受弯构件的设计中,如何保证构件的斜截面承载能力是非常重要的。 5.1 概述 受弯构件在荷载作用下,同时产生弯矩和剪力。在弯矩区段,产生正截面受弯破坏,而在剪力较大的区段,则会产生斜截面受剪破坏。 5.2 斜裂缝、剪跨比及斜截面破坏形态 箍筋布置与梁内主拉应力方向一致,可有效地限制斜裂缝的开展;但从施工考虑,倾斜的箍筋不便绑扎,与纵向筋难以形成牢固的钢筋骨架,故一般都采用竖直箍筋。 弯起钢筋则可利用正截面受弯的纵向钢筋直接弯起而成。弯起钢筋的方向可与主拉应力方向一致,能较好地起到提高斜截面承载力的作用,但因其传力较为集中,有可能引起弯起处混凝土的劈裂裂缝。首先选用竖直箍筋,然后再考虑采用弯起钢筋。选用的弯筋位置不宜在梁侧边缘,且直径不宜过粗。斜裂缝的出现和最终斜截面受剪破坏与正应力与剪应力的比值有关。 剪跨比: 我们把在中集中力到支座之间的距离a 称之为剪跨,剪跨a 与梁的有效高度h 0的比值则称为剪跨比。 5.2.3斜截面受剪破坏的三种主要形态 1、无腹筋梁的剪切破坏形态 斜裂缝出现后梁中受力状态的变化 斜裂缝出现前,剪力由整个截面承担,支座附近截面a-a 的钢筋应力s σ与该截面的弯矩Ma 成正比。斜裂缝出现后,受剪面积减小,受压区混凝土剪力增大(剪压区),斜裂缝出现后,截面a-a 的钢筋应力s σ取决于临界斜裂缝顶点截面b-b 处的Mb ,即与Mb 成正比。因此,斜裂缝出现使支座附近的s σ与跨中截面的s σ相近,这对纵筋的锚固提出更高的要求。梁由原来的梁传力机制变成拉杆拱传力机制。同时,销栓作用Vd 使纵筋周围的混凝土产生撕裂裂缝,削弱混凝土对纵筋的锚固作用。 2、荷载传递机构 剪跨比λ较大,主压应力角度较小,拱作用较小。剪力主要依靠拉应力(梁作用)传

第四章-受弯构件斜截面受剪承载力计算word版本

第4章 受弯构件的斜截面承载力 教学要求: 1深刻理解受弯构件斜截面受剪的三种破坏形态及其防止对策。 2熟练掌握梁的斜截面受剪承载力计算。 3理解梁内纵向钢筋弯起和截断的构造要求。 4知道梁内各种钢筋,包括纵向受力钢筋、纵向构造钢筋、架立筋和箍筋等的构造要求。 4.1 概述 在保证受弯构件正截面受弯承载力的同时,还要保证斜截面承载力,它包括斜截面受剪承载力和斜截面受弯承载力两方面。工程设计中,斜截面受剪承载力是由计算和构造来满足的,斜截面受弯承载力则是通过对纵向钢筋和箍筋的构造要求来保证的。 图4-1 箍筋和弯起钢筋 图4-2 钢筋弯起处劈裂裂缝 工程设计中,应优先选用箍筋,然后再考虑采用弯起钢筋。由于弯起钢筋承受的拉力比较大,且集中,有可能引起弯起处混凝土的劈裂裂缝,见图4-2。因此放置在梁侧边缘的钢筋不宜弯起,梁底层钢筋中的角部钢筋不应弯起,顶层钢筋中的角部钢筋不应弯下。弯起钢筋的弯起角宜取45°或60° 4.2 斜裂缝、剪跨比及斜截面受剪破坏形态 4.2.1 腹剪斜裂缝与弯剪斜裂缝 钢筋混凝土梁在剪力和弯矩共同作用的剪弯区段内,将产生斜裂缝。 主拉应力:22 42τσσ σ++=tp ,

主压应力22 42τσσ σ+-=cp 主应力的作用方向与构件纵向轴线的夹角a 可按下式确定: στ α22-=tg 图4-3 主应力轨迹线 图4-4 斜裂缝 (a)腹剪斜裂缝;(b)弯剪斜裂缝 这种由竖向裂缝发展而成的斜裂缝,称为弯剪斜裂缝,这种裂缝下宽上细,是最常见的,如图4-4(b)所示。 4.2.2 剪跨比 在图4-5所示的承受集中荷载的简支梁中,最外侧的集中力到临近支座的距离a 称为剪跨,剪跨a 与梁截面有效高度h 0的比值,称为计算截面的剪跨比,简称剪跨比,用λ表示,λ=a/h 0。

钢结构检测报告

***服务区加油站新建网架 检测报告 ****************工程检测有限公司 *****年**月

注意事项 1、所提供的检测报告正本原件应盖有“*******检测有限公司”印 章,否则视为无效。 2、报告无项目负责人、审核、批准签字无效。 3、报告涂改无效,部分提供和部分复制检测报告无效(报告总页 数自目录之后开始,不含目录)。 4、对检测报告若有异议,应于本报告收到之日起三十天内向我单 位提出,逾期协商处理。 5、对于送样检测,仅对来样的检测数据负责,不对来样所代表的 批量负责。 地址:*******邮政编码:0******* 电话:03*******传真:0*******

目录 1 概述 (1) 1.1 工程概况 (1) 1.2 检测依据 (1) 1.3 检测内容及方法 (2) 1.3.1杆件尺寸及安装检测 (2) 1.3.2支座偏差、挠度测量 (2) 1.3.3承载力现场试验分析及承载力核验 (2) 1.4 检测仪器设备 (2) 2 钢结构质量检测 (3) 2.1整体外观普查 (3) 2.2构件尺寸检测 (4) 2.3 支座中心偏移及高差检测 (4) 2.4 挠度变形检测 (5) 3 钢结构承载能力检验 (5) 3.1测点布置 (5) 3.2检验荷载 (7) 3.3检验结果 (7) 3.3.1应力应变 (8) 3.3.2竖向位移 (10) 4 结构安全性评级及处理建议 (11) 4.1 结构安全性评级 (11)

5附表1 网架结构杆件检测结果汇总表 (13)

1 概述 1.1 工程概况 本次受委托进行检测的钢结构工程是****收费所新建网架工程。 ******收费所新建网架工程为螺栓球节点正放四角锥网架结构。长57.0m,宽16.8m。 为查明以上钢结构工程质量、是否存在安全隐患及承载力是否满足设计要求,受*****钢结构有限公司的委托,我单位*********有限公司,于201*年**月**日对以上工程进行了现场检测,现出具检测报告。 1.2 检测依据 (1)《建筑结构检测技术标准》GB/T 50344-2004; (2)《钢结构设计规范》GB 50017-2003; (3)《钢结构现场检测技术标准》GB/T 50621-2010; (4)《网架结构设计与施工规程》JGJ 7-91; (5)《钢结构工程施工质量验收规范》GB50205-2001; (6)《钢结构超声波探伤及质量分级法》JG/T203-2007; (7)《钢焊缝手工超声波探伤方法及质量分级法》GB11345-1989; (8)《建筑变形测量规范》JGJ/T8-97; (9)《建筑结构荷载规范》GB50009-2001; (10)《民用建筑可靠性鉴定标准》GB50292-1999; (11)原设计图纸及相关资料;

钢筋混凝土梁受弯及受剪性能试验指导书

郑州大学现代远程教育《综合性实践环节》 试验指导 赵军楚留声编

一、试验名称:钢筋混凝土梁正截面受弯性能试验 (一)试验目的 1.了解适筋梁、超筋梁和少筋梁的受力过程和破坏特征以及配筋率对破坏特征的影响。 2.验证钢筋混凝土受弯构件正截面承载力计算理论和计算公式。 3.掌握钢筋混凝土受弯构件的试验方法及荷载、应变、挠度、裂缝宽度等数据的测试技术和有关仪器的使用方法。 4.培养学生对钢筋混凝土构件试验分析的初步能力。 (二)试验构件和仪器布置 1.试验梁分三种,即、、,其几何尺寸及配筋见图1。 试验梁制作时每根梁(或每盘混凝土)取150×150×150mm试块三个,以确定混凝土强度。每种直径和钢筋取300mm长试件三根,以测定钢筋的屈服强度、极限强度和延伸率。 2.加荷装置和仪表布置 试验梁放置于静力试验台座上,通过加荷架用千斤顶施加荷载。加荷装置见图2所示。每根梁布置百分表5块,以测定跨中挠度。用电阻应变仪量测钢筋和混凝土在各级荷载作用下的应变。 (三)试验准备工作 认真学习有关专业知识,了解钢筋混凝土梁的正截面破坏形态。 (四)试验前在材料试验机上对钢筋试件和混凝土试块进行试验,以确定钢筋的屈服强度和极限强度、延伸率以及混凝土的立方体抗压。根据测定的求出混凝土棱柱体抗压强度、抗拉强度及弹性模量的试验值。

图1

图2 (五)估算开裂荷载 图3为试验梁加荷时的计算简图。纯弯段CD的弯矩为 图 3 开裂弯矩按下式计算 M cr=0.292(1+2.5a1)f t bh2 式中b、h分别为试验梁的宽度和高度。。为钢筋的截面积。 ,为钢筋的弹性模量,取值2.1× Mpa,为砼弹性模量。则开裂

轴心受力构件习题及答案

轴心受力构件习题及答案 一、选择题 1. 一根截面面积为A,净截面面积为A n的构件,在拉力N作用下的强度计算公式为______。 2. 轴心受拉构件按强度极限状态是______。 净截面的平均应力达到钢材的抗拉强度 毛截面的平均应力达到钢材的抗拉强度 净截面的平均应力达到钢材的屈服强度 毛截面的平均应力达到钢材的屈服强度 3. 实腹式轴心受拉构件计算的内容有______。 强度强度和整体稳定性强度、局部稳定和整体 稳定强度、刚度(长细比) 4. 轴心受力构件的强度计算,一般采用轴力除以净截面面积,这种计算方法对下列哪种连接方式是偏于保守的? 摩擦型高强度螺栓连接承压型高强度螺栓连 接普通螺栓连接铆钉连接 5. 工字型组合截面轴压杆局部稳定验算时,翼缘与腹板宽厚比限值是根据 ______导出的。

6. 图示单轴对称的理想轴心压杆,弹性失稳形式可能为______。 X轴弯曲及扭转失稳Y轴弯曲及扭转失稳 扭转失稳绕Y轴弯曲失稳 7. 用Q235号钢和16锰钢分别建造一轴心受压柱,其长细比相同,在弹性范围内屈曲时,前者的临界力______后者的临界力。 大于小于等于或接近无法 比较 8. 轴心受压格构式构件在验算其绕虚轴的整体稳定时采用换算长细比,是因为______。 格构构件的整体稳定承载力高于同截面的实腹构件 考虑强度降低的影响 考虑剪切变形的影响 考虑单支失稳对构件承载力的影响 9. 为防止钢构件中的板件失稳采取加劲措施,这一做法是为了______。 改变板件的宽厚比增大截面面积改变截面上 的应力分布状态增加截面的惯性矩 10. 轴心压杆构件采用冷弯薄壁型钢或普通型钢,其稳定性计算______。 完全相同 仅稳定系数取值不同 仅面积取值不同

第六章 轴向受力构件和柱

第六章 轴向受力构件和柱 6-1 选择轴心受压柱的焊接工字形截面,并验算其整体和局部稳定性,轴向力N =2000kN ,柱高l =8m ,柱为两端铰支,材料为Q 235,许用应力[]175MPa σ=,柱的截面形式如图6—5所示。 6-2 选择由四个相同的角钢组成柱肢的缀条式格构柱的截面,并设计缀条及焊缝连接。截面为正方形,如图6—6所示。已知数据为:轴向力N =1200kN ,柱高l =12m ,柱的上端自由,下端固定,材料为Q 235,许用应力[]175MPa σ=,[]100h MPa τ=, 许用长细比[]120λ=。 6-3 验算变截面焊接格构柱的强度和稳定性。轴向力N =1400kN ,柱高l =16m ,柱为两端铰支,柱肢由∟125mm 125mm 10mm ??的角钢组成,缀条用∟50mm 50mm 5mm ??的角钢,截面如图6-7所示。材料均为Q 235,许用应力[]175MPa σ=,许用长细比[]120λ=。 图6-5 图6-6

6-4 选择轴心受压格构柱的截面,并设计缀板及焊缝连接。截面型式如图6-8所示。已知轴向力N =1000k N ,柱高l=6m,柱为两端铰支,材料为Q235,焊条采用E43,许用应力[]175a σ=MP ,[][]100,120h a τλ=MP =许用长细比。 6-5 轴心受压柱由4∟mm mm mm 1090140??的角钢和一块mm mm 30010?的钢板组成工字形截面,柱两端铰支,柱高l=5m ,铆钉孔直径d=23.5mm,钢材为Q235,许用应力 []175a,160a,350,m m a στσ????=MP =MP =MP ????许用长细比[],120=λ试求柱的最大许用载荷N ,计 算简图及截面型式如图6-9所示。 图 6-7 图 6-8

建筑施工 结构性能检验

3-2 结构性能检验 3-2-1 预制构件 检验的内容、数量及方法如下: 预制构件应按标准图或设计要求的试验参数及检验指标进行结构性能检验。 1.检验内容 钢筋混凝土构件和允许出现裂缝的预应力混凝土构件进行承载力、挠度和裂缝宽度检验;不允许出现裂缝的预应力混凝土构件进行承载力、挠度和抗裂检验;预应力混凝土构件中的非预应力杆件按钢筋混凝土构件的要求进行检验。对设计成熟、生产数量较少的大型构件,当采取加强材料和制作质量检验的措施时,可仅作挠度、抗裂或裂缝宽度检验;当采取上述措施并有可靠的实践经验时,可不作结构性能检验。 2.检验数量 对成批生产的构件,应按同一工艺正常生产的不超过1000件且不超过3个月的同类型产品为一批。当连续检验10批且每批的结构性能检验结果均符合规范规定的要求时,对同一工艺正常生产的构件,可改为不超过2000件且不超过3个月的同类型产品为一批。在每批中应随机抽取一个构件作为试件进行检验。 3.预制构件结构性能检验方法 (1)预制构件结构性能试验条件应满足下列要求: 1)构件应在0℃以上的温度中进行试验; 2)蒸汽养护后的构件应在冷却至常温后进行试验; 3)构件在试验前应量测其实际尺寸,并检查构件表面,所有的缺陷和裂缝应在构件上标出; 4)试验用的加荷设备及量测仪表应预先进行标定或校准。 (2)试验构件的支承方式应符合下列规定: 1)板、梁和桁架等简支构件,试验时应一端采用铰支承,另一端采用滚动支承。铰支承可采用角钢、半圆型钢或焊于钢板上的圆钢,滚动支承可采用圆钢; 2)四边简支或四角简支的双向板,其支承方式应保证支承处构件能自由转动,支承面可以相对水平移动;

第6章 轴心受压构件的正截面承载能力计算

第6章轴心受压构件的正截面承载力计算 当构件【仅】受到位于截面形心的轴向压力作用时,称为轴心受压构件。在实际结构中,严格的轴心受压构件是很少的,通常由于实际存在的结构节点构造、混凝土组成的非均匀性、纵向钢筋的布置以及施工中的误差等原因,轴心受压构件截面都或多或少存在弯矩的作用。但是,在实际工程中,例如钢筋混凝土桁架拱中的某些杆件(如受压腹杆)是可以按轴心受压构件设计的;同时,由于轴心受压构件计算简便,故可作为受压构件初步估算截面、复核承载力的手段。 钢筋混凝土轴心受压构件按照箍筋的功能和配置方式的不同可分为两种: 1)配有纵向钢筋和普通箍筋的轴心受压构件(普通箍筋柱),如图6-1a)所示; 2)配有纵向钢筋和螺旋箍筋的轴心受压构件(螺旋箍筋柱),如图6-1b)所示。 普通箍筋柱的截面形状多为正方形、矩形和圆形等。纵向钢筋为对称布置,沿构件高度设置等间距的箍筋。轴心受压构件的承载力主要由混凝土提供,设置纵向钢筋的目的是为了(1)协助混凝土承受压力,可减少构件截面尺寸;(2)承受可能存在的不大的弯矩;(3)防止构件的突然脆性破坏。普通箍筋作用是,防止纵向钢筋局部压屈,并与纵向钢筋形成钢筋骨架,便于施工。 螺旋箍筋柱的截面形状多为圆形或正多边形,纵向钢筋外围设有连续环绕的间距较密的螺旋箍筋(或间距较密的焊接环形箍筋)。螺旋箍筋的作用是使截面中间部分(核心)混凝土成为约束混凝土,从而提高构件的承载力和延性。

6.1 配有纵向钢筋和普通箍筋的轴心受压构件 6.1.1 破坏形态 按照构件的长细比不同,轴心受压构件可分为短柱和长柱两种,受力后的侧向变形它们和破坏形态各不相同。下面结合有关试验研究来分别介绍。 在轴心受压构件试验中,试件的材料强度级别、截面尺寸和配筋均相同,但柱长度不同(图6-2)。轴心力P 用油压千斤顶施加,并用电子秤量测压力大小。由平衡条件可知,压力P 的读数就等于试验柱截面所受到的轴心压力N 值。同时,在柱长度一半处设置百分表,测量其横向挠度u 。通过对比试验的方法,观察长细比不同的轴心受压构件的破坏形态。 1)短柱 当轴向力P 逐渐增加时,试件A 柱(图6-2)也随之缩短,测量结果证明混凝土全截面和纵向钢筋均发生压缩变形。 当轴向力P 达到破坏荷载的90%左右时,柱中部四周混凝土表面出现纵向裂缝,部分混凝土保护层剥落,最后是箍筋间的纵向钢筋发生屈曲,向外鼓出,混凝土被压碎而整个试验 柱破坏(图6-3)。破坏时,测得的混凝土压应变大于1.8×10-3,而柱中部的横向挠度很小。 钢筋混凝土短柱的破坏是一种材料破坏,即混凝土压碎破坏。 A B 图6-2 轴心受压构件试件(尺寸单位:mm ) 图6-3 轴心受压短柱的破坏形态 a)短柱的破坏 b)局部放大图 许多试验证明,钢筋混凝土短柱破坏时混凝土的压应变均在2×10-3附近,由混凝土受压时的应力应变曲线(图1-10)可知,混凝土已达到其轴心抗压强度;同时,采用普通热轧的纵向钢筋,均能达到抗压屈服强度。对于高强度钢筋,混凝土应变到达2×10-3时,钢筋可能尚未达到屈服强度,在设计时如果采用这样的钢材,则它的抗压强度设计值仅为400MPa 100.2002.0002.05=??=s E ,即必须小于其抗拉强度设计值来取用。 根据轴向力平衡,就可求得短柱破坏时的轴心力s P ,它应由钢筋和混凝土共同负担: 's 's A f A f P s c += (6-1) 2)长柱 试件B 柱在压力P 不大时,也是全截面受压,但随着压力增大,长柱不仅发生压缩变形, s P a) 短柱的混凝土破坏 b)局部方大图 s P

轴心受力构件例题

【题目】某工作平台柱高2.6m ,按两端铰接的轴心受压柱考虑。如果柱采用I 16,试经计算解答: 1. 钢材用Q235-A ?F 时,承载力设计值为多少? 2. 改用Q345钢时,承载力设计值能否提高? 3. 如果轴心压力为330KN (设计值),I 16能否满足要求?如不满足,从构造上采取什么 措施能满足要求? 【解答】 分析:根据已知条件,该柱无截面削弱,则其承载力设计值应由整体稳定性决定。且其为两端铰接,故计算长度等于几何长度,若无侧向支撑,则l l l ==oy ox 。但工字钢两方向的回转半径相差较大,即y i <

结构检测鉴定报告

金房玲珑湾商业综合楼改扩建工程结构检测鉴定方案 编写: 审核: 湖南省宏尚土木工程检测有限公司

2012年07月21日

金房玲珑湾商业综合楼改扩建工程 结构检测鉴定方案 一、工程概况 本工程为长沙金房房地产开发有限公司开发建设的金房玲珑湾商业综合楼。设计单位为湖南大学设计研究院有限公司,监理单位为湖南骥征工程建设监理有限公司。 本工程原设计为四层框架柱无梁楼盖结构,两电梯井为剪力墙。原楼层为、、、四层,现用无损切割将,两层楼盖切除,增加、、、、楼层,将四层改造为七层。为了解该楼建筑工程改扩建后工程安全性状况,长沙金房房地产开发有限公司委托湖南省宏尚土木工程检测有限公司对该楼工程进行结构检测鉴定。 二、检测内容和主要仪器设备 主要检测内容及方法 现场检测工作内容: 工程概况的调查与现场踏勘,内容包括:结构形式、基础形式、墙体材料与砌筑方法、楼屋盖形式,工程地质勘察单位、设计单位、施工单位、监理单位等。 现场调查内容包括:鉴定建筑物的工程名称、委托鉴定单位名称、坐落地址、开竣工及投入使用日期、房屋用途、使用现状、结构受荷、周围环境等。明确房屋鉴定的原因。 材料强度及性能

材料强度的检测、评定是结构可靠性评定的重要指标,如钢筋混凝土结构的混凝土强度、砂浆强度等。现场检测主要采用回弹法、钻芯法等检测方法进行材料强度检测。 几何尺寸检测、评定 现浇混凝土结构及预制构件的尺寸,应以设计图纸规定的尺寸为基准确定尺寸的偏差,尺寸的检测方法和尺寸偏差的允许值应按《混凝土结构工程施工质量验收规范》GB50204确定。 对于受到环境侵蚀和灾害影响的构件,其截面尺寸应在损伤最严重部位量测,在检测报告中应提供量测的位置和必要的说明。 几何尺寸是结构和构件可靠性验算的一项指标,截面尺寸也是计算构件自重的指标,几何尺寸一般可查设计图纸,如果是老建筑物图纸不全,或图纸丢失,需要现场实测其建筑物的平面尺寸,有竣工图纸时,也可将几何尺寸的检测结果对照图纸进行复核,评定其施工质量,为可靠性鉴定提供依据。 外观质量和缺陷检测 混凝土构件外观质量与缺陷的检测可分为蜂窝、麻面、孔洞、夹渣、露筋、裂缝、疏松区和不同时间浇筑的混凝土结合面质量等项目。 混凝土构件外观缺陷,可采用目测与尺量的方法检测;检测数量,对于建筑结构工程质量检测时宜为全部构件。混凝土构件外观缺陷的评定方法,可按《混凝土结构工程施工质量验收规范》GB50204-2002确定。 结构构件的挠度或倾斜度检测 可用目测或/和用吊锤进行检测;若有明显挠度或倾斜度,应采用激光或经纬仪或其他仪器进行定量检测。 混凝土构件钢筋保护层检测 采用SW-180T钢筋位置测定仪对外露混凝土构件钢筋保护层和间距进行检测,采取局部凿开混凝土核查钢筋规格及间距。 结构构件裂缝检测

受弯构件

第五章 受弯构件 1.选择题 (1)在主平面内受弯的工字形截面组合梁,在抗弯强度计算中,允许考虑截面部分发展塑性变形时,绕x 轴和y 轴的截面塑性发展系数x γ和y γ分别为 。 A. 1.05,1.05 B. 1.2,1.2 C. 1.15,1.15 D. 1.05,1.2 (2)计算梁的 时,应用净截面的几何参数。 A. 正应力 B. 剪应力 C. 整体稳定 D. 局部稳定 (3)钢结构梁的计算公式nx x x W M γσ= 中的x γ 。 A. 与材料强度有关 B. 是极限弯矩与边缘屈服弯矩之比 C. 表示截面部分进入塑性 D. 与梁所受荷载有关 (4)约束扭转使梁截面上 。 A. 只产生正应力 B. 只产生剪应力 C. 产生正应力,也产生剪应力 D. 不产生任何应力 (5)单向受弯梁失去整体稳定时是 形式的失稳。 A. 弯曲 B. 扭转 C. 弯扭 D. 双向弯曲 (6)焊接工字形截面简支梁,其他条件均相同的情况下,当 时,梁的整体稳定性最好。 A. 加强梁的受压翼缘宽度 B. 加强梁受拉翼缘宽度 C. 受压翼缘与受拉翼缘宽度相同 D. 在距支座l /6(l 为跨度)减小受压翼缘宽度 (7)焊接工字形等截面简支梁,在其他条件均相同的情况下,当 时,梁的整体稳定性最差(按各种情况下最大弯矩数值相同比较)。 A. 两端有相等弯矩作用(纯弯矩作用) B. 满跨均布荷载作用 C. 跨度中点有集中荷载作用 D. 在离支座l /4(l 为跨度)处个有相同一集中力 (8)一悬臂梁,焊接工字形截面,受向下垂直荷载作用,欲保证此梁的整体稳定,侧向支撑应加在 。

A. 梁的上翼缘 B. 梁的下翼缘 C. 梁的中和轴部位 D. 梁的上翼缘及中和轴部位(9)为了提高梁的整体稳定性,是最经济有效的办法。 A. 增大截面 B. 增加侧向支撑点 C. 设置横向加劲肋 D. 改变翼缘的厚度 (10)对提高工字形截面的整体稳定性作用最小。 A. 增加腹板厚度 B. 约束梁端扭转 C. 设置平面外支承 D. 加宽梁翼缘 (11)防止梁腹板发生局部失稳,常采用加劲措施,这是为了。 A. 增加梁截面的惯性矩 B. 增加截面面积 C. 改变构件的应力分布状态 D. 改变边界约束板件的宽厚比 (12)梁的支承加劲肋应设置在。 A. 弯曲应力大的区段 B. 剪应力大的区段 C. 上翼缘或下翼缘有固定荷载作用的部位 D. 有吊车轮压的部位 (13)焊接工字形截面梁腹板设置加劲肋的目的是。 A. 提高梁的抗弯强度 B. 提高梁的抗剪强度 C. 提高梁的整体稳定性 D. 提高梁的局部稳定性 (14)当梁上有固定较大集中荷载作用时,其作用点处应。 A. 设置纵向加劲肋 B. 设置支承加劲肋 C. 减少腹板宽度 D. 增加翼缘的厚度 (15)焊接组合梁腹板中,布置横向加劲肋对防止引起的局部失稳最有效,布置纵向加劲肋对防止引起的局部失稳最有效。 A. 剪应力 B. 弯曲应力 C. 复合应力 D. 局部压应力 (16)钢梁腹板局部稳定采用准则,实腹式轴心受压构件局部稳定采用准则。 A. 腹板局部屈曲应力不小于构件整体屈曲应力 B. 腹板实际应力不超过腹板屈曲应力 C. 腹板实际应力不小于板的f y D. 腹板局部临界应力不小于钢材屈服应力 (17)当无集中荷载作用时,焊接工字形截面梁翼缘与腹板的焊缝主要承受。 A. 竖向剪力 B. 竖向剪力及水平剪力联合作用

钢结构检测报告数据样本43481

钢结构检测报告 ****************工程检测有限公司 *****年**月

注意事项 1、所提供的检测报告正本原件应盖有“*******检测有限公司” 印章,否则视为无效。 2、报告无项目负责人、审核、批准签字无效。 3、报告涂改无效,部分提供和部分复制检测报告无效(报告总页 数自目录之后开始,不含目录)。 4、对检测报告若有异议,应于本报告收到之日起三十天内向我单 位提出,逾期协商处理。 5、对于送样检测,仅对来样的检测数据负责,不对来样所代表的 批量负责。 地址:*******邮政编码:0******* 电话:03*******传真:0*******

目录 1 概述 (1) 1.1 工程概况 (1) 1.2 检测依据 (1) 1.3 检测内容及方法 (1) 1.3.1杆件尺寸及安装检测 (1) 1.3.2支座偏差、挠度测量 (2) 1.3.3承载力现场试验分析及承载力核验 (2) 1.4 检测仪器设备 (2) 2 钢结构质量检测 (2) 2.1整体外观普查 (2) 2.2构件尺寸检测 (3) 2.3 支座中心偏移及高差检测 (4) 2.4 挠度变形检测 (5) 3 钢结构承载能力检验 (5) 3.1测点布置 (5) 3.2检验荷载 (6) 3.3检验结果 (7) 3.3.1应力应变 (7) 3.3.2竖向位移 (9) 4 结构安全性评级及处理建议 (10) 4.1 结构安全性评级 (10) 5附表1 网架结构杆件检测结果汇总表 (12)

1 概述 1.1 工程概况 本次受委托进行检测的钢结构工程是****收费所新建网架工程。 ******收费所新建网架工程为螺栓球节点正放四角锥网架结构。长57.0m,宽16.8m。 为查明以上钢结构工程质量、是否存在安全隐患及承载力是否满足设计要求,受*****钢结构有限公司的委托,我单位*********有限公司,于201*年**月**日对以上工程进行了现场检测,现出具检测报告。 1.2 检测依据 (1)《建筑结构检测技术标准》GB/T 50344-2004; (2)《钢结构设计规范》GB 50017-2003; (3)《钢结构现场检测技术标准》GB/T 50621-2010; (4)《网架结构设计与施工规程》JGJ 7-91; (5)《钢结构工程施工质量验收规范》GB50205-2001; (6)《钢结构超声波探伤及质量分级法》JG/T203-2007; (7)《钢焊缝手工超声波探伤方法及质量分级法》GB11345-1989; (8)《建筑变形测量规范》JGJ/T8-97; (9)《建筑结构荷载规范》GB50009-2001; (10)《民用建筑可靠性鉴定标准》GB50292-1999; (11)原设计图纸及相关资料; 1.3 检测内容及方法 1.3.1杆件尺寸及安装检测 对结构物整体长度、宽度、高度测量;对各杆件与节点连接质量检测;查看有无弯曲杆件。采用游标卡尺测量杆件直径,金属测厚仪检测构件壁厚;钢管杆件与封板、锥头的连接质量检测。

第6章 轴心受压构件的正截面承载能力计算

第6章 轴心受压构件的正截面承载力计算 当构件受到位于截面形心的轴向压力作用时,称为轴心受压构件。在实际结构中,严格的轴心受压构件是很少的,通常由于实际存在的结构节点构造、混凝土组成的非均匀性、纵向钢筋的布置以及施工中的误差等原因,轴心受压构件截面都或多或少存在弯矩的作用。但是,在实际工程中,例如钢筋混凝土桁架拱中的某些杆件(如受压腹杆)是可以按轴心受压构件设计的;同时,由于轴心受压构件计算简便,故可作为受压构件初步估算截面、复核承载力的手段。 钢筋混凝土轴心受压构件按照箍筋的功能和配置方式的不同可分为两种: 1)配有纵向钢筋和普通箍筋的轴心受压构件(普通箍筋柱),如图6-1a )所示; 2)配有纵向钢筋和螺旋箍筋的轴心受压构件(螺旋箍筋柱),如图6-1b )所示。 普通箍筋柱的截面形状多为正方形、矩形和圆形等。纵向钢筋为对称布置,沿构件高度设置等间距的箍筋。轴心受压构件的承载力主要由混凝土提供,设置纵向钢筋的目的是为了(1)协助混凝土承受压力,可减少构件截面尺寸;(2)承受可能存在的不大的弯矩;(3)防止构件的突然脆性破坏。普通箍筋作用是,防止纵向钢筋局部压屈,并与纵向钢筋形成钢筋骨架,便于施工。 α) β) 30%50%图6-1 两种钢筋混凝土轴受压构件 a)普通箍筋柱 b)螺旋箍筋柱 螺旋箍筋柱的截面形状多为圆形或正多边形,纵向钢筋外围设有连续环绕的间距较密的螺旋箍筋(或间距较密的焊接环形箍筋)。螺旋箍筋的作用是使截面中间部分(核心)混凝土成为约束混凝土,从而提高构件的承载力和延性。 6.1 配有纵向钢筋和普通箍筋的轴心受压构件 6.1.1 破坏形态 按照构件的长细比不同,轴心受压构件可分为短柱和长柱两种,它们受力后的侧向变形和破坏形态各不相同。下面结合有关试验研究来分别介绍。 在轴心受压构件试验中,试件的材料强度级别、截面尺寸和配筋均相同,但柱长度不同(图6-2)。轴心力P 用油压千斤顶施加,并用电子秤量测压力大小。由平衡条件可知,压力P 的读数就等于试验柱截面所受到的轴心压力N 值。同时,在柱长度一半处设置百分表,

第四章_受弯构件斜截面受剪承载力计算

第4章受弯构件的斜截面承载力 教学要求: 1深刻理解受弯构件斜截面受剪的三种破坏形态及其防止对策。 2熟练掌握梁的斜截面受剪承载力计算。 3理解梁内纵向钢筋弯起和截断的构造要求。 4知道梁内各种钢筋,包括纵向受力钢筋、纵向构造钢筋、架立筋和箍筋等的构造要求。 4.1 概述 在保证受弯构件正截面受弯承载力的同时,还要保证斜截面承载力,它包括斜截面受剪承载力和斜截面受弯承载力两方面。工程设计中,斜截面受剪承载力是由计算和构造来满足的,斜截面受弯承载力则是通过对纵向钢筋和箍筋的构造要求来保证的。 图4-1 箍筋和弯起钢筋 图4-2 钢筋弯起处劈裂裂缝

工程设计中,应优先选用箍筋,然后再考虑采用弯起钢筋。由于弯起钢筋承受的拉力比较大,且集中,有可能引起弯起处混凝土的劈裂裂缝,见图4-2。因此放置在梁侧边缘的钢筋不宜弯起,梁底层钢筋中的角部钢筋不应弯起,顶层钢筋中的角部钢筋不应弯下。弯起钢筋的弯起角宜取45°或60° 4.2 斜裂缝、剪跨比及斜截面受剪破坏形态 4.2.1 腹剪斜裂缝与弯剪斜裂缝 钢筋混凝土梁在剪力和弯矩共同作用的剪弯区段内,将产生斜裂缝。 主拉应力:2242 τσσ σ++=tp , 主压应力2242τσσ σ+-=cp 主应力的作用方向与构件纵向轴线的夹角a 可按下式确定: στ α22-=tg 图4-3 主应力轨迹线

图4-4 斜裂缝 (a)腹剪斜裂缝;(b)弯剪斜裂缝 这种由竖向裂缝发展而成的斜裂缝,称为弯剪斜裂缝,这种裂缝下宽上细,是最常见的,如图 4-4(b)所示。 4.2.2 剪跨比 在图4-5所示的承受集中荷载的简支梁中,最外侧的集中力到临近支座的距离a称为剪跨,剪跨a 与梁截面有效高度h0的比值,称为计算截面的剪跨比,简称剪跨比,用λ表示,λ=a/h0。 对于承受集中荷载的简支梁,λ=M/(Vh0)=a/h0,即这时的剪跨比与广义剪跨比相同。 对于承受均布荷载的简支梁,设l为梁的跨度,βl为计算截面离支座的距离,则λ可表达为跨高比l/h0的函数: 剪跨比λ反映了截面上正应力σ和剪应力τ的相对比值,在一定程度上也反映了截面上弯矩与剪力的相对比值。它对无腹筋梁的斜截面受剪破坏形态有着决定性的影响,对斜截面受剪承载力也有着极为

第六章 受拉与受弯构构件算解题答案

第六章 例题 【例题6.3】校核如图6.19所示双轴对称焊接箱形截面压弯构件的截面尺寸,截面无削弱。承受的荷载设计值为:轴心压力880=N kN ,构件跨度中点横向集中荷载180=F kN 。构件长10=l m ,两端铰接并在两端各设有一侧向支承点。材料用Q235钢。 图6.19 例6.3图 【解】 构件计算长度1000==y x l l m ,构件段无端弯矩但有横向荷载作用,弯矩作用平面内外的等效弯矩系数为4504/)10180(4/,0.1=?====Fl M x tx mx ββkN·m 。 箱形截面受弯构件整体稳定系数0.1=b ?,因4510/450/,6.2314/330/0====w w t h t b ,均大于20,故焊接箱形截面构件对x 轴屈曲和对y 轴屈曲均属b 类截面。 一、截面几何特性 截面积: 1880.14524.135222=??+??=+=w w t h bt A cm 2 惯性矩: 6795112/)45338.4735(12/)(333 03=?-?=-=w x h b bh I cm 4 3602212/)3345358.47(12/)(33303=?-?=-=b h hb I w y cm 4 回转半径: 01.19188/67951/===A I i x x cm ,84.13188/36022/===A I i y y cm 弯矩作用于平面内受压纤维的毛截面模量: 28438.47/679512/2=?===h I W W x x 1x cm 3 二、验算截面 1.在弯矩作用平面内的稳定: 6.5201 .1910000=== x x x i l λ <[]150=λ(满足)。 查附表4.2,844.0=x ? kN EA N x Ex 1255910 6 .521.110 188102061.13 2 2 322 2 ' =??????= = -πλπ 截面截面塑性发展系数05.1=x γ,等效弯矩系数0.1=mx β。 ) 125598808.01(10284305.1104500.110188844.010880)8.01(36 23'1?-?????+???=-+Ex x x x mx x N N W M A N γβ?

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