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混凝土切割受弯构件斜截面抗裂验算

futao 拆除技术 2020-10-05 474 0
川渝拆除17713551981

1.验算要求

预应力混凝土受弯构件在弯矩和剪力的共同作用下,可能由于主拉应力达到混凝土的抗拉强度而形成斜裂缝。其斜截面抗裂性能,是以验算在荷载效应标准组合下构件斜截面的主拉应力和主压应力体现的。除了主拉应力外,还要验算主压应力的理由是,由于在双向应力状态下,混凝土一向的压应力对另一向的抗拉强度有影响,一向压应力过大时,将使另一向的抗拉强度下降。

抗裂验算时应选择跨度内不利位置的截面(如弯矩和剪力较大的截面、外形突变的截面),并对该截面的换算截面重心纤维处以及截面宽度改变处(如I形截面上、下翼缘和腹板相交纤维处)进行验算。

1)混凝土主拉应力am一级——严格要求不出现裂缝的构件,应符合下式要求:

0p≤0.85fk(11-10)二级—一般要求不出现裂缝的构件,应符合下式要求:

0p≤0.95fk(11-11)

2)混凝土主压应力a。p裂缝控制等级为一级、二级的构件,均应符合下式的要求:

Jp≤0.60fk(11-12)

2.受弯构件的主应力计算

开裂前的混凝土可作为匀质弹性材料对待,其主拉应力和主压应力按材料力学公式计算:

0-9.考.±(230)+7(11-1s)0n2

1Mkyo

0.=0e1 +A0(11-14)式中o——由预加力和荷载弯矩值M:在计算纤维处产生的混凝土法向应力;

,——由集中荷载标准值F,产生的混凝土竖向压应力;

——由剪力值V,和预应力弯起钢筋的预加力在计算纤维处产生的混凝土剪应力;ooc——扣除全部预应力损失后,在计算纤维处由预加力产生的混凝土法向应力;yo——换算截面重心至计算纤维处的距离;I。——换算截面惯性矩;V.——按荷载效应标准组合计算的剪力值;S。——计算纤维以上部分的换算截面面积对构件换算截面重心的面积矩;pe——预应力弯起钢筋的有效预应力;Anb——计算截面上同一弯起平面内的预应力弯起钢筋的截面面积;an——计算截面上预应力弯起钢筋的切线与构件纵向轴线的夹角。

式(11-13)及式(11-14)中的。,,0,,qm和0为拉应力时,以正值代入;为压应力时,以负值代入。

对于先张法预应力构件,若其验算截面靠近构件的端部并在预应力传递长度l,范围内时,则在qm及opg计算中所用到的N。n和eon,应考虑在l范围内的预应力钢筋实际应力值的变化(第10章图10-53)。

【例11-4】试验算例10-2中预应力混凝土斜截面的抗裂度(为方便计算,取qh=30kN/m,fs

=26.8MPa)。

【解】沿构件长度方向,均布荷载作用下的简支梁,支座边缘处剪力最大(图10-54A-A截面处),并且,沿截面高度,其主应力在1-1截面、2-2截面、3-3截面处较大(图11-6),因而,必须对以上截面作主应力验算。

(1)正应力计算

在支座A-A截面处由荷载产生的M~0,所以,其正应力o=0,而由预应力产生的正应力oocn为

Non+Non eon y=6.05±0.0142y aocnA。Io截面1-1处oocn=6.05一0.0142×(350-130)=2.93N/mm2截面2-2处oocn=6.05N/mm2截面3-3处Jpcn=6.05+0.0142×(450一150)=10.31N/mm2

(2)剪应力的计算

Vk=号×30×8.75=127.5kN VASo127.5×10°S。

T©=-0T.--60×835780×107-2.54×107s。

截面1-1处有

图11-6例题11-4图

图11-6例题11-4图

50S,-1=28800×(350-40)+7500(350-80-4)+60×50(350-80-562

+1063(350-35)=11897595mm3

Ti-1=3.02N/mm2截面2-2处有

S.-2=11897595+60×(350-130)×

(350-130)13349595mm?

T2-2=3.39N/mm2截面3-3处有

S-3=11897595-60×300×300/2=9197595mm2

T3-3=2.34N/mm2

(1)主应力的计算

a。=c4/(Cl|+-2 g=9nc/(gl)-22'NI2/

2(2在截面1-1处,有0p=1.90N/mm2(拉)ap=-4.83N/mm2(压)在截面2-2处,有ap=1.52N/mm2(拉)qm=-7.57N/mm2(压)在截面3-3处,有0p=0.51N/mm2(拉)g=-10.82N/mm2(压)最大主拉应力为p.max=1.90N/mm2<0.95fk=0.95×2.39=2.27N/mm2最大主压应力为p,max—10.82N/mm2<0.6fk=0.6×26.8=16.08N/mm2满足要求。


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