
与《混凝土规范》不同,《公路桥规》在抗剪承载力计算中,其混凝土和箍筋的抗剪能力Vcs没有采用Vc、Vs两项相加的方法,而是采用破坏斜截面内箍筋与混凝土的共同承载力。
1. 斜截面承载力的基本计算公式
矩形、T形和工字形截面的受弯构件,当配置箍筋和弯起钢筋时,其斜截面承载力计算应采用如下公式:
式(11-9)~(11-11)中:
Vd——斜截面受压端上由作用(或荷载)效应所产生的最大剪力组合设计值,kN;
Vcs——斜截面内混凝土和箍筋共同的抗剪承载力设计值,kN;
Vsb——与斜截面相交的普通弯起钢筋抗剪承载力设计值,kN;
α1——异号弯矩影响系数,计算简支梁和连续梁近边支点梁段的抗剪承载力时,α1 = 1.0,计算连续梁和悬臂梁近中间支点梁段的抗剪承载力时,α1 = 0.9;
α2——预应力提高系数,钢筋混凝土受弯构件,α2 = 1.0,预应力混凝土构件,α2 = 1.25,当钢筋合力引起的截面弯矩和外弯矩方向相同时,或允许出现裂缝的预应力混凝土受弯构件,取α2 =1.0;
α3——受压翼缘的影响系数,α3 = 1.1;
b——斜截面受压端正截面处矩形截面的宽度或T形和工字形截面的腹板宽度,mm;
h0——斜截面受压端正截面的有效高度,即自纵向受拉钢筋合力点至受压边缘的距离,mm;
P——斜截面内纵向受拉主筋的配筋率,P=100ρ,ρ = As/bh0,当P>2.5时,取P=2.5;
fcu.k——混凝土强度等级,MPa;
ρsv——斜截面内箍筋的配筋率,ρsv=Asv/(svb);
fsv——箍筋的抗拉设计强度,MPa,设计时按表11-2采用;
Asv——斜截面内配置在同一截面的箍筋各肢总截面面积,mm2;
sv—— 斜截面内箍筋的间距,mm;
fsd——斜截面普通弯起钢筋的抗拉设计强度,MPa,设计时按表11-2采用;
Asb——斜截面内在同一弯起平面的普通弯起钢筋的截面面积,mm2;
θs——普通弯起钢筋(在斜截面受压端正截面处)的切线和水平线的夹角。
为防止受弯构件斜截面发生斜压破坏,矩形、T形和工字形截面的受弯构件,其抗剪截面应符合下列要求:
(11-12)
式中:Vd——验算截面处由作用(或荷载)产生的剪力组合设计值,kN
b ——相应于剪力组合设计值处矩形截面的宽度或T 形和工字形截面的腹板宽度,mm;
h0——相应于剪力组合设计值处的截面有效高度,即自纵向受拉钢筋合力点至受压边缘的距离,mm。
矩形、T形和工字形截面的受弯构件,当符合下列条件时可不进行斜截面抗剪承载力验算,仅需要按构造要求配置箍筋,即:
式中:ftd——混凝土抗拉强度设计值。
对于板式受弯构件,式(11-13)右边的计算值可以乘以1.25的提高系数。式(11-13)中b,h0的计算单位为mm。
2、 抗剪承载力计算截面
在计算斜截面抗剪承载力时,其计算位置应按下列规定采用:
图11-4 斜截面受剪承载力的计算截面
(1)简支梁和连续梁近边支点梁段
① 距支座中心h/2处的截面,如图11-4(a)中的截面1-1。
② 受拉区弯起钢筋弯起点处的截面,如图11-4(a)中的截面2-2和截面3-3。
③ 锚固于受拉区的纵向钢筋开始不受力处的截面,如图11-4(a)中的截面4-4。
④ 箍筋数量或间距改变处的截面,如图11-4(a)中的截面5-5。
⑤ 构件腹板宽度改变处的截面
(2)连续梁和悬臂梁近中间支点梁段
① 支点横隔梁边缘处的截面,如图11-4(b)中的截面6-6。
② 变高度梁高度突变处的截面,如图11-4(b)中的截面7-7。
③ 参照简支梁的要求,需进行验算处的截面。