中欧规范混凝土梁受剪承载力公式对比.pdf

李旭等 ： 巾欧规范混凝土梁受剪承载力公式对 比 DOI ： 1 0 1 3 9 0 5 j c n k i d w j z 2 0 1 5 0 1 0 2 9 中欧规范 混凝 土梁受剪承载 力公式对 比 李旭 ， 段世 明 ( 昆明理工 大学建筑 工程学院 ， 昆明6 5 0 5 0 0) 【 摘要】 分析了我国2 0 1 0版混凝土规范中抗剪承载力计算公式较2 0 0 2 版的改进， 又与欧洲规范进行了对 比。同时指出虽然 l 0版规范形式上式两个计算公式形式上统一为一个设计计算式 ， 但是修订后2 0 0 2版用两种形 式计算受剪承载力的基本方法没有改变 ， 只是在原来受弯构件两个斜截面承载力计算公式的基础上， 将一般受弯 构件的箍筋项系数由 1 2 5改为 1 0 ， 其配箍率依然存在不连续性。 【 关键词】 钢筋混凝土； 抗剪承载力； 配箍率 【 中图分类号】 T U 3 7 5 【 文献标识码】 B 【 文章编号】 1 0 0 1 6 8 6 4 ( 2 0 1 5 ) 0 1 0 0 8 5 0 3 由于钢筋混凝土梁受剪时应力状态复杂， 影响其 抗剪承载力的因素较多 ， 我国对其抗剪承载力计算公 式的确定是建立在实验数据上的半理论半经验公式 ， 当钢筋混凝土梁在承受均布和集中荷载时其抗剪承 载力计算公式存在差异 ， 到 目前为止还没有真正建立 一 个统一 的抗剪承载力计算公式。本文就此 问题进 行探讨并与欧洲规范做对 比分析， 以期对下次规范修 订提供借鉴。 1 现行规范中的受剪承载力设计公式 C B 5 0 0 1 0 2 m0 ( 混凝土结构设计规范 H 中对混 凝土受弯构件的斜截面受剪承载力计算规定是： 当仅 配置箍筋时， 矩形、 I 形、 T形截面一般受弯构件的斜截 面受剪承载力应满足下式： 7 f ,b h 。 + 厶 。 在集中荷载作用下( 包含作用有多种荷载 ， 其中 集中荷载对节点边缘或支座截面所产生的剪力值 占 总剪力的 7 5 以上情况) 的独立梁， 当仅配置箍筋时， 其斜截面的受剪承载力应满足： + ( 2 ) 其 中， A为计算截面的剪跨 比可取 A：a h 。 ( 1 5 A3 ) ， a为集 中荷载作用点 至支座或节点截 面边缘 的距 离。 2 现行规范 受剪承 载力设计公式存在的 问题 2 0 0 2版 混凝土结 构设计 规范中钢筋 混 凝 土受 弯构件斜截面受剪承载力计算， 按照所受载荷情况不 同， 分均布荷载和集中荷载作用两种情况。取临界值 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 的 7 5 ， 采用两种不 同设计公 式对其 配箍 率进 行计算， 所 引起 的差异范围为 0 2 51 3 4 。现行 混凝土结构设计规范 的钢筋混凝土受弯构件的斜 截面受剪承载力计算 ， 仍然沿用 2 0 0 2版 混凝 土结构 设计规范 中所受荷载情况不同， 分一般受弯构件和 集中荷载作用下两种情况， 同样不可能避免造成配箍 率不连续 的问题 。用差异系数表示两种情况 的差异 ： = ( 3 ) 式中， ( p ) 。 为按一般受弯构件， 即公式( 1 ) 进行 计算所得的配箍率； ( P ， ) 为集中荷载作用下， 即公式 ( 2 ) 进行计算所得的配箍率。 根据公式( 1 ) 、 ( 2 ) 以及最小配筋率要求和截面限 制 条件 ， 可 以得到如 图 1 所示的 0 2版规范和现行规范 在两种情况下计算公式配箍率比较。 由图2可以看出， 我国现行规范通过修订， 在原有 受弯构件两个斜截面承载力计算公式的基础上 ， 将一 般受弯构件的箍筋项系数由 I 2 5改为 1 0后， 对于集 中荷载对支座截面或节点边缘所产生的剪力值 占总 剪力的7 5 左右时， 采用两种不同的设计公式对其配 箍率进行计算所引起的差异范围为 0 0 8 7 5 。0 2规 范两种情况下的设计公式对配箍率引起的差异范围 为0 2 5 1 3 4 。虽然较 0 2的版规范引起 的配箍率差 异减少， 但还是存在 配箍率不连续的问题。所以， 业 内人士期待规范下次修订时专家给出一个统一的、 配 箍率连续的受剪承载力计算公式。 3欧洲规范有腹筋 受弯构件承载力计算公式 欧洲规范( E N 1 9 9 21 1 ： 2 0 0 4 ) 有腹筋受 弯构 件 受剪承载力设计 公式 ： 箍筋屈服时的抗剪计算式 ： A R d = d ( c o t 0 十c o t o t ) s i n ( 4 ) 混凝土斜压杆压碎时 的抗剪计算式 ： V R d = V l 6 z ( c o t 0 + c o t a ) ( 1 +c o t ) ( 5 ) 式中， 为混凝 土软化系数； A 为箍筋的截面面 积； 为箍筋间距 为箍筋的设计屈服强度； 。 为考 8 6 低温建筑技术 2 0 1 5 年第 1 期( 总第 1 9 9期) 虑压杆应力状态的系数 为混凝土抗压强度设计值 ； b 为拉杆和压杆的最小宽度。 f ,b h 0 l 09 4 O 68 。 。 L 4 L 争 ( a ) 0 2 规范在均布荷载与集中荷载下的配筋率 y y ,b h 0 0 9 4 0 6 8 ( b ) l 0 规范在均布荷载与集 中荷载下的配筋率 图1 0 2 规范和1 O 规范均布荷载与 集中荷载计算公式 的配箍率 比较 式( 4 ) 和式( 5 ) 即为欧洲混凝土规范 E N 1 9 9 21 1 ： 2 0 0 4中的有腹筋构件受剪承载力计算公式 ， 二者 计算取较小值。同时欧规规范还规定设计中应对 0 角 进行限制 ， 建议值 为 1 c o t 0 2 5 ， 对应 的 0为 2 1 8 。 4 5 。 来保证箍筋的屈服发生于斜压杆被压坏之 前 ， 以使构件的破坏具有一定的延性。与无腹筋构件 一 样 ， 对 于与支座边缘距离 0 5 d n 2 O d范 围内上 构件表面作用有荷载的情况， 欧洲规范允许考虑构件 受剪承 载力 的提高 ， 计算时用设计 剪力 乘系数 = n ( 当 口 0 5时 ， 0 保 持为4 5 。 ， 这时箍筋不能屈服， 构件的受剪承载力取决 于混凝土压杆的抗压强度。由于规范 中规定 c o t 0 2 5 ， 应从 0 1 4起算 。比较图 2和 图 3可 以看 出 ， 相比我国现行 规范 中 的抗 剪 承载设 计 公式 欧 洲规 范 在规定 的 0 允许 的范 围内， 其抗剪承载力设计公式计 赵石进等： 某超长结构温度应力分析及应用 8 7 DOI ： 1 0 1 3 9 0 5 j c n k i d w j z 2 0 1 5 0 1 0 3 0 某超长结构温度应力分析及应用 赵石进 ， 林祖昌 ， 陶燕 ， 陈进 ( 1 昆明理工大学土木工程学院， 昆明6 5 0 5 0 0； 2 云南世纪阳光建筑设计有限公司 。 昆明65 0 0 0 0) 【 摘要】 超长结构如果不设缝或者少设缝的情况下需要考虑温度作用， 分析计算出楼板的温度应力， 这对 楼板裂缝控制有重要意义。本文通过 E T A B S计算软件， 针对该结构中超长部分不设缝 ， 对该部分在负温差下的应 力进行分析计算。根据分析计算出的楼板温度应力， 设置楼板合理的温度应力钢筋 ， 同时提出了减小温度应力的 方法和相应设计措施 ， 较好地解决了工程实际问题。 【 关键词】 超长结构 ； 楼板裂缝； 温度应力； 设计措施 【 中图分类号】 T U 7 4 5 2 【 文献标识码】 B 【 文章编号】 1 0 0 1 6 8 6 4 ( 2 0 1 5 ) 0 1 0 0 8 7 0 3 由于季节变化等因素的影响， 会让超长结构的混 凝土发生变形， 当混凝土的变形受到墙体等构件的约 束 ， 楼板内便会产生较大的温度应力 ， 当温度应力高 出混凝土的抗拉强度时， 就会导致混凝土楼板会产生 裂缝， 因此温度作用在设计中必须予 以考虑。目前现 行的规范对防止和减少裂缝没有详细 的规定说明。 很多设计人员轻视了考虑减少裂缝的构造措施， 一旦 出现裂缝将会严重影响到建筑质量。本文以大理的 一 工程为例结合 E T A B S 程序， 对结构温度应力做有效 分析 ， 通过在合适 的位置配置合适的温度钢筋， 加强 构造措施处理 ， 有效地解决的超长结构不设伸缩缝状 况下 的楼板 温度应力 问题 。 1 工程概况 拟建建筑在大理某地， 地下室 2层， 地上最高 9 层 ， 为商业综合体建筑。采用框架剪力墙结构体系， 其中楼盖采用现浇混凝土楼盖， 本工程结构设计使用 年限为 5 O年， 抗震设防烈度为 8度， 基本地震加速度 为0 2 0 g ， 建筑场地类别为 类 ， 设计地震分组为第二 组。考虑到建筑外观和功能的需要 ， 要求结构不设或 少设伸缩缝 。结合建筑设计方案， 将整个建筑分为 4 算出来的配箍率是连续的。 图3 与 鼍 的 关 系 图 另外， 为使构件受剪破坏时箍筋屈服发生在混凝 土之前 ， 以使破坏具有一定的延性， 应使 V a d 。 V R 一。 这一条件决定了构件的最大配筋率 ， 用配箍率表示为 ： A。 1 。 d l P, w , m x 此外 ， 与我 国规范相 同欧洲 规 范也规 定 了箍 筋 的 最小配筋率 ： 0 0 8 Pw 一。 v k 4结 语 相比我国规范对所需箍筋配箍率的计算， 欧洲规 范计算得到的配箍率是连续的。由于欧洲规范不仅 其系统性、 科学性对我国土木工程行业的发展有重要 学习借鉴作用， 同时对于中国建设企业的国际战略， 融入国际经济也有重大意义。 参考 文献 1 G B 5 0 0 1 0 2 0 1 0 ， 混凝土结构设计规范 s 2 王铁成， 陈恒超 。 康谷贻 复杂载荷作用下钢筋混凝土梁受剪 承载力计算公式 的差异分析 J 工程力学， 2 0 0 3 ， ( 增刊) ： 6 5 6 6 5 9 3 E N 1 9 9 2 1 1 E u r o c o d e 2 ， D e s i g n o f c o n c r e t e s t r u c t u r e s P a r t 1 ： G e n e r a l r u l e s a n d r u l e s f o r b u il d i n g s s 4 贡金鑫， 车轶， 李荣庆 混凝土结构设计( 按欧洲规范) M 北京 ： 中国建筑工业 出版 ， 2 0 o 9 收稿 日期 2 0 1 4 0 9 3 0 【 作者简介 李旭 ( 1 9 8 1一) ， 男 ， 江苏丰县人 ， 硕 士研究生 工程 师 ， 从 事混凝土结构研究。