新旧规范钢筋混凝土梁抗剪计算比较.pdf

5 2 低温建筑技术 2 0 1 2年第 5 期( 总第 1 6 7 期) 新 旧规范钢筋混凝土梁抗剪计算 比较 李科宇 ( 同济大学建筑 工程系 上海2 0 0 0 9 2 】 【 摘要】 混凝土规范的受剪承载力设计公式分为均布荷载和集中荷载两种情况， 新规范中将均布荷载公 式的箍筋项系数由 1 2 5 改为 1 0 。本文通过具体算例表明调整后的公式将使两公式在I 缶 界集中荷载附近的计算 值相互协调， 并大大提高构件抗剪设计的可靠度。 【 关键词】 混凝土 ； 规范； 抗剪 【 中图分类号】 T U 3 7 5 1 【 文献标识码】 A 【 文章编号】 1 0 0 1 6 8 6 4 ( 2 0 1 2 ) 0 5 0 0 5 2 0 2 S HEAR CALCULAT G CoM P ARI S oN OF REI NFoRCE D CoNCRET E BEAM BErWEE N OLD AND NEW CONCRI ：E DEs I GN CoDES LI Ke y u ( D e p a r t me n t o f B u i l d i n g E n g i n e e r i n g ， T o n g j i U n i v e r s i t y ， S h a n g h a i 2 0 0 0 9 2 ，C h i n a ) Ab s t r a c t ： T h e d e s i g n f o r mu l a o f s h e a r c a p a c i t y i s d i v i d e d i n t o u n i f o rm l o a d a n d c o n c e n t r a t e d l o a d T h e c o e ff i c i e n t o f t h e s t i r r u p i t e m c h a n g e s 1 2 5 i n t o 1 0 i n the n e w c o n c r e t e c o d e Th e c a l c u l a t i o n wi th the n e w c o n c r e t e c o d e i n the p a p e r i n d i c a t e s t h a t the c a l c u l a t i o n o f t h e t wo f o r mu l a s i s c o o r d i n a t e d u n d e r c r i t i c a l c o n c e n t r a t e d l o a d a n d e n h a n c e s t h e r e l i a b i l i t y o f t h e s h e a r d e s i g n o f the c o mp o n e n t Ke y wo r d s ： c o n c r e t e ； c o d e； s h e a r 考虑集中荷载与均布荷载的比例对支座截面或 节点边缘剪力的影响， 钢筋混凝土梁受弯构件斜截面 抗剪公式有所区别， 在 2 0 1 1 年版规范中， 将两公式中 箍筋对抗剪承载力的贡献等同， 有助于抗剪公式的统 一 。在新规范中， 受弯构件斜截面抗剪计算 中， 以集 中荷载对支座截面或节点所产生的剪力占 7 5 为标 准 ， 选择不同的公式进行计算。在钢筋混凝土构件设 计 中， 往往通过荷载组合求得截面内力 ， 进而求得构 件的配筋。本文将以六个具体算例的配箍量计算来 表明修正后的公式在临界荷载附近的计算相协调， 并 大大提高设计的可靠度。 1 新 旧规范抗剪公式 匕 较 1 1 按照2 0 0 2版混凝土结构设计规范抗剪计算 仅配置箍筋时， 当集中荷载对支座截面或节点边 缘 所产生的剪力 占总剪力 的 7 5 以上 时 ， 钢 筋混凝 土 梁抗剪计算采用公式： 1 1 A V f , b h o + A SV h o ( 1 ) T 1 式中， A为剪跨比 为混凝土的抗拉强度 为混 凝土的抗压强度； 6为梁截 面宽度； 为截面有效高 度 为箍筋抗拉强度； A 。 为箍筋截面面积； s为箍筋 间距 。 其余受弯构件抗剪计算采用公式 ： A V0 7 f , b h 0 +1 2 5 f 0 ( 2 ) 1 2 按照2 0 1 1 版混凝土结构设计规范 抗剪计算 A V Ab h 。+1 2 5 f ( 3 ) 式中， 为斜截面混凝土受剪承载力系数。 仅配 置箍筋时， 当集中荷载对支座截面或节点边缘所产生 的 剪 力 占 总 剪 力 的 7 5 以 上 时 ，a = 等， 此 时 ， 钢 筋混凝土梁抗剪计算同公式( 1 ) 。 其余受弯构件抗剪计算时， 。 =0 7 ， 此时公式即 为 ： 4 V 0 7 f , b h 。+ 。 ( 4 ) 2 算例 比较 选取集中荷载对支座截面所产生的剪力 占总剪 力的7 5 的一典型算例 ， 以梁的跨度、 均布荷载的大 小、 混凝土强度等级和箍筋抗拉强度为参数， 比较新 旧规范两公式的协调性。 各试件的计算比较分别如表 1 、 表 2所示 一 钢筋混凝土梁受均布荷载( 包括 自重 ) q ， 承受 两集中荷载( 每个集中荷载P=1 5 0 k N ) ， 如图 1 所示。 李科宇： 新旧规范钢筋混凝土梁抗剪计算比较 5 3 梁的截 面尺寸为 bh=2 0 0 ra m 6 0 0 ram， 纵筋采 用 HR B 3 3 5 。 j ， 叮 上 J I I l l I ， ， l I I J I I l l l I ， I 1 3 1 3 l ，3 l 图1 钢筋混凝土梁示意图 2 1 采用 C 3 0混凝土， 箍筋采用 H P B 2 3 5 考虑到荷载较大， 纵 向受力钢筋可能布置两排， 取 =6 0 06 0=5 4 0 ram， 0 2 b h o=0 2 51 4 3 2 0 0 x 5 4 0 = 3 8 61 0 0N = 3 8 1 6k N + = 2 0 0k N， 可防止梁截面尺寸过小 ， 而剪力较大时梁发生斜压破 坏， 且可防止梁在使用阶段裂缝过宽。 因此 ， 截面尺寸 符合要求。 编号为 1 、 2 , 3的三个试件按各公式计算 的 ， 配筋率均大于最小配筋率P =0 2 4 J t=0 0 0 1 6 3 。 ， 其中， h 。 为截面的计算高度 为混凝土的轴心抗压强 度 为混凝 土的轴心抗拉强度 为箍筋的抗拉强 度 ； 为均布荷载在支座变越截面所产生 的剪力； v p 为均布荷载在支座变越截面所产生的剪力。 表 1 钢筋混凝土梁抗剪箍筋计算比较 ( C 3 0混凝土、 H P B 2 3 5级箍筋) 2 2 采用 C 2 5 混凝土， 箍筋采用 H P B 3 0 0 取 ， h o=6 0 06 0 =5 4 0 ram。 0 2 5 f o b h 0=0 2 5 x 1 1 9 x 2 0 0 x 5 4 0=3 2 1 3 0 0 N= 3 2 1 3 k N + =2 0 0 k N ， 因此， 截面尺寸符合要 求。 编号为4 、 5 、 6的三个试件按各公式计算的配筋率 均大于最小配筋率 p =0 2 4 ：o 2 4 =0 0 01 1 3 9。 受剪承载力设计公式有集 中荷载的独立梁和一 般受弯构件两种。 通过变化以上 4个抗剪设计参数 ， 从 表 1 、 表2 可以看出， 公式( 1 ) 与公式( 2 ) 的计算所得配 箍量差异较大 ， 即0 2年版规范两公式在临界集中荷载 为主的情况附近计算值不相互协调。 公式( 1 )与公式 ( 4 ) 的计算所得配箍量比公式( I ) 与公式( 2 ) 相接近， 即新规范较 2 0 0 2年版规范两公式配箍量计算结果接 近。 在构件的抗剪设计中， 往往通过结构分析， 得到构 件支座边缘或节点边缘截面的剪力 ， 进而计算构件的 箍筋量。 因此， 通过以上 6个试件的计算 比较， 可以在 一 定程度上认为， 2 0 1 1 版新规范所采用的抗剪计算公 式在临界集中荷载为主的情况附近的计算值相协调， 并有助于抗剪计算公式的统一。 表2 钢筋混凝土梁抗剪箍筋计算比较 ( C 2 5混凝土、 H P B 3 0 0级箍筋) 3结语 通过以上算例表明， 新规范将均布荷载公式中箍 筋项系数 1 2 5 调整为 1 0有助于两公式在临界集 中 荷载附近的计算相协调。即， 新规范修订后的公式更 为合理 ， 并将进一步为将来抗剪承载力计算公式的统 一 建立基础。同时， 均布荷载作用下， 抗剪箍筋数量 将有所增加， 大大提高受弯构件斜截面抗剪设计的可 靠度。 参考 文献 1 G B 5 0 0 1 0 2 0 0 2 ， 混凝土结构设计规范 s 2 G B 5 0 0 1 0 2 0 1 1 ， 混凝土结构设计规范 s 收稿日期】 2 0 1 1 0 4 1 0 作者简介】 李科字( 1 9 8 4 一) ， 男， 哈尔滨人， 硕士， 研究方向： 结构倒塌。