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第十章第十章 局部承压计算局部承压计算图图10-2 构件端部的局部承压区构件端部的局部承压区A1C2pAC12TMp拉拉压压2121分布分布x分布分布bAA受拉区：范围不大但应力很受拉区：范围不大但应力很高，所以间接钢筋尽可能靠高，所以间接钢筋尽可能靠顶边布置顶边布置受拉区：中间最大，离开轴受拉区：中间最大，离开轴线递减线递减受压区受压区Px分布分布AA压压拉拉xy 根据局部承压区应力分析，存在以下应力：根据局部承压区应力分析，存在以下应力：纵向正应力纵向正应力 y 剪应力剪应力 横向拉压应力横向拉压应力x 剪应力剪应力、横向压应力横向压应力x都不大，横向拉应力都不大，横向拉应力x必须考虑。必须考虑。当拉应力超过当拉应力超过 ft 时，将出现纵向裂缝，导致局部受压破坏。时，将出现纵向裂缝，导致局部受压破坏。计算项目：抗压承载力、抗裂计算计算项目：抗压承载力、抗裂计算图图103 局部承压试件破坏局部承压试件破坏b)9A/Al36a)A/Al9破坏形态：先开裂后破坏；一开裂即破坏；局部混凝土下陷破坏形态：先开裂后破坏；一开裂即破坏；局部混凝土下陷图图104 局部承压的破坏形态局部承压的破坏形态图图105 套箍理论的局部承压受力模型套箍理论的局部承压受力模型多根拉杆拱结构模型多根拉杆拱结构模型部分拉杆拱断裂部分拉杆拱断裂后的拱结构后的拱结构拱结构破坏拱结构破坏图图10-6 剪切理论的局部承受压力模型剪切理论的局部承受压力模型2 混凝土局部承压强度提高系数混凝土局部承压强度提高系数一、砼局部承压强度提高系数一、砼局部承压强度提高系数（101）Ab在在Al基础上，按基础上，按“同心、对称同心、对称”原则放大。各边外扩距原则放大。各边外扩距离不超过离不超过Al的短边尺寸的短边尺寸b或直径或直径a（对圆形承压板），并（对圆形承压板），并不超出构件截面范围。不超出构件截面范围。混凝土局部承压强度提高系数；混凝土局部承压强度提高系数；Ab局部受压时的计算底面积，可按图局部受压时的计算底面积，可按图107确定；确定；Al 混凝土局部受压面积，当局部受压面有孔洞时，混凝土局部受压面积，当局部受压面有孔洞时，Al为为不扣除孔洞的面积。当受压面设有钢垫板时，局部受不扣除孔洞的面积。当受压面设有钢垫板时，局部受压面应计入在垫板中按压面应计入在垫板中按45刚性角扩大的面积。刚性角扩大的面积。107影响局部承压承载力的因素：影响局部承压承载力的因素：（1）Ab/Al比例。以接近二次曲线关系增长；比例。以接近二次曲线关系增长；（2）间接钢筋（水平钢筋网或螺旋形钢筋）的配筋率间接钢筋（水平钢筋网或螺旋形钢筋）的配筋率v。随随 v增大承载力线性关系提高；增大承载力线性关系提高；（3）试件尺寸。当试件尺寸。当Ab/Al=const.时，尺寸愈大，时，尺寸愈大，愈小；愈小；（4）砼标号。高标号的）砼标号。高标号的小；小；（5）垫板形状。正方形垫板）垫板形状。正方形垫板大于条形垫板；大于条形垫板；（6）垫板刚度。刚性大的垫板）垫板刚度。刚性大的垫板大，所以垫板不要太薄；大，所以垫板不要太薄；（7）垫板尺寸。增大垫板宽度、厚度可提高局部承压承载力，）垫板尺寸。增大垫板宽度、厚度可提高局部承压承载力，前者增加受荷面积，后者使压力分布均匀；前者增加受荷面积，后者使压力分布均匀；（8）预留孔道将削弱砼局部受压承载力。开孔构件比不开孔）预留孔道将削弱砼局部受压承载力。开孔构件比不开孔 降低降低13.415；（9）间接钢筋可减小裂缝。）间接钢筋可减小裂缝。（1）（4）为主要因素）为主要因素二、配置间接钢筋时的砼局部承压强度提高系数二、配置间接钢筋时的砼局部承压强度提高系数cor1、承压区加强钢筋、承压区加强钢筋间接钢筋间接钢筋 1）间接钢筋作用：）间接钢筋作用：约束混凝土横向变形；约束混凝土横向变形；抑止纵向裂缝发展；抑止纵向裂缝发展；2）配筋方案：）配筋方案：方案方案1：层状网格钢筋；：层状网格钢筋；方案方案2：螺旋形钢筋；：螺旋形钢筋；方案方案3：层状网格钢筋：层状网格钢筋+螺旋形钢筋螺旋形钢筋2、间接钢筋体积配筋率、间接钢筋体积配筋率v计算计算（1）网格筋）网格筋(102)l1 指短边方向，指短边方向，l2指长边方向指长边方向 虚框内为底面积虚框内为底面积AbL2L1n1、As1 方格网沿方格网沿l1方向的钢筋方向的钢筋根数、单根钢筋的截面面积；根数、单根钢筋的截面面积；n2、As2 方格网沿方格网沿l2方向的钢筋方向的钢筋根数、单根钢筋的截面面积；根数、单根钢筋的截面面积；s 方格网间接钢筋的层距。方格网间接钢筋的层距。网格筋外围钢筋轴线包围的范围网格筋外围钢筋轴线包围的范围核芯区核芯区Acor Acor l1l2（2）螺旋形钢筋）螺旋形钢筋(103)虚线内为底面积虚线内为底面积Ab螺旋箍筋内皮包围的范围螺旋箍筋内皮包围的范围核芯区核芯区AcorAss1单根螺旋形间接钢筋的截面面积；单根螺旋形间接钢筋的截面面积；dcor螺旋形间接钢筋内表面范围内混凝螺旋形间接钢筋内表面范围内混凝 土核芯面积的直径；土核芯面积的直径；s 螺旋型间接钢筋的层距。螺旋型间接钢筋的层距。局部承压区配置间接钢筋后，砼局部承压强度提高系数局部承压区配置间接钢筋后，砼局部承压强度提高系数cor为：为：(104)间接钢筋的构造要求：间接钢筋的构造要求：（1）间接钢筋应尽可能接近承压表面布置，其距离不宜大于）间接钢筋应尽可能接近承压表面布置，其距离不宜大于 35mm；（2）间接钢筋宜选用）间接钢筋宜选用级筋，直径一般级筋，直径一般616mm；（3）配筋范围：）配筋范围：核芯区满足核芯区满足AbAcorAl，核芯区重心与，核芯区重心与Al重心重合；配重心重合；配筋深度筋深度H 不小于不小于l1；网格筋网眼不大于网格筋网眼不大于100mm，两个方向钢筋截面积相差不，两个方向钢筋截面积相差不大于大于50；层数不少于；层数不少于4层，层间距常用层，层间距常用3080mm；螺旋形钢筋不少于螺旋形钢筋不少于4圈；带喇叭管的锚具垫板，板下螺圈；带喇叭管的锚具垫板，板下螺旋筋圈数不小于喇叭管长度；旋筋圈数不小于喇叭管长度；（4 4）v0.5%3 局部承压区的计算局部承压区的计算一、局部承压区承载力计算一、局部承压区承载力计算（“桥规桥规”5.7.2条）条）配置间接钢筋时配置间接钢筋时（105）cor配置间接钢筋时局部抗压承载力提高系数，当配置间接钢筋时局部抗压承载力提高系数，当AcorAb时，时，应取应取Acor=Ab；k间接钢筋影响系数，按表间接钢筋影响系数，按表101取值；取值；Acor方格网或螺旋型间接钢筋内表面范围内的混凝土核芯面方格网或螺旋型间接钢筋内表面范围内的混凝土核芯面积，其重心应与积，其重心应与Al的重心重合，计算时按同心、对称原则取值；的重心重合，计算时按同心、对称原则取值；s混凝土局部承压修正系数，混凝土局部承压修正系数，C50及以下混凝土，取及以下混凝土，取s=1.0；C50C80混凝土，取混凝土，取s=1.00.76，中间按直线插入取值；，中间按直线插入取值；不满足式（不满足式（105）时应加大局部承压面积，或增加间接钢筋）时应加大局部承压面积，或增加间接钢筋用量。用量。补充：圬工结构局部承压承载力按下式计算（补充：圬工结构局部承压承载力按下式计算（“公路圬工桥涵公路圬工桥涵设计规范设计规范”）：）：Aln混凝土局部受压面积，当局部受压面有孔洞时，混凝土局部受压面积，当局部受压面有孔洞时，Aln为扣为扣除孔洞后的面积，当受压面设有钢垫板时，局部受压面应计入在除孔洞后的面积，当受压面设有钢垫板时，局部受压面应计入在垫板中按垫板中按45刚性角扩大的面积；对于具有喇叭管并与垫板连成刚性角扩大的面积；对于具有喇叭管并与垫板连成整体的锚具，整体的锚具，Aln可取垫板面积扣除喇叭管尾端内孔面积。可取垫板面积扣除喇叭管尾端内孔面积。二、局部承压区抗裂性计算（二、局部承压区抗裂性计算（“桥规桥规”5.7.1条）条）配置间接钢筋的砼结构，其局部承压区尺寸应满足下列要求：配置间接钢筋的砼结构，其局部承压区尺寸应满足下列要求：（106）Fld局部承压面积上的局部压力设计值，对后张法构件的锚局部承压面积上的局部压力设计值，对后张法构件的锚头局压区，应取头局压区，应取1.2倍张拉时的最大压力倍张拉时的最大压力；fcd混凝土轴心抗压强度设计值，对后张法预应力混凝土构混凝土轴心抗压强度设计值，对后张法预应力混凝土构件，应根据张拉时混凝土立方体抗压强度件，应根据张拉时混凝土立方体抗压强度f cd值确定；值确定；s混凝土局部承压修正系数，混凝土局部承压修正系数，C50及以下混凝土，取及以下混凝土，取s=1.0；C50C80混凝土，取混凝土，取s=1.00.76，中间按直线插入取值；，中间按直线插入取值；混凝土局部承压强度提高系数；混凝土局部承压强度提高系数；满足了（满足了（106）式）式就就避免出现纵向裂缝避免出现纵向裂缝不满足（不满足（106）式时，应加大构件端部截面尺寸，或调整局）式时，应加大构件端部截面尺寸，或调整局部承压面积，或提高砼强度等级，或调整锚具位置。部承压面积，或提高砼强度等级，或调整锚具位置。Aln、Al混凝土局部受压面积，当局部受压面有孔洞时，混凝土局部受压面积，当局部受压面有孔洞时，Aln为扣除孔洞后的面积，为扣除孔洞后的面积，Al为不扣除孔洞的面积。当受压面设有为不扣除孔洞的面积。当受压面设有钢垫板时，局部受压面应计入在垫板中按钢垫板时，局部受压面应计入在垫板中按45刚性角扩大的面积；刚性角扩大的面积；对于具有喇叭管并与垫板连成整体的锚具，对于具有喇叭管并与垫板连成整体的锚具，Aln可取垫板面积扣可取垫板面积扣除喇叭管尾端内孔面积。除喇叭管尾端内孔面积。例题例题 预应力砼梁端锚具布置如下图。梁体砼预应力砼梁端锚具布置如下图。梁体砼C40，fcd=18.4MPa，张，张拉钢筋时钢束对梁体局部压力设计值拉钢筋时钢束对梁体局部压力设计值Fld=534.68KN，锚具直径，锚具直径D110mm，孔道直径，孔道直径d1=50mm，锚具下钢垫板厚，锚具下钢垫板厚t=20mm。方格。方格网筋网筋4片，片，s=100mm，R235钢筋，直径钢筋，直径8mm。验算局部承压抗裂。验算局部承压抗裂性、局部承压承载力。性、局部承压承载力。尺寸单位尺寸单位mm解：解：1、局部承压区的抗裂性验算、局部承压区的抗裂性验算.2、局部承压承载力验算、局部承压承载力验算计算表明局部承压区尺寸满足要求计算表明局部承压区尺寸满足要求故局部承压承载力满足要求故局部承压承载力满足要求 习题：习题：课后请认真阅读例题课后请认真阅读例题P308309本章结束，谢谢收看！本章结束，谢谢收看！本章学习目标本章学习目标熟悉局部承压区的概念，掌握构件局部承压区设计计算方法；熟悉局部承压区的概念，掌握构件局部承压区设计计算方法；验验算算预预应应力力混混凝凝土土梁梁端端部部锚锚固固区区，熟熟悉悉局局部部承承压压区区的的加加强强钢钢筋网布置方法筋网布置方法。