文档介绍：在进行混凝土构件设计,如板、基础、承台,经常会遇到是否要同时验算冲切和剪切的问题,规范针对不同的构件规定了必须验算的内容,但是对冲切和剪切概念上,仍有很多地方不甚清楚。出于稳妥考虑,我们对冲切和剪切的概念和具体验算的选择做进一步的说明。
一、常见规范中对冲切和剪切承载力验算的条款
林旭雯总结了常见规范中对冲切和剪切承载力验算的条款,参见下表:
表一常见规范对冲切和剪切承载力的验算要求
综合各现行规范,对验算冲切承载力的同时,是否要做抗剪验算,有如下结论:
对普通板类构件,各规范未明确规定需要验算剪切承载力;
对无筋扩展基础,各规范均要求对基地反力大于300Kpa的情况验算受剪;
对扩展基础,,可见是应该做抗剪验算的;,明确要求验算墙下条基的受剪承载力,要求附加条件验算柱下矩形基础受剪承载力;
对桩承台和梁板式筏板基础,各规范均明确要求同时验算剪切承载力。
由上可见,通常抗剪验算都是没法省略的。各规范对冲切和剪切承载力验算的荷载取值、计算截面略有差别,选用公式时宜慎重。
二、对常见混凝土构件关于剪切和冲切对比的内容收集
表二冲切和剪切的若干对比
条目
剪切
冲切
异同点
关键词
剪切变形(材料力学)
剪力(受剪面上的内力)
剪切强度
受剪面(受剪截面)
剪切破坏
受剪承载力
冲切破坏
受冲切承载力
受冲切截面
冲切破坏锥体
冲切荷载
破坏形式
破坏机理
混凝土剪切破坏机理复杂,同剪跨比,混凝土强度,荷载形式,结构类型均有关系。
配箍率适当:剪压破坏
配箍率过大,斜压破坏
配箍率过低,同无腹筋梁,当剪跨比l>3为斜拉破坏;当l<1斜压破坏;其他为剪压破坏
在局部荷载或集中反力作用下,在板内产生正应力和剪应力,尤其在柱头四周合成较大的主拉应力,当主拉应力超过混凝土抗拉强度时,沿柱(桩)头四周出现斜裂缝,最后在板内形成锥体斜截面破坏,破坏形状像从板中冲切而成,故称冲切破坏,为斜拉破坏。
都属于脆性破坏。
剪切破坏的工况更为复杂;某些工况下两种破坏形式较类似。
破坏面
平面(二维)
斜截面
空间曲面(三维)
冲切破坏锥体

剪切又称单向剪切,冲切又称双向剪切
验算构件
梁,扩展基础,筏板基础,桩承台
无梁楼盖、柱下独立基础、梁板式基础、筏板式基础,桩承台(柱和平板连接处)。
验算工况
构件局部剪力较大时
集中荷载作用于板状构件平面外
基本公式
V≤
Fl≤
验算选择
单向受力
双向受力
三、广东省建筑地基基础设计规范对冲切和剪切问题的看法
广东省建筑地基基础设计规范对冲切和剪切问题的描述,,摘录如下:
“一般说来,柱下单独基础板双向受力,墙下条形基础板单向受力,冲切和剪切,其破坏机理类似,承载力均受混凝土的抗拉强度所控制。不同的是剪切破坏面可视为平面,而冲切破坏面则可视为空间曲面,如截圆锥、截角锥或棱台及其他不规则曲面等。故剪切又称单向剪切(one way sherar);冲切有时候也称冲剪,又称双向剪切(punching, two way shear)。对于双向受力的柱