2021年注册岩土考试下午叠合面最大剪应力计算解读（持续补充更新）|注册岩土工程师 - 领先的岩土技术社区，岩土领域的媒体、社区与应用平台！

离线yantusalam

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只看楼主倒序阅读使用道具楼主发表于: 2021-12-01

理性探讨！！！

一、根据《混凝土结构设计规范》（考试大纲注明规范之一）H.0.4条，叠合面剪应力最大值计算应为240N/mm2。由于本题为叠合构件并非整浇构件，属于二阶成形构件，如果按照材料力学（整浇构件假定材料均匀各向同性）计算中和轴剪应力360N/mm2，有些岩土考试培训机构利用这种计算方法在本题的适用性并不充分，但遵从混凝土结构设计规范叠合面剪应力理论进行计算却很适用。
  推测本题可能依据的注册岩土考试考试大纲内的两个规范理论来源。
1.根据《建筑地基基础设计规范》第8.1.1条文说明，由条文说明公式推导V<0.366ft*A可知，理论依据来源是混凝土整浇无筋扩展基础达到混凝土极限抗拉强度从而发生剪切破坏，并由此推导得出中和轴最大剪应力为1.5V/bh，该方法针对的是整浇构件且要假定均匀各向同性得出的中和轴处最大剪应力。但深究该方法的适用条件不难发现本题的不适用性：
  （1）本题为配筋墙下条形基础并不满足无筋扩展基础刚性角要求和基底压力直线分布的要求；
  （2）本题为钢筋混凝土基础二次浇筑叠合素混凝土，并不满足材料力学理论基础均匀各向同性材料的要求，该叠合构件中和轴也必然不在基础叠合后的半高叠合面处，须进行中和轴换算（与英国规范叠合面剪应力计算理论换算中和轴面积距是一致的，详见下文英国规范截图）；
  （3）本题为叠合面剪摩擦力传力，并不满足整浇刚性基础中和轴处（叠合面）由混凝土抗拉强度控制发生剪切破坏的前提。

2.根据《混凝土结构设计规范》9.5.1条、H.0.4条及条文说明，二阶成形的混凝土叠合构件的受力原理，叠合面是以剪摩擦力达到最大值为承载力极限破坏状态，即按照混凝土结构设计规范H.0.4条，叠合面剪应力效应在此时达到承载力极限状态。由规范条文对叠合面的受力说明可见，本题为在墙下条形钢筋混凝土扩展基础上叠合素混凝土，采用该理论计算叠合面剪应力的适用条件是比较充分的。

总之，根据混凝土结构设计规范第H.0.4条和其条文说明，也就是叠合面剪应力并不同于整体浇筑构件，叠合面受力模式是剪摩擦传力，不是由混凝土极限抗拉强度控制的，依此原理解答本题算出的墙边缘处截面最大剪应力应为240N/mm2。

二、国内外规范及研究对叠合构件叠合面剪应力计算是均不支持材料力学1.5V/bh计算方法的，下面对各国规范和国内课题研究进行摘录，以供参考。
英国规范：

美国规范：
图片:微信图片_20211213144026.png

法国规范：
图片:微信图片_20211213144032.png

国内课题及研究：
图片:微信图片_20211213144038.png

图片:微信图片_20211213144044.png

将入=1.4~3.0代入计算，tmax=1.5V/A=（1.043~0.774）V/A

三、考虑到素混凝土叠合面的剪应力研究和试验成果不同，国内《混凝土结构设计规范》采用了V/bh的计算方法，基本与国外大部分规范是一致或接近的，这在H.0.4条文说明中也有指出。还需指出的是，国内外叠合面剪应力最大值规定一般集中在0.8~1.2V/bh的成果之间。

四、同济大学顾祥林教授编著的《混凝土结构基本原理》一书也很好的阐释了叠合面剪力传递的基本原理，有兴趣的同行也可找来拜读一下。

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离线q401202321

助理工程师

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只看该作者 1楼发表于: 2021-12-01

所以说啥重视规范都是扯淡，专家只会评他的经验和资历出题

离线qikouban

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只看该作者 2楼发表于: 2021-12-01

挺你~个人认为大部分机构360的答案实际上有误，原因是叠合板的受力不同于整体受力，360是在整体受力条件[下得出的答案，叠合板受力按《混凝土规范》附录H，应为240。如图所示：

离线yantusalam

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只看该作者 3楼发表于: 2021-12-01

回 qikouban 的帖子

看机构的公式推导V<0.366ft*A很明显是依据混凝土达到极限抗拉强度而发生剪切破坏，从而推导得出的最大剪应力，针对的是整浇构件并假定均匀各向同性得出的材料力学中和轴最大剪应力。而按照叠合构件的受力原理，叠合面受力是以剪摩擦力达到最大值为极限破坏状态，即按照混凝土结构设计规范H.0.4条V/bh计算的叠合面剪应力效应在此时达到承载力极限状态。