第五章 受扭构件.ppt

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,*,*,第五章 受扭构件,第一节 概述,截面上作用有,扭矩,的构件称为,受扭构件,。雨篷梁、框架的边梁和厂房中的吊车梁等就是受扭构件。,工程中的纯扭构件很少，一般同时在截面上作用有剪力和弯矩。如雨篷梁截面上同时有扭矩、剪力和弯矩。,受扭构件,第二节 矩形截面纯扭构件承载力计算,一 矩形截面素混凝土纯扭构件承载力计算,如图所示,一纯扭构件。其破坏面为一个空间扭曲面。破坏为典型的脆性破坏。,素混凝土纯扭构件的承载力可按弹性理论方法和塑性理论方法求得。,按塑性理论并根据实测结果，规范给出素混凝土纯扭构件的抗扭承载力表达式为：,T,u,=0.7f,t,W,t,W,t,=b,2,/6(3h-b),素混凝土纯扭构件的破坏情形,二 矩形截面钢筋混凝土纯扭构件承载力计算,1,纯扭构件的配筋,在一般工程中均采用由,横向钢筋和纵向钢筋,组成的受扭钢筋骨架来承担扭矩的作用。,受扭箍筋的形式必须做成,封闭式,的，在两端并应有足够的锚固长度。,沿截面周边布置的受扭纵向钢筋的间距不应大于,200mm,和梁截面短边长度；除应在梁截面四角设置受扭纵向钢筋外，其余受扭纵向钢筋宜沿截面周边均匀对称布置。,受扭构件的配筋,2,钢筋混凝土纯扭构件的受力性能和破坏形态,按受扭钢筋配筋情况的不同，钢筋混凝土矩形截面纯扭构件的破坏特征可,分为下列四种类型：,（,1,）,当箍筋和纵筋或者其中之一配置过少时，配筋构件的抗扭承载力与素混凝土构件没有实质性的差别，其破坏扭矩基本上与开裂扭矩相等。,（,2,）,当构件中的箍筋和纵筋配置适当时，破坏前构件上陆续出现多条与构件轴线呈大约,45,角的螺旋裂缝。,（,3,）,当构件中配置的箍筋或纵筋的数量过多时，在破坏时只有数量相对较少的那种钢筋受拉屈服，而另一部分钢筋则在破坏时达不到屈服点，故称这种破坏为“部分超筋”情况，在工程中，这种破坏的构件可以采用。,（,4,）,当受扭箍筋和纵筋都配置得太多时，在两者都未能达到屈服点以前，受压边混凝土被压碎而构件宣告破坏。,规范采用纵向钢筋与箍筋的配筋强度比值,进行控制：,试验表明，当,=0.52.0,时，构件在破坏前，受扭箍筋和受扭纵筋都能够达到屈服强度。为了慎重起见，规范规定，,值应满足下列条件：,0.61.7,且当,1.7,时，取,=1.7,。,根,据试验和理论分析表明：构件受扭承载力是由,混凝土和受扭钢筋,两部分的承载力所构成的，纯扭构件受扭承载力应按下式计,算：,3,矩形截面承载力计算,第三节 矩形截面,弯剪扭,构件承载力计算,一 矩形截面,剪扭构件,承载力计算,1,无腹筋矩形截面剪扭构件承载力计算,试验表明，同时受有剪力和扭矩的剪扭构件，其受剪承载力,V,u,和受扭承载力,T,u,将随剪力和扭矩的比值变化而变化。试验结果亦指出，剪扭构件的受剪承载力随扭矩的增加而减小，而构件的受扭承载力则随剪力增大而减小，反之亦然。,对于一般剪扭构件混凝土受扭承载力降低系数,t,，应按下式计算：,当,t,1.0,时,取,t,=1;,当,t,0.5,时,取,t,=0.5,。,2,有腹筋矩形截面剪扭构件的承载力计算,剪扭构件的受剪承载力,对于一般剪扭构件，按,对于需考虑剪跨比的剪扭构件，按,剪扭构件的受扭承载力,考虑混凝土受扭承载力降低系数,t,，可得,：,剪扭构件的箍筋用量,A,sv,/s,及,A,st1,/s,进行叠加，就得出满足剪扭承载力所需的总箍筋用量，即：,二 矩形截面,弯扭构件,承载力计算,同时承受弯矩和扭矩的构件，叫,弯扭构件,。,规范采用“叠加法”进行设计，分别按受弯构件的正截面承载力计算自身纵筋量和按纯扭构件计算自身受扭钢筋（纵筋和箍筋）量,。,（,1,）,按构件受扭承载力得出的纵向钢筋截面面积,Astl,应沿构件截面周边均匀布置，其间距不应大于,200mm,和梁的短边尺寸，且截面的四角必须有纵向受扭钢筋,。,受扭纵向钢筋的配筋率不应小于其最小配筋率：,(2),按构件受弯承载力得出的纵向受力钢筋面积,As,按受弯构件要求配置，并应满足最小配筋率要求。,(3),箍筋按受扭计算确定并应满足受弯构件中的最小直径和最大间距规定。,(4),将,1,、,2,两部分钢筋的重叠部分合并在一起。,弯扭构件纵向钢筋叠加,(a),受弯纵筋；,(b),受扭纵筋；,(c),叠加,三 矩形截面,弯剪扭构件,承载力计算方法及其适用条件,1,截面尺寸限制条件：,为了防止,完全超筋破坏,，,混凝土规范,规定矩形截面弯剪扭构件的截面应满足下式要求：,H,0,/b,小于等于,4,时,防止少筋破坏：,箍筋,纵筋,2,最小配筋率：,3,简化计算的条件,（,1,）,可不进行剪扭计算，按构造要求配置箍筋和抗扭纵筋。,（,2,）当,V0.35f,t,bh,0,时，可不考虑剪力，仅按弯扭构件计算。,（,3,）当,T0.175f,t,Wt,时，可不考虑扭矩，仅按弯剪构件计算。,四 弯剪扭构件的截面设计步骤,1,，验算截面尺寸,2,，确定是否进行受扭和受剪承载力计算,3,，确定箍筋用量,4,，确定纵筋用量,