第八章受扭构件承载力计算.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,第八章 受扭构件承载力计算,第一节 概述,平衡扭转,构件中的扭矩由荷载直接引起，其值可由平衡条件直接,求出。如砌体结构中支撑悬臂板的雨篷梁。,协调扭转,扭矩是由相邻构件的位移受到该构件的约束而引起该构,件的扭转，这种扭,矩值需结合变形协,调条件才能求得。,也称为附加扭转，,如框架边梁受到次,梁负弯矩的作用在,边梁引起的扭转。,西南科技大学网络教育课程,back,1,第二节 构件的开裂扭矩,一、开裂扭矩,受扭构件的截面受扭塑性抵抗矩。,西南科技大学网络教育课程,back,2,第三节 纯扭构件的受扭承载力计算,一、抗扭配筋的形式,在实际结构中采用横向封闭箍筋与纵向受力钢筋组成的空间骨架来,抵抗扭矩。,二、受扭构件的试验研究结果,1,、少筋破坏,抗扭钢筋配得过少或过稀，裂缝一出现，钢筋很快屈服，配筋对破,坏扭矩的影响不大，构件的破坏扭矩和开裂扭矩非常接近，这种破,坏过程迅速而突然，称为少筋破坏，也属于脆性破坏。,2,、超筋破坏,当配筋数量过多，受扭构件在破坏前的螺旋裂缝会更多更密，这时,构件由于混凝土被压碎而破坏，破坏时箍筋和纵筋均未屈服。这种,破坏与受弯构件的超筋梁类似，破坏时钢筋的强度没有得到充分利,用，属于脆性破坏，也称为超筋破坏。,西南科技大学网络教育课程,back,3,3,、部分超筋破坏,由于抗扭钢筋由纵筋和箍筋两部分组成，纵筋和箍筋的配筋比例对,构件的受扭承载力也有影响。当抗扭箍筋配置相对抗扭纵筋较少时，,构件破坏时箍筋屈服而纵筋可能达不到屈服强度；反之，当抗扭纵,筋配置相对抗扭箍筋较少时，构件破坏时纵筋屈服而箍筋可能达不,到屈服强度，这种破坏称为部分超筋破坏。部分超筋构件的延性比,适筋构件要差一些，但还不是完全超筋，在设计中允许使用，只是,不够经济。,纵筋与箍筋的配筋强度比：,西南科技大学网络教育课程,back,4,抗扭箍筋单肢的截面面积和间距,抗扭纵筋总的截面面积,矩形截面的长边边长和短边边长,分别为从箍筋内表面计算的截面核芯部分的短边,和长边边长,为截面核芯部分的周长,分别为纵筋和箍筋的抗拉强度设计值,西南科技大学网络教育课程,back,5,三、矩形截面纯扭构件承载力计算,扭矩设计值,截面受扭塑性抵抗矩,混凝土抗拉强度设计值,截面核芯,部分的面积,西南科技大学网络教育课程,back,6,第四节 弯剪扭构件承载力计算,构件的受扭与受弯、受剪承载力是相互影响的，这种相互影响的性,质称为相关性。由于构件受扭、受弯与受剪承载力之间的相互影响,问题过于复杂，采用统一的相关方程来计算比较困难。为了简化计,算，,规范,对弯剪扭构件的计算采用了对混凝土提供的抗力部分,考虑相关性，而对钢筋提供的抗力部分采用叠加的方法。,一、剪扭构件承载力的计算,1,、矩形截面一般剪扭构件，剪扭承载力：,（,1,）、剪扭构件的受剪承载力,受剪承载力所需要的箍筋截面面积,西南科技大学网络教育课程,back,7,（,2,）、剪扭构件的受扭承载力,剪扭构件混凝土受扭承载力降低系数,西南科技大学网络教育课程,back,8,2,、对集中荷载作用下独立的混凝土剪扭构件（包括作用有多种荷,载，且其中集中荷载对支座截面或节点边缘所产生的剪力值占总剪,力值,75,以上的情况）,（,1,）、剪扭构件的受剪承载力,（,2,）、剪扭构件的受扭承载力,西南科技大学网络教育课程,back,9,二、弯扭构件的承载力计算,构件在弯矩和扭矩的共同作用下的受力状态比较复杂，为了简化计,算，采用叠加法：先按受弯构件和受扭构件分别计算其纵筋和箍筋,的面积，然后将所求得的相应的钢筋截面面积相叠加。,三、在弯、剪、扭共同作用下承载力的计算,1,、按受弯构件计算在弯矩作用下所需的纵向钢筋的截面面积。,2,、按剪扭构件计算承受剪力所需的箍筋截面面积以及计算承受扭,矩所需的纵向钢筋截面面积和箍筋截面面积。,3,、叠加上述计算所得到的纵向钢筋截面面积和箍筋截面面积，即,得最后所需的纵向钢筋截面面积和箍筋截面面积。,注意：,（,1,）、当满足 或,时，可仅按受弯构件的正截面受弯承载力,和纯扭构件的受扭承载力分别进行计算。,西南科技大学网络教育课程,back,10,（,2,）、当满足 时，可仅按受弯构件的正,截面受弯承载力和斜截面受剪承载力分别进行计算。,（,3,）、当截面中的设计扭矩较小，满足 时，可,不进行抗扭计算，而只需按构造配置抗扭钢筋。,（,4,）、当满足 时，可不进行抗扭和抗,剪承载力计算，仅需按构造配置箍筋和抗扭纵筋，但要考虑抗扭构,件的截面限制条件。,四、计算公式的适用范围和构造要求,1,、截面限制条件,规范,规定，对 的矩形、,T,形和,I,形截面构件，其截面,应符合下列要求：,西南科技大学网络教育课程,back,11,T,扭矩设计值,b,矩形截面的短边尺寸,受扭构件的截面受扭塑性抵抗矩,截面的腹板高度，矩形截面取有效高度,ho,，,T,形截面取有效,高度减去翼缘高度，,I,形截面取腹板净高。,混凝土强度影响系数，当混凝土强度等级不超过,C50,时，,取 ，当混凝土强度等级为,C80,时，取,其间按线性内插法取用；,混凝土轴心抗压强度设计值,当不满足上式的要求时，应加大截面尺寸或提高混凝土强度等级。,西南科技大学网络教育课程,back,12,2,、最小配筋率和构造要求,（,1,）、梁内受扭纵向钢筋的配筋率应符合下列要求：,沿截面周边布置的受扭纵向钢筋的总截面面积,矩形截面的宽度，,T,形或,I,形截面的腹板宽度。,当 时，取 。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。当梁支座边作用有较大扭矩时，受扭纵向钢筋应按受拉钢,筋锚固在支座内。,西南科技大学网络教育课程,back,13,（,2,）、在弯剪扭构件中，剪扭箍筋的配箍率应符合下列要求：,配置在同一截面内箍筋各肢的全部截面面积，箍筋的最大,间距和最小直径应符合受剪构件的要求。,注意：,受扭所需箍筋应做成封闭式，且应沿截面周边布置；当采用复合箍,筋时，位于截面内部的箍筋不应计入受扭所需的箍筋面积；受扭所,需箍筋的末端应做成,135,弯钩，弯钩端头平直段长度不应小于,10d,（,d,为箍筋直径）。,西南科技大学网络教育课程,back,14,