混凝土结构设计原理章.ppt

第7章 受扭构件扭曲截面的承载力的计算 7.1 纯扭构件的试验研究 根据国内外相当数量的钢筋混凝土纯扭构件的试验结果，可将这类构件的破坏分为下列4种类型: ①少筋破坏 ②适筋破坏 ③完全超配筋破坏 ④部分超配筋破坏 7.2 矩形截面纯扭构件扭曲截面的承载力 计算 7.2.1 开裂扭矩的计算 ①矩形截面 ②T形和Ⅰ形截面 ③箱形截面 7.2.2 受扭承载力的计算 1 矩形截面钢筋混凝土纯扭构件的受扭承载力计算 1 变角空间桁架模型 ①用箱形截面代替矩形截面 ②变角空间桁架模型 2 矩形截面纯扭构件的承载力计算 2 矩形截面预应力混凝土纯扭构件的受扭承载力计算 3 T形和I形截面钢筋混凝土纯扭构件的受扭承载力计算 4 箱形截面钢筋混凝土纯扭构件的受扭承载力计算 5 在轴向压力和扭矩共同作用下矩形截面钢筋混凝土构件的受扭承载力计算 7.2.3 配筋计算方法 1 抗扭配筋计算的适用范围 1 对少筋破坏用限制最小配筋率来防止。《规范》规定箍筋的最小配筋率应满足 2 对于完全超筋破坏采用控制截面尺寸不能过小的方式来防止。《规范》规定的截面尺寸限制条件为： 7.3 弯剪扭构件的承载力计算 7.3.1 试验研究的计算模型 1 破坏类型 2 弯剪扭构件的承载力计算方法 1 剪扭构件承载力计算 ①矩形截面剪扭构件 ②T形和Ⅰ形截面剪扭构件 ③箱形截面剪扭构件 ④在轴向压力、弯矩、剪力和扭矩共同作用下的钢筋混凝土矩形截面框架柱,其受剪扭承载力应按下列公式计算。 2 矩形截面弯扭构件的承载力计算 7.3.2 弯剪扭构件的承载力计算的适用条件及计算步骤 1 适用条件 1 截面限制条件 2 为了避免少筋破坏,采用限制最小配箍率和纵筋配筋率的方法。《规范》规定弯剪扭构件中箍筋的配箍率ρsv应符合 3 当符合下列条件时 可不进行构件受剪扭承载力计算,仅须按构造要求配置钢筋。 4 此外,对于矩形、T形、Ⅰ形和箱形截面混凝土弯剪扭构件,当符合下列条件时 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。 5 当符合下列条件时 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。 2 弯剪扭构件的承载力设计计算步骤 一般情况下,当已知构件中的设计弯矩图、设计剪力图和设计扭矩图,并初步选定了截面尺寸和材料强度等级后,弯剪扭构件的承载力计算可按以下步骤进行: 1 验算适用条件 ①按公式 7.39 验算构件截面是否满足要求。如不满足,则应加大构件截面尺寸或提高混凝土的强度等级。 ②当满足 7.43 或 7.44 的条件时,可不考虑剪力作用,只按抗弯和抗扭进行配筋计算。 ③当满足公式 7.41 或 7.42 的条件时,不须对构件进行抗剪和抗扭计算,箍筋和抗扭纵筋分别按最小配筋用量的要求配置,同时满足构造要求。 ④当满足公式 7.45 的条件时,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。 2 确定箍筋用量 3 确定纵筋用量 7.4 受扭构件的 配筋构造要求 7.4.1 箍筋的构 造要求 7.4.2 纵向钢筋的构造要求 第8章 钢筋混凝土构件的变形、裂缝及混凝土结构的耐久性 8.1 钢筋混凝土受弯构件的挠度验算 8.1.1 截面抗弯刚度的概念及我国《规范》给出的定义 8.1.2 纵向受拉钢筋应变不均匀系数 8.1.3 截面受弯刚度的计算公式 1 荷载的标准组合作用下受弯构件的短期刚度Bs 1 平均应变和曲率间的几何关系 2 裂缝截面弯矩与应力的平衡关系 3 裂缝截面应力与平均应变间的物理关系 4 短期刚度Bs的一般表达式 2 受弯构件的刚度B 1 荷载长期作用下刚度降低的原因 2 刚度B的计算公式 8.1.4 影响截面受弯刚度的主要因素 8.1.5 最小刚度原则与挠度验算 8.2 钢筋混凝土构件的裂缝宽度验算 8.2.1 垂直裂缝的出现、分布与发展 8.2.2 平均裂缝间距 8.2.3 平均裂缝宽度 1 计算公式 2 裂缝截面处的钢筋应力σsk 1 轴心受拉构件 2 受弯构件按式 8.8 计算，并取η 0.87，则 3 偏心受拉构件 8.2.4 最大裂缝宽度及其验算 1 标准荷载组合作用下的最大裂缝宽度 2 考虑荷载长期作用影响的最大裂缝宽度 3 最大裂缝宽度验算 8.3 钢筋混凝土构件的截面延性 8.3.1 延性的概念与意义 8.3.2 受弯构件的截面曲率延性系数 1 受弯构件截面曲率延性系数表达式 2 影响因素 提高截面曲率延性系数的措施主要有： 1 限制纵向受拉钢筋的配筋率，一般不应大于2.5%，受压区高度x≤ 0.25～0.35 h0； 2 规定受压钢筋和受拉钢筋的最