第五章受扭构件承载力计算精要.pptVIP

第五章 受扭构件承载力计算 核心混凝土还有一定的抗扭贡献，此外斜裂缝间混凝土的骨料咬合作用也起一定的抗扭贡献 混凝土承担的抗扭 钢筋承担的抗扭(钢筋和斜裂缝间的混凝土) 基于变角度空间桁架模型分析，结合试验结果，并考虑可靠性能要求后，给出适筋梁纯扭构件的承载力计算半理论、半经验公式 为保证纵、箍筋均能屈服，建议取0.6~1.7，当?1.7 时，取?=1.7，常用值的区间为1.0~1.2 符号说明见教材P116 公式适用的条件是 1)抗扭强度(配筋)的上限值 2)抗扭强度(配筋)的下限值 3)纯扭构件的配筋率 箍筋 纵筋 间接地限制抗扭钢筋的配筋率不致过大，避免构件可能发生混凝土被压碎而抗扭钢筋应力尚未屈服的完全超筋受扭脆性破坏 可不进行抗扭承载力计算，但须构造配置抗扭钢筋。 防止构件开裂后发生突然的脆性破坏 纯扭构件的最小配筋率可根据钢筋混凝土构件的抗扭承载力应不小于同一截面的素混凝土构件的抗扭承载力(即开裂扭矩)的原则确定。 没考虑折减系数，是为了取得较大的最小配筋率。 1. 纯扭构件的破坏特征和承载力计算 2. 弯剪扭共同作用矩形截面构件的承载力计算 3. T形和I形截面受扭构件 4. 箱形截面受扭构件 5. 构造要求 目录 纯扭构件在工程中几乎是没有的。工程中构件往往要同时承受轴力、弯矩、剪力和扭矩。对于钢筋混凝土弯扭构件，轴力对配筋的影响很小，可以忽略不计。各承载力之间存在相关性。 在弯扭共同作用下，扭矩使沿截面周边所有纵筋都受拉，而弯矩只使弯曲受拉区的钢筋受拉，故在弯曲受拉区纵筋的拉应力是叠加的，从而会降低抗弯承载力。 在扭剪共同作用下，而扭矩和剪力产生的剪应力总会在构件的一个侧面上叠加，因此会降低抗剪承载力。 T M T V 拉应力叠加 拉压应力抵消 剪应力抵消 剪应力叠加 弯剪扭共同作用下，破坏特征承载力相关因素 荷载条件 内在因素 扭弯比 扭剪比 [kai] 构件的截面尺寸，配筋和材料强度 第I类型(弯型)，受压区在构件的顶面 第II类型(剪扭型)，受压区在构件的一个侧面 第III类型(扭型)，受压区在构件的底面 2.1 弯、剪、扭构件的破坏类型 第I类型(弯型)，受压区在构件的顶面 V不起控制作用，且T/M较小，配筋适量时 斜裂缝首先在弯曲受拉的底部开裂，再发展，裂缝在两个侧面分别向背斜向方向发展 如底部纵筋配置不是很多，顶部混凝土压碎破坏，承载力受底部纵筋控制，受弯承载力由于扭矩影响而降低。如果底部配筋很多，则顶部混凝土先被压碎(脆性)，也属于弯型破坏。 V M T M不起控制作用 V、T的共同工作使得一侧混凝土剪应力增大，一侧混凝土应力减小 剪应力大的一侧先受拉开裂，最后破坏， T很小时，仅发生剪切破坏 第II类型(剪扭型)，受压区在构件的一个侧面 由于扭矩和剪力产生的剪应力总会在构件一个侧面上叠加，因此承载力总是小于剪力和扭矩单独作用时的承载力。 第III类型(扭型)，受压区在构件的底面 扭矩较大，弯矩和剪力较小，且顶部纵筋小于底部纵筋( )时发生 构件破坏是由于顶部钢筋先屈服，然后底部混凝土被压碎，承载力由顶部钢筋控制。 对于底部和顶部对称配筋情况，则在弯扭共同作用下 弯型破坏？ 扭型破坏？ 实用的承载力计算方法 确定弯扭钢筋后，分别计算其抗弯和抗扭承载力，不考虑弯、扭的相关作用 2.2 弯剪扭构件的配筋计算 由于在弯矩、剪力和扭矩的共同作用下，各项承载力是相互关联的，其相互影响十分复杂。规范对复合受扭构件的承载力采用了混凝土抗力部分相关、钢筋的抗力叠加的计算方法。 受弯所需的纵筋与受扭所需纵筋分别计算后进行叠加. 剪扭作用为避免混凝土部分的抗力被重复利用，考虑混凝土项的相关作用. 箍筋的贡献则采用简单叠加方法。 剪、扭构件承载力计算 弯剪扭共同作用下的配筋计算 抗剪扭配筋限制 扭剪构件混凝土对抗扭承载力的贡献 V引起的剪应力 T引起的剪应力 纯扭构件混凝土对抗扭承载力的贡献 扭剪构件混凝土对抗剪承载力的贡献 纯剪构件混凝土对抗剪承载力的贡献 剪、扭构件承载力计算 考虑到抗扭和抗剪承载力相互削弱的影响，引入剪扭构件抗扭承载力降低系数 Vd —剪扭构件的剪力组合设计值； Wt —矩形截面塑性抵抗矩， Tc，Vc—有腹筋剪扭构件中混凝土所能承受的抗扭和抗剪强度； Tc0，Vc0—有腹筋纯扭构件和有腹筋纯弯构件中混凝土所能承受的抗扭和抗剪强度； 无腹筋和有腹筋的剪扭构件试验研究，剪扭构件中混凝土所承受的强度 相关曲线为1/4圆，简化为EG,GH,HF三折线代替 剪扭构件抗剪承载力 ?t=0.5 剪扭构件抗扭承载力 (1.5-?t)? * * * 学习内容 材料特性 设计方法