第五章 受扭构件.ppt

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1、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：Tu=0.7ftWtWt=b2/6(3h-b)素混凝土纯扭构件的破坏情形二

2、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

3、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ζ进行控制：试验表明，当ζ=0.5~2.0时，构件在破坏前，受扭箍筋和受扭纵筋都能够达

4、到屈服强度。为了慎重起见，规范规定，ζ值应满足下列条件：0.6≤ζ≤1.7且当ζ＞1.7时，取ζ=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Vu和受扭承载力Tu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

5、扭构件混凝土受扭承载力降低系数βt，应按下式计算：当βt＞1.0时,取βt=1;当βt＜0.5时,取βt=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βt，可得：剪扭构件的箍筋用量Asv/s及Ast1/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

6、。（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

7、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：H0/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V≤0.35ftbh0时，可不考虑剪力，仅按弯扭构件计算。（3）当T≤0.175ftWt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