受扭构件的截面承载力计算.ppt

第八章受扭构件的截面承载力计算本章重点8.1概述在超静定结构，若扭矩是由相邻构件的变形受到约束而产生的，扭矩大小与受扭构件的抗扭刚度有关，称为约束扭转CompatibilityTorsion。
对于约束扭转，由于受扭构件在受力过程中的非线性性质，扭矩大小与构件受力阶段的刚度比有关，不是定值，需要考虑内力重分布进行扭矩计算。一、素混凝土的纯扭构件二、钢筋混凝土纯扭构件
抗扭钢筋有两种：抗扭纵筋和抗扭箍筋，两者不可缺一，抗扭纵筋应沿构件截面的周边均匀布置。构件的抗扭承载力与抗扭钢筋的用量有关，抗扭钢筋有抗扭箍筋和抗扭纵筋两部分组成，这两种钢筋的数量即强度相对大小对构件的承载力有一定影响，试验表明：当抗扭箍筋相对较少时，抗扭强度由抗扭箍筋控制，即多配的纵筋起不到提高抗扭强度的作用，当纵筋配置较少时，抗扭强度由抗扭纵筋控制。配筋强度比z三、破坏形式8.3纯扭构件的承载力计算按塑性理论二、箱形截面三、带翼缘截面带翼缘截面8.3.2纯扭构件承载力计算公式基本公式限制条件：
（1)0.6≤≤1.7，当>1．7时，按＝1.7计算。构造要求:
◆受扭构件的箍筋在整个长度上均受拉力，因此箍筋应做成封闭型，箍筋末端应弯折135°，弯折后的直线长度不应小于5倍箍筋直径。
◆箍筋间距应满足受剪最大箍筋间距要求，且不大于截面短边尺寸。受扭纵筋应沿截面周边均匀布置，在截面四角必须布置受扭纵筋，纵筋间距不大于300mm。8.4弯剪扭构件的承载力计算弯剪扭构件的破坏形态与三个外力之间的比例关系和配筋情况有关，主要有三种破坏形式：扭型破坏：当扭矩较大，弯矩和剪力较小，且顶部纵筋小于底部纵筋时发生。扭矩引起顶部纵筋的拉应力很大，而弯矩引起的压应力很小，所以导致顶部纵筋拉应力大于底部纵筋，构件破坏是由于顶部纵筋先达到屈服，然后底部混凝土压碎，承载力由顶部纵筋拉应力所控制。由于弯矩对顶部产生压应力，抵消了一部分扭矩产生的拉应力，因此弯矩对受扭承载力有一定的提高。但对于顶部和底部纵筋对称布置情况，总是底部纵筋先达到屈服，将不可能出现扭型破坏。剪扭型破坏：当弯矩较小，对构件的承载力不起控制作用，构件主要在扭矩和剪力共同作用下产生剪扭型或扭剪型的受剪破坏。裂缝从一个长边（剪力方向一致的一侧）中点开始出现，并向顶面和底面延伸，最后在另一侧长边混凝土压碎而达到破坏。如配筋合适，破坏时与斜裂缝相交的纵筋和箍筋达到屈服。当扭矩较大时，以受扭破坏为主；当剪力较大时，以受剪破坏为主。由于扭矩和剪力产生的剪应力总会在构件的一个侧面上叠加，因此承载力总是小于剪力和扭矩单独作用的承载力，其相关作用关系曲线接近1/4圆。8.4.2《规范》弯剪扭构件的配筋计算取采用AB、BC、CD三段直线来近似相关关系。
AB段，bv=Vc/Vc0≤0.5，剪力的影响很小，取bt=Tc/Tc0=1.0；
CD段，bt=Tc/Tc0≤0.5，扭矩影响很小，取bv=Vc/Vc0=1.0；
BC段直线为，对于一般剪扭构件(均布荷载作用构件）对于集中荷载作用下的剪扭构件，为避免配筋过多产生超筋破坏，剪扭构件的截面应满足，弯剪扭构件对于弯剪扭构件，为防止少筋破坏
★按面积计算的箍筋配筋率8.5压、弯、剪、扭构件8.6剪力、弯矩、扭矩共同作用的T型、工字型截面构件例：已知：均不荷载作用下的T型截面预制构件，截面尺寸bh=250mm500mm，bf’=400mm，hf’=100mm；弯距设计值M=70kN.m,剪力设计值V=95kN,扭矩设计值T=10kN.m。混凝土等级C20；纵筋等级采用级钢筋，箍筋采用级钢筋.环境类别一类。
求：受弯、受扭及受剪所需的钢筋。1:概述及裂缝出现前后的性能