受扭构件的截面承载力计算.ppt

第六章 受扭构件截面承载力计算,平衡扭转：由荷载直接作用。,6.1 概述,平衡扭转,协调扭转：由于变形协调关系所产生的受扭。,约束扭转,6.2 试验研究,一、纯扭构件的破坏特征 1. 素混凝土矩形截面,三面开裂，一面受压，空间扭曲斜裂面；脆性破坏，抗扭承载力很低。,三面开裂，一面受压，螺旋形主裂缝，破裂面为一空间曲面。,2. 钢筋混凝土矩形截面,螺旋形裂缝,3、受扭构件的配筋方式,横向箍筋和纵筋承担扭矩 。,箍筋：封闭。 纵筋：沿截面周边均匀对称布置，尤其对角必须布置受扭纵筋。,二、钢筋混凝土纯扭构件的破坏形态,2.少筋破坏 纵筋和箍筋中配置过少 ，脆性破坏。,1. 适筋破坏 纵筋和箍筋都配置适中，延性破坏。,4. 部分超筋破坏 箍筋和纵筋比例不合适, 破坏过程有一定的延性。,3. 超筋破坏 纵筋和箍筋都配置过多，脆性破坏。,（一）矩形截面：,规范规定：,6.3 建筑工程中受扭构件承载力计算,1. 开裂扭矩Tcr：,一、纯扭构件承载力计算：,2、抗扭承载力计算,配筋强度比受扭纵筋与封闭箍筋的体积比和强度比的乘积,规范规定0.61.7. 设计时常取=1.01.2。,1、截面划分的原则 将T形划分为若干矩形截面，分为腹板、受拉、受压翼缘。,（二）T形或工字形截面纯扭构件,2、划分的各矩形截面受扭塑性抵抗矩,有效翼缘宽度应满足bf b+6hf 及bf b+6hf的条件，且hw/b6。,3、扭矩分配,腹板： 受压翼缘： 受拉翼缘：,二、弯剪扭构件承载力计算,（一）剪-扭相关关系, 计算中的简化处理,部分相关：混凝土部分相关，钢筋部分不相关,令,AB段，bv 0.5，bt = 1.0； 忽略剪力 CD段，bt 0.5，bc = 1.0；忽略扭矩 BC段直线为，,剪扭构件混凝土受扭承载力降低系数t (1)一般剪扭构件的t,(2)集中荷载作用下矩形截面剪扭构件的t,（二）剪扭构件的计算,1. 计算公式 受扭承载力公式,受剪承载力公式,或,2. 截面尺寸限制及最小配筋率 1）截面尺寸限制条件,2）构造配筋,hwb4,hwb6,若不满足应加大截面尺寸和提高混凝土等级,3）最小配筋率,，若 ，取,4）构造要求：抗扭纵筋的间距不大于200mm，且不大于b,将受弯与受扭所需纵筋分别计算后进行叠加,对剪扭作用考虑混凝土项的相关作用,1、简化处理,（三）弯剪扭构件计算方法,受扭箍筋和受剪箍筋采用简单叠加方法,（1）纵筋配置方法 受弯纵筋As和As 剪扭共同作用，抗扭纵筋（均匀对称布置）,叠加（相应位置）,（2）箍筋的配置方法 抗剪箍筋 抗扭箍筋,叠加,2. 简化计算,（ 1 ）不进行抗剪计算的条件：,或,为弯扭构件,受弯构件正截面 纯扭的受扭承载力,（2）不进行抗扭计算的条件：,为弯剪构件,受弯构件正截面 和斜截面, 验算截面尺寸； 验算构造配筋条件； 确定计算方法，即是否可简化计算； 根据M值计算受弯纵筋； 根据V和T计算箍筋和抗扭纵筋； 验算最小配筋率并使各种配筋符合规范构造要求。,3、计算步骤：,三、T型截面的配筋计算,腹板：同时承受V和Tw作用，按剪扭相关公式计算； 翼缘：仅承受Tf及Tf作用 ，按纯扭公式计算；,【6-1】一钢筋混凝土连续梁受均布荷载作用，截面尺寸为bh =300mm600mm，asas35mm，混凝土保护层厚度为25mm；在支座处承受的内力： M90kNm ，V103.8kN，T28.3kNm。采用的混凝土强度等级为C25，纵向钢筋为HRB335，箍筋为热轧HPB235级钢筋。 试确定该截面配筋。,（1）验算截面尺寸及构造配筋条件,【解】,因此，截面尺寸满足要求，但需要按计算确定抗剪和抗扭钢筋。,故剪力和扭矩都不能忽略，不能进行简化计算。,（2）确定计算方法,（3）计算抗弯纵筋,（4）计算箍筋,计算抗剪箍筋,计算抗扭箍筋 （取1.2）,箍筋为抗剪与抗扭箍筋得叠加，即：,（5）计算抗扭纵筋,假定抗扭纵筋对称布置，每侧三根钢筋，顶面应有两根钢筋与抗弯钢筋叠加，顶部纵筋面积为：,选取3根直径为18mm的钢筋，实配As763mm2 。,底面配筋面积为：,选取2根直径为12mm的钢筋，实配As226mm2 。,梁侧面中部各配1根直径为12mm的钢筋。配筋如下图所示。,1. 掌握矩形、T型截面受扭塑性抵抗矩的计算公式。 2. 在纯扭构件承载力的计算中， 的含义是什么？ 3. 理解钢筋混凝土纯扭构件的破坏形态。