中南大学混凝土结构设计原理课件第七受扭构件承载力计算

1、 第七章受扭构件承载力计算中南大学混凝土结构设计原理课件第七受扭构件承载力计算本章主要内容与要求1、了解受扭构件的分类和受扭构件开裂，破坏机理；2、掌握受扭构件的设计计算方法；3、熟悉公路桥涵工程与建筑工程关于受扭结构构件计算的相同与不同之处；4、熟悉钢筋混凝土受扭构件的构造要求。中南大学混凝土结构设计原理课件第七受扭构件承载力计算第七章 受扭构件承载力计算7.1 概 述 7.2纯扭构件的破坏机理与形式7.3纯扭构件的承载力计算7.4 剪扭构件的承载力计算7.5 弯扭构件的承载力计算7.6 弯剪扭构件的承载力计算7.7 受扭构件配筋的构造要求 例题7.8公路桥涵混凝土设计规范的计算方法中南大学

2、混凝土结构设计原理课件第七受扭构件承载力计算7.1 概 述 一、扭转的类型二、工程中的受扭构件7.1 概 述中南大学混凝土结构设计原理课件第七受扭构件承载力计算一、扭转的类型扭矩大小直接由荷载静力平衡求出，与构件刚度无关 受扭是一种基本的受力形式，工程中钢筋混凝土构件的受扭有两种类型平衡扭转和约束扭转 平衡扭转返回上级目录对于平衡扭转，受扭构件必须提供足够的抗扭承载力，否则不能与作用扭矩相平衡而引起破坏7.1 概 述一、扭转的类型中南大学混凝土结构设计原理课件第七受扭构件承载力计算 约束扭转 多发生在超静定结构中 产生扭转是因为相邻构件的变形受到约束 扭矩的大小与构件间的抗扭刚度比有关 扭矩的

3、大小不是一个定值，计算时需要考虑内力重分布的影响7.1 概 述一、扭转的类型返回上级目录中南大学混凝土结构设计原理课件第七受扭构件承载力计算二、工程中的受扭构件 实际上，结构中很少有扭矩单独作用的情况，大多为弯矩、剪力和扭矩同时作用，有时还有轴向力同时作用。 螺旋楼梯中扭矩也较大(a)(b)(c)(d)He0MT=He0H边框架主梁次梁7.1 概 述二、工程中的受扭构件返回上级目录中南大学混凝土结构设计原理课件第七受扭构件承载力计算7.1 概 述二、工程中的受扭构件返回上级目录公路桥梁的受扭中南大学混凝土结构设计原理课件第七受扭构件承载力计算7.2、纯扭构件的破坏机理与形式一、素混凝土纯扭构件

4、的破坏机理二、钢筋混凝土纯扭构件 （一）抗扭箍筋形式 （二）破坏机理 （三）破坏形态中南大学混凝土结构设计原理课件第七受扭构件承载力计算ptpt7.2、纯扭构件的破坏机理与形式一. 素混凝土纯扭构件7.2 纯扭构件的破坏机理与形式一、素混凝土纯扭构件返回上级目录受力状态中南大学混凝土结构设计原理课件第七受扭构件承载力计算理想匀质构件的受扭裂缝从主拉应力最大处开始对匀质材料，理想的受扭裂缝应当呈螺旋形。螺旋形裂缝ptpt7.2、纯扭构件的破坏机理与形式一. 素混凝土纯扭构件7.2 纯扭构件的破坏机理与形式一、素混凝土纯扭构件返回上级目录破坏形式中南大学混凝土结构设计原理课件第七受扭构件承载力计算

5、T破坏面呈一空间扭曲曲面受压区螺旋形裂缝受压边 工程中由于受力不完全对称，构件会突然破坏，形成由歪斜裂缝形成的空间扭曲破坏面，三面开裂一面受压, 如图。主拉应力主拉应力ptpt7.2 纯扭构件的破坏机理与形式一、素混凝土纯扭构件返回上级目录素混凝土纯扭构件破坏形式中南大学混凝土结构设计原理课件第七受扭构件承载力计算 虽然螺旋配筋抗扭最好，但工程中通常采用由箍筋与抗扭纵筋组成的钢筋骨架来抵抗扭矩，不但施工方便，且沿构件全长可承受正负两个方向的扭矩。（一）抗扭钢筋的形式二、钢筋混凝土纯扭构件抗扭纵筋抗扭箍筋7.2 纯扭构件的破坏机理与形式二、钢筋混凝土纯扭构件两者不可缺一沿构件截面的周边均匀布置返

6、回上级目录中南大学混凝土结构设计原理课件第七受扭构件承载力计算T(T)T(T)（二）钢筋混凝土纯扭构件破坏机理TTcr时，扭矩-扭率（T-）基本呈直线关系。 钢筋应力很小TTcr时，部分混凝土退出受拉工作，构件的抗扭刚度明显降低T-关系曲线上出现一水平段。 TcrTTu时，对于适筋构件，开裂后不立即破坏，裂缝可以不断增加，裂缝处钢筋应力增加。T-关系曲线沿斜线继续上升。裂缝向构件内部和沿主压应力迹线发展延伸，在构件表面裂缝呈螺旋状，见图 (b)TTu时，长边上出现临界（斜）裂缝，向短边延伸，与这条空间（斜）裂缝相交的箍筋和纵筋达到屈服，另一长边上的混凝土受压破坏,T-关系曲线趋于水平随着钢筋用

7、量的不同，有不同的破坏形态7.2 纯扭构件的破坏机理与形式二、钢筋混凝土纯扭构件返回上级目录中南大学混凝土结构设计原理课件第七受扭构件承载力计算（三） RC纯扭构件的破坏形态7.2 纯扭构件的破坏机理与形式二、钢筋混凝土纯扭构件返回上级目录少筋破坏：裂后钢筋应力激增，构件破坏适筋破坏：裂后钢筋应力增加，继续开裂，钢筋屈服，混凝土压碎，构件破坏超筋破坏：裂后钢筋应力增加，继续开裂，混凝土压碎，构件破坏，钢筋未屈服部分超筋破坏：裂后钢筋应力增加，继续开裂，混凝土压碎，构件破坏，纵筋或箍筋未屈服设计时应避免出现箍筋和纵筋配置合适箍筋和纵筋配置过少箍筋和纵筋配置过多箍筋或纵筋配置过多受拉脆性破坏，Tu

8、取决于ft受压脆性破坏，Tu取决于fc较小延性破坏，不经济延性破坏，经济合理中南大学混凝土结构设计原理课件第七受扭构件承载力计算（三） RC纯扭构件的破坏形态1）适筋破坏 纯扭构件的破坏状况 箍筋和纵筋配置合适，破坏时与临界斜裂面相交的钢筋先屈服，后混凝土压坏。具有延性破坏特征。破坏时的极限扭矩与配筋量有关。破坏时会有什么特点，属于什么破坏7.2 纯扭构件的破坏机理与形式二、钢筋混凝土纯扭构件返回上级目录中南大学混凝土结构设计原理课件第七受扭构件承载力计算2）少筋破坏 箍筋和纵筋配置过少钢筋不足以承担混凝土开裂后释放的拉应力。一旦开裂，钢筋就会被拉断，将导致扭转角迅速增大，构件破坏。具有受拉脆

9、性破坏特征。破坏荷载和开裂荷载基本相等。受扭承载力取决于混凝土的抗拉强度。？7.2 纯扭构件的破坏机理与形式二、钢筋混凝土纯扭构件返回上级目录中南大学混凝土结构设计原理课件第七受扭构件承载力计算3）超筋破坏 完全超筋破坏箍筋和纵筋配置都过大，钢筋屈服前混凝土就压坏，具有受压脆性破坏特征。受扭承载力取决于混凝土的抗压强度设计中不容许采用少筋和完全超筋受扭构件，可以采用部分超筋构件，但不经济。一般情况下应采用适筋受扭构件。 部分超筋破坏箍筋和纵筋的配筋量或强度相差过大，破坏时只有一部分钢筋达到屈服，具有较小的延性破坏特征。7.2 纯扭构件的破坏机理与形式二、钢筋混凝土纯扭构件返回上级目录中南大学混

10、凝土结构设计原理课件第七受扭构件承载力计算7.3纯扭构件的承载力计算一、矩形截面开裂扭矩二、矩形截面纯扭构件承载力理论分析三、矩形截面的纯扭承载力计算的实用公式及 适用条件四、基本公式的应用中南大学混凝土结构设计原理课件第七受扭构件承载力计算7.3纯扭构件的承载力计算 开裂前，钢筋混凝土纯扭构件的受力状况可按弹性扭转理论进行分析，分析时可忽略钢筋的影响。 扭矩作用下，截面上的剪应力成环状分布（见图），一、矩形截面开裂扭矩 开裂前的剪应力分布及计算最大剪应力max发生在截面长边中点，其值为 截面受扭弹性抵抗矩形状系数。当h/b=1.0时，= 0.2；当h/b=时，= 0.33；一般情况，在0.2

11、5左右。7.3 纯扭构件的承载力计算一、矩形截面的开裂扭矩返回上级目录中南大学混凝土结构设计原理课件第七受扭构件承载力计算一、矩形截面开裂扭矩 （素混凝土纯扭构件的承载力） 开裂扭矩按弹性理论计算 截面上某一点的主拉应力tp =max = ft 时,构件将出现裂缝。此时的扭矩为开裂扭矩Tcr,e，即 弹性理论计算值低于实际值。7.3 纯扭构件的承载力一、矩形截面的开裂扭矩返回上级目录中南大学混凝土结构设计原理课件第七受扭构件承载力计算 开裂扭矩按弹塑性理论计算 截面上各点应力均达到屈服强度时,构件达到极限承载力，此时截面上的剪应力分布如图 (c)所示。 塑性总极限扭矩Tcr,p的计算7.3 纯

12、扭构件的承载力一、矩形截面的开裂扭矩返回上级目录中南大学混凝土结构设计原理课件第七受扭构件承载力计算此时截面上的剪应力分布如图所示分为四个区，取极限剪应力为ft，分别计算各区合力及其对截面形心的力偶之和，可求得塑性总极限扭矩为，截面受扭塑性抵抗矩F3F2F17.3 纯扭构件的承载力一、矩形截面的开裂扭矩返回上级目录中南大学混凝土结构设计原理课件第七受扭构件承载力计算 规范取值 混凝土材料既非完全弹性，也非理想弹塑性，因此构件的开裂扭矩Tcr应介于Tcr,e和Tcr,p之间 规范取修正系数为0.7，故开裂扭矩的计算公式为 7.3 纯扭构件的承载力一、矩形截面的开裂扭矩返回上级目录中南大学混凝土结

13、构设计原理课件第七受扭构件承载力计算二、钢筋矩形截面纯扭构件承载力理论分析TF4+F4=Ast4stF3+F3=Ast3stF2+F2=Ast2stF1+F1=Ast1stsT箍筋纵筋裂缝1）混凝土只承受压力，忽略核心区混凝土的作用2）构件的破坏图形比拟为空间桁架 纵筋为桁架受拉弦杆，箍筋为受拉腹杆，斜裂缝间的混凝土为斜压腹杆3）忽略混凝土斜杆的抗剪作用4）忽略纵筋和箍筋的销栓作用 基本假定1、理论分析:变角度空间桁架模型7.3 纯扭构件的承载力二、钢筋矩形截面纯扭构件承载力理论分析返回上级目录中南大学混凝土结构设计原理课件第七受扭构件承载力计算TF4+F4=Ast4stF3+F3=Ast3s

14、tF2+F2=Ast2stF1+F1=Ast1stsT箍筋纵筋裂缝定义剪力流：横截面管壁上单位长度的剪力值抗扭承载力剪力流中心线所包围的面积抗扭承载力分析7.3 纯扭构件的承载力二、钢筋矩形截面纯扭构件承载力理论分析返回上级目录hcorq = TtetebcorAcor中南大学混凝土结构设计原理课件第七受扭构件承载力计算纵筋的拉力hq = TtetebAcorTF4+F4=Ast4fyF3+F3=Ast3fyF2+F2=Ast2fyF1+F1=Ast1fysT箍筋纵筋裂缝ABDChcorhcor cosNdBDF2dqF1qhcorACsNsvt hcor ctg含一完整斜裂缝的隔离体对隔离体

15、ABCD相应其它三个面的隔离体7.3 纯扭构件的承载力二、钢筋矩形截面纯扭构件承载力理论分析返回上级目录中南大学混凝土结构设计原理课件第七受扭构件承载力计算纵筋的拉力hq = TtetebAcorTF4+F4=Ast4fyF3+F3=Ast3fyF2+F2=Ast2fyF1+F1=Ast1fysT箍筋纵筋裂缝ABDChcorhcor cosNdBDF2dqF1qhcorACsNsvt hcor ctg含一完整斜裂缝的隔离体如果配筋适中，纵筋可以屈服7.3 纯扭构件的承载力二、钢筋矩形截面纯扭构件承载力理论分析返回上级目录中南大学混凝土结构设计原理课件第七受扭构件承载力计算箍筋的拉力hq = T

16、tetebAcorTF4+F4=Ast4fyF3+F3=Ast3fyF2+F2=Ast2fyF1+F1=Ast1fysT箍筋纵筋裂缝ABDChcorhcor cosNdBDF2dqF1qhcorACsNsvt hcor ctg对斜裂缝上半部分的隔离体ACD取斜裂缝的上半部分作为隔离体如果配筋适中，箍筋亦可以屈服7.3 纯扭构件的承载力二、钢筋矩形截面纯扭构件承载力理论分析返回上级目录中南大学混凝土结构设计原理课件第七受扭构件承载力计算纵筋与箍筋的配筋强度比hq = TtetebAcorTF4+F4=Ast4fyF3+F3=Ast3fyF2+F2=Ast2fyF1+F1=Ast1fysT箍筋纵筋

17、裂缝ABDChcorhcor cosNdBDF2dqF1qhcorACsNsvt hcor ctg纵筋与箍筋配筋强度比消去q7.3 纯扭构件的承载力二、钢筋矩形截面纯扭构件承载力理论分析返回上级目录中南大学混凝土结构设计原理课件第七受扭构件承载力计算抗扭承载力的理论计算公式hq = TtetebAcorTF4+F4=Ast4fyF3+F3=Ast3fyF2+F2=Ast2fyF1+F1=Ast1fysT箍筋纵筋裂缝ABDChcorhcor cosNdBDF2dqF1qhcorACsNsvt hcor ctg反映配筋对抗扭承载力的贡献，对任意形状的薄壁构件可导出类似的公式消去7.3 纯扭构件的承

18、载力二、钢筋矩形截面纯扭构件承载力理论分析返回上级目录中南大学混凝土结构设计原理课件第七受扭构件承载力计算 由于受扭钢筋由箍筋和受扭纵筋两部分组成，其受扭性能及其极限承载力不仅与总配筋量有关，还与两部分钢筋的配筋比有关，如果一种钢筋过多，另一种钢筋太少，前一种钢筋就可能不屈服，而出现部分超配筋的情况。故设计中用配筋强度比来控制，防止出现部分超配筋的情况，抗扭纵筋强度抗扭箍筋强度2、配筋强度比7.3 纯扭构件的承载力二、钢筋矩形截面纯扭构件承载力理论分析返回上级目录中南大学混凝土结构设计原理课件第七受扭构件承载力计算2、配筋强度比 箍筋的抗拉强度设计值；单肢箍筋的截面面积； 箍筋的间距；抗扭纵筋

19、的总面积，应均匀布置在截面周边； 抗纽 纵筋的抗拉强度设计值 ； 截面核芯部分的周长， 分别为按箍筋内侧计算的截面核芯部分的短边和长边尺寸。和7.3 纯扭构件的承载力二、钢筋矩形截面纯扭构件承载力理论分析返回上级目录中南大学混凝土结构设计原理课件第七受扭构件承载力计算2、配筋强度比 规范取值 0.6z 1.7 。z 越大，表明纵筋相对较多，箍筋相对较少。设计中通常可取 z =1.2。 试验表明，当0.52.0时，受扭破坏时纵筋和箍筋基本上都能达到屈服强度，不会发生“部分超配筋破坏” 。7.3 纯扭构件的承载力二、钢筋矩形截面纯扭构件承载力理论分析返回上级目录中南大学混凝土结构设计原理课件第七受

20、扭构件承载力计算三、矩形截面的受扭承载力计算的实用公式 矩形截面受扭承载力的试验结果 抗扭承载力随抗扭配筋的增加基本成线性增大 无抗扭配筋时，截面混凝土仍承受一定的扭矩。7.3 纯扭构件的承载力三、矩形截面的受扭承载力计算的实用公式 返回上级目录中南大学混凝土结构设计原理课件第七受扭构件承载力计算 规范极限扭矩的计算公式 规范在试验结果的基础上，考虑可靠性要求后，给出纯扭构件极限扭矩的实用计算公式为 截面核芯部分的面积，为箍筋内皮所包围的面积配筋强度比为保证纵、箍筋均能屈服，建议取0.61.7，当1.7 时，取=1.7，常用值的区间为1.01.3箍筋的间距箍筋的抗拉强度设计值单肢箍筋的截面面积

21、混凝土的抗拉强度设计值扭矩设计值构件承担的极限扭矩7.3 纯扭构件的承载力返回上级目录三、矩形截面的受扭承载力计算的实用公式 中南大学混凝土结构设计原理课件第七受扭构件承载力计算公式适用条件 受扭截面的限制条件 为避免配筋过多产生超筋脆性破坏，规范规定受扭截面应满足 受扭钢筋最小配筋率 为防止少筋脆性破坏，受扭箍筋和受扭纵筋应满足 当扭矩小于开裂扭矩时，即 按构造配筋。可按构造配筋7.3 纯扭构件的承载力返回上级目录三、矩形截面的受扭承载力计算的实用公式 中南大学混凝土结构设计原理课件第七受扭构件承载力计算矩形截面或箱形截面-设计步骤截面设计 四、基本公式的应用7.3 纯扭构件的承载力四、基本

22、公式的应用返回上级目录中南大学混凝土结构设计原理课件第七受扭构件承载力计算 矩形截面或箱形截面按纵筋均匀布置的原则，确定抗扭纵筋的截面积不满足其中的一项Ast/3Ast/3Ast/3htwbhtwbwhwtwtw承载力校核 四、基本公式的应用7.3 纯扭构件的承载力返回上级目录中南大学混凝土结构设计原理课件第七受扭构件承载力计算7.4 剪扭构件的承载力计算一、剪-扭相关关系二、矩形截面的剪扭承载力 三、适用条件7.4 剪扭构件的承载力计算中南大学混凝土结构设计原理课件第七受扭构件承载力计算在弯矩、剪力和扭矩的共同作用下，构件的受力性能十分复杂。扭矩和剪力产生的剪应力总会在构件的一个侧面上叠加（

23、见图），因此承载力总是小于剪力和扭矩单独作用时的承载力。一、剪-扭相关关系7.4 剪扭构件的承载力计算一、剪-扭相关关系返回上级目录中南大学混凝土结构设计原理课件第七受扭构件承载力计算 剪-扭相关关系曲线接近1/4圆 混凝土的承载力考虑相关性，钢筋的承载力不考虑相关性，各自的配筋承担各自的那部分剪力和扭矩。7.4 剪扭构件的承载力计算一、剪-扭相关关系返回上级目录中南大学混凝土结构设计原理课件第七受扭构件承载力计算无腹筋扭剪构件混凝土对抗扭承载力的贡献V引起的剪应力T引起的剪应力无腹筋纯扭构件混凝土对抗扭承载力的贡献无腹筋扭剪构件混凝土对抗剪承载力的贡献无腹筋纯剪构件混凝土对抗剪承载力的贡献

24、剪-扭相关关系的曲线方程 对于无腹筋剪扭构件，其剪-扭承载力相关关系可近似取1/4圆，即 7.4 剪扭构件的承载力计算一、剪-扭相关关系返回上级目录中南大学混凝土结构设计原理课件第七受扭构件承载力计算t1.51.00.50.51.01.5扭剪构件混凝土受扭承载力降低系数v扭剪构件混凝土受剪承载力降低系数剪-扭相关关系简化方程扭矩对抗剪承载力无影响剪力对抗扭承载力无影响ABDC7.4 剪扭构件的承载力计算一、剪-扭相关关系返回上级目录中南大学混凝土结构设计原理课件第七受扭构件承载力计算t1.51.00.50.51.01.5扭剪构件混凝土受扭承载力降低系数v扭剪构件混凝土受剪承载力降低系数剪-扭相

25、关关系简化方程7.4 剪扭构件的承载力计算一、剪-扭相关关系返回上级目录中南大学混凝土结构设计原理课件第七受扭构件承载力计算对有腹筋的剪-扭构件，其受扭和受剪承载力可表示为无腹筋部分和箍筋部分承载力的叠加，其中只有混凝土承担的剪、扭考虑相关性，即式中 Ts、Vs-箍筋承担的扭矩和剪力，不考虑相关作用。 有腹筋的剪-扭构件，其受扭和受剪承载力7.4 剪扭构件的承载力计算一、剪-扭相关关系返回上级目录中南大学混凝土结构设计原理课件第七受扭构件承载力计算二、矩形截面的剪扭承载力 剪扭承载力计算公式 对矩形截面的一般剪扭构件，规范建议 当t 1.0时，取t =1.0。7.4 剪扭构件的承载力计算二、矩

26、形截面的剪扭承载力 返回上级目录中南大学混凝土结构设计原理课件第七受扭构件承载力计算二、矩形截面的剪扭承载力 剪扭承载力计算公式 对集中荷载作用下的剪扭构件当t 1.0时，取t =1.0。7.4 剪扭构件的承载力计算二、矩形截面的剪扭承载力 返回上级目录中南大学混凝土结构设计原理课件第七受扭构件承载力计算三、适用条件 受扭截面的限制条件 为避免配筋过多产生超筋脆性破坏，规范规定受扭截面应满足 受扭钢筋最小配筋率 为防止少筋脆性破坏，受扭箍筋和受扭纵筋应满足 按构造配筋。可按构造配筋三、适用条件7.4 剪扭构件的承载力计算返回上级目录中南大学混凝土结构设计原理课件第七受扭构件承载力计算7.5 弯

27、扭构件的承载力计算一、弯扭构件承载力的影响因素二、弯扭构件的破坏形态 三、弯扭构件的承载力计算中南大学混凝土结构设计原理课件第七受扭构件承载力计算作用在构件上弯矩与扭矩的比值： 构件截面上下部纵筋的数量： 构件截面的高宽比：h0bhAsAsM/T h/b TM一、弯扭构件承载力的影响因素一、弯扭构件承载力的影响因素7.5弯扭构件的承载力计算返回上级目录中南大学混凝土结构设计原理课件第七受扭构件承载力计算弯型破坏： 扭型破坏： 弯扭型破坏：二、弯扭构件的破坏形态h0bhAsAs工况：M较大而T相对较小破坏形态：下部纵筋先弯扭屈服，上部混凝土被压碎相互影响： 纵筋抗弯抗扭，M Tu工况：M较小而T

28、相对较大破坏形态：上部纵筋先受扭屈服，下部混凝土被压碎相互影响：受弯对上部纵筋抗扭有利，M Tu 工况：截面h/b较大，侧面抗扭纵筋/箍筋配置较弱破坏形态：一侧纵筋、箍筋先受扭屈服，另一侧混凝土被压碎相互影响：受弯对上部纵筋抗扭有利，M对Tu影响不明显 T(T)T(T)MM二、弯扭构件的破坏形态7.5弯扭构件的承载力计算返回上级目录中南大学混凝土结构设计原理课件第七受扭构件承载力计算VMTh0bhAsAsr=1r=2r=3弯扭构件的抗扭承载力纯扭构件的抗扭承载力弯扭构件的抗弯承载力纯弯构件的抗弯承载力As受拉屈服As受拉屈服三、弯扭构件的承载力三、弯扭构件的承载力7.5弯扭构件的承载力计算返回

29、上级目录中南大学混凝土结构设计原理课件第七受扭构件承载力计算h0bhAsAsr=1r=2r=3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、扭的相关作用三、弯扭构件的承载力三、弯扭构件的承载力7.5弯扭构件的承载力计算返回上级目录中南大学混凝土结构设计原理课件第七受扭构件承载力计算7.6 弯剪扭构件的承载力计算一、弯剪扭构件的破坏形式二、矩形截面弯剪扭构件承载力计算和配筋方法三、T形、I形和箱形截面弯剪扭构件承载力计算7.6弯剪扭构件的承载力计算中南大学混凝土结构设计原理课件第七受扭构件承载力计算扭矩使纵筋产生拉应力，与受弯时钢筋拉应力叠加，使钢筋拉应力增大，从而会

30、使受弯承载力降低。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，因此承载力总是小于剪力和扭矩单独作用的承载力。一、弯剪扭构件的破坏形式一、破坏形式7.6 弯剪扭构件的承载力计算返回上级目录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中南大学混凝土结构设计原理课件第七受扭构件承载力计算一、破坏形式7.6 弯剪扭构件的承载力计算返回上级目录VMTV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，再发展破坏时，底部受拉纵筋已屈服弯型破坏M Tu中南大学混凝土结构设计原理课件第七受扭构件承载力计算一、破坏形式7.6 弯剪扭构件的承载力计算返

31、回上级目录VMTV不起控制作用，T/M较大，且AsAs时由M引起的As的压力不足以抵消T引起的As中的拉力由于AsAs， As 先受拉屈服，之后下部混凝土压碎，构件破坏M Tu 扭型破坏中南大学混凝土结构设计原理课件第七受扭构件承载力计算一、破坏形式7.6 弯剪扭构件的承载力计算返回上级目录VMTM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，最后另侧混凝土压碎破坏， T很小时，仅发生剪切破坏剪扭型破坏M对Tu影响不明显中南大学混凝土结构设计原理课件第七受扭构件承载力计算2.根据剪扭相关作用，分别计算受扭箍筋、受剪箍筋、受扭纵筋 试验表明：在

32、弯矩、剪力和扭矩共同作用下，各项承载力是相互关联的，其相互影响十分复杂。设计中通常只考虑混凝土承担V、T的相关性，钢筋按不同的内力分别计算，再叠加： 1.按弯矩设计值M进行受弯计算，确定受弯纵筋3.在弯曲受拉区抗弯纵筋与抗扭纵筋叠加；总箍筋为抗 扭箍筋与抗剪箍筋叠加二、矩形截面弯剪扭构件配筋计算和配筋方法二、矩形截面弯剪扭构件配筋计算和配筋方法7.6 弯剪扭构件的承载力计算返回上级目录中南大学混凝土结构设计原理课件第七受扭构件承载力计算（1）当或时：可忽略剪力影响，按受弯构件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。（2）当时：可忽略扭矩影响，按受弯构件正截面受弯和斜截面受剪承载力分

33、别进行计算。矩形截面弯剪扭共同作用下构件的承载力计算步骤二、矩形截面弯剪扭构件配筋计算和配筋方法7.6弯剪扭构件的承载力计算返回上级目录中南大学混凝土结构设计原理课件第七受扭构件承载力计算（3）按抗弯承载力单独计算所需的受弯纵向钢筋截面面积及（4）按抗剪承载力单独计算所需要的抗剪箍筋或二、矩形截面弯剪扭构件配筋计算和配筋方法7.6 弯剪扭构件的承载力计算返回上级目录中南大学混凝土结构设计原理课件第七受扭构件承载力计算(5) 按抗扭承载力计算抗扭需要的箍筋(6) 按抗扭纵筋与箍筋的配筋强度比 z 确定抗扭纵筋 设计中可假定z =1.2二、矩形截面弯剪扭构件配筋计算和配筋方法7.6 弯剪扭构件的承

34、载力计算返回上级目录中南大学混凝土结构设计原理课件第七受扭构件承载力计算(7)按照叠加原则计算抗弯和抗扭需要的纵筋总用量+=+抗弯纵筋抗扭纵筋纵筋总量 应当指出，抗弯纵筋中的受压钢筋 As是受压的，而抗扭纵筋Astl是受拉的，应该互相抵消。但构件在使用中要承受各种可能的内力组合，有时弯矩会较小，有时扭矩也会很小，为安全起见，还是采用叠加。当设计者有充分依据时，考虑这种抵消是合理的。二、矩形截面弯剪扭构件配筋计算和配筋方法7.6 弯剪扭构件的承载力计算返回上级目录中南大学混凝土结构设计原理课件第七受扭构件承载力计算(8)按照叠加原则计算抗剪和抗扭的箍筋总用量+=+抗剪箍筋抗扭箍筋箍筋总量二、矩形

35、截面弯剪扭构件配筋计算和配筋方法7.6 弯剪扭构件的承载力计算返回上级目录中南大学混凝土结构设计原理课件第七受扭构件承载力计算为避免配筋过多产生超筋破坏，剪扭构件的截面应满足 剪扭构件的承载力下限 当满足下面条件时，可不进行剪扭承载力计算，仅按最小配筋率、配箍率和构造要求配筋。 剪扭构件的截面限制条件(9)验算适用条件二、矩形截面弯剪扭构件配筋计算和配筋方法7.6 弯剪扭构件的承载力计算返回上级目录中南大学混凝土结构设计原理课件第七受扭构件承载力计算 弯剪扭构件的最小配筋率受扭纵筋最小配筋率，弯曲受拉边纵向受拉钢筋的最小配筋量 剪扭箍筋最小配箍率纵筋最小配筋率受弯纵筋最小配筋率，二、矩形截面弯

36、剪扭构件配筋计算和配筋方法7.6 弯剪扭构件的承载力计算返回上级目录中南大学混凝土结构设计原理课件第七受扭构件承载力计算三、 T形、I形截面的受扭承载力计算（一）、计算原则与思路（二）、带翼缘截面的受扭塑性抵抗矩 （三）、各部分承载力计算（四）、 带翼缘截面的弯剪扭承载力计算步骤返回上级目录7.6 弯剪扭构件的承载力计算三、 T形、I形截面的受扭承载力计算中南大学混凝土结构设计原理课件第七受扭构件承载力计算1、不考虑M与V、T的相关性，M按正截面计算2、V全部由腹板承担3、T由腹板、上下翼缘共同承担（一）、计算原则与思路计算原则返回上级目录7.6 弯剪扭构件的承载力计算三、 T形、I形截面的受

37、扭承载力计算中南大学混凝土结构设计原理课件第七受扭构件承载力计算返回上级目录7.6 弯剪扭构件的承载力计算三、 T形、I形截面的受扭承载力计算计算思路按塑性抵抗矩分配总的扭矩：腹板、受拉翼缘和受压翼缘；受压翼缘和受拉翼缘按纯扭构件计算；腹板按剪力和扭矩共同作用的矩形截面计算；抗弯纵筋则按一般受弯构件计算；进行纵筋及箍筋的叠加。中南大学混凝土结构设计原理课件第七受扭构件承载力计算扭矩设计值的分配为简化计算，各矩形截面部分所承受的扭矩设计值，与其受扭塑性抵抗矩成比例，即返回上级目录7.6 弯剪扭构件的承载力计算三、 T形、I形截面的受扭承载力计算式中 T带翼缘截面所承受的总扭矩设计值； Tw腹板所

38、承受的扭矩设计值； Tf 受压翼缘所承受的扭矩设计值； Tf受拉翼缘所承受的扭矩设计值； Wt整个截面的受扭塑性抵抗矩。中南大学混凝土结构设计原理课件第七受扭构件承载力计算（二）、带翼缘截面的受扭塑性抵抗矩 有效受扭翼缘宽度 对于T形、工形及L形等带翼缘的截面，有效受扭翼缘宽度一般不超过翼缘厚度的3倍。规范规定，计算受扭构件承载力时，有效翼缘宽度应满足 bf b+6hf bf b+6hf hw/b6返回上级目录7.6 弯剪扭构件的承载力计算三、 T形、I形截面的受扭承载力计算中南大学混凝土结构设计原理课件第七受扭构件承载力计算 截面的矩形划分原则对T形、工形和L形截面的纯扭构件，可将其截面划分为几个矩形截面。划分原则为满足腹板矩形截面的完整性，再确定受压翼缘或受拉翼缘。返回上级目录7.6 弯剪扭构件的承载力计算三、 T形、I形截面的受扭承载力计算中南大学混凝土结构设计原理课件第七受扭构件承载力计算各部分截面抗扭塑性抵抗矩计算返回上级目录7.6 弯剪扭构件的承载力计