混泥土结构设计原理.pps

第八章,受扭构件承载力计算,扭转的类型,平衡扭转：,协调扭转：,雨蓬梁，吊车梁,平面折梁，边框架主梁,8.1 概 述,平衡扭转的扭矩不随构件的刚度变化而变化，而协调扭转的扭矩与刚度变化相关。,实际构件受扭的情况：,纯扭、剪扭、弯扭、弯剪扭 梁,地震荷载作用下的角柱承受扭矩 柱,两类扭转的差别：,试验表明：,当tpft长边中点先裂，然后延伸至上、下短边，形成三面受拉，一面受压的空间扭曲面、脆性破坏。,T,tp,8.2 构件的开裂扭矩,8.2.1 矩形截面构件的开裂扭矩, 弹性分析, 塑性分析,按材力导出外边缘max时的扭矩比实测扭矩低很多。,认为材料塑性充分发展，全截面从表面至中心达到max所计算的扭矩抗力。,wt 抗扭性抵抗矩,对于矩形截面：,但混凝土并非理想塑性材料，故实际梁的扭矩抗力介于弹性分析和塑性分析结果之间,素梁纯扭抗扭承载力：,8.2.2 T型截面构件的开裂扭矩：, 腹板部风矩形截面的受牛塑性抵抗拒, 受压区翼缘矩形截面的受扭塑性抵抗矩, 受拉区翼缘矩形截面的受扭塑性抵抗矩,8.3.1 抗扭配筋的形式,受扭,最理想的配筋方式是左靠近表面处设置呈45走向的螺旋形钢筋，但,分解为竖向(箍筋)和水平(纵筋)组成抗扭骨架。,施工不便,反向扭矩失效,要配抗扭钢筋,开裂,形成大约45方向的螺旋式裂缝,8.3 纯扭构件的受扭承载力计算,8.3.2 受扭构件的实验研究结果,T, 破坏特征与纵筋和箍筋的数量有关, 当纵筋和箍筋或其中之一过少时, 当纵筋和箍筋的配置适当，开裂 抗扭钢筋受力 T 钢筋屈服形成空间扭曲破坏面,开裂,表面形成螺旋裂缝,抗扭钢筋受力, 少筋构件。, 适筋构件。, 当纵筋和箍筋都配置过多，开裂抗扭钢筋受力T钢筋在压碎时未屈服, 当箍筋或纵筋数量过多时，开裂抗扭钢筋受力T 钢筋部分屈服形成空间扭曲破坏面,从以上分析，要破坏有征兆，且承载力高，材料充分利用、只能采用、两种，应采取措施避免 、 。同时要材料充分发挥作用，抗扭纵筋和箍筋应合理搭配。, 部分超筋构件,完全超筋构件,实验表明：两种钢筋要有效发挥抗扭作用，应控制两者的用量比。,符号规定见教材,当0.5 2.0 一般两者可以发挥作用,规范规定：,0.6 1.7,当 = 1.2， 纵筋和箍筋的用量比最佳,实验表明：,以变角空间桁架模型为理论基础，确定有关基本变量，根据大量实测数据回归分折的经验公式：,1 = 0.35,公式的适用条件：,避免少筋,避免完全超筋,2 = 1.2,8.3.3 矩形截面纯扭构件承载力计算,计算原则：, 不考虑弯矩、剪力、扭矩的相关性，由受弯构件计算Asm；, 剪力全部由腹板承担；, 扭矩由腹板、受拉翼缘和受压翼缘共同承受，并按各部分截面的抗扭塑性抵抗矩分配。,8.3.4 T型和型截面纯受扭构件承载力计算,腹板：,受压翼缘：,受拉翼缘：,腹板： 按弯剪扭受力状态计算,翼缘： 按弯扭构件计算,即：,由于剪力的存在，抗扭承载力降低,由于扭矩的存在，抗剪承载力降低,8.4.1 剪扭构件承载力的计算,8.4 受剪构件承载力的计算,从图中看出，无腹筋构件的剪、扭相关性符合1/4圆规律。,有腹筋梁，认为混凝土部分提供的抗扭。抗剪承载力之间也符合1/4圆相关性,在钢筋抗剪、抗扭部分不作调整, “ 部分相关”, “ 部分不相关”,用三折线代替1/4圆弧线，相关系数t, 当Tc 0.5Tco即Tc0.175ft wt, 当Vc 0.5 Vco 即Vc 0.35fc bh0,忽略扭矩的影响，按抗剪公式计算；由抗剪确定箍筋数量,忽略剪力的影响，抗纯扭公式计算；由抗扭确定箍筋数量。, 当0.5 Tc/ Tco 1.0 或 0.5 Vc/ Vco 1.0时，要考虑剪扭相关性,0.5 t 1.0,其抗剪和抗扭承载力公式分别为：,最终梁的箍筋,规范规定：, 先按受弯构件求 Asm, 梁底配筋 As = Asm + 平均分配到底边的Astl,相关, 按剪、扭构件求,弯、剪、扭,8.4.2 矩形截面弯剪扭构件承载力计算,防止完全超筋破坏：,当 T 0.7ft Wt,(剪扭),可仅按构造配纵筋和箍筋,(纯扭),