混凝土设计原理7.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 6 1 7 设计时常取 1 0 1 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 b 6 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 hw b 4 hw b 6 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A s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b h 300mm 600mm as as 35mm 混凝土保护层厚度为25mm 在支座处承受的内力 M 90kN m V 103 8kN T 28 3kN m 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As 763mm2 底面配筋面积为 选取2根直径为12mm的钢筋 实配As 226mm2 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