混凝土受扭构件PPT课件.ppt

建筑结构设计原理 土木工程专业 李章政博士教授 2020 3 27 1 有容德乃大 无欲心自闲 宋词 南乡子王安石自古帝王州 郁郁葱葱佳气浮 四百年来成一梦 堪愁 晋代衣冠成古丘 绕水恣行游 上尽层楼更上楼 往事悠悠君莫问 回头 栏外长江空自流 2020 3 27 2 第8章混凝土受扭构件 8 1受扭构件的受力特点及构造要求8 2混凝土矩形截面纯扭构件承载力计算8 3混凝土矩形截面弯剪扭构件承载力计算8 4混凝土T形I形截面受扭构件承载力计算 2020 3 27 3 2020 3 27 4 8 2混凝土矩形截面纯扭构件承载力计算 截面尺寸要求 hw b 4时 hw b 6时 4 hw b 6时 按线性内插法确定 避免出现超配筋构件的脆性破坏 混凝土强度影响系数 C50取 c 1 0 C80取 c 0 8 2020 3 27 5 承载力计算取配筋强度比 承载力公式 假定箍筋直径 取等号确定箍筋间距s 计算受扭纵筋 按构造要求配置受扭钢筋的条件 2020 3 27 6 例题8 1矩形截面纯扭构件 混凝土强度等级为C25 纵筋为HRB335 箍筋采用HPB235 已知b h 250mm 400mm T 14 6kN m 一类环境 c 25mm 试配置受扭钢筋 解 1 几何参数 mm mm mm mm 2020 3 27 7 N mm mm mm2 mm3 2 验算截面尺寸 23 55kN m T 14 6kN m 满足要求 2020 3 27 8 3 配置受扭箍筋 N mm 8 80kN m T 14 6kN m 需要计算配筋 设 1 2 由 取等号得 选 8箍筋 Ast1 50 3mm2 2020 3 27 9 mm 取s 90mm 验算配箍率 满足要求 2020 3 27 10 4 配置受扭纵筋 mm2 配612 Astl 678mm2 验算纵筋配筋率 满足 2020 3 27 11 8 3混凝土矩形截面弯剪扭构件承载力计算 混凝土承载力降低系数一般剪扭构件 8 3 1剪扭构件承载力计算 2020 3 27 12 对集中荷载作用下独立的混凝土剪扭构件 包括多种荷载 且集中荷载产生的剪力占总剪力的75 以上的情况 3时取 3 t1 0时取 t 1 0 2020 3 27 13 剪扭构件设计计算承载能力计算公式受扭承载力 受剪承载力 一般构件 集中荷载为主的独立梁 2020 3 27 14 纵筋的确定受扭承载力计算纵筋受扭纵筋沿截面周边均匀布置箍筋的确定受扭计算 Ast1 s t受剪计算 Asv1 s v最后的箍筋计算式 直接按构造配置箍筋和受扭纵筋的条件 2020 3 27 15 适用条件避免超筋破坏 验算截面尺寸 避免少筋破坏 箍筋配筋率满足要求 受扭纵筋配筋率满足要求 4 hw b 6时 按线性内插法确定 2020 3 27 16 8 3 2弯扭构件承载力计算 按弯扭构件计算的情况内力只有弯矩M和扭矩T内力虽然有M V T 但剪力较小 可以忽略时计算方法按纯扭计算受扭箍筋纵筋按受弯构件正截面承载力计算受拉钢筋受扭纵筋沿截面周边布置受弯纵筋布置在受拉区 重叠位置钢筋叠加 2020 3 27 17 8 3 3弯剪扭构件承载力计算 承载力计算方法由M按受弯构件正截面承载力计算纵向受拉钢筋由V和T按剪扭构件承载力计算受剪箍筋和受扭纵筋 受扭箍筋 2020 3 27 18 钢筋确定步骤纵筋的确定受弯承载力计算纵筋1 受扭承载力计算纵筋2 叠加1 2得全部纵筋受弯纵筋布置在受拉区 受扭纵筋沿截面周边均匀布置箍筋的确定受扭计算 Ast1 s t受剪计算 Asv1 s v最后的箍筋计算式 2020 3 27 19 简化计算条件忽略剪力 按弯扭 纯扭 构件计算 忽略扭矩 按受弯构件计算 2020 3 27 20 例题8 2承受均布荷载作用的矩形截面弯剪扭构件b h 250mm 500mm 内力设计值 T 12kN m M 90kN m V 75kN 采用C30混凝土 HPB235箍筋 HRB335纵筋 保护层厚度c 25mm 试对该截面配筋 解 1 验算截面尺寸 mm3 mm mm 2020 3 27 21 N mm2 N mm2 满足要求 且有 N mm2 N mm2 需要计算配置纵筋和箍筋 2020 3 27 22 2 是否可以简化计算 或忽略某个内力 N kN V 75kN 不可忽略V N mm kN m T 12kN m 应考虑T 应按弯剪扭构件计算 2020 3 27 23 3 由M计算纵向受拉钢筋 mm2 mm mm 满足 2020 3 27 24 4 按剪扭构件计算受扭箍筋 mm mm mm mm2 混凝土承载力降低系数 取 t 1 0 2020 3 27 25 受扭箍筋 取 1 2 2020 3 27 26 受剪箍筋 取双肢箍n 2 最后配箍参数 2020 3 27 27 箍筋选用 8 Asv1 50 3mm2 mm 取s 170mm 验算配箍率 满足要求 2020 3 27 28 5 计算受扭纵筋面积 mm2 取 mm2 2020 3 27 29 6 配筋图 按构造要求应设4排抗扭纵筋 每根面积 mm2 考虑到兼作架立钢筋和纵向构造钢筋 实配 面积78 5mm2 下排受扭纵筋与受弯钢筋合并 mm2 实配3 面积942mm2 或配3 面积763mm2 2020 3 27 30 8 4混凝土T形和I形截面受扭构件承载力计算 截面划分划分方法腹板 完整的腹板bh 受压翼缘受拉翼缘 8 4 1截面划分和内力分配 2020 3 27 31 受扭塑性抵抗矩 腹板 受压翼缘 受拉翼缘 整个截面的受扭塑性抵抗矩为各分块矩形受扭塑性抵抗矩之和 T形截面Wtf 0 2020 3 27 32 内力分配弯矩M整个截面承担按T形截面进行正截面承载力计算剪力V全部由腹板承担翼缘不承担剪力扭矩T腹板和翼缘共同承担扭矩按各自截面受扭塑性抵抗矩占总抵抗矩的比例进行分配 2020 3 27 33 腹板分担的扭矩 受压翼缘分担的扭矩 受拉翼缘分担的扭矩 2020 3 27 34 8 4 2T形和I形截面受扭承载力计算方法