美国ACI钢筋混凝土结构设计方法_七_梁的抗扭强度计算

1、 八 , 一 了 8 2 . x s , 、 , 一 T r 。 T + V 。 t: , /3C t 一ZA /、 , , 须 注 意 下 述 各 点: X l 闭 口 箍 筋 间距 应 小 于 (x m ; : + y , / 4 或3 0 0 m x + y S 2 纵 筋 沿 闭 口 箍 筋 均 匀分 布 。 , 间距 不 两 式 中取 较 大 值 在 按 第二 式 计算 时 t , 3 大 于 0 0m m ; 三 如 括 弧 中 的 第 二 项 ZA 小于 0 3 5 b, . s 3 抗 扭 钢筋 的 屈 服 强 度 不 得 超过 4 1 4 f y 则用 Ml , a (6 0

2、 0 0 0 4 Psi ; 。 卫 一 黔 代入 , 抗扭 钢 筋 的 设 置 应 伸 过 理 论 不 需 要 + b 的 距离 。 点以 外 至 少d , ( 7 选 用 并 配 置纵 筋 及 箍 筋 此时 , 设 计 步骤 框 图见 图 2 已知 : 开 , 始 十 支 座 条件 , 巡竺过 荷载 】 翼 翼 剑 黑 黯 墨 十 十 互 黔哭里李自 IT 。 二一 一 匕 订, 里 里鲤夔垫生垒 遗 _ 十 (。 : c , = V /c T 巨生 , 刃x y l 按最 小 配 筋量配置 一竺 ! A , T 十 >, T 口痴赢暮涵厂 _ 一 ” 嘴一 查 厂 n 。 系澎 一

3、 氨 一 星 , T 一 奋引 l _ 一 厂 丁蕊刀 万二 l T 盖, . s _ 。 _ _ 一 , , y x 二 , 1 : 。 l l l 了哭 / 、 J 毛七J , 1 计 算 坑 剪钢 健 。 占 ! 】 l 、 1 1 一 “ u , _ A - , z。 l 朋 ! 一 _ l l 二 , 一 - , 1 ! 上一 _ 、 研鳅 |卜 一 几 _ _ y , 工y , “ I 一 。 。 _ _ U U 二 , , , . . . A , , 二 匕 二工 匕 s . 俞A _ = 三 巴 【 些竺 了 . _ f 甲 一一一 二兰一一一一一 一 Z A 。 + V 。

4、/ 3C t T O 35 b 。 勺二 . , t 甘 1 l 、 , . _ . ! 1 1 / 1 全 匕 立止 L 5 , 一 、 _ 姗 解 一 均 尹 、 , 5 计算 单 位 长 度 所需 的 箍 筋 总 面 积 闭 口 双 肢 箍 筋 的间 距 s 二一 A v t 一 = 一 , 0 。 洛 _ ZA * . 十 A 5 、 5 护弓 3 5b Iy , 巫兰鱼鱼亘鱼匕 道 A 叶/ s 布 置 箍 筋 和纵 i 图 占 0 2 结 束 设 计 步 骤框 图 扭构 件 , 其 处 理 方 法 与我 国 新规 范 相 似 4 , 即 二二亘童 画 若 幸 混 凝 土 的 抗 扭

5、 强 度 需 考虑 剪 扭 相 互 作 用 的 影 响 , / 其 相 互 关 系图 采 用 1 、 圆 。 A C I规 范 对 。 丫 V , + 。 2 SC , (T /V 口 “ = 0 , 贝V J I 。 二0 1 l 弯扭 弯剪扭 构 件 的 计 算 则 未 作 明 确 规 定 四 、 设 计实 例 , V 。 加 大 重 新 V , = 巾 一 V e 设有 一 T 形截 面梁 所示 。 其 截而 尺寸 如 图 4 已 知 混 凝土 f c a , = u 8 2 MP N a , 钢 筋 f , y = 截 面 设 计 V , 一 0 664 侧 万b w d 410 MP

6、 设 计剪 力 V 。 = 6670 0N 平 衡 扭转 的 设计 扭 矩 为T 。 = 6 5 m . k 5 m , 受 弯钢 筋 面 积 根据 计 算 需2 2 0 0 m A , “, 试 计 算其 所 需 的 纵 筋 V f s 及箍 筋 d 5 y . 子 程序 结 束 图 3 子 程 序 计 算框 图 又 图 , 6 . 与 我 国 新 规 范 的 比较 : , 4 截面尺寸 , 我 国 新 规范 关 于纯 扭 构 件 的计 算 公 式 解 因 系 平衡 扭 转 万x “ 需按 全 部扭 矩 设 计 : x 是根 据 大 量 试 验 数 据 A 选 用 合 理 参数 。 。 ,

7、由统 y = 3 50 2 x 650 + 2 3 100 “ 沐 300 计 回 归 的 方法 得 出 的 经 验 公 式 其形 式 与 第 一项 为 第 二 项 为钢 功0 ( x . . = 85 6250 00 m m I C 规范 公 式 相 似 , 亦 为二项 式 , 。 混 凝土 开 裂 后 所 能 承 担 的 扭 矩 筋 所 能 承担 的 扭 矩 方法 。 0 4 1 5 斌 fc 刃 x “ y = 0 85 . x 新 规范 对 于 弯扭 构件 及 , 0 0 415 斌2 8 x 8562 5000 弯 剪扭 构件 明 确 了采 用 分 别 计 算 然 后 叠 加 的 在

8、剪 扭 构 件 中 4 = 15982 570N m m 对 于 混 凝土所 能 承 受 。 < T T 。 。 = 5650 0000 N 。 m m 的 扭矩 须 考 虑 剪 扭 相 互 作 用 的影 响 相互 关 故 需 配抗 扭 钢 筋 = T 。 . 系图 采 用 1 / 代替 。 圆 , 并将 该 圆 用 三 折 线 来近 似 , / 切 = 5 6 5 / 0 8 5 二 6 6 4 7 kN . . m 对 于 钢 筋 所能 承 担 的 扭矩 则 采 用 简单 。 设 有效 保护 层 为6 5 , m m , 则有 效高 度 叠 加 的方 法 由于作 了上 述 简 化 其

9、计 算公 , d = 650 一65 = 58 5m m b d 3 50 X 58 5 = 0 002 39 C, 一 x “y 一 856 250 00 万 . 式 的 形 式 与 纯 扭 构件 的 公 式 相 类 似 刀 t。 但在 混 , 凝 土所 能 承 担 的 扭 矩 中 引 入 强 度降 低 系 数 新 规范 还 对 压 扭构 件 规 定 了 计 算 方 法 、 由 式 (2 0 a T = 。 , 得 . 对 于 纯扭构 件 压 扭 构 件 以 及 剪 扭 构 件 的计 , 算公 式 使用 。 , 其形 式是 统 一 的 因 而 便 于 记忆 和 。 0 06 64 2 、 侧

10、28 . 又 85 625 0 00 667 00 / , . 0 4 新 规 范 未 区分 平 衡 扭 转 和 约 束 扭 转 习 = 29 土 十 气 泊次绝 2 又6 5 0 0 0 0 0 石 可 5 “ / A I C 规 范 关 于 纯扭 构 件 的 计算 公 式 中 的常 数则 由试 验 确 定 , 是 分别 。 . 8 2 kN , m . 计算 混凝 土 和 钢筋 所 能 承 担 的 扭矩 然 后叠 加 而得 。 实 际设 计 中 T , 可 设T 沿 全 跨 均 不 变 c 。 故 关于 剪 = T 一T = 6 6 47 一 29 82 。 . . = 36 . 6 5

11、kN m m m , 设 箍 筋 净 保护 层 为 4 0 为1 0 m m x 且 采 用 直径 A l = ZA x x z 十 y S 二 2 x 0 . . 448 x 的闭 口箍筋 , , 则 由 式 (2 3 A = 1 . (2 6 0 + 56 0 二 7 3 4 7 t: l m , “ = 3 50 一 2 : (4 0 + 5 一 2 6 0 m m , 当采 用 我 国 计 量 单 位时 . 得 y a . = 65 0 一2 . (4 0 x + 5 = 5 60 m m l . = 0 66+ 0 33 560 2 60 二 f2 8 咬 又 3 7< 1 5

12、0 . 5650 0000 一 3 x 万 百下了 任I U 350 只 一 140 X 一 。 0 4 4 8 . . 14。 取 A s , a , = 1 37 . 565000 00 + . 6 6700 0 0023 9 2 T 一 a , f, 二0 . , x 一 y: 一 1 3 7 Z x 3 66500 00 4 10 x 260 x 560 X 2 6 0 w十 5 6 0 e e s s e s e 二 二 万e e ss . 448 n m / 每 m m 间距 / 每 肢 。 1 4U = 948 m m 现 再 计 算 抗 剪箍筋 的 用 量 由式 (1 8 a

13、, 还 需验 算 上 式 中 第 二 项 t ZA 二 2 得 , x 0 . . 448 , x 140 = 125 0 35 . . 44 x , v = , 了 + 二V 。 卫 2 5 丝娅卿迎 丝塑丝巡止一一 、 . 其值 大 于 0 3 5b s 只 3 50 140 4 10 = 41 8 . 0 ” ” 2 3 。, 2 (坦 全 旦 四凶 、 667 00 / (可 。 = 3 48 60N 采用 。 A , = 94sm m : Z 。 V : 一V “ 6 6700 0 85 . 一 3 486 0 二 43 610 纵 筋 的 布 置如 下 部 , 假定 。 A , /

14、 4 设在 梁 顶 , A , / 4 设 在 梁 底 部 并与 受弯纵 筋 相 加 其 . A , 一 钾 舀“ V : 而 . 二 436 10 , 余 A / 2 则 沿 侧边 分 布 故 底 部 跨 中 纵 筋 为 : 石示而 丽 “ A , 一石 十 一 = 0 8 8 1 1 m m / , 每m m , 间距 / 双 肢 m m . 住 A 井 任 948 竺 + 2200 = 243 7: n m , , 将 抗扭 和 抗 剪箍 筋 相 加 - 得 . A 。 , 二 寸 二 一下一 十 吮介 = 2 一 5 5 5 ZA A 。 2 底 部选 用 5 功 5 钢 筋 供 给

15、面 积 2 454 Z “ , 顶 部需 要 的 面 积 为 A / 4 = 2 3 m m 7 , , x 1 0 1。 0 4 48 + 0 1 8 1 8 V “ 一 。 选 用 3 功 钢筋 0 1 1 设3 必 0 , 供给 面 积 2 3 6 m m 2 , 两 侧各 。 = l 0 778m m . 2 / 每m m 间距 / 双 肢 , 钢筋 , , 均 匀 分 布 (此 处 功仅 指 直 径 。 试 选 用 直径 1 0 积1 5 7m m “ “, m m 钢 筋为 闭 口 箍 筋 S 以 上是 按 平 衡 扭转 进 行计 算 的 若 系约 x 双肢面 由此 可 得 间 距

16、 157 为 = 140 m m 束 扭转 0 x . 则先 验算 . 8 5 ( 3 3 2 侧 fC 刃 x 0 . . Z y / 3 = 0 8 5 . 二 而 元 = 145 m sm , 取 0 33 2侧2 8 x 8 5 6 2 5 0 0 0 / 3 二 4 2 6 2 0 18 7 56500 000 验 算 最 大箍 筋 间 距 : X l < _ _ 故 可按扭 矩 为 4 2 6 2 O1 8 7 N _ m m 进行 设计 其 , 一 + y 1 260 + 5 60 下一一一 = 万一一 一 = 一 、 洲 _ _ 任 s 任 艺 勺 14U U (可 余 步骤 同 前 。 验 算 最 小箍 筋 用 量 0 3 5b . : , 0