混凝土受扭构件承载力PPT

1、第9章 受扭构件承载力9.1 概 述9.2 开裂扭距9.3 纯扭构件承载力计算9.4 弯剪扭构件的扭曲承载力计算1.受扭构件的类型平衡扭转:若构件中的扭矩可以直接由荷载静力平衡条件求出,与构件刚度无关,则称为平衡扭转。约束扭转:在超静定结构中，扭距是由相邻构件的变形受到约束而产生的，扭距大小与受扭构件的抗扭刚度有关，称为约束扭。1. 混凝土开裂前 的应力状态TaaTbhTbh2. 矩形截面开裂扭矩若将混凝土视为弹性材料，则当 时，构件将出现裂缝，此时开裂扭矩为 （91）式中a 为与 h/b 有关的系数，当h/b110时， a 0.208 0.313 。若将混凝土视为理想的弹塑性材料，则其塑性极

2、限扭矩为（92）式中 Wt 为截面抗扭塑性抵抗矩。试验表明：1时，取ah 1。箱形截面受扭塑性抵抗矩为（919）2) 对T形和I形截面fbhfhbfbhfhbbfhf截面划分的原则：保持腹板截面的完整性腹板截面受扭塑性抵抗矩为（920）受压翼缘截面受扭塑性抵抗矩为（921）受拉翼缘截面受扭塑性抵抗矩为每个矩形截面的扭距设计值可按下式计算（922）（1）腹板（923）（2）受压翼缘（924）（3）受拉翼缘（925）1. 破坏形态MTV在 M、V 和 T 的共同作用下，构件的破坏形态与三个力的比例和配筋情况有关。1）弯型破坏MTV特点M 较大，V 较小破坏面为翘曲面纵筋配量合适时，破坏时纵筋先屈服

3、后混凝土被压坏T 的存在使构件受弯承载力降低2）扭型破坏特点MTV00.40.21.00.80.60.40.20.60.81.01.41.2TT0MM0g=3.00g=2.00g=1.00弯型破坏扭型破坏图 弯扭相关关系T 较大，M 和 V 较小g=fyAs/fyAs1受压钢筋受拉先屈服，底部混凝土被压坏承载力由压钢筋的配筋量控制M对受扭承载力有一定提高对称配筋，总是受拉钢筋先屈服，而不会发生扭型破坏3）剪扭型破坏特点MTVM较小，当T较大时，破坏以受扭破坏为主；当V较大时，破坏以受剪破坏为主截面某一长边的混凝土被压碎而导致构件破坏，若配筋适量，构件破坏时，与斜裂缝相交的纵筋和箍筋达到屈服V和

4、T共同作用下的承载力均小于其单独作用下的承载力V和T的相关关系接近于四分之一圆1.00.80.60.40.20.20.40.60.81.00T0CTCVVcc01.00.80.60.40.20.20.40.60.81.00T0TVV01.22.规范计算方法在M、V和T的共同作用下1）钢筋采用叠加原理2）混凝土考虑相关性受弯纵筋计算受弯纵筋As和As按弯矩设计值M由正截面受弯承载力计算确定剪扭配筋计算（926）1.00.80.60.40.20.20.40.60.81.00T0CTCVVcc00.50.51.41.21.21.41.51.5btbt1.5-0.5 时，0.5 时，或0.5 时，令（

5、927）则有由式（927）可得所以将Vc和Tc用剪力和弯矩设计值V和T替代则有（928）（929）剪扭构件混凝土受扭承载力降低系数；当bt1时，取 bt 1。因为若取代入式（928）可得代入式（928）可得（931）若取代入式（928）可得（932）对于一般有腹筋的剪扭构件，其受扭和受弯承载力分别为（930）3.剪扭构件承载力计算1. V和T共同作用下的矩形截面剪扭构件剪扭构件的受扭承载力（933）一般剪扭构件的受剪承载力（934）集中荷载作用下的独立剪扭构件(包括作用有多种荷载，且其中集中荷载对支座截面或节点边缘产生的剪力值占总剪力的75以上的情况）（935）2. V和T共同作用下的箱形截面

6、剪扭构件剪扭构件的受扭承载力（936）一般剪扭构件的受剪承载力（934）（937）集中荷载作用下的独立剪扭构件（935）（938）注:对于箱形截面，上述各式中3. V和T共同作用下的T和I形截面剪扭构件计算受扭承载力时，将截面划分成若干个矩形截面，其原则是保持腹板截面的完整性。按各截面所承担的扭矩分别进行承载力计算。截面限制条件当hw/b(或hw/tw)4时当hw/b(或hw/tw)6时（939）（940）当4hw/b(或hw/tw)2时，取T/Vb2 。受扭纵筋的间距不应大于200mm和梁宽；截面四角必须布置钢筋，其余沿周边均匀布置。同时要考虑纵筋在支座内的锚固。2.弯剪扭构件受弯纵向钢筋的

7、最小配筋率按受弯构件的最小配筋率计算。弯剪扭构件总的最小配筋率是受扭纵向钢筋的最小配筋率和受弯纵向钢筋的最小配筋率之和3.弯剪扭构件受剪扭箍筋的配筋率要满足（943）箍筋必须采用封闭式；位于截面内部的箍筋不应计入；箍筋的末端应做成135o弯钩，其直线段长度不应小于10d。4.配筋方法+=+= 【例91】框架梁计算简图如图示，a=500mm，截面b*h=400*500mm2,集中荷载设计值P=200kN,梁上均布荷载和自重设计值q=10kN/m。采用C30级混凝土，纵筋采用HRB400级，箍筋采用HRB335级。计算该梁的配筋。qP6.00.55050180165180130100130100M图 （kNm)T图 （kNm)V图 （kN)【解】(1) 内力计算支座截面弯矩跨中截面弯矩扭 矩支座截面剪力跨中截面剪力(2) 截面验算计算参数混凝土保护层厚度取截面满足要求需要计算配筋(3) 受弯承载力计算支座截面满足最小配筋率要求跨中截面满足最小配筋率要求(4) 确定剪扭计算方法集中荷载产生的剪力/总剪力为:100/130=76.9%75%要考虑剪跨比的影响。3故取应考虑剪力的影响应考虑扭矩的影响(5) 受剪计算 1.0故取试取双只箍，即 n=2(6) 受扭计算取 2满足最小配筋率要求(7) 验算最