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1、第七章鋼筋混凝土受扭構(gòu)件蘇州科技學院土木工程學院唐興榮博士教授二O一二年元月???構(gòu)件開裂怎樣配置鋼筋來抵抗扭矩?----受扭承載力計算抗扭縱筋、抗扭箍筋第一節(jié)矩形截面純扭構(gòu)件承載力一、純扭構(gòu)件的開裂扭矩Tcr1、鋼筋混凝土素混凝土構(gòu)件在扭矩（T）作用下的裂縫的形成和發(fā)展??構(gòu)件開裂?沿構(gòu)件長邊中線處混凝土質(zhì)量較差部位首先出現(xiàn)近于45o初始斜裂縫，并迅速變寬且向兩相鄰邊延伸，形成空間斜曲面而脆性破壞2、鋼筋混凝土純扭構(gòu)件的開裂扭矩Tcr?0.7--?混凝土為彈塑性材料，未能在整個截面完全塑性重分布
2、?拉-壓復合受力，混凝土抗拉強度ft小于單軸抗拉強度ft?混凝土內(nèi)部微裂縫、局部缺陷等引起應(yīng)力集中使混凝土強度降低二、鋼筋混凝土扭曲截面承載力計算1、鋼筋混凝土純扭構(gòu)件在扭矩作用下裂縫形成、發(fā)展和破壞?抗紐縱筋、抗紐箍筋量?抗扭縱筋和抗扭箍筋配置過少構(gòu)件開裂?長邊中點出現(xiàn)45o斜裂縫，并向相鄰面沿45o（稍微延緩）螺旋線方向延伸，最后一個面上受壓破壞屬于脆性破壞設(shè)計中，采取構(gòu)造措施：最小縱筋和箍筋用量，T?Tcr?抗扭縱筋和抗扭箍筋配置適量構(gòu)件開裂?陸續(xù)出現(xiàn)多條45o螺旋裂縫，其中一條裂縫穿（延緩
3、）越縱筋和箍筋達到屈服，這條斜裂縫向相鄰面迅速發(fā)展，最后一個面形成受壓面而破壞屬于延性破壞（低配筋構(gòu)件）?抗扭縱筋和抗扭箍筋配置過多構(gòu)件破壞時，螺旋裂縫更多更密，在縱筋和箍筋均未屈服時，由于混凝土壓碎而破壞屬于脆性破壞（超配筋構(gòu)件）設(shè)計中：構(gòu)造措施（限制截面尺寸）?抗扭縱筋和抗扭箍筋數(shù)量相差較大構(gòu)件破壞時，僅配筋率較小的縱筋或箍筋達到屈服強度。屬于延性破壞（部分超配筋構(gòu)件）2、鋼筋混凝土扭曲截面承載力計算斜壓桿：螺旋形裂縫間混凝土外殼弦桿：縱向鋼筋腹桿：箍筋?空間變角桁架模型?鋼筋應(yīng)力接近屈服時，
4、核心截面混凝土退出工作--箱形截面構(gòu)件（沒有考慮混凝土抗扭作用；高配筋情況下，過高估計鋼筋的作用）受扭構(gòu)件縱筋和箍筋的配筋強度比(7-2)?空間桁架混凝土受壓桿承擔部分扭矩；?斜裂縫間骨料咬合力相當大，當沿斜裂縫方向發(fā)生相對滑移時，形成摩擦阻力，構(gòu)成混凝土承擔扭矩?考慮混凝土的抗扭作用3、適用條件計算公式與實驗值的比較示意圖第二節(jié)矩形截面彎剪扭構(gòu)件承載力一、彎剪扭構(gòu)件的破壞特征由于彎矩較小，頂部縱筋少于底部縱筋，因此扭矩產(chǎn)生的拉應(yīng)力就有可能抵消彎矩產(chǎn)生的壓應(yīng)力并使頂部縱筋先達屈服強度，最后使構(gòu)件底
5、部受壓而破壞裂縫首先在側(cè)面出現(xiàn)（剪力和扭矩產(chǎn)生的主拉應(yīng)力方向相同的側(cè)面），然后向頂面和底面擴展。破壞時與螺形裂縫相交的縱筋和箍筋受拉并達屈服強度，而受壓區(qū)則靠近另一側(cè)面（剪力和扭矩產(chǎn)生主拉應(yīng)力方向相反的側(cè)面）。二、彎剪扭構(gòu)件計算模式?斜彎理論、變角空間桁架模型三、彎（M）—扭（T）相關(guān)曲線1、彎（M）—扭（T）相關(guān)曲線2、計算方法（《規(guī)范》采用迭加法）四、剪（V）—扭（T）相關(guān)曲線1、剪（V）—扭（T）相關(guān)曲線?剪力的存在會降低構(gòu)件的抗扭承載力；反之，扭矩的存在會降低構(gòu)件的抗剪承載力2、計算方法（
6、迭加法：混凝土部分相關(guān)，鋼筋部分不相關(guān)）?修正后的受剪承載力計算公式?修正后的受扭承載力計算公式?按修正后的受剪承載力計算公式：抗剪箍筋按修正后的受扭承載力計算公式：抗扭箍筋+抗扭縱筋迭加五、彎剪扭作用構(gòu)件計算純彎構(gòu)件承載力計算公式：抗彎縱筋修正后受扭承載力計算公式：抗扭縱筋抗扭箍筋修正后受剪承載力計算公式：抗剪箍筋迭加（受拉區(qū)抗扭縱筋+抗彎縱筋）迭加六、彎剪扭構(gòu)件中箍筋和縱筋配筋率和構(gòu)造要求
