鋼筋混凝土受扭構(gòu)件課件.ppt

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1、第六章鋼筋混凝土受扭構(gòu)件6.1概述受扭是一種基本的受力形式，工程中鋼筋混凝土構(gòu)件的受扭有兩種類型——平衡扭轉(zhuǎn)和約束扭轉(zhuǎn)1).平衡扭轉(zhuǎn)扭矩大小直接由荷載靜力平衡求出，與構(gòu)件剛度無(wú)關(guān)。2）.約束扭轉(zhuǎn)①多發(fā)生在超靜定結(jié)構(gòu)中；②產(chǎn)生扭轉(zhuǎn)是因?yàn)橄噜彉?gòu)件的變形受到約束；③扭矩的大小與構(gòu)件間的抗扭剛度比有關(guān)；④扭矩的大小不是一個(gè)定值，計(jì)算時(shí)需要考慮內(nèi)力重分布的影響。第六章鋼筋混凝土受扭構(gòu)件第六章鋼筋混凝土受扭構(gòu)件6.2受扭構(gòu)件的破壞特征1.素混凝土純扭構(gòu)件?Tmax裂縫?1?1?2?2T(?T)T(?T)受壓區(qū)素混凝土純扭構(gòu)件先在某長(zhǎng)邊中點(diǎn)開(kāi)裂形成一螺

2、旋形裂縫，一裂即壞三邊受拉，一邊受壓第六章鋼筋混凝土受扭構(gòu)件第六章鋼筋混凝土受扭構(gòu)件2.鋼筋混凝土純扭構(gòu)件鋼筋混凝土純扭構(gòu)件開(kāi)裂前鋼筋中的應(yīng)力很小開(kāi)裂后不立即破壞，裂縫可以不斷增加，隨著鋼筋用量的不同，有不同的破壞形態(tài)T(?T)T(?T)鋼筋混凝土純扭構(gòu)件破壞形態(tài)：少筋破壞：裂后鋼筋應(yīng)力激增，構(gòu)件破壞。適筋破壞：裂后鋼筋應(yīng)力增加，繼續(xù)開(kāi)裂，鋼筋屈服，混凝土壓碎，構(gòu)件破壞。超筋破壞：裂后鋼筋應(yīng)力增加，繼續(xù)開(kāi)裂，混凝土壓碎，構(gòu)件破壞，鋼筋未屈服。部分超筋破壞：裂后鋼筋應(yīng)力增加，繼續(xù)開(kāi)裂，混凝土壓碎，構(gòu)件破壞，縱筋或箍筋未屈服。設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)避免出現(xiàn)

3、第六章鋼筋混凝土受扭構(gòu)件6.3受扭構(gòu)件承載力計(jì)算6.3.1純扭構(gòu)件的承載力計(jì)算1、矩形構(gòu)件承載力計(jì)算1）、開(kāi)裂扭矩開(kāi)裂前，鋼筋混凝土純扭構(gòu)件的受力狀況可按彈性扭轉(zhuǎn)理論進(jìn)行分析，分析時(shí)可忽略鋼筋的影響。第六章鋼筋混凝土受扭構(gòu)件彈性理論截面上某一點(diǎn)的主拉應(yīng)力時(shí),構(gòu)件將出現(xiàn)裂縫。此時(shí)的扭矩為開(kāi)裂扭矩，即：第六章鋼筋混凝土受扭構(gòu)件彈塑性理論第六章鋼筋混凝土受扭構(gòu)件《規(guī)范》取值混凝土材料既非完全彈性，也非理想彈塑性，因此構(gòu)件的開(kāi)裂扭矩介于彈性開(kāi)裂扭矩和理想塑性開(kāi)裂扭矩之間。為簡(jiǎn)單起見(jiàn)，可按塑性理論計(jì)算，并引入修正系數(shù)以考慮非完全塑性剪應(yīng)力分布的影響

4、。根據(jù)實(shí)驗(yàn)結(jié)果，修正系數(shù)在0.87～0.97之間。《規(guī)范》取修正系數(shù)為0.7，故開(kāi)裂扭矩的計(jì)算公式為第六章鋼筋混凝土受扭構(gòu)件2）、矩形構(gòu)件承載力計(jì)算實(shí)際工程中采用封閉箍筋與抗扭縱筋形成的空間配筋方式。（1）配筋強(qiáng)度比ζ：構(gòu)件的受扭性能和極限承載力不僅與配筋量有關(guān)，還與封閉箍筋和受扭縱筋的配筋強(qiáng)度比ζ有關(guān)。第六章鋼筋混凝土受扭構(gòu)件配筋強(qiáng)度比ζ——受扭縱筋與封閉箍筋的體積比和強(qiáng)度比的乘積。試驗(yàn)表明，當(dāng)0.5≤ζ≤2.0時(shí)，受扭破壞時(shí)縱筋和箍筋基本上都能達(dá)到屈服強(qiáng)度?！兑?guī)范》建議取0.6≤ζ≤1.7，通常設(shè)計(jì)中ζ=1.0~1.2。第六章鋼筋混凝

5、土受扭構(gòu)件（2）、基本假定：①箱形截面；②空間桁架；③混凝土開(kāi)裂后不承受拉力；④忽略混凝土斜桿的抗剪作用；⑤忽略縱筋和箍筋的銷栓作用；TuF4+F4?=Ast4?stF3+F3?=Ast3?stF2+F2?=Ast2?stF1+F1?=Ast1?sts?T箍筋縱筋裂縫?第六章鋼筋混凝土受扭構(gòu)件第六章鋼筋混凝土受扭構(gòu)件極限扭矩的計(jì)算公式hq=?TtetebAcorTuF4+F4?=Ast4?stF3+F3?=Ast3?stF2+F2?=Ast2?stF1+F1?=Ast1?sts?T箍筋縱筋裂縫?《規(guī)范》在試驗(yàn)結(jié)果的基礎(chǔ)上，考慮可靠性要求后

6、，給出純扭構(gòu)件極限扭矩的計(jì)算公式為第六章鋼筋混凝土受扭構(gòu)件2、T形和工字形的構(gòu)件承載力將截面分成若干個(gè)矩形截面，求Tui:為簡(jiǎn)化計(jì)算，可按圖劃分為腹板部分和翼緣部分，二者疊加得到總塑性抵抗矩。第六章鋼筋混凝土受扭構(gòu)件可將截面劃分為腹板、受拉翼緣及受拉翼緣等三個(gè)矩形塊，將總的T形按各矩形塊的受扭塑性抵抗矩分配給各矩形塊承擔(dān)，各巨型塊承擔(dān)的扭矩為：（1）腹板：（2）受壓翼緣：（3）受拉翼緣：第六章鋼筋混凝土受扭構(gòu)件3、箱形截面純扭構(gòu)件其計(jì)算公式同矩形截面基本相似，并考慮壁厚修正系數(shù)：6.3.2彎剪扭構(gòu)件的承載力計(jì)算剪-扭相關(guān)關(guān)系在彎矩、剪力和

7、扭矩的共同作用下，構(gòu)件的受力性能十分復(fù)雜,承載力總是小于剪力和扭矩單獨(dú)作用時(shí)的承載力。第六章鋼筋混凝土受扭構(gòu)件VMTV不起控制作用，且T/M較小，配筋適量時(shí)斜裂縫首先在彎曲受拉的底部開(kāi)裂，再發(fā)展破壞時(shí)，底部受拉縱筋已屈服VMT第六章鋼筋混凝土受扭構(gòu)件彎型破壞M不起控制作用，As’，As比較多V、T的共同工作使得一側(cè)混凝土剪應(yīng)力增大，一側(cè)混凝土受壓。剪應(yīng)力大的一側(cè)先受拉開(kāi)裂，最后破壞，T很小時(shí)，僅發(fā)生剪切破壞VMT第六章鋼筋混凝土受扭構(gòu)件剪扭型破壞V不起控制作用，T/M較大，且As’

8、拉力由于As’