08混凝土受扭构件

08混凝土受扭构件null结构设计原理结构设计原理土木工程专业李章政博士教授有容德乃大，无欲心自闲。有容德乃大，无欲心自闲。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。第8章混凝土受扭构件第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8.1 ...

null结构设计原理结构设计原理土木工程专业李章政博士教授有容德乃大，无欲心自闲。有容德乃大，无欲心自闲。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。第8章混凝土受扭构件第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8.1 受扭构件的受力特点及构造要求 8.1 受扭构件的受力特点及构造要求纯扭构件复合受扭构件剪扭构件弯扭构件弯剪扭构件平衡扭转由荷载直接引起，由平衡方程求出扭矩T协调扭转由相邻构件的位移受到该构件的约束而引起该构件的扭转，通过变形协调条件才能求出扭矩T8.1.1 纯扭构件的特点8.1.1 纯扭构件的特点素混凝土纯扭构件受力特点弹性切应力分布规律切应力平行于周边最大切应力发生在长边中点null主应力与开裂扭矩主应力的大小与方向纯剪应力状态，主应力 tp= cp=max 主方向：与构件轴线成45 开裂扭矩裂缝垂直于主拉应力方向，与构件轴线大致成45夹角。以长边中点主拉应力达到混凝土的抗拉强度设计值作为开裂标志，计算的开裂扭矩nullnull理想塑性材料极限扭矩塑性力学理论，截面上的剪应力分成四个部分，计算合力偶实际材料非弹性，非理想塑性，故规范开裂扭矩取值为破坏面为三面开裂一面受压的斜曲面null钢筋混凝土纯扭构件受力特点适筋构件的抗扭机理开裂前，主要由混凝土承担扭矩，钢筋对提高受扭构件抗裂性能的作用不大开裂后，钢筋承担拉力，使构件受扭承载力大大提高。空间桁架模拟：纵向钢筋相当于受拉弦杆箍筋相当于受拉腹杆裂缝之间接近构件表面一定厚度的混凝土则形成承担斜向压力的斜腹杆null钢筋用量和受扭破坏的关系低配筋构件（适筋构件）（1）抗扭钢筋配置适中（2）纵筋和箍筋首先屈服，混凝土后压碎（3）延性破坏部分超配筋构件（1）纵筋和箍筋比率相差较大（2）配筋率小的纵筋或箍筋屈服，另一种钢筋不屈服（3）延性相对较小null超配筋构件（1）抗扭纵筋和箍筋配置过多（2）钢筋不屈服，混凝土先压碎（3）脆性破坏（类似于超筋梁）少配筋构件（1）抗扭纵筋和箍筋配筋率过低（2）混凝土一开裂便破坏（3）钢筋不仅屈服，而且可能进入强化阶段（4）脆性破坏（类似于少筋梁）null纵筋和箍筋的配筋强度比纵筋、箍筋的体积比与强度比的乘积箍筋间距抗扭纵筋总截面面积混凝土核心部分截面周长箍筋单肢截面面积null试验表明， 在0.5~2.0范围内，构件破坏时受扭纵筋和箍筋基本上都能屈服。规范限制条件为：当 >1.7时，取 =1.7。当 =1.2左右时，为钢筋达到屈服的最佳值。按变角度空间桁架模型分析，钢筋对极限扭矩贡献的理论表达式为截面核心部分的面积8.1.2 弯剪扭构件的受力特点8.1.2 弯剪扭构件的受力特点承载力之间的相关性相关性概念弯、剪、扭属于复合受力状态一种承载能力会因另一种内力的存在而降低，这种象限称为承载力之间的相关性相关性类型弯扭相关性（1）扭矩的作用使纵筋产生拉应力，加重了受弯构件纵向受拉钢筋的负担，降低了受弯承载力。扭矩越大，抗弯承载力降低越多null（2）弯矩的存在，截面抗扭承载力也会下降（3）精确计算很难，适用方法是分别配筋，相应位置纵筋叠加剪扭相关性（1）两者剪应力在构件的一个侧面上是叠加的，所以一种内力的存在会使另一种承载下降。（2）受剪性能理论分析十分复杂，实际应用中不可行。（3）实用中在混凝土一项中引进承载力降低系数，各自计算箍筋，叠加箍筋。null典型的破坏类型弯型破坏配筋适当，弯矩较大，构件底面先开裂（纵筋屈服），顶面混凝土后压碎。扭型破坏扭矩较大，顶部纵筋少于底部，顶面先开裂，向两侧发展，顶筋受扭先屈服，最后底部混凝土压碎。剪扭破坏剪力和扭矩都较大，截面长边一侧先开裂，该侧纵筋、箍筋屈服，另一长边压区混凝土压碎。8.1.3 受扭构件的配筋构造要求8.1.3 受扭构件的配筋构造要求受扭纵筋纵筋布置沿截面周边均匀对称布置矩形四角、T形和I形各分块矩形的四角，必须设置受扭纵筋受扭纵筋间距不大于200mm, 不大于短边长度null受扭纵筋的最小配筋率接头与锚固接头和锚固按受拉钢筋考虑架立筋和腰筋可作为受扭纵筋来利用当T/(Vb)>2.0时，取T/(Vb)=2.0，纯扭构件就是这样。此时null受扭箍筋箍筋布置箍筋封闭沿周边布置绑扎骨架时，末端弯钩135，端头平直段长度不小于10d 间距和直径按受弯构件的要求处理最大间距最小箍筋直径弯剪扭构件箍筋最小配筋率8.2 混凝土矩形截面纯扭构件承载力计算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4T=14.6kN.m满足要求null（3）配置受扭箍筋N.mm=8.80kN.m3时取=3t< 0.5时取 t =0.5， t >1.0时取 t =1.0null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null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null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

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