钢筋混凝土受扭构件承载力计算(I)

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1、混凝土结构设计原理第6章主页目录上一章下一章帮助第6章钢筋混凝土受扭构件承载力计算混凝土结构设计原理第6章主页目录上一章下一章帮助本章重点了解受扭构件的分类和受扭构件开裂、破坏过程；掌握受扭构件的设计计算方法；了解公路桥涵工程与建筑工程关于受扭构件计算的相同与不同之处；熟悉钢筋混凝土受扭构件的构造要求。混凝土结构设计原理第6章主页目录上一章下一章帮助土木工程受扭构件的特点：一般均为弯、剪、扭构件。§6.1概述6.1.1土木工程中常见的受扭构件混凝土结构设计原理第6章主页目录上一章下一章帮助6.1.2平衡扭转与协调扭转平衡扭转扭转

2、由荷载引起，内扭矩为平衡外扭矩所必需，如上述各梁。混凝土结构设计原理第6章主页目录上一章下一章帮助协调扭转或附加扭转扭转由变形引起，并由变形连续条件所决定。如与次梁相连的边框架的主梁扭转。本章主要讨论平衡扭转计算。协调扭转可用构造钢筋或内力重分布方法处理。混凝土结构设计原理第6章主页目录上一章下一章帮助3.无筋矩形混凝土受扭试验截面长边中点附近出现一条45°斜裂缝，迅速螺旋形向相邻两个面延伸三面开裂一面受压的空间扭曲破坏面结构立即破坏典型的脆性混凝土结构设计原理第6章主页目录上一章下一章帮助6.1.3抗扭钢筋的形式抗弯-—纵向钢筋

3、；抗剪——箍筋或箍筋+弯筋；抗扭——箍筋+沿截面周边均匀布置的纵筋，且箍筋与纵筋的比例要适当。6.1.4受扭构件分类纯扭剪扭土木工程中少见；弯扭弯剪扭：土木工程中常见。混凝土结构设计原理第6章主页目录上一章下一章帮助6.1.4抗扭钢筋的数量决定了它的破坏形式抗扭构件配筋较少抗扭构件配筋适当抗扭构件配筋大或砼强度低抗扭钢筋不能提高开裂扭矩大幅提高极限扭矩混凝土结构设计原理第6章主页目录上一章下一章帮助6.2.1纯扭构件承载力计算§6.2建筑工程中受扭构件承载力计算理想弹塑性材料纯扭构件承载力混凝土结构设计原理第6章主页目录上一章下一

4、章帮助塑性状态下能抵抗的扭矩为：…6-1式中：Wt–––截面抗扭塑性抵抗矩;对于矩形截面h为截面长边边长;b为截面短边边长。素混凝土纯扭构件…6-2…6-3混凝土结构设计原理第6章主页目录上一章下一章帮助式中：s–––箍筋间距;Ast1–––抗扭箍筋单肢截面面积;Acor–––截面核心部分面积,Acor=bcor×hcor;z–––抗扭纵筋与抗扭箍筋的配筋强度比值;钢筋混凝土纯扭构件…6-4…6-5混凝土结构设计原理第6章主页目录上一章下一章帮助式中：Astl–––全部抗扭纵筋截面面积;ucor–––截面核心部分周长,ucor=2

5、(bcor+hcor)。…6-5为了保证抗扭纵筋和抗扭箍筋都能充分被利用，要求：设计时，可先假定一个z值，然后由式（6-4）求Ast1，再由式（6-5）求Astl。混凝土结构设计原理第6章主页目录上一章下一章帮助剪力的存在会降低截面的抗扭能力；同样，扭矩的存在也会降低截面的抗剪能力。6.2.2剪扭构件承载力计算剪扭相关性弯型、剪扭型、扭型在弯扭共同作用下，扭矩使沿截面周边所有纵筋都受拉，而弯矩只使弯曲受拉区的钢筋受拉，故在弯曲受拉区纵筋的拉应力是叠加的，从而会降低抗弯承载力。在扭剪共同作用下，而扭矩和剪力产生的剪应力总会在构件的一

6、个侧面上叠加，因此会降低抗剪承载力。TMTV拉应力叠加拉压应力抵消剪应力抵消剪应力叠加2.在剪扭共同作用下，为避免主压应力方向混凝土的抗力被重复利用，用系数来考虑在剪扭双重作用下混凝土的承载力降低；试验表明：在弯矩、剪力和扭矩共同作用下，各项承载力是相互关联的，其相互影响十分复杂。设计中通常简化为：1.抗弯所需的纵筋要单独计算，在弯曲受拉区抗弯纵筋要与抗扭纵筋叠加；3.近似采用抗剪和纯扭计算公式分别计算抗扭箍筋与抗剪箍筋，然后叠加。混凝土结构设计原理第6章主页目录上一章下一章帮助剪扭构件承载力计算剪扭相关性混凝土结构设计原理第6章

7、主页目录上一章下一章帮助规范经简化后的结果为：P170（1）当Tc/Tco≤0.5时，即T≤0.175ftWt时，可忽略扭矩影响，按纯剪构件设计；（2）当Vc/Vco≤0.5时，即V≤0.35ftbh0时，可忽略剪力影响，按纯扭构件设计；（3）当T>0.175ftWt和V>0.35ftbh0时，要考虑剪扭的相关性。考虑剪扭相关性的计算…6-7…6-8混凝土结构设计原理第6章主页目录上一章下一章帮助式中：βt–––剪扭构件中混凝土受扭承载力降低系数：…6-9当βt<0.5时，取βt＝0.5；当βt<1.0时，取βt＝1.0。特点：（

8、1）规范变全线段剪扭相关为部分线段相关；（2）承载力降低体现在混凝土的抗剪和抗扭上。混凝土结构设计原理第6章主页目录上一章下一章帮助若为集中荷载作用下的独立梁，式（6-7）应改为：式中，…6-11…6-10混凝土结构设计原理第6章主页目录上一章下一