钢筋混凝土结构受扭结构计算ppt课件.ppt

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1、钢筋混凝土结构受扭构件承载力计算吊车梁：承受作用在垂直于构件轴线平面内扭矩受扭构件受力特点屋面梁：承受作用在构件轴线平面内弯矩4—屋面梁；6—吊车梁水电站厂房一般梁主应力、裂缝方向、破坏面、配筋形式正截面破坏M、V作用纵向钢筋防止正截面破坏抗剪钢筋防止斜截面破坏纯弯段剪弯段剪应力大小、方向主拉应力方向与构件轴线成45°，最大值在截面长边中点。素砼构件当主拉应力达到ft时，截面长边中点开裂，裂缝与构件轴线成45°，破坏面为空间扭曲面。主应力及裂缝方向纯扭矩形截面主应力及裂缝方向、破坏面重要知识点裂缝表面展开图箍筋与纵筋形成的空间配筋，两者缺一不可,保持构件抗扭时内力平衡，缺了一种就无

2、法达到内力平衡状态。最有效的配筋应沿主拉应力迹线成螺旋形布置；但施工复杂，且不能适应变号扭矩作用。配筋形式空间扭曲破坏面重要知识点弯剪扭复合受力构件胸墙：位于闸孔上部的挡水墙工程中纯扭构件很少，一般为弯、剪、扭复合受力构件。灯泡贯流泵站当水闸设计挡水位高于泄流控制水位且差值较大时，为减小闸门高度，设置胸墙。矩形截面纯扭构件承载力矩形截面弯剪扭构件承载力Tu=?弯剪扭构件受扭承载力带翼缘截面简化成矩形截面组合,按矩形截面设计。第一节　钢筋混凝土受扭构件的破坏形态及开裂扭矩第二节　钢筋混凝土纯扭构件的承载力计算第三节　钢筋混凝土构件在弯、剪、扭共同作用下承载力计算本章内容少筋破坏适筋破

3、坏超筋破坏矩形截面纯扭构件破坏形态破坏形态主要取决于配筋量。截面长边中点先出现一条45º的斜裂缝，形成三面开裂、一面受压的空间扭曲面，破坏时与斜裂缝相交的钢筋屈服甚至被拉断。受扭承载力取决于砼的抗拉强度及截面尺寸，破坏扭矩约等于开裂扭矩。属于脆性破坏。少筋破坏限制抗扭钢筋最小值。发生条件破坏特点防止方法配筋量过少。矩形截面纯扭构件破坏形态出现第一条裂缝后抗扭钢筋就发挥作用，与临界斜裂缝相交的钢筋都能达到屈服，形成三面开裂一边受压的空间扭曲面，最后第四个面混凝土被压碎而破坏。具有一定的延性，受扭承载力与配筋量有关。适筋破坏进行受扭承载力计算。发生条件破坏特点防止方法箍筋和纵筋配置都适

4、量。矩形截面纯扭构件破坏形态1.抗扭钢筋屈服前,相邻两条45°螺旋裂缝间砼先压坏，为受压脆性破坏，完全超筋破坏。受扭承载力取决于砼的抗压强度及截面尺寸。2.控制箍筋和纵筋合适的比例。超筋破坏1.控制截面尺寸及砼强度。发生条件破坏特点防止方法1.箍筋和纵筋配置量都过大。2.箍筋和纵筋配筋量相差过大。2.箍筋(纵筋)未达到屈服、纵筋(箍筋)达到屈服的部分超筋破坏。矩形截面纯扭构件破坏形态试验表明，0.5≤z≤2.0，破坏时纵筋和箍筋基本都能屈服。《规范》建议取0.6≤z≤1.7，设计中通常取z=1.2。Ast----沿截面周边均匀对称布置的全部纵筋面积；Ast１----沿截面周边布置的

5、单肢箍筋面积；ucor----截面核心部分的周长。防止部分超筋破坏§配筋强度比配筋强度比z--纵筋和箍筋的体积比和强度比的乘积重要知识点各种破坏的承载力和延性开裂扭矩几乎相同，与配筋量无关,计算开裂扭矩忽略钢筋作用。矩形截面纯扭构件破坏形态矩形截面纯扭构件开裂扭矩1.开裂扭矩和破坏扭矩是衡量抗扭能力的两个指标。2.为防止少筋破坏需要确定抗扭钢筋的最小配筋率，配筋纯扭构件承担的极限扭矩不小于开裂扭矩。开裂判据弹性理论:截面上一点应力达到极限强度即开裂。塑性理论:截面上各点应力均达到极限强度才开裂。截面剪应力分布分四个区，极限剪应力ft，计算各区合力及其对截面形心力偶之和，得塑性极限扭

6、矩Wt--截面受扭塑性抵抗矩矩形截面纯扭构件开裂扭矩Wte--截面受扭弹性抵抗矩主拉应力stp=tmax=ft时砼介于理想弹性和理想塑性之间的弹塑性材料。应力分布介于弹、塑性之间，开裂扭矩介于Tcr和Tcu之间。规范按塑性应力分布计算，引入降低系数0.7考虑砼应力非完全塑性分布的影响。钢筋砼开裂扭矩Tcr矩形截面纯扭构件开裂扭矩内力承载力材料本构关系变角空间桁架模型由静力平衡条件可得受扭承载力公式。矩形截面纯扭构件承载力根据变角空间桁架模型理论，在试验统计分析基础上建立规范公式。Tc－砼受扭承载力Ts—抗扭钢筋受扭承载力重要知识点防止超筋破坏防止少筋破坏矩形截面纯扭构件承载力1－规

7、范公式２－变角空间桁架理论重要知识点配筋形式和构造要求受扭纵筋应沿截面周边均匀对称布置，截面四角必须布置，间距不大于200mm或截面宽度b。受扭纵筋的搭接和锚固均应按受拉钢筋的构造要求处理。受扭纵筋(纵筋、箍筋缺一不可)箍筋间距应满足受剪最大箍筋间距要求。不采用四肢箍筋。由空间桁架模型可知，受扭箍筋在整个长度上均受拉力，箍筋应做成封闭型，箍筋末端应弯折135°，弯折后直线长度不应小于10倍箍筋直径。箍筋配筋形式和构造要求矩形截面纯扭矩形截面弯剪扭Tu=?TVTM扭矩使