钢筋混凝土受扭构件承载力计算说课讲解.ppt

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1、钢筋混凝土受扭构件承载力计算变形协调扭转由相邻部分的变形协调所引起的,按静力平衡条件不能确定。（与构件抗扭刚度有关）2.纯扭构件的开裂扭矩开裂前的应力分析一、纯扭构件的破坏特征荷承载力计算由于开裂前受扭钢筋的应力很低，可忽略钢筋的影响主拉力最大值在长边中间；主拉应力与轴线呈45角一、纯扭构件的破坏特征荷承载力计算（1）开裂扭矩的计算按塑性理论计算扭剪应力分布弹性阶段:最大剪应力截面长边中点完全塑性阶段时：剪应力为均匀分布开裂扭矩：一、纯扭构件的破坏特征荷承载力计算（2）应用实际应力状态：介于弹性和塑性之

2、间截面开裂扭矩：其中h为截面长边、b为截面短边尺寸非矩形截面Wt的计算方法：分割成n个矩形截面特点及要求：先按截面总高度确定腹板截面，然后再划分受压翼缘和受拉翼缘近似(未考虑连接)，分割时应保证整体性一、纯扭构件的破坏特征荷承载力计算一、纯扭构件的破坏特征荷承载力计算T形和I形截面腹板受压及受拉翼缘计算时取用的翼缘宽度应满足一、纯扭构件的破坏特征荷承载力计算一、纯扭构件的破坏特征荷承载力计算开裂后：素砼构件：长边裂缝螺旋发展破坏破坏面呈一空间扭曲曲面钢混构件：三面开裂，一面受压受扭钢筋横向钢筋（箍

3、筋）纵向钢筋破坏形态少筋破坏：配筋过少或S过大，开裂即破坏适筋破坏：穿过斜裂缝的纵筋和箍筋屈服超筋破坏：配筋过多部分超筋：纵筋和箍筋之一屈服完全超筋：纵筋和箍筋均未屈服一、纯扭构件的破坏特征荷承载力计算3纯扭构件的承载力计算（1）理论计算模型变角空间桁架理论混凝土=桁架的斜压杆纵筋和箍筋=桁架的弦杆和腹杆忽略核芯混凝土的作用和钢筋的销栓作用一、纯扭构件的破坏特征荷承载力计算（2）《规范》建议的配筋计算方法矩形截面纯扭构件公式:ζ：纵筋与箍筋的配筋强度比(0.6ζ1.7)一、纯扭构件的破坏特

4、征荷承载力计算：对称布置的全部纵向抗扭钢筋之和当左右时为钢筋达到屈服的最佳值公式右边第一项为混凝土的受扭作用，第二项为钢筋的受扭作用T形和I形截面将整个截面划分为若干个矩形截面确定各个矩形截面应承受的扭矩分别进行承载力计算各矩形截面应承受的扭矩与各自的受扭塑性抵抗矩成比例一、纯扭构件的破坏特征荷承载力计算一、纯扭构件的破坏特征荷承载力计算(3).抗扭配筋的上下限上限：避免配筋过多产生超筋脆性破坏当hw/b≤4时：当hw/b≥6时：当4

5、形截面取hw=h0-hf';工形截面取hw=h-hf'-hf一、纯扭构件的破坏特征荷承载力计算下限：为防止少筋脆性破坏纯扭构件最小配箍率：受扭纵筋最小配筋率：（4）不需计算的情况：（但须按构造要求配筋）当h/b<6时:二、弯剪扭共同作用下构件的承载力计算1.弯剪扭共同作用下构件的破坏特征扭矩使纵筋产生拉应力，与受弯时钢筋拉应力叠加，使钢筋拉应力增大，从而会使受弯承载力降低。而扭矩和剪力产生的剪应力总会在构件的一个侧面上叠加，因此承载力总是小于剪力和扭矩单独作用的承载力。MTTVMTTV二、弯剪扭共同作用下构件的承

6、载力计算主要有三种破坏形式：第一类型:弯剪破坏当弯矩较大，扭矩和剪力均较小时，弯矩起主导作用。裂缝首先在弯曲受拉底面出现，然后发展到两个侧面。底部纵筋同时受弯矩和扭矩产生拉应力的叠加，如底部纵筋不是很多时，则破坏始于底部纵筋屈服，承载力受底部纵筋控制。二、弯剪扭共同作用下构件的承载力计算当弯矩较小，对构件的承载力不起控制作用，构件主要在扭矩和剪力共同作用下产生剪扭型或扭剪型的受剪破坏。裂缝从一个长边（剪力方向一致的一侧）中点开始出现，并向顶面和底面延伸，最后在另一侧长边混凝土压碎而达到破坏。如配筋合适，破坏时与斜

7、裂缝相交的纵筋和箍筋达到屈服。由于扭矩和剪力产生的剪应力总会在构件的一个侧面上叠加，因此承载力总是小于剪力和扭矩单独作用的承载力第二类型:剪扭破坏二、弯剪扭共同作用下构件的承载力计算当扭矩较大,弯矩和剪力较小,且顶部纵筋小于底部纵筋时发生。扭矩引起顶部纵筋的拉应力很大，而弯矩引起的压应力很小，所以导致顶部纵筋拉应力大于底部纵筋，构件破坏是由于顶部纵筋先达到屈服，然后底部混凝土压碎，承载力由顶部纵筋拉应力所控制。由于弯矩对顶部产生压应力，抵消了一部分扭矩产生的拉应力，因此弯矩对受扭承载力有一定的提高。第三类型:扭型破

8、坏2.弯剪扭共同作用下的承载力计算（1）问题及处理方法由于在弯剪扭的共同作用下，各项承载力是相互关联的，其相互影响十分复杂。问题：剪、扭作用下砼强度降低规范建议的处理方法考虑剪扭下强度降低；钢筋项不相关弯单独计算（受弯纵筋As和A‘s按弯矩设计值M由正截面受弯承载力计算确定）钢筋采用叠加法二、弯剪扭共同作用下构件的承载力计算(2）剪扭作用下混凝土抗