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第七章 钢筋混凝土受扭构件,第一节 矩形截面纯扭构件承载力,一、钢筋混凝土纯扭构件的受力性能 根据材料力学可确定主拉应力方向,当主拉应力大于混凝土抗拉强度时,混凝土即开裂;先在长边中点处开裂,然后沿45度斜向发展,与上下底面相交,形成三边开裂的螺旋形斜裂缝,最后对边混凝土被压碎。,根据塑性力学理论建立基本公式: Tu=ftWt,考虑混凝土弹塑性性质引进混凝土抗拉强度降低系数0.7 。 Tu=0.7ftWt,二、钢筋混凝土受扭构件的破坏形式,配置受扭钢筋后,可能出现四种破坏形态: A.纵筋和箍筋合适(适筋):钢筋先受拉屈服,然后混凝土压碎; B.纵筋或箍筋过多(部分超筋):纵筋或箍筋不能受拉屈服,然后混凝土压碎; C.纵筋和箍筋均过多(完全超筋):纵筋和箍筋均不能受拉屈服,然后混凝土压碎;(脆性) D.纵筋和箍筋均太少(少筋筋):混凝土开裂后纵筋和箍筋立即受拉屈服,构件破坏;(脆性) 为使箍筋和纵筋都能充分发挥作用,二者的比例要适当。从而引进纵筋和箍筋的强度比值,三、纯扭构件的承载力计算,第二节 矩形截面剪扭构件承载力,剪力和扭矩的相关性:剪力的存在降低了混凝土的受扭承载力(t) ,同样扭矩的存在降低了混凝土的受剪承载力。(1.5-t) 一、受扭承载力降低系数t 二、剪扭构件的剪扭承载力 (一)受剪承载力 (二)受扭承载力 (三)剪扭构件的箍筋用量:,三、出现下列情况时,可不考虑剪力或扭矩的作用 1、当V0.35ftbh0时,可不考虑剪力 2、当T 0.175ftWt时,可不考虑扭矩 3、当V/bh0+T/Wt 0.7ft时,不进行构件受剪扭计算,按构造配筋,第三节 矩形截面弯扭构件承载力,一、弯扭构件的受力性能(破坏形态) (1)弯型破坏:截面下部纵筋先屈服,截面上边缘混凝土被压碎 (2)扭型破坏:截面上部纵筋先受扭屈服,截面下边缘混凝土被压碎 (3)弯扭型破坏:截面侧边纵筋先受扭屈服,对边截面边缘混凝土被压碎 二、受扭构件的承载力计算 不考虑弯矩和扭矩之间的相关性,第四节 受扭构件的构造要求,1.弯剪扭构件抵抗扭矩所需纵向钢筋的最小配筋率(7-11): 2.弯剪扭构件抵抗弯矩所需纵向钢筋的最小配筋率应符合受弯构件 正截面的最小配筋率的规定; 3.弯剪扭构件抵抗剪扭所需箍筋的最小配箍率(7-10): 4.抗扭纵筋沿截面周边均匀布置;抗扭箍筋沿截面周边布置(内部 的箍筋不计); 5.为防止“超筋破坏”,弯剪扭构件应满足公式(7-12)的要求;,设计步骤,一.按公式(7-12)确定截面尺寸;验算是否可忽略V、T;验算是否可按构造配筋 二.按受弯构件正截面计算抵抗弯矩所需纵向受力钢筋As和As并满足受弯构件正截面最小配筋率的要求; 三.按弯剪扭构件计算抵抗剪力所需箍筋Asv1; 四.按弯剪扭构件计算抵抗扭矩所需箍筋Ast1; 五.按弯剪扭构件计算抵抗扭矩所需纵向钢筋并满足公式7-11 ,将其均匀分配到各边。分配到矩形截面长边的受扭纵筋为AstLhcor/Ucor;分配到矩形截面短边的受扭纵筋为 AstLbcor/Ucor 六. 钢筋用量 1.顶部所需纵向钢筋为: As +AstLbcor/Ucor 2.底部所需纵向钢筋为: As AstLbcor/Ucor 3.侧边所需纵向钢筋为: AstLhcor/Ucor 4.箍筋总用量: Asv1/sv Ast1/st,(7-12),(7-11),(7-10),构造要求,
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