第六章---受扭构件截面承载力计算

第六章 受扭构件截面承载力计算,平衡扭转：,由荷载直接作用。,6.1,概述,平衡扭转,协调扭转：,由于变形协调关系所产生的受扭,。,约束扭转,6.2,试验研究,一、,纯扭构件的,破坏特征,1.素混凝土矩形截面,三面开裂，一面受压，空间扭曲斜裂面；脆性破坏，抗扭承载力很低。,三面开裂，一面受压，螺旋形主裂缝，破裂面为一空间曲面。,2.钢筋混凝土矩形截面,螺旋形裂缝,3、受,扭构件的配筋方式,横向箍筋和纵筋承担扭矩,。,箍筋：封闭。,纵筋：沿截面周边均匀对称布置，尤其对角必须布置受扭纵筋。,二、,钢筋混凝土纯扭构件,的破坏形态,2.少筋破坏,纵筋和箍筋中配置过少,，,脆性破坏,。,1.,适筋破坏,纵筋和箍筋都配置适中，延性破坏。,4.部分超筋破坏,箍筋和纵筋比例不合适,破坏过程有一定的延性。,3.超筋破坏,纵筋和箍筋都配置过多，脆性破坏。,（一）,矩形截面,：,规范规定：,6.3,建筑工程中受扭构件承载力计算,1.,开裂扭矩,T,cr,：,一、纯扭构件承载力计算,：,2,、抗扭承载力计算,配筋强度比,受扭纵筋与封闭箍筋的体积比和强度比的乘积,规范规定,0.6,1.7.,设计时常取,=1.0,1.2,。,(,a),截面核心,(,b),纵筋与箍筋对应的体积,1,、,截面划分的原则,将,T,形划分为若干矩形截面，分为腹板、受拉、受压翼缘。,（二）,T,形或工字形截面,纯扭构件,2,、划分的各矩形截面,受扭塑性抵抗矩,有效翼缘宽度应满足,b,f,b,+6,h,f,及,b,f,b,+6,h,f,的条件，且,h,w,/,b,6,。,3,、,扭矩,分配,腹板：,受压翼缘：,受拉翼缘：,二、弯剪扭构件承载力计算,（一）,剪,-,扭相关关系,计算中的简化处理,部分相关：混凝土部分相关，钢筋部分不相关,令,A,B,C,D,AB,段,，,b,v,0.5，,b,t,=1.0；,忽略剪力,CD,段,，,b,t,0.5，,b,c,=1.0；,忽略扭矩,BC,段,直线为，,剪扭构件混凝土受扭承载力降低系数,t,(1)一般剪扭构件的,t,(2)集中荷载作用下矩形截面剪扭构件的,t,（二）剪扭构件的计算,1.计算公式,受扭承载力公式,受剪承载力公式,或,2.截面尺寸限制及最小配筋率,1）截面尺寸限制条件,2）构造配筋,h,w,b,4,h,w,b,6,若不满足应加大截面尺寸和提高混凝土等级,3,）最小配筋率,，若,，取,4,）构造要求：,抗扭纵筋的间距不大于200,mm，,且不大于,b,将受弯与受扭所需纵筋分别计算后进行叠加,对剪扭作用考虑混凝土项的相关作用,1,、,简化处理,（三）弯剪扭构件计算方法,受扭箍筋和受剪箍筋采用简单叠加方法,（1）纵筋配置方法,受弯纵筋,A,s,和,A,s,剪扭共同作用，,抗,扭纵筋（均匀对称布置）,叠加（相应位置）,（2）箍筋的配置方法,抗剪箍筋,抗扭箍筋,叠加,2.,简化计算,（1）不进行抗剪计算的条件,：,或,为弯扭构件,受弯构件正截面,纯扭的受扭承载力,（2）,不进行抗扭计算的条件：,为弯剪构件,受弯构件正截面,和斜截面,验算截面尺寸；,验算构造配筋条件；,确定计算方法，即是否可简化计算；,根据,M,值计算受弯纵筋；,根据,V,和,T,计算箍筋和抗扭纵筋；,验算最小配筋率并使各种配筋符合规范构造要求。,3,、计算步骤：,三、,T,型截面的配筋计算,腹板：,同时承受,V,和,T,w,作用，按剪扭相关公式计算；,翼缘：,仅承受,T,f,及,T,f,作用,，按纯扭公式计算；,【6-1】一钢筋混凝土连续梁受均布荷载作用，截面尺寸为,b,h,=300,mm,600,mm,，,a,s,a,s,35mm，,混凝土保护层厚度为25,mm；,在支座处承受的内力：,M,90,kNm，,V,103.8,kN,，T28.3,kNm,。,采用的混凝土强度等级为,C25，,纵向钢筋为,HRB335，,箍筋为热轧,HPB235,级钢筋。,试确定该截面配筋。,（1）验算截面尺寸及构造配筋条件,【,解,】,因此，截面尺寸满足要求，但需要按计算确定抗剪和抗扭钢筋。,故剪力和扭矩都不能忽略，不能进行简化计算。,（2）确定计算方法,（3）计算抗弯纵筋,（4）计算箍筋,计算抗剪箍筋,计算抗扭箍筋,（取,1.2）,箍筋为抗剪与抗扭箍筋得叠加，即：,（5）计算抗扭纵筋,假定抗扭纵筋对称布置，每侧三根钢筋，顶面应有两根钢筋与抗弯钢筋叠加，顶部纵筋面积为：,选取3根直径为18,mm,的钢筋，实配,A,s,763,mm,2,。,底面配筋面积为：,选取2根直径为12,mm,的钢筋，实配,A,s,226mm,2,。,梁侧面中部各配1根直径为12,mm,的钢筋。配筋如下图所示。,12,12,18,130,1.掌握矩形、,T,型截面受扭塑性抵抗矩的计算公式。2.在纯扭构件承载力的计算中，,的含义是什么？3.理解钢筋混凝土纯扭构件的破坏形态。4.理解纯扭构件截面限制条件及构造配筋界限的意义。5.在剪扭构件的承载力计算公式中为什么要引用系数,t,?,系数,t,的取值范围?6.掌握弯剪扭构件的计算方法及构造要求。,本章的主要内容,