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1、主讲教师：盛明强主讲教师：盛明强课件制造：盛明强课件制造：盛明强受弯构件受剪性能的实验研讨受弯构件受剪性能的实验研讨斜截面受剪承载力计算斜截面受剪承载力计算构造要求构造要求受弯构件受剪性能的实验研讨受弯构件受剪性能的实验研讨斜截面受剪承载力计算斜截面受剪承载力计算受扭构件在工程中的运用受扭构件在工程中的运用 受扭构件所受扭矩分为受扭构件所受扭矩分为(a)平衡扭矩平衡扭矩 和和(b)协调扭矩协调扭矩 纯扭构件很少，大部分为弯、剪、扭共同任务。纯扭构件很少，大部分为弯、剪、扭共同任务。平衡扭矩平衡扭矩 由荷载直接作用，可用平衡条件直接求得的扭矩称平衡扭由荷载直接作用，可用平衡条件直接求得的扭矩称平
2、衡扭矩矩。如厂房中受吊车横向刹车力作用的吊车梁、雨蓬梁、曲梁。如厂房中受吊车横向刹车力作用的吊车梁、雨蓬梁、曲梁和螺旋楼梯都属于这一类扭矩作用的构件。和螺旋楼梯都属于这一类扭矩作用的构件。协调扭矩协调扭矩 在超静定构造中，由变形协调使截面产生的扭矩称协调扭在超静定构造中，由变形协调使截面产生的扭矩称协调扭矩矩。如现浇框架构造中的边主梁，当次梁在荷载作用下受弯变。如现浇框架构造中的边主梁，当次梁在荷载作用下受弯变形时，边主梁对次梁梁端的转动产生约束作用，根据变形协调条形时，边主梁对次梁梁端的转动产生约束作用，根据变形协调条件，可以确定次梁梁端由于主梁的弹性约束作用而引起的负弯矩，件，可以确定次梁
3、梁端由于主梁的弹性约束作用而引起的负弯矩，该负弯矩即为主梁所接受的扭矩作用。该负弯矩即为主梁所接受的扭矩作用。矩形截面素混凝土纯扭构件的受扭性能矩形截面素混凝土纯扭构件的受扭性能 a 当外扭矩较小时，受力情况类似于弹性体，如图当外扭矩较小时，受力情况类似于弹性体，如图 a。b 随扭距增大，首先在长边中点到达随扭距增大，首先在长边中点到达 ；由于混凝土的塑性性能，构件并未；由于混凝土的塑性性能，构件并未开裂，如图开裂，如图b。c 随扭矩增大，塑性应力重分布，逐渐充分。最后，在构件长边首先出现与构件纵轴呈随扭矩增大，塑性应力重分布，逐渐充分。最后，在构件长边首先出现与构件纵轴呈450斜裂痕，并很快
4、向两窄面开展，最后构成三面开裂一面受压的空间扭曲破坏面，表斜裂痕，并很快向两窄面开展，最后构成三面开裂一面受压的空间扭曲破坏面，表现出明显的脆性。现出明显的脆性。maxtptf素混凝土纯扭构件素混凝土纯扭构件裂痕与轴线成裂痕与轴线成45角。角。素混凝土既非完全弹性，又非理想塑性，是介于两者之间的素混凝土既非完全弹性，又非理想塑性，是介于两者之间的弹塑性资料，因此受扭极限应力分布介于两种情况之间。弹塑性资料，因此受扭极限应力分布介于两种情况之间。Tcr=0.7ftWt ft混凝土抗拉强度设计值；混凝土抗拉强度设计值；Wt受扭构件的截面抗扭塑性抵抗矩。受扭构件的截面抗扭塑性抵抗矩。矩形截面矩形截面
5、Wt=b2(3h-b)/6。素混凝土构件的受扭承载力素混凝土构件的受扭承载力=开裂扭矩开裂扭矩 破坏形状：破坏形状：a 当箍筋与纵筋适当时，发生适筋受扭破坏；纵筋，箍筋先屈服，当箍筋与纵筋适当时，发生适筋受扭破坏；纵筋，箍筋先屈服，后混凝土被压碎后混凝土被压碎。b 当钢箍与纵筋配置过少，或箍筋间距过大，其破坏与素混凝当钢箍与纵筋配置过少，或箍筋间距过大，其破坏与素混凝土构件破坏类似，呈脆性破坏，称为少筋受扭破坏限制最小土构件破坏类似，呈脆性破坏，称为少筋受扭破坏限制最小配筋率和最大箍筋间距。配筋率和最大箍筋间距。c 当两种钢筋均过量时，混凝土被压碎，为脆性破坏，称为超筋当两种钢筋均过量时，混凝
6、土被压碎，为脆性破坏，称为超筋受扭破坏限制最大配筋率或最小截面尺寸。受扭破坏限制最大配筋率或最小截面尺寸。d 当钢箍和纵筋中一种配置适宜，另一种配置过多，称为部分当钢箍和纵筋中一种配置适宜，另一种配置过多，称为部分超筋受扭破坏，有一部分塑性，但较小受扭纵筋与箍筋的配超筋受扭破坏，有一部分塑性，但较小受扭纵筋与箍筋的配筋强度比筋强度比适中。适中。矩形截面纯扭构件承载力计算公式矩形截面纯扭构件承载力计算公式矩形截面矩形截面:,混凝土的抗扭作用混凝土的抗扭作用 ;箍筋与纵筋的抗扭作用箍筋与纵筋的抗扭作用 。10.3 51.2y vS Vuttc o rfATTf WASucsTTTcTsT 混凝土的
7、抗扭才干混凝土的抗扭才干 同前。同前。箍筋抗拉强度设计值。箍筋抗拉强度设计值。箍筋单肢截面面积。箍筋单肢截面面积。箍筋间距。箍筋间距。受扭纵筋与箍筋的强度比沿截面中心周长单位长度内的抗扭纵筋受扭纵筋与箍筋的强度比沿截面中心周长单位长度内的抗扭纵筋与沿构件长度方向单位长度内的单侧抗扭箍筋强度之比。与沿构件长度方向单位长度内的单侧抗扭箍筋强度之比。0.35ttfWttfWyvf1stAS22221cctcocoVTVT 由无腹筋剪扭构件的实验得知其相关关系大致为由无腹筋剪扭构件的实验得知其相关关系大致为1/4圆：圆：为了简化计算，规范将为了简化计算，规范将1/4圆简化为三线段，由图可以看出圆简化为
8、三线段，由图可以看出当当 时，取时，取当当 时，取时，取当当 时，取时，取5.0t000.5.0.5.07.035.0bhWTVbhWTVbhfWfTVVTTVTTVVttcctttccococcccoccoct5.1t5.0,0.15.05.0,0.1t0.15.0t5.1tt5.1与与 联立，得：联立，得：01.510.5.ttWVTbh1.5t 矩形剪扭构件承载力计算实验证明，当构件中既有剪力、又有扭矩作用时，构件的抗剪承栽力及矩形剪扭构件承载力计算实验证明，当构件中既有剪力、又有扭矩作用时，构件的抗剪承栽力及抗扭承载力均有所降低，即二者存在相关性承载力之间的性。抗扭承载力均有所降低，即
9、二者存在相关性承载力之间的性。规范采用了部分相关混凝土规范采用了部分相关混凝土,部分叠加钢筋的计算公式部分叠加钢筋的计算公式。矩形截面普通剪扭构件受剪及受扭承载力表达式分别为：矩形截面普通剪扭构件受剪及受扭承载力表达式分别为：0010.7(1.5)1.250.351.2svuttyvyvStutttcorAVVf bhfhSfATTf WAS对集中荷载作用下的独立剪扭构件：对集中荷载作用下的独立剪扭构件：0001.7 5(1.5)11.510.2(1).svutty vttAVVf b hfhSWVTb h弯扭构件的承载力计算弯扭构件的承载力计算 为简化设计为简化设计,采用简单的叠加法：首先拟
10、定截面尺寸，采用简单的叠加法：首先拟定截面尺寸，然后按纯扭构件承载力公式计算所需求然后按纯扭构件承载力公式计算所需求的抗扭纵筋和箍筋，按受扭要求配置；的抗扭纵筋和箍筋，按受扭要求配置；再按受弯构件承载力公式计算所需求的再按受弯构件承载力公式计算所需求的抗弯纵筋，按受弯要求配置；对截面同抗弯纵筋，按受弯要求配置；对截面同一位置处的抗弯纵筋和抗扭纵筋，可将一位置处的抗弯纵筋和抗扭纵筋，可将二者面积叠加后确定纵筋的直径和根数。二者面积叠加后确定纵筋的直径和根数。弯剪扭构件承载力计算弯剪扭构件承载力计算截面尺寸限制条件及构造配筋要求截面尺寸限制条件及构造配筋要求 a 截面尺寸限制条件截面尺寸限制条件
11、为了保证构造的截面尺寸及混凝土资料强度不致过小，为了保证构造的截面尺寸及混凝土资料强度不致过小，使构造在破坏时混凝土不首先压坏，规范在实验的根底上，对使构造在破坏时混凝土不首先压坏，规范在实验的根底上，对钢筋混凝土剪扭构件，规定了截面的限制条件：钢筋混凝土剪扭构件，规定了截面的限制条件：当当 时，时，当当 时，时，当当 时，按线性内插法确定。时，按线性内插法确定。b 构造配筋界限构造配筋界限 ，可按最小配筋率配筋，可按最小配筋率配筋 4()wwwhbht或cctfWTbhV25.08.00(/)6wwwhb htcctfWTbhV20.08.004(/)6wwwhbht或00.7ttVTfbh
12、Wc c 最小配筋率最小配筋率 规范在实验分析的根底上，对钢筋混凝土弯剪扭构件，规规范在实验分析的根底上，对钢筋混凝土弯剪扭构件，规定了箍筋和纵筋的最小配筋率：定了箍筋和纵筋的最小配筋率：箍筋的配筋率应满足：箍筋的配筋率应满足：纵向钢筋的配筋率应满足：纵向钢筋的配筋率应满足：当当 ；对箱形截面构件，式中的；对箱形截面构件，式中的 应应以以 替代。替代。,min0.28svtsvsvyvAfbsf,min,min0.6tlttlyvAfTbhfVb22VbTVbT时取bnb弯剪扭构件的承载力计算弯剪扭构件的承载力计算 混凝土思索剪扭的相关性；纵向钢筋分别按受混凝土思索剪扭的相关性；纵向钢筋分别按受弯构件的正截面受弯承载力和剪扭构件的受扭承弯构件的正截面受弯承载力和剪扭构件的受扭承载力计算，面积叠加；箍筋分别按剪扭构件的受载力计算，面积叠加；箍筋分别按剪扭构件的受剪和受扭承载力计算，面积叠加。详细叠加方法剪和受扭承载力计算，面积叠加。详细叠加方法见下表：见下表：以上内容可参照以上内容可参照7.6节。节。
第六章受扭构件承载力计算ppt课件
