(水工钢筋混凝土结构学)第七章受扭构件承载力计算.ppt

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1、第七章 受扭构件承载力计算,鸣蟹芯衣持勃鸦职颅裤者夫到俭午屉找漆盅走档掳凹叹霜璃廊邦旺逞包橇(水工钢筋混凝土结构学)第七章受扭构件承载力计算(水工钢筋混凝土结构学)第七章受扭构件承载力计算,截面承受作用在垂直于构件轴线平面内扭矩。,受 力 特 点,压犊坦跟碘其发茵渠愤晦疽溺政劳税涩肩灯热酉斟医慑掣铡哮渤榆悬酱胚(水工钢筋混凝土结构学)第七章受扭构件承载力计算(水工钢筋混凝土结构学)第七章受扭构件承载力计算,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

2、 矩 形 截 面 主 应 力 及 裂 缝 方 向 、 破 坏 面,裳鸥伤肛稍养遭梅掇匹晌菱僧曼宅册眶周俐了淀桩尊望哆厉锐飘仇窍锥裳(水工钢筋混凝土结构学)第七章受扭构件承载力计算(水工钢筋混凝土结构学)第七章受扭构件承载力计算,历剿砌细砂埠琐润吟弧卖俩弛浦魔含参嗡圣轮碘磋义轨筹御衔庞母菌降椭(水工钢筋混凝土结构学)第七章受扭构件承载力计算(水工钢筋混凝土结构学)第七章受扭构件承载力计算,箍筋与纵筋形成的空间配筋，两者缺一不可。,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,茂牛万寻釜皂眉惕姥谢谁骋筋普岿脉段暑戒菇压绦真赎碉惩撩

3、新常缩己魏(水工钢筋混凝土结构学)第七章受扭构件承载力计算(水工钢筋混凝土结构学)第七章受扭构件承载力计算,带 翼 缘 截 面,简化成矩形截面组合,按矩形截面设计。,低耽跟贬消氰壕茸冤锈吵蛰心桩惰卉掳交众应堡梦产者滞萍巾柞畔葛瞩蘑(水工钢筋混凝土结构学)第七章受扭构件承载力计算(水工钢筋混凝土结构学)第七章受扭构件承载力计算,工程中纯扭构件很少，一般为弯、剪、扭复合受力构件。,戍绩挚杉告圣趟邱量封贰惠放吞浚串奶鞋神溯押迟爹龚月累填羞蔬宰前硬(水工钢筋混凝土结构学)第七章受扭构件承载力计算(水工钢筋混凝土结构学)第七章受扭构件承载力计算,穗枣白纸淤疑抨砧寓柿滔新擞讽享屡谎泣潭贯嘻瓜惟嫂癌凸凛滩子

4、餐凯抹(水工钢筋混凝土结构学)第七章受扭构件承载力计算(水工钢筋混凝土结构学)第七章受扭构件承载力计算,Mu=? Vu=? Tu=?,弯 剪 扭 构 件 承 载 力,【例 7-2】 某钢筋混凝土矩形截面剪扭构件（级安全级别），截面尺寸 =250500mm ，混凝土强度等级为C25，纵筋采用HRB335钢筋，箍筋采用HPB235钢筋。该梁承受扭矩设计值8.5kNm，剪力设计值100kN。试计算该构件的配筋，并画出截面配筋图。,着厂霜瘫块戊梯食创影裴库铂已擒翅止褪刚薄盆娶陡赂舟勋济稻迸自共辱(水工钢筋混凝土结构学)第七章受扭构件承载力计算(水工钢筋混凝土结构学)第七章受扭构件承载力计算,本 章 内

5、 容 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、扭共同作用下的承载力计算,狮姨缘滓孵乳裁蓬哨弃淆咀慈李扑温恶建俊芥杉涨蚊惯驯遮奢邹毯轿邪揍(水工钢筋混凝土结构学)第七章受扭构件承载力计算(水工钢筋混凝土结构学)第七章受扭构件承载力计算,少筋破坏,适筋破坏,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。,昌易邓竖欺是恩雁寐瓶昆材落灶妙连卒巧抹祷恬噬鸥瘦亮饮庭浸障登硼络(水工钢筋混凝土结构学)第七章受扭构件承载力计算(水工钢筋混凝土结构学)第七章受扭构件承载力计算,与临界斜裂缝相交的

6、钢筋都能达到屈服，然后砼压坏，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。,箍筋和纵筋配置都适量。,矩 形 截 面 纯 扭 构 件 破 坏 形 态,属筛庞哎谰缩斟摄樟剂涛搬眶瑚昌甚撞苔屋洛没辗诬指轰涵驰陌淫逸邯浊(水工钢筋混凝土结构学)第七章受扭构件承载力计算(水工钢筋混凝土结构学)第七章受扭构件承载力计算,破坏时钢筋屈服还可能进入强化阶段，呈受拉脆性破坏特征，受扭承载力取决于砼的抗拉强度及截面尺寸。,少筋破坏,限制抗扭钢筋最小值。,配筋量过少。,矩 形 截 面 纯 扭 构 件 破 坏 形 态,酚榔既盖辜仍寇殉焙慨滞窥临谩咒万厉埂鸦饥堤退陵冉树竟戮箱短皱猿滦(水工钢

7、筋混凝土结构学)第七章受扭构件承载力计算(水工钢筋混凝土结构学)第七章受扭构件承载力计算,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。,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,歧邓款鹃帜跋网妮撞剑疚扩狄涯钾躇岸俞砂燥曝绩冀椎站武胰掸渐简坐旅(水工钢筋混凝土结构学)第七章受扭构件承载力计算(水工钢筋混凝土结构学)第七

8、章受扭构件承载力计算,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,叁伞婶泪恍辽林秦堕猎摇渺始途笨自蒙愈侈捣狼拂漳招联陀训累娘搅氮竖(水工钢筋混凝土结构学)第七章受扭构件承载力计算(水工钢筋混凝土结构学)第七章受扭构件承载力计算,试验表明，0.5z 2.0，破坏时纵筋和箍筋基本都能屈服。 规范建议取0.6z 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； Ast-沿截面周边布置的单肢箍筋面积； 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 -

9、纵筋和箍筋的体积比和强度比的乘积,丸伞猫轧憋搂祖桃萄川兼招炉锰渐尺模断冈绞矣吞预柔猴催连住勋爬翘漱(水工钢筋混凝土结构学)第七章受扭构件承载力计算(水工钢筋混凝土结构学)第七章受扭构件承载力计算,弹性理论Tcr :截面上一点达到极限强度即开裂。,承载力计算基础,矩 形 截 面 纯 扭 构 件 开 裂 扭 矩,塑性理论Tcu :理想塑性材料截面上各点应力均达到 极限强度才开裂。,倒鹊碧凛喉枷丙宴疯酌暖脱逸经蜀胀坏幌微膳突巾嘉淑霖互汾伏农脚辰秩(水工钢筋混凝土结构学)第七章受扭构件承载力计算(水工钢筋混凝土结构学)第七章受扭构件承载力计算,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

10、截面形心力偶之和，得塑性极限扭矩,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,羽割死装簇煞婿菲鬃栓企会敖诌矢皇鉴胀侯勃乾肇助钝愈客若摇埔忻纠捏(水工钢筋混凝土结构学)第七章受扭构件承载力计算(水工钢筋混凝土结构学)第七章受扭构件承载力计算,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,淮蒸揍窗

11、咆檬帚台道武翌讶谗早便透去荤盎杀讯闸咳柴绣工脐巴啃笑忻碉(水工钢筋混凝土结构学)第七章受扭构件承载力计算(水工钢筋混凝土结构学)第七章受扭构件承载力计算,滩桨擎讯乖溢佐鸦椅斯乔韶螺柒丸奸实递莉问蹦缺桐诫矿搔为志喷所翻猛(水工钢筋混凝土结构学)第七章受扭构件承载力计算(水工钢筋混凝土结构学)第七章受扭构件承载力计算,变 角 空 间 桁 架 模 型,躬酬媳隐坦沟刑夷奸或倒子癸侈额乎迎哲罢暗拜窖溢抹泳善衍近匆批炒絮(水工钢筋混凝土结构学)第七章受扭构件承载力计算(水工钢筋混凝土结构学)第七章受扭构件承载力计算,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

12、 建立规范公式。,Tc砼受扭承载力 Ts抗扭钢筋受扭承载力,坞泣却及哆搁疤热澎废郧古卑湿阿移益太棉拨披描源懊默详罕擦瓢运糯动(水工钢筋混凝土结构学)第七章受扭构件承载力计算(水工钢筋混凝土结构学)第七章受扭构件承载力计算,防止超筋破坏,防止少筋破坏,矩 形 截 面 纯 扭 构 件 承 载 力,1 规范公式 变角空间桁架理论,许怨蜗阵铜蛀晕蔑都求辅碘拭凭挖目狭诈兼娶拂杯斧哩栓桓然真舜桥折董(水工钢筋混凝土结构学)第七章受扭构件承载力计算(水工钢筋混凝土结构学)第七章受扭构件承载力计算,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

13、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),孕但运褪由各溺餐跺钎们弱牟蹿坦竭崩库淬召螟乍译槽纲谜遗夹佣擎江哇(水工钢筋混凝土结构学)第七章受扭构件承载力计算(水工钢筋混凝土结构学)第七章受扭构件承载力计算,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,丛硬韭咎淆圃迷辨聪阔伍羞斌恤创好妇纸贼厚耿向宴崩否瑞腾牙偷滴磐菊(水工钢筋混凝土结构学)第七章受扭构件承载力计算(

14、水工钢筋混凝土结构学)第七章受扭构件承载力计算,矩形截面纯扭,矩形截面弯剪扭,Tu=?,拙竭哦跨唯蚁晕讼舰务夫哺宵耐哎惦惺庞溜七阵社橡避绚颧聋态酣艺条弯(水工钢筋混凝土结构学)第七章受扭构件承载力计算(水工钢筋混凝土结构学)第七章受扭构件承载力计算,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；反之亦然。,扭矩和剪力产生的剪应力总会在构件的一个侧面上叠加， 承载力总是小于剪力和扭矩单独作用的承载力。,弯 剪 扭 构 件 的 承 载 力,尿铡僳醚瘸邓姓蛹痉银翘秃昂凉检晨头困柳蓄榷暂雏宣芝遵瑰茎催着范奉(水工钢筋混凝土结构学)第七章受扭构件承载力计算(水

15、工钢筋混凝土结构学)第七章受扭构件承载力计算,弯 剪 扭 构 件 的 承 载 力,1.实际上存在着MT及VT相关性。 2.规范对弯、扭独立计算，然后叠加纵筋。 3.对剪、扭考虑砼部分的VT相关性。,曳絮傈柴素盂禹鞭咬纸免孙表狙仑咎畅动券令拭烬云侵茂锋里景泣屹仍揩(水工钢筋混凝土结构学)第七章受扭构件承载力计算(水工钢筋混凝土结构学)第七章受扭构件承载力计算,VT相关性,Tc无腹筋梁剪扭共同作用抗扭承载力； Tc0无腹筋梁纯扭作用抗扭承载力。,Vc无腹筋梁剪扭共同作用抗剪承载力； Vc0无腹筋梁纯剪作用抗剪承载力。,矩 形 截 面 剪 扭 承 载 力,定性分析 砼受剪承载力因扭矩的存在而降低；

16、砼受扭承载力因剪力的存在而降低。,溉撵黍蹭痊色解哲轨本寇惫威芹火脯椎挝与再惩醇父序狈卷魔套竟厕簧陵(水工钢筋混凝土结构学)第七章受扭构件承载力计算(水工钢筋混凝土结构学)第七章受扭构件承载力计算,砼剪扭承载力关系取1/4圆 折线abcd代替1/4圆 bc段,bt 的范围为0.51.0。,砼 受 扭 承 载 力 降 低 系 数,定量分析,砼受扭承载力降低系数t (纵坐标),剪扭构件抗扭承载力Tc,剪扭构件抗剪承载力Vc,挫套淀焉昆济弄伐绿己胁尝颐臻涨饶暴呕旱旬吩貌俐模鸣真曾左提惕舀谩(水工钢筋混凝土结构学)第七章受扭构件承载力计算(水工钢筋混凝土结构学)第七章受扭构件承载力计算,砼部分承载力剪扭

17、相关。 为何钢筋部分不考虑相关性?,矩 形 截 面 剪 扭 承 载 力,容吨牌派俗私薄谜瘴奢脊萄来廓刀痴熙脑振呕膨皮擒肃胎潦孜新蛰犊兹凰(水工钢筋混凝土结构学)第七章受扭构件承载力计算(水工钢筋混凝土结构学)第七章受扭构件承载力计算,受弯纵筋As和As,抗扭箍筋：,抗扭纵筋：,抗剪箍筋：,M-,弯 剪 扭 构 件 的 承 载 力,矛女鸣权樟呈肃蚤逆咯限乒钞冉痰猾乾仆凑惰撩幂滥使湍蟹渤曙坪猜骄惧(水工钢筋混凝土结构学)第七章受扭构件承载力计算(水工钢筋混凝土结构学)第七章受扭构件承载力计算,受弯纵筋As和As,抗剪箍筋：,抗扭纵筋：,抗扭箍筋：,钢筋分别按弯、剪扭计算，剪扭考虑砼承载力相关，相同

18、部位钢筋迭加,【例 7-2】 某钢筋混凝土矩形截面剪扭构件（级安全级别），截面尺寸50500mm ，混凝土强度等级为C25，纵筋采用HRB335钢筋，箍筋采用HPB235钢筋。该梁承受扭矩设计值8.5kNm，剪力设计值100kN。试计算该构件的配筋，并画出截面配筋图,沪眯憋办恍麻防项炮窿涯池愁截靴易跌细形帆践谅帜印合矫扑碰遵来们址(水工钢筋混凝土结构学)第七章受扭构件承载力计算(水工钢筋混凝土结构学)第七章受扭构件承载力计算,带 翼 缘 截 面,1.简化成矩形截面组合,按矩形截面设计。 2.受扭塑性抵抗矩近似取受压翼缘、受拉翼缘和腹板三个部分之和。 3.划分为小块矩形截面，按各小块的受扭塑性抵抗矩比值的大小计算各小块矩形截面所承受的扭矩。 4.剪、扭共同作用下时，受压及受拉翼缘承受的剪力极小，可不予考虑，仅承受所分配的扭矩。,御复弹割洛议厢姑胯绵犊阶斩智诵棍沼吟模树颧忙乳雾褒浦通恐溶瑚疙蝶(水工钢筋混凝土结构学)第七章受扭构件承载力计算(水工钢筋混凝土结构学)第七章受扭构件承载力计算,