【建筑结构基本原理课件】9-4.4-钢筋混凝土受扭构件PPT课件.ppt

4 4钢筋混凝土受扭构件 第一节矩形截面纯扭构件承载力第二节矩形截面剪扭构件承载力第三节矩形截面弯扭构件承载力第四节T形 I形截面计算要点及受扭构件的构造要求 1 2 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 3 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 纵筋和箍筋合适 适筋 钢筋先受拉屈服 然后混凝土压碎 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 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 纵筋和箍筋均太少 少筋 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 4 三 纯扭构件的承载力计算 5 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 6 三 出现下列情况时 可不考虑剪力或扭矩的作用1 当V 0 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 可不进行构件受剪扭计算 按构造配筋 7 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 弯扭构件的承载力计算不考虑弯矩和扭矩之间的相关性 8 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A s 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 A s Astlbcor Ucor2 底部所需纵向钢筋为 As Astlbcor Ucor3 侧边所需纵向钢筋为 Astlhcor Ucor4 箍筋总用量 Asv1 sv Ast1 st 所需箍筋满足公式7 10 9 7 12 7 11 7 10 构造要求 10 一 T形 I形截面计算要点将构件截面化分为若干个矩形截面 然后按矩形截面进行配筋计算 矩形截面化分的原则是优先保证腹板截面的完整性 然后再化分受压翼缘和受拉翼缘的面积 化分的各矩形截面所承担的扭矩值 按各矩形截面的受扭塑性抵抗矩与截面总的受扭塑性抵抗矩的比值来分配 并分别按公式 7 4 7 8 计算钢筋面积 第四节T形 I形截面计算要点及受扭构件的构造 11 矩形截面的受扭塑性抵抗矩为 截面总的受扭塑性抵抗矩为 12 二 受扭构件的构造 弯剪扭构件抵抗扭矩所需纵向钢筋的最小配筋率 7 11 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 弯剪扭构件抵抗剪扭所需箍筋的最小配箍率 7 10 7 10 7 11 13 抗扭纵筋沿截面周边均匀布置 且截面四角需有抗扭纵筋 抗扭箍筋沿截面周边布置 内部的