受扭构件的配筋构造要求PPT学习教案

1、会计学1 受扭构件的配筋构造要求受扭构件的配筋构造要求 1. 1. 了解受扭构件的受力特点；了解受扭构件的受力特点； 2. 2. 掌握受扭构件的配筋特点及配筋构造要求掌握受扭构件的配筋特点及配筋构造要求 。 第第 一一 讲讲 教学目标： 第1页/共21页 受扭构件的配筋特点及配筋构造要求受扭构件的配筋特点及配筋构造要求。 受扭构件的受力特点。受扭构件的受力特点。 重重 点点 难难 点点 第2页/共21页 5.1.1 5.1.1 受扭构件受力特点受扭构件受力特点 受扭构件：受扭构件： 在构件截面中在构件截面中 有扭矩作用的构有扭矩作用的构 件，受扭构件分件，受扭构件分 类：纯扭、剪扭类：纯扭、剪

2、扭 、弯扭、弯剪扭、弯扭、弯剪扭 构件。构件。 5.1 受力特点与配筋构造受力特点与配筋构造 第3页/共21页 1.素混凝土纯扭构件素混凝土纯扭构件 第4页/共21页 在纯扭构件中，构件裂缝与轴线成在纯扭构件中，构件裂缝与轴线成4545角。构件角。构件 在扭矩作用下主要产生剪应力。最大剪应力发生在截在扭矩作用下主要产生剪应力。最大剪应力发生在截 面长边中点，与该点剪应力作用相对应的主拉应力面长边中点，与该点剪应力作用相对应的主拉应力 tp tp和主压应力 和主压应力cp cp分别与构件轴线成 分别与构件轴线成4545角，其大小角，其大小 为为 tp tp = = cp cp = =max ma

3、x。当主拉应力超过混凝土的抗拉 。当主拉应力超过混凝土的抗拉 强度时，混凝土将强度时，混凝土将cp cp首先在截面长边中点处，垂直 首先在截面长边中点处，垂直 于主拉应力方向开裂。于主拉应力方向开裂。 第5页/共21页 素混凝土既非完全弹性，又非理想塑性，是介于两素混凝土既非完全弹性，又非理想塑性，是介于两 者之间的弹塑性材料。因而受扭时的极限应力分布将介者之间的弹塑性材料。因而受扭时的极限应力分布将介 于上述两种情况之间。素混凝土构件的受扭承载力即开于上述两种情况之间。素混凝土构件的受扭承载力即开 裂扭矩为裂扭矩为 Tcr=0.7ftWt （5.1.1） 式中式中ft混凝土抗拉强度设计值；混

4、凝土抗拉强度设计值； Wt受扭构件的截面抗扭塑性抵抗矩。对矩形截面受扭构件的截面抗扭塑性抵抗矩。对矩形截面 Wt=b2(3h - b) / 6。 第6页/共21页 2.2.钢筋混凝土纯扭构件钢筋混凝土纯扭构件 配置受扭钢筋对提高受扭构件抗裂性能的作用不配置受扭钢筋对提高受扭构件抗裂性能的作用不 大，当混凝土开裂后，可由钢筋继续承担拉力，最合大，当混凝土开裂后，可由钢筋继续承担拉力，最合 理的配筋方式是在构件靠近表面处设置呈理的配筋方式是在构件靠近表面处设置呈4545走向的走向的 螺旋形钢筋。但这种配筋方式不便于施工，且当扭矩螺旋形钢筋。但这种配筋方式不便于施工，且当扭矩 改变方向后则将完全失去

5、效用。改变方向后则将完全失去效用。 第7页/共21页 在实际工程中，一般是采用由靠近构件表面设置的在实际工程中，一般是采用由靠近构件表面设置的 横向箍筋和沿构件周边均匀对称布置的纵向钢筋共同组横向箍筋和沿构件周边均匀对称布置的纵向钢筋共同组 成的抗扭钢筋骨架。成的抗扭钢筋骨架。 第8页/共21页 （1）适筋受扭构件）适筋受扭构件 第9页/共21页 配置了适量受扭钢筋的构件，在裂缝出现以后不会立配置了适量受扭钢筋的构件，在裂缝出现以后不会立 即破坏。随着外扭矩的不断增大，在构件表面逐渐形成多即破坏。随着外扭矩的不断增大，在构件表面逐渐形成多 条大致沿条大致沿4545方向呈螺旋形发展的裂缝。在裂缝

6、处，原来方向呈螺旋形发展的裂缝。在裂缝处，原来 由混凝土承担的主拉应力主要改由与裂缝相交的钢筋来承由混凝土承担的主拉应力主要改由与裂缝相交的钢筋来承 担。随着其中一条裂缝所穿越的纵筋和箍筋达到屈服时，担。随着其中一条裂缝所穿越的纵筋和箍筋达到屈服时， 该裂缝不断加宽，直到最后形成三面开裂一边受压的空间该裂缝不断加宽，直到最后形成三面开裂一边受压的空间 扭曲破坏面，进而受压边混凝土被压碎，构件破坏。整个扭曲破坏面，进而受压边混凝土被压碎，构件破坏。整个 破坏过程具有一定延性和较明显的预兆，类似受弯构件适破坏过程具有一定延性和较明显的预兆，类似受弯构件适 筋破坏。筋破坏。 第10页/共21页 （2

7、 2）少筋受扭构件）少筋受扭构件 构件的受扭承载力与素混凝土没有实质差别，破坏过构件的受扭承载力与素混凝土没有实质差别，破坏过 程迅速而突然，类似于受弯构件的少筋破坏。程迅速而突然，类似于受弯构件的少筋破坏。 （3 3）超筋受扭构件）超筋受扭构件 钢筋未达到屈服强度，构件即由于斜裂缝间混凝土被钢筋未达到屈服强度，构件即由于斜裂缝间混凝土被 压碎而破坏，这种破坏与受弯构件的超筋梁类似。压碎而破坏，这种破坏与受弯构件的超筋梁类似。 注意：注意：少筋受扭构件和超筋受扭构件均属脆性破坏，少筋受扭构件和超筋受扭构件均属脆性破坏， 设计中应予避免。设计中应予避免。 第11页/共21页 3.3.钢筋混凝土弯

8、、剪、扭构件钢筋混凝土弯、剪、扭构件 承载力之间的相关性：扭矩与弯矩或剪力同时作用于承载力之间的相关性：扭矩与弯矩或剪力同时作用于 构件时，一种承载力会因另一种内力的存在而降低。构件时，一种承载力会因另一种内力的存在而降低。 （1 1）弯扭相关性）弯扭相关性 扭矩的作用使纵筋产生拉应力，加重了受弯构件纵向受扭矩的作用使纵筋产生拉应力，加重了受弯构件纵向受 拉。拉。 第12页/共21页 （2）剪扭相关性）剪扭相关性 第13页/共21页 弯剪扭复合受扭构件由于其三种内力的比值及配弯剪扭复合受扭构件由于其三种内力的比值及配 筋情况的不同影响，有三种典型的破坏形态：筋情况的不同影响，有三种典型的破坏形

9、态： （1 1）弯型破坏。构件破坏开始于底面及两侧的）弯型破坏。构件破坏开始于底面及两侧的 混凝土开裂，底部钢筋屈服，然后顶部混凝土压碎。这混凝土开裂，底部钢筋屈服，然后顶部混凝土压碎。这 类破坏主要因弯矩引起。类破坏主要因弯矩引起。 第14页/共21页 （2 2）扭型破坏。）扭型破坏。 构件破坏开始于构件顶面及两侧面的混凝土开裂构件破坏开始于构件顶面及两侧面的混凝土开裂 ，顶部钢筋因受扭而先屈服，最后底部混凝土压碎。，顶部钢筋因受扭而先屈服，最后底部混凝土压碎。 此类破坏主要因扭矩引起。此类破坏主要因扭矩引起。 第15页/共21页 （3 3）剪扭破坏。）剪扭破坏。 构件破坏开始于截面长边的一

10、侧开裂和该侧的受构件破坏开始于截面长边的一侧开裂和该侧的受 扭纵筋和受扭、受剪箍筋屈服，最后另一长边压区混扭纵筋和受扭、受剪箍筋屈服，最后另一长边压区混 凝土压碎。此类破坏主要因剪力和扭矩引起。凝土压碎。此类破坏主要因剪力和扭矩引起。 第16页/共21页 1. 1.受扭纵筋受扭纵筋 受扭纵筋应沿构件截面受扭纵筋应沿构件截面 周边均匀对称布置。矩形截周边均匀对称布置。矩形截 面的四角以及面的四角以及T T形和形和形截形截 面各分块矩形的四角，均必面各分块矩形的四角，均必 须设置受扭纵筋。受扭纵筋须设置受扭纵筋。受扭纵筋 的间距不应大于的间距不应大于200mm200mm，也，也 不应大于梁截面短边

11、长度。不应大于梁截面短边长度。 5.1.2 受扭构件的配筋构造要求受扭构件的配筋构造要求 第17页/共21页 2.2.受扭箍筋受扭箍筋 受扭箍筋必须做成封闭式，且应沿截面周边布受扭箍筋必须做成封闭式，且应沿截面周边布 置。箍筋末端弯折置。箍筋末端弯折135，弯钩端头平直段长度不应，弯钩端头平直段长度不应 小于小于10d。 受扭箍筋的间距受扭箍筋的间距s及直径及直径d 均应满足受弯构件的均应满足受弯构件的 最大箍筋间距最大箍筋间距smax及最小箍筋直径的要求。及最小箍筋直径的要求。 受扭纵向钢筋的接头和锚固要求均应按受拉钢筋受扭纵向钢筋的接头和锚固要求均应按受拉钢筋 的相应要求考虑。的相应要求考虑。 架立筋和梁侧构造纵筋也可利用作为受扭纵筋。架立筋和梁侧构造纵筋也可利用作为受扭纵筋。