第8章 受扭构件扭曲截面的的承载力的计算—周勇_第1页
第8章 受扭构件扭曲截面的的承载力的计算—周勇_第2页
第8章 受扭构件扭曲截面的的承载力的计算—周勇_第3页
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文档简介

1、制制 作作 人人 :周:周 勇勇 Lanzhou University of Technology第第8章章 受扭构件扭曲截面的承载力的计算受扭构件扭曲截面的承载力的计算本章重点本章重点 了解受扭构件的分类和受扭构件开裂、破坏过了解受扭构件的分类和受扭构件开裂、破坏过程程 ; 掌握受扭构件的设计计算方法掌握受扭构件的设计计算方法 ; 熟悉钢筋混凝土受扭构件的构造要求。熟悉钢筋混凝土受扭构件的构造要求。 Lanzhou University of Technology第第8章章 受扭构件扭曲截面的承载力的计算受扭构件扭曲截面的承载力的计算概述概述土木工程中常见的受扭构件:土木工程中常见的受扭构件

2、:扭转的类型平衡扭转:协调扭转:雨蓬梁,吊车梁,天沟梁平面折梁,边框架主梁平衡扭转:平衡扭转: 扭转由荷载引起,内扭矩为平衡外扭矩所必需。扭转由荷载引起,内扭矩为平衡外扭矩所必需。协调扭转或附加扭转:协调扭转或附加扭转: 扭转由变形引起,并由变形连续条件所决定。如与次梁相扭转由变形引起,并由变形连续条件所决定。如与次梁相连的边框架的主梁扭转。连的边框架的主梁扭转。Lanzhou University of Technology第第8章章 受扭构件扭曲截面的承载力的计算受扭构件扭曲截面的承载力的计算(a)(b)(c)(d)He0MT=He0H边框架主梁次梁Lanzhou University o

3、f Technology第第8章章 受扭构件扭曲截面的承载力的计算受扭构件扭曲截面的承载力的计算平衡扭转-静定问题约束扭转-超静定问题受扭构件中通常也配置纵筋和箍筋以抵御扭矩Lanzhou University of Technology第第8章章 受扭构件扭曲截面的承载力的计算受扭构件扭曲截面的承载力的计算平衡扭转的扭矩不随构件的刚度变化而变化,而协调扭转的扭矩与刚度变化相关。实际构件受扭的情况:实际构件受扭的情况:纯扭、剪扭、弯扭、弯剪扭 梁地震荷载作用下的角柱承受扭矩 柱两类扭转的差别:两类扭转的差别:Lanzhou University of Technology第第8章章 受扭构件扭

4、曲截面的承载力的计算受扭构件扭曲截面的承载力的计算本章主要讨论平衡扭转计算。本章主要讨论平衡扭转计算。协调扭转可用构造钢筋或内力重分布方法处理。协调扭转可用构造钢筋或内力重分布方法处理。抗扭钢筋的形式抗扭钢筋的形式抗弯抗弯 纵向钢筋;纵向钢筋;抗剪抗剪 箍筋或箍筋箍筋或箍筋+ +弯筋;弯筋;抗扭抗扭 箍筋箍筋+ +沿截面周边均匀布置的沿截面周边均匀布置的 纵筋,且箍筋与纵筋的比例要适当。纵筋,且箍筋与纵筋的比例要适当。受扭构件分类:受扭构件分类:纯扭纯扭剪扭剪扭 土土木工程中少见;木工程中少见; 弯扭弯扭弯剪扭:土木工程中常见弯剪扭:土木工程中常见 。 Lanzhou University o

5、f Technology第第8章章 受扭构件扭曲截面的承载力的计算受扭构件扭曲截面的承载力的计算8.1纯扭构件的试验研究纯扭构件的试验研究(1)无筋矩形截面(素混凝土构件)无筋矩形截面(素混凝土构件) 在纯扭矩作用下,无筋矩形截面混凝土构件开裂前具有与均质弹性材料类似的性质,截面长边中点剪应力最大,在截面四角点处剪应力为零。当截面长边中点附近最大主拉应变达到混凝土的极限拉应变时,构件就会开裂。随着扭矩的增加,裂缝与构件纵轴线成450角向相邻两个面延伸,最后构件三面开裂,一面受压,形成一空间扭曲斜裂面而破坏。自开裂至构件破坏的过程短暂,破坏突然,属于脆性破坏,抗扭承载力很低。 1、试验研究分析、

6、试验研究分析Lanzhou University of Technology第第8章章 受扭构件扭曲截面的承载力的计算受扭构件扭曲截面的承载力的计算Tmax裂缝1122T(T)T(T)受压区素混凝土纯扭构件先在某长边中点开裂形成一螺旋形裂缝,一裂即坏三边受拉,一边受压Lanzhou University of Technology第第8章章 受扭构件扭曲截面的承载力的计算受扭构件扭曲截面的承载力的计算 当扭矩很小时,混凝土未开裂,钢筋拉应力也很低,构件受力性能类似于无筋混凝土截面。随着扭矩的增大,在某薄弱截面的长边中点首先出现斜裂缝,此时扭矩稍大于开裂扭矩Tcr。斜裂缝出现后,混凝土卸载,裂缝

7、处的主拉应力主要由钢筋承担,因而钢筋应力突然增大。当构件配筋适中时,荷载可继续增加,随之在构件表面形成连续或不连续的与纵轴线成约3555的螺旋形裂缝。扭矩达到一定值时,某一条螺旋形裂缝形成主裂缝,与之相交的纵筋和箍筋达到屈服强度,截面三边受拉,一边受压,最后混凝土被压碎而破坏。破裂面为一空间曲面。 (2)钢筋混凝土矩形截面)钢筋混凝土矩形截面 Lanzhou University of Technology第第8章章 受扭构件扭曲截面的承载力的计算受扭构件扭曲截面的承载力的计算T(T)T(T)钢筋混凝土纯扭构件开裂前钢筋中的应力很小开裂后不立即破坏,裂缝可以不断增加,随着钢筋用量的不同,有不同

8、的破坏形态Lanzhou University of Technology第第8章章 受扭构件扭曲截面的承载力的计算受扭构件扭曲截面的承载力的计算Lanzhou University of Technology2、截面破坏的几种形态、截面破坏的几种形态(1)少筋破坏)少筋破坏 发生条件:发生条件:当纵筋和箍筋中只要有一种配置不足时便会出现此种破坏。 破坏特征:破坏特征:斜裂缝一旦出现,其中配置不足的钢筋便会因混凝土卸载很快屈服,使构件突然破坏。破坏属于脆性破坏,类似于粱正截面承载能力时的少筋破坏。设计中通过规定抗扭纵筋和箍筋的最小配筋率来防止少筋破坏; (2)适筋破坏适筋破坏 发生条件:发生条

9、件:当构件纵筋和箍筋都配置适中时出现此种破坏。 破坏特征:破坏特征:从斜裂缝出现到构件破坏要经历较长的阶段,有较明显的破坏预兆,因而破坏具有一定的延性。 Lanzhou University of Technology第第8章章 受扭构件扭曲截面的承载力的计算受扭构件扭曲截面的承载力的计算 (3)部分超筋破坏)部分超筋破坏 发生条件:发生条件:当纵筋或箍筋其中之一配置过多时出现此种破坏。 破坏特征:破坏特征:破坏时混凝土被压碎,配置过多的钢筋达不到屈服,破坏过程有一定的延性,但较适筋破坏的延性差。 (4)超筋破坏)超筋破坏 发生条件:发生条件:当纵筋和箍筋都配置过多时出现此种破坏。 破坏特征:

10、破坏特征:破坏时混凝土被压碎,而纵筋和箍筋都不屈服,破坏突然,因而延性差,类似于梁正截面设计时的超筋破坏。设计中通过规定最大配筋率或限制截面最小尺寸来避免。 Lanzhou University of Technology第第8章章 受扭构件扭曲截面的承载力的计算受扭构件扭曲截面的承载力的计算Lanzhou University of Technology试验表明:两种钢筋要有效发挥抗扭作用,应控制两者的用量比。11stlystlycorstyvstyvcorAfAf suAfAf us符号规定见教材当0.5 2.0 一般两者可以发挥作用但为了稳妥起见,规范规定: 0.6 1.7当当 = 1.

11、2, 纵筋和箍筋的用量比最佳,纵筋和箍筋的用量比最佳,因此设计时通常取 =1.01.3。试验表明:3、纵向钢筋与箍筋的配筋强度比值、纵向钢筋与箍筋的配筋强度比值Lanzhou University of Technology第第8章章 受扭构件扭曲截面的承载力的计算受扭构件扭曲截面的承载力的计算8.2矩形截面纯扭构件扭曲截面的承载力计算矩形截面纯扭构件扭曲截面的承载力计算8.2.1 开裂扭矩的计算开裂扭矩的计算试验表明:当tpft长边中点先裂,然后延伸至上、下短边,形成三面受拉,一面受压的空间扭曲面、脆性破坏。T tpLanzhou University of Technology第第8章章

12、受扭构件扭曲截面的承载力的计算受扭构件扭曲截面的承载力的计算Lanzhou University of Technology 弹性分析 塑性分析按材力导出外边缘max时的扭矩比实测扭矩低很多。Lanzhou University of Technology第第8章章 受扭构件扭曲截面的承载力的计算受扭构件扭曲截面的承载力的计算d2d1F1F1F2F2bhb/2b/2211222()(3)6utttbTFdF dfhbfW矩形截面的抗扭塑性矩形截面的抗扭塑性抵抗矩抵抗矩Lanzhou University of Technology第第8章章 受扭构件扭曲截面的承载力的计算受扭构件扭曲截面的承载

13、力的计算(1)矩形截面纯扭构件的抗裂扭矩)矩形截面纯扭构件的抗裂扭矩 矩形截面纯扭构件的抗裂扭矩Tcr按下式计算 式中 0.7考虑到混凝土非完全塑性材料的强度降低 系数; f t混凝土抗拉强度设计值; Wt截面抗扭抵抗矩,按下式计算 0.7crttTfW)3(62bhbWt 混凝土材料既非完全弹性,也不是理想弹塑性,而是介于两者之间的弹塑性材料。Lanzhou University of Technology第第8章章 受扭构件扭曲截面的承载力的计算受扭构件扭曲截面的承载力的计算(2)T T形和形和I I形截面纯扭构件的抗裂扭矩形截面纯扭构件的抗裂扭矩 对腹板腹板、受压受压和受拉翼缘受拉翼缘部

14、分的矩形截面抗扭塑性抵抗矩Wtw、Wtf和Wtf分别按下列公式计算 0.7crttTfW)3(62bhbWtw)(22bbhWfftf腹板腹板受压翼缘受压翼缘bbfhfhfhwhbfLanzhou University of Technology第第8章章 受扭构件扭曲截面的承载力的计算受扭构件扭曲截面的承载力的计算Lanzhou University of Technology)(22bbhWfftftftftwtWWWW截面总的受扭塑性抵抗矩为 有效翼缘宽度应满足有效翼缘宽度应满足bfb+6hf 及及bf b+6hf的条件,且的条件,且hw/b6。bbfhfhfhwhbf受拉翼缘受拉翼缘L

15、anzhou University of Technology第第8章章 受扭构件扭曲截面的承载力的计算受扭构件扭曲截面的承载力的计算(3)箱形截面纯扭构件的抗裂扭矩)箱形截面纯扭构件的抗裂扭矩 0.7crttTfW)2(36)2()3(6whw2whhh2httbhtbbhbW Lanzhou University of Technology第第8章章 受扭构件扭曲截面的承载力的计算受扭构件扭曲截面的承载力的计算Lanzhou University of Technology8.2.2 受扭承载力的计算受扭承载力的计算1、矩形截面钢筋混凝土纯扭构件的受扭承载力计算矩形截面钢筋混凝土纯扭构件的

16、受扭承载力计算(1) 基本假定基本假定混凝土只承受压力,具有螺旋形裂缝的混凝土外壳组成桁架的斜压杆,其倾角为;纵筋和箍筋只承受拉力,分别为桁架的弦杆和腹杆;忽略核心混凝土的受扭作用及钢筋的销栓作用。Lanzhou University of Technology第第8章章 受扭构件扭曲截面的承载力的计算受扭构件扭曲截面的承载力的计算ettqTsT箍筋纵筋裂缝hq = ttetebAcor定义剪力流定义剪力流抗扭承载力抗扭承载力2corTqA剪力流中心线所包围剪力流中心线所包围的面积的面积抗扭承载力抗扭承载力Lanzhou University of Technology第第8章章 受扭构件扭曲

17、截面的承载力的计算受扭构件扭曲截面的承载力的计算TsT箍筋纵筋裂缝ABCDhq = ttetebAcorDhcorhcor cosDBdqP/2qhcorACs hcor cotP/2反映配筋对抗扭承反映配筋对抗扭承载力的贡献,对任载力的贡献,对任意形状的薄壁构件意形状的薄壁构件可导出类似的公式可导出类似的公式12yvstcorf ATAsLanzhou University of Technology第第8章章 受扭构件扭曲截面的承载力的计算受扭构件扭曲截面的承载力的计算(2)矩形截面钢筋混凝土纯扭构件的受扭承载力计算)矩形截面钢筋混凝土纯扭构件的受扭承载力计算 即矩形截面纯扭构件抗扭承载力

18、计算公式如下 10.351.2yvstttcorf ATfWAs以变角空间桁架模型为理论基础,确定有关基本变量,根据大量实测数据回归分折的经验公式:csTTTyvst11tt2=corfAf WAs1 = 0.352 = 1.2Lanzhou University of Technology第第8章章 受扭构件扭曲截面的承载力的计算受扭构件扭曲截面的承载力的计算Lanzhou University of Technologybcor, hcor分别为核心部分短边及长边尺寸; 纵向钢筋与箍筋的配筋强度之比; 1ystlyvstcorf A sf A u式中 fyv抗扭箍筋抗拉强度设计值; Ast

19、1抗扭箍筋的单肢截面面积; s抗扭箍筋的间距; Acor截面核心部分面积,即由箍筋内表面所围成的截面面积; corcorcorAbhLanzhou University of Technology第第8章章 受扭构件扭曲截面的承载力的计算受扭构件扭曲截面的承载力的计算2、矩形截面预应力混凝土纯扭构件的受扭承载力计算矩形截面预应力混凝土纯扭构件的受扭承载力计算1000.351.20.05yvstpttcortf ANTfWAWsA fy纵向钢筋抗拉强度设计值; 根据试验,当0.52.0时,破坏时纵筋和箍筋都能达到屈服。但为了稳妥起见,规范规定0.61.7。当当=1.2左右时,效果最佳左右时,效果

20、最佳。因此设计时通常取=1.01.3。 Ast1对称布置的全部纵向钢筋截面面积; u cor截面核心部分周长。Lanzhou University of Technology第第8章章 受扭构件扭曲截面的承载力的计算受扭构件扭曲截面的承载力的计算3、T T形和形和I I形截面钢筋混凝土纯扭构件的受扭承载力计算形截面钢筋混凝土纯扭构件的受扭承载力计算计算原则: 扭矩由腹板、受拉翼缘和受压翼缘共同承受,并按各部分截面的抗扭塑性抵抗矩分配,注意保证腹板截面的完整性。即:腹板:受压翼缘:受拉翼缘:TwwTttwwtfftwTTw tfftwTTwbfhbhfbfbbfhfhfhLanzhou Univ

21、ersity of Technology第第8章章 受扭构件扭曲截面的承载力的计算受扭构件扭曲截面的承载力的计算4、箱形截面钢筋混凝土纯扭构件的受扭承载力计算箱形截面钢筋混凝土纯扭构件的受扭承载力计算12.50.35 ()1.2wsttyvcorhtATfWfAbshh1.0wwhhttbb,取括号内的比值为箱形截面壁厚影括号内的比值为箱形截面壁厚影响系数,其值不应大于响系数,其值不应大于122(2 )(3)3(2)66hhwthhwhWbbtWhbhbtLanzhou University of Technology第第8章章 受扭构件扭曲截面的承载力的计算受扭构件扭曲截面

22、的承载力的计算5、在轴向压力和扭矩共同作用下矩形截面钢筋混凝土纯扭在轴向压力和扭矩共同作用下矩形截面钢筋混凝土纯扭构件的受扭承载力计算构件的受扭承载力计算10.351.20.07yvstttcortf ANTfWAWsALanzhou University of Technology第第8章章 受扭构件扭曲截面的承载力的计算受扭构件扭曲截面的承载力的计算8.2.3 配筋计算方法配筋计算方法防止少筋破坏:箍筋箍筋tsv,minyv0.28svsvAfbsftt,minyy0.60.85stltltlAffTbhVb ff纵筋纵筋抗扭纵筋按 b h 的全截面计算配筋率。22TVb 时,取1、计算公

23、式的适用范围和构件要求、计算公式的适用范围和构件要求Lanzhou University of Technology第第8章章 受扭构件扭曲截面的承载力的计算受扭构件扭曲截面的承载力的计算防止完全超筋破坏(截面尺寸限制条件截面尺寸限制条件):0.2cctTf WLanzhou University of Technology第第8章章 受扭构件扭曲截面的承载力的计算受扭构件扭曲截面的承载力的计算2、计算步骤、计算步骤(1)矩形截面或箱形截面-设计步骤)0.2cctTf W验算截面尺寸(为避免超筋破坏 :3 . 10 . 1选定110.28stsvtstsvyvAAfAssbsf由设计公式求10

24、.85stltststltlyAfAAbhf由 、确定0.7ttTfW验算是否需要按计算配置抗扭钢筋:Lanzhou University of Technology第第8章章 受扭构件扭曲截面的承载力的计算受扭构件扭曲截面的承载力的计算Ast/3Ast/3Ast/313510d纵筋沿截面均匀布置,否则亦可能出现局部超筋,对设计题可能会出现不安全的结果箍筋带135的弯钩,当采用复合箍时,位于内部的箍筋不应计入受扭箍筋的面积矩形截面或箱形截面矩形截面或箱形截面-构造要求构造要求Lanzhou University of Technology第第8章章 受扭构件扭曲截面的承载力的计算受扭构件扭曲截

25、面的承载力的计算(2)T形和I形截面-设计步骤0.2ctcTW f验算截面尺寸:1.0 1.3选定(前提:按计算配置抗扭钢筋)110.28stsvtstsvyvAAfAssbsf由设计公式求每个矩形:10.85stltststlstlyAfAAbhf由 、确定将截面分成若干个矩形,tftftwwfftttWWWTT TT TTWWW求每个矩形所承担的扭矩:Lanzhou University of Technology第第8章章 受扭构件扭曲截面的承载力的计算受扭构件扭曲截面的承载力的计算T形截面或I形截面-配筋构造配筋构造Lanzhou University of Technology第第8

26、章章 受扭构件扭曲截面的承载力的计算受扭构件扭曲截面的承载力的计算8.3弯剪扭构件的承载力计算弯剪扭构件的承载力计算8.3.1 试验研究的计算模型试验研究的计算模型1、 破坏类型破坏类型 在弯矩、剪力和扭矩共同作用下,钢筋混凝土构件的受力状态极为复杂,构件破坏特征及其承载力与所作用的外部荷载条件和内在因素有关。其中外部荷载条件,通常以扭弯比 (=T/M)和扭剪比(=T/(Vb)表示;所谓内在条件系指构件的截面形状、尺寸、配筋及材料强度等。根据外部条件和内部条件的不同,构件可能出现以下几种破坏形态。 Lanzhou University of Technology第第8章章 受扭构件扭曲截面的承

27、载力的计算受扭构件扭曲截面的承载力的计算VMTV不起控制作用,且T/M较小,配筋适量时斜裂缝首先在弯曲受拉的底部开裂,再发展破坏时,底部受拉纵筋已屈服 1)弯型破坏)弯型破坏 在配筋适当的条件下,扭弯比较小时,裂缝首先在构件弯曲受拉的底面出现,然后向两侧面发展,破坏时底面和两侧面开裂,形成螺旋形扭曲破坏面,与之相交的纵筋及箍筋都达到受拉屈服强度,最后使处于弯曲受压的顶面压碎而破坏。 Lanzhou University of Technology第第8章章 受扭构件扭曲截面的承载力的计算受扭构件扭曲截面的承载力的计算V不起控制作用,T/M较大,且AsAs时由M引起的As的压力不足以抵消T引起的

28、As中的拉力由于As0.175ftWt和和V 0.35ftbh0时,要考虑剪扭的相关性。时,要考虑剪扭的相关性。05 . 015 . 1TbhVWtt0.5 t 1.0Lanzhou University of Technology第第8章章 受扭构件扭曲截面的承载力的计算受扭构件扭曲截面的承载力的计算1)矩形截面剪扭构件承载力计算)矩形截面剪扭构件承载力计算00(1.5) 0.7svttyvAVf bhfhs10.351.2stcortttyvA ATfWfs( 8.30)( 8.31)式中:式中: t 剪扭构件中混凝土受扭承载力降低系数剪扭构件中混凝土受扭承载力降低系数:0tt5 . 01

29、5 . 1TbhVW (8.29)Lanzhou University of Technology第第8章章 受扭构件扭曲截面的承载力的计算受扭构件扭曲截面的承载力的计算当当 t 1.0时,取时,取t1.0。特点:特点:(1)规范变全线段剪扭相关为部分线段相关;)规范变全线段剪扭相关为部分线段相关; (2)承载力降低体现在混凝土的抗剪和抗扭上。)承载力降低体现在混凝土的抗剪和抗扭上。Lanzhou University of Technology第第8章章 受扭构件扭曲截面的承载力的计算受扭构件扭曲截面的承载力的计算若为集中荷载作用下的独立梁,式(若为集中荷载作用下的独立梁,式(8.30)应改

30、为:)应改为:式中,式中,01.51 0.21ttVWTbh(8.33)001.75(1.5)1svttyvAVf bhfhs(8.32)Lanzhou University of Technology第第8章章 受扭构件扭曲截面的承载力的计算受扭构件扭曲截面的承载力的计算2)T形和形和I形剪扭构件承载力计算形剪扭构件承载力计算3)箱形剪扭构件承载力计算)箱形剪扭构件承载力计算一般剪扭构件一般剪扭构件000.7(1.5)svttyvAVf bhfhs1h0.351.2stcortttyvA ATfWfs(8.34)(8.35)h01.51 0.5ttVWTbh(8.36)Lanzhou Uni

31、versity of Technology第第8章章 受扭构件扭曲截面的承载力的计算受扭构件扭曲截面的承载力的计算集中力作用下的独立剪扭构件:集中力作用下的独立剪扭构件:001.75(1.5)1svttyvAVf bhfhs1h0.351.2stcortttyvA ATfWfs ht01.51 0.21tVWTbhLanzhou University of Technology第第8章章 受扭构件扭曲截面的承载力的计算受扭构件扭曲截面的承载力的计算4)压弯剪扭构件剪扭承载力计算)压弯剪扭构件剪扭承载力计算001.751.50.071svttyvAVf bhNfhs(8.37)10.350.07

32、1.2stcortttyvA ANTfWfAs(8.38)01.51 0.21ttVWTbh(8.33)Lanzhou University of Technology第第8章章 受扭构件扭曲截面的承载力的计算受扭构件扭曲截面的承载力的计算(2)矩形截面弯扭构件承载力计算)矩形截面弯扭构件承载力计算不考虑弯扭相关性,分别按纯弯和纯扭构件计算和不考虑弯扭相关性,分别按纯弯和纯扭构件计算和配筋,然后将钢筋面积叠加。配筋,然后将钢筋面积叠加。Lanzhou University of Technology第第8章章 受扭构件扭曲截面的承载力的计算受扭构件扭曲截面的承载力的计算(3)矩形截面弯剪扭构件

33、承载力计算)矩形截面弯剪扭构件承载力计算弯矩弯矩 按纯弯构件计算;按纯弯构件计算;剪力剪力 按剪、扭构件计算;按剪、扭构件计算;扭矩扭矩 验算是否要考虑剪、扭相关性。验算是否要考虑剪、扭相关性。分别计算,然后将钢筋面积叠加。分别计算,然后将钢筋面积叠加。 Lanzhou University of Technology第第8章章 受扭构件扭曲截面的承载力的计算受扭构件扭曲截面的承载力的计算弯矩按纯弯计算;弯矩按纯弯计算;剪力由腹板单独承担;剪力由腹板单独承担;扭矩由腹板和翼缘共同承受。扭矩由腹板和翼缘共同承受。 计算原则计算原则(4) T形和形和I形截面弯剪扭构件承载力计算形截面弯剪扭构件承载

34、力计算截面各部分受力截面各部分受力:翼缘翼缘 纯扭;纯扭; 腹板腹板 剪扭;剪扭;全截面全截面弯剪扭分别配筋再叠加。弯剪扭分别配筋再叠加。Lanzhou University of Technology第第8章章 受扭构件扭曲截面的承载力的计算受扭构件扭曲截面的承载力的计算(5) 箱形截面弯剪扭构件承载力计算箱形截面弯剪扭构件承载力计算 像矩形、像矩形、T形和形和I形截面一样,弯矩按纯弯构件计形截面一样,弯矩按纯弯构件计 算剪力和扭矩按剪扭构件计算。算剪力和扭矩按剪扭构件计算。Lanzhou University of Technology第第8章章 受扭构件扭曲截面的承载力的计算受扭构件扭曲

35、截面的承载力的计算8.3.2 弯剪扭构件的承载力计算的适用条件及计算步骤弯剪扭构件的承载力计算的适用条件及计算步骤1、 适用条件适用条件(1)截面限制条件)截面限制条件为了避免超筋破坏,构件截面尺寸应满足下式要求: c00.250.8ctVTfbhWcc0t0.20.8VTfbhWLanzhou University of Technology第第8章章 受扭构件扭曲截面的承载力的计算受扭构件扭曲截面的承载力的计算防止少筋破坏:防止少筋破坏:受剪及受扭箍筋受剪及受扭箍筋,min0.28tsvsvyvff,min,min0.6stltstlyAfTbhVb f受扭纵筋受扭纵筋2/,2/ VbTV

36、bT取取时时当当 纵筋的配筋率应不小于受弯时的最小配筋率和受纵筋的配筋率应不小于受弯时的最小配筋率和受扭时最小配筋率之和。扭时最小配筋率之和。(2)最小配筋率和构造要求)最小配筋率和构造要求Lanzhou University of Technology第第8章章 受扭构件扭曲截面的承载力的计算受扭构件扭曲截面的承载力的计算当 T 0.7ft Wttt07 . 0fWTbhV当(剪扭) 可仅按构造配纵筋和箍筋。可仅按构造配纵筋和箍筋。(纯扭) 构造要求构造要求受扭箍筋应采受扭箍筋应采用封闭式箍筋用封闭式箍筋,做法见右图,做法见右图。1 3 5受扭钢筋应受扭钢筋应对称对称设置于截面周边设置于截面

37、周边,角点角点处应有处应有纵纵筋筋。Lanzhou University of Technology第第8章章 受扭构件扭曲截面的承载力的计算受扭构件扭曲截面的承载力的计算(3)简化计算的条件)简化计算的条件 1)不进行抗剪计算的条件不进行抗剪计算的条件:一般构件00.35tVf bh受集中荷载作用(或以集中荷载为主)的矩形截面独立构件 00.8751tVf bh 2)不进行抗扭计算的条件不进行抗扭计算的条件: ttWfT175. 0Lanzhou University of Technology第第8章章 受扭构件扭曲截面的承载力的计算受扭构件扭曲截面的承载力的计算2、 截面设计的主要步骤截

38、面设计的主要步骤u 验算截面尺寸;u 验算构造配筋条件;u 确定计算方法,即是否可简化计算;u 根据M值计算受弯纵筋;u 根据V和T计算箍筋和抗扭纵筋;u 验算最小配筋率并使各种配筋符合规范 构造要求。 Lanzhou University of Technology第第8章章 受扭构件扭曲截面的承载力的计算受扭构件扭曲截面的承载力的计算(1)矩形截面或箱形截面为例)矩形截面或箱形截面为例-步骤一:扭剪钢筋步骤一:扭剪钢筋00.250.8cctVTfbhW验算截面尺寸:) 1(2 . 015 . 1( ,5 . 015 . 100TbhVWTbhVWtttt计算:分别按照扭、剪公式计算相应配筋

39、Lanzhou University of Technology第第8章章 受扭构件扭曲截面的承载力的计算受扭构件扭曲截面的承载力的计算(2)矩形截面或箱形截面为例)矩形截面或箱形截面为例-步骤二:受弯钢筋步骤二:受弯钢筋按照单筋矩形截面受弯构件的正截面承载力计算公式计算受弯钢筋(纵筋)(3)矩形截面或箱形截面为例)矩形截面或箱形截面为例-步骤三:截面配筋步骤三:截面配筋Astl/3Astl/3Astl/3+AsmAsv1+Ast1(抗剪箍筋+抗扭箍筋)Lanzhou University of Technology第第8章章 受扭构件扭曲截面的承载力的计算受扭构件扭曲截面的承载力的计算8.4受扭构件的构造要求受扭构件的构造要求8.4.1 箍筋的构造要求箍筋的构造要求8.4.2 纵向钢筋的构造要求纵向钢筋的构造要求Lanzhou University of Technology第第8章章 受扭构件扭曲截面的承载力的计算受扭构件扭曲截面的承载力的计算【例题】【例题】某钢筋混凝土连续梁受均布荷载作用,截面尺寸为bh=300mm600mm,asas35mm,混凝土保护层厚度为25mm;在支座处承受的内力: M110kNm,V103.8kN,T26.8kNm。采用的混凝土强度等级为C25,纵向钢筋为HRB335级,箍筋为热轧HPB300级钢筋。试确定该截面配筋。【解

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