钢筋混凝土结构设计之五受扭构件承载力计算

电子教案

适用专业：土木工程（路桥方向）

湖南科技大学土木工程学院路桥系舒小娟钢筋混凝土结构设计第五章受扭构件承载力计算纯扭构件破坏特征矩形截面纯扭构件承载力弯、剪、扭构件承载力计算抗扭承载力公式的应用钢筋混凝土结构设计5.1纯扭构件破坏特征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5.1.1纯扭构件破坏特征受压区

Tmax裂缝

1

1

2

2T(

T)T(

T)5.1.1纯扭构件破坏特征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，有不同的破坏形态T(

T)T(

T)5.1.1纯扭构件的破坏特征钢筋混凝土梁破坏形态少筋破坏：裂后钢筋应力激增，构件破坏适筋破坏：裂后钢筋应力增加，继续开裂，钢筋屈服，混凝土压碎，构件破坏超筋破坏：裂后钢筋应力增加，继续开裂，混凝土压碎，构件破坏，钢筋未屈服部分超筋破坏：裂后钢筋应力增加，继续开裂，混凝土压碎，构件破坏，纵筋或箍筋未屈服设计时应避免出现5.1.2纯扭构件的开裂扭矩d2d1F2F2F1F1bhb/2b/2弹性材料理想弹塑性材料矩形截面的抗扭塑性抵抗矩，亦可用砂堆比拟导出混凝土材料并非理想弹塑性材料，故可取1.矩形截面纯扭构件5.坊1.负2弃纯扭遥构件壮的开争裂扭饮矩bf’bhhf’1’3’2’132

用1‘2’3‘填补123简化随成三甜棱柱对T形I形截盛面的阀受扭亦构件贼，可蒸分成生若干等个矩荒形求Tcri。再绍求和鸡

Tcri。划分弦矩形衬的原体则：谊使W础t最傅大。新以琴T形乖截面糖为例同理试验俯表明园，挑济出部重分不唐应超胳过翼颤缘厚油度的欠3倍2.民T少形、营I恭形截生面纯屠扭构鸽件5.象1.玩2冈纯扭啊构件瓦的开傍裂扭累矩砂堆社体积联=决相奔应实朽心砂运堆体楼积作–冈将空鞋心部仰分看作铲是实制心而湖得的望砂堆馋体积得出Wt3.拨闭富口薄荡壁截垫面对于盲箱形唤截面狼，计已算方嗽法采芒用外医矩形绑Wt-贱内空逆心矩稼形Wthbt1

t2

5.红2虹矩形颗截面查纯扭非构件就承载多力TuF4+F4

=Ast4

stF3+F3

=Ast3

stF2+F2

=Ast2

stF1+F1

=Ast1

sts

T箍筋纵筋裂缝

（1掌）箱铸形截虎面：会忽略摘核心弯区混文凝土税的作吩用（2完）变件角度浴空间侦桁架摄模型（3皱）混汉凝土他开裂添后不杯承受独拉力（4呀）忽界略混搏凝土滩斜杆掩的抗梁剪作播用（5般）忽蜂略纵寨筋和录箍筋孝的销倚栓作表用5.点2.净1哨计耕算基歼本假饭定承载阁力计斗算分惹析—剪业力流疮概念hq=

TtetebAcor定义个剪力筒流抗扭承载力剪力哨流中宾心线贿所包采围的生面积抗扭套承载拍力TuF4+F4

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sts

T箍筋纵筋裂缝

承载球力计暂算分荡析——温纵筋咱拉力惊分析纵筋堡的拉霉力：对隔洋离体AB公CDhcorhcorcos

NdBDF2

dqF1

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Nsthcorctg

含一完整斜裂缝的隔离体TuF4+F4

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T箍筋纵筋裂缝

hq=

TtetebAcor相应惨其它懒三个塞面的逃隔离抓体类渣似分颈析承载菊力计桶算分毛析纵筋偏的拉诸力如果先配筋腐适中藏，纵裂筋可圈以屈干服TuF4+F4

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T箍筋纵筋裂缝

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承载播力计颜算分辩析——攀箍筋护拉力窃分析hq=

TtetebAcorTuF4+F4

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T箍筋纵筋裂缝

ABCDhco酱rhco宝rco哪s

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对斜捉裂缝市下半纷部分树的隔捐离体AB仙C，隔离另体竖胁向外烫力合羞力为剂0，罪即箍厌筋合丸力等该于侧农边剪酱力流家合力潜。取斜裳裂缝喝的下僚半部里分作励为隔调离体如果瓜配筋互适中忆，箍珠筋亦咳可以撕屈服承载惜力计劫算分器析纵筋愚与箍绣筋的宿配筋衔强度粥比hq=

TtetebAcorTuF4+F4

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T箍筋纵筋裂缝

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Nsthcorctg

纵筋码与箍链筋配甲筋强业度比消去q承载劳力计堂算分称析抗扭熔承载叨力的钥计算僻公式反映王配筋朝对抗际扭承良载力俭的贡刮献，锋对任跟意形运状的校薄壁遵构件怀可导遍出类核似的赚公式消去

hcorhcorcos

NdBDF2

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Nsthcorctg

5.符2.验3生《公样路桥也规》尝矩形南截面团纯扭俩构件奖承载肤力计近算考虑慕混凝瞧土和横钢筋悉的共可同贡努献，抽经回盆归分哗析得哥出实壶用计业算公忧式为保奇证纵哲、箍遣筋均评能屈舌服，迅建议鲁取0饰.6桶~1毕.7枣，当

>1唐.7才时病，取

=1稼.7悟，常士用值怪的区毛间为至1.另0~雁1.校2箍筋色内皮傍所包舟围的脖面积换，取两截面图尺寸窗减去酿保护宰层厚律度算启得最小嘉抗扭碧钢筋慰配筋详率上限善值—图—防郊止超弊筋破毅坏下限跟值—驻—按羽构造射配抗绞扭钢船筋5.摄3摆弯、培剪、窜扭构丘件承刊载力蹲计算内在铺因素扬：配萍筋、到材料衡，结培构尺伐寸等递。5.兴3.龙1其弯剪店扭构撑件破队坏类惜型11对称黎配筋呼截面洲弯-景扭相朋关曲桌线外部示荷载电条件播：扭丙弯比师和扭驰剪比1.对称迁配筋敲下，状扭矩沫与弯购矩的拨拉应片力叠品加，煤使抗应扭承逗载力脱降低邮。2.非对眯称配虽筋下临，抗逮扭由释配筋浇少的幼一侧且控制敢，而阶弯矩怜将在顶该侧突产生妄压应除力，萌抵消崖一部姻分扭归矩产蚕生的惰拉应冰力，瓦故抗沿扭能贸力有缺所提锯高。影响慈因素5.辞3.参1古弯剪葵扭构苗件破扒坏类旬型VMT斜裂抚缝首笋先在步弯曲庙受拉苗的底释部开小裂，请再发艘展破坏烘时，续底部厅受拉颠纵筋灰已屈亿服1.末弯约型（仍受压资区在您构件亏的顶遭面）扭弯胖比较观小，屯弯矩横起主挂导作匪用。破坏抄类型5.艳3.班1派弯剪城扭构勒件破丹坏类响型破坏补类型VMTV不起踪蝶控制味作用胞，T/M较大惰，且As’<As时由M列引起专的A难s’魂的压编力不致足以跑抵消量T引拔起的归As独’中烂的拉尤力由于刘As宪’<屯As造，缓As波’养先受吃拉屈贡服，念之后泽构件玩破坏2.例扭歪型（锈受压状区在继构件计的底筹面）5.惕3.终1过弯剪送扭构见件破燃坏类虽型破坏妹类型3.丑弯谢扭型陡（受剃压区缓在构阵件的蓬一个民侧面刻）VMTM不起境控制笑作用V、狮T的异共同淹工作队使得车一侧扰混凝垃土剪庸应力主增大购，一顿侧混伞凝土隙应力孤减小剪应怪力大嫁的一太侧先拣受拉脾开裂筑，最岗后破崖坏，戚T难很小铺时，礼仅发祝生剪双切破蜜坏5.并3.返2聋弯、斧剪、急扭构倒件承顶载力填计算尝公式ht1bt2薄壁虽箱梁料有效生壁厚验折减殊系数淘。简化辈计算查方法举：先按贫弯矩她、剪吼力和肤扭矩惨单独惨作用刷进行锋配筋溉计算粗，然石后再谦把各口种相帆应钢币筋叠狭加进康行截亮面设杜计。考虑厦剪扭亭组合侵的计蹲算公惯式抗扭奴承载猎力5.嫩3.组2峰弯、画剪、老扭构鄙件承妨载力矛计算莲公式ht1bft2截面坏腹板壮抗剪滋宽度考虑测剪扭显组合绒的计馋算公纪式抗剪乐承载漏力5.享3.隔2柜弯、心剪、晴扭构发件承笛载力涌计算恶公式适用叙条件最小配箍率下限值——按构造配抗扭钢筋上限值——防止超筋破坏:最小纵筋率5.查4沙抗扭峡承载孤力计蚀算公知式应详用5.拒3.卡1李基搞于承采载力梨的截卷面设捏计2.导抗岂弯纵搬筋设惕计：狗按正奸截面咽受弯松要求漫As卵11.验算截面最小尺寸要求：3.约计择算抗晕剪钢经筋：（2称）林按公衰式5击-2丘2进烈行抗扑剪箍夸筋计丈算4.殿计作算抗徐扭腹桌筋及今纵筋雅：选搏择一健合适愧的配孤筋强周度比母进行痕计算洲。（1郊）樱计算止受扭怒承载洽力降池低系壤数5.迟4.走1基于陕承载灰力的遇截面笔设计*读对于屯T形谅截面象或I晌形截真面抗谈扭钢本筋设减计，矿要考洲虑各善矩形立的抗民扭分畅担量符。按滑受扭地塑性雨抵抗勤矩蜡大小浙进行摩分配抵。将截轮面分翅成若抹干个矛矩形5.猫叠往加计检算总荣的箍氧筋量继和纵剂筋量呀。5.区4.任2构造来要求矩形节截面唐或箱粒形截易面-推--瞒-构宝造要臣求Ast//3Ast//3Ast//3135º10d纵筋昏沿截柔面均率匀布屿置，栗否则顽亦可拥能出薪现局必部超劫筋，朋对设诞计题枪可能吗会出傲现不算安全机的结跟果箍筋闪带1乖35°的弯侦钩，永当采疮用复愈合箍穷时，疾位于煮内部蠢的箍协筋不肆应计建入受帐扭箍吸筋的