钢筋混凝土受扭构件StrengthofReinforced

钢筋混凝土受扭构件StrengthofReinforcedConcreteMembersinTorsion第6章钢筋混凝土受扭构件钢筋混凝土受扭构件的形式纯扭剪扭弯扭弯剪扭压弯剪扭按弹性理论，当主拉应力stp=tmax=ft时6.1.3矩形截面钢筋混凝土纯扭构件的承载力计算⑴素混凝土纯扭构件承载力计算第6章钢筋混凝土受扭构件开裂扭矩：Tcr,e按塑性理论，对理想弹塑性材料，截面上某一点达到强度时并不立即破坏，而是保持极限应力继续变形，扭矩仍可继续增加，直到截面上各点应力均达到极限强度，才达到极限承载力。此时截面上的剪应力分布如图所示分为四个区，取极限剪应力为ft，分别计算各区合力及其对截面形心的力偶之和，可求得塑性总极限扭矩为第6章钢筋混凝土受扭构件截面受扭塑性抵抗矩◆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。◆

达到开裂极限状态时截面的应力分布介于弹性和理想弹塑性之间，因此开裂扭矩也是介于Tcr,e和Tcr,p之间。◆

为简便实用，可按塑性应力分布计算，并引入修正降低系数以考虑应力非完全塑性分布的影响。◆

根据实验结果，修正系数在0.87~0.97之间，《规范》为偏于安全起见，取0.7。于是，开裂扭矩的计算公式为第6章钢筋混凝土受扭构件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)钢筋混凝土纯扭构件试验开裂后的受力性能■由前述主拉应力方向可见，受扭构件最有效的配筋应形式是沿主拉应力迹线成螺旋形布置。■但螺旋形配筋施工复杂，且不能适应变号扭矩的作用。■实际受扭构件的配筋是采用箍筋与抗扭纵筋形成的空间配筋方式。第6章钢筋混凝土受扭构件（1）适筋破坏当箍筋和纵筋数量配置适当时，在受压区混凝土被压坏前，与临界斜裂面相交的钢筋都能达到屈服，这种破坏具有一定的延性，与适筋梁的情况类似。设计中应当使受扭构件设计成适筋构件。由于配置钢筋数量的不同，受扭构件的破坏形态可分为：适筋破坏、少筋破坏和超筋破坏（2）少筋破坏当配筋数量过少时，一旦开裂，钢筋就会被拉断，导致构件立即破坏，为脆性破坏特征，与受弯构件少筋破坏类似。设计中应适当配置构造钢筋，防止出现少筋破坏。（3）超筋破坏当箍筋和纵筋配置都过多时，在钢筋屈服前混凝土就先被压碎了，为受压脆性破坏，与受弯构件超筋破坏类似。超筋破坏又可细分为部分超筋和完全超筋。部分超筋是指纵筋或箍筋中的一种配置过多而没有屈服;而完全超筋是指纵筋和箍筋都没有屈服。超筋破坏时钢筋没有被充分利用，是一种浪费，破坏时的延性也比较差，设计中应避免。配筋强度比z

由于受扭钢筋由箍筋和受扭纵筋两部分钢筋组成，其受扭性能及其极限承载力不仅与配筋量有关，还与两部分钢筋的配筋强度比z有关。第6章钢筋混凝土受扭构件式中Astl——对称布置在截面中的全部抗扭纵筋的截面面积；Ast1——抗扭箍筋的单肢截面面积；fy——抗扭纵筋的抗拉强度设计值；fyv——箍筋的抗拉强度设计值；s——箍筋的间距；ucor——截面核芯部分的周长，ucor＝2（bcor＋hcor）试验结果还表明，当ζ＝1.2时，纵筋与箍筋的用量为最佳比例情况，即在构件破坏之前，这两种钢筋将基本上同时达到其抗扭屈服强度。通常情况下，当ζ在0.5～2.0范围内时，纵筋和箍筋一般能较好地发挥其抗扭作用。但为了慎重起见，《规范》规定ζ应满足以下条件：0.6≤ζ≤1.7（9-5）第6章钢筋混凝土受扭构件◆通过试验结果表明：构件抗扭承载力由混凝土的抗扭承载力和箍筋和纵筋的承载力组成。第6章钢筋混凝土受扭构件矩形截面钢筋混凝土纯扭构件承载力计算剪扭构件承载力设计方法矩形截面剪扭构件的受力特征TV扭矩和剪力产生的剪应力总会在构件的一个侧面上叠加，因此承载力总是小于剪力和扭矩单独作用的承载力。第6章钢筋混凝土受扭构件对于一般剪扭构件：按照叠加原则计算箍筋总用量第6章钢筋混凝土受扭构件抗扭箍筋：抗剪箍筋：βt为剪扭构件的混凝土强度降低系数0.5≤βt≤1.0抗扭纵筋：弯扭构件承载力设计方法矩形截面弯扭构件的受力特征TM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。第6章钢筋混凝土受扭构件正截面受弯承载力计算得到纵筋As和A's抗弯纵筋：抗扭纵筋：抗扭箍筋：AsA'sAstl

/3Astl

/3Astl

/3+=A's+Astl

/3As+

Astl

/3Astl

/3弯剪扭构件承载力设计方法第6章钢筋混凝土受扭构件抗扭箍筋：抗扭纵筋：抗剪箍筋：受弯纵筋As和A's纵筋叠加：As*=As+Ast/3箍筋叠加对于在轴向压力、弯矩、剪力和扭矩共同作用下的钢筋混凝土矩形截面框架柱，其配筋计算方法与弯剪扭构件相同，即◆按轴压力和弯矩进行正截面承载力计算确定纵筋As和A's；◆按剪扭承载力按下式计算确定配筋，然后再将钢筋叠加。第6章钢筋混凝土受扭构件压弯剪扭构件承载力设计方法为避免配筋过多产生完全超筋破坏，剪扭构件的截面应满足，6.2.5适用条件及构造要求：第6章钢筋混凝土受扭构件为避免部分超筋破坏，截面应满足0.6≤ζ≤1.7。对于弯剪扭构件，为防止少筋破坏★按面积计算的箍筋配筋率★纵向钢筋的配筋率第6章钢筋混凝土受扭构件2、当剪力V≤0.35ftbh0或V≤ftbh0时，可忽略掉剪力的影响，仅按受弯构件正截面受弯和受