受扭構(gòu)件扭曲截面受力性能與設計

1、n 結(jié)構(gòu)工程中扭轉(zhuǎn)的分類結(jié)構(gòu)工程中扭轉(zhuǎn)的分類 n 平衡扭矩平衡扭矩 (equilibrium torsion) n 協(xié)調(diào)扭矩協(xié)調(diào)扭矩 (compatibility torsion) T=He H e H 平衡扭矩平衡扭矩協(xié)調(diào)扭矩協(xié)調(diào)扭矩 p 試驗研究分析試驗研究分析建立受扭計算模型建立受扭計算模型 p 開裂扭矩的計算開裂扭矩的計算 p 純扭構(gòu)件的受扭承載力純扭構(gòu)件的受扭承載力 n 素混凝土素混凝土純扭構(gòu)件的受扭性能純扭構(gòu)件的受扭性能 8.2.1試驗研究分析 T T 45o A B C D A B C D n 截面上的應力分布截面上的應力分布 n 三面開裂，一面受壓的空間扭曲破壞面三面開裂，一面

2、受壓的空間扭曲破壞面 截面上的應力分布截面上的應力分布空間扭曲破壞面空間扭曲破壞面 8.2.1 試驗研究分析 n素混凝土純扭構(gòu)件的受扭性能素混凝土純扭構(gòu)件的受扭性能 構(gòu)件長邊中點首先出現(xiàn)沿構(gòu)件長邊中點首先出現(xiàn)沿45度方向的斜裂縫度方向的斜裂縫 延伸至頂面和底面延伸至頂面和底面 形成三面開裂、一面受壓的空間斜曲面形成三面開裂、一面受壓的空間斜曲面 受壓壓面混凝土壓壞受壓壓面混凝土壓壞 扭斷破壞扭斷破壞 n 鋼筋混凝土鋼筋混凝土純扭構(gòu)件的受扭性能純扭構(gòu)件的受扭性能 n 受扭鋼筋受扭鋼筋 n 受扭縱筋受扭縱筋 n 受扭箍筋受扭箍筋 n 破壞形態(tài)破壞形態(tài) n 少筋受扭破壞少筋受扭破壞 n 當受扭箍筋與

3、縱筋或其中之一當受扭箍筋與縱筋或其中之一配置過少時，配置過少時，混凝土一開混凝土一開 裂，受扭鋼筋應力立即達到屈服強度，其破壞與素混凝土裂，受扭鋼筋應力立即達到屈服強度，其破壞與素混凝土 構(gòu)件破壞相似，呈脆性破壞，稱為構(gòu)件破壞相似，呈脆性破壞，稱為少筋受扭破壞。少筋受扭破壞。 n 適筋受扭破壞適筋受扭破壞 n 當箍筋與縱筋配筋量當箍筋與縱筋配筋量適當時，適當時，主裂縫中的縱筋和箍筋應主裂縫中的縱筋和箍筋應 力力先達到屈服強度，先達到屈服強度，主裂縫迅速開展，使斜曲裂面的受壓主裂縫迅速開展，使斜曲裂面的受壓 區(qū)區(qū)混凝土被壓碎混凝土被壓碎 而破壞，稱為而破壞，稱為適筋受扭破壞適筋受扭破壞 。 8.

4、2.1試驗研究分析 8.2.1 試驗研究分析 n部分超筋受扭破壞部分超筋受扭破壞 當箍筋和縱筋中當箍筋和縱筋中一種配置合適，另一種配置過多，一種配置合適，另一種配置過多，稱為稱為 部分超筋受扭破壞。破壞時部分超筋受扭破壞。破壞時一種鋼筋未屈服，而另一種鋼一種鋼筋未屈服，而另一種鋼 筋早已屈服，筋早已屈服，構(gòu)件因混凝土被壓壞而破壞構(gòu)件因混凝土被壓壞而破壞。 完全超筋受扭破壞完全超筋受扭破壞 n 當兩種鋼筋當兩種鋼筋均過量時，均過量時，破壞時兩種鋼筋破壞時兩種鋼筋均未屈服，均未屈服，混混 凝土被壓碎，為脆性破壞，稱為超筋受扭破壞。凝土被壓碎，為脆性破壞，稱為超筋受扭破壞。 n 鋼筋混凝土鋼筋混凝土

5、純扭構(gòu)件的受扭性能純扭構(gòu)件的受扭性能 n 適筋受扭的破壞過程的特點適筋受扭的破壞過程的特點 n 斜裂縫角不等于斜裂縫角不等于45度度 n 受扭鋼筋均能屈服受扭鋼筋均能屈服 n 有臨界斜裂縫有臨界斜裂縫 n 鋼筋先屈服，混凝土后壓壞鋼筋先屈服，混凝土后壓壞 n 屬于塑性破壞屬于塑性破壞 fy fyfyv fyv 臨界斜裂縫臨界斜裂縫 縱筋與縱筋與箍筋箍筋均能夠達到屈服均能夠達到屈服 鋼筋混凝土受扭構(gòu)件的裂縫鋼筋混凝土受扭構(gòu)件的裂縫 8.2.1試驗研究分析 8.2.2 純扭構(gòu)件的開裂扭矩 h b n 矩形截面矩形截面純扭構(gòu)件純扭構(gòu)件 n 開裂扭矩的計算開裂扭矩的計算 n 開裂時混凝土的拉應變很小，

6、因此，鋼筋的應力也很小，對開裂時混凝土的拉應變很小，因此，鋼筋的應力也很小，對 提高開裂荷載作用不大，在進行開裂扭矩計算時可忽略鋼筋的提高開裂荷載作用不大，在進行開裂扭矩計算時可忽略鋼筋的 影響。影響。 n 開裂前截面剪應力的分布開裂前截面剪應力的分布 45omax 45o 45o h-b b b/2b/2 截面剪應力分布簡化模式截面剪應力分布簡化模式 8.2.2 純扭構(gòu)件的開裂扭矩 n 矩形截面純扭構(gòu)件矩形截面純扭構(gòu)件 n 開裂扭矩開裂扭矩Tcr的計算的計算 8.2.2 純扭構(gòu)件的開裂扭矩 h-b b b/2b/2 121 2 22 322 bb bhb 2 24 bb hb 2 max 1

7、2 24 242 232 121 2 22 322 cr bbbb Thb bb bhb 2 12 4 2 232 bb 2 max 3 6 cr b Thb maxtpt f構(gòu)件開裂時, crtt TfW 2 3 6 t b Whb截面受扭塑性抵抗矩 n 矩形截面純扭構(gòu)件矩形截面純扭構(gòu)件 n 規(guī)范規(guī)范中開裂扭矩中開裂扭矩Tcr的取值的取值 0.7 crtt TfW 其中系數(shù)其中系數(shù)0.70.7綜合反映了混凝土塑性發(fā)揮的程度和雙軸應力下混凝土綜合反映了混凝土塑性發(fā)揮的程度和雙軸應力下混凝土 強度降低的影響。強度降低的影響。 n 修正系數(shù)取值的幾個原因修正系數(shù)取值的幾個原因 p 混凝土并非理想塑

8、性；混凝土并非理想塑性； p 在拉壓復合應力作用下，混凝土的抗拉強度低于單向受拉時的在拉壓復合應力作用下，混凝土的抗拉強度低于單向受拉時的 抗拉強度；抗拉強度； p 對于素混凝土，取值對于素混凝土，取值0.870.97； p 對于鋼筋混凝土，取值對于鋼筋混凝土，取值0.861.06。 8.2.2 純扭構(gòu)件的開裂扭矩 h b hf bf h b hf bf hf n T形和形和I形形截面截面純扭構(gòu)件純扭構(gòu)件 n 為簡化計算，可將為簡化計算，可將T形和形和I形截面分成若干個矩形截面形截面分成若干個矩形截面 n 整截面的整截面的Wt為各分塊矩形為各分塊矩形Wt之和：之和： n 分塊原則是：首先滿足較

9、寬矩形部分的完整性分塊原則是：首先滿足較寬矩形部分的完整性 n Wt的計算方法的計算方法 tw W tf W tf W 2 2 3 6 3 6 f tfff f f h Wbh h bh 2 2 f tff h Wbb 2 2 f tff h Wbb 2 3 6 tw b Whb 8.2.2 純扭構(gòu)件的開裂扭矩 tt wt ft f WWWW 8.2.2 純扭構(gòu)件的開裂扭矩 8.2.2 純扭構(gòu)件的開裂扭矩 22 hwh thhwhw (2) (3)3(2) 66 btb Whbhbt c rtt 0.7Tf W 2 t (3) 6 b Whb tt wt ft f WWWW 2 tw (3)

10、6 b Whb 2 f t ff () 2 h Wbb 2 f t ff () 2 h Wbb 22 hwh thhwhw (2) (3)3(2) 66 btb Whbhbt n 純扭構(gòu)件力學模型的發(fā)展純扭構(gòu)件力學模型的發(fā)展 n 1929年，德國人年，德國人Rausch. E在其博士論文在其博士論文 “Design of Reinforced Concrete in Torsion” 中首先提出了中首先提出了空間桁架模型?？臻g桁架模型。 n 1945年，瑞典人年，瑞典人H.Nylander提出了視混凝土為理想塑性材提出了視混凝土為理想塑性材 料的料的塑性理論計算方法塑性理論計算方法。 n 19

11、58年，前蘇聯(lián)人提出了年，前蘇聯(lián)人提出了扭面平衡法。扭面平衡法。 n 1968年，年，Lampert, P. 與與 Thurlimann, B.在論文在論文 “Torsion Tests on Reinforced Concrete Beams”中提出了中提出了變角空間桁架模型。變角空間桁架模型。 8.2.3 純扭構(gòu)件的受扭承載力 n 空間桁架模型與變角空間桁架模型空間桁架模型與變角空間桁架模型 n 鋼筋混凝土實心構(gòu)件與空心構(gòu)件極限扭矩基本相同，因而鋼筋混凝土實心構(gòu)件與空心構(gòu)件極限扭矩基本相同，因而 可簡化為箱形截面?？珊喕癁橄湫谓孛?。 n 空間桁架模型認為混凝土沿空間桁架模型認為混凝土沿45

12、0的斜桿，變角空間桁架模的斜桿，變角空間桁架模 型認為此角是變化的。型認為此角是變化的。 8.2.3 純扭構(gòu)件的受扭承載力 n 變角空間桁架模型變角空間桁架模型 s s bcor hcor hcorbcor TV bV h 8.2.3 純扭構(gòu)件的受扭承載力 hcor /tan cor h Vh Ch 1 1 sin tan sin tan stcor hhyv stcor bbyv Ah VCf s Ab VCf s 2 4 tan hb stly VV FA f 11 2 tantan tan stcorstcor yvyv stly AhAb ff ss A f 1 2 2 tan yv

13、st corcor f A hb s Ch Vh Vb Cb n 變角空間桁架模型變角空間桁架模型 8.2.3 純扭構(gòu)件的受扭承載力 stly A f 1 2 2 tan yv st corcor f A hb s 12 1 tan styvcor stly Af u A f s 1 2 yvstcor u f A A T s 11 tantan stcorstcor yvcoryvcor AhAb Tf bf h ss 1 2 tan cst yv or A s A Tf 11 / / stlystly styvcorstyv cor uA f sA f Af uAfs hcorbcor T

14、V bV h 1 1 sin tan sin tan stcor hhyv stcor bbyv Ah VCf s Ab VCf s 截面核心區(qū)截面核心區(qū) 部分的周長部分的周長 受扭縱筋與受扭箍筋的配受扭縱筋與受扭箍筋的配 筋強度比筋強度比 構(gòu)件受扭承載力構(gòu)件受扭承載力 核心區(qū)的面積核心區(qū)的面積 8.2.3 純扭構(gòu)件的受扭承載力 cor st1yv u 2A s Af T yvst1 ucor 2 f A TA s ystcoryst yvst1yvst1cor / / ll f Auf A s f Asf A u n 矩形截面純扭構(gòu)件的受扭承載力矩形截面純扭構(gòu)件的受扭承載力 n 變角空間桁架

15、模型與試驗結(jié)果存在差異變角空間桁架模型與試驗結(jié)果存在差異; n混凝土規(guī)范混凝土規(guī)范參考了桁架模型，并認為受扭承載力參考了桁架模型，并認為受扭承載力Tu由由 混凝土的抗扭作用混凝土的抗扭作用Tc與抗扭鋼筋的作用與抗扭鋼筋的作用Ts共同組成。共同組成。 8.2.3 純扭構(gòu)件的受扭承載力 suc TTT1ctt TfW 1 2 yvst scor f A TA s 1 1 2 yvst ttcoru f A AT s fW 1 1 2 yvst u cor tttt f A T A fWfWs 2 1.2 n 矩形截面純扭構(gòu)件的受扭承載力矩形截面純扭構(gòu)件的受扭承載力 8.2.3 純扭構(gòu)件的受扭承載力

16、 n系數(shù)可由試驗實測系數(shù)可由試驗實測 數(shù)據(jù)確定數(shù)據(jù)確定; n 考慮到設計應用上的考慮到設計應用上的 方便方便規(guī)范規(guī)范采用一根采用一根 略為偏低的直線表達式。略為偏低的直線表達式。 1 0.35 0.51.01.52.02.53.0 0.5 1.0 1.5 2.0 2.5 0 u tt T fW 1yvsv cor tt f A A fWs n設計時取設計時取 較為合理。較為合理。1.2 n 矩形截面純扭構(gòu)件的受扭承載力矩形截面純扭構(gòu)件的受扭承載力 8.2.3 純扭構(gòu)件的受扭承載力 n承載力設計表達式：承載力設計表達式： 1 1 0.351.2 yvst uttcor f A TfWA s n為

17、保證受扭縱筋與箍筋都能達到屈服，為保證受扭縱筋與箍筋都能達到屈服，混凝土規(guī)范混凝土規(guī)范規(guī)規(guī) 定定 0.61.7 n T形和形和I形截面純扭構(gòu)件的扭矩分配形截面純扭構(gòu)件的扭矩分配 ; tftf tw wff ttt WW W TTTTTT WWW n總扭矩按照各單塊矩形截面受扭塑性抵抗矩的比例分配給各總扭矩按照各單塊矩形截面受扭塑性抵抗矩的比例分配給各 矩形塊。矩形塊。 對每一矩形塊，按純扭公式計算（對每一矩形塊，按純扭公式計算（解決問題的思路解決問題的思路） 8.2.3 純扭構(gòu)件的受扭承載力 stl uhttyvcor 0.351.2 A TTf WfA s n 工程中純扭構(gòu)件很少，大多為復合

18、受扭工程中純扭構(gòu)件很少，大多為復合受扭 n 壓、彎、剪、扭之間相互影響的性質(zhì)稱為相關性壓、彎、剪、扭之間相互影響的性質(zhì)稱為相關性 n 規(guī)范規(guī)范采用采用部分相關、部分疊加部分相關、部分疊加的計算方法的計算方法 p 壓彎剪扭的相關性壓彎剪扭的相關性 p 復合受扭的受力性能復合受扭的受力性能 p 復合受扭的計算方法復合受扭的計算方法 n 剪扭承載力相關關系剪扭承載力相關關系 8.3.1 剪扭構(gòu)件承載力計算 22 1 cc coco VT VT 0.81.0 0 0.35 cc ttco TT fWT 0.2 0.4 0.6 0.8 1.0 0 0.7 cc tco VV f bhV

19、 n剪力的存在使剪力的存在使 混凝土的抗扭承載混凝土的抗扭承載 力降低；力降低； n 扭矩的存在使扭矩的存在使 混凝土的抗剪承載混凝土的抗剪承載 力降低；力降低； n 混凝土剪扭相混凝土剪扭相 關 關 系 大 致 符 合關 關 系 大 致 符 合 1/4圓的規(guī)律。圓的規(guī)律。 混凝土剪扭承載力相關關系混凝土剪扭承載力相關關系 8.3.1 剪扭構(gòu)件承載力計算 n 矩形截面剪扭承載力計算矩形截面剪扭承載力計算 A 0 0.51.0 0.35 c t c ttco TT fWT 0.5 1.0 0 0.7 cc co VV fbhV 1.5 1.5n規(guī)范規(guī)范對于對于 剪扭相關性的簡剪扭相關性的簡 化處

20、理；化處理； n 設設=Vc/Vco為為 混凝土受剪承載混凝土受剪承載 力降低系數(shù)；力降低系數(shù)； n 設設t=Tc/Tco為為 混凝土受扭承載混凝土受扭承載 力降低系數(shù)。力降低系數(shù)。 Tc0.5Tco 時，混凝土時，混凝土 的受剪承載力不降低的受剪承載力不降低 1.5 t Vc0.5Vco 時，時， 混凝土的受扭混凝土的受扭 承載力不降低承載力不降低 n 矩形截面剪扭承載力計算矩形截面剪扭承載力計算 8.3.1 剪扭構(gòu)件承載力計算 cco tcco V V T T cco cco V T T V 0 0.35 0.7 ctt ct VfW Tf bh 0 0.5. c c t V T W bh

21、 0 0.5 t V T W bh 1.5 t 0 1.5 10.5. t t WV T bh 1.5 t 0.51.0 t 結(jié)構(gòu)抗力的比值與結(jié)構(gòu)抗力的比值與 外荷載作用效應比外荷載作用效應比 值近似相同值近似相同 n 矩形截面剪扭承載力計算矩形截面剪扭承載力計算 8.3.1 剪扭構(gòu)件承載力計算 n 矩形截面一般剪扭構(gòu)件受剪及受扭承載力表達式分別為：矩形截面一般剪扭構(gòu)件受剪及受扭承載力表達式分別為： 00 1 0.7(1.5)1. 0.35 2 1.2 5 s yvst utttco t r v utyv A VVf bhfh f A T s TfWA s n 對集中荷載作用下的獨立剪扭構(gòu)件對

22、集中荷載作用下的獨立剪扭構(gòu)件 00 1 1.75 (1.5) 0. 1 351.2 sv utt yvst utttr yv co A VVf bhfh S f A TTfWA s 0 1.5 10.5. t t VW T bh 0 1.5 10.2(1). t t VW T bh 8.3.1 剪扭構(gòu)件承載力計算 00 1 0.7(1.5)1. 0.35 2 1.2 5 s yvst utttco t r v utyv A VVf bhfh f A T s TfWA s n 彎扭彎扭承載力相關關系承載力相關關系 n 破壞特征及承載力與破壞特征及承載力與T/M、截面尺寸、配筋形式及數(shù)量等、截面尺

23、寸、配筋形式及數(shù)量等 因素有關。因素有關。 n 彎扭構(gòu)件的破壞模式彎扭構(gòu)件的破壞模式 n 扭型破壞；扭型破壞； 彎型破壞；彎型破壞； 彎扭型破壞彎扭型破壞 n規(guī)范規(guī)范用簡單的用簡單的疊加法疊加法進行彎扭構(gòu)件的承載力計算進行彎扭構(gòu)件的承載力計算 縱筋：彎扭疊加；箍筋：按純扭計算縱筋：彎扭疊加；箍筋：按純扭計算 8.3.2 彎扭構(gòu)件承載力計算 h b Asm 3 stl A 3 stl A 3 stl A T + Asm+Astl/3 Astl/3 Astl/3 T = n 截面尺寸限制條件截面尺寸限制條件 8.3.3 彎剪扭構(gòu)件承載力計算 n 為避免完全超筋的最小截面尺寸要求：為避免完全超筋的最

24、小截面尺寸要求： 0 ()4,0.25 0.8 wwwcc t VT hbhtf bhW 當或時 0 ()6,0.2 0.8 wwwcc t VT hbhtf bhW 當或時 4()6, www hbht當或時按線性內(nèi)插法確定. n 不滿足上述條件時，應加大截面尺寸可提高混凝土強度等級。不滿足上述條件時，應加大截面尺寸可提高混凝土強度等級。 n純扭構(gòu)件：純扭構(gòu)件： cc t 0.25 0.8 T f W cc t 0.2 0.8 T f W n 構(gòu)造配筋要求構(gòu)造配筋要求 8.3.3 彎剪扭構(gòu)件承載力計算 n 當截面尺寸符合下列要求時，可不進行承載力計算，只須按當截面尺寸符合下列要求時，可不進行

25、承載力計算，只須按 構(gòu)造要求配筋。構(gòu)造要求配筋。 000 0.7,0.70.07 tt tt VTVTN ff bhWbhWbh 或 n 箍筋的最小配箍率要求：箍筋的最小配箍率要求： ,min 0.28 svt svsv yv Af bsf n 縱筋的最小配筋率要求：縱筋的最小配筋率要求： ,min 0.6 stlt tltl y AfT bhfVb n 彎剪扭構(gòu)件承載力計算彎剪扭構(gòu)件承載力計算 8.3.3 彎剪扭構(gòu)件承載力計算 n 混凝土規(guī)范混凝土規(guī)范對彎剪扭構(gòu)件的簡化設計方法為：對彎剪扭構(gòu)件的簡化設計方法為： n 剪扭計算時考慮混凝土的剪扭相關性；剪扭計算時考慮混凝土的剪扭相關性； n 彎

26、扭不考慮相關性，計算結(jié)果直接疊加。彎扭不考慮相關性，計算結(jié)果直接疊加。 n 具體過程為：具體過程為： n 縱向鋼筋分別按受彎構(gòu)件的正截面受彎承載力和剪扭構(gòu)縱向鋼筋分別按受彎構(gòu)件的正截面受彎承載力和剪扭構(gòu) 件的受扭承載力計算，縱筋面積進行疊加；件的受扭承載力計算，縱筋面積進行疊加； n 箍筋分別按剪扭構(gòu)件的受剪和受扭承載力計算，箍筋面箍筋分別按剪扭構(gòu)件的受剪和受扭承載力計算，箍筋面 積進行疊加。積進行疊加。 8.3.3 壓彎剪扭構(gòu)件承載力計算 cc st1 uttyvcort 0.351.20.07 AN TTf WfAW sA 8.3.4 壓彎剪扭構(gòu)件承載力計算 sv utt0yv0 1.75

27、 (1.5)(0.07) 1 A VVf bhNfh s st1 utttyvcor (0.350.07)1.2 AN TTfWfA As n 例：例：承受均布荷載的承受均布荷載的T形截面梁，截面尺寸如下圖所示，作用于梁截面上形截面梁，截面尺寸如下圖所示，作用于梁截面上 的彎矩、剪力和扭矩分別為的彎矩、剪力和扭矩分別為M=293kN.m，V=210kN，T=20kN.m?；炷翉姟；炷翉?度等級為度等級為C30，縱筋采用，縱筋采用HRB400級，箍筋采用級，箍筋采用HPB235級，求箍筋和縱筋用級，求箍筋和縱筋用 量。量。 8.3.3 彎剪扭構(gòu)件承載力計算 600 300 100 500 n

28、 解：解： 22 2 2 C30,14.3N/mm ,1.43N/mm HRB400,360N/mm HPB235,210N/mm ct y yv ff f f 混凝土 鋼筋 鋼筋 2 : 2 f tff h Wbb 截面塑性抵抗矩的計算 2 3 6 tw b Whb 2 100 500300 2 63 1.0 10 mm 2 63 300 3 60030022.5 10 mm 6 ttwtf WW W 63 22.5 1.010 mm 8.3.3 彎剪扭構(gòu)件承載力計算 1. 1. 驗算截面尺寸驗算截面尺寸 0 /60035100 /3001.55 wf hbh h 4 0 0.8 t VT

29、bhW 36 6 210 1020 10 3005650.823.5 10 2 2.303N/mm 2 0.250.25 1.0 14.33.N/m5 5m7 cc f 所以，截面尺寸滿足要求。所以，截面尺寸滿足要求。 2. 2. 驗算是否按構(gòu)造配筋驗算是否按構(gòu)造配筋 0t VT bhW 36 6 210 1020 10 30056523.5 10 2 2.090N/mm 2 0.70.7 1.431.001N/mm t f 所以必須按計算確定鋼筋數(shù)量所以必須按計算確定鋼筋數(shù)量。 8.3.3 彎剪扭構(gòu)件承載力計算 3.3. 判別腹板配筋是否可忽略剪力判別腹板配筋是否可忽略剪力V或者扭矩或者扭矩

30、T 0 0.35 t f bh 所以，不能忽略剪力和扭矩的影響。所以，不能忽略剪力和扭矩的影響。 4. 4. 扭矩的分配扭矩的分配 3 0.35 1.43 30056584.835 10 N 3 N210 10 666 0.1750.175 1.43 23.5 105.881 1020N.mmN.m1m0 tt fW tw w t W TT W 6 6 22.5 10 2019.15 23.5 10 kN.mm tf f t W TT W 6 6 1.00 10 200.851 23.5 10 kN.mm 5. 5. 確定箍筋的數(shù)量確定箍筋的數(shù)量 36 6 1.5 210 1023.5 19.

31、1 10 10.5 300565510 0 1.5 10.5. t t VW bhT 0.852 8.3.3 彎剪扭構(gòu)件承載力計算 00 0.7(1.5)1.25 sv uttyv A VVf bhfh s 0 0 0.7(1.5) 1.25 svtt u yv AVf bh VV sf h 3 210 521.43 300565 1.25210565 2 mm0.5m67/m 對腹板矩形對腹板矩形 30025 260025 2 cor A 25 1.375 10 mm 25055021600mm cor u 2 mm0.2m25/m 1 0.35 1.2 stwtttw

32、 yvcor ATfW sf A 66 5 19.15 100.35 0.852 1.43 22.5 10 1.2 1.2210 1.375 10 8.3.3 彎剪扭構(gòu)件承載力計算 2 mm0.0m59/m 取箍筋間距為取箍筋間距為120mm，相應的配筋率為，相應的配筋率為 腹板采用雙肢箍筋腹板采用雙肢箍筋(n=2)，腹板上單肢箍筋所需截面面積為：，腹板上單肢箍筋所需截面面積為： 111svstsvst AAAA ssnss 0.675 0.252 2 選用箍筋直徑為選用箍筋直徑為10, Asv1=78.5mm2，則：，則： 1 78.5 133 0.5900.590 mm sv A s 27

33、8.5 0.436% 300 120 sv sv A bs 滿足要求。滿足要求。 1.43 0.280.280.191% 210 t yv f f 6. 6. 腹板縱筋計算腹板縱筋計算 1) 配置在梁截面彎曲受拉區(qū)的縱向鋼筋截面面積，先按下式判別配置在梁截面彎曲受拉區(qū)的縱向鋼筋截面面積，先按下式判別T形截面形截面 類型類型: : 8.3.3 彎剪扭構(gòu)件承載力計算 10 /21.0 14.3 500 100565100/2 cfff f b hhh 6 22 10 293 10 0.128 1.0 14.3 500565 s cf M f b h 1121120.1280.137 s 368.2

34、2m5kN.293kN.mM 該截面屬第一類該截面屬第一類T形截面，應按形截面，應按bfh矩形截面計算矩形截面計算 0.518 b 1 2 0 1.0 14.3 30056 mm 5 0.137 922 360 c s y f bh A f min 1.43 0.450.450.00180.002 360 t y f f n 2 mi 0.0023006003 0mm6 stl Abh 滿足要求。滿足要求。 8.3.3 彎剪扭構(gòu)件承載力計算 因為因為T/(Vb)=20106/(210103300)=0.3170.191%, 可見滿足要求?？梢姖M足要求。 7. 7. 翼緣受扭鋼筋計算，可不考慮剪

35、力作用而按純扭構(gòu)件計算翼緣受扭鋼筋計算，可不考慮剪力作用而按純扭構(gòu)件計算 10025 220025 2 cor A 2 7500mm 50150m2400 m cor u 2 mm0.9m16/m 1 0.35 1.2 ftttf st yvcor TfW A sf A 66 0.85 100.35 1.0 1.43 1.0 10 1.2 1.22107500 8.3.3 彎剪扭構(gòu)件承載力計算 選用選用410(Astl=314mm2) 受扭縱筋面積計算受扭縱筋面積計算 1 yvcor st stl y f u A A sf 2 210400 1.20.16947 36 m 0 m 220 12

36、2 410 210 200，和梁和梁 截面寬度截面寬度 410 配筋圖如下所示配筋圖如下所示. . n 鋼筋混凝土鋼筋混凝土純扭構(gòu)件的受扭性能純扭構(gòu)件的受扭性能 n 受扭鋼筋受扭鋼筋 n 受扭縱筋受扭縱筋 n 受扭箍筋受扭箍筋 n 破壞形態(tài)破壞形態(tài) n 少筋受扭破壞少筋受扭破壞 n 當受扭箍筋與縱筋或其中之一當受扭箍筋與縱筋或其中之一配置過少時，配置過少時，混凝土一開混凝土一開 裂，受扭鋼筋應力立即達到屈服強度，其破壞與素混凝土裂，受扭鋼筋應力立即達到屈服強度，其破壞與素混凝土 構(gòu)件破壞相似，呈脆性破壞，稱為構(gòu)件破壞相似，呈脆性破壞，稱為少筋受扭破壞。少筋受扭破壞。 n 適筋受扭破壞適筋受扭破

37、壞 n 當箍筋與縱筋配筋量當箍筋與縱筋配筋量適當時，適當時，主裂縫中的縱筋和箍筋應主裂縫中的縱筋和箍筋應 力力先達到屈服強度，先達到屈服強度，主裂縫迅速開展，使斜曲裂面的受壓主裂縫迅速開展，使斜曲裂面的受壓 區(qū)區(qū)混凝土被壓碎混凝土被壓碎 而破壞，稱為而破壞，稱為適筋受扭破壞適筋受扭破壞 。 8.2.1試驗研究分析 c rtt 0.7Tf W 2 t (3) 6 b Whb tt wt ft f WWWW 2 tw (3) 6 b Whb 2 f t ff () 2 h Wbb 2 f t ff () 2 h Wbb 22 hwh thhwhw (2) (3)3(2) 66 btb Whbhbt n 矩形截面純扭構(gòu)件的受扭承載力矩形截面純扭構(gòu)件的受扭承載力 n 變角空間桁架模型與試驗結(jié)果存在差異變角空間桁架模型與試驗結(jié)果存在差異; n混凝土規(guī)范混凝土規(guī)范參考了桁架模型，并認為受扭承載力參考了桁架