第六章受扭構(gòu)件承載力計(jì)算

1、第六章受扭構(gòu)件承載力計(jì)算   （1）難點(diǎn)：     彎剪扭構(gòu)件的承載力計(jì)算    受扭構(gòu)件：在構(gòu)件截面中有扭矩作用的構(gòu)件。復(fù)合受扭構(gòu)件平衡扭轉(zhuǎn)協(xié)調(diào)扭轉(zhuǎn)、附加扭轉(zhuǎn)    圖6.1 §6.1純扭構(gòu)件承載力計(jì)算一、素混凝土純扭構(gòu)件的開裂扭矩    圖6.2 扭矩T   開裂扭矩：截面受扭塑性抵抗矩二、純扭構(gòu)件承載力計(jì)算   

2、 、純扭構(gòu)件的配筋    扭矩由受扭箍筋、受扭縱筋承擔(dān)。    、配筋量對破壞特征的影響    （1）、少筋破壞：受扭縱筋、箍筋較少，破壞屬脆性、突然，工程中應(yīng)加以避免。一裂即壞。     （2）、適筋破壞：受扭縱筋、箍筋適當(dāng)，首先混凝土三面開裂，與裂縫相交的箍筋和縱筋屈服，另一面混凝土被壓碎而破壞，屬塑性破壞。    （3）、完全超筋破壞    

3、受扭縱筋、箍筋較多，破壞時(shí)受扭鋼筋沒有屈服，而受壓混凝土被壓碎破壞，破壞突然，屬脆性破壞，工程中應(yīng)加以避免。    （4）、部分超筋破壞受扭縱筋，箍筋有一種配置過多時(shí)，破壞將不會(huì)屈服，沒有被充分利用，為有效利用兩種鋼筋，協(xié)調(diào)發(fā)揮作用，應(yīng)控制其用量。所以，受扭縱筋與箍筋強(qiáng)度比計(jì)算如下：圖6.3截面核心部分的周長， 規(guī)范規(guī)定，當(dāng)時(shí)，取，一般取。  3、計(jì)算公式矩形：，截面核心部分的面積。    4、適用條件   （1）、上限：為防止完全超筋破壞，規(guī)定截面尺寸如

4、下：   （2）、下限：當(dāng)時(shí)，可采用構(gòu)造配置抗扭鋼筋。  （a）、受扭構(gòu)件最小配箍率：       （b）、受扭縱筋最小配箍率：        V剪力設(shè)計(jì)值，對純扭構(gòu)件V=1.0    例6-1已知矩形截面鋼筋混凝土純扭件，截面尺寸，承受扭矩設(shè)計(jì)值T=9.6N?m，混凝土C25，縱筋與箍筋均為HPB235級，計(jì)算此構(gòu)件所需的抗扭縱筋及箍筋?！窘狻坎楸泶_定材料

5、強(qiáng)度設(shè)計(jì)值：C20混凝土，HPB235級鋼筋       （1）驗(yàn)算截面尺寸        驗(yàn)算截面尺寸    ，截面驗(yàn)算符合要求。 ，應(yīng)按計(jì)算配置抗扭鋼筋。 （2）計(jì)算抗扭箍筋  ， 設(shè)縱筋與箍筋強(qiáng)度比值，由式 得     選用的雙肢箍筋。單肢箍面積，則箍筋間距，  實(shí)際取&#

6、160;。     最小配箍率驗(yàn)算      箍筋配置符合要求。      （2）縱筋計(jì)算     為了滿足縱筋間距不大于200mm的要求，采用614的縱筋，。驗(yàn)算抗扭縱筋配筋率，取為2.0。    ，抗扭縱筋符合要求。     截面配筋如圖6.4所示。    

7、;【例6-2】已知矩形截面的純扭構(gòu)件，混凝土C20，縱筋HRB335級，箍筋HPB235級，構(gòu)件處于正常環(huán)境。配筋如圖所示，試計(jì)算此截面能承擔(dān)的扭矩T。    【解】（1）驗(yàn)算截面的配筋率及配箍率  查表得材料強(qiáng)度設(shè)計(jì)值，（612）按 ，取處理，則受扭縱向鋼筋最小配筋率為  ，圖中配筋符合要求。            箍筋配置符合要求。    &#

8、160; （2）計(jì)算截面受扭承載力截面抗扭塑性抵抗矩，        配筋強(qiáng)度比取，截面受扭承載力為          （3）復(fù)核截面尺寸        截面尺寸符合要求。    通過以上計(jì)算和驗(yàn)算，該截面承擔(dān)的扭矩設(shè)計(jì)值為    §6.2

9、彎剪扭構(gòu)件承載力計(jì)算一、扭矩對受彎、受剪構(gòu)件承載力的影響 彎、剪、扭同時(shí)作用下，其承載力降低。規(guī)范采用剪扭構(gòu)件混凝土受扭承載力降低系數(shù)來考慮剪扭共同作用的影響。集中荷載下：式中：當(dāng) 時(shí)，取；當(dāng) 時(shí)，??；   當(dāng) ，??；當(dāng)時(shí)，??；二、矩形截面彎剪扭構(gòu)件承載力計(jì)算公式    1、剪扭構(gòu)件受剪承載力    （1）、一般剪扭構(gòu)件：        （2）、集中荷載作用下的獨(dú)立剪

10、扭構(gòu)件：        2、剪扭構(gòu)件的受扭承載力        3、彎、剪、扭構(gòu)件承載力    采用“疊加法”進(jìn)行設(shè)計(jì)。    對于縱筋，先按剪扭計(jì)算抗扭縱筋，再按受彎計(jì)算抗彎縱筋，然后將受彎縱筋布置在截面受拉側(cè)；將受扭縱筋均勻地布置在截面周邊上。    對于箍筋，先按修正后的抗剪和抗扭承載力計(jì)算公式分別計(jì)算出抗扭箍筋

11、和抗剪箍筋，然后疊加，即行所需箍筋。三、受扭構(gòu)件的構(gòu)造要求（1）、計(jì)算的簡化： 當(dāng)，或時(shí)，不需對構(gòu)件進(jìn)行抗剪承載力計(jì)算，而只按彎扭構(gòu)件進(jìn)行截面承載力設(shè)計(jì)。當(dāng)時(shí)，不需對構(gòu)件進(jìn)行抗扭承載力計(jì)算，而只按彎剪構(gòu)件進(jìn)行截面承載力設(shè)計(jì)。當(dāng)時(shí)，不需對構(gòu)件進(jìn)行剪扭承載力計(jì)算，只需按構(gòu)造配置剪扭鋼筋和抗彎計(jì)算縱筋。    （2）、適用條件     A、上限：限制截面尺寸：        B、下限：最小配筋率：   

12、 箍筋的配筋率：    縱向鋼筋的配筋率：式中，當(dāng)時(shí)，取。4、配筋構(gòu)造要求：受扭箍筋：封閉狀；內(nèi)折角，端頭平直段長度10d；間距0.75d。受扭縱筋：四角必須配置，周邊均勻?qū)ΨQ布置。間距200mm。例6-3已知構(gòu)件截面尺寸，承受的內(nèi)力設(shè)計(jì)值為：彎M=142KN?m，剪力V=112KN，扭矩T=12 KN?m?；炷罜20，縱筋HRB335級，箍筋HPB235級，構(gòu)件處于正常環(huán)境，試計(jì)算構(gòu)件的配筋?！窘狻坎楸泶_定材料強(qiáng)度設(shè)計(jì)值：，。   (1) 驗(yàn)算截面尺寸     

13、   ，截面符合要求。   ，鋼筋需按計(jì)算確定。   (2) 確定計(jì)算方法            由以上計(jì)算可知，不可忽略扭矩及剪力對構(gòu)件的影響。   (3) 受彎縱筋計(jì)算查表得，。       暫不選鋼筋，待抗扭縱筋計(jì)算后，統(tǒng)一配置。    (4)

14、 受剪箍筋計(jì)算        采用雙肢箍，即，則     (5) 受扭箍筋計(jì)算， 設(shè)，則選用 箍筋，由扭矩和剪力共同作用所需單肢箍面積總量為       箍筋間距 ，選用配箍率驗(yàn)算    箍筋配置符合要求。    (6) 受扭縱筋計(jì)算    

15、0;   受扭縱筋最小配筋率驗(yàn)算                符合要求。   (7) 縱筋配置梁高h(yuǎn)=600mm，由于抗扭縱筋間距不得超過200mm，且不大于梁腹板寬b，故抗扭縱筋沿梁高按四排對稱放置，每排縱筋面積為每排選用210的抗扭縱筋。梁底受彎縱筋與受扭縱筋面積之和為選用420    驗(yàn)算梁底最小配筋率  &#

16、160;     梁底縱筋配置符合要求。梁的配筋如圖6.6所示。第六章小結(jié)      1、 在實(shí)際工程中，鋼筋混凝土構(gòu)件的截面中只要有扭矩作用，就稱為受扭構(gòu)件，常見的受扭構(gòu)件是彎矩、剪力和扭矩同時(shí)存在的構(gòu)件。      2、 鋼筋混凝土受扭構(gòu)件，由混凝土、抗扭箍筋和抗扭縱筋來抵抗由外荷載在構(gòu)件載面產(chǎn)生的扭矩。      3、 鋼筋混凝土矩形截面純扭構(gòu)件的破壞形態(tài)分為少筋破壞、適筋破壞、完全和部分超筋破壞。其中適筋破壞是計(jì)算構(gòu)件承載力的依據(jù)，少筋破壞和超筋破壞在工程中禁止出現(xiàn)。通過最小箍筋率和最小縱筋配筋率防止少筋破壞；通過限制截面尺寸防止完全超筋破壞；通過控制受扭縱向鋼筋與箍筋的配筋強(qiáng)度比 防止部分超筋破壞。