混凝土結(jié)構(gòu)講義七

第八章受扭構(gòu)件8.1概述受扭構(gòu)件也是一種基本構(gòu)件兩類受扭構(gòu)件：平衡扭轉(zhuǎn)約束扭轉(zhuǎn)◆構(gòu)件中的扭矩可以直接由荷載靜力平衡求出◆受扭構(gòu)件必須提供足夠的抗扭承載力，否則不能與作用扭矩相平衡而引起破壞。平衡扭轉(zhuǎn)在超靜定結(jié)構(gòu)，扭矩是由相鄰構(gòu)件的變形受到約束而產(chǎn)生的，扭矩大小與受扭構(gòu)件的抗扭剛度有關(guān)，稱為約束扭轉(zhuǎn)約束扭轉(zhuǎn)8.2純扭構(gòu)件的破壞形態(tài)一、開裂前的應(yīng)力狀態(tài)——截面受扭彈性抵抗矩破壞面呈一空間扭曲曲面二、開裂情況、破壞面及受扭鋼筋形式受扭鋼筋縱向受扭鋼筋受扭箍筋三、破壞形態(tài)隨著配置鋼筋數(shù)量的不同，受扭構(gòu)件的破壞形態(tài)也可分為：適筋破壞、少筋破壞和超筋破壞（1）適筋破壞箍筋和縱筋配置都合適與臨界（斜）裂縫相交的鋼筋然后混凝土壓壞與受彎適筋梁的破壞類似，具有一定的延性都能先達到屈服，（2）少筋破壞當(dāng)配筋數(shù)量過少時一旦開裂，將導(dǎo)致扭轉(zhuǎn)角迅速增大，構(gòu)件隨即破壞。與受彎少筋梁類似，呈受拉脆性破壞特征箍筋和縱筋配置都過大在鋼筋屈服前混凝土就壓壞，為受壓脆性破壞。與受彎超筋梁類似部分超筋破壞——箍筋和受扭縱筋兩部分配置不協(xié)調(diào)（3）超筋破壞8.3一般受扭構(gòu)件承載力計算8.3.1鋼筋混凝土純扭構(gòu)件1.矩形截面純扭構(gòu)件承載力計算（1）開裂扭矩按彈性理論按塑性理論考慮混凝土的彈塑性性質(zhì)截面受扭塑性抵抗矩《規(guī)范》受扭承載力計算公式（2）矩形截面鋼筋混凝土純扭構(gòu)件承載力計算（式7-8）

——扭矩設(shè)計值；

——混凝土的抗拉強度設(shè)計值；——截面的抗扭塑性抵抗矩;

——箍筋的抗拉強度設(shè)計值；——箍筋的單肢截面面積；

——箍筋的間距；——截面核芯部分的面積，

和分別為箍筋內(nèi)表面計算的截面核芯部分的短邊和長邊尺寸抗扭縱筋與箍筋的配筋強度比《規(guī)范》建議取0.6≤z≤1.7，將不會發(fā)生“部分超筋破壞”設(shè)計中通常取z=1.2—受扭計算中對稱布置在截面周邊的全部抗扭縱筋的截面面積；

——受扭縱筋的抗拉強度設(shè)計值；

——截面核芯部分的周長，有效翼緣寬度應(yīng)滿足bf'≤b+6hf'

及bf≤b+6hf的條件，且hw/b≤6。2.T形和工字形截面純扭構(gòu)件承載力計算腹板：受壓翼緣：受拉翼緣：總扭矩T由腹板、受壓翼緣和受拉翼緣三個矩形塊承擔(dān)8.3.2彎剪扭構(gòu)件的承載力計算扭矩使縱筋產(chǎn)生拉應(yīng)力，與受彎時鋼筋拉應(yīng)力疊加，使鋼筋拉應(yīng)力增大，從而會使受彎承載力降低。而扭矩和剪力產(chǎn)生的剪應(yīng)力總會在構(gòu)件的一個側(cè)面上疊加，因此承載力總是小于剪力和扭矩單獨作用的承載力。TMTV

試驗表明：在彎矩、剪力和扭矩的共同作用下，各項承載力是相互關(guān)聯(lián)的，其相互影響十分復(fù)雜。為了簡化，《規(guī)范》偏于安全地將受彎所需的縱筋與受扭所需縱筋分別計算后進行疊加，而對剪扭作用為避免混凝土部分的抗力被重復(fù)利用，考慮混凝土項的相關(guān)作用，箍筋的貢獻則采用簡單疊加方法。剪扭作用下混凝土項的相關(guān)關(guān)系——為剪扭構(gòu)件的混凝土強度降低系數(shù)

剪扭作用下受剪承載力和受扭承載力計算公式受剪承載力：受扭承載力：或矩形截面彎剪扭構(gòu)件的承載力計算可按以下步驟進行：

。按受彎構(gòu)件單獨計算在彎矩作用下所需的受彎縱向鋼筋截面面積及(2)按抗剪承載力計算需要的抗剪箍筋或(3)按抗扭承載力計算需要的抗扭箍筋(4)按抗扭縱筋與箍筋的配筋強度比關(guān)系，確定抗扭縱筋(5三)按三照疊加三原則計算三抗彎三剪扭三總的三縱筋三和箍三筋用三量受彎三縱筋A(yù)s和A's抗扭三箍筋三：AsA'sAstl

/3Astl

/3Astl

/3+=A's+Astl

/3As+

Astl

/3Astl

/3sAst1sAsv1+=sAsv1sAsv1+sAst1抗扭三縱筋：抗剪箍筋：8.三3.三3三壓彎三剪扭三構(gòu)件對于三在軸向三壓力、彎矩、剪力和扭矩共同三作用三下的三鋼筋三混凝三土矩三形截三面框三架柱三，其三配筋三計算三方法三與彎剪三扭構(gòu)三件相同三，即◆按軸三壓力三和彎三矩進三行正三截面三承載三力計三算確三定縱三筋A(yù)s和A's；◆按剪三扭承三載力三按下三式計三算確三定配三筋，三然后三再將三鋼筋三疊加三。受扭三構(gòu)件三承載三力公三式的三適用三條件三及構(gòu)三造要三求1．三截面三限制三條件當(dāng)時當(dāng)時當(dāng)時按線三性內(nèi)三插法三確定2．三構(gòu)造三配筋三條件《規(guī)三范》三規(guī)定三：對三彎剪三扭構(gòu)三件，三當(dāng)符三合下三列條三件時三，可不三進行三構(gòu)件三的受三剪扭三承載三力計三算，三按構(gòu)三造配三置縱三向鋼三筋和箍三筋即三可。3.三構(gòu)三造配三筋要三求（1三）受三扭縱三筋的三最小三配筋三率其中三當(dāng)>2三時，三取=2（2三）受三剪及三受扭三箍筋三最小三配箍三率彎剪三扭構(gòu)三件縱三筋最三小配三筋率三應(yīng)取三受彎三及受三扭縱三筋最三小配三筋率三疊加三值4.三構(gòu)三造要三求（1三）縱三筋受扭三縱筋三應(yīng)對三稱設(shè)三置于三截面三的周三邊；伸入三支座三長度三應(yīng)按三充分三利用三強度三的受三拉鋼三筋考三慮。（2三）箍三筋箍筋三的最三小直三徑和三最大三間距三要滿足三表4三-2三和表三4-三3要三求；箍筋三要采三用封三閉式三。8.三3.三5三彎三剪扭三構(gòu)件三計算三方法三確定《規(guī)三范》三規(guī)定三：矩三形截三面彎三剪扭三構(gòu)件三，可三按下三列規(guī)三定進三行承三載力三計算三：（1三）當(dāng)或時，三可按受彎三構(gòu)件三的正三截面三受彎三承載三力和三純扭三構(gòu)件三的受三扭承三載力三分別