鋼筋混凝土結構設計之五受扭構件承載力計算

電子教案

適用專業(yè)：土木工程（路橋方向）

湖南科技大學土木工程學院路橋系舒小娟鋼筋混凝土結構設計第五章受扭構件承載力計算純扭構件破壞特征矩形截面純扭構件承載力彎、剪、扭構件承載力計算抗扭承載力公式的應用鋼筋混凝土結構設計5.1純扭構件破壞特征素混凝土純扭構件先在某長邊中點開裂形成一螺旋形裂縫，一裂即壞三邊受拉，一邊受壓5.1.1純扭構件破壞特征受壓區(qū)

Tmax裂縫

1

1

2

2T(

T)T(

T)5.1.1純扭構件破壞特征鋼筋混凝土純扭構件開裂前鋼筋中的應力很小開裂后不立即破壞，裂縫可以不斷增加，隨著鋼筋用量的不同，有不同的破壞形態(tài)T(

T)T(

T)5.1.1純扭構件的破壞特征鋼筋混凝土梁破壞形態(tài)少筋破壞：裂后鋼筋應力激增，構件破壞適筋破壞：裂后鋼筋應力增加，繼續(xù)開裂，鋼筋屈服，混凝土壓碎，構件破壞超筋破壞：裂后鋼筋應力增加，繼續(xù)開裂，混凝土壓碎，構件破壞，鋼筋未屈服部分超筋破壞：裂后鋼筋應力增加，繼續(xù)開裂，混凝土壓碎，構件破壞，縱筋或箍筋未屈服設計時應避免出現(xiàn)5.1.2純扭構件的開裂扭矩d2d1F2F2F1F1bhb/2b/2彈性材料理想彈塑性材料矩形截面的抗扭塑性抵抗矩，亦可用砂堆比擬導出混凝土材料并非理想彈塑性材料，故可取1.矩形截面純扭構件5.坊1.負2棄純扭遙構件壯的開爭裂扭飲矩bf’bhhf’1’3’2’132

用1‘2’3‘填補123簡化隨成三甜棱柱對T形I形截盛面的閥受扭亦構件賊，可蒸分成生若干等個矩荒形求Tcri。再紹求和雞

Tcri。劃分弦矩形襯的原體則：誼使W礎t最傅大。新以琴T形乖截面糖為例同理試驗俯表明園，挑濟出部重分不唐應超胳過翼顫緣厚油度的欠3倍2.民T少形、營I恭形截生面純屠扭構鴿件5.象1.玩2岡純扭啊構件瓦的開傍裂扭累矩砂堆社體積聯(lián)=決相奔應實朽心砂運堆體樓積作–岡將空鞋心部仰分看作鏟是實制心而湖得的望砂堆饞體積得出Wt3.撥閉富口薄蕩壁截墊面對于盲箱形喚截面狼，計已算方嗽法采芒用外醫(yī)矩形綁Wt-賤內空逆心矩稼形Wthbt1

t2

5.紅2虹矩形顆截面查純扭非構件就承載多力TuF4+F4

=Ast4

stF3+F3

=Ast3

stF2+F2

=Ast2

stF1+F1

=Ast1

sts

T箍筋縱筋裂縫

（1掌）箱鑄形截虎面：會忽略摘核心彎區(qū)混文凝土稅的作吩用（2完）變件角度浴空間偵桁架攝模型（3皺）混漢凝土他開裂添后不杯承受獨拉力（4呀）忽界略混搏凝土灘斜桿掩的抗梁剪作播用（5般）忽蜂略縱寨筋和錄箍筋孝的銷倚栓作表用5.點2.凈1哨計耕算基殲本假飯定承載閣力計斗算分惹析—剪業(yè)力流瘡概念hq=

TtetebAcor定義個剪力筒流抗扭承載力剪力哨流中賓心線賄所包采圍的生面積抗扭套承載拍力TuF4+F4

=Ast4

stF3+F3

=Ast3

stF2+F2

=Ast2

stF1+F1

=Ast1

sts

T箍筋縱筋裂縫

承載球力計暫算分蕩析——溫縱筋咱拉力驚分析縱筋堡的拉霉力：對隔洋離體AB公CDhcorhcorcos

NdBDF2

dqF1

qhcorACs

Nsthcorctg

含一完整斜裂縫的隔離體TuF4+F4

=Ast4

stF3+F3

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stF2+F2

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stF1+F1

=Ast1

sts

T箍筋縱筋裂縫

hq=

TtetebAcor相應慘其它懶三個塞面的逃隔離抓體類渣似分頸析承載菊力計桶算分毛析縱筋偏的拉諸力如果先配筋腐適中藏，縱裂筋可圈以屈干服TuF4+F4

=Ast4

stF3+F3

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stF1+F1

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sts

T箍筋縱筋裂縫

hcorhcorcos

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承載播力計顏算分辯析——攀箍筋護拉力竊分析hq=

TtetebAcorTuF4+F4

=Ast4fyF3+F3

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T箍筋縱筋裂縫

ABCDhco醬rhco寶rco哪s

NdBDF2

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Nsthcorctg

對斜捉裂縫市下半紛部分樹的隔捐離體AB仙C，隔離另體豎脅向外燙力合羞力為劑0，罪即箍厭筋合丸力等該于側農邊剪醬力流家合力潛。取斜裳裂縫喝的下僚半部里分作勵為隔調離體如果瓜配筋互適中憶，箍珠筋亦咳可以撕屈服承載惜力計劫算分器析縱筋愚與箍繡筋的宿配筋銜強度粥比hq=

TtetebAcorTuF4+F4

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T箍筋縱筋裂縫

ABCDhcorhcorcos

NdBDF2

dqF1

qhcorACs

Nsthcorctg

縱筋碼與箍鏈筋配甲筋強業(yè)度比消去q承載勞力計堂算分稱析抗扭熔承載叨力的鑰計算僻公式反映王配筋朝對抗際扭承良載力儉的貢刮獻，鋒對任跟意形運狀的校薄壁遵構件懷可導遍出類核似的賺公式消去

hcorhcorcos

NdBDF2

dqF1

qhcorACs

Nsthcorctg

5.符2.驗3生《公樣路橋也規(guī)》嘗矩形南截面團純扭倆構件獎承載膚力計近算考慮慕混凝瞧土和橫鋼筋悉的共可同貢努獻，抽經回盆歸分嘩析得哥出實壺用計業(yè)算公憂式為保奇證縱哲、箍遣筋均評能屈舌服，迅建議魯取0飾.6桶~1畢.7棗，當

>1唐.7才時病，取

=1稼.7悟，常士用值怪的區(qū)毛間為至1.另0~雁1.校2箍筋色內皮傍所包舟圍的脖面積換，取兩截面圖尺寸窗減去釀保護宰層厚律度算啟得最小嘉抗扭碧鋼筋慰配筋詳率上限善值—圖—防郊止超弊筋破毅壞下限跟值—駐—按羽構造射配抗絞扭鋼船筋5.攝3擺彎、培剪、竄扭構丘件承刊載力蹲計算內在鋪因素揚：配萍筋、到材料衡，結培構尺伐寸等遞。5.興3.龍1其彎剪店扭構撐件破隊壞類惜型11對稱黎配筋呼截面洲彎-景扭相朋關曲桌線外部示荷載電條件播：扭丙彎比師和扭馳剪比1.對稱遷配筋敲下，狀扭矩沫與彎購矩的撥拉應片力疊品加，煤使抗應扭承逗載力脫降低郵。2.非對瞇稱配雖筋下臨，抗逮扭由釋配筋澆少的幼一側且控制敢，而階彎矩憐將在頂該側突產生妄壓應除力，萌抵消崖一部姻分扭歸矩產蠶生的惰拉應冰力，瓦故抗沿扭能貿力有缺所提鋸高。影響慈因素5.辭3.參1古彎剪葵扭構苗件破扒壞類旬型VMT斜裂撫縫首筍先在步彎曲廟受拉苗的底釋部開小裂，請再發(fā)艘展破壞烘時，續(xù)底部廳受拉顛縱筋灰已屈億服1.末彎約型（仍受壓資區(qū)在您構件虧的頂遭面）扭彎胖比較觀小，屯彎矩橫起主掛導作匪用。破壞抄類型5.艷3.班1派彎剪城扭構勒件破丹壞類響型破壞補類型VMTV不起蹤蝶控制味作用胞，T/M較大惰，且As’<As時由M列引起專的A難s’魂的壓編力不致足以跑抵消量T引拔起的歸As獨’中爛的拉尤力由于劉As憲’<屯As造，緩As波’養(yǎng)先受吃拉屈貢服，念之后澤構件玩破壞2.例扭歪型（銹受壓狀區(qū)在繼構件計的底籌面）5.惕3.終1過彎剪送扭構見件破燃壞類雖型破壞妹類型3.丑彎謝扭型陡（受剃壓區(qū)緩在構陣件的蓬一個民側面刻）VMTM不起境控制笑作用V、獅T的異共同淹工作隊使得車一側擾混凝垃土剪庸應力主增大購，一頓側混傘凝土隙應力孤減小剪應怪力大嫁的一太側先揀受拉脾開裂筑，最崗后破崖壞，戚T難很小鋪時，禮僅發(fā)祝生剪雙切破蜜壞5.并3.返2聾彎、斧剪、急扭構倒件承頂載力填計算嘗公式ht1bt2薄壁雖箱梁料有效生壁厚驗折減殊系數淘。簡化輩計算查方法舉：先按貧彎矩她、剪吼力和膚扭矩慘單獨慘作用刷進行鋒配筋溉計算粗，然石后再謙把各口種相帆應鋼幣筋疊狹加進康行截亮面設杜計?？紤]廈剪扭亭組合侵的計蹲算公慣式抗扭奴承載獵力5.嫩3.組2峰彎、畫剪、老扭構鄙件承妨載力矛計算蓮公式ht1bft2截面壞腹板壯抗剪滋寬度考慮測剪扭顯組合絨的計饞算公紀式抗剪樂承載漏力5.享3.隔2柜彎、心剪、晴扭構發(fā)件承笛載力涌計算惡公式適用敘條件最小配箍率下限值——按構造配抗扭鋼筋上限值——防止超筋破壞:最小縱筋率5.查4沙抗扭峽承載孤力計蝕算公知式應詳用5.拒3.卡1李基搞于承采載力梨的截卷面設捏計2.導抗豈彎縱搬筋設惕計：狗按正奸截面咽受彎松要求漫As卵11.驗算截面最小尺寸要求：3.約計擇算抗暈剪鋼經筋：（2稱）林按公衰式5擊-2丘2進烈行抗撲剪箍夸筋計丈算4.殿計作算抗徐扭腹桌筋及今縱筋雅：選搏擇一健合適愧的配孤筋強周度比母進行痕計算洲。（1郊）櫻計算止受扭怒承載洽力降池低系壤數5.遲4.走1基于陜承載灰力的遇截面筆設計*讀對于屯T形諒截面象或I晌形截真面抗談扭鋼本筋設減計，礦要考洲慮各善矩形立的抗民扭分暢擔量符。按滑受扭地塑性雨抵抗勤矩蠟大小浙進行摩分配抵。將截輪面分翅成若抹干個矛矩形5.貓疊往加計檢算總榮的箍氧筋量繼和縱劑筋量呀。5.區(qū)4.任2構造來要求矩形節(jié)截面唐或箱粒形截易面-推--瞞-構寶造要臣求Ast//3Ast//3Ast//3135o10d縱筋昏沿截柔面均率勻布嶼置，栗否則頑亦可擁能出薪現(xiàn)局必部超劫筋，朋對設誕計題槍可能嗎會出傲現(xiàn)不算安全機的結跟果箍筋閃帶1乖35°的彎偵鉤，永當采瘡用復愈合箍窮時，疾位于煮內部蠢的箍協(xié)筋不肆應計建入受帳扭箍吸筋的