7-受扭構(gòu)件承載力計算

扭轉(zhuǎn)分兩類：平衡扭轉(zhuǎn)（由荷載直接引起的扭轉(zhuǎn)，其扭矩可利用靜力平衡條件求得，與構(gòu)件的抗扭剛度無關(guān)）；協(xié)調(diào)扭轉(zhuǎn)（超靜定結(jié)構(gòu)中由于變形的協(xié)調(diào)使構(gòu)件產(chǎn)生的扭轉(zhuǎn)，其扭矩需根據(jù)靜力平衡條件和變形協(xié)調(diào)條件求得）7鋼筋砼受扭構(gòu)件承載力計算7.1概述7.2鋼筋混凝土受扭構(gòu)件的破壞分析7.2.1矩形截面純扭構(gòu)件的受力與破壞分析當(dāng)主拉應(yīng)力

超過混凝土的軸心抗拉強(qiáng)度

時，混凝土就會沿垂直主拉應(yīng)力的方向開裂。構(gòu)件的裂縫方向總是與構(gòu)件軸線成45o的角度（圖7.2）。實際工程中一般采用垂直于構(gòu)件縱軸的抗扭箍筋和沿截面周邊布置的抗扭縱向鋼筋組成的空間鋼筋骨架來承擔(dān)扭矩。少筋破壞適筋破壞超筋破壞矩形截面鋼筋砼純扭構(gòu)件的破壞形態(tài)破壞形態(tài)主要取決于配筋量。與臨界斜裂縫相交的鋼筋都能達(dá)到屈服，然后砼壓壞，具有一定的延性。受扭承載力與配筋量有關(guān)。適筋破壞進(jìn)行受扭承載力計算。發(fā)生條件破壞特點防止方法箍筋和縱筋配置都適量。

破壞時鋼筋屈服還可能進(jìn)入強(qiáng)化階段，呈受拉脆性破壞特征，受扭承載力取決于砼的抗拉強(qiáng)度及截面尺寸。少筋破壞限制抗扭鋼筋最小值。發(fā)生條件破壞特點防止方法配筋量過少。1.抗扭鋼筋屈服前,相鄰兩條45°螺旋裂縫間砼先壓壞，為受壓脆性破壞，完全超筋破壞。受扭承載力取決于砼的抗壓強(qiáng)度及截面尺寸。2.控制箍筋和縱筋合適的比例。超筋破壞1.控制截面尺寸及砼強(qiáng)度。發(fā)生條件破壞特點防止方法1.箍筋和縱筋配置量都過大。2.箍筋和縱筋配筋量相差過大。

2.箍筋(縱筋)未達(dá)到屈服、縱筋(箍筋)達(dá)到屈服的部分超筋破壞。各種破壞的承載力和延性開裂扭矩幾乎相同，與配筋量無關(guān),計算開裂扭矩忽略鋼筋作用。7.2.2矩形截面構(gòu)件在彎、剪、扭共同作用下的破壞分析（1）彎型破壞（2）扭型破壞（3）剪扭型破壞彈性理論Tcr

截面上一點達(dá)到極限強(qiáng)度即開裂。主拉應(yīng)力stp=

tmax=ft時Wte

--截面受扭彈性抵抗矩7.2.3矩形截面純扭構(gòu)件的開裂扭矩塑性理論Tcu

理想塑性材料，截面上各點應(yīng)力均達(dá)到極限強(qiáng)度才開裂。截面剪應(yīng)力分布分四個區(qū)，極限剪應(yīng)力ft，計算各區(qū)合力及其對截面形心力偶之和，得塑性極限扭矩Wt--截面受扭塑性抵抗矩砼介于理想彈性和理想塑性之間的彈塑性材料。應(yīng)力分布介于彈、塑性之間，開裂扭矩介于Tcr和Tcu之間。規(guī)范按塑性應(yīng)力分布計算，引入降低系數(shù)0.7考慮砼應(yīng)力非完全塑性分布的影響。鋼筋砼開裂扭矩Tcr7.2.4帶翼緣截面純扭構(gòu)件的開裂扭矩對帶有翼緣的截面，近似以受壓翼緣、受拉翼緣和腹板三個部分的塑性抵抗矩之和作為全截面總的受扭塑性抵抗矩，即為了簡化起見，實際計算時全部按圖7.7（a）劃分。7.3鋼筋混凝土純扭構(gòu)件的承載力計算根據(jù)變角空間桁架模型理論，在試驗統(tǒng)計分析基礎(chǔ)上建立規(guī)范公式。Tc－砼受扭承載力

Ts—抗扭鋼筋受扭承載力7.3.1矩形截面純扭構(gòu)件的承載力計算7.3.2帶翼緣截面純扭構(gòu)件的承載力計算7.4彎、剪、扭共同作用下構(gòu)件的承載力

試驗表明，剪力和扭矩共同作用下的構(gòu)件承載力比剪或扭單獨作用下的承載力要低。矩形截面構(gòu)件在剪、扭作用下的受剪承載力和受扭承載力可分別按下列公式計算：7.4.1構(gòu)件在剪、扭作用下的承載力計算7.4.2矩形截面構(gòu)件在彎、扭作用下的承載力計算不考慮彎扭承載力相關(guān)性，彎扭獨立計算。7.4.3彎、剪、扭共同作用下的承載力計算

目前，彎、剪、扭共同作用下的承載力計算還是采用按受彎和受剪扭分別計算，然后進(jìn)行疊加的近似計算方法。即縱向鋼筋應(yīng)根據(jù)正截面受彎承載力和剪扭構(gòu)件的受扭承載力計算求得的縱向鋼筋進(jìn)行配置，位于相同部位處的縱向鋼筋截面面積可疊加。箍筋應(yīng)根據(jù)剪扭構(gòu)件受剪承載力和受扭承載力計算求得的箍筋進(jìn)行配置，相同部位處的箍筋截面面積也可疊加。受彎縱筋A(yù)s和A'sAsA's+=sst

抗剪箍筋：A'

+A/3As+

Ast/3Ast/3A/3st

Ast

/3Ast/3抗扭縱筋：抗扭箍筋：鋼筋分別按彎、剪、扭計算，剪扭考慮砼承載力相關(guān)，相同部位鋼筋迭加sAst14sAsv1+=2sAsv1sAsv1+sAst17.4.4計算公式的適用條件和構(gòu)造要求7.4.4.1截面限制條件為防止截面尺寸過小而配筋量過多時，混凝土首先被壓碎而破壞。其截面應(yīng)符合下列要求：若不滿足以上條件，則需增大截面尺寸或提高混凝土強(qiáng)度等級。7.4.4.2構(gòu)造配筋防止少筋破壞

受扭箍筋應(yīng)采用封閉式，且應(yīng)