受扭構(gòu)件扭曲截面承載力哈工大混凝土結(jié)構(gòu)設計原理

受扭構(gòu)件扭曲截面承載力哈工大混凝土結(jié)構(gòu)設計原理第1頁/共29頁

吊車的橫向水平制動力及吊車豎向輪壓偏心都可使吊車梁受扭，屋面板偏心也可導致屋架受扭。第2頁/共29頁制動力輪壓

在靜定結(jié)構(gòu)中，扭矩是由荷載產(chǎn)生的，可根據(jù)平衡條件求得，稱為平衡扭轉(zhuǎn)（EquilibriumTorsion）。偏心輪壓制動力

偏心輪壓和吊車橫向水平制動力都會產(chǎn)生扭矩T螺旋樓梯中扭矩也較大第3頁/共29頁

在超靜定結(jié)構(gòu)中，扭矩是由于相鄰構(gòu)件的變形互相受到約束而產(chǎn)生的，稱為約束扭轉(zhuǎn)（CompatibilityTorsion）。例如：單向板肋梁樓蓋中次梁的一端支承在邊梁上，次梁在荷載下在支承處要發(fā)生轉(zhuǎn)角，節(jié)點處的變形協(xié)調(diào)，將迫使邊梁扭轉(zhuǎn)。

邊梁中的扭矩值與節(jié)點處邊梁的抗扭剛度及次梁的抗彎剛度的比值有關(guān)。邊梁的抗扭剛度越大，其扭矩也越大；當邊梁的抗扭剛度為無窮大時，次梁相當于嵌固在邊梁中，此時的扭矩達到最大值。次梁的抗彎剛度越大，則在節(jié)點處的轉(zhuǎn)角越小，邊梁的扭矩也越小。邊梁邊梁框架結(jié)構(gòu)樓蓋第4頁/共29頁§5.2扭曲破壞的機理與形式理想勻質(zhì)構(gòu)件的受扭裂縫從主拉應力最大處開始對勻質(zhì)材料，理想的受扭裂縫應當呈螺旋形。螺旋形裂縫σptσpt第5頁/共29頁第6頁/共29頁第7頁/共29頁第8頁/共29頁第9頁/共29頁第10頁/共29頁第11頁/共29頁

由于受扭鋼筋由箍筋和受扭縱筋兩部分組成，其受扭性能及其極限承載力不僅與總配筋量有關(guān)，還與兩部分鋼筋的配筋比有關(guān)，如果一種鋼筋過多，另一種鋼筋太少，前一種鋼筋就可能不屈服，而出現(xiàn)部分超配筋的情況。故設計中用配筋強度比ζ來控制，防止出現(xiàn)部分超配筋的情況，抗扭縱筋強度抗扭箍筋強度第12頁/共29頁第13頁/共29頁例題（Example）已知:

矩形截面受扭構(gòu)件，承受扭矩設計值T=35kN·m，截面尺寸b＝300mm，h＝600mm，保護層厚度C=30mm?；炷翉姸鹊燃夁x用C25，鋼筋為HPB235級。（fc=11.9N/mm2，

ft=1.27N/mm2，

fy

=210N/mm2

）求解：抵抗該扭矩所需的箍筋和縱筋面積，并繪制截面配筋圖。第14頁/共29頁第15頁/共29頁第16頁/共29頁第17頁/共29頁第18頁/共29頁第19頁/共29頁第20頁/共29頁（3）按抗彎承載力單獨計算所需的受彎縱向鋼筋截面面積及（4）按抗剪承載力單獨計算所需要的抗剪箍筋或第21頁/共29頁第22頁/共29頁第23頁/共29頁第24頁/共29頁第25頁/共29頁PTP

偏心力P可以分解為一個中心力P和一個扭矩T。箱形截面沿周邊的剪應力可以很好地抵抗扭矩。

變高度箱形截面預應力混凝土連續(xù)梁橋。

回顧受扭構(gòu)件設計不難看出，構(gòu)件抗扭主要靠截面周邊的材料，中間核心部分材料的抗扭作用很小。工程中大型受扭構(gòu)件往往采用環(huán)形截面（電線桿）或箱形截面（橋梁）。與實體截面相比，其自重大大減輕，而抗扭能力幾乎相同。第26頁/共29頁

抗扭縱筋的搭接和錨固長度均應按受拉鋼筋的構(gòu)造要求處理。其他構(gòu)造要求請參考規(guī)范有關(guān)規(guī)定。

抗扭箍筋應做成封閉型，箍筋末端應彎折135°，彎折后的直線長度不應小于5d及50mm。

抗扭縱筋應沿截面周邊均勻布置，在截面四角必須布置抗扭縱筋，抗扭縱筋間距不得大于300mm及梁寬

b?！?/p>