工程結(jié)構(gòu)第8章

工程結(jié)構(gòu)第8章7.1概述

扭轉(zhuǎn)是構(gòu)件的基本受力形式之一，在鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)中經(jīng)常遇到。例如框架的邊梁、支撐懸臂板的雨篷梁、曲梁、吊車梁和螺旋樓梯等均承受扭矩的作用。在這些構(gòu)件中，處于純扭矩作用的情況是極少的，絕大多數(shù)都是處于彎矩、剪力和扭矩共同作用的復(fù)合受扭情況。InstituteofManagementQingdaoTechnologicalUniversity2018/10/20QingdaoTechnologicalUniversity2019/2/28

QingdaoTechnologicalUniversity

2024/5/153InstituteofManagementQingdaoTechnologicalUniversity2018/10/20QingdaoTechnologicalUniversity2019/2/28

QingdaoTechnologicalUniversity

2024/5/154InstituteofManagementQingdaoTechnologicalUniversity2018/10/20QingdaoTechnologicalUniversity2019/2/28

QingdaoTechnologicalUniversity

2024/5/155在實(shí)際工程中純扭構(gòu)件是很少的，一般是在彎矩、剪力、扭矩共同作用下的復(fù)合受扭構(gòu)件。但純扭構(gòu)件的受力性能，是復(fù)合受扭構(gòu)件承載力計(jì)算的基礎(chǔ)，也是目前研究得比較充分的受扭構(gòu)件。鋼筋混凝土純扭構(gòu)件的承載力，與受剪構(gòu)件相似，由混凝土和鋼筋(縱筋和箍筋)兩部分所組成，而混凝土部分的承載力與截面的開裂扭矩有關(guān)。故本章先討論純扭構(gòu)件截面的開裂扭矩，其次討論鋼筋混凝土純扭構(gòu)件的承載力計(jì)算，最后介紹復(fù)合受扭構(gòu)件的承載力計(jì)算方法和配筋構(gòu)造。InstituteofManagementQingdaoTechnologicalUniversity2018/10/20QingdaoTechnologicalUniversity2019/2/28

QingdaoTechnologicalUniversity

2024/5/1567.2鋼筋混凝土純扭構(gòu)件的承載力計(jì)算7.2.1矩形截面混凝土純扭構(gòu)件的開扭彎矩試驗(yàn)表明，構(gòu)件開裂前受扭鋼筋應(yīng)力很低，鋼筋對(duì)開裂扭矩的影響不大。所以，在研究受扭構(gòu)件開裂前的應(yīng)力狀態(tài)和開裂扭矩時(shí)，可以忽略鋼筋的影響。由材料力學(xué)可知，勻質(zhì)彈性材料的矩形截面受扭時(shí)，截面上將產(chǎn)生剪應(yīng)力，(圖7.5)，截面最大剪應(yīng)力產(chǎn)生在矩形長(zhǎng)邊中點(diǎn)。當(dāng)主拉應(yīng)力超過混凝土的抗拉強(qiáng)度時(shí)，首先將在截面長(zhǎng)邊中點(diǎn)處垂直于主拉應(yīng)力方向上開裂，然后逐漸伸展，裂縫與縱軸線大致成45o角。InstituteofManagementQingdaoTechnologicalUniversity2018/10/20QingdaoTechnologicalUniversity2019/2/28

QingdaoTechnologicalUniversity

2024/5/157InstituteofManagementQingdaoTechnologicalUniversity2018/10/20QingdaoTechnologicalUniversity2019/2/28

QingdaoTechnologicalUniversity

2024/5/158InstituteofManagementQingdaoTechnologicalUniversity2018/10/20QingdaoTechnologicalUniversity2019/2/28

QingdaoTechnologicalUniversity

2024/5/159InstituteofManagementQingdaoTechnologicalUniversity2018/10/20QingdaoTechnologicalUniversity2019/2/28

QingdaoTechnologicalUniversity

2024/5/1510扭矩抵抗塑性矩InstituteofManagementQingdaoTechnologicalUniversity2018/10/20QingdaoTechnologicalUniversity2019/2/28

QingdaoTechnologicalUniversity

2024/5/15117.2.2矩形截面鋼筋混凝土純扭構(gòu)件承載力InstituteofManagementQingdaoTechnologicalUniversity2018/10/20QingdaoTechnologicalUniversity2019/2/28

QingdaoTechnologicalUniversity

2024/5/1512InstituteofManagementQingdaoTechnologicalUniversity2018/10/20QingdaoTechnologicalUniversity2019/2/28

QingdaoTechnologicalUniversity

2024/5/1513InstituteofManagementQingdaoTechnologicalUniversity2018/10/20QingdaoTechnologicalUniversity2019/2/28

QingdaoTechnologicalUniversity

2024/5/1514矩形截面純扭構(gòu)件承載力計(jì)算試驗(yàn)結(jié)果表明，構(gòu)件的受扭承載力Tu可認(rèn)為由混凝土承擔(dān)的扭矩Tc和抗扭鋼筋承擔(dān)的扭矩Ts兩部分組成，即純扭構(gòu)件防止超筋的條件當(dāng)符合下述條件時(shí)，按構(gòu)造配筋純扭構(gòu)件防止少筋的條件InstituteofManagementQingdaoTechnologicalUniversity2018/10/20QingdaoTechnologicalUniversity2019/2/28

QingdaoTechnologicalUniversity

2024/5/15157.3鋼筋混凝土彎剪扭構(gòu)件的承載力計(jì)算彎剪扭構(gòu)件在復(fù)合受力情況下的承載力將受到各種內(nèi)力的相互影響，構(gòu)件抵抗各種內(nèi)力的能力受其他內(nèi)力影響的這種性質(zhì)稱為各種內(nèi)力之間承載力的相關(guān)性。現(xiàn)行規(guī)范把彎剪扭構(gòu)件的承載力按：剪扭構(gòu)件承載力和彎扭構(gòu)件承載力分別考慮。即：對(duì)于彎剪扭構(gòu)件，其縱向鋼筋應(yīng)按彎扭構(gòu)件承載力分分別計(jì)算縱向鋼筋面積之和。其箍筋按剪扭構(gòu)件的斜截面受剪承載力和剪扭構(gòu)件的受扭承載力分別計(jì)算，然后疊加。InstituteofManagementQingdaoTechnologicalUniversity2018/10/20QingdaoTechnologicalUniversity2019/2/28

QingdaoTechnologicalUniversity

2024/5/15167.3.1矩形截面鋼筋混凝土剪扭構(gòu)件承載力計(jì)算InstituteofManagementQingdaoTechnologicalUniversity2018/10/20QingdaoTechnologicalUniversity2019/2/28

QingdaoTechnologicalUniversity

2024/5/1517InstituteofManagementQingdaoTechnologicalUniversity2018/10/20QingdaoTechnologicalUniversity2019/2/28

QingdaoTechnologicalUniversity

2024/5/15187.3.2矩形截面鋼筋混凝土彎扭構(gòu)件承載力計(jì)算對(duì)于在彎矩、剪力和扭矩共同作用下的構(gòu)件承載力的計(jì)算，可按下述方法進(jìn)行：（1）按受彎構(gòu)件單獨(dú)計(jì)算在彎矩作用下所需的縱向鋼筋的截面面積As及As'；（2）驗(yàn)算截面限制條件；（3）按剪扭構(gòu)件計(jì)算承受剪力所需的箍筋截面面積以及計(jì)算承受扭矩所需的縱向鋼筋截面面積和箍筋截面面積；（4）疊加上述計(jì)算所得到的縱向鋼筋截面面積和箍筋截面面積，即得最后所需的縱向鋼筋截面面積和箍筋截面面積。InstituteofManagementQingdaoTechnologicalUniversity2018/10/20QingdaoTechnologicalUniversity2019/2/28

QingdaoTechnologicalUniversity

2024/5/1519InstituteofManagementQingdaoTechnologicalUniversity2018/10/20QingdaoTechnologicalUniversity2019/2/28

QingdaoTechnologicalUniversity

2024/5/15201.截面限制條件《規(guī)范》規(guī)定，對(duì)于hw/b≤4的矩形、T形和I形截面構(gòu)件，其截面應(yīng)符合下列公式的要求:V/(bh0)＋T/(0.8Wt)≤0.25

cfc

（7-9）對(duì)于hw/b≥6的矩形、T形和I形截面構(gòu)件，其截面應(yīng)符合下列公式的要求:V/(bh0)＋T/(0.8Wt)≤0.20

cfc

（7-10）其間用內(nèi)插法確定。InstituteofManagementQingdaoTechnologicalUniversity2018/10/20QingdaoTechnologicalUniversity2019/2/28

QingdaoTechnologicalUniversity

2024/5/15212.最小配筋率和構(gòu)造要求（1）縱筋梁內(nèi)受扭縱向鋼筋的配筋率應(yīng)符合下列要求當(dāng)T/(Vb)＞2.0時(shí)，取T/(Vb)＝2.0。對(duì)于純扭構(gòu)件（V＝0），取T/(Vb)＝2.0。（2）箍筋在彎剪扭構(gòu)件中，剪扭箍筋的配箍率

sv應(yīng)符合下列要求

sv＝Asv/(bs)≥

sv，min＝0.28ft/fyv

InstituteofManagementQingdaoTechnologicalUniversity2018/10/20QingdaoTechnologicalUniversity