混凝结构基本原理教学课件_第七章_扭曲截面承载力计算.pptVIP

第七章 扭曲截面承载力计算;７.1 纯扭构件承载力计算; 当扭矩很小时，混凝土未开裂，钢筋拉应力也很低，构件受力性能类似于无筋混凝土截面。随着扭矩的增大，在某薄弱截面的长边中点首先出现斜裂缝，此时扭矩稍大于开裂扭矩Tcr。斜裂缝出现后，混凝土卸载，裂缝处的主拉应力主要由钢筋承担，因而钢筋应力突然增大。当构件配筋适中时，荷载可继续增加，随之在构件表面形成连续或不连续的与纵轴线成约35o～55o的螺旋形裂缝。扭矩达到一定值时，某一条螺旋形裂缝形成主裂缝，与之相交的纵筋和箍筋达到屈服强度，截面三边受拉，一边受压，最后混凝土被压碎而破坏。破裂面为一空间曲面。 ;截面破坏的几种形态; 3）部分超筋破坏 当纵筋或箍筋其中之一配置过多时出现此种破坏。破坏时混凝土被压碎，配置过多的钢筋达不到屈服，破坏过程有一定的延性，但较适筋破坏的延性差。 ;◆ 矩形截面纯扭构件的抗裂扭矩 ; 1）矩形截面 根据变角度空间模型或扭曲破坏面极限平衡理论，矩形截面纯扭构件抗扭承载力计算公式如下 ;bcor， hcor——分别为核芯部分短边及长边尺寸； ζ——纵向钢筋与箍筋的配筋强度之比； ; 2）T形或工字形截面 对于T形或工字形截面构件，《规范》将其划分为若干个矩形截面，然后按矩形截面分别进行配筋计算。矩形截面划分的原则是首先保证腹板截面的完整性，然后再划分受压和受拉翼缘，如图所示。划分的矩形截面所承担的扭矩，按其受扭抵抗矩与截面总受扭抵抗矩的比值进行分配。 ;截面总的受扭塑性抵抗矩为 ;7.2 复合受扭构件的承载力计算; 2）扭型破坏 当扭弯比和扭剪比都比较大且构件顶部纵筋少于底部纵筋时，尽管弯矩作用使顶部纵筋受压，但由于顶部纵筋少于底部纵筋，在构件顶部由扭矩产生的拉应力超过弯矩所产生的压应力，使顶部首先开裂，裂缝向两侧延伸，破坏时顶部及两侧面开裂，形成螺旋形扭曲破坏面，与之相交的钢筋达到其抗拉屈服强度，最后使构件底面受压而破坏。 ; 式中 βt—— 剪扭构件混凝土受扭承载力降低系数,0.5≤βt≤1.0。 ; 在用以上各式进行???算时，当βt 0.5时，不考虑扭矩对混凝土受剪承载力的影响，即取βt =0.5，当βt 1.0时，不考剪力对混凝土受扭承载力的影响，即取βt =1.0。由此可知混凝土抗剪与抗扭相关曲线由三条直线所组成。 ; （2）截面尺寸限制及最小配筋率? 1）截面尺寸限制条件; ②最小配筋率：配箍率必须满足以下最小配箍率要求 ;（3）简化计算的条件;? ①?验算截面尺寸； ②?验算构造配筋条件； ③ 确定计算方法，即是否可简化计算； ④ 根据M值计算受弯纵筋； ⑤ 根据V和T计算箍筋和抗扭纵筋； ⑥ 验算最小配筋率并使各种配筋符合《规范》构造要求。