《混凝土结构设计原理（新形态活页式）》课件 41.纯扭构件的受力性能 ---47.截面换算.pptx

《结构设计原理》纯扭构件的受力性能

1素混凝土纯扭构件2纯扭构件的受力性能钢筋混凝土纯扭构件

1、素混凝土纯扭构件由于混凝土的抗拉强度较低，在扭矩作用下，构件长边侧面中点处混凝土沿垂直于的方向开裂，并很快向相邻两边延伸，形成三面受拉、一面受压的斜向空间扭曲破坏面。这种破坏称为扭曲截面破坏，破坏具有突然性，属于脆性破坏，抗扭承载力很低。

2、钢筋混凝土纯扭构件根据抗扭配筋率的多少，钢筋混凝土受扭构件的破坏形态一般分为以下几种。少筋破坏适筋破坏超筋破坏当抗扭钢筋数量过少时，构件开裂之后，由于没有足够的能力承受混凝土开裂后卸给它的那部分扭矩，因而破坏特征与素混凝土构件相似，破坏是脆性的。在正常配筋情况下，随着外扭矩的增大，构件出现临界斜裂缝，与这条临界斜裂缝相交的箍筋和纵筋的应力将首先达到屈服，斜裂缝将进一步加宽，直到空间扭曲破坏面受压边混凝土被压碎。属于塑性破坏。当构件中的箍筋和纵筋配置过多时，根据钢筋是否均发生曲阜，可以分为部分超筋破坏和完全超筋破坏。

少筋破坏适筋破坏超筋破坏2、钢筋混凝土纯扭构件

2、钢筋混凝土纯扭构件试验研究表明，为了使箍筋和纵筋相互匹配，共同发挥抗扭作用，应将两种钢筋的用量比控制在合理的范围内。采用纵向钢筋与箍筋的配筋强度比进行控制。试验表明，当满足0.6≤≤1.7时，破坏时抗扭箍筋和抗扭纵筋均能达到屈服。工程设计中常采用=1.0~1.2。

纯扭构件的受力性能小结少筋破坏适筋破坏超筋破坏素混凝土纯扭构件钢筋混凝土纯扭构件

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《结构设计原理》矩形截面纯扭构件的承载力计算

目录CONTENTS矩形截面纯扭构件抗扭承载力的计算公式01抗扭承载力上限及下限值02纯扭构件的最小配筋率03

1、矩形截面纯扭构件抗扭承载力的计算公式在试验研究和理论分析的基础上，《桥规》给出的矩形截面(hb)钢筋混凝土纯机构件抗扭承载力的计算公式如下：上面给出的抗扭承载力计算公式是以适筋破坏为前提建立的。为此，使用该式时，必须满足下列限制条件。

抗扭承载力上限值抗扭承载力下限值2、抗扭承载力上限及下限值

纯扭构件的最小配筋率抗扭纵筋的最小配筋率抗扭箍筋的最小配筋率3、纯扭构件的最小配筋率

矩形截面纯扭构件的承载力计算小结基本计算公式抗扭承载力上限抗扭承载力下限抗扭构件的最小配筋率

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《结构设计原理》受弯构件斜截面承载力计算习题

例题：有一矩形截面受扭构件，截面尺寸b×h=250mm×500mm，承受的扭矩组合设计值=38kN?m，采用C35混凝土，纵筋和箍筋分别采用HRB400和HPB300。结构重要性系数γ=1.0，I类环境。要求：进行配筋设计。查表，得到=16.1MPa，=1.52MPa，HRB400钢筋=330MPa，HPB300钢筋=250MPa。

截面受扭塑性抵抗矩为了防止出现脆性破坏，《桥规》规定截面的最小尺寸以限制截面应力第一步：公式适用条件复核

钢筋混凝土纯扭构件满足下列要求时，可不进行抗扭承载力计算，但必须按构造要求配置抗扭钢筋。钢筋混凝土纯扭构件承载能力计算公式的适用条件就是第一步：公式适用条件复核

经计算满足第一步：公式适用条件复核=3.02N/mm2表明截面尺寸满足要求，但需配置抗扭钢筋。

取混凝土保护层厚度为20mm，箍筋直径取10mm依据规范规定，取=1.2第二步：抗扭箍筋设计

取混凝土保护层厚度为20mm，箍筋直径取10mm依据规范规定，取=1.2第二步：抗扭箍筋设计

箍筋选10，箍筋配筋率第二步：抗扭箍筋设计=78.5mm2

抗扭纵筋选用618，可提供钢筋截面面积1527mm2，分成上、中、下3层布置。此时，抗扭纵筋配筋率第三步：抗扭纵筋设计

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《结构设计原理》T形、I形、箱形截面受扭承载力计算及受扭钢筋的构造要求

目录CONTENTS123T形和工字形截面受扭承载力计算箱形截面受扭承载力计算受扭箍筋的构造要求4受扭纵筋的构造要求

1、T形和工字形截面受扭承载力计算将T形、工形截面按照图所示的方法分成若干矩形，近似地认为全截面受扭塑性抵抗矩等于各分块矩形截面所受扭塑性抵抗矩之和。截面分块的原则是，应首先满足腹板截面的完整性，然后再划分受压翼缘和受拉翼缘面积。

1、T形和工字形截面受扭承载力计算T形或工形截面受扭构件塑性抵抗矩

1、T形和工字形截面受扭承载力计算T形、工形截面构件受剪时，均认为腹板承受全部剪力。每个矩形分块截面承受的扭矩可按下式计算：

同T形、工形截面，箱型截面构件受剪时，也认为腹板承受全部剪力。2、箱型截面受扭承载力计算

受扭箍筋须采用封闭式，且应沿截面周边布置。当采用复合箍筋时，处于截面内部的箍筋不应计人抗扭箍筋截面面积。受扭箍筋末端应做成135°弯钩，弯钩端部应锚入混凝土核心区，其平直段