混凝土结构课件：混凝土的基本构建设计.pptVIP

*************************************第八章：受扭构件设计扭转是指构件沿纵轴扭转的内力状态，常见于偏心荷载作用、空间受力或特殊功能要求的结构中。扭转会产生剪应力，呈螺旋状分布在截面上，极限状态下导致螺旋形裂缝和破坏。扭转作用通常与弯曲、剪切共同存在，形成组合应力状态。混凝土构件的抗扭性能较差，特别是薄壁构件。扭转破坏通常表现为脆性破坏，缺乏足够变形能力，因此在设计中需要重视扭转承载力的计算和验算。提高抗扭性能的主要措施是配置纵向钢筋和封闭箍筋，使之形成空间受力体系。矩形截面构件的扭转设计受力分析矩形截面在扭转作用下，应力沿截面周边分布不均，角部应力最大。扭矩通过厚度为t的薄壁等效截面传递，形成一个封闭的抗剪流体系。随着扭矩增大，首先在截面侧面产生倾斜裂缝，然后沿螺旋线发展，最终导致破坏。计算方法矩形截面的扭转计算基于薄壁截面理论，计算公式为T≤Tc+Ts，其中Tc为混凝土贡献，Ts为钢筋贡献。当设计扭矩超过混凝土抗扭承载力时，需配置抗扭钢筋。抗扭钢筋由封闭箍筋和沿截面周边均匀分布的纵向钢筋组成。配筋要求抗扭构件的钢筋包括封闭箍筋和纵向钢筋。封闭箍筋应沿构件长度均匀布置，间距不应大于截面短边的1/4和200mm的较小值。纵向钢筋应均匀分布在截面周边，每个角部至少配置一根，各钢筋之间的净距不应大于250mm。圆形截面构件的扭转设计受力特点圆形截面在扭转作用下，应力分布比矩形截面更加均匀，沿截面周边呈线性变化，中心为零，截面周边最大。圆形截面的抗扭性能优于同面积的矩形截面，因为其形状系数更有利。圆形截面的扭转剪应力分布公式为τ=T·r/(Ip)，其中T为扭矩，r为截面上点到中心的距离，Ip为极惯性矩。设计步骤确定设计扭矩Td；计算混凝土对扭转承载力的贡献Tc；判断是否需要抗扭钢筋：若Td≤Tc，仅需验算最小配筋率；若TdTc，则需计算抗扭箍筋面积和纵向钢筋面积。圆形截面抗扭钢筋的计算与矩形截面类似，但可采用更简化的计算公式，通常将圆形截面等效为边长为0.9d的正方形截面进行计算，其中d为圆形截面直径。应用场景圆形截面抗扭构件常用于桥梁、塔架、柱子等结构中，特别是受空间力作用或需要均匀抗扭性能的情况。圆形截面还具有风荷载小、视觉效果好等优点，在建筑和桥梁设计中得到广泛应用。典型应用包括：桥梁的圆形墩柱、建筑中的圆柱、输电塔架、风力发电塔筒等。组合作用下的构件设计弯剪组合弯剪组合是最常见的内力组合形式，在大多数梁结构中存在。弯矩使纵向钢筋承受拉力，剪力导致斜裂缝，二者共同作用可能降低结构承载力。设计时需分别计算弯曲和剪切承载力，并考虑二者的相互影响。当剪跨比（剪力跨度与有效高度之比）较小时，弯剪相互作用更为明显。弯扭组合弯扭组合常见于偏心受荷的梁、空间结构中的边缘梁等。弯矩和扭矩共同作用会产生复杂的应力状态，需进行组合承载力验算。常用的验算方法是将弯矩和扭矩按等效原则转换为组合内力，然后验算构件承载力。在弯扭组合作用下，通常需要在截面各边均布置钢筋，并使用封闭箍筋。设计要点组合作用下的设计要点包括：考虑内力间的相互影响，避免简单叠加；合理配置钢筋，使其能在多种内力作用下发挥作用；注意构造细节，特别是钢筋的锚固和连接；严格控制裂缝，防止组合作用下裂缝过度发展；考虑结构的整体性和空间受力特性，避免局部薄弱环节。第九章：楼板设计楼板类型按支承条件可分为：单向板、双向板按结构形式可分为：实心板、空心板、肋形板、预应力板、组合板等按与梁的关系可分为：有梁楼盖、无梁楼盖受力特点单向板主要在短向受弯双向板在两个方向都有明显的弯曲变形板主要承受垂直于板面的均布荷载板的厚度与跨度相比较小，主要考虑弯曲承载力设计流程确定板的类型和计算模型估算板厚（通常为跨度的1/30~1/50）计算内力（弯矩、剪力）进行配筋计算校核裂缝、挠度等使用性能单向板设计计算简图单向板指短向跨度与长向跨度之比小于1/3的板，此时板主要在短向弯曲变形，长向变形很小。计算时可将单向板简化为单位宽度的短向条形梁进行分析，支承条件可以是简支、连续或悬臂。配筋方法主筋沿短向布置，按弯曲承载力计算确定。分布筋沿长向布置，主要起构造作用，通常取主筋面积的20%~25%。当跨度较大时，需校核裂缝和挠度。板的配筋率通常较小，约为0.15%~0.3%，钢筋直径常用6~12mm。构造要求保护层厚度一般为15mm；主筋间距不宜大于200mm，分布筋间距不宜大于250mm；当板厚超过300mm时，需在两侧配筋；连续板支座处应有足够长度的上部钢筋，一般伸入跨内的长度不小于支座宽度加6倍板厚。双向板设计