第六章受扭構件承載力計算

1、第六章受扭構件承載力計算   （1）難點：     彎剪扭構件的承載力計算    受扭構件：在構件截面中有扭矩作用的構件。復合受扭構件平衡扭轉協(xié)調扭轉、附加扭轉    圖6.1 §6.1純扭構件承載力計算一、素混凝土純扭構件的開裂扭矩    圖6.2 扭矩T   開裂扭矩：截面受扭塑性抵抗矩二、純扭構件承載力計算   

2、 、純扭構件的配筋    扭矩由受扭箍筋、受扭縱筋承擔。    、配筋量對破壞特征的影響    （1）、少筋破壞：受扭縱筋、箍筋較少，破壞屬脆性、突然，工程中應加以避免。一裂即壞。     （2）、適筋破壞：受扭縱筋、箍筋適當，首先混凝土三面開裂，與裂縫相交的箍筋和縱筋屈服，另一面混凝土被壓碎而破壞，屬塑性破壞。    （3）、完全超筋破壞    

3、受扭縱筋、箍筋較多，破壞時受扭鋼筋沒有屈服，而受壓混凝土被壓碎破壞，破壞突然，屬脆性破壞，工程中應加以避免。    （4）、部分超筋破壞受扭縱筋，箍筋有一種配置過多時，破壞將不會屈服，沒有被充分利用，為有效利用兩種鋼筋，協(xié)調發(fā)揮作用，應控制其用量。所以，受扭縱筋與箍筋強度比計算如下：圖6.3截面核心部分的周長， 規(guī)范規(guī)定，當時，取，一般取。  3、計算公式矩形：，截面核心部分的面積。    4、適用條件   （1）、上限：為防止完全超筋破壞，規(guī)定截面尺寸如

4、下：   （2）、下限：當時，可采用構造配置抗扭鋼筋。  （a）、受扭構件最小配箍率：       （b）、受扭縱筋最小配箍率：        V剪力設計值，對純扭構件V=1.0    例6-1已知矩形截面鋼筋混凝土純扭件，截面尺寸，承受扭矩設計值T=9.6N?m，混凝土C25，縱筋與箍筋均為HPB235級，計算此構件所需的抗扭縱筋及箍筋?！窘狻坎楸泶_定材料

5、強度設計值：C20混凝土，HPB235級鋼筋       （1）驗算截面尺寸        驗算截面尺寸    ，截面驗算符合要求。 ，應按計算配置抗扭鋼筋。 （2）計算抗扭箍筋  ， 設縱筋與箍筋強度比值，由式 得     選用的雙肢箍筋。單肢箍面積，則箍筋間距，  實際取&#

6、160;。     最小配箍率驗算      箍筋配置符合要求。      （2）縱筋計算     為了滿足縱筋間距不大于200mm的要求，采用614的縱筋，。驗算抗扭縱筋配筋率，取為2.0。    ，抗扭縱筋符合要求。     截面配筋如圖6.4所示。    

7、;【例6-2】已知矩形截面的純扭構件，混凝土C20，縱筋HRB335級，箍筋HPB235級，構件處于正常環(huán)境。配筋如圖所示，試計算此截面能承擔的扭矩T。    【解】（1）驗算截面的配筋率及配箍率  查表得材料強度設計值，（612）按 ，取處理，則受扭縱向鋼筋最小配筋率為  ，圖中配筋符合要求。            箍筋配置符合要求。    &#

8、160; （2）計算截面受扭承載力截面抗扭塑性抵抗矩，        配筋強度比取，截面受扭承載力為          （3）復核截面尺寸        截面尺寸符合要求。    通過以上計算和驗算，該截面承擔的扭矩設計值為    §6.2

9、彎剪扭構件承載力計算一、扭矩對受彎、受剪構件承載力的影響 彎、剪、扭同時作用下，其承載力降低。規(guī)范采用剪扭構件混凝土受扭承載力降低系數(shù)來考慮剪扭共同作用的影響。集中荷載下：式中：當 時，??；當 時，??；   當 ，??；當時，??；二、矩形截面彎剪扭構件承載力計算公式    1、剪扭構件受剪承載力    （1）、一般剪扭構件：        （2）、集中荷載作用下的獨立剪

10、扭構件：        2、剪扭構件的受扭承載力        3、彎、剪、扭構件承載力    采用“疊加法”進行設計。    對于縱筋，先按剪扭計算抗扭縱筋，再按受彎計算抗彎縱筋，然后將受彎縱筋布置在截面受拉側；將受扭縱筋均勻地布置在截面周邊上。    對于箍筋，先按修正后的抗剪和抗扭承載力計算公式分別計算出抗扭箍筋

11、和抗剪箍筋，然后疊加，即行所需箍筋。三、受扭構件的構造要求（1）、計算的簡化： 當，或時，不需對構件進行抗剪承載力計算，而只按彎扭構件進行截面承載力設計。當時，不需對構件進行抗扭承載力計算，而只按彎剪構件進行截面承載力設計。當時，不需對構件進行剪扭承載力計算，只需按構造配置剪扭鋼筋和抗彎計算縱筋。    （2）、適用條件     A、上限：限制截面尺寸：        B、下限：最小配筋率：   

12、 箍筋的配筋率：    縱向鋼筋的配筋率：式中，當時，取。4、配筋構造要求：受扭箍筋：封閉狀；內折角，端頭平直段長度10d；間距0.75d。受扭縱筋：四角必須配置，周邊均勻對稱布置。間距200mm。例6-3已知構件截面尺寸，承受的內力設計值為：彎M=142KN?m，剪力V=112KN，扭矩T=12 KN?m?；炷罜20，縱筋HRB335級，箍筋HPB235級，構件處于正常環(huán)境，試計算構件的配筋?！窘狻坎楸泶_定材料強度設計值：，。   (1) 驗算截面尺寸     

13、   ，截面符合要求。   ，鋼筋需按計算確定。   (2) 確定計算方法            由以上計算可知，不可忽略扭矩及剪力對構件的影響。   (3) 受彎縱筋計算查表得，。       暫不選鋼筋，待抗扭縱筋計算后，統(tǒng)一配置。    (4)

14、 受剪箍筋計算        采用雙肢箍，即，則     (5) 受扭箍筋計算， 設，則選用 箍筋，由扭矩和剪力共同作用所需單肢箍面積總量為       箍筋間距 ，選用配箍率驗算    箍筋配置符合要求。    (6) 受扭縱筋計算    

15、0;   受扭縱筋最小配筋率驗算                符合要求。   (7) 縱筋配置梁高h=600mm，由于抗扭縱筋間距不得超過200mm，且不大于梁腹板寬b，故抗扭縱筋沿梁高按四排對稱放置，每排縱筋面積為每排選用210的抗扭縱筋。梁底受彎縱筋與受扭縱筋面積之和為選用420    驗算梁底最小配筋率  &#

16、160;     梁底縱筋配置符合要求。梁的配筋如圖6.6所示。第六章小結      1、 在實際工程中，鋼筋混凝土構件的截面中只要有扭矩作用，就稱為受扭構件，常見的受扭構件是彎矩、剪力和扭矩同時存在的構件。      2、 鋼筋混凝土受扭構件，由混凝土、抗扭箍筋和抗扭縱筋來抵抗由外荷載在構件載面產(chǎn)生的扭矩。      3、 鋼筋混凝土矩形截面純扭構件的破壞形態(tài)分為少筋破壞、適筋破壞、完全和部分超筋破壞。其中適筋破壞是計算構件承載力的依據(jù)，少筋破壞和超筋破壞在工程中禁止出現(xiàn)。通過最小箍筋率和最小縱筋配筋率防止少筋破壞；通過限制截面尺寸防止完全超筋破壞；通過控制受扭縱向鋼筋與箍筋的配筋強度比 防止部分超筋破壞。