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文檔簡介

1、l主要內容:軸心受力構件主要內容:軸心受力構件, 受彎構件受彎構件, 偏偏心受壓構件心受壓構件, 偏心受拉構件偏心受拉構件,受扭構件受扭構件, 混混凝土結構裂縫與變形控制凝土結構裂縫與變形控制l 軸心受力構件包括軸心受拉構件和軸心軸心受力構件包括軸心受拉構件和軸心受壓構件受壓構件,在荷載作用下其截面上一般作用在荷載作用下其截面上一般作用有軸力有軸力N)、彎矩)、彎矩(M和剪力和剪力(V)。)。一、概述一、概述: 承受縱向拉力的構件,稱為受拉構件。承受縱向拉力的構件,稱為受拉構件。 當縱向拉力作用線與構件截面形心軸當縱向拉力作用線與構件截面形心軸線重合時為軸心受拉構件;當縱向拉力作線重合時為軸心

2、受拉構件;當縱向拉力作用線偏離構件截面形心軸線時,或構件上用線偏離構件截面形心軸線時,或構件上既作用有拉力又作用有彎矩時,則稱為偏既作用有拉力又作用有彎矩時,則稱為偏心受拉構件。心受拉構件。l鋼筋混凝土桁架中的拉桿、有內壓力的圓管鋼筋混凝土桁架中的拉桿、有內壓力的圓管管壁、圓形水池的環(huán)形池壁等,可以按軸心管壁、圓形水池的環(huán)形池壁等,可以按軸心受拉構件計算。受拉構件計算。l 聯(lián)肢剪力墻的某些墻肢、雙肢柱的某聯(lián)肢剪力墻的某些墻肢、雙肢柱的某些肢桿、懸伸式桁架承受節(jié)間豎向荷載的受些肢桿、懸伸式桁架承受節(jié)間豎向荷載的受拉上弦桿,以及一般屋架承擔節(jié)間荷載的下拉上弦桿,以及一般屋架承擔節(jié)間荷載的下弦桿等都

3、屬于偏心受拉構件;此外,經常遇弦桿等都屬于偏心受拉構件;此外,經常遇到的矩形筒倉、斗倉及水池,其倉壁或池壁到的矩形筒倉、斗倉及水池,其倉壁或池壁也同時受到軸向拉力及彎矩的作用,故也屬也同時受到軸向拉力及彎矩的作用,故也屬于偏心受拉構件。于偏心受拉構件。l 鋼筋混凝土軸心受拉構件一般采用正方形、鋼筋混凝土軸心受拉構件一般采用正方形、矩形或其他對稱截面,縱向鋼筋在截面中對稱矩形或其他對稱截面,縱向鋼筋在截面中對稱布置或沿周邊均勻布置,偏心受拉構件的截面布置或沿周邊均勻布置,偏心受拉構件的截面多為矩形。由于偏心受拉構件的截面作用有彎多為矩形。由于偏心受拉構件的截面作用有彎矩,所以矩形截面的長邊宜和彎

4、矩作用平面平矩,所以矩形截面的長邊宜和彎矩作用平面平行,縱向鋼筋布置在短邊上。行,縱向鋼筋布置在短邊上。l軸心受拉構件的截面配筋軸心受拉構件的截面配筋 l單向偏心受拉單向偏心受拉l 軸心受拉和偏心受拉構件中的縱向鋼筋配筋都應滿足最小配筋率的要求。從受力的角度看,軸心受拉構件中并不需要箍筋,但為了形成鋼筋骨架,仍必須設置箍筋,如屋架下弦箍筋間距一般不宜大于200mm,箍筋直徑46mm。偏心受拉構件要進行斜截面抗剪計算,配置箍筋時應考慮抗剪要求。l基本概念:l配筋率:p352-附錄9bhAAAss混凝土保護層厚度混凝土保護層厚度:p348-附錄附錄 7l二、軸心受拉構件正截面承載力計算二、軸心受拉

5、構件正截面承載力計算l 鋼筋混凝土軸心受拉構件,開裂以前混凝土與鋼筋混凝土軸心受拉構件,開裂以前混凝土與鋼筋共同承擔拉力;開裂以后,開裂截面混凝土退鋼筋共同承擔拉力;開裂以后,開裂截面混凝土退出工作,全部拉力由鋼筋承擔;破壞時整個截面全出工作,全部拉力由鋼筋承擔;破壞時整個截面全部裂通。所以,軸心受拉構件的正截面承載力按下部裂通。所以,軸心受拉構件的正截面承載力按下列公式計算:列公式計算:式中式中 N軸向拉力設計值:軸向拉力設計值: fy鋼筋抗拉強度設計值,為了控制受拉構件在使用荷載下的變鋼筋抗拉強度設計值,為了控制受拉構件在使用荷載下的變形和裂縫開展,規(guī)定軸心受拉和小偏心受拉構件的形和裂縫開

6、展,規(guī)定軸心受拉和小偏心受拉構件的fy大于大于300Nmm2時,仍應按時,仍應按300Nmm2取用。取用。應該注意,軸心受拉構件的鋼筋用量并不總是由強度要求決定的,應該注意,軸心受拉構件的鋼筋用量并不總是由強度要求決定的,在許多情況下,裂縫寬度驗算對縱筋用量起決定作用。在許多情況下,裂縫寬度驗算對縱筋用量起決定作用。syAfN 計算要點:(1).構件截面的確定:從計算公式來看,混凝土構件截面與強度計算無關,但是從最小配筋率來看,截面大小對配筋量有限制作用.(2).一側最小配筋率:%2 . 045ytff一.幾個基本概念:1.螺旋箍筋(或焊接環(huán)箍):2.長細比: 構件的計算長度 l0 與構件的回

7、轉半徑 i0 之比 l二、受壓構件的一般構造二、受壓構件的一般構造l1.材料強度等級材料強度等級l2.截面形式和尺寸截面形式和尺寸l3.縱向鋼筋縱向鋼筋l4.箍筋箍筋l三、配有普通箍筋的軸心受壓構件正截面承載三、配有普通箍筋的軸心受壓構件正截面承載力計算力計算l1.軸心受壓短柱的應力分析及破壞形態(tài)軸心受壓短柱的應力分析及破壞形態(tài)l短柱:短柱:l0/b8或或l0/i 28l(1初始偏心的影響很小,可不考慮;初始偏心的影響很小,可不考慮;l(2鋼筋和混凝土的壓應變相等鋼筋和混凝土的壓應變相等l(3達到極限荷載時,短柱的極限壓應變?yōu)檫_到極限荷載時,短柱的極限壓應變?yōu)?.00250.0035 l短柱的

8、極限承載力短柱的極限承載力sycsAfAfNl短柱的破壞形態(tài)l2.軸心受壓長柱的應力分析及破壞形態(tài)軸心受壓長柱的應力分析及破壞形態(tài)l長柱:長柱:l0/b8或或l0/i 28l(1需考慮初始偏心需考慮初始偏心e0的影響,的影響, e0產生附加彎矩,產生附加彎矩,附加彎矩引起水平撓度附加彎矩引起水平撓度af,水平撓度又加大初始偏,水平撓度又加大初始偏心;心;l(2長柱最終是在彎矩和軸力共同作用下破壞,長柱最終是在彎矩和軸力共同作用下破壞,破壞特征類似偏心受壓柱。破壞特征類似偏心受壓柱。l*長柱的極限承載力長柱的極限承載力Nl Ns(當其他條件相同時)當其他條件相同時)l*考慮長短柱的計算公式的統(tǒng)一

9、,引入系數(shù):考慮長短柱的計算公式的統(tǒng)一,引入系數(shù):slNN穩(wěn)定系數(shù)l3、配有普通箍筋的軸心受壓構件正截面承載力計算、配有普通箍筋的軸心受壓構件正截面承載力計算l(1).鋼筋混凝土軸心受壓構件的穩(wěn)定系數(shù)鋼筋混凝土軸心受壓構件的穩(wěn)定系數(shù)(2).理想支承柱的計算長度理想支承柱的計算長度l長柱的破壞形態(tài)長柱的破壞形態(tài)l(3).正截面承載力計算正截面承載力計算l l主要計算要求主要計算要求:)(9 . 0sycuAfAfNN 軸向壓力設計值;軸向壓力設計值;A構件的截面面積構件的截面面積,當縱向鋼筋配筋率大于當縱向鋼筋配筋率大于0.03時時,A改用改用Ac,Ac=A-As;As全部縱向鋼筋的截面面積。全

10、部縱向鋼筋的截面面積。 穩(wěn)定系數(shù)*計算要點:(1)配筋率限制:規(guī)范規(guī)定,受壓構件全部縱向鋼筋的最小配筋率為0.6%,當采用HRB400級鋼筋時,可減少0.1%,即0.5%.*一般可取適宜配筋率1%(2)0 . 1可假定取l 【例【例1】某多層現(xiàn)澆框架結構房屋。底層中間柱按】某多層現(xiàn)澆框架結構房屋。底層中間柱按軸心受壓構件計算。該柱以承受恒荷載為主,安全軸心受壓構件計算。該柱以承受恒荷載為主,安全等級為二級。軸向力設計值等級為二級。軸向力設計值N=2160KN,計算長度計算長度l0=5.6m,混凝土強度等級為,混凝土強度等級為C25(f c=11.9N/mm2)。鋼筋采用鋼筋采用HRB400(

11、fy=360N/mm2) 。求該柱的截。求該柱的截面尺寸及縱筋面積。面尺寸及縱筋面積。l四、配有螺旋式或焊接環(huán)式四、配有螺旋式或焊接環(huán)式)箍筋的軸心受壓構件箍筋的軸心受壓構件正截面承載力計算正截面承載力計算l1.箍筋的橫向約束箍筋的橫向約束 對配置螺旋式或焊對配置螺旋式或焊接環(huán)式箍筋的柱,箍筋接環(huán)式箍筋的柱,箍筋所包圍的核芯混凝土,所包圍的核芯混凝土,相當于受到一個套箍作相當于受到一個套箍作用,有效地限制了核芯用,有效地限制了核芯混凝土的橫向變形,使混凝土的橫向變形,使核芯混凝土在三向壓應核芯混凝土在三向壓應力作用下工作,從而提力作用下工作,從而提高了軸心受壓構件正截高了軸心受壓構件正截面承載

12、力。面承載力。l*配有螺旋式或焊接環(huán)式配有螺旋式或焊接環(huán)式)箍筋的軸心受壓構箍筋的軸心受壓構件的實際應用件的實際應用:l(1)當配置普通箍筋不能滿足強度要求時當配置普通箍筋不能滿足強度要求時;l(2)圓形截面構件。圓形截面構件。l2.正截面受壓承載力計算正截面受壓承載力計算09 . 0ssysycorcAfAfAfN單肢箍筋的截面面積間接鋼筋換算截面面積混凝土核芯截面面積1100sssscorsssscorAsAdAAA公式的應用條件:公式的應用條件:)(9 . 05 . 1sycAfAfNsAAl25. 012/dss00,l1.軸心受力構件分為哪兩類?l2.軸心受壓柱的長短柱的區(qū)分標準是什

13、么?在計算公式中如何表現(xiàn)其差別?l一、概述一、概述l 梁、板是典型的受彎構件。梁、板是典型的受彎構件。l 梁的截面形式常見的有矩形、梁的截面形式常見的有矩形、T形、形、形、形、倒倒L形和空心形等截面。板的截面形式,常用形和空心形等截面。板的截面形式,常用的有矩形、槽形和空心形等截面。的有矩形、槽形和空心形等截面。l 僅在截面受拉區(qū)配置受力鋼筋的受彎構件稱僅在截面受拉區(qū)配置受力鋼筋的受彎構件稱為單筋受彎構件;同時也在截面受壓區(qū)配置為單筋受彎構件;同時也在截面受壓區(qū)配置受力鋼筋的受彎構件稱為雙筋受彎構件。受力鋼筋的受彎構件稱為雙筋受彎構件。l 在外力作用下,受彎構件將承受彎矩在外力作用下,受彎構件

14、將承受彎矩(M)和和剪力剪力(V)的作用。設計受彎構件時,需進行正的作用。設計受彎構件時,需進行正截面截面(M作用作用)和斜截面和斜截面(M、V共同作用共同作用)兩種承兩種承載力計算。載力計算。l梁、板常見的截面形式:梁、板常見的截面形式:(一試驗研究分析(一試驗研究分析1.梁正截面工作的三個階段梁正截面工作的三個階段1第第階段階段彈性工作階段彈性工作階段第第階段末(階段末(a狀態(tài)):截面抗裂度驗算的狀態(tài)):截面抗裂度驗算的依據(jù)依據(jù) 2第第階段階段帶裂縫工作階段帶裂縫工作階段第第階段末(階段末( a狀態(tài)):鋼筋屈服狀態(tài)):鋼筋屈服第第階段:變形和裂縫寬度驗算的依據(jù)階段:變形和裂縫寬度驗算的依據(jù)

15、 3第第階段階段破壞階段鋼筋塑流階段)破壞階段鋼筋塑流階段)第第階段末(階段末( a狀態(tài)):截面承載力計算狀態(tài)):截面承載力計算的依據(jù)。的依據(jù)。 l2.鋼筋混凝土梁正截面的破壞形式鋼筋混凝土梁正截面的破壞形式l梁正截面的破壞形式與配筋率梁正截面的破壞形式與配筋率,鋼筋和混凝土的,鋼筋和混凝土的強度有關。強度有關。0bhAs梁截面有效高度。梁截面寬度;受拉鋼筋截面面積;0hbAs 當材料品種選定后,梁的破壞形式依當材料品種選定后,梁的破壞形式依的大小而的大小而異。按照梁的破壞形式不同,可將其劃分為以下三異。按照梁的破壞形式不同,可將其劃分為以下三類:類:(1適筋梁適筋梁(2超筋梁超筋梁(3少筋梁

16、少筋梁l2.鋼筋混凝土梁正截面的破壞形式鋼筋混凝土梁正截面的破壞形式適筋適筋少筋少筋超筋超筋l適筋梁最重要的特征是:鋼筋先屈服,然后混適筋梁最重要的特征是:鋼筋先屈服,然后混凝土被壓碎,梁遭破壞。在最終破壞時,受拉凝土被壓碎,梁遭破壞。在最終破壞時,受拉鋼筋和受壓混凝土均能達到極限強度值,伴隨鋼筋和受壓混凝土均能達到極限強度值,伴隨著鋼筋的明顯拉伸變形,表現(xiàn)為塑性破壞。著鋼筋的明顯拉伸變形,表現(xiàn)為塑性破壞。l少筋梁和超筋梁均表現(xiàn)為脆性破壞。少筋梁和超筋梁均表現(xiàn)為脆性破壞。l因此在設計中要求梁均應設計為適筋梁。因此在設計中要求梁均應設計為適筋梁。l下面的所有假設和分析均按照適筋梁考慮。下面的所有

17、假設和分析均按照適筋梁考慮。1.基本假設:基本假設:(1平截面假定平截面假定:截面應變保持平面截面應變保持平面(2不考慮混凝土的抗拉強度不考慮混凝土的抗拉強度:即認為拉力全部由即認為拉力全部由受拉鋼筋承擔受拉鋼筋承擔(3已知鋼筋和混凝土的應力已知鋼筋和混凝土的應力應變關系本構關應變關系本構關系系)2.等效矩形應力圖形等效矩形應力圖形等效的條件:等效的條件:受壓區(qū)合力受壓區(qū)合力C的作用點不變的作用點不變受壓區(qū)合力受壓區(qū)合力C大小不變大小不變l正截面受彎承載力計算的模式正截面受彎承載力計算的模式:l(1)單筋矩形截面形式單筋矩形截面形式l(2)雙筋矩形截面形式雙筋矩形截面形式l(3)T形截面形式形

18、截面形式(單筋單筋,雙筋雙筋)2011xhbxfMMAfbxfcusyc2.公式的適用條件公式的適用條件 防止超筋防止超筋 :ycbbbffxx1maxmin中的較大者和取%2 . 0)%/45(minytff防止少筋梁防止少筋梁3.截面構造要求截面構造要求A.梁截面的構造要求梁截面的構造要求(1截面尺寸截面尺寸(2縱向受力鋼筋縱向受力鋼筋(3鋼筋保護層厚度鋼筋保護層厚度(4縱向構造鋼筋縱向構造鋼筋B.板截面的構造要求板截面的構造要求(1) 板的厚度板的厚度(2板的受力鋼筋板的受力鋼筋(3板的分布鋼筋板的分布鋼筋% % % %l4.基本公式的應用基本公式的應用l(1截面設計截面設計l(2截面復

19、核截面復核l【例【例1】如圖所示的鋼筋混凝土簡支梁,結構的安】如圖所示的鋼筋混凝土簡支梁,結構的安全等級為二級,承受的恒荷載標準值全等級為二級,承受的恒荷載標準值gk 6kNm,活荷載標準值,活荷載標準值qk15kNm,混凝土強度為,混凝土強度為C20,HRB335級鋼筋,梁的截面尺寸級鋼筋,梁的截面尺寸250mm500mm,計算梁的縱向受拉鋼筋,計算梁的縱向受拉鋼筋As。l【例【例2】已知梁的截面尺寸】已知梁的截面尺寸250mm500mm,受,受拉鋼筋拉鋼筋416, As804mm2,混凝土強度為混凝土強度為C20,鋼鋼筋采用筋采用HRB335級,承受彎矩設計值級,承受彎矩設計值M=89kN

20、m。試驗算此梁是否安全。試驗算此梁是否安全。5.計算表格應用計算表格應用:P344附錄附錄40201hfMAbhfMsysscs查表l1.雙筋梁的應用雙筋梁的應用:當按照單筋矩形截面計算模式不當按照單筋矩形截面計算模式不能滿足要求時能滿足要求時.l2.基本計算公式基本計算公式00112ssycusysycahAfxhbxfMMAfAfbxf3.公式的適用條件公式的適用條件防止超筋防止超筋保證受壓鋼筋達到抗壓設計強度保證受壓鋼筋達到抗壓設計強度0hxxbbb2sax l4.當當 時,取時,取 ,并按下式進行,并按下式進行l(wèi)正截面受彎承載力計算:正截面受彎承載力計算:0ssyuahAfMM2sax

21、 2sax 5.基本公式的應用基本公式的應用(1截面設計:截面設計:情形情形1 :As、As均未知;均未知;情形情形2 :As知,知,As未知未知(2截面復核截面復核l【例【例3】已知梁的截面尺寸】已知梁的截面尺寸250mm500mm,混凝土強度為混凝土強度為C30,鋼筋采用,鋼筋采用HRB400級。級。若承受彎矩設計值為若承受彎矩設計值為M=250kNm。求受壓。求受壓鋼筋面積鋼筋面積As和受拉鋼筋面積和受拉鋼筋面積As。l【例【例4】已知一矩形截面梁,】已知一矩形截面梁,b*h=300mm600mm,混凝土強度為,混凝土強度為C30,鋼筋采用鋼筋采用HRB335級。級。 在受壓區(qū)已配置在受

22、壓區(qū)已配置2根根直徑直徑14mm308mm2)的的HRB335級受壓鋼級受壓鋼筋,梁承受的彎矩設計值筋,梁承受的彎矩設計值M=150kNm時,時,求受拉鋼筋截面面積求受拉鋼筋截面面積As。l1.概述概述l 矩形截面受彎構件在破壞時,受拉區(qū)混凝土早已矩形截面受彎構件在破壞時,受拉區(qū)混凝土早已開裂,在裂縫截面處,受拉區(qū)的混凝土不再承擔拉開裂,在裂縫截面處,受拉區(qū)的混凝土不再承擔拉力,對截面的抗彎承載力已不起作用。力,對截面的抗彎承載力已不起作用。因此可將受拉區(qū)混凝土挖去一因此可將受拉區(qū)混凝土挖去一部分,將受拉鋼筋集中布置在肋部分,將受拉鋼筋集中布置在肋內,且鋼筋截面重心高度不變,內,且鋼筋截面重心

23、高度不變,形成如圖所示的形成如圖所示的T形截面,它和形截面,它和原來的矩形截面所能承受的彎矩原來的矩形截面所能承受的彎矩是相同的。這樣可節(jié)省混凝土,是相同的。這樣可節(jié)省混凝土,減輕構件自重。減輕構件自重。l2.2.基本公式與適用條件基本公式與適用條件l(1 1) T T形截面的分類及判別形截面的分類及判別lT T形截面可分為兩類:形截面可分為兩類:l第一類第一類T T形截面:中和軸在翼緣內,即形截面:中和軸在翼緣內,即l第二類第二類T T形截面:中和軸在腹板內,即形截面:中和軸在腹板內,即fhx fhx l兩類兩類T T形截面的判別:形截面的判別:l兩種兩種T T形截面梁的界限情況:形截面梁的

24、界限情況:fhx 由平衡條件得:由平衡條件得:2011fffcusyffchhhbfMAfhbfl兩類兩類T T形截面的判別形截面的判別syffcAfhbf1201fffcuhhhbfM第一類第一類T形截面:形截面:syffcAfhbf1201fffcuhhhbfM第二類第二類T形截面:形截面:l(2 2第一類第一類T T形截面的基本計算公式及適用條件形截面的基本計算公式及適用條件l基本計算公式:基本計算公式:2011xhxbfMMAfxbffcusyfc適用條件:適用條件:防止少筋梁破壞防止少筋梁破壞minl(3 3第二類第二類T T形截面的基本計算公式及適用條件形截面的基本計算公式及適用條

25、件l基本計算公式:基本計算公式:22)(010111fffccusyffcchhhbbfxhbxfMMAfhbbfbxf適用條件:適用條件:避免超筋梁破壞:避免超筋梁破壞:0hxxbbl3.3.基本公式的應用基本公式的應用l(1 1截面設計截面設計l判別條件:判別條件:l(2 2截面復核截面復核l判別條件:判別條件:201fffcuhhhbfM201fffcuhhhbfM第一類第一類T T形形第二類第二類T T形形syffcAfhbf1syffcAfhbf1第一類第一類T T形形第二類第二類T T形形l【例【例5】已知梁的截面尺寸】已知梁的截面尺寸如圖,混凝土強度為如圖,混凝土強度為C20,鋼

26、筋采用鋼筋采用HRB335級。截面級。截面承受彎矩設計值承受彎矩設計值M=485kNm。試求受拉鋼。試求受拉鋼筋面積筋面積As。l【例【例6】已知某鋼筋混凝土】已知某鋼筋混凝土梁截面尺寸如圖,混凝土強梁截面尺寸如圖,混凝土強度為度為C20,鋼筋采用,鋼筋采用HRB335級。級。 要求承受的彎矩設計值要求承受的彎矩設計值M=290kNm時,試復核此時,試復核此截面是否安全?截面是否安全?(1).幾種計算模式的應用條件各是什么?*對于兩端固端支座梁而言,下部鋼筋通長設置,因此中段下部受拉鋼筋是支座受壓鋼筋,所以一般情況下首先按照單筋矩形截面計算梁跨中受拉鋼筋,再按照雙筋矩形截面計算支座受拉鋼筋;對

27、于次梁可以按照T形截面計算跨中受拉鋼筋.(2).幾種計算模式的比較特點是什么?*單筋矩形截面:最安全 雙筋矩形截面:最合理 T形截面: 最節(jié)約1.1.概述概述 受彎構件除了承受彎矩外,還同時承受剪受彎構件除了承受彎矩外,還同時承受剪力,試驗研究和工程實踐都表明,在鋼筋混凝力,試驗研究和工程實踐都表明,在鋼筋混凝土受彎構件中某些區(qū)段常常產生斜裂縫,并可土受彎構件中某些區(qū)段常常產生斜裂縫,并可能沿斜截面能沿斜截面( (斜裂縫斜裂縫) )發(fā)生破壞。斜截面破壞往發(fā)生破壞。斜截面破壞往往帶有脆性破壞的性質,缺乏明顯的預兆,因往帶有脆性破壞的性質,缺乏明顯的預兆,因此在實際工程中應當避免,在設計時必須進行

28、此在實際工程中應當避免,在設計時必須進行斜截面承載力的計算。斜截面承載力的計算。l 為了防止受彎構件發(fā)生斜截面破壞,應使構件有一為了防止受彎構件發(fā)生斜截面破壞,應使構件有一個合理的截面尺寸,并配置必要的箍筋,箍筋也與梁底個合理的截面尺寸,并配置必要的箍筋,箍筋也與梁底縱筋和架立鋼筋綁扎或焊接在一起,形成鋼筋骨架,使縱筋和架立鋼筋綁扎或焊接在一起,形成鋼筋骨架,使各種鋼筋得以在施工時維持在正確的位置上。當構件承各種鋼筋得以在施工時維持在正確的位置上。當構件承受的剪力較大時,還可設置斜鋼筋,斜鋼筋一般利用梁受的剪力較大時,還可設置斜鋼筋,斜鋼筋一般利用梁內的縱筋彎起而形成,稱為彎起鋼筋。內的縱筋彎

29、起而形成,稱為彎起鋼筋。l 箍筋和彎起鋼筋箍筋和彎起鋼筋( (或斜筋或斜筋) )又統(tǒng)稱為腹筋。又統(tǒng)稱為腹筋。l2.2.無腹筋梁斜截面的受力特點和破壞形態(tài)無腹筋梁斜截面的受力特點和破壞形態(tài)l試驗研究表明,在集中荷載作用下,無腹筋簡支試驗研究表明,在集中荷載作用下,無腹筋簡支梁的斜裂縫出現(xiàn)過程有兩種典型情況。梁的斜裂縫出現(xiàn)過程有兩種典型情況。彎剪斜裂縫:在梁底首彎剪斜裂縫:在梁底首先因彎矩的作用而出現(xiàn)垂先因彎矩的作用而出現(xiàn)垂直裂縫,隨著荷載的增加,直裂縫,隨著荷載的增加,初始垂直裂縫逐漸向上發(fā)初始垂直裂縫逐漸向上發(fā)展,并隨著主拉應力方向展,并隨著主拉應力方向的改變而發(fā)生傾斜,向集的改變而發(fā)生傾斜,

30、向集中荷載作用點延伸,裂縫中荷載作用點延伸,裂縫下寬上細。下寬上細。l 腹剪斜裂縫:首先在梁中和軸附近出現(xiàn)大致與腹剪斜裂縫:首先在梁中和軸附近出現(xiàn)大致與中和軸成中和軸成4545傾角的斜裂縫,隨著荷載的增加,傾角的斜裂縫,隨著荷載的增加,裂縫沿主壓應力跡線方向分別向支座和集中荷載裂縫沿主壓應力跡線方向分別向支座和集中荷載作用點延伸,裂縫中間寬兩頭細,呈棗核形。作用點延伸,裂縫中間寬兩頭細,呈棗核形。l3.3.無腹筋梁斜裂縫出現(xiàn)后的應力狀態(tài)無腹筋梁斜裂縫出現(xiàn)后的應力狀態(tài)l4.4.無腹筋梁沿斜截面破壞的主要形態(tài)無腹筋梁沿斜截面破壞的主要形態(tài)l剪跨比:剪跨比:l(1)(1)斜壓破壞斜壓破壞: 1: 1

31、l(2)(2)剪壓破壞剪壓破壞: 13: 13 30hal5.5.有腹筋梁斜截面的受力特點和破壞形態(tài)有腹筋梁斜截面的受力特點和破壞形態(tài)l1).1).有腹筋梁斜裂縫出現(xiàn)前后的受力特點有腹筋梁斜裂縫出現(xiàn)前后的受力特點箍筋的作用箍筋的作用: : 箍筋作為桁架的受拉腹桿箍筋作為桁架的受拉腹桿承受裂縫截面的部分剪力,使承受裂縫截面的部分剪力,使斜裂縫頂部混凝土負擔的剪力斜裂縫頂部混凝土負擔的剪力得以減輕;得以減輕; 抑制斜裂縫的開展,提高抑制斜裂縫的開展,提高骨料咬合力;骨料咬合力; 延緩沿縱筋方向的粘結裂延緩沿縱筋方向的粘結裂縫的發(fā)展使縱筋銷栓力有所提縫的發(fā)展使縱筋銷栓力有所提高。高。l2).2).有

32、腹筋梁沿斜截面破壞的形態(tài)有腹筋梁沿斜截面破壞的形態(tài)l 腹筋雖然不能防止斜裂縫的出現(xiàn),但卻腹筋雖然不能防止斜裂縫的出現(xiàn),但卻能限制斜裂縫的開展和延伸。因此,腹筋的能限制斜裂縫的開展和延伸。因此,腹筋的數(shù)量對梁斜截面的破壞形態(tài)和受剪承載力有數(shù)量對梁斜截面的破壞形態(tài)和受剪承載力有很大影響。很大影響。l(1)(1)斜壓破壞:箍筋配置的數(shù)量過多斜壓破壞:箍筋配置的數(shù)量過多l(xiāng)(2)(2)剪壓破壞:箍筋配置的數(shù)量適當剪壓破壞:箍筋配置的數(shù)量適當l(3)(3)斜拉破壞:箍筋配置的數(shù)量過少斜拉破壞:箍筋配置的數(shù)量過少l6.6.影響斜截面受剪承載力的主要因素影響斜截面受剪承載力的主要因素l1.1.剪跨比剪跨比 l

33、2.2.混凝土強度混凝土強度l3.3.配箍率和箍筋強度配箍率和箍筋強度 l4.4.縱向鋼筋的配筋率縱向鋼筋的配筋率l配箍率配箍率bsnAsvsv1Asv1單肢箍筋的截面面積單肢箍筋的截面面積n同一截面內箍筋的肢數(shù)同一截面內箍筋的肢數(shù)l7. 7. 受彎構件斜截面受剪承載力計算公式受彎構件斜截面受剪承載力計算公式l1).1).建立公式的基本原則建立公式的基本原則l我國我國 的基本公式就是根據(jù)剪壓破壞的受的基本公式就是根據(jù)剪壓破壞的受力特征而建立的。力特征而建立的。 有腹筋梁發(fā)生剪壓破壞時,從右圖理想化模型中臨界斜裂縫左邊的脫離體可以看出,斜截面所承受的剪力由三部分組成,即:sbsvcuVVVV當不

34、配置彎起鋼筋時,則有:當不配置彎起鋼筋時,則有:cssvcuVVVV斜裂縫脫離體受力圖斜裂縫脫離體受力圖l2).2).有腹筋梁斜截面受剪承載力計算公式有腹筋梁斜截面受剪承載力計算公式l(1 1配置箍筋的梁配置箍筋的梁l對矩形、對矩形、T T形和形和I I形截面的一般受彎構件:形截面的一般受彎構件:0025. 17 . 0hsAfbhfVVsvyvtcs對集中荷載作用下的獨立梁:對集中荷載作用下的獨立梁:000 . 175. 1hsAfbhfVVsvyvtcs0351 ,計算截面0.ha的剪跨比,l對矩形、對矩形、T T形和形和I I形截面的一般構件:形截面的一般構件:ssbysvyvtcsAf

35、hsAfbhfVVsin8 . 025. 17 . 000對集中荷載作用下的獨立梁:對集中荷載作用下的獨立梁:ssbysvyvtcsAfhsAfbhfVVsin8 . 00 . 175. 100ssbysbAfVsin8 . 0彎起鋼筋承擔的剪力:s彎起鋼筋與構件縱向軸線的夾角。彎起鋼筋與構件縱向軸線的夾角。l(2).2).公式的適用范圍公式的適用范圍l上限值上限值最小截面尺寸最小截面尺寸025. 04bhVbhcw 時,當02 . 06bhVbhcw 時,當式中式中 V構件斜截面上的最大剪力設計值構件斜截面上的最大剪力設計值; c混凝土強度影響系數(shù),當混凝土強度等級混凝土強度影響系數(shù),當混凝

36、土強度等級 不超過不超過C50時,取時,取c 1.0;當混凝土強度等級為;當混凝土強度等級為C80時,取時,取c 0.8,其間按線性內插法取用;,其間按線性內插法取用; b矩形截面的寬度,矩形截面的寬度,T形截面或形截面或I形截面的腹板寬度;形截面的腹板寬度; hw截面的腹板高度,矩形截面取有效高度截面的腹板高度,矩形截面取有效高度h0,T形截面形截面取有效高度減去翼緣高度,取有效高度減去翼緣高度,I形截面取腹板凈高。形截面取腹板凈高。l下限值下限值最小配箍率和箍筋的構造規(guī)定最小配箍率和箍筋的構造規(guī)定l最小配箍率:最小配箍率:yvtsvsvsvtffbsAbhfV24. 07 . 0min,0

37、時,當梁中箍筋的最大間距梁中箍筋的最大間距l(xiāng)(3).3).計算截面位置計算截面位置l計算斜截面的受剪承載力時,其剪力設計值的計算斜截面的受剪承載力時,其剪力設計值的計算截面應按下列規(guī)定采用:計算截面應按下列規(guī)定采用:l(1)(1)支座邊緣處的截面支座邊緣處的截面1111,l(2)(2)受控區(qū)彎起鋼筋彎起點處的截面受控區(qū)彎起鋼筋彎起點處的截面2222、3333;l(3)(3)箍筋截面面積或間距改變處的截面箍筋截面面積或間距改變處的截面4444;l(4)(4)腹板寬度改變處的截面。腹板寬度改變處的截面。l8.8.受彎構件斜截面承載力的計算方法受彎構件斜截面承載力的計算方法l1.1.截面設計截面設計

38、l(1 1驗算梁截面尺寸是否滿足要求驗算梁截面尺寸是否滿足要求l(2)2)判別是否需要按計算配置腹筋判別是否需要按計算配置腹筋l(3 3計算箍筋計算箍筋l(4)4)計算彎起鋼筋計算彎起鋼筋l2.2.截面校核截面校核l9.9.箍筋和彎起鋼筋的構造要求箍筋和彎起鋼筋的構造要求l1).1).箍筋的構造要求箍筋的構造要求l(1 1箍筋的形式和肢數(shù)箍筋的形式和肢數(shù)l(2 2箍筋的直徑和間距箍筋的直徑和間距l(xiāng)(3 3箍筋的布置箍筋的布置l2).2).彎起鋼筋的構造要求彎起鋼筋的構造要求l(1 1彎起鋼筋的間距彎起鋼筋的間距l(xiāng)(2 2彎起鋼筋的錨固長度彎起鋼筋的錨固長度l(3 3彎起鋼筋的彎起角度彎起鋼筋的

39、彎起角度l(4 4受剪彎起鋼筋的形式受剪彎起鋼筋的形式1.無腹筋梁和有腹筋梁的受剪破壞各有什么特點?2.為什么要針對斜截面受剪限制截面的最小尺寸?l根據(jù)鋼筋混凝土受彎構件跨度與高度之比的不同,根據(jù)鋼筋混凝土受彎構件跨度與高度之比的不同,將梁分為以下三種類型:將梁分為以下三種類型:l淺梁:淺梁:l0l0h5h5l短梁:短梁:l0l0h h在在2 25 5之間之間( (簡支梁簡支梁) ) l l0 l0h h在在2.52.55 5之間之間( (連續(xù)梁連續(xù)梁) )l深梁:深梁:l0l0h 2(h 2(簡支梁簡支梁) ) l l0 l0h 2.5(h 2.5(連續(xù)梁連續(xù)梁) )l式中,式中, h h為

40、梁截面高度;為梁截面高度; l0 l0為梁的計算跨度,可為梁的計算跨度,可取支座中心線之間的距離和取支座中心線之間的距離和1.15 ln(ln1.15 ln(ln為梁的凈為梁的凈跨跨) )兩者中的較小值。兩者中的較小值。l 混凝土規(guī)范混凝土規(guī)范 將將l0l0h h 5.05.0的受彎構件的受彎構件統(tǒng)稱為統(tǒng)稱為“深受彎構件深受彎構件”,其中包括深梁和短,其中包括深梁和短梁。梁。l 對深受彎構件進行正截面和斜截面承載對深受彎構件進行正截面和斜截面承載力計算時,為了簡化計算,一律取力計算時,為了簡化計算,一律取“深梁深梁與與“短梁的界限為短梁的界限為l0l0h h 2 2。l 簡支鋼筋混凝土單跨深梁

41、可采用由一般簡支鋼筋混凝土單跨深梁可采用由一般方法計算的內力進行截面設計;鋼筋混凝土方法計算的內力進行截面設計;鋼筋混凝土多跨連續(xù)深梁的內力值及其沿跨度的分布規(guī)多跨連續(xù)深梁的內力值及其沿跨度的分布規(guī)律與一般連續(xù)梁不同,應采用由二維彈性分律與一般連續(xù)梁不同,應采用由二維彈性分析求得的內力進行截面設計。析求得的內力進行截面設計。l一、正截面承載力計算一、正截面承載力計算l 深受彎構件的正截面受彎承載力計算公式深受彎構件的正截面受彎承載力計算公式式中式中 x截面受壓區(qū)高度,當截面受壓區(qū)高度,當x0.2 h0時,取時,取x 0.2 h0 ; h0截面有效高度截面有效高度h0has,其中其中h為截面高度

42、;當為截面高度;當 l0 h2.0時,跨中截面時,跨中截面as取取0.1 h ,支座截面,支座截面as取取0.2 h ;當當時,時, l0 h2.0 , as按受拉區(qū)縱向鋼筋截面重心至受拉邊按受拉區(qū)縱向鋼筋截面重心至受拉邊緣的實際距離取用。緣的實際距離取用。當當l0 h時,取內力臂時,取內力臂z0.6 l0 。l二、斜截面承載力計算二、斜截面承載力計算l1 1斜截面承載力計算公式斜截面承載力計算公式l矩形、矩形、T T形和形和I I形截面的深受彎構件,在均布形截面的深受彎構件,在均布荷載作用下,當配有豎向分布鋼筋和水平分荷載作用下,當配有豎向分布鋼筋和水平分布鋼筋時,其斜截面的受剪承載力應按下

43、列布鋼筋時,其斜截面的受剪承載力應按下列公式計算:公式計算: 對集中荷載作用下的深受彎構件對集中荷載作用下的深受彎構件( (包括作用有多包括作用有多種荷載,且其中集中荷載對支座截面所產生的種荷載,且其中集中荷載對支座截面所產生的剪力值占總剪力值的剪力值占總剪力值的7575以上的情況以上的情況) ),其斜截,其斜截面的受剪承載力應按下式計算:面的受剪承載力應按下式計算:式中式中 計算剪跨比:當計算剪跨比:當l0 h2.0時,取時,取 0.25; 當當2.0 l0 h 5.0時,取時,取 a h0 ,其中,其中, a為集中為集中荷載到深受彎構件支座的水平距離;荷載到深受彎構件支座的水平距離; 的上

44、限值為的上限值為 (0.92 l0 h1.58),下限值為,下限值為(0.42 l0 h 0.58); l0 h跨高比,當跨高比,當l0 h 2.0時,取時,取l0 h 2.0。1 1斜截面承載力計算公式斜截面承載力計算公式 在在l0 l0 h h5.05.0時,以上兩式與一般受彎構件受剪時,以上兩式與一般受彎構件受剪承載力計算公式相銜接。承載力計算公式相銜接。由于深梁中水平及豎向分布鋼筋對受剪承載力的作由于深梁中水平及豎向分布鋼筋對受剪承載力的作用有限,當深梁受剪承載力不足時,應主要通過用有限,當深梁受剪承載力不足時,應主要通過調整截面尺寸或提高混凝土強度等級來滿足受剪調整截面尺寸或提高混凝

45、土強度等級來滿足受剪承載力要求。承載力要求。一般要求不出現(xiàn)斜裂縫的鋼筋混凝土深梁,應符合一般要求不出現(xiàn)斜裂縫的鋼筋混凝土深梁,應符合下列條件:下列條件:式中式中 Vk Vk按荷載效應的標準組合計算的剪力值。按荷載效應的標準組合計算的剪力值。 此時可不進行斜截面受剪承載力計算,但應按此時可不進行斜截面受剪承載力計算,但應按構造要求配置分布鋼筋,同時應滿足縱向受拉鋼構造要求配置分布鋼筋,同時應滿足縱向受拉鋼筋、水平和豎向分布鋼筋的最小配筋率要求。筋、水平和豎向分布鋼筋的最小配筋率要求。 2 2截面尺寸條件截面尺寸條件深受彎構件的受剪截面應符合下列條件:深受彎構件的受剪截面應符合下列條件:當當hw

46、hw b4b4時時當當hw hw b6b6時時當當4 4hw hw b b 6 6時,按線性內插法取用。時,按線性內插法取用。 式中式中 V剪力設計值;剪力設計值; l0 計算跨度,當計算跨度,當l0 2h時,取時,取l0 2h ; b矩形截面的寬度以及矩形截面的寬度以及T形、形、I形截面的腹板厚度;形截面的腹板厚度; h、 h0截面高度、截面有效高度;截面高度、截面有效高度; hw截面的腹板高度:對矩形截面,取有效高度截面的腹板高度:對矩形截面,取有效高度h0 ;對;對T形截面,取有效高度減去翼緣高度;對形截面,取有效高度減去翼緣高度;對I形和箱形截面,取腹板形和箱形截面,取腹板凈高;凈高;

47、 c混凝土強度影響系數(shù)混凝土強度影響系數(shù).3 3深梁局部受壓承載力計算深梁局部受壓承載力計算 鋼筋混凝土深梁在承受支座反力的作用部位以鋼筋混凝土深梁在承受支座反力的作用部位以及集中荷載作用部位,有發(fā)生局部受壓破壞的及集中荷載作用部位,有發(fā)生局部受壓破壞的可能性,應進行局部受壓承載力計算,必要時可能性,應進行局部受壓承載力計算,必要時還應配置間接鋼筋。將支承深梁的柱伸到深梁還應配置間接鋼筋。將支承深梁的柱伸到深梁頂能有效降低深梁支座傳力面發(fā)生局部受壓破頂能有效降低深梁支座傳力面發(fā)生局部受壓破壞的可能性。壞的可能性。 局部受壓承載力計算要求詳局部受壓承載力計算要求詳 混凝土結構設計混凝土結構設計規(guī)

48、范。規(guī)范。l三、構造要求三、構造要求l深梁的截面寬度不應小于深梁的截面寬度不應小于140mm140mm。l當當l0 l0 h 1.0h 1.0時,時,h hb b不宜大于不宜大于2525;當當 l0 l0 h h 1.01.0時,時, l0 l0 b b不宜大于不宜大于2525。深梁的混凝土強度等級不應低于。深梁的混凝土強度等級不應低于C20C20。l當深梁支承在鋼筋混凝土柱上時,宜將當深梁支承在鋼筋混凝土柱上時,宜將柱伸至深梁頂。深梁頂部應與樓板等水柱伸至深梁頂。深梁頂部應與樓板等水平構件可靠連接。平構件可靠連接。 l三、構造要求三、構造要求l1 1縱向受拉鋼筋縱向受拉鋼筋l 鋼筋混凝土深梁

49、的縱向受拉鋼筋宜采用鋼筋混凝土深梁的縱向受拉鋼筋宜采用較小的直徑。簡支深梁和連續(xù)深梁的下部縱較小的直徑。簡支深梁和連續(xù)深梁的下部縱向鋼筋宜均勻布置在梁下邊緣以上向鋼筋宜均勻布置在梁下邊緣以上0.2h0.2h的范的范圍內;連續(xù)深梁中間支座截面的縱向受拉鋼圍內;連續(xù)深梁中間支座截面的縱向受拉鋼筋宜按規(guī)范第筋宜按規(guī)范第10.7.910.7.9條規(guī)定的高度范圍和配條規(guī)定的高度范圍和配筋比例均勻布置在相應高度范圍內。筋比例均勻布置在相應高度范圍內。l 深梁的下部縱向受拉鋼筋應全部伸人支深梁的下部縱向受拉鋼筋應全部伸人支座,不應在跨中彎起或截斷。在簡支單跨深座,不應在跨中彎起或截斷。在簡支單跨深梁支座及連

50、續(xù)深梁梁端的簡支支座處,縱向梁支座及連續(xù)深梁梁端的簡支支座處,縱向受拉鋼筋應滿足錨固要求,見受拉鋼筋應滿足錨固要求,見 第第10.7.1010.7.10條。條。單跨深梁的單跨深梁的鋼筋配置鋼筋配置連續(xù)深梁的鋼筋配置連續(xù)深梁的鋼筋配置l三、構造要求三、構造要求l2 2分布鋼筋分布鋼筋l深梁應配置雙排鋼筋網,水平和豎向分布鋼筋的深梁應配置雙排鋼筋網,水平和豎向分布鋼筋的直徑均不應小于直徑均不應小于8mm8mm,其間距不應大于,其間距不應大于200mm200mm。當。當沿深梁端部豎向邊緣設柱時,水平分布鋼筋應錨沿深梁端部豎向邊緣設柱時,水平分布鋼筋應錨人柱內。在深梁雙排鋼筋之間應設置拉筋。其他人柱內

51、。在深梁雙排鋼筋之間應設置拉筋。其他要求見要求見 第第10.7.1110.7.11條。條。l3 3附加豎向吊筋附加豎向吊筋l當深梁全跨沿下邊緣作用有均布荷載時,應沿梁當深梁全跨沿下邊緣作用有均布荷載時,應沿梁全跨均勻布置附加豎向吊筋,吊筋間距不宜大全跨均勻布置附加豎向吊筋,吊筋間距不宜大200mm200mm。豎向吊筋的水平分布長度及其他要求見。豎向吊筋的水平分布長度及其他要求見 第第10.7.1210.7.12條。條。l三、構造要求三、構造要求l4 4最小配筋率最小配筋率l 深梁的縱向受拉鋼筋配筋率深梁的縱向受拉鋼筋配筋率、水平分、水平分布鋼筋配筋率布鋼筋配筋率ShSh和豎向分布鋼筋配筋率和豎

52、向分布鋼筋配筋率SVSV不宜小于下表規(guī)定的數(shù)值。不宜小于下表規(guī)定的數(shù)值。l三、構造要求三、構造要求l以上均是關于深梁的構造要求。以上均是關于深梁的構造要求。l 除深梁以外的深受彎構件,其縱向受力除深梁以外的深受彎構件,其縱向受力鋼筋、箍筋及縱向構造鋼筋的構造規(guī)定與鋼筋、箍筋及縱向構造鋼筋的構造規(guī)定與一般梁相同,但其截面下部二分之一高度一般梁相同,但其截面下部二分之一高度范圍內和中間支座上部二分之一高度范圍范圍內和中間支座上部二分之一高度范圍內布置的縱向構造鋼筋宜較一般梁適當加內布置的縱向構造鋼筋宜較一般梁適當加強。強。1.什么是深受彎構件?2.深受彎梁的配筋計算方法和普通梁有什么不同?l一一.

53、概述概述: 如果荷載偏離梁的軸線,便在梁中產生如果荷載偏離梁的軸線,便在梁中產生扭矩,例如挑檐梁、吊車梁、現(xiàn)澆框架的邊梁等。扭矩,例如挑檐梁、吊車梁、現(xiàn)澆框架的邊梁等。在曲梁中也存在扭矩。梁中除彎矩和剪力外還有扭在曲梁中也存在扭矩。梁中除彎矩和剪力外還有扭矩,是彎、剪、扭共同作用的復合受扭構件。矩,是彎、剪、扭共同作用的復合受扭構件。l 混凝土結構構件的扭矩通??煞譃閮深悾夯炷两Y構構件的扭矩通??煞譃閮深悾簂1 1平衡扭矩:由荷載直接引起,其值可由平衡條平衡扭矩:由荷載直接引起,其值可由平衡條件直徑求出,它不隨構件剛度的變化而變化;件直徑求出,它不隨構件剛度的變化而變化;l2 2協(xié)調扭矩附加

54、扭矩):由相鄰構件的位移受協(xié)調扭矩附加扭矩):由相鄰構件的位移受到該構件的約束而引起該構件扭轉,扭矩值需結合到該構件的約束而引起該構件扭轉,扭矩值需結合變形協(xié)調條件才能求出,它隨構件剛度的變化而變變形協(xié)調條件才能求出,它隨構件剛度的變化而變化?;?。l 受純扭的鋼筋混凝土矩形截面構件按受扭鋼受純扭的鋼筋混凝土矩形截面構件按受扭鋼筋筋( (包括受扭縱向鋼筋和受扭箍筋包括受扭縱向鋼筋和受扭箍筋) )配筋率的高配筋率的高低,其破壞形態(tài)大致可分為以下四類:低,其破壞形態(tài)大致可分為以下四類:l(1 1少筋破壞。當受扭構件的配筋率很低時,少筋破壞。當受扭構件的配筋率很低時,受扭構件一出現(xiàn)斜裂縫,受扭縱向鋼筋

55、或受扭受扭構件一出現(xiàn)斜裂縫,受扭縱向鋼筋或受扭箍筋隨即超過屈服強度或被拉斷,受扭構件立箍筋隨即超過屈服強度或被拉斷,受扭構件立即破壞。這種破壞十分突然,屬于脆性破壞。即破壞。這種破壞十分突然,屬于脆性破壞。其破壞形態(tài)與無腹筋素混凝土受扭構件十分接其破壞形態(tài)與無腹筋素混凝土受扭構件十分接近。為了防止發(fā)生這類少筋破壞,規(guī)范對受扭近。為了防止發(fā)生這類少筋破壞,規(guī)范對受扭構件的箍筋和縱向鋼筋的最小配筋率和構造提構件的箍筋和縱向鋼筋的最小配筋率和構造提出了嚴格要求。出了嚴格要求。l(2 2適筋破壞。當受扭構件的配筋率為正常適筋破壞。當受扭構件的配筋率為正常配筋時,受扭構件出現(xiàn)裂縫后,受扭縱向鋼筋配筋時,

56、受扭構件出現(xiàn)裂縫后,受扭縱向鋼筋和受扭箍筋先后達到屈服強度,裂縫進一步開和受扭箍筋先后達到屈服強度,裂縫進一步開展,向相鄰的兩個面延伸,最后受壓區(qū)混凝土展,向相鄰的兩個面延伸,最后受壓區(qū)混凝土壓碎,構件破壞。這種破壞事先有預兆,屬于壓碎,構件破壞。這種破壞事先有預兆,屬于塑性破壞。規(guī)范的受扭構件承載力計算以這種塑性破壞。規(guī)范的受扭構件承載力計算以這種破壞形態(tài)為依據(jù)。破壞形態(tài)為依據(jù)。l規(guī)范中受扭構件承載力計算公式基本上是在試驗及統(tǒng)計分規(guī)范中受扭構件承載力計算公式基本上是在試驗及統(tǒng)計分析基礎上確定的,缺乏系統(tǒng)的理論根據(jù)。近年來,國內外析基礎上確定的,缺乏系統(tǒng)的理論根據(jù)。近年來,國內外對混凝土結構扭

57、轉理論研究有了很大的進展。綜合起來,對混凝土結構扭轉理論研究有了很大的進展。綜合起來,主要理論有:主要理論有:l (1)極限平衡理論。前蘇聯(lián)學者根據(jù)極限平衡理論,提出了極限平衡理論。前蘇聯(lián)學者根據(jù)極限平衡理論,提出了斜彎破壞的兩個計算模式,即彎矩起控制作用的頂部受壓斜彎破壞的兩個計算模式,即彎矩起控制作用的頂部受壓計算模式及剪力和扭矩起控制作用的側邊受壓計算模式。計算模式及剪力和扭矩起控制作用的側邊受壓計算模式。該理論考慮了該理論考慮了M、V和和T的共同作用,適用于矩形、的共同作用,適用于矩形、T形及形及工字形等截面受扭構件,這是混凝土結構扭轉理論研究的工字形等截面受扭構件,這是混凝土結構扭轉

58、理論研究的重大進展。以后各國學者對上述斜彎破壞的計算模式進行重大進展。以后各國學者對上述斜彎破壞的計算模式進行了研究改進,擴大了適用范圍,提高了計算精度。了研究改進,擴大了適用范圍,提高了計算精度。1978年,年,Misic和和Warwaruk引入了變形協(xié)調條件,形成了修正的斜引入了變形協(xié)調條件,形成了修正的斜彎理論。利用這個理論可以預測混凝土結構構件受扭的全彎理論。利用這個理論可以預測混凝土結構構件受扭的全過程。過程。(2)(2)空間桁架模擬理論。在受扭計算中最先采用的空間桁空間桁架模擬理論。在受扭計算中最先采用的空間桁架模擬理論是古典空間桁架模擬理論架模擬理論是古典空間桁架模擬理論( (假

59、定每個面上斜假定每個面上斜壓桿與桿件軸線夾角為壓桿與桿件軸線夾角為4545。) )。以后各國學者對這種古。以后各國學者對這種古典的空間桁架模擬理論進行了研究改進,提出了變角空典的空間桁架模擬理論進行了研究改進,提出了變角空間桁架模擬理論間桁架模擬理論( (夾角非夾角非4545) )、斜向壓力場理論、考慮、斜向壓力場理論、考慮混凝土軟化的變角空間模擬理論以及修正的斜向壓力場混凝土軟化的變角空間模擬理論以及修正的斜向壓力場理論等。理論等。 目前,國內傾向于采于變角空間桁架理論,因為國內目前,國內傾向于采于變角空間桁架理論,因為國內外的研究表明,這一理論與極限平衡理論比較,具有更外的研究表明,這一理

60、論與極限平衡理論比較,具有更大的優(yōu)越性。大的優(yōu)越性。 對剪扭構件中混凝土的抗扭作用,目前國內外僅在機理對剪扭構件中混凝土的抗扭作用,目前國內外僅在機理上加以解釋,尚無完善的計算力法,通常是根據(jù)試驗結上加以解釋,尚無完善的計算力法,通常是根據(jù)試驗結果的分析確定。果的分析確定。 l 對彎、剪、扭共同作用的復合受扭構件,規(guī)對彎、剪、扭共同作用的復合受扭構件,規(guī)范范采用的簡化且偏于安全的方法:采用的簡化且偏于安全的方法:l1彎矩彎矩M作用下,按受彎構件正截面受彎承載力作用下,按受彎構件正截面受彎承載力公式單獨計算公式單獨計算AS ;l2剪力剪力V和扭矩和扭矩T作用下,按剪扭構件計算作用下,按剪扭構件計

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