06第5章受彎扭構(gòu)件承載力

1、第5章 受扭構(gòu)件承載力5.1 概述5.2 純扭構(gòu)件的破壞特征和承載力計(jì)算5.3 彎剪扭構(gòu)件的承載力計(jì)算5. 受扭構(gòu)件承載力主要介紹1.純扭構(gòu)件的開裂扭矩、破壞特征；2.抗扭縱筋和箍筋的配筋強(qiáng)度比；3.純扭構(gòu)件的承載力計(jì)算；4.彎剪扭構(gòu)件的破壞特征；5.彎剪扭構(gòu)件的承載力計(jì)算。5.1 概述5.1 概述 工程中受扭構(gòu)件有：雨篷梁、起重機(jī)梁、框架的邊梁和螺旋樓梯等，純扭構(gòu)件極少，大多處于彎矩、剪力和扭矩共同作用下的復(fù)合受力狀態(tài)。 工程上的受扭構(gòu)件有兩類扭轉(zhuǎn)問題： 平衡扭轉(zhuǎn)扭矩計(jì)算是靜定問題 協(xié)調(diào)扭轉(zhuǎn)扭矩計(jì)算是超靜定問題5.1 概述協(xié)調(diào)扭轉(zhuǎn)（也稱約束扭轉(zhuǎn)） 在超靜定結(jié)構(gòu)中，扭矩是由相鄰構(gòu)件的變形而產(chǎn)生

2、的，扭矩大小與受扭構(gòu)件的抗扭剛度有關(guān)。 由于混凝土的開裂，構(gòu)件抗扭剛度顯著降低，所承受的扭矩也隨之減小，通常情況下，可增加適量的構(gòu)造鋼筋而不作專門計(jì)算。(即03G101-1中的抗扭鋼筋)5.1 概述5.2 純扭構(gòu)件的破壞特征和承載力計(jì)算5.2 純扭構(gòu)件的破壞特征和承載力計(jì)算5.2.1 純扭構(gòu)件的破壞特征 開裂前，鋼筋混凝土純扭構(gòu)件可視為彈性材料，其應(yīng)力狀態(tài)與彈性扭轉(zhuǎn)理論基本吻合；構(gòu)件的受扭鋼筋應(yīng)力很低，可近似忽略鋼筋的影響。其矩形截面上的剪應(yīng)力分布情況如下： 最大剪應(yīng)力發(fā)生在截面長邊中點(diǎn)5.2 純扭構(gòu)件的破壞特征和承載力計(jì)算5.2 純扭構(gòu)件的破壞特征和承載力計(jì)算5.2.2 矩形截面開裂扭矩一、

3、彈性理論當(dāng)主拉應(yīng)力則開裂彎矩：二、塑性理論 對理想彈塑性材料，截面上某一點(diǎn)應(yīng)力達(dá)到材料極限強(qiáng)度時并不立即破壞，而是保持極限應(yīng)力繼續(xù)變形，扭矩仍可繼續(xù)增加，直到截面上各點(diǎn)應(yīng)力均達(dá)到極限強(qiáng)度，才達(dá)到極限承載力。5.2 純扭構(gòu)件的破壞特征和承載力計(jì)算此時截面上的剪應(yīng)力分布分為四個區(qū)，見下圖：分別計(jì)算各區(qū)合力及其對截面形心的力偶之和，可得開裂彎矩：各區(qū)合力指的是將矩形截面劃分為四個區(qū)，上下兩個等腰三角形區(qū)域和左右兩個等腰梯形區(qū)域，也可再細(xì)分為兩個大三角形、兩個矩形和四個小三角形。5.2 純扭構(gòu)件的破壞特征和承載力計(jì)算5.2 純扭構(gòu)件的破壞特征和承載力計(jì)算5.2.3 純扭構(gòu)件的承載力計(jì)算一、開裂后的受力

4、性能5.2 純扭構(gòu)件的破壞特征和承載力計(jì)算5.2 純扭構(gòu)件的破壞特征和承載力計(jì)算5.2 純扭構(gòu)件的破壞特征和承載力計(jì)算5.2 純扭構(gòu)件的破壞特征和承載力計(jì)算5.2 純扭構(gòu)件的破壞特征和承載力計(jì)算三、純扭構(gòu)件承載力計(jì)算公式基本公式公式的適用條件5.3 彎剪扭構(gòu)件承載力計(jì)算5.3 彎剪扭構(gòu)件承載力計(jì)算5.3.1 破壞形式5.3 彎剪扭構(gòu)件承載力計(jì)算扭型破壞5.3 彎剪扭構(gòu)件承載力計(jì)算5.3 彎剪扭構(gòu)件承載力計(jì)算5.3 彎剪扭構(gòu)件承載力計(jì)算5.3 彎剪扭構(gòu)件承載力計(jì)算5.3 彎剪扭構(gòu)件承載力計(jì)算5.3.2 彎剪扭構(gòu)件的承載力計(jì)算5.3 彎剪扭構(gòu)件承載力計(jì)算5.3 彎剪扭構(gòu)件承載力計(jì)算5.3 彎剪扭構(gòu)件承載力計(jì)算5.3 彎剪扭構(gòu)件承載力計(jì)算5.3 彎剪扭構(gòu)件承載力計(jì)算5.3 彎剪扭構(gòu)件承載力計(jì)算5.3 彎剪扭構(gòu)件承載力計(jì)算若T/Vb2，則取T/Vb = 2。5.3 彎剪扭構(gòu)件