水工鋼筋混凝土第七章

第七章鋼筋混凝土受扭構(gòu)件承載力計(jì)算兩類扭轉(zhuǎn)：平衡扭轉(zhuǎn)靜定的受扭構(gòu)件，由荷載產(chǎn)生的扭矩是由構(gòu)件的靜力平衡條件確定而與受扭構(gòu)件的扭轉(zhuǎn)剛度無關(guān)的，稱為平衡扭轉(zhuǎn)。附加扭轉(zhuǎn)（約束扭轉(zhuǎn)）超靜定受扭構(gòu)件，因構(gòu)件間的連續(xù)性引起的扭轉(zhuǎn)，扭矩除了靜力平衡條件以外，還必須由相鄰構(gòu)件的變形協(xié)調(diào)條件才能確定。對(duì)于約束扭轉(zhuǎn)，由于受扭構(gòu)件在受力過程中的非線性性質(zhì)，扭矩大小與構(gòu)件受力階段的剛度比有關(guān)，不是定值，需要考慮內(nèi)力重分布進(jìn)行扭矩計(jì)算。平衡扭轉(zhuǎn)的扭矩不隨構(gòu)件的剛度變化而變化，而協(xié)調(diào)扭轉(zhuǎn)的扭矩與剛度變化相關(guān)。兩類扭轉(zhuǎn)的差別：實(shí)際構(gòu)件受扭的情況：純扭、剪扭、彎扭、彎剪扭–––梁地震荷載作用下的角柱承受扭矩–––柱試驗(yàn)表明：T

tp第一節(jié)鋼筋混凝土受扭構(gòu)件的破壞形態(tài)及開裂扭矩一、矩形截面純扭構(gòu)件的破壞形態(tài)由材料力學(xué)知，構(gòu)件側(cè)面的主拉應(yīng)力stp和主壓應(yīng)力scp相等。主拉應(yīng)力和主壓應(yīng)力跡線沿構(gòu)件表面成螺旋型。

當(dāng)主拉應(yīng)力達(dá)到混凝土抗拉強(qiáng)度時(shí)，在構(gòu)件中某個(gè)薄弱部位形成裂縫，裂縫沿主壓應(yīng)力跡線迅速延伸。對(duì)于素混凝土構(gòu)件，開裂會(huì)迅速導(dǎo)致構(gòu)件破壞，破壞面呈一空間扭曲曲面。

Tmax裂縫

1

1

2

2T(

T)T(

T)受壓區(qū)素混凝土純扭構(gòu)件先在某長(zhǎng)邊中點(diǎn)開裂形成一螺旋形裂縫，一裂即壞三邊受拉，一邊受壓素混凝土純扭構(gòu)件裂縫出現(xiàn)后的性能鋼筋混凝土受扭構(gòu)件裂縫出現(xiàn)后的性能T(

T)T(

T)鋼筋混凝土純扭構(gòu)件開裂前鋼筋中的應(yīng)力很小開裂后不立即破壞，裂縫可以不斷增加，隨著鋼筋用量的不同，有不同的破壞形態(tài)鋼筋笑混凝捎土受葛扭試飽件的暖破壞須展開瀉圖受扭最鋼筋葉的配毅筋形隆式受扭最理字想的慌配筋之方式液是在奔靠近條表面眨處設(shè)托置呈45道°走向蟲的螺繭旋形軋鋼筋麻，但∴分晃解為調(diào)豎向(箍筋)和水辰平(縱筋)組成固抗扭騎骨架摘。施工回不便反向?yàn)⑴ぞ毓~失效要配己抗扭帥鋼筋開裂形成泳大約45悠°方向澇的螺負(fù)旋式里裂縫矩形競(jìng)截面畝純扭閘構(gòu)件精的破秤壞形祥態(tài)④少筋蓮受扭敗構(gòu)件鋤：當(dāng)配委筋量父過少痛時(shí)，春配筋挺不足僚以承黨擔(dān)混吐凝土柔開裂悲后擊釋放型的拉滑應(yīng)力殺，一燭旦開辦裂，跳將導(dǎo)宣致扭市轉(zhuǎn)角欣迅速掘增大脊，此浮時(shí)縱仗筋和填箍筋嗽不僅幟達(dá)到綠屈服嶄強(qiáng)度蓮而且賢可能赴進(jìn)入嚷強(qiáng)化爸階段骨，與備受彎衛(wèi)少筋仗梁類春似，秩呈受改拉脆撈性破剪壞特似征，受扭慕承載月力取鴉決于達(dá)混凝綠土的盒抗拉騰強(qiáng)度。①適筋鞠受扭在構(gòu)件堪：對(duì)于貴箍筋宅和縱獎(jiǎng)筋配蔑置都漢合適尼的情攝況，軟與臨辦界（狠斜）哄裂縫悉相交盟的鋼賤筋都穴能先橡達(dá)到亦屈服版，然頁(yè)后混捎凝土鴉壓壞遲，與兵受彎服適筋懸梁的存破壞鈔類似抓，屬夸于延哀性破匙壞。破壞鎮(zhèn)時(shí)的姨極限疊扭矩溜與配舟筋量坊有關(guān)。②部分牢超筋渣受扭逢構(gòu)件疑：受扭擱箍筋告和受碧扭縱猜筋兩枝者配密筋量繪相差拘過大壁時(shí)，倦會(huì)出喪現(xiàn)一急個(gè)未跌達(dá)到羞屈服辯、另圖一個(gè)什達(dá)到拾屈服賢的部嚼分超只筋破碎壞情化況。課具有縱一定兼的延柏性。③超筋喬受扭紡構(gòu)件當(dāng)箍裝筋和憑縱筋愈配置賭都過難大時(shí)虹，則拌會(huì)在祝鋼筋激屈服仍前混蛋凝土攔就壓橋壞，相為受烘壓脆互性破義壞。受扭川承載障力取狂決于割混凝求土的豈抗壓贊強(qiáng)度。與受否扭縱厲筋和蔥受扭侵箍筋有的配扛筋率哲有關(guān)佩，分坑為：二、牌矩形鄙截面謎構(gòu)件鮮在彎煎、剪勁、扭體共同林作用椅下的分破壞戶形態(tài)1、耐彎型倒破壞底面線、兩以側(cè)面譜混凝在土開蜻裂，換底部允鋼妙筋先犁屈服敗，頂萌面混牙凝土蒜后壓佩碎剪力抖較小栗，彎融矩/扭矩斯較大2、致扭型枯破壞頂面執(zhí)、兩狡側(cè)面嫌混凝殺土開揭裂，距頂部警鋼賤筋受飯扭屈末服，為底部為混凝剝土后液壓碎剪力側(cè)較小朋，扭愧矩/彎矩果較大3、刻扭剪冒型破賣壞長(zhǎng)邊畏一側(cè)茄混凝塔土開園裂，櫻該側(cè)主抗扭坦縱筋胖，抗釣扭、指抗剪樣箍筋宰屈服汪，另番一長(zhǎng)它邊混罷凝土辮壓碎剪力技、扭六矩較氏大破壞晃形態(tài)外力豈大小若混姐凝土泥為彈謝性材陪料，捕當(dāng)最殖大扭回剪應(yīng)婚力或償最大膽主拉怕應(yīng)力圣達(dá)到秤混凝陶土抗的拉強(qiáng)識(shí)度ft時(shí)，題構(gòu)件砌即開廢裂。壇按照且彈性駝理論疑：三、昆矩形稈截面炒純扭鄙構(gòu)件斯的開繼裂扭詞矩

彈性差分析實(shí)際幅上：按彈磁性方雪法確址定的閘開裂角扭矩Tcr小于谷實(shí)測(cè)壓值許灰多，倉(cāng)說明艦按彈柿性分饞析方終法低帽估了知鋼筋殖混凝歐土受揚(yáng)扭構(gòu)隔件的勢(shì)開裂潑扭矩乓。假定回混凝漫土為錯(cuò)塑性鳴材料暴，截念面上蜘某一般點(diǎn)達(dá)愧到極泄限強(qiáng)亭度時(shí)摘并不層立即尖破壞勸，直封到截沒面邊肅緣的拉應(yīng)尼變達(dá)到豆混凝內(nèi)土的亭極限監(jiān)拉應(yīng)適變值讀，截僵面上減各點(diǎn)斑的應(yīng)憂力均亮達(dá)到皮混凝煙土的短極限寨抗拉狠強(qiáng)度淋后，湊截面霞開裂敗。此時(shí)黨截面鴉上的待剪應(yīng)斧力分碼布分因?yàn)樗木V個(gè)區(qū)幸，取進(jìn)極限傭剪應(yīng)致力為ft，分印別計(jì)賞算各至區(qū)合埋力及拉其對(duì)峰截面帽形心梯的力責(zé)偶之糊和，描可求載得塑性擔(dān)總極批限扭悠矩為陳：

塑性掛分析

45°F1F2F3F4實(shí)際坐上：按塑帽性方墻法確頂定的聽開裂首扭矩Tcr高于課實(shí)測(cè)眉值。原因拔：混液凝土勻既非彈尖性材僵料又非塑器性材瞎料，而無是介究于兩卸者之停間的彈塑仙性材邀料。達(dá)到錫開裂拘極限剖狀態(tài)茶時(shí)截麥面的摟應(yīng)力鈔分布承介于迫彈性席和理挽想彈澇塑性狐之間下，因此腎開裂血扭矩零也是叔介于Tcr和Tcu之間。為實(shí)竟用簡(jiǎn)書便，廁開裂予扭矩志近似轟采用能塑性惕材料霸的應(yīng)到力分澆布圖飽形進(jìn)束行計(jì)窩算，咽混凝守土強(qiáng)參度作任適當(dāng)昂降低悉。引刺入降低捐系數(shù)以考報(bào)慮應(yīng)額力非潛完全懲塑性嚷分布淹的影來響。根據(jù)規(guī)實(shí)驗(yàn)稠結(jié)果芽，修聽正系濟(jì)數(shù)在0.糖87睬~0紐奉.9續(xù)7之間付，《規(guī)范》為偏冤于安段全起口見，取0.瓜7。于杯是，紫開裂省扭矩朱的計(jì)選算公遷式為截面機(jī)受扭份塑性深抵抗狗矩箱形橡截面◆封閉謹(jǐn)?shù)南湫涡谓乩敲?，得其抵?jī)抗扭侵矩的建作用壘與同兆樣尺揚(yáng)寸的何實(shí)心易截面腔基本濱相同害?！魧?shí)際拼工程馳中，淹當(dāng)截岔面尺毅寸較柴大時(shí)勢(shì)，往學(xué)往采貼用箱競(jìng)形截祖面，鑒以減像輕結(jié)壯構(gòu)自渾重，漂如橋堆梁中環(huán)常采燦用的互箱形黑截面奔梁?！魹楸苻Z免壁裁厚過毛薄對(duì)弄受力暴產(chǎn)生底不利言影響田，規(guī)事定壁但厚tw≥bh/7，且hw/tw≤6四、繁帶翼途緣截惰面純常扭構(gòu)獅件的套開裂部扭矩有效伶翼緣但寬度慮應(yīng)滿找足bf'≤b+6hf'及bf≤b+6hf的條政件，墓且hw/b≤6。第二姨節(jié)憐鋼筋芽混凝究土純躺扭構(gòu)暖件的念承載慮力計(jì)哲算一、踐受扭港構(gòu)件清配筋禁形式蔑和構(gòu)牛造要涉求?？古げ皲摻钊鐟?yīng)由抗扭鴿縱筋和抗扭展箍筋組成插。抗漠扭縱廢筋沿艇截面況周邊堤對(duì)稱叉布置搬，截糊面四拼角處美必須田放置著，間只距小標(biāo)于20疑0m其m和截裹面寬凳度bz－稱堅(jiān)為受扭矩構(gòu)件伸縱筋健與箍鳳筋的舊配筋地強(qiáng)度娘比。s－受扭紋箍筋胳的間猜距；Ast，Ast1－分別慘為受價(jià)扭縱廣筋和受扭偏單肢成箍筋的面充積；fy，fyv－分仿別為蓄受扭左縱筋間和受疾扭箍色筋的悲屈服異強(qiáng)度弓；uco佳r－截嶼面核荷心部拔分的設(shè)周長(zhǎng)岸，uco彼r=2搬(bco塵r+hco析r)。受扭偏構(gòu)件留縱筋膏與箍欣筋的砌配筋均強(qiáng)度寺比z=0碰.5～2.竹0時(shí)，縱筋眉和箍六筋均足能在叫構(gòu)件甲破壞撓前屈致服，安售全起盜見規(guī)失定0.傘6

z1騎.7，通譯常z＝1.頁(yè)2最佳。二、遍矩指形截掀面純大扭構(gòu)茫件承房誠(chéng)載力冠的計(jì)畏算z－稱帥為受夸扭構(gòu)媽件縱帽筋與宏箍筋舞的配麻筋強(qiáng)爽度比膜。Ast－取對(duì)藏稱布凳置的永全部智縱向面鋼筋駕截面感面積菠；Ast1－沿殊截面亭周邊而所配裙置箍別筋的京單肢騰截面箭面積榆；Aco篩r－按仗箍筋桿內(nèi)表儉面計(jì)隱算的荷截面兔核心眉面積勻，Aco框r=bco土rhco娃r(nóng)；s－受弦扭箍茂筋的堪間距決；fy，fyv－分乞別為穩(wěn)受扭斥縱筋風(fēng)和受桌扭箍廳筋的或屈服曲強(qiáng)度尊；uco著r－截液面核伸心部肆分的脂周長(zhǎng)麗，uco昌r=2訊(bco責(zé)r+hco班r)。為避潔免配種筋過掌多產(chǎn)探生超待筋脆鞋性破擠壞，工采用革截面拒尺寸炎限制擋條件為防隱止少內(nèi)筋脆鑄性破援壞若符冰合,按最帝小配始筋率壞配筋束。因?yàn)樽蹋艚?，意療味著頓不會(huì)蛾開裂謠，僅深靠混登凝土隆已能壩抵抗瞞扭矩聲。三、份帶請(qǐng)翼緣糞截面雖純扭景構(gòu)件剖承載桂力的砍計(jì)算求得足各小方塊矩纏形截狹面所踢分配阻的扭調(diào)矩后雙，再租分別繳按式偶：按各豪小塊躍矩形饑的受院扭塑辱性抵陵抗矩震比值始，來產(chǎn)計(jì)算悔各小干塊矩猶形截粉面所軌應(yīng)承錯(cuò)受的每扭矩還：腹板受壓草翼緣受拉吉翼緣進(jìn)行諸各小角塊矩賓形截餅面的睜配筋樣計(jì)算努。第三幸節(jié)鞠鋼筋具混凝會(huì)土構(gòu)貓件在夏彎、籌剪、木扭共論同作驚用下旗的承臉載力箭計(jì)算一、爛剪、虜扭作建用下?lián)斓某袑虞d力令計(jì)算TV而扭鬧矩和辣剪力糠產(chǎn)生待的剪婦應(yīng)力懇總會(huì)堂在構(gòu)支件的悉一個(gè)仿側(cè)面鴿上疊電加，痛因此承載門力總揚(yáng)是小歸于剪再力和宜扭矩組單獨(dú)右作用饑的承刷載力。剪扭蛋相關(guān)各性:受扭頂承載海力隨氏著剪膠力的旺增加網(wǎng)而減上小；緒受剪塘承載晌力隨忽著扭天矩的賓增加超而減香小。無腹素筋無腹巴筋構(gòu)略件剪瘦扭承緩載力灣相關(guān)迷曲線熟基本符合1/陰4圓曲織線規(guī)跡律。Tc、Tc0分別喇為剪立扭、牲純扭埋構(gòu)件剖的受愈扭承慎載力額；Vc、Vc0分別房誠(chéng)為剪學(xué)扭、圍純剪止構(gòu)件揉的受而剪承商載力阻。對(duì)于陜有腹仇筋梁盆，認(rèn)巴為混凝促土部分畏提供抓的抗惑扭。原抗剪舌承載趨力之駝間也粒符合1/吃4圓相與關(guān)性暈。（都混凝訊土重糕復(fù)利昆用）對(duì)于淹有腹袋筋梁咐，鋼筋抗剪孫、抗司扭部寇分不拘作調(diào)劣整，滋抗剪拔和抗雨扭鋼謀筋分藝別計(jì)義算配寸置。藥（鋼芒筋不跑重復(fù)界利用西）––恭–網(wǎng)“部分虹相關(guān)傳”––同–煎“部分咱不相陰關(guān)”由于蕉剪力塵的存壩在，隔抗扭罪承載蛙力降屈低由于屢扭矩膀的存差在，左抗剪墳承載占力降下低混凝中土用三乖折線模代替1/行4圓弧給線，倘令bt=Tc/Tc0，有亂：AB段：Vc/Vc0≤0旦.5時(shí)，通剪力茶的影石響很乎小，聲取bt=Tc/Tc0=1勝.0；CD段：bt=Tc/Tc0≤0識(shí).5，扭木矩影嶼響很罪小，角取Vc/Vc0=1藏.0；BC段：當(dāng)0.榆5城<Tc/Tc0

亦1.禿0或0.倆5匯<Vc/Vc0

1.撤0時(shí)，子要考稀慮剪礦扭相階關(guān)性。（0.朝5樣

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癢1.雁0）bt=Tc/Tc0剪扭茅構(gòu)件艇混凝杏土受扭承載昂力降崗低系畢數(shù)對(duì)于暖一般腫剪扭逐構(gòu)件:抗扭裁配筋蝴的上妖下限:截面尺寸限制防止犬完全易超筋刃破壞預(yù)：構(gòu)造配筋條件可僅趕按構(gòu)命造配遭縱筋揪和箍羞筋二、慢彎、頌扭作似用下令的承嚷載力漿計(jì)算彎扭冬相關(guān)戒性的魂考慮什方法悠：即：鴿對(duì)構(gòu)做件截犧面先差分別險(xiǎn)按抗柜彎和城抗扭倘進(jìn)行找計(jì)算倆，然晴后將拔所需液的縱恨向鋼脆筋數(shù)裕量按肅下法紐奉疊加憶。As=Asm+Ast/3《規(guī)范》采用貴“疊加邪法”AsmAs＋＝三、