受扭构件复习过程.ppt

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1、受扭构件受扭构件第六章 受扭构件第六章第六章 受扭构件受扭构件 6.1 6.1 概概 述述平衡扭转平衡扭转和和协调扭转协调扭转一、受扭构件的概念一、受扭构件的概念截面上有截面上有扭矩扭矩作用，且扭矩值作用，且扭矩值不可忽略不可忽略的构件。的构件。二、受扭构件的分类二、受扭构件的分类纯扭纯扭剪扭剪扭 土土木工程中木工程中少见少见；弯扭弯扭弯剪扭：弯剪扭：土木工程中土木工程中常见常见。扭转是扭转是五种基本受力状态五种基本受力状态之一。之一。第六章 受扭构件扭矩扭矩由荷载由荷载直接引起，其值可直接引起，其值可由平衡条件由平衡条件直接求出。直接求出。1 1、平衡扭转、平衡扭转（1 1 1 1）平衡扭转

2、的概念）平衡扭转的概念）平衡扭转的概念）平衡扭转的概念（2 2 2 2）平衡扭转的实例）平衡扭转的实例）平衡扭转的实例）平衡扭转的实例雨蓬梁雨蓬梁雨蓬梁雨蓬梁吊车梁吊车梁吊车梁吊车梁 偏心轮压和吊车横向水平制动力偏心轮压和吊车横向水平制动力 都会产生都会产生扭矩扭矩 T 吊吊车的横向水平制动力及吊车竖向轮压偏心都可使吊车的横向水平制动力及吊车竖向轮压偏心都可使吊车梁受扭，屋面板偏心也可导致屋架受扭。车梁受扭，屋面板偏心也可导致屋架受扭。mt框架边梁框架边梁框架边梁框架边梁（边梁的（边梁的抗扭刚度抗扭刚度大时，大时，mt 就大）就大）第六章 受扭构件2 2、协调扭转、协调扭转（1 1 1 1）协

3、调扭转的概念）协调扭转的概念）协调扭转的概念）协调扭转的概念（2 2 2 2）协调扭转的实例）协调扭转的实例）协调扭转的实例）协调扭转的实例在超静定结构，其扭矩值在超静定结构，其扭矩值需变形协调条件需变形协调条件才能确定。才能确定。在在超静定超静定结构结构中，扭矩是由于相邻构件的变形互相受到约中，扭矩是由于相邻构件的变形互相受到约束而产生的，称为束而产生的，称为约束扭转约束扭转（Compatibility Torsion）。）。例如：单向板肋梁楼盖中次梁的一端支承在边梁上，次梁例如：单向板肋梁楼盖中次梁的一端支承在边梁上，次梁在荷载下在支承处要发生转角，在荷载下在支承处要发生转角，节点处的变形

4、协调，将迫使边节点处的变形协调，将迫使边梁扭转梁扭转。边梁中的扭矩值与边梁中的扭矩值与节点处节点处边梁的抗扭刚度边梁的抗扭刚度及及次梁的抗弯次梁的抗弯刚度刚度的比值有关。边梁的抗扭刚度越大，其扭矩也越大；当的比值有关。边梁的抗扭刚度越大，其扭矩也越大；当边梁的抗扭刚度为无穷大时，次梁相当于嵌固在边梁中，此边梁的抗扭刚度为无穷大时，次梁相当于嵌固在边梁中，此时的扭矩达到最大值。次梁的抗弯刚度越大，则在节点处的时的扭矩达到最大值。次梁的抗弯刚度越大，则在节点处的转角越小，边梁的扭矩也越小。转角越小，边梁的扭矩也越小。边梁边梁边梁边梁框架结构楼盖框架结构楼盖第六章 受扭构件6.2.1 6.2.1 受

5、扭构件的试验研究受扭构件的试验研究一、开裂前的应力状态一、开裂前的应力状态裂缝出现前，钢筋混凝土纯扭构件的受力与弹性扭转理论基本裂缝出现前，钢筋混凝土纯扭构件的受力与弹性扭转理论基本吻合。由于开裂前受扭钢筋的应力很低，可忽略钢筋的影响。吻合。由于开裂前受扭钢筋的应力很低，可忽略钢筋的影响。矩形截面受扭构件在扭矩矩形截面受扭构件在扭矩T作用下截面上的剪应力分布情况，作用下截面上的剪应力分布情况，最最大剪应力大剪应力t tmax发生在截面长边中点发生在截面长边中点无筋矩形截面混凝土构件在扭矩作用下的破坏形态：无筋矩形截面混凝土构件在扭矩作用下，首先在截面长边中点附近最薄弱处产生一条45角方向的斜裂

6、缝，然后迅速地以螺旋型向两个面延伸，最后形成一个三面开裂一面受压的空间扭曲破坏面，使结构立即破坏，破坏带有突然性，具有典型脆性破坏性质。扭曲破坏的机理与形式扭曲破坏的机理与形式理想匀质构件理想匀质构件的受扭裂缝的受扭裂缝从主拉应力最大处开始从主拉应力最大处开始对匀质材料，理想的受扭裂缝应当呈对匀质材料，理想的受扭裂缝应当呈螺旋形螺旋形。螺旋形裂缝螺旋形裂缝ptpt 由前述主拉应力方向可见，受扭构件最有效的由前述主拉应力方向可见，受扭构件最有效的配筋形式应是沿主拉应力迹线成螺旋形布置。配筋形式应是沿主拉应力迹线成螺旋形布置。但螺旋形配筋施工复杂，且不能适应变号扭矩但螺旋形配筋施工复杂，且不能适应

7、变号扭矩的作用。的作用。实际受扭构件的配筋是采用实际受扭构件的配筋是采用箍筋箍筋与与纵筋纵筋形成的形成的空间配筋方式，空间配筋方式，来承受主拉应力，抵抗扭矩作来承受主拉应力，抵抗扭矩作用效应用效应。二、抗扭配筋的形式二、抗扭配筋的形式封闭箍筋封闭箍筋封闭箍筋封闭箍筋抗扭纵筋抗扭纵筋抗扭纵筋抗扭纵筋第六章 受扭构件6.2 6.2 纯扭构件的试验研究纯扭构件的试验研究6.2.1 6.2.1 6.2.1 6.2.1 裂缝出现前的性能裂缝出现前的性能裂缝出现前的性能裂缝出现前的性能1 1、开裂前，、开裂前，、开裂前，、开裂前，受力性能受力性能大体符合大体符合弹性弹性扭转理论；扭转理论；钢筋应力钢筋应力

8、很低；很低；T-j j 关系关系呈线性；呈线性；2 2、开裂前，、开裂前，、开裂前，、开裂前，最大剪应力最大剪应力t tmax发生在发生在截面长边截面长边中点；中点；t t max适筋破坏适筋破坏适筋破坏适筋破坏T(kN.m)j j(rad/mm)T T开裂开裂开裂开裂表面形成螺旋裂缝表面形成螺旋裂缝表面形成螺旋裂缝表面形成螺旋裂缝抗扭钢筋受力抗扭钢筋受力抗扭钢筋受力抗扭钢筋受力3 3、开裂时，、开裂时，、开裂时，、开裂时，部分部分混凝土混凝土退出工作，退出工作，钢筋应力钢筋应力明显增大；明显增大；4 4、开裂后，、开裂后，、开裂后，、开裂后，扭转刚度扭转刚度明显降低；明显降低；5 5、开裂后

9、，、开裂后，、开裂后，、开裂后，混凝土混凝土受压受压，受扭纵筋和箍筋，受扭纵筋和箍筋受拉受拉；6 6、开裂后，、开裂后，、开裂后，、开裂后，裂缝裂缝呈呈螺旋状螺旋状构件构件长边长边上有一条裂缝上有一条裂缝 发发 展成为展成为临界裂缝临界裂缝；T=0Tu前侧面前侧面底面底面后侧面后侧面顶面顶面6.2.2 6.2.2 6.2.2 6.2.2 裂缝出现后的性能裂缝出现后的性能裂缝出现后的性能裂缝出现后的性能针对针对针对针对适筋适筋适筋适筋受扭构件受扭构件受扭构件受扭构件第六章 受扭构件7 7、最后，、最后，、最后，、最后，与临界裂缝相交的与临界裂缝相交的箍筋和纵筋箍筋和纵筋屈服，屈服，另一个长边上的

10、另一个长边上的混凝土混凝土受压破坏，受压破坏，构件构件达到达到极限扭矩。极限扭矩。箍筋和纵筋箍筋和纵筋先先屈服，混凝土屈服，混凝土后后压坏。压坏。与与适筋梁适筋梁类似，类似，延性延性破坏。破坏。混凝土混凝土压坏压坏，钢筋，钢筋一种一种屈服、屈服、另一种另一种未屈服。未屈服。钢筋钢筋未未屈服，混凝土屈服，混凝土先先压坏。压坏。与与超筋梁超筋梁类似，类似，脆性脆性破坏。破坏。一旦一旦开裂开裂，构件，构件立即立即破坏。破坏。与与少筋梁少筋梁类似，类似，脆性脆性破坏。破坏。纯纯扭构件的扭构件的四种四种破坏形态破坏形态（1 1）适筋破坏：适筋破坏：适筋破坏：适筋破坏：“箍筋和纵筋的配置箍筋和纵筋的配置”

11、均合适均合适时时：（2 2）部分超筋破坏：部分超筋破坏：部分超筋破坏：部分超筋破坏：“箍筋和纵筋的配置箍筋和纵筋的配置”相差过大相差过大时时：（3 3）超筋破坏：超筋破坏：超筋破坏：超筋破坏：“箍筋和纵筋的配置箍筋和纵筋的配置”均过多均过多时时：（4 4）少筋破坏：少筋破坏：少筋破坏：少筋破坏：“箍筋和纵筋的配置箍筋和纵筋的配置”均过少均过少时时：第六章 受扭构件应避免应避免应避免应避免宜避免宜避免纵筋和箍筋配筋强度纵筋和箍筋配筋强度纵筋和箍筋配筋强度纵筋和箍筋配筋强度比比比比 ：由于受扭钢筋由箍筋和受扭纵筋两部分钢筋组成，其受扭性由于受扭钢筋由箍筋和受扭纵筋两部分钢筋组成，其受扭性能及其极限

12、承载力不仅与能及其极限承载力不仅与配筋量配筋量有关，还与两部分钢筋的有关，还与两部分钢筋的配筋配筋强度比强度比 有关。有关。试验表明，当试验表明，当0.5 2.0范围时，受扭破坏时纵筋和箍筋基本上范围时，受扭破坏时纵筋和箍筋基本上都能达到屈服强度。都能达到屈服强度。但由于配筋量的差别，屈服的次序是有先但由于配筋量的差别，屈服的次序是有先后的。后的。规范建议取规范建议取0.6 1.7，设计中通常取设计中通常取 =1.01.3。ucor=2(bcor+hcor)6.2.2 6.2.2 6.2.2 6.2.2 素混凝土纯扭构件开裂扭矩素混凝土纯扭构件开裂扭矩素混凝土纯扭构件开裂扭矩素混凝土纯扭构件开

13、裂扭矩1 1 1 1、弹性分析法、弹性分析法、弹性分析法、弹性分析法 截面某一点处剪应力值达到极限强度，则认为整个构件破坏。截面某一点处剪应力值达到极限强度，则认为整个构件破坏。截面某一点处剪应力值达到极限强度，则认为整个构件破坏。截面某一点处剪应力值达到极限强度，则认为整个构件破坏。截面长边中点处剪应力为：截面长边中点处剪应力为：截面长边中点处剪应力为：截面长边中点处剪应力为：从试验知按弹性理论导出外边缘从试验知按弹性理论导出外边缘从试验知按弹性理论导出外边缘从试验知按弹性理论导出外边缘 maxmaxmaxmax时的扭矩比实测扭矩低很多，用弹时的扭矩比实测扭矩低很多，用弹时的扭矩比实测扭矩低

14、很多，用弹时的扭矩比实测扭矩低很多，用弹性分析方法低估了素混凝土的抗扭承载力。性分析方法低估了素混凝土的抗扭承载力。性分析方法低估了素混凝土的抗扭承载力。性分析方法低估了素混凝土的抗扭承载力。t t max假定混凝土为理想弹塑性材料，开裂时，截面上各点应力均达到 ft，分别计算各区合力及其对截面形心的力偶之和，可求得塑性总极限扭矩为塑性总极限扭矩为:2 2 2 2、按塑性理论、按塑性理论、按塑性理论、按塑性理论计算计算计算计算 hft45oftftftb塑性塑性剪应力剪应力分布分布按塑性理论按塑性理论，对理想弹塑性材料，截面上某一点达到强度时并，对理想弹塑性材料，截面上某一点达到强度时并不立即

15、破坏，而是保持极限应力继续变形，扭矩仍可继续增加，不立即破坏，而是保持极限应力继续变形，扭矩仍可继续增加，直到截面上各点应力均达到极限强度，才达到极限承载力。直到截面上各点应力均达到极限强度，才达到极限承载力。Wt截面抗扭塑性抵抗矩，对于矩形截面为高估了其受扭承载力。高估了其受扭承载力。高估了其受扭承载力。高估了其受扭承载力。3 3、规范计算公式规范计算公式 混凝土材料既非完全弹性，也不是理想弹塑性，混凝土材料既非完全弹性，也不是理想弹塑性，而是介于两者之间的弹塑性材料，而是介于两者之间的弹塑性材料，达到开裂极限状态时截面的应力分布介于弹性和理想弹达到开裂极限状态时截面的应力分布介于弹性和理想

16、弹塑性之间塑性之间，因此开裂扭矩也是介于因此开裂扭矩也是介于Tcr和和Tu之间之间。为简便实用，可按塑性应力分布计算，并引入为简便实用，可按塑性应力分布计算，并引入修修正降低系数正降低系数以考虑应力非完全塑性分布的影响。以考虑应力非完全塑性分布的影响。根据实验结果，修正系数在根据实验结果，修正系数在0.870.97之间，规之间，规范为偏于安全起见，范为偏于安全起见，取取 0.7。于是，。于是，开裂扭矩的开裂扭矩的计算公式为计算公式为:试验表明：受扭构件配置钢筋不能有效地提高受扭构件的开裂扭矩，但却能较大幅度地提高受扭构件破坏时的极限扭矩值。推导：矩形截面抗扭塑性抵抗矩推导：矩形截面抗扭塑性抵抗

17、矩推导：矩形截面抗扭塑性抵抗矩推导：矩形截面抗扭塑性抵抗矩纯扭构件理想塑性分布图纯扭构件理想塑性分布图纯扭构件理想塑性分布图纯扭构件理想塑性分布图 腹板部分矩形截面的受扭塑性抵抗拒腹板部分矩形截面的受扭塑性抵抗拒腹板部分矩形截面的受扭塑性抵抗拒腹板部分矩形截面的受扭塑性抵抗拒 受压区翼缘矩形截面的受扭塑性抵抗矩受压区翼缘矩形截面的受扭塑性抵抗矩受压区翼缘矩形截面的受扭塑性抵抗矩受压区翼缘矩形截面的受扭塑性抵抗矩 受拉区翼缘矩形截面的受扭塑性抵抗矩受拉区翼缘矩形截面的受扭塑性抵抗矩受拉区翼缘矩形截面的受扭塑性抵抗矩受拉区翼缘矩形截面的受扭塑性抵抗矩推广：推广：推广：推广：T T T T形和工字形

18、截面抗扭塑性抵抗矩形和工字形截面抗扭塑性抵抗矩形和工字形截面抗扭塑性抵抗矩形和工字形截面抗扭塑性抵抗矩bfhbhfbfbbfhfhfh第六章 受扭构件6.3.2 6.3.2 扭曲截面受扭承载力的计算扭曲截面受扭承载力的计算计算理论有计算理论有计算理论有计算理论有变角空间桁架变角空间桁架变角空间桁架变角空间桁架模型模型模型模型斜弯斜弯斜弯斜弯理论理论理论理论 变角空间桁架模型变角空间桁架模型变角空间桁架模型变角空间桁架模型1 1 1 1、基本假定、基本假定、基本假定、基本假定（1）混凝土混凝土只承受只承受压力；压力；（2）纵筋与箍筋纵筋与箍筋只承受只承受拉力；拉力；（3）忽略忽略中心部分混凝土中

19、心部分混凝土的抗扭作用。的抗扭作用。T Tssbcorhcor 第六章 受扭构件FFFFHhHbHhHbChChCbCbVhVhVbVb纵筋纵筋 受拉受拉弦杆弦杆；箍筋箍筋 受拉受拉腹杆腹杆；2 2 2 2、模型的组成、模型的组成、模型的组成、模型的组成斜裂缝间砼斜裂缝间砼 受压受压腹杆腹杆。T Tssbcorhcor 第六章 受扭构件FFFFHhHbHhHbChChCbCbVhVhVbVbVhVhVbVbFFFFHhHbHhHbVhVhVbVb3 3 3 3、极限承载力分析、极限承载力分析、极限承载力分析、极限承载力分析 a）Tu=Vhbcor+VbhcorT Tssbcorhcor q=q

20、tctg 第六章 受扭构件q qq qq qq qb）Tu用用q表示表示 Tu=2qAcorc）令令d）从前壁取单元体从前壁取单元体 q qq qq qq qq ql lq qt tctg2=ql/qt=ql=qctg qt=qtg 第6章 受扭构件e）将将q代入代入Tu=2qAcor得得a）由由ctg2=可见，斜压杆角度可见，斜压杆角度 随随 而变化，而变化，故称故称变角空间桁架变角空间桁架模型。模型。b）试验表明，斜压杆角度试验表明，斜压杆角度 在在30 60之间。之间。c）推导推导Tu时，假定时，假定纵筋与箍筋纵筋与箍筋都已屈服。都已屈服。d）变角空间桁架模型变角空间桁架模型推导结果的意

21、义推导结果的意义在于确定了在于确定了 钢筋抗扭项的参数。钢筋抗扭项的参数。（4 4）几点说明）几点说明第6章 受扭构件6.3.3 6.3.3 按规范的配筋计算方法按规范的配筋计算方法1 1 1 1、矩形截面纯扭构件的受扭承载力、矩形截面纯扭构件的受扭承载力、矩形截面纯扭构件的受扭承载力、矩形截面纯扭构件的受扭承载力0.350.71.02.02.01.00由试验得由试验得:=0.35 =1.2推推得得第6章 受扭构件其中其中矩形截面纯扭构件承载力计算矩形截面纯扭构件承载力计算试验结果表明试验结果表明,构件的受扭承载力构件的受扭承载力Tu由可认为由可认为混凝土混凝土承担的扭矩承担的扭矩Tc和和抗扭

22、钢筋抗扭钢筋承担的扭矩承担的扭矩Ts两部分组成两部分组成,即：即：第6章 受扭构件根据国内大量试验研究的结果根据国内大量试验研究的结果,规范建议钢筋混凝土规范建议钢筋混凝土矩形矩形截面纯扭构件截面纯扭构件的受扭承载力按的受扭承载力按下列公式计算下列公式计算：规范受扭承载力计算公式适用条件：l为避免配筋过多产生超筋脆性破坏为避免配筋过多产生超筋脆性破坏l为防止少筋脆性破坏为防止少筋脆性破坏受扭箍筋受扭箍筋受扭箍筋受扭箍筋受扭纵筋受扭纵筋受扭纵筋受扭纵筋当当当当T T T TT T T Tcr=0.7cr=0.7cr=0.7cr=0.7f f f ft t t tW W W Wt t t t按最小

23、配筋及构造配受扭箍筋按最小配筋及构造配受扭箍筋按最小配筋及构造配受扭箍筋按最小配筋及构造配受扭箍筋第6章 受扭构件2 2 2 2、箱形截面纯扭构件的受扭承载力、箱形截面纯扭构件的受扭承载力、箱形截面纯扭构件的受扭承载力、箱形截面纯扭构件的受扭承载力bcorhcortwbhhwtwtwhWt=?在扭矩作用下，剪应力沿周边较大，截面中心较小，因此对封闭的箱型截面，其受在扭矩作用下，剪应力沿周边较大，截面中心较小，因此对封闭的箱型截面，其受扭承载能力基本一致，等效壁厚为扭承载能力基本一致，等效壁厚为0.4b，但是虑到实际壁厚小于实心截面但是虑到实际壁厚小于实心截面等效壁厚，故第一项乘以等效壁厚，故第

24、一项乘以 折减系数折减系数 箱形截面壁厚系数箱形截面壁厚系数，当当 1.0 时，取时，取 =1.0;tw 箱形截面壁厚箱形截面壁厚,其值不应小于其值不应小于bh/7第6章 受扭构件3 3、T T形、形、形、形、I I形截面形截面形截面形截面纯扭构件的受扭承载力纯扭构件的受扭承载力纯扭构件的受扭承载力纯扭构件的受扭承载力（1 1）划分划分截面截面；（2 2）分配分配扭矩扭矩；（3 3）按分配到的按分配到的扭矩扭矩进行进行 受扭承载力受扭承载力计算计算。bbfhfhfhwhbf腹板腹板腹板腹板受压翼缘受压翼缘受压翼缘受压翼缘受拉翼缘受拉翼缘受拉翼缘受拉翼缘建工建工建工建工道桥道桥道桥道桥bfb+6

25、hf 及及bf b+6hf，且，且hw/b6。bbfhfhfhwhbf第6章 受扭构件规范受扭承载力计算公式适用条件：l为避免配筋过多产生超筋脆性破坏为避免配筋过多产生超筋脆性破坏l为防止少筋脆性破坏为防止少筋脆性破坏受扭箍筋受扭箍筋受扭箍筋受扭箍筋受扭纵筋受扭纵筋受扭纵筋受扭纵筋当当当当T T T TT T T Tcr=0.7cr=0.7cr=0.7cr=0.7f f f ft t t tW W W Wt t t t按最小配筋及按最小配筋及按最小配筋及按最小配筋及构造配受扭箍筋构造配受扭箍筋构造配受扭箍筋构造配受扭箍筋6.4弯剪扭构件受扭承载力计算单纯的受扭的构件很少，大多数构件是同时承受弯

26、矩、剪力、扭矩作用，处于M、V、T共同作用的复合受力状态下。V第6章 受扭构件6.4 6.4 弯剪扭构件的弯剪扭构件的受扭受扭承载力计算承载力计算MTT使纵筋的使纵筋的拉应力拉应力增大，从而导致增大，从而导致受弯承载力受弯承载力降低。降低。在一个侧面上在一个侧面上方向一致方向一致，导致承载力导致承载力小于小于剪力和扭矩剪力和扭矩单独作用时单独作用时的承载力。的承载力。扭矩对扭矩对扭矩对扭矩对受弯受弯受弯受弯承载力的影响承载力的影响承载力的影响承载力的影响扭矩对扭矩对扭矩对扭矩对受剪受剪受剪受剪承载力的影响承载力的影响承载力的影响承载力的影响T破坏形态破坏形态破坏形态破坏形态由由（1 1）弯型破

27、坏）弯型破坏第6章 受扭构件6.4.1 6.4.1 6.4.1 6.4.1 试验研究试验研究试验研究试验研究及及及及破坏形态破坏形态破坏形态破坏形态a a）发生条件发生条件发生条件发生条件底部纵筋底部纵筋先先屈服，屈服，顶部混凝土顶部混凝土后后压碎而破坏。压碎而破坏。M较大，较大，V、T均较小时，均较小时，且且底部纵筋底部纵筋不是很多。不是很多。b b）破坏特征破坏特征破坏特征破坏特征M、V、T间的比例关系间的比例关系和和配筋情况配筋情况主要有主要有三种三种。决定，决定，第6章 受扭构件顶部纵筋顶部纵筋先先屈服，屈服，底部混凝土底部混凝土后后压碎而破坏。压碎而破坏。a a）发生条件发生条件发生

28、条件发生条件b b）破坏特征破坏特征破坏特征破坏特征T较大较大,M、V 弯矩和剪力均较小弯矩和剪力均较小,且顶部纵筋且顶部纵筋小于小于底部纵筋。底部纵筋。（2 2）扭型破坏）扭型破坏第6章 受扭构件裂缝裂缝先先从一个长边中点开始出现，从一个长边中点开始出现，然后然后向顶面和底面延伸，向顶面和底面延伸，最后最后另一侧长边混凝土压碎而达到破坏。另一侧长边混凝土压碎而达到破坏。a a）发生条件发生条件发生条件发生条件M较小，较小，V、T较大，较大，且且T和和V引起的引起的剪应力方向一致的侧面剪应力方向一致的侧面配筋较少时。配筋较少时。b b）破坏特征破坏特征破坏特征破坏特征（3 3）剪扭型破坏）剪扭

29、型破坏由于剪力的存在，抗扭承载力降低由于剪力的存在，抗扭承载力降低由于剪力的存在，抗扭承载力降低由于剪力的存在，抗扭承载力降低由于扭矩的存在，抗剪承载力降低由于扭矩的存在，抗剪承载力降低由于扭矩的存在，抗剪承载力降低由于扭矩的存在，抗剪承载力降低6.4.2 6.4.2 剪扭构件承载力计算剪扭构件承载力计算无腹筋构件的剪、扭相关性符合无腹筋构件的剪、扭相关性符合无腹筋构件的剪、扭相关性符合无腹筋构件的剪、扭相关性符合1/41/4圆圆圆圆规律。有腹筋梁，认为混凝土部分提规律。有腹筋梁，认为混凝土部分提规律。有腹筋梁，认为混凝土部分提规律。有腹筋梁，认为混凝土部分提供的抗扭、抗剪承载力之间也符合供的

30、抗扭、抗剪承载力之间也符合供的抗扭、抗剪承载力之间也符合供的抗扭、抗剪承载力之间也符合1/41/4圆相关性圆相关性圆相关性圆相关性1 1 1 1 剪扭相关性剪扭相关性剪扭相关性剪扭相关性Vc/Vc0Tc/Tc0ABCGD1.51.00.500.51.01.5t1.5 t用三折线（用三折线（用三折线（用三折线（AB/BG/GDAB/BG/GDAB/BG/GDAB/BG/GD）代替）代替）代替）代替1/41/41/41/4圆弧线，用相关系数圆弧线，用相关系数圆弧线，用相关系数圆弧线，用相关系数 t t t t表表表表示受扭承载力降低系数。示受扭承载力降低系数。示受扭承载力降低系数。示受扭承载力降低

31、系数。2 2 2 2 剪扭相关性简化计算剪扭相关性简化计算剪扭相关性简化计算剪扭相关性简化计算ABABABAB段段段段：当：当：当：当T T T Tc c c c 0.5T0.5T0.5T0.5Tcocococo,即即即即T T T Tc c c c 0.175f0.175f0.175f0.175ft t t tw w w wt t t t，忽略扭矩对砼抗剪强度影响，按受，忽略扭矩对砼抗剪强度影响，按受，忽略扭矩对砼抗剪强度影响，按受，忽略扭矩对砼抗剪强度影响，按受弯构件斜截面抗剪公式计算，由抗剪确定箍筋数量；弯构件斜截面抗剪公式计算，由抗剪确定箍筋数量；弯构件斜截面抗剪公式计算，由抗剪确定箍

32、筋数量；弯构件斜截面抗剪公式计算，由抗剪确定箍筋数量；GDGDGDGD段段段段：当：当：当：当V V V Vc c c c 0.5V0.5V0.5V0.5Vcocococo 即即即即V V V Vc c c c 0.35f0.35f0.35f0.35fc c c cbhbhbhbh0 0 0 0，忽略剪力对混凝土抗扭强度的影响，忽略剪力对混凝土抗扭强度的影响，忽略剪力对混凝土抗扭强度的影响，忽略剪力对混凝土抗扭强度的影响，按纯扭构件公式受扭承载力公式计算，由抗扭确定箍筋数量。按纯扭构件公式受扭承载力公式计算，由抗扭确定箍筋数量。按纯扭构件公式受扭承载力公式计算，由抗扭确定箍筋数量。按纯扭构件公

33、式受扭承载力公式计算，由抗扭确定箍筋数量。Vc/Vc0Tc/Tc0ABCGD1.51.00.500.51.01.5t1.5 t2 2 2 2 剪扭相关性简化计算（一般荷载作用）剪扭相关性简化计算（一般荷载作用）剪扭相关性简化计算（一般荷载作用）剪扭相关性简化计算（一般荷载作用）BGBGBGBG段段段段：考虑剪扭的相关性：考虑剪扭的相关性：考虑剪扭的相关性：考虑剪扭的相关性一般剪扭构件一般剪扭构件一般剪扭构件一般剪扭构件Vc/Vc0Tc/Tc0ABCGD1.51.00.500.51.01.5t1.5 t其抗剪和抗扭承载力公式分别为：其抗剪和抗扭承载力公式分别为：其抗剪和抗扭承载力公式分别为：其抗

34、剪和抗扭承载力公式分别为：最终梁的箍筋最终梁的箍筋最终梁的箍筋最终梁的箍筋2 2 2 2 剪扭相关性简化计算（一般荷载作用）剪扭相关性简化计算（一般荷载作用）剪扭相关性简化计算（一般荷载作用）剪扭相关性简化计算（一般荷载作用）2 2 2 2 剪扭相关性简化计算（集中荷载作用）剪扭相关性简化计算（集中荷载作用）剪扭相关性简化计算（集中荷载作用）剪扭相关性简化计算（集中荷载作用）Vc/Vc0Tc/Tc0ABCGD1.51.00.500.51.01.5t1.5 tBGBGBGBG段段段段：考虑剪扭的相关性：考虑剪扭的相关性：考虑剪扭的相关性：考虑剪扭的相关性集中荷载剪扭构件集中荷载剪扭构件集中荷载剪

35、扭构件集中荷载剪扭构件其抗剪和抗扭承载力公式分别为：其抗剪和抗扭承载力公式分别为：其抗剪和抗扭承载力公式分别为：其抗剪和抗扭承载力公式分别为：最终梁的箍筋最终梁的箍筋最终梁的箍筋最终梁的箍筋2 2 剪扭相关性简化计算（集中荷载作用）剪扭相关性简化计算（集中荷载作用）剪扭相关性简化计算（集中荷载作用）剪扭相关性简化计算（集中荷载作用）（1 1）最小截面）最小截面）最小截面）最小截面3 3 3 3 公式适用条件公式适用条件公式适用条件公式适用条件不满足时，增大截不满足时，增大截不满足时，增大截不满足时，增大截面尺寸或提高混凝面尺寸或提高混凝面尺寸或提高混凝面尺寸或提高混凝土强度。土强度。土强度。土

36、强度。（2 2）满足下列条件可不进行抗扭和抗剪计算，按构造要求配置箍筋）满足下列条件可不进行抗扭和抗剪计算，按构造要求配置箍筋）满足下列条件可不进行抗扭和抗剪计算，按构造要求配置箍筋）满足下列条件可不进行抗扭和抗剪计算，按构造要求配置箍筋和纵筋。和纵筋。和纵筋。和纵筋。6.4.3.2 6.4.3.2 弯扭构件承载力计算弯扭构件承载力计算对弯扭构件采用简便实用的对弯扭构件采用简便实用的对弯扭构件采用简便实用的对弯扭构件采用简便实用的“叠加法叠加法叠加法叠加法”进行设计，即先对进行设计，即先对进行设计，即先对进行设计，即先对构件截面先分别按抗弯和抗扭进行计算，然后将所需纵筋构件截面先分别按抗弯和抗

37、扭进行计算，然后将所需纵筋构件截面先分别按抗弯和抗扭进行计算，然后将所需纵筋构件截面先分别按抗弯和抗扭进行计算，然后将所需纵筋数量叠加；而箍筋用量则由受扭箍筋所决定。数量叠加；而箍筋用量则由受扭箍筋所决定。数量叠加；而箍筋用量则由受扭箍筋所决定。数量叠加；而箍筋用量则由受扭箍筋所决定。抗弯纵筋抗弯纵筋抗弯纵筋抗弯纵筋布置在受拉边布置在受拉边布置在受拉边布置在受拉边抗扭纵筋抗扭纵筋抗扭纵筋抗扭纵筋均匀布置在截面周边均匀布置在截面周边均匀布置在截面周边均匀布置在截面周边叠加结果叠加结果叠加结果叠加结果受拉边纵筋叠加受拉边纵筋叠加受拉边纵筋叠加受拉边纵筋叠加第6章 受扭构件步骤如下步骤如下（1 1）

38、在在M作用下，作用下，按按受弯正截面受弯正截面计算计算受弯纵向钢筋受弯纵向钢筋As；（3 3）在在V、T作用下，作用下，按按剪扭构件受扭承载力剪扭构件受扭承载力计算计算受扭纵向钢筋受扭纵向钢筋Astl；（2 2）在在V、T作用下，作用下，按按剪扭构件受扭承载力剪扭构件受扭承载力计算计算受扭箍筋受扭箍筋Ast1；（4 4）在在V、T作用下，作用下，按按剪扭构件受剪承载力剪扭构件受剪承载力计算计算受受剪剪箍筋箍筋Asv；+=AsAstlAst1Asv 先按受弯构件求先按受弯构件求先按受弯构件求先按受弯构件求 A A A Asmsmsmsm 按剪、扭构件求按剪、扭构件求按剪、扭构件求按剪、扭构件求A

39、 A A A*sv1sv1sv1sv1/s/s/s/s及及及及A A A Astlstlstlstl 梁底配筋梁底配筋梁底配筋梁底配筋 A A A As s s s=A A A Asmsmsmsm+平均分配到底边的平均分配到底边的平均分配到底边的平均分配到底边的A A A Astlstlstlstl7.4.3 7.4.3 7.4.3 7.4.3 矩形截面弯剪扭构件承载力计算矩形截面弯剪扭构件承载力计算矩形截面弯剪扭构件承载力计算矩形截面弯剪扭构件承载力计算规范规定：规范规定：规范规定：规范规定：考虑相关考虑相关考虑相关考虑相关弯、剪、扭弯、剪、扭弯、剪、扭弯、剪、扭不考虑相关不考虑相关不考虑相

40、关不考虑相关 处于弯、剪、扭共同作用下的钢筋砼构件，其受力状态是十处于弯、剪、扭共同作用下的钢筋砼构件，其受力状态是十处于弯、剪、扭共同作用下的钢筋砼构件，其受力状态是十处于弯、剪、扭共同作用下的钢筋砼构件，其受力状态是十分复杂的，构件的破坏特征及其承载力与荷载条件及构件的内在分复杂的，构件的破坏特征及其承载力与荷载条件及构件的内在分复杂的，构件的破坏特征及其承载力与荷载条件及构件的内在分复杂的，构件的破坏特征及其承载力与荷载条件及构件的内在因素有关。因素有关。因素有关。因素有关。小结：矩形截面弯剪扭承载力计算步骤小结：矩形截面弯剪扭承载力计算步骤小结：矩形截面弯剪扭承载力计算步骤小结：矩形截

41、面弯剪扭承载力计算步骤1 1 1 1 截面尺寸限制条件验算（防止完全超筋破坏）截面尺寸限制条件验算（防止完全超筋破坏）截面尺寸限制条件验算（防止完全超筋破坏）截面尺寸限制条件验算（防止完全超筋破坏）不满足时，增大截面尺寸或提高混凝土强度。不满足时，增大截面尺寸或提高混凝土强度。不满足时，增大截面尺寸或提高混凝土强度。不满足时，增大截面尺寸或提高混凝土强度。小结：矩形截面弯剪扭承载力计算步骤小结：矩形截面弯剪扭承载力计算步骤小结：矩形截面弯剪扭承载力计算步骤小结：矩形截面弯剪扭承载力计算步骤2 2 2 2 可不进行剪扭承载力计算的条件验算可不进行剪扭承载力计算的条件验算可不进行剪扭承载力计算的条

42、件验算可不进行剪扭承载力计算的条件验算按构造要求配置抗扭纵筋和箍筋。包括抗扭纵筋最小配筋率、均按构造要求配置抗扭纵筋和箍筋。包括抗扭纵筋最小配筋率、均按构造要求配置抗扭纵筋和箍筋。包括抗扭纵筋最小配筋率、均按构造要求配置抗扭纵筋和箍筋。包括抗扭纵筋最小配筋率、均匀布置要求、锚固要求；最小配箍率要求、箍筋直径、间距、形匀布置要求、锚固要求；最小配箍率要求、箍筋直径、间距、形匀布置要求、锚固要求；最小配箍率要求、箍筋直径、间距、形匀布置要求、锚固要求；最小配箍率要求、箍筋直径、间距、形式等。式等。式等。式等。小结：矩形截面弯剪扭承载力计算步骤小结：矩形截面弯剪扭承载力计算步骤小结：矩形截面弯剪扭承

43、载力计算步骤小结：矩形截面弯剪扭承载力计算步骤3 3 3 3 可不进行抗剪承载力计算的条件验算可不进行抗剪承载力计算的条件验算可不进行抗剪承载力计算的条件验算可不进行抗剪承载力计算的条件验算可仅按受弯构件正截面承载力和纯扭构件承载力分别计算。可仅按受弯构件正截面承载力和纯扭构件承载力分别计算。可仅按受弯构件正截面承载力和纯扭构件承载力分别计算。可仅按受弯构件正截面承载力和纯扭构件承载力分别计算。4 4 4 4 可不进行抗扭承载力计算的条件验算可不进行抗扭承载力计算的条件验算可不进行抗扭承载力计算的条件验算可不进行抗扭承载力计算的条件验算可仅按受弯构件正截面承载力和斜截面抗剪承载力计算。可仅按受

44、弯构件正截面承载力和斜截面抗剪承载力计算。可仅按受弯构件正截面承载力和斜截面抗剪承载力计算。可仅按受弯构件正截面承载力和斜截面抗剪承载力计算。小结：矩形截面弯剪扭承载力计算步骤小结：矩形截面弯剪扭承载力计算步骤小结：矩形截面弯剪扭承载力计算步骤小结：矩形截面弯剪扭承载力计算步骤5 5 5 5 进行抗剪扭承载力计算进行抗剪扭承载力计算进行抗剪扭承载力计算进行抗剪扭承载力计算计算计算计算计算t t t t计算抗剪箍筋计算抗剪箍筋计算抗剪箍筋计算抗剪箍筋选选选选计算抗剪箍筋计算抗剪箍筋计算抗剪箍筋计算抗剪箍筋抗扭箍筋抗扭箍筋抗扭箍筋抗扭箍筋抗扭纵筋。抗扭纵筋。抗扭纵筋。抗扭纵筋。一般剪扭构件一般剪扭

45、构件一般剪扭构件一般剪扭构件集中荷载作用剪扭构件集中荷载作用剪扭构件集中荷载作用剪扭构件集中荷载作用剪扭构件小结：矩形截面弯剪扭承载力计算步骤小结：矩形截面弯剪扭承载力计算步骤小结：矩形截面弯剪扭承载力计算步骤小结：矩形截面弯剪扭承载力计算步骤6 6 6 6 叠加单肢抗剪箍筋和抗扭箍筋，选配箍筋；叠加单肢抗剪箍筋和抗扭箍筋，选配箍筋；叠加单肢抗剪箍筋和抗扭箍筋，选配箍筋；叠加单肢抗剪箍筋和抗扭箍筋，选配箍筋；7 7 7 7 按受弯构件正截面承载力计算抗弯纵筋；按受弯构件正截面承载力计算抗弯纵筋；按受弯构件正截面承载力计算抗弯纵筋；按受弯构件正截面承载力计算抗弯纵筋；8 8 8 8 将抗扭纵筋沿

46、截面对称布置，再将相应位置处的抗弯纵筋和将抗扭纵筋沿截面对称布置，再将相应位置处的抗弯纵筋和将抗扭纵筋沿截面对称布置，再将相应位置处的抗弯纵筋和将抗扭纵筋沿截面对称布置，再将相应位置处的抗弯纵筋和抗扭纵筋叠加，选配纵筋；抗扭纵筋叠加，选配纵筋；抗扭纵筋叠加，选配纵筋；抗扭纵筋叠加，选配纵筋；9 9 9 9 箍筋和纵筋的构造要求。箍筋和纵筋的构造要求。箍筋和纵筋的构造要求。箍筋和纵筋的构造要求。正截面抗弯计算正截面抗弯计算正截面抗弯计算正截面抗弯计算抗弯纵筋抗弯纵筋抗弯纵筋抗弯纵筋布置在受拉边布置在受拉边布置在受拉边布置在受拉边抗剪扭计算抗剪扭计算抗剪扭计算抗剪扭计算抗扭纵筋、抗剪扭箍筋抗扭纵筋

47、、抗剪扭箍筋抗扭纵筋、抗剪扭箍筋抗扭纵筋、抗剪扭箍筋均匀布置在截面周边均匀布置在截面周边均匀布置在截面周边均匀布置在截面周边叠加结果叠加结果叠加结果叠加结果抗剪抗扭箍筋叠加抗剪抗扭箍筋叠加抗剪抗扭箍筋叠加抗剪抗扭箍筋叠加受拉边纵筋叠加受拉边纵筋叠加受拉边纵筋叠加受拉边纵筋叠加计算原则：计算原则：计算原则：计算原则：不考虑弯矩、剪力、扭矩的相关性，由受弯构件计算不考虑弯矩、剪力、扭矩的相关性，由受弯构件计算不考虑弯矩、剪力、扭矩的相关性，由受弯构件计算不考虑弯矩、剪力、扭矩的相关性，由受弯构件计算A A A Asmsmsmsm；剪力全部由腹板承担；剪力全部由腹板承担；剪力全部由腹板承担；剪力全部

48、由腹板承担；扭扭扭扭矩矩矩矩由由由由腹腹腹腹板板板板、受受受受拉拉拉拉翼翼翼翼缘缘缘缘和和和和受受受受压压压压翼翼翼翼缘缘缘缘共共共共同同同同承承承承受受受受，并并并并按按按按各各各各部部部部分分分分截截截截面面面面的的的的抗抗抗抗扭塑性抵抗矩分配。扭塑性抵抗矩分配。扭塑性抵抗矩分配。扭塑性抵抗矩分配。7.4.4 T7.4.4 T7.4.4 T7.4.4 T形、工字形截面弯剪扭构件承载力计算形、工字形截面弯剪扭构件承载力计算形、工字形截面弯剪扭构件承载力计算形、工字形截面弯剪扭构件承载力计算腹板按腹板按腹板按腹板按弯剪扭弯剪扭弯剪扭弯剪扭受力构件计算，拉压翼缘按受力构件计算，拉压翼缘按受力构件

49、计算，拉压翼缘按受力构件计算，拉压翼缘按弯扭弯扭弯扭弯扭受受受受力构件计算；在划分矩形截面时，首先保持腹板力构件计算；在划分矩形截面时，首先保持腹板力构件计算；在划分矩形截面时，首先保持腹板力构件计算；在划分矩形截面时，首先保持腹板的完整性。的完整性。的完整性。的完整性。1 1、规范的计算公式、规范的计算公式第八章 受扭构件(1)(1)(1)(1)一般一般一般一般矩形截面矩形截面矩形截面矩形截面剪扭构件剪扭构件剪扭构件剪扭构件受剪承载力受剪承载力受剪承载力受剪承载力受扭承载力受扭承载力受扭承载力受扭承载力(2)(2)(2)(2)集中荷载作用下的集中荷载作用下的集中荷载作用下的集中荷载作用下的矩

50、形截面矩形截面矩形截面矩形截面独立剪扭构件独立剪扭构件独立剪扭构件独立剪扭构件受剪承载力受剪承载力受剪承载力受剪承载力受扭承载力计算公式受扭承载力计算公式受扭承载力计算公式受扭承载力计算公式关键是关键是 t t=？第6章 受扭构件一般剪扭构件一般剪扭构件一般剪扭构件一般剪扭构件集中荷载作用下的独立剪扭构件集中荷载作用下的独立剪扭构件集中荷载作用下的独立剪扭构件集中荷载作用下的独立剪扭构件 t t是是如何得到的如何得到的？第6章 受扭构件二、二、二、二、V、T共同作用下的共同作用下的共同作用下的共同作用下的箱形截面箱形截面箱形截面箱形截面剪扭构件剪扭构件剪扭构件剪扭构件1 1、建工建工规范的计算