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1、第5章 受扭构件扭曲截面承载力一、工程实例平衡扭转-静定问题约束扭转-超静定问题受扭构件中通常也配置纵筋和箍筋以抵御扭矩二、纯扭构件的破坏特征 1.素混凝土纯扭构件Tmax裂缝1122T(T)T(T)受压区素混凝土纯扭构件先在某长边中点开裂形成一螺旋形裂缝，一裂即坏三边受拉，一边受压二、纯扭构件的破坏特征 1.钢筋混凝土纯扭构件T(T)T(T)钢筋混凝土纯扭构件开裂前钢筋中的应力很小开裂后不立即破坏，裂缝可以不断增加，随着钢筋用量的不同，有不同的破坏形态二、纯扭构件的破坏特征 1.钢筋混凝土纯扭构件破坏形态少筋破坏：裂后钢筋应力激增，构件破坏适筋破坏：裂后钢筋应力增加，继续开裂，钢筋屈服，混凝
2、土压碎，构件破坏超筋破坏：裂后钢筋应力增加，继续开裂，混凝土压碎，构件破坏，钢筋未屈服部分超筋破坏：裂后钢筋应力增加，继续开裂，混凝土压碎，构件破坏，纵筋或箍筋未屈服设计时应避免出现设计时应避免出现三、纯扭构件的开裂扭矩 1.矩形截面纯扭构件bhmaxbhftftftftd2d1F2F2F1F1bhb/2b/2弹性材料理想弹塑性材料三、纯扭构件的开裂扭矩 2.T形、I形截面纯扭构件bfbhhf132132用123填补123简化成三棱柱对T形I形截面的受扭构件，可分成若干个矩形求Tcri。再求和Tcri。划分矩形的原则：使Wt最大。以T形截面为例试验表明，挑出部分不试验表明，挑出部分不应超过翼缘
3、厚度的应超过翼缘厚度的3倍倍四、矩形截面纯扭构件承载力 1.基本假定TF4+F4=Ast4stF3+F3=Ast3stF2+F2=Ast2stF1+F1=Ast1stsT箍筋纵筋裂缝*箱形截面：忽略核心区混凝土的作用*空间桁架*混凝土开裂后不承受拉力*忽略混凝土斜杆的抗剪作用*忽略纵筋和箍筋的销栓作用五、实用抗扭承载力计算公式 1.矩形截面考虑混凝土和钢筋的共同贡献，经回归分析得出实用计算公式为保证纵、箍筋均能屈服，建议取0.61.7，当1.7 时，取=1.7，常用值的区间为1.01.3箍筋内皮所包围的面积，取截面尺寸减去保护层厚度算得五、实用抗扭承载力计算公式 1.矩形截面防止少筋破坏防止超
4、筋破坏线性插值五、实用抗扭承载力计算公式 2.T形、I形截面将截面分成若干个矩形截面，求Tui注意翼缘抗扭抵抗矩的计算五、抗扭承载力计算公式应用 1.截面设计矩形截面-设计步骤五、抗扭承载力计算公式应用 1.截面设计矩形截面-构造要求Ast/3Ast/3Ast/313510d纵筋沿截面均匀布置，否则亦可能出现局部超筋，对设计题可能会出现不安全的结果箍筋带135的弯钩，当采用复合箍时，位于内部的箍筋不应计入受扭箍筋的面积五、抗扭承载力计算公式应用 1.截面设计T形截面或I形截面-设计步骤将截面分成若干个矩形五、抗扭承载力计算公式应用 1.截面设计T形截面或I形截面-配筋构造五、抗扭承载力计算公式
5、应用 2.截面复核矩形截面按纵筋均匀布置的原则，确定抗扭纵筋的截面积不满足其中的一项Ast/3Ast/3Ast/3ttuWfT=7.0矩形：五、抗扭承载力计算公式应用 2.截面复核T形截面或I形截面步骤和矩形截面类似，不予赘述！步骤和矩形截面类似，不予赘述！六、弯剪扭构件的破坏特征VMTV不起控制作用，且T/M较小，配筋适量时斜裂缝首先在弯曲受拉的底部开裂，再发展破坏时，底部受拉纵筋已屈服六、弯剪扭构件的破坏特征VMTV不起控制作用，T/M较大，且AsAs时由M引起的As的压力不足以抵消T引起的As中的拉力由于AsAs，As 先受拉屈服，之后构件破坏六、弯剪扭构件的破坏特征VMTM不起控制作用
6、V、T的共同工作使得一侧混凝土剪应力增大，一侧混凝土应力减小剪应力大的一侧先受拉开裂，最后破坏，T很小时，仅发生剪切破坏七、剪扭作用时截面的承载力V引起的剪应力T引起的剪应力只考虑Vc、Tc的相关性，不考虑Vs、Ts的相关性得出公式后再用试验验证七、剪扭作用时截面的承载力扭剪构件混凝土对抗扭承载力的贡献V引起的剪应力T引起的剪应力纯扭构件混凝土对抗扭承载力的贡献扭剪构件混凝土对抗剪承载力的贡献纯剪构件混凝土对抗剪承载力的贡献七、剪扭作用时截面的承载力t1.51.00.50.51.01.5扭剪构件受扭承载力降低系数七、剪扭作用时截面的承载力t1.51.00.50.51.01.5扭矩对抗剪承载力无
7、影响剪力对抗扭承载力无影响八、弯剪扭构件实用计算公式1.均布荷载下的矩形截面及T形、I形截面构件弯和扭分开计算抗弯钢筋布置在构件的受拉区，抗扭纵筋沿截面均匀布置剪和扭考虑混凝土部分的相关关系八、弯剪扭构件实用计算公式2.集中荷载为主的矩形截面独立构件其他和上一节相同其他和上一节相同九、弯剪扭构件承载力公式应用 1.截面设计矩形截面为例-步骤一：扭剪钢筋分别按照扭、剪公式计算相应配筋九、弯剪扭构件承载力公式应用 1.截面设计矩形截面为例-步骤二：受弯钢筋按照单筋矩形截面受弯构件的正截面承载力计算公式计算受弯钢筋（纵筋）九、弯剪扭构件承载力公式应用 1.截面设计矩形截面为例-步骤三：截面配筋Ast
8、/3Ast/3Ast/3+AswAsv1+Asvt（抗剪箍筋+抗扭箍筋）九、弯剪扭构件承载力公式应用 2.截面复核矩形截面-步骤一：抗弯承载力确定抗弯和抗扭纵筋确定抗弯承载力Ast/3Ast/3+AswAsv1+Asvt（抗剪箍筋+抗扭箍筋）九、弯剪扭构件承载力公式应用 2.截面复核矩形截面-步骤二：确定抗扭、抗剪箍筋Ast/3Ast/3+AswAsv1+Asvt（抗剪箍筋+抗扭箍筋）九、弯剪扭构件承载力公式应用 2.截面复核矩形截面-步骤三：确定扭剪承载力Ast/3Ast/3+AswAsv1+Asvt（抗剪箍筋+抗扭箍筋）按照相关公式求Vu、Tu 练习练习 1.矩形截面纯扭构件的承载力计算公
9、式，是以适筋矩形截面纯扭构件的承载力计算公式，是以适筋破坏为计算依据，由破坏为计算依据，由 和和 承载力两部承载力两部分组成，并通过分组成，并通过 防止发生完全超筋破防止发生完全超筋破坏，通过控制坏，通过控制 防止部分防止部分超筋破坏，通过满足超筋破坏，通过满足 的要求的要求防止发生少筋破坏。防止发生少筋破坏。n2.对于弯剪扭构件，当扭矩与弯矩或剪力同时作用对于弯剪扭构件，当扭矩与弯矩或剪力同时作用于构件时，其抵抗某种内力的能力受其他同时作用于构件时，其抵抗某种内力的能力受其他同时作用内力的影响而内力的影响而 。n实用计算中，是将实用计算中，是将 与与 分别分别计算然后进行叠加。计算然后进行叠加。n箍筋按箍筋按 和和 分别计算其用量，分别计算其用量，然后进行叠加，但必需注意受弯纵筋布置在受弯时然后进行叠加，但必需注意受弯纵筋布置在受弯时的的 区，而受扭纵筋沿截面周边区，而受扭纵筋沿截面周边 布置。布置。