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1、第六章第六章 受拉构件正截面性能与设计受拉构件正截面性能与设计1、受扭构件分类工程中钢筋混凝土受扭构件有两类：一类是平衡扭转，如梁上的偏心荷载就会引起梁受扭；另一类是协调扭转，如框架结构的边梁。2、平衡扭转也称静定扭转，是由荷载作用直接引起的，可用结构的平衡条件求得，是混凝土结构中的主要扭转。3、协调扭转也称超静定扭转，是超静定结构中由于变形协调条件使截面产生扭转而产生的扭矩，与抗扭条件有关。4、纯扭构件的破坏形态（1）适筋受扭破坏：当达到极限扭矩时，临界斜裂缝沿截面短边延伸发展，与短边上临界斜裂缝相交的箍筋应力和纵筋应力相继达到屈服强度，斜裂缝不断加宽，直到沿空间扭曲破坏面受压边混凝土被压碎
2、后，构件破坏。其属于塑性破坏。（2）少筋受扭破坏：当箍筋和纵筋或其中之一配置过少时，其破坏特征与素混凝土相似，属于脆性破坏。（3）部分超筋受扭破坏：当箍筋和纵筋的配置数量一种过多而另一种基本适当时，则构件破坏前只有数量适当的那种钢筋应力能达到受拉屈服强度，另一种钢筋应力直到受压边混凝土压碎仍未达到屈服强度。由于有一种钢筋应力未达到屈服强度，破坏仍有一定的塑性特征。（4）完全超筋受扭破坏：当箍筋和纵筋都配置过多时，在扭矩作用下，破坏前的螺旋形裂缝多而不密，到构件破坏时，这些裂缝的宽度仍然不大。构件受扭破坏是由于裂缝间的混凝土被压碎而引起的，破坏时箍筋和纵筋应力均未达到屈服强度，破坏具有脆性性质。
3、5、受扭构件配筋强度比沿截面核心周长单位长度内的抗扭纵筋强度与沿构件长度方向单位长度内单侧抗扭箍筋强度的比值。用表示，反应受扭构件的纵筋与箍筋在数量和强度上的相对关系，即纵筋与箍筋的体积比和强度比的乘积。试验表明，只有当在一定范围内时，才能保证构件破坏时纵筋和箍筋的强度都得到充分利，规范规定取值范围为。、纯扭构件承载力计算矩形截面的受扭承载力计算公式：10.351.2yvstuttcorf ATfWAsT、I 及工字形截面的各矩形截面的受扭承载力原则上把截面分成若干块矩形，把总扭矩按照单个矩形截面受扭塑性抵抗矩比例分给各矩形，再按照矩形截面受扭承载力进行计算。TWWTttwwTWWTttffT
4、WWTttff对于箱形截面，虽然矩形截面受扭承载力与之基本相同，但考虑到实际壁厚小于实心截面等效壁厚情况，规范对矩形截面的公式第一项混凝土开裂扭矩部分进行了适当折减。10.351.2yvstcorhttfAATf Ws、复合受扭受力性能在实际工程中，纯扭构件几乎不存在，一般都是弯矩、剪力和扭矩共同作用，按照作用的大小，可以分为弯型破坏、扭型破坏和剪扭型破坏。（1）弯型破坏当弯矩较大，扭矩和剪力均较小时，弯矩起主导作用，破坏始于底部纵筋屈服，承载力受底部纵筋控制，我们称之为弯型破坏，其受弯承载力因扭矩的存在而降低。（2）扭型破坏当扭矩较大,弯矩和剪力较小,且顶部纵筋小于底部纵筋时发生。破坏是由于
5、顶部纵筋先达到屈服，然后底部混凝土压碎，我们称之 为扭型破坏。（3）剪扭型破坏当弯矩较小，对构件的承载力不起控制作用，构件主要在扭矩和剪力共同作用下产生剪扭型或扭剪型的受剪破坏，我们称之为剪扭型破坏。8、剪扭构件承载力相关关系当剪力与扭矩共同作用时，由于剪力的存在将使混凝土的受扭承载力降低，而扭矩的存在也将使混凝土的受剪承载力降低，两者的相关关系大致符合 1/4 圆的规律，其表达式为:（Vc/Vco）2+（Tc/Tco）2=1、弯剪扭构件承载力计算弯剪扭构件承载力其承载力总是小于剪力和扭矩单独作用的承载力（1）基本公式剪扭构件当剪力和扭矩共同存在时，混凝土承载力总是小于剪力和扭矩单独作用的承载
6、力。为了简化，混凝土结构规范对于混凝土考虑了相关关系，分别按均布荷载和集中荷载情况推导出计算公式。偏于安全地将受弯所需的纵筋与受扭所需纵筋分别计算后进行叠加。一般剪扭构件：受扭承载力的计算公式：1c00.351.2stutyvcorATTf bhfAs，受剪承载力的计算公式：000.7(1.5)svuttyvAVVf bhfhs。集中荷载作用下的独立剪扭构件，受扭承载力计算公式相同，受剪承载力计算公式：001.751.51svttyvAVf bhfhs，其中01.51 0.21ttVWTbh。弯扭构件规范采用“叠加法”进行设计弯扭构件，分别按受弯构件的正截面承载力计算受弯纵筋量和按纯扭构件计算
7、自身受扭钢筋（纵筋和箍筋）量，均匀分到各部位，与受弯钢筋相叠加，配置在相应位置。弯剪扭构件对于弯剪扭构件，首先计算弯矩作用下的纵向钢筋。再按剪扭构件计算受扭纵筋和箍筋及受剪箍筋，按上一节剪扭构件进行。进行截面设计时，构件的配筋为 a 步和 b 步两项钢筋之和，配置在相应位置。（2）适用条件截面限制条件在弯矩、剪力、扭矩共同或各自作用下，为了避免配筋过多造成构件腹部混凝土局部受压脆性破坏，截面尺寸要满足下列最小截面尺寸要求。0/(/)40.250.8wwwcctVThbhtfbhW当或时:0/(/)60.20.8wwwcctVThbhtfbhW当或时:4/(/6),wwwhbht当或时 按线性内插法确定最小配筋率在弯剪扭构件中，受扭纵筋的配筋率应大于最小配筋率：min0.6stlttlyAfTbhVb f，箍筋的配筋率应大于最小配箍率：min1/0.28/svsvtyvnAbsff。构造配筋要求在弯剪扭构件中，当截面尺寸满足00.7ttVTfbhW或000.70.07ttVTNfbhWbh时，可不进行剪扭承载力计算，但必须按要求配置钢筋。