受扭构件讲解.ppt

配筋强度比z P.192(10-18) 由于受扭钢筋由封闭箍筋和受扭纵筋两部分钢筋组成，其受扭性能和极限承载力不仅与配筋量有关，还与两部分钢筋的配筋强度比z 有关。 试验表明，当0.5≤z ≤2.0范围时，受扭破坏时纵筋和箍筋基本上都能达到屈服强度。但由于配筋量的差别，屈服的次序是有先后的。 《规范》建议取0.6≤z ≤1.7，设计中通常取z =1.0~1.3。 9.3 纯扭构件的承载力 * 9.2 开裂扭距 * 三、破坏特征 P.190 按照配筋率的不同，受扭构件的破坏形态也可分为适筋破坏、少筋破坏和超筋破坏。 ◆ 对于箍筋和纵筋配置都合适的情况，与临界（斜）裂缝相交的钢筋都能先达到屈服，然后混凝土压坏，与受弯适筋梁的破坏类似，具有一定的延性。破坏时的极限扭矩与配筋量有关。 ◆ 当配筋数量过少时，配筋不足以承担混凝土开裂后释放的拉应力，一旦开裂，将导致扭转角迅速增大，与受弯少筋梁类似，呈受拉脆性破坏特征，受扭承载力取决于混凝土的抗拉强度。 ◆ 当箍筋和纵筋配置都过大时，则会在钢筋屈服前混凝土就压坏，为受压脆性破坏。受扭构件的这种超筋破坏称为完全超筋，受扭承载力取决于混凝土的抗压强度。 ◆ 由于受扭钢筋由箍筋和受扭纵筋两部分钢筋组成，当两者配筋量相差过大时，会出现一个未达到屈服、另一个达到屈服的部分超筋破坏情况。 9.3 纯扭构件的承载力 * 《规范》受扭承载力计算公式 P.158 为避免配筋过多产生超筋脆性破坏 为防止少筋脆性破坏 9.3 纯扭构件的承载力 * ◆ 由空间桁架模型可知，受扭构件的箍筋在整个长度上均受拉力，因此箍筋应做成封闭型，箍筋末端应弯折135°，弯折后的直线长度不应小于10倍箍筋直径（一般为5倍）。 9.3 纯扭构件的承载力 ◆ 受扭纵筋的搭接和锚固均应按受拉钢筋的构造要求处理。 ◆ 箍筋间距应满足受剪最大箍筋间距要求，且不大于截面0.75短边尺寸。 ◆ 受扭纵筋应沿截面周边均匀布置，在截面四角必须布置受扭纵筋，纵筋间距不大于200mm。 * 9.3 弯剪扭构件 9.3 弯剪扭构件的承载力计算 一、破坏形式 P.196 T V T M 扭矩使纵筋产生拉应力，与受弯时钢筋拉应力叠加，使钢筋拉应力增大，从而会使受弯承载力降低。 而扭矩和剪力产生的剪应力总会在构件的一个侧面上叠加，因此承载力总是小于剪力和扭矩单独作用的承载力。 * 弯剪扭构件的破坏形态与三个外力之间的比例关系和配筋情况有关，主要有三种破坏形式： 弯型破坏： 9.3 弯剪扭构件 当弯矩较大，扭矩和剪力均较小时，弯矩起主导作用； 裂缝首先在弯曲受拉底面出现，然后发展到两个侧面； 底部纵筋同时受弯矩和扭矩产生拉应力的叠加，如底部纵筋不是很多时，则破坏始于底部纵筋屈服，承载力受底部纵筋控制。 受弯承载力因扭矩的存在而降低。 * 9.3 弯剪扭构件 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； 扭矩引起顶部纵筋的拉应力很大，而弯矩引起的压应力很小，所以导致顶部纵筋拉应力大于底部纵筋，构件破坏是由于顶部纵筋先达到屈服，然后底部混凝土压碎，承载力由顶部纵筋拉应力所控制； 由于弯矩对顶部产生压应力，抵消了一部分扭矩产生的拉应力，因此弯矩对受扭承载力有一定的提高。 但对于顶部和底部纵筋对称布置情况，总是底部纵筋先达到屈服，将不可能出现扭型破坏。 * 9.3 弯剪扭构件 * 9.3 弯剪扭构件 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。 裂缝从一个长边（剪力方向一致的一侧）中点开始出现，并向顶面和底面延伸，最后在另一侧长边混凝土压碎而达到破坏。如配筋合适，破坏时与斜裂缝相交的纵筋和箍筋达到屈服。 当扭矩较大时，以受扭破坏为主； 当剪力较大时，以受剪破坏为主。 由于扭矩和剪力产生的剪应力总会在构件的一个侧面上叠加，因此承载力总是小于剪力和扭矩单独作用的承载力，其相关作用关系曲线接近1/4圆。 * 9.3 弯剪扭构件 * 9.3 弯剪扭构件 二、《规范》弯剪扭构件的配筋计算 P.198 由于在弯矩、剪力和扭矩的共同作用下，各项承载力是相互关联的，其相互影响十分复杂。 为了简化，《规范》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；而对剪扭作用，为避免混凝土部分的抗力被重复利用，考虑混凝土项的相关作用，箍筋的贡献则采用简单叠加方法。 具体方法如下： 1、受弯纵筋计算 受弯纵筋As和As按弯矩设计值M由正截面受弯承载力计算确定。 2、剪扭配筋计算 对于剪扭共同作用，《规范》采用混凝土部分承载力相关，箍筋部分承载力叠加的方法。 * 9.4 压弯剪扭构件 受弯构件承载力： 受剪构件承载力： 受扭构