1、,0 緒論1 建筑結(jié)構(gòu)計(jì)算基本原則2 建筑結(jié)構(gòu)材料3 鋼筋混凝土受彎構(gòu)件4 鋼筋混凝土縱向受力構(gòu)件5 鋼筋混凝土受扭構(gòu)件6 預(yù)應(yīng)力混凝土構(gòu)件7 鋼筋混凝土樓屋蓋,鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)Reinforced Concrete Structure,第一節(jié) 受力特點(diǎn)與配筋構(gòu)造,第五章 鋼筋混凝土受扭構(gòu)件,凡是構(gòu)件截面中有扭矩作用的，都稱為受扭構(gòu)件。,例如：鋼筋混凝土雨篷、平面曲梁或折梁、現(xiàn)澆框架邊梁、吊車梁、螺旋樓梯等。,根據(jù)截面所受內(nèi)力的不同，分為：純扭、剪扭、彎扭、彎剪扭等多種受力情況。 T V+T M+T M+V+T,1、素混凝土純扭構(gòu)件 (T) 2、鋼筋混凝土純扭構(gòu)件 (T) 3、鋼筋混凝土彎、剪、

2、扭構(gòu)件 (M+V+T),第一節(jié) 受力特點(diǎn)與配筋構(gòu)造,第五章 鋼筋混凝土受扭構(gòu)件,受扭構(gòu)件的扭轉(zhuǎn)分為：平衡扭轉(zhuǎn)和協(xié)調(diào)扭轉(zhuǎn),平衡扭轉(zhuǎn)構(gòu)件中的扭矩由荷載直接引起，其值可由平衡條件直接求出,構(gòu)件中的扭矩可以直接由荷載靜力平衡求出 受扭構(gòu)件必須提供足夠的抗扭承載力，否則不能與作用扭矩相平衡而引起破壞。,第一節(jié) 受力特點(diǎn)與配筋構(gòu)造,第五章 鋼筋混凝土受扭構(gòu)件,受扭構(gòu)件的扭轉(zhuǎn)分為：平衡扭轉(zhuǎn)和協(xié)調(diào)扭轉(zhuǎn),約束扭轉(zhuǎn)在超靜定結(jié)構(gòu)，扭矩是由相鄰構(gòu)件的變形受到約束而產(chǎn)生的，扭矩大小與受扭構(gòu)件的抗扭剛度有關(guān),超靜定結(jié)構(gòu)中由于變形的協(xié)調(diào)使截面產(chǎn)生扭轉(zhuǎn),第一節(jié) 受力特點(diǎn)與配筋構(gòu)造,第五章 鋼筋混凝土受扭構(gòu)件,1.素混凝土純扭

3、構(gòu)件,裂縫與軸線成45角。,素混凝土既非完全彈性，又非理想塑性，是介于兩者之間的彈塑性材料，因而受扭極限應(yīng)力分布介于兩種情況之間。,Tcr=0.7ftWt,ft混凝土抗拉強(qiáng)度設(shè)計(jì)值； Wt受扭構(gòu)件的截面抗扭塑性抵抗矩。 矩形截面Wt=b2(3h - b) / 6。,素混凝土構(gòu)件的受扭承載力=開裂扭矩,第一節(jié) 受力特點(diǎn)與配筋構(gòu)造,第五章 鋼筋混凝土受扭構(gòu)件,2、鋼筋混凝土純扭構(gòu)件,扭矩在勻質(zhì)彈性材料構(gòu)件中引起的主拉應(yīng)力方向與構(gòu)件軸線成45。,最合理的配筋方式 為45螺旋形配筋 ，但不便于施工。,在實(shí)際工程中，采用構(gòu)件表面設(shè)置的橫向箍筋和構(gòu)件周邊均勻?qū)ΨQ設(shè)置縱向鋼筋，共同形成抗扭鋼筋骨架。,第一節(jié)

4、 受力特點(diǎn)與配筋構(gòu)造,第五章 鋼筋混凝土受扭構(gòu)件,3、鋼筋混凝土純扭構(gòu)件破壞形式,當(dāng)受扭箍筋和縱筋配置過少時(shí)，構(gòu)件的受扭承載力與素混凝土沒有實(shí)質(zhì)差別，破壞過程迅速而突然，類似于受彎構(gòu)件的少筋破壞，稱為少筋受扭構(gòu)件。,如果箍筋和縱筋配置過多，箍筋和縱筋均未達(dá)到屈服強(qiáng)度，構(gòu)件即由于斜裂縫間混凝土被壓碎而破壞，這種破壞與受彎構(gòu)件的超筋梁類似，稱為完全超筋受扭構(gòu)件。,為了防止這種少筋破壞，混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范規(guī)定，受扭箍筋和縱向受扭鋼筋的配筋率不得小于各自的最小配筋率，并應(yīng)符合受扭鋼筋的構(gòu)造要求。,為了避免此種破壞，混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范對(duì)構(gòu)件的截面尺寸作了限制，間接限定抗扭鋼筋最大用量。,第一節(jié) 受力特點(diǎn)

5、與配筋構(gòu)造,第五章 鋼筋混凝土受扭構(gòu)件,3、鋼筋混凝土純扭構(gòu)件破壞形式,當(dāng)箍筋和縱筋中有一種含量太多時(shí)，構(gòu)件破壞時(shí)，箍筋、縱筋中只有一種屈服，稱為部分超筋受扭構(gòu)件。,為了防止這種少筋破壞，混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范規(guī)定，受扭縱筋和箍筋的配筋強(qiáng)度比應(yīng)符合要求,第二節(jié) 矩形截面純扭構(gòu)件承載力計(jì)算,第五章 鋼筋混凝土受扭構(gòu)件,1、承載力計(jì)算公式,上式可認(rèn)為由兩部分組成： （1）混凝土的受扭承載力Tc （2）受扭縱筋和箍筋的受扭承載力Ts,式中：Acor截面核心部分的面積，Acor=bcorhcor,第二節(jié) 矩形截面純扭構(gòu)件承載力計(jì)算,第五章 鋼筋混凝土受扭構(gòu)件,2、矩形截面受扭構(gòu)件承載力計(jì)算,適用條件：,第

6、二節(jié) 矩形截面純扭構(gòu)件承載力計(jì)算,第五章 鋼筋混凝土受扭構(gòu)件,練習(xí)題:,5.1 鋼筋混凝土矩形截面純扭構(gòu)件的截面尺寸bh=150mm300mmm，承受扭矩設(shè)計(jì)值T=4.6kN.m，縱向鋼筋混凝土保護(hù)層厚度c=25mm。混凝土強(qiáng)度等級(jí)為C30，縱向鋼筋和箍筋均采用HPB235級(jí)鋼筋，試設(shè)計(jì)該截面。,第三節(jié) 矩形截面彎剪扭構(gòu)件承載力計(jì)算,第五章 鋼筋混凝土受扭構(gòu)件,1、矩形截面剪扭構(gòu)件承載力計(jì)算,剪力的存在會(huì)使混凝土構(gòu)件的受扭承載力降低，降低系數(shù)為t，同時(shí)，扭矩的存在也會(huì)使混凝土的受剪承載力降低，降低系數(shù)為（1.5-t）,純扭構(gòu)件受扭承載力公式：,彎剪構(gòu)件受剪承載力公式：,式中：,剪扭構(gòu)件受扭承載

7、力公式：,剪扭構(gòu)件受剪承載力公式：,第三節(jié) 矩形截面彎剪扭構(gòu)件承載力計(jì)算,第五章 鋼筋混凝土受扭構(gòu)件,2、矩形截面彎扭構(gòu)件承載力計(jì)算,混凝土規(guī)范近似采用疊加法進(jìn)行計(jì)算，即先本別按受彎和受扭計(jì)算，然后將所需的縱向鋼筋數(shù)量按以下原則布置并疊加：,1）抗彎所需縱筋布置在截面受拉區(qū) 2）抗扭所需縱筋沿截面核心周邊均勻、對(duì)稱布置,例：某矩形截面彎扭構(gòu)件按受彎承載力計(jì)算需配置As=1260mm的縱筋，按受扭承載力計(jì)算需配置Astl=800mm的縱筋，試選配鋼筋并繪制斷面圖。,第三節(jié) 矩形截面彎剪扭構(gòu)件承載力計(jì)算,第五章 鋼筋混凝土受扭構(gòu)件,3、矩形截面彎剪扭構(gòu)件承載力計(jì)算,計(jì)算方法：通過剪扭計(jì)算配置箍筋，

8、通過彎扭計(jì)算配置縱筋,適用條件：,防完全超筋破壞及斜壓破壞,防少筋破壞及斜拉破壞,第三節(jié) 矩形截面彎剪扭構(gòu)件承載力計(jì)算,第五章 鋼筋混凝土受扭構(gòu)件,3、矩形截面彎剪扭構(gòu)件承載力計(jì)算,簡(jiǎn)化條件：,可不進(jìn)行剪扭計(jì)算，而按構(gòu)造配置箍筋和受扭縱筋,可不考慮剪力，僅按彎扭構(gòu)件計(jì)算,可不考慮扭矩，僅按彎剪構(gòu)件計(jì)算,第三節(jié) 矩形截面彎剪扭構(gòu)件承載力計(jì)算,第五章 鋼筋混凝土受扭構(gòu)件,4、矩形截面彎剪扭構(gòu)件截面設(shè)計(jì)步驟,已知：M、V、T，bh、fc、fy、fyv；求：As、Astl、Asv,（1）驗(yàn)算截面尺寸,若不滿足，應(yīng)增大截面尺寸,（2）確定是否需要進(jìn)行受扭和受剪承載力計(jì)算,第三節(jié) 矩形截面彎剪扭構(gòu)件承載力計(jì)算,第五章 鋼筋混凝土受扭構(gòu)件,4、矩形截面彎剪扭構(gòu)件截面設(shè)計(jì)步驟,（3）確定箍筋用量,第三節(jié) 矩形截面彎剪扭構(gòu)件承載力計(jì)算,第五章 鋼筋混凝土受扭構(gòu)件,4、矩形截面彎剪扭構(gòu)件截面設(shè)計(jì)步驟,（4）確定縱筋用量,第三節(jié) 矩形截面彎剪扭構(gòu)件承載力計(jì)算,第五章 鋼筋混凝土受扭構(gòu)件,練習(xí)題:,5.2 均布荷載作用下的鋼筋混凝土矩形截面構(gòu)件，其截面尺寸為bh=250mm600mmm，縱向鋼筋的混凝土保護(hù)層厚度c=25mm，承受彎矩設(shè)