第七章钢筋混凝土受扭构件简介
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受扭纵向钢筋的接头和锚固要求均应按受拉钢筋 的相应要求考虑。
架立筋和梁侧构造纵筋也可利用作为受扭纵筋。
2.受扭箍筋 在受扭构件中,箍筋在整个周长上均承受拉力,因此, 受扭箍筋必须做成封闭式,且应沿截面周边布置。箍筋末 端弯折135°,弯钩端头平直段长度不应小于10d。 受扭箍筋的间距s及直径d 均应满足受弯构件的最大箍 筋间距smax及最小箍筋直径的要求。
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2,破坏形态
(1)适筋受扭构件 配置了适量受扭钢筋的构件,在裂缝出现以后不会立
即破坏。随着外扭矩的不断增大,在构件表面逐渐形成多 条大致沿45°方向呈螺旋形发展的裂缝(图5.1.3 b◆)。在 裂缝处,原来由混凝土承担的主拉应力主要改由与裂缝相 交的钢筋来承担。随着其中一条裂缝所穿越的纵筋和箍筋 达到屈服时,该裂缝不断加宽,直到最后形成三面开裂一 边受压的空间扭曲破坏面,进而受压边混凝土被压碎,构 件破坏(图5.1.4)。整个破坏过程具有一定延性和较明显 的预兆,类似受弯构件适筋破坏。
弯剪扭复合受扭构件由于其三种内力的比值及配筋 情况的不同影响,有三种典型的破坏形态:
(1)弯型破坏。构件破坏开始于底面及两侧的混 凝土开裂,底部钢筋屈服,然后顶部混凝土压碎。这类 破坏主要因弯矩引起。
(2)扭型破坏。构件破坏开始于构件顶面及两侧 面的混凝土开裂,顶部钢筋因受扭而先屈服,最 后底部混凝土压碎。此类破坏主要因扭矩引起。
2 、矩形截面开裂扭矩
素混凝土既非完全弹性,又非理想塑性,是介于两者
之间的弹塑性材料。因而受扭时的极限应力分布将介于
上述两种情况之间。素混凝土构件的受扭承载力即开裂
扭矩
Baidu Nhomakorabea
Tcr=0.7ftWt
(7-3)
式中ft―混凝土抗拉强度设计值;
Wt―受扭构件的截面抗扭塑性抵抗矩。对矩形截面
Wt=b2(3h - b) / 6。
(3)剪扭破坏。构件破坏开始于截面长边的一侧开 裂和该侧的受扭纵筋和受扭、受剪箍筋屈服,最后另 一长边压区混凝土压碎。此类破坏主要因剪力和扭矩 引起。
二、 受扭构件的配筋构造要求
1.受扭纵筋 受扭纵筋应沿构件截面 周边均匀对称布置。矩形截 面的四角以及T形和Ι形截面 各分块矩形的四角,均必须 设置受扭纵筋。受扭纵筋的 间距不应大于200mm,也不应 大于梁截面短边长度。
拉应力超过混凝土的抗拉强度时,混凝土将首先在截 面长边中点处,垂直于主拉应力方向开裂,在纯扭构件 中,构件裂缝与轴线成45°角
对于理想的弹塑性材料而言,截面上某点的应力达到强 度极限时并不会立即破坏,该点能保持极限应力不变而 继续变形,整个截面仍能继续承受荷载,直到截面上各 点的应力都达到极限值ft时,构件才达到极限抗扭能力
(2)少筋受扭构件 构件的受扭承载力与素混凝土没有实质差别,破坏过程 迅速而突然,类似于受弯构件的少筋破坏。 (3)超筋受扭构件 钢筋未达到屈服强度,构件即由于斜裂缝间混凝土被压 碎而破坏,这种破坏与受弯构件的超筋梁类似。
注意:少筋受扭构件和超筋受扭构件均属脆性破坏, 设计中应予避免。
第三节 钢筋混凝土弯、剪、扭构件
一、扭矩对受弯、受剪构件承载力的影响
承载力之间的相关性:扭矩与弯矩或剪力同时作用于构件时, 一种承载力会因另一种内力的存在而降低。
(1)弯扭相关性 扭矩的作用使纵筋产生拉应力,加重了受弯构件纵向受拉 钢筋的负担,使其应力提前达到屈服,因而降低了受弯承载 力
(2)剪扭相关性
两者的剪应力在构件一个侧面上是叠加的,扭矩 的存在降低了受剪承载力。图5.1.5、图5.1.6分别为 弯扭和剪扭承载力相关曲线。
二.钢筋混凝土纯扭构件 1,配筋方式: 配置受扭钢筋对提高受扭构件
抗裂性能的作用不大,当混凝土开裂后,可由钢筋继 续承担拉力,最合理的配筋方式是在构件靠近表面处 设置呈45°走向的螺旋形钢筋。但这种配筋方式不便 于施工,且当扭矩改变方向后则将完全失去效用。在 实际工程中,一般是采用由靠近构件表面设置的横向 箍筋和沿构件周边均匀对称布置的纵向钢筋共同组成 的抗扭钢筋骨架。
小结
1.受扭构件的受力特点。 2. 受扭构件的配筋特点及配筋构造要求。
作业布置
预 习:第八章:受压构件 思考题 7-6,7-7
结束! 谢谢大家!
第二节 矩形截面混凝土纯扭构件 一、素混凝土构件开裂扭矩
1 、开裂前的受力性能 构件在扭矩作用下主要产生剪应力。最大剪应力发生 在截面长边中点(见教材139页图7-2),与该点剪应
力作用相对应的主拉应力σtp和主压应力σcp分别与构 件轴线成45°角,其大小为 σtp = σcp =τmax。当主
第七章 钢筋混凝土受扭构件简介
本章主要内容
1. 受扭构件的受力特点; 2. 受扭构件的配筋构造要求。
重点
受扭构件的配筋特点及配筋构造要求。
难点
受扭构件的受力特点。
第一节 概 述
1 、受扭构件的定义: 在构件截面中有扭矩 (T)作用的构件。
2 、受扭构件的分类: 1 、纯扭 2 、剪扭、 3 、弯扭、 4 、弯剪扭构件。