[最新]第八章 钢筋混凝土受扭构件承载力剪扭构件

第八章ຫໍສະໝຸດ Baidu受扭构件
3、 T形、I形截面剪扭构件的受剪承载力 （1）剪扭构件的受剪承载力
f yv Asv1 s
可按： Vu 0.7 f t bh0 (1.5 t ) 1.25
h0 …8－17
t
1.5 VWt 1 0.5 Tbh0
…8－19
或按式（8－20）（ 8－21）计算，计算时应将T及Wt分 别以Tw及Wtw代替。
第八章 受扭构件
（c）图剪扭型破坏：
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。
t
1.5 VWt 1 0.5 Tbh0
…8－19
第八章 受扭构件
集中荷载下独立的钢筋砼剪扭构件 （包括作用有多种 荷载，且其集中荷载对支座截面或节点边缘所产生的剪力值 占总剪力值的75%以上的情况）：
f yv Asv 1.75 f t bh0 (1.5 t ) h0 1 s
《规范》规定： 1、当 V 0.35 ft bh0 或 V 0.875 ft bh0 /( 1) 式， 仅按受弯构件的正截面受弯承载力和纯扭构件扭曲截面受 扭承载力分别进行计算。 2、当 T 0.175 ftW t 时，仅按受弯构件的正截面受弯 承载力和斜截面受剪承载力分别进行计算。
（1）剪扭构件的受剪承载力
Vu 0.7 f t bh0 (1.5 t ) 1.25 f yv Asv1 s
A cor
h0
…8－17
（2）剪扭构件的受扭承载力
Tu 0.35 t f tWt 1.2 f yv A st 1 s
…8－18
βt — 剪扭构件混凝土受扭承载力降低系数
（2）剪扭构件的受扭承载力 划分截面后，采用矩形截面公式分别计算计算，按T形 截面要求替换相关系数。
第八章 受扭构件
8.4.5. 弯剪扭构件的承载力计算
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。配筋计算的一般原则： 纵筋分别按受弯构件的正截面受弯承载力和剪扭构件 的受扭承载力计算和配置；箍筋分别按剪扭构件的受剪承 载力和受扭承载力按计算和配置。
第八章 受扭构件
第八章 受扭构件
第八章
受扭构件的扭曲截面承载力
§8. 4 §8. 5 §8. 6 §8. 7
弯剪扭构件的扭曲承载力计算 在压、弯、剪、扭作用下承载力计算 对属于协调扭转的混凝土构件扭曲承载力 构造要求
第八章 受扭构件
§8.4 弯剪扭构件承载力计算
8.4.1 试验研究及破坏形态
一、破坏形式
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。
V M T
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。
T
第八章 受扭构件
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： （a）图弯型破坏：
Vu
…8－20
βt — 剪扭构件混凝土受扭承载力降低系数
t
1.5 VWt 1 0.2( 1) Tbh0
…8－21
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2、对于剪力和扭矩共同作用下的箱形截面一般剪扭构件 （1）剪扭构件的受剪承载力
Vu 0.7 f t bh0 (1.5 t ) 1.25 f yv Asv s h0
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8.4.2 剪扭相关性
Vc/Vc0 1.5 A 1.0 0.5 B
由于剪力的存在，
抗扭承载力降低
t
由于扭矩的存在， 抗剪承载力降低
0 0.5
c c C (T V ) c0 c0 G
T
V
1.0
D 1.5
Tc/Tc0
图8-13 剪扭相关关系
第八章 受扭构件
从图中看出，无腹筋构件的剪、扭相关性符合 1/4圆规律。 有腹筋梁，认为混凝土部分提供的抗扭。抗剪承 载力之间也符合1/4圆相关性 ––– “ 部分相关”
…8－22
（2）剪扭构件的受扭承载力
Tu 0.35an t f tWt 1.2 f yv A st 1 s A cor
…8－23
集中荷载下独立的箱型剪扭构件
Vu f yv Asv 1.75 f t bh0 (1.5 t ) h0 1 s
…8－24
βt 值按式8－21计算
《规范》采用“ 叠加法”
即：对构件截面先分别按抗弯和抗扭进行计算，然后将所 需的纵向钢筋数量按下法叠加。 As = Asm+Ast/3
Asl 3 Asl 3
…8－16
Asl 3 Asl 3
＋
Asm
＝
Asl 3
As
图8-12 叠加法图示
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8.4.4. 按《规范》的剪扭构件配筋计算方法 1、矩形截面剪扭构件
在钢筋抗剪、抗扭部分不作调整 ––– “ 部分不相关”
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8.4.3 弯扭相关性 构件的抗弯能力和抗扭能力之间的相互影响关系。
相关性的影响因素：
As'/As，h/b，
等
弯扭相关性的三种破坏形式：
弯型破坏
扭型破坏 弯扭型破坏
M/T 较大
M/T 较小
弯型和扭型的交汇区
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弯扭相关性的考虑方法：
（a） 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。
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（b）图扭型破坏：
f y As 1 f y As