第六章：钢筋混凝土受扭构件承载力计算.pptx

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1、混凝土结构基本原理混凝土结构基本原理第六章主 页目 录上一章下一章帮 助特点：弯、剪、扭构件。6.1概概 述述土木工程中常见的受扭构件第1页/共31页混凝土结构基本原理混凝土结构基本原理第六章主 页目 录上一章下一章帮 助平衡扭转与协调扭转1.平衡扭转平衡扭转 对于静定的受扭构件，如扭转由外荷载产生，扭对于静定的受扭构件，如扭转由外荷载产生，扭矩由构件的矩由构件的静力平衡条件静力平衡条件所确定，与构件的抗扭所确定，与构件的抗扭刚度无关，称为刚度无关，称为平衡扭转平衡扭转。如上述各梁。如上述各梁。2.协调扭转协调扭转 扭转由变形引起，并由变形连续条件所决定。如扭转由变形引起，并由变形连续条件所决

2、定。如与次梁相连的边框主梁。与次梁相连的边框主梁。本章主要讨论平衡扭转计算。协调扭转可用构造钢筋或内力重分布方法处理。第2页/共31页混凝土结构基本原理混凝土结构基本原理第六章主 页目 录上一章下一章帮 助平衡扭转与协调扭转1.平衡扭转平衡扭转 扭转由荷载引起，内扭矩为平衡外扭矩所必需。扭转由荷载引起，内扭矩为平衡外扭矩所必需。如上述各梁。如上述各梁。第3页/共31页 吊车的横向水平制动力及吊车竖向轮压偏心 都可使吊车梁受扭。平衡扭转第4页/共31页混凝土结构基本原理混凝土结构基本原理第六章主 页目 录上一章下一章帮 助平衡扭转与协调扭转2.协调扭转或附加扭转协调扭转或附加扭转 扭转由变形引起

3、，并由变形连续条件所决定。如扭转由变形引起，并由变形连续条件所决定。如与次梁相连的边框主梁。与次梁相连的边框主梁。本章主要讨论平衡扭转计算。协调扭转可用构造钢筋或内力重分布方法处理。第5页/共31页混凝土结构基本原理混凝土结构基本原理第六章主 页目 录上一章下一章帮 助抗扭钢筋的形式抗弯 受拉区纵筋抗剪 箍筋或箍筋+弯筋抗扭 箍筋+沿截面周边 均匀布置的纵筋，箍筋与纵筋的比例 要适当。受扭构件分类纯扭剪扭 土木工程中少见 弯扭弯剪扭：土木工程中常见 第6页/共31页混凝土结构基本原理混凝土结构基本原理第六章主 页目 录上一章下一章帮 助纯扭构件承载力计算6.2建筑工程中受扭构件承载力计算建筑工

4、程中受扭构件承载力计算1.理想弹塑性材料纯扭构件理想弹塑性材料纯扭构件第7页/共31页混凝土结构基本原理混凝土结构基本原理第六章主 页目 录上一章下一章帮 助塑性状态下能抵抗的扭矩为：61式中：式中：Wt 截面抗扭塑性抵抗矩截面抗扭塑性抵抗矩;对于矩形截面对于矩形截面 h为截面长边边长为截面长边边长;b为截面短边边长。为截面短边边长。2.素砼纯扭构件素砼纯扭构件6263第8页/共31页混凝土结构基本原理混凝土结构基本原理第六章主 页目 录上一章下一章帮 助式中：式中：s 箍筋间距箍筋间距;Ast1 抗扭箍筋单肢截面面积抗扭箍筋单肢截面面积;Acor 截面核心部分面积截面核心部分面积,Acor=

5、bcor hcor;z 抗扭纵筋与抗扭箍筋的配筋强度比值抗扭纵筋与抗扭箍筋的配筋强度比值;3.钢筋砼纯扭构件钢筋砼纯扭构件6465第9页/共31页混凝土结构基本原理混凝土结构基本原理第六章主 页目 录上一章下一章帮 助式中：式中：Ast1 全部抗扭纵筋截面面积全部抗扭纵筋截面面积;ucor 截面核心部分周长截面核心部分周长,ucor=2(bcor+hcor)。65为了保证抗扭纵筋和抗扭箍筋都能充分被利用，要求：为了保证抗扭纵筋和抗扭箍筋都能充分被利用，要求：设计时，可先按式（设计时，可先按式（6-6）假定一个）假定一个z值，然后由式值，然后由式（6-4）求）求Ast1，再由式（，再由式（6-5

6、）求）求Astl。第10页/共31页混凝土结构基本原理混凝土结构基本原理第六章主 页目 录上一章下一章帮 助剪力的存在会降低剪力的存在会降低截面的抗扭能力；截面的抗扭能力；扭矩的存在会降低扭矩的存在会降低截面的抗剪能力截面的抗剪能力。剪扭构件承载力计算1.剪扭相关性剪扭相关性第11页/共31页混凝土结构基本原理混凝土结构基本原理第六章主 页目 录上一章下一章帮 助 规范经简化后的结果为规范经简化后的结果为：（1）当）当Tc/Tco 0.5时，即时，即T 0.175ftWt时，可忽略扭时，可忽略扭 矩影响，按纯剪构件设计；矩影响，按纯剪构件设计；（2）当）当Vc/Vco 0.5时，即时，即V 0

7、.35ftbh0时，可忽略剪时，可忽略剪 力影响，按纯扭构件设计；力影响，按纯扭构件设计；（3）当）当T0.175ftWt和和V 0.35ftbh0时，要考虑剪扭的相时，要考虑剪扭的相 关性。关性。2.考虑剪扭相关性的计算考虑剪扭相关性的计算6768第12页/共31页混凝土结构基本原理混凝土结构基本原理第六章主 页目 录上一章下一章帮 助式中：式中：t 剪扭构件中砼受扭承载力降低系数剪扭构件中砼受扭承载力降低系数，69当当 t 0.5时，取时，取t0.5；当；当 t 1.0 时，取时，取h1.0;Wt 箱形截面壁厚箱形截面壁厚,其值不应小于其值不应小于bh/7。z 值仍按公式（值仍按公式（6-

8、9）计算）计算，且应，且应0.6z 1.7符合的符合的要求要求，当z1.7 时，取z1.7。剪扭构件剪扭构件一般剪扭构件一般剪扭构件622623第21页/共31页混凝土结构基本原理混凝土结构基本原理第六章主 页目 录上一章下一章帮 助式中：式中：t 按式（按式（6-11）计算；）计算；Wt 应以应以ht代替代替。集中力作用下的独立剪扭构件集中力作用下的独立剪扭构件624625弯剪扭构件弯剪扭构件 像矩形、像矩形、T形和形和I形截面一样，弯矩按纯弯构件计形截面一样，弯矩按纯弯构件计 算剪力和扭矩按剪扭构件计算。算剪力和扭矩按剪扭构件计算。第22页/共31页混凝土结构基本原理混凝土结构基本原理第六

9、章主 页目 录上一章下一章帮 助压弯剪扭构件压弯剪扭构件7.受扭构件公式使用条件及构造要求受扭构件公式使用条件及构造要求为了防止超筋为了防止超筋,要求截面尺寸满足要求截面尺寸满足626627628当当hw/b4时时,629当当hw/b6时时,第23页/共31页混凝土结构基本原理混凝土结构基本原理第六章主 页目 录上一章下一章帮 助为了防止少筋为了防止少筋,要求要求630 受剪及受扭箍筋受剪及受扭箍筋631 受扭纵筋受扭纵筋第24页/共31页混凝土结构基本原理混凝土结构基本原理第六章主 页目 录上一章下一章帮 助可按构造配置抗扭纵筋和箍筋的条件。可按构造配置抗扭纵筋和箍筋的条件。632 纵筋的配

10、筋率应不小于受弯时的最小配筋率纵筋的配筋率应不小于受弯时的最小配筋率和受扭时最小配筋率之和。和受扭时最小配筋率之和。构造要求。构造要求。受扭箍筋应采用封闭式箍筋，做法见下图。受扭箍筋应采用封闭式箍筋，做法见下图。受扭钢筋应受扭钢筋应对称对称设置于截设置于截面周边，面周边，角点角点处应有处应有纵筋纵筋。第25页/共31页混凝土结构基本原理混凝土结构基本原理第六章主 页目 录上一章下一章帮 助矩形和箱形截面纯扭构件6.3公路桥梁工程中受扭构件承载力计算公路桥梁工程中受扭构件承载力计算633第26页/共31页混凝土结构基本原理混凝土结构基本原理第六章主 页目 录上一章下一章帮 助矩形和箱形截面剪扭和

11、弯剪扭构件剪扭构件剪扭构件fsv 箍筋的抗拉强度设计值，按附表箍筋的抗拉强度设计值，按附表106采用，但取采用，但取 值不大于值不大于280MPa。z 抗扭纵筋与箍筋的配筋强度比，抗扭纵筋与箍筋的配筋强度比，0.6z 1.7。按公式（按公式（6-33）计算的箱形截面构件应满足）计算的箱形截面构件应满足 t20.1b和和t10.1h的条件。的条件。不考虑剪扭相关性，剪力和扭矩分别计算，抗扭按下不考虑剪扭相关性，剪力和扭矩分别计算，抗扭按下公式计算公式计算634第27页/共31页混凝土结构基本原理混凝土结构基本原理第六章主 页目 录上一章下一章帮 助矩形和箱形截面受扭构件截面尺寸应满 足的条件弯剪

12、扭构件弯剪扭构件 弯矩按纯弯计算，剪力和扭矩也分别计算再叠加。弯矩按纯弯计算，剪力和扭矩也分别计算再叠加。式中式中剪扭构件砼抗扭承载力降低系数剪扭构件砼抗扭承载力降低系数当当t1.0时时,取取t=1.0。635636第28页/共31页混凝土结构基本原理混凝土结构基本原理第六章主 页目 录上一章下一章帮 助可不进行构件抗扭承载力计算的条件 637配筋条件箍筋的配筋率箍筋的配筋率 剪扭构件剪扭构件 式中，式中，c值当采用值当采用R235 级钢筋时取级钢筋时取0.0018，当，当采用采用HRB335级钢筋时取级钢筋时取0.0012。638 纯扭构件纯扭构件639第29页/共31页混凝土结构基本原理混凝土结构基本原理第六章主 页目 录上一章下一章帮 助 纵向钢筋的配筋率纵向钢筋的配筋率 剪扭不应小于受弯构件纵向受力钢筋的最小配剪扭不应小于受弯构件纵向受力钢筋的最小配筋率和受扭构件纵向受力钢筋的最小配筋率之筋率和受扭构件纵向受力钢筋的最小配筋率之和，不应小于和，不应小于38ftd/fsd，也不应小于，也不应小于0.15。抗扭纵筋抗扭纵筋最小配筋率最小配筋率为为 纯扭时纯扭时 弯扭时弯扭时第30页/共31页感谢您的观看！第31页/共31页