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1、 1. 受扭构件受力特点受扭构件受力特点; 2. 受扭构件的配筋构造要求。受扭构件的配筋构造要求。 本章主要内容第五章第五章 钢筋混凝土受扭构件简介钢筋混凝土受扭构件简介 1. 1. 了解受扭构件的受力特点；了解受扭构件的受力特点； 2. 2. 掌握受扭构件的配筋特点及配筋构造要求。掌握受扭构件的配筋特点及配筋构造要求。 第第 一一 讲讲教学目标：受扭构件的配筋特点及配筋构造要求受扭构件的配筋特点及配筋构造要求。受扭构件的受力特点。受扭构件的受力特点。重重 点点难难 点点 5.1.1 5.1.1 受扭构件受力特点受扭构件受力特点受扭构件：受扭构件：在在构构件件截截面面中中有有扭扭矩矩作作用用的
2、的构构件件，受受扭扭构构件件分分类类：纯纯扭扭、剪剪扭扭、弯弯扭扭、弯弯剪剪扭扭构构件。件。5.1 受力特点与配筋构造受力特点与配筋构造1.素混凝土纯扭构件素混凝土纯扭构件 在在纯纯扭扭构构件件中中，构构件件裂裂缝缝与与轴轴线线成成4545角角。构构件件在在扭扭矩矩作作用用下下主主要要产产生生剪剪应应力力。最最大大剪剪应应力力发发生生在在截截面面长长边边中中点点，与与该该点点剪剪应应力力作作用用相相对对应应的的主主拉拉应应力力tptp和和主主压压应应力力cpcp分分别别与与构构件件轴轴线线成成4545角角，其其大大小小为为 tptp = = cpcp = =maxmax。当当主主拉拉应应力力超
3、超过过混混凝凝土土的的抗抗拉拉强强度度时时，混混凝凝土土将将cpcp首首先先在在截截面面长长边边中中点点处处，垂垂直直于于主主拉拉应力方向开裂。应力方向开裂。 素素混混凝凝土土既既非非完完全全弹弹性性，又又非非理理想想塑塑性性，是是介介于于两两者者之之间间的的弹弹塑塑性性材材料料。因因而而受受扭扭时时的的极极限限应应力力分分布布将将介介于于上上述述两两种种情情况况之之间间。素素混混凝凝土土构构件件的的受受扭扭承承载载力力即即开开裂扭矩为裂扭矩为Tcr=0.7ftWt （5.1.1）式中式中ft混凝土抗拉强度设计值；混凝土抗拉强度设计值； Wt受受扭扭构构件件的的截截面面抗抗扭扭塑塑性性抵抵抗抗
4、矩矩。对对矩矩形形截截面面 Wt=b2(3h - b) / 6。 2.2.钢筋混凝土纯扭构件钢筋混凝土纯扭构件 配置受扭钢筋对提高受扭构件抗裂性能的作用不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理的配筋方式是在构件靠近表面处设置呈4545走向的走向的螺旋形钢筋。但这种配筋方式不便于施工，且当扭矩螺旋形钢筋。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。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在实际工程中，一般是采用由
5、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。成的抗扭钢筋骨架。（1）适筋受扭构件）适筋受扭构件 配配置置了了适适量量受受扭扭钢钢筋筋的的构构件件，在在裂裂缝缝出出现现以以后后不不会会立立即即破破坏坏。随随着着外外扭扭矩矩的的不不断断增增大大，在在构构件件表表面面逐逐渐渐形形成成多多条条大大致致沿沿4545方方向向呈呈螺螺旋旋形形发发展展的的裂裂缝缝。在在裂裂缝缝处处，原原来来由由混混凝凝土土承承担担的的主主拉拉应应力力主主要要改改由由与与裂裂缝缝相相交交的的钢钢筋筋来来承承担担。随随着着其其中中一一条条裂裂
6、缝缝所所穿穿越越的的纵纵筋筋和和箍箍筋筋达达到到屈屈服服时时，该该裂裂缝缝不不断断加加宽宽，直直到到最最后后形形成成三三面面开开裂裂一一边边受受压压的的空空间间扭扭曲曲破破坏坏面面，进进而而受受压压边边混混凝凝土土被被压压碎碎，构构件件破破坏坏。整整个个破破坏坏过过程程具具有有一一定延性和较明显的预兆，类似受弯构件适筋破坏。定延性和较明显的预兆，类似受弯构件适筋破坏。（2 2）少筋受扭构件）少筋受扭构件构构件件的的受受扭扭承承载载力力与与素素混混凝凝土土没没有有实实质质差差别别，破破坏坏过过程程迅速而突然，类似于受弯构件的少筋破坏。迅速而突然，类似于受弯构件的少筋破坏。（3 3）超筋受扭构件）
7、超筋受扭构件钢钢筋筋未未达达到到屈屈服服强强度度，构构件件即即由由于于斜斜裂裂缝缝间间混混凝凝土土被被压压碎而破坏，这种破坏与受弯构件的超筋梁类似。碎而破坏，这种破坏与受弯构件的超筋梁类似。注意：注意：少筋受扭构件和超筋受扭构件均属脆性破坏，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。设计中应予避免。 3.3.钢筋混凝土弯、剪、扭构件钢筋混凝土弯、剪、扭构件 承载力之间的相关性：扭矩与弯矩或剪力同时作用于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。构件时，一种承载力会因另一种内力的存在而降低。 （1 1）弯扭相关性）弯扭相关性 扭矩的
8、作用使纵筋产生拉应力，加重了受弯构件纵向受扭矩的作用使纵筋产生拉应力，加重了受弯构件纵向受拉。拉。（2）剪扭相关性）剪扭相关性弯弯剪剪扭扭复复合合受受扭扭构构件件由由于于其其三三种种内内力力的的比比值值及及配配筋筋情况的不同影响，有三种典型的破坏形态：情况的不同影响，有三种典型的破坏形态：（1 1）弯弯型型破破坏坏。构构件件破破坏坏开开始始于于底底面面及及两两侧侧的的混混凝凝土土开开裂裂，底底部部钢钢筋筋屈屈服服，然然后后顶顶部部混混凝凝土土压压碎碎。这这类类破坏主要因弯矩引起。破坏主要因弯矩引起。 （2 2）扭型破坏。扭型破坏。 构构件件破破坏坏开开始始于于构构件件顶顶面面及及两两侧侧面面的
9、的混混凝凝土土开开裂裂，顶顶部部钢钢筋筋因因受受扭扭而而先先屈屈服服，最最后后底底部部混混凝凝土土压压碎碎。此此类类破坏主要因扭矩引起破坏主要因扭矩引起。 （3 3）剪扭破坏。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凝土压碎。此类破坏主要因剪力和扭矩引起。 1.1.受扭纵筋受扭纵筋 受受扭扭纵纵筋筋应应沿沿构构件件截截面面周周边边均均匀匀对对称称布布置置。矩矩形形截截面面的的四四角角以以及及T T形形和和形形截
10、截面面各各分分块块矩矩形形的的四四角角，均均必必须须设设置置受受扭扭纵纵筋筋。受受扭扭纵纵筋筋的的间间距距不不应应大大于于200mm200mm，也也不不应应大于梁截面短边长度。大于梁截面短边长度。5.1.2 受扭构件的配筋构造要求受扭构件的配筋构造要求 2.2.受扭箍筋受扭箍筋 受受扭扭箍箍筋筋必必须须做做成成封封闭闭式式，且且应应沿沿截截面面周周边边布布置置。箍箍筋筋末末端端弯弯折折135，弯弯钩钩端端头头平平直直段段长长度度不不应应小小于于10d。 受受扭扭箍箍筋筋的的间间距距s及及直直径径d 均均应应满满足足受受弯弯构构件件的的最最大箍筋间距大箍筋间距smax及最小箍筋直径的要求。及最小箍筋直径的要求。 受扭纵向钢筋的接头和锚固要求均应按受拉钢筋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。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。架立筋和梁侧构造纵筋也可利用作为受扭纵筋。 小小 结：结：1.1.受扭构件的受力特点。受扭构件的受力特点。2. 2. 受扭构件的配筋特点及配筋构造要求。受扭构件的配筋特点及配筋构造要求。作业布置：作业布置：预预 习：习：6.1 6.1 思考题思考题: 5.1: 5.1、5.25.2、5.35.3、5.45.4、5.55.5。 结束！结束！谢谢大家！谢谢大家！
