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1、 第第5章章 弯剪扭构件的承弯剪扭构件的承载才干才干典型的受扭构件v 图5-1 典型的受扭构件 第第5章章 弯剪扭构件的承载才干弯剪扭构件的承载才干v1.1.纯扭构件的破坏特征纯扭构件的破坏特征 图5-2 纯扭构件的裂痕分布 图5-3 改动裂痕分布图 破坏特征：v适筋破坏的特征：当配筋适量时，在扭矩作用下，裂痕出现并不立刻破坏。随着扭矩的添加，在构件的外表构成多条大体延续、近于45倾角的螺旋裂痕。当其中一条裂痕所穿越的纵向钢筋及箍筋到达屈服强度后，这条裂痕就向相邻面迅速延伸，并在最后一个面上构成受压面而破坏。破坏表现出明显的塑性特征，破坏扭矩与配筋数量有着明显的关系。这种破坏称为适筋破坏塑性破
2、坏。破坏特征(续)：v少筋破坏的特征：裂痕少，破坏过程急速而忽然，破坏扭矩根本等于开裂扭矩。v超筋破坏的特征：螺旋裂痕多而密，纵向钢筋及箍筋不能屈服，构件能够由于混凝土压碎而破坏。v少筋破坏和超筋破坏都是脆性破坏。以下来谈谈配筋对受扭构件破坏形状的影响v由于抗扭钢筋是有纵筋和箍筋两部分所组成，因此，纵筋的数量和强度以及箍筋的数量和强度的比例对抗扭强度是有一定影响的。v对于受扭构件而言，存在一个纵筋和箍筋配筋数量比值问题。v有两种表示方法，来表示该比值问题。配筋比mv按照以及所给出的纯扭形状下抗扭纵筋和箍筋的计算公式，相应于纵筋和箍筋都能屈服的m即平衡配筋比mb应等于1。v但实验景象阐明mb远大
3、于1，并且有相当大的变化幅度。配筋强度比v思索钢筋强度影响；v实验阐明，由于纵筋与箍筋的内力重分布，受扭构件中的纵筋和箍筋配筋强度比可以在一定范围内变化。当0.61.7时，所配制的纵筋和箍筋根本上都能到达屈服强度。v在配筋强度比一定的条件下，纵筋和配筋的数量也会对破坏形状产生影响。如图5-3所示。两个重要目的v钢筋混凝土构件抗扭性能的两个重要衡量目的是：1构件的开裂扭矩；2构件的破坏扭矩。v中有关受扭承载力的计算公式：为受扭构件纵向钢筋与箍筋配筋强度的比值。 式中：第一项代表混凝土部分的抗裂扭矩；第二项代表配筋纵向钢筋和箍筋承当的抗扭承载力。阐明：1.第一项矩形截面纯扭构件的开裂扭矩v求开裂扭
4、矩的根本思绪：v1)假设为理想塑性资料，截面上剪应力的分布如图5-5b)所示。v剪力流对截面的扭矩中心取矩，由平衡条件可得图5-5b：式中称为矩形截面的抗扭塑性抵抗矩取混凝土的抗拉强度为0.7ftd。补充阐明：补充阐明：斜弯曲破坏实际亦称扭曲破坏面极斜弯曲破坏实际亦称扭曲破坏面极限平衡实际限平衡实际 v对于纯扭的钢筋混凝土构件，在扭矩作用下，构件总是在曾经构成螺旋形裂痕的某一最薄弱的空间曲面发生破坏。如图5-9所示。2.在弯、剪、扭共同作用下矩形截面在弯、剪、扭共同作用下矩形截面构件的破坏特征构件的破坏特征v图4-1 钢筋混凝土弯剪扭构件的破坏特征 随着弯矩、剪力及扭矩的比值不同和配筋的不同，
5、可有三种斜裂面破坏的类型： v第类型：受压区在构件的顶面(图4-1a)v对于弯、扭共同作用的构件，且弯矩较大的情况下，构件底部首先能够开裂，而顶部不开裂。当底部钢筋应力到达屈服强度时，裂痕迅速开展，在顶部构成受压面，混凝土压碎而破坏。v另外，当底部配筋较多时，也会发生顶部混凝土先被压碎的破坏方式，这也属于第一类型破坏。v第类型：受压区在构件的一个侧面(图4-2b)v对于剪、扭共同作用的构件，剪力使构件两侧面产生主拉应力。当主拉应力的方向与扭矩引起的主拉应力方向一致时，将加剧裂痕的开展，当二者的方向相反时，将抑制裂痕的开展，甚至不出现裂痕，这就呵斥一侧面受压，另一侧面受拉的破坏形状。v第类型：受
6、压区在构件的底面(图4-2c)v对于弯、扭共同作用的构件，当弯矩较小而扭矩较大时，且顶部纵筋比底部纵筋少，这时扭矩所产生的斜拉力会使顶部钢筋先到达屈服强度，从而发生底部混凝土被压碎的破坏形状。3.3.弯剪扭构件的承载力计算弯剪扭构件的承载力计算 v1). 在弯、扭共同作用下的承载力计算在弯、扭共同作用下的承载力计算v配筋原那么：配筋原那么：建议采用叠加法计算构件配筋。建议采用叠加法计算构件配筋。va.先先按按受受弯弯构构件件的的正正截截面面受受弯弯承承载载力力和和纯纯扭扭构构件件的的受扭承载力分别计算纵筋和箍筋的截面面积；受扭承载力分别计算纵筋和箍筋的截面面积；vb.将将所所求求得得的的相相应
7、应钢钢筋筋纵纵筋筋和和箍箍筋筋截截面面面面积积相相叠加，并配置在相应的位置，如图叠加，并配置在相应的位置，如图4-4所示。所示。 v图4-4矩形截面弯扭构件配筋表示图v2). 在剪、扭共同作用下的承载力计算在剪、扭共同作用下的承载力计算v 由于在剪、扭共同作用下的构件受力性能比较复杂，目前对其破坏机理尚未获得一致的认识。因此，规范在实验研讨的根底上，对在剪、扭共同作用下矩形截面构件的承载力计算采用了混凝土项相关、钢筋项不相关的近似计算拟合公式。v详细来讲，把混凝土项的承载才干予以折减，即： (1)受剪承载力计算公式(均布荷载下)vv式中：V有腹筋剪扭构件的剪力设计值；vVu有腹筋剪扭构件受剪承载力设计值；v剪扭构件混凝土受扭承载力降低系数。v；且(2)受扭承载力v对于普通剪扭构件，受扭承载力按以下公式进展计算： 3. 在弯、剪、扭共同作用下的在弯、剪、扭共同作用下的承载力计算承载力计算v原那么：纵向钢筋面积受弯纵筋受扭纵筋叠加；v箍筋面积受剪箍筋受扭箍筋叠加。
