：钢筋混凝土受扭构件承载力计算

合集下载

钢筋混凝土受扭构件承载力计算_OK

T
M V
剪应力大的一侧先受拉开裂，
最后破坏， T很小时，仅发生剪
切破坏
23
5.3.3弯剪扭构件实用计算公式
1. 均布荷载下的矩形截面及T形、I形截面构件
弯和扭分开计算
抗弯钢筋布置在构件的受拉区，抗扭纵筋沿截面均匀布置
剪和扭考虑混凝土部分的相关关系
Vc0 0.7 ftbh0,Tc0 0.35Wt ft
F4+F4=Ast4fy
C
D
F1+F1=Ast1fy
B
F3+F3=Ast3fy
As
F2+F2=Ast2fy
q = Tte
F1 D
C
te
Acor
h
b
qhcor
Nd d F2 A
Nsvt
s hcor ctg
q B
11
2. 承载力计算分析
纵筋的拉力
裂缝箍筋
纵筋
T T
F1 F2 qhcorctg F1' F4 ' qbcorctg F4 F3 qhcorctg F3' F2 ' qbcorctg
ft fy
,不考虑纵筋的作用；若svt min
0.28
ft f yv
，不考虑箍筋的作用
31
5.4 受扭构件配筋构造要求
1. 抗扭纵筋
a. 最小配筋率
tl ,min
Atl ,min bh
0.6
T Vb
ft fy
其中，当 T 2时，取 T 2
Vb
Vb
b. 受扭纵筋应对称设置于截面的周边，间距不大于200mm且不大于截面短边长度；
h'f 2 (b' b) 2f

钢筋混凝土结构受扭结构计算

扭 3.对剪扭作用为避免砼的抗力被重复利用，考虑砼部分的
构 V-T相关性。件
的承载
Mu

As
f y (h0
-
x) 2
力
Vu
0.7 ftbh0
1.25 f yv
Asv s
h0
Tu 0.35 ftWt Ts
VT相关性定性分析砼受剪承载力因扭矩的存在而降低；
矩
砼受扭承载力因剪力的存在而降低。
Ast bh

stm in

0.30%（HPB235级钢筋） 0.20%（HRB335级钢筋）
重要知识点
受扭纵筋(纵筋、箍筋缺一不可) 配筋形式和构造要求受扭纵筋应沿截面周边均匀对称布置，截面四角必须
布置，间距不大于200mm或截面宽度b。受扭纵筋的搭接和锚固均应按受拉钢筋的构造要求处理。
态
矩
形
超筋破坏
截
面
纯
发生条件
1.箍筋和纵筋配置量都过大。
扭
2.箍筋和纵筋配筋量相差过大。
构
1.抗扭钢筋屈服前,相邻两条45°螺旋裂缝间砼先压坏，为受压脆性破坏，完全超筋破坏。受扭
件
破坏特点承载力取决于砼的抗压强度及截面尺寸。
破
2.箍筋(纵筋)未达到屈服、纵筋(箍筋)达到屈
坏
服的部分超筋破坏。
形

fyv
Ast 1 s
Acor
抗扭纵筋：Ast
抗扭箍筋：
Ast1 s
重要知识点
受弯纵筋As和A's
A' s
抗扭纵筋： Ast
Ast /3
A' + A /3

07+钢筋混凝土受扭构件承载力计算

7.4.4 在弯、剪、扭共同作用下的承载力计算《混凝土结构设计规范》规定，构件在弯矩、剪力和扭矩共同作用下的承载力可按以下方法进行计算： ① 按受弯构件计算在弯矩作用下所需的纵向钢筋的截面面积。 ② 按剪扭构件计算承受剪力所需的箍筋截面面积，以及计算承受扭矩所需的纵向钢筋截面面积和箍筋截面面积。 ③ 叠加上述计算所得的纵向钢筋截面面积和箍筋截面面积，即得最后所需的纵向钢筋截面面积和箍筋截面面积。当剪力V≤0.35ftbh0或V≤0.875ftbh0/(λ+1)时, 可忽略剪力的影响，仅按受弯构件的正截面受弯承载力和纯扭构件的受扭承载力分别进行计算；当扭矩T≤0.175ftWt时, 可忽略扭矩的影响, 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。
混凝土强度影响系数, 当混凝土强度不超过C50时取βc=1, 当混凝土强度等级为C80时取βc=0.8, 其间按线性内插法取用。
7.4 弯剪扭构件的承载力计算纯扭构件在工程中几乎是没有的。工程中构件往往要同时承受轴力、弯矩、剪力和扭矩。对于钢筋混凝土弯扭构件，轴力对配筋的影响很小，可以忽略不计。为简化计算，设计中可分别计算在弯扭和剪扭共同作用下的配筋，然后再进行叠加。
等内力共同作用下的复杂受力状态。
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，屋面板偏心也可导致屋架受扭。
偏心轮压制动力制动力
轮压
螺旋楼梯中扭矩也较大
偏心轮压和吊车横向水平制动力都会产生扭矩 T 在静定结构中，扭矩是由荷载产生的，可根据平衡条件求得，称为平衡扭转。
边梁
在剪扭共同作用下，为避免主压应力方向混凝土的抗力被重复利用，用系数βt来考虑在剪扭双重作用下混凝土的承载力降低；剪力单独作用时混

钢筋混凝土结构设计原理 -第五章受扭构件承载力计算

2020/5/5
为避免部分超配筋，引入抗扭纵筋与箍筋的配筋强度比ζ ['zi:tə] ，
AstSv fsd
Asv1Ucor fsv
纵筋与箍筋的体积比和强度比的乘积
Ast，fsd—对称布置的全部纵筋截面面积及纵筋的抗拉强度设计值； Asv1，fsv—单肢箍筋的截面面积和箍筋的抗拉强度设计值； Ucor—截面核心混凝土的周长，计算时取箍筋内表皮间的距离
2020/5/5
1.1 矩形截面纯扭构件的开裂扭矩
钢筋混凝土受扭构件开裂前钢筋中的应力很小，钢筋对开裂扭矩的影响不大，因此，可以忽略钢筋对开裂扭矩的影响，将构件作为纯混凝土受扭构件来处理开裂扭矩的问题。
2020/5/5
max
T
W te
σpt σpt
理想匀质构件的受扭裂缝从主拉应力最大处开始
2020/5/5
受扭构件受力特点
结构中很少有扭矩单独作用的情况，大多为弯矩、剪力和扭矩同时作用，有时还有轴向力同时作用。由于弯矩M剪力V和扭矩T的作用，构件的截面将产生相应的主拉应力。当其超过混凝土的抗拉强度时，构件便会开裂。因此，必须配置适量的钢筋(纵筋和箍筋)来限制裂缝的开展和提高钢筋混凝土构件的承载力。
—扭矩产生的剪应力；
t—箱形截面的侧壁厚度。
纵筋的拉力
作用：平衡构件中的纵向分力，且在斜裂缝处产生销拴作用抵抗主拉应力
裂缝箍筋
T T
纵筋
对隔离体ABCD
F1 F2qchocr tg
相应其它三个面的隔离体
F1' F4'qcbocr tg F4 F3qchocr tg F3' F2'qcbocr tg
2020/5/5
（2）少筋破坏当配筋数量过少时，一旦开裂，钢筋就会被拉断，导致构

混凝土结构设计第8章受扭构件承载力计算

少筋破坏
01
当配筋数量过少时
02
一旦开裂，将导致扭转角迅速增大，
03
构件随即破坏。与受弯少筋梁类似，呈受拉脆性破坏特征
04
超筋破坏
箍筋和纵筋配置都过大
在钢筋屈服前混凝土就压坏，
为受压脆性破坏。
与受弯超筋梁类似
部分超筋破坏
——箍筋和受扭纵筋两部分配置不协调
8.3 一般受扭构件承载力计算
8.3.1 钢筋混凝土纯扭构件 1. 矩形截面纯扭构件承载力计算（1）开裂扭矩按弹性理论按塑性理论考虑混凝土的弹塑性性质截面受扭塑性抵抗矩
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。
试验表明：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。
为了简化，《规范》偏于安全地将受弯所需的纵筋与受扭所需纵筋分别计算后进行叠加，而对剪扭作用为避免混凝土部分的抗力被重复利用，考虑混凝土项的相关作用，箍筋的贡献则采用简单叠加方法。
02
《规范》建议取0.6≤z ≤1.7，将不会发生“部分超筋破坏” 设计中通常取z =1.2
01
—— 截面核芯部分的周长，
04
——受扭纵筋的抗拉强度设计值；
03
(3) 抗扭纵筋与箍筋的配筋强度比
2.T形和工字形截面纯扭构件承载力计算腹板：受拉翼缘：受压翼缘：有效翼缘宽度应满足bf' ≤b+6hf' 及bf ≤b+6hf的条件，且hw/b≤6。总扭矩T由腹板、受压翼缘和受拉翼缘三个矩形块承担

《工程结构》第六章：钢筋混凝土受扭构件承载力计算结构师、建造师考试

主页目录
上一章下一章帮助
混凝土结构
第6章
塑性状态下能抵抗的扭矩为：
TU ftWt
…6-1
式中： Wt ––– 截面抗扭塑性抵抗矩;对于矩形截面
Wt
b2 6
3h
b
…6-2
h为截面长边边长;b为截面短边边长。
2. 素混凝土纯扭构件 T 0.7 ftWt
…6-3
主页目录
上一章下一章帮助
混凝土结构
z fy Astl s
f A u yv st1 cor
…6-5
主页目录
上一章下一章帮助
混凝土结构
第6章
式中： Astl ––– 全部抗扭纵筋截面面积; ucor ––– 截面核心部分周长, ucor = 2(bcor + hcor)。
主页
为了保证抗扭纵筋和抗扭箍筋都能充分被利用，要求：目录
主页目录
上一章下一章帮助
混凝土结构
第6章
规范将其简化为三段折线，简化后的结果为：（1）当Tc/Tco≤ 0.5时，即T≤ 0.175ftWt时，可忽略扭
矩影响，按纯剪构件设计；（2）当Vc/Vco ≤ 0.5时，即V≤ 0.35ftbh0时，可忽略剪
力影响，按纯扭构件设计；（3）当T>0.175ftWt和V> 0.35ftbh0时，要考虑剪扭的相
混凝土结构 ➢ 扭矩分配：
腹板
受压翼缘
第6章
Tw
Wtw Wt
T
T' f
W' tf
Wt
T
…6-12 …6-13
受拉翼缘
Tf
Wtf Wt
T
…6-14

钢筋混凝土受扭构件承载力计算_习题讲解

第六章钢筋混凝土受扭构件承载力计算_习题讲解1、钢筋混凝土矩形截面构件，截面尺寸mm h b 450250⨯=⨯扭矩设莡值m kN T ⋅=10，旷凝土强嚦等皧为C30（2/3.14mm N f c =，），纵向钢筋和箍筋均采用HPB235级钢筋（2/210mm N f f y yv ==），试计算其配筋。

（类似习题6-1）解：（1）验算构件截面尺寸26221046.11)2504503(6250)3(61mm b h b W t ⨯=-⨯⨯=-= (6-5)c c t f mm N W T β25.0/87.01046.111010266<=⨯⨯= 2/58.33.140.125.0mm N =⨯⨯=满足c c t f W T β25.0<是规范对构件截面尺寸的限定性要求，本题满足这一要求。

（2）抗扭钢筋计算t t f mm N W T 7.0/87.01046.111010266<=⨯⨯= 按构造配筋即可。

2．已知矩形截面梁，截面尺寸300×400mm ，混凝土强度等级2/6.9(20mm N f C c =，2/1.1mm N f t =），箍筋HPB235（2/210mm N f yv =），纵筋HRB335(2/300mm N f y =)。

经计算，梁弯矩设计值，剪力设计值kN V 16=，扭矩设计值m kN T ⋅=8.3，试确定梁的配筋。

（类似习题6-2）解：（1）按h w /b ≤4情况，验算梁截面尺寸是否符合要求 252210135)3004003(6300)3(mm b h b W t ⨯=-⨯=-=截面尺寸满足要求。

（2）受弯承载力%2.0%165.03001.14545min 〈=⨯==y t f f ρ；取0.2％A s =ρmin ×bh=0.2％×300×400=240mm 2（3）验算是否直接按构造配筋由公式（6-36）01600038000000.4280.70.7 1.10.7730036513500000t t V T f bh W +=+=<=⨯=⨯ 直接按构造配筋。

07--水工钢筋砼--钢筋混凝土受扭构件承载力计算 2012

1、研究对象：为平衡扭转。本章首先介绍纯扭承载力计算、然
后为弯、剪、扭作用下的承载力计算。 2、作用荷载：
包括：弯曲和剪切作用，实质上是弯、剪、扭（有时还有压）的复合受力问题。 3、受扭构件分类：
根据截面上存在的内力情况分为纯扭、弯扭、剪扭、弯剪扭。工程中的受扭构件一般都是弯、剪、扭构件，纯扭极为少见。
7.1 钢筋混凝土受扭构件的破坏形态及开裂扭矩
二、矩形截面构件在弯、剪、扭共同作用下破坏形态 2、扭型破坏（2）发生条件： a. 扭矩T / 弯矩M 的比值较大，剪力很小 b. 上部纵筋较少时的情况（3）原因：
扭矩T引起。
7.1 钢筋混凝土受扭构件的破坏形态及开裂扭矩
二、矩形截面构件在弯、剪、扭共同作用下破坏形态
《规范》取混凝土抗拉强度ft降低系数为0.7，因此，开裂扭矩Tcr的计算公式为：
Tcr 0.7 ftWt (7 4)
7.1 钢筋混凝土受扭构件的破坏形态及开裂扭矩
四、带翼缘截面纯扭构件的开裂扭矩 1、考虑因素
破坏时构件截面的扭转角较大。破坏前有预兆，属于塑性破坏，这类破坏称为适筋破坏。
7.1 钢筋混凝土受扭构件的破坏形态及开裂扭矩
一、矩形截面纯扭构件的破坏形态
3、破坏形态（3）抗扭钢筋配得适量时--适筋破坏： c. 意义
该类破坏模型是设计的试验依据。
7.1 钢筋混凝土受扭构件的破坏形态及开裂扭矩
7.1 钢筋混凝土受扭构件的破坏形态及开裂扭矩
三、矩形截面纯扭构件的开裂扭矩 2、基于弹性理论的开裂扭矩
在扭矩作用下，矩形截面受扭构件最大剪应力τmax
发生在截面长边中点。当主拉应力σtp达到砼抗拉强度
ft时，出现沿450方向的斜裂缝。

1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。

第六章
? 扭矩分配腹板
Tw
?
Wtw Wt
T
…6－12
受压翼缘
Tf'
?
W' tf
Wt
T
…6－13
受拉翼缘
Tf
?
Wtf Wt
T
…6－14
主页目录
上一章下一章帮助
混凝土结构基本原理
第六章
式中，
边长;b为截面短边边长。
2. 素砼纯扭构件 T ? 0.7 ftWt
…6－3
主页目录
上一章下一章帮助
混凝土结构基本原理
第六章
3. 钢筋砼纯扭构件
T ? 0.35 ftWt ? 1.2
z
f A A yv st1 cor s
…6－4
式中： s ––– 箍筋间距; Ast1 ––– 抗扭箍筋单肢截面面积; Acor ––– 截面核心部分面积, Acor = bcor × hcor;
0.2?? ? 1?VWt
Tbh0
…6－11
主页目录
上一章下一章帮助
混凝土结构基本原理
第六章
3. 弯扭构件承载力计算
不考虑弯扭相关性，分别按纯弯和纯扭构件计算和配筋，然后将钢筋面积叠加。
主页目录
上一章下一章帮助
混凝土结构基本原理
第六章
4. 弯剪扭构件承载力计算
弯矩 —— 按纯弯构件计算；
主页目录
上一章
下一章
帮助
平衡扭转
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。
混凝土结构基本原理
第六章
6.1.2 平衡扭转与协调扭转
2. 协调扭转或附加扭转扭转由变形引起，并由变形连续条件所决定。如与次梁相连的边框主梁。
主页目录
上一章
下一章
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。
主页目录
上一章下一章帮助
混凝土结构基本原理
第六章
§6.1 概述 6.1.1 土木工程中常见的受扭构件
主页
目录
特点：上一章弯、剪、
下一章
扭构件。
帮助
混凝土结构基本原理
第六章
6.1.2 平衡扭转与协调扭转
1. 平衡扭转对于静定的受扭构件，如扭转由外荷载产生，扭矩由构件的静力平衡条件所确定，与构件的抗扭刚度无关，称为平衡扭转。如上述各梁。
第六章
§6.2 建筑工程中受扭构件承载力计算
6.2.1 纯扭构件承载力计算
1. 理想弹塑性材料纯扭构件
主页目录
上一章下一章帮助
混凝土结构基本原理
第六章
塑性状态下能抵抗的扭矩为：
TU ? f tWt
…6－1
式中： Wt ––– 截面抗扭塑性抵抗矩;对于矩形截面
Wt
?
b2 6
?3h
?
b?
…6－2
? 剪力
扭矩
按剪扭构件计算验算是否要考虑剪扭相关性。
分别计算，然后将钢筋面积叠加。
主页目录
上一章下一章帮助
混凝土结构基本原理
第六章
5. T形和I形截面弯剪扭构件
? 计算原则弯矩按纯弯计算；剪力由腹板单独承担；扭矩由腹板和翼缘共同承受。
主页目录
上一章下一章帮助
混凝土结构基本原理
z ––– 抗扭纵筋与抗扭箍筋的配筋强度比值;
z ? f y Astl s
f A u yv st1 cor
…6－5
主页目录
上一章下一章帮助
混凝土结构基本原理
第六章
式中： Ast1 ––– 全部抗扭纵筋截面面积; ucor ––– 截面核心部分周长, ucor = 2(bcor + hcor)。
2. 协调扭转扭转由变形引起，并由变形连续条件所决定。如与次梁相连的边框主梁。
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。
主页目录
上一章下一章帮助
混凝土结构基本原理
第六章
6.1.2 平衡扭转与协调扭转
1. 平衡扭转扭转由荷载引起，内扭矩为平衡外扭矩所必需。如上述各梁。
特点：（1）规范变全线段剪扭相关为部分线段相关；
（2）承载力降低在砼的抗剪和抗扭上。
主页目录
上一章下一章
帮助
混凝土结构基本原理
第六章
若为集中荷载作用下的独立梁，式（ 6-7）应改为
V
?
1.75
?
?
(1.5 ? 1
?t)
f tbh0
?
f
yv
nAs v 1 sv
h0
…6－10
式中，
?t
?
1?
1.5
h0
T ? 0.35? t ftWt ? 1.2
z
f A A yv st1 cor st
…6－7 …6－8
主页目录
上一章下一章帮助
混凝土结构基本原理
第六章
式中： βt ––– 剪扭构件中砼受扭承载力降低系数，
?t
?
1?
1.5 0.5 VWt
Tbh0
…6－9
当 βt <0.5时，取βt＝0.5；当 βt <1.0时，取βt＝1.0。
混凝土结构基本原理
第六章
第六章钢筋混凝土受扭构件承载力计算
主页目录上一章下一章帮助
混凝土结构基本原理
本章重点
第六章
? 受扭构件的分类和受扭构件开裂、破坏处理；
? 受扭构件的设计计算方法；
? 公路桥涵工程与建筑工程关于受扭构件计算的相同与不同之处；
? 钢筋混凝土受扭构件的构造要求。
1. 剪扭相关性
主页
（ Vco ? 0.7 ft bh0 ,Tco ? 0.35 f tWt ）
剪力的存在会降低截面的抗扭能力；
扭矩的存在会降低截面的抗剪能力。
目录
上一章下一章帮助
混凝土结构基本原理
第六章
规范经简化后的结果为：（1）当Tc/Tco≤ 0.5时，即T≤ 0.175ftWt时，可忽略扭
主页
为了保证抗扭纵筋和抗扭箍筋都能充分被利用，要求：目录
z ? f y Ast l s
f A u yv st1 cor
…6－5
上一章
设计时，可先按式（6-6）假定一个z值，然后由式
（6-4）求Ast1 ，再由式（6-5）求Astl 。
下一章帮助
混凝土结构基本原理
第六章
6.2.2 剪扭构件承载力计算
矩影响，按纯剪构件设计；（2）当Vc/Vco ≤ 0.5时，即V≤ 0.35ftbh0时，可忽略剪
力影响，按纯扭构件设计；（3）当T>0.175ftWt和V> 0.35ftbh0时，要考虑剪扭的相
关性。
2. 考虑剪扭相关性的计算
V
?
0.7 ftbh0(1.5 ?
?
t
)
?
1.25
f
yv
nAs v1 sv
帮助
混凝土结构基本原理
第六章
6.1.3 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。
? 6.1.4 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
主页目录
上一章下一章帮助
混凝土结构基本原理