结构根据调幅后的扭矩设计值,进行受弯、剪扭构件的承 载力计算,并满足受扭纵筋及箍筋的构造要求,可满足混凝土 裂缝宽度的限值要求。 2零刚度设计法 是目前国外一些国家规范通常采用的设以法假定支承梁 (框架边梁)的截面扭转刚度为零,则框架边梁的矩内力值为 零,在支承架内只配置相当于开裂扭矩时所需要的受扭构造钢 筋,用以满足支承梁的延性和裂缝宽度限值的要求 §52受扭构件的试验研究 以纯扭矩作用下的钢筋混凝士矩形截面构件为例,研究纯 扭构件的受力状态及破坏特征。当结构扭矩内力较小时,截 面内的应力也很小,其应力与应变关系处于弹性阶段由材料 力学公式可知,在纯扭构件的正截面上仅有切应力τ作用
§5.2 受扭构件的试验研究 结构根据调幅后的扭矩设计值，进行受弯、剪扭构件的承 载力计算，并满足受扭纵筋及箍筋的构造要求，可满足混凝土 裂缝宽度的限值要求。 2.零刚度设计法 是目前国外一些国家规范通常采用的设计法。假定支承梁 (框架边梁)的截面扭转刚度为零，则框架边梁的扭矩内力值为 零，在支承架内只配置相当于开裂扭矩时所需要的受扭构造钢 筋，用以满足支承梁的延性和裂缝宽度限值的要求。 以纯扭矩作用下的钢筋混凝土矩形截面构件为例，研究纯 扭构件的受力状态及破坏特征。当结构扭矩内力较小时，截 面内的应力也很小，其应力与应变关系处于弹性阶段由材料 力学公式可知，在纯扭构件的正截面上仅有切应力τ作用
截面上切应力流的分布如图5-3a,由图可见截面形心处切 应力值等于零,截面边缘处切应力值较大其中截面长边中 点处切应力值为最大。截面在切应作用下,如图5-2 相应产生的主拉应力o与主压应力m最大切应力rm 为 印 max 截面主拉应力σn与构件纵轴线呈45°角;主拉应力σ 与主压应力o互成90°角。 由上式可见:纯扭构件截面上的最大切应力、主拉应 力和主压应力均相等,而混凝士的抗拉强度低于受剪强度 f=(1~2),混凝士的受剪强度f低于抗压强度,则o> z∥7>T∥C(上式为应力与材料强度比,其比值可定义为 单位强度中之应力)其中r比值最大,它表明混凝士的开裂 是拉应力达到混凝士抗拉强应引起的(混凝土最本质的
截面上切应力流的分布如图5-3a，由图可见截面形心处切 应力值等于零，截面边缘处切应力值较大.其中截面长边中 点处切应力值为最大。截面在切应力τ作用下，如图5-2， 相应产生的主拉应力σtp与主压应力σ cp及最大切应力τ max 为 σtp ＝-σcp ＝τmax ＝τ （5- 1) 截面主拉应力σtp与构件纵轴线呈45°角；主拉应力σtp 与主压应力σcp互成90°角。 由上式可见：纯扭构件截面上的最大切应力、主拉应 力和主压应力均相等，而混凝土的抗拉强度f t低于受剪强度 f τ=(1～2)f t， 混凝土的受剪强度fτ低于抗压强度f c，则 τ/f t＞ τ/fτ＞τ/f c (上式为应力与材料强度比，其比值可定义为 单位强度中之应力)其中τ/f t比值最大，它表明混凝土的开裂 是拉应力达到混凝土抗拉强应引起的(混凝土最本质的
开裂原因是拉应变达到混凝土的极限拉应变)。因此当截面 主拉应力达到混凝士抗拉强度后,结构在垂直于主拉应力 σn作用的平面内产生与纵轴呈45°角的斜裂缝,如图5-2 试验表明:无筋矩形截 面混凝土构件在扭矩作用下 首先在截面长边中点附近最 薄弱处产生一条呈45°角方 向的斜裂缝,然后迅速地以 螺旋形向相邻两个面延伸, 最后形成一个三面开裂一面 受压的空间扭曲破坏面,使 结构立即破坏,破坏带有突 然性,具有典型脆性破坏性 图5-2纯扭构件应力 质,在混凝上受扭构件中可 状态及斜裂缝
开裂原因是拉应变达到混凝土的极限拉应变)。因此当截面 主拉应力达到混凝士抗拉强度后，结构在垂直于主拉应力 σtp作用的平面内产生与纵轴呈45°角的斜裂缝，如图5-2 试验表明：无筋矩形截 面混凝土构件在扭矩作用下 首先在截面长边中点附近最 薄弱处产生一条呈45°角方 向的斜裂缝，然后迅速地以 螺旋形向相邻两个面延伸， 最后形成一个三面开裂一面 受压的空间扭曲破坏面，使 结构立即破坏，破坏带有突 然性，具有典型脆性破坏性 质，在混凝上受扭构件中可
沿45°角主拉应力方向配置螺旋钢筋,并将螺旋钢筋配置 在构件截面的边缘处,由于45°角方向螺旋钢筋不便于施 工,为此,通常在构件中配置纵筋和箍筋来承受主拉应力 承受扭矩作用效应。 钢筋混凝士受扭构件在扭矩作用下,混凝士开裂以前 钢筋应力是很小的,当裂缝出现后开裂混凝土退出工作, 斜截面上拉应力主要由钢筋承受,斜裂缝的倾角α是变化 的,结构的破坏特征主要与配筋数量有关。 )当混凝士受扭构件配筋数且较少时(少筋构件)结构 在扭矩荷载作用下,混凝士开裂并退出工作,混凝土承担 的拉力转移给钢筋,由于结构配置纵筋及箍筋数量很少 钢筋应力立即达到或超过屈服点,结构立即破坏。破坏形 态和性质同无筋混凝士受扭构件,共破坏类似于受弯构件 时的少筋梁,属于脆性破坏,在工程设计中应予避免
沿45°角主拉应力方向配置螺旋钢筋，并将螺旋钢筋配置 在构件截面的边缘处，由于45°角方向螺旋钢筋不便于施 工，为此，通常在构件中配置纵筋和箍筋来承受主拉应力 承受扭矩作用效应。 钢筋混凝土受扭构件在扭矩作用下，混凝土开裂以前 钢筋应力是很小的，当裂缝出现后开裂混凝土退出工作， 斜截面上拉应力主要由钢筋承受，斜裂缝的倾角α是变化 的，结构的破坏特征主要与配筋数量有关。 ⑴当混凝土受扭构件配筋数且较少时(少筋构件)结构 在扭矩荷载作用下，混凝土开裂并退出工作，混凝土承担 的拉力转移给钢筋，由于结构配置纵筋及箍筋数量很少， 钢筋应力立即达到或超过屈服点，结构立即破坏。破坏形 态和性质同无筋混凝土受扭构件，共破坏类似于受弯构件 时的少筋梁，属于脆性破坏，在工程设计中应予避免
2)当混凝土受扭构件按正常数量配筋时(适筋 构件),结构在扭矩荷载作用下,混凝士开裂并退出 工作,钢筋应力增加但没有达到属服点。随着扭矩 荷载不断增加。结构纵筋及箍筋相达到屈服点, 进而混凝土裂缝不断开展,最后由于受压区混凝士 达到抗压强度而破坏。结构破坏时,其变形及混凝 土裂缝宽度均较大,其破坏类似于受弯构件的适筋 梁,属于延性破坏。在工程设计中应普遍应用 (3)当混凝土受扭构件配筋数量过大或混凝土强 度等级过低时(超筋构件)结构破坏时纵筋及箍筋均 未达到屈服点,受压区混凝土首先达到抗压强度而 破坏。结构破坏时其变形及混凝士裂缝宽度均较小
(2)当混凝土受扭构件按正常数量配筋时(适筋 构件)，结构在扭矩荷载作用下，混凝土开裂并退出 工作，钢筋应力增加但没有达到屈服点。随着扭矩 荷载不断增加。结构纵筋及箍筋相继达到屈服点， 进而混凝土裂缝不断开展，最后由于受压区混凝土 达到抗压强度而破坏。结构破坏时，其变形及混凝 土裂缝宽度均较大，其破坏类似于受弯构件的适筋 梁，属于延性破坏。在工程设计中应普遍应用。 ⑶当混凝土受扭构件配筋数量过大或混凝土强 度等级过低时(超筋构件)结构破坏时纵筋及箍筋均 未达到屈服点，受压区混凝土首先达到抗压强度而 破坏。结构破坏时其变形及混凝土裂缝宽度均较小