4、抗扭构件的试验研究结果(受扭破坏形态)试验表明,钢筋混凝土受扭构件破坏形态主要与抗扭钢筋配筋量有关。适筋破坏当抗扭钢筋配置适当时,在斜裂缝出现后,受拉混凝士退出工作,主拉应力由钢筋承受,随后斜裂缝向相邻面扩展,荷载可继续增加。随着扭矩的增大,还会出现多条新的斜的裂缝,抗扭钢筋的应力也在不断增大,直到与斜裂缝相交的抗扭钢筋屈服,斜裂缝迅速扩展,最后导致第四面上混凝土被压碎而破坏,这种破坏形式称为适筋破坏。破坏时,扭转角较大,属延性破坏,破坏面为一空间扭曲面
4、 抗扭构件的试验研究结果(受扭破坏形态) 试验表明,钢筋混凝土受扭构件破坏形态主要与抗扭钢筋 配筋量有关。 适筋破坏 当抗扭钢筋配置适当时,在斜裂缝出现后,受拉混凝土退 出工作,主拉应力由钢筋承受,随后斜裂缝向相邻面扩展,荷 载可继续增加。随着扭矩的增大,还会出现多条新的斜的裂 缝,抗扭钢筋的应力也在不断增大,直到与斜裂缝相交的抗扭 钢筋屈服,斜裂缝迅速扩展,最后导致第四面上混凝土被压碎 而破坏,这种破坏形式称为适筋破坏。破坏时,扭转角较大,属 延性破坏,破坏面为一空间扭曲面
少筋破坏当纵筋和箍筋中只要有一种配置不足时便会出现此种破坏。斜裂缝一旦出现,其中配置不足的钢筋便会因混凝士卸载很快屈服,使构件突然破坏。破坏属于脆性破坏,类似于梁正截面承载能力时的少筋破坏。设计中通过规定抗扭纵筋和箍筋的最小配筋率来防止少筋破坏:超筋破坏当纵筋和箍筋都配置过多时出现此种破坏。破坏时混凝土被压碎,而纵筋和箍筋都不屈服,破坏突然,因,而延性差,类似于梁正截面设计时的超筋破坏。设计中通过规定最大配筋率或限制截面最小尺寸来避免
少筋破坏 当纵筋和箍筋中只要有一种配置不足时便会出现此种破 坏。斜裂缝一旦出现,其中配置不足的钢筋便会因混凝土卸 载很快屈服,使构件突然破坏。破坏属于脆性破坏,类似于 粱正截面承载能力时的少筋破坏。设计中通过规定抗扭纵筋 和箍筋的最小配筋率来防止少筋破坏; 超筋破坏 当纵筋和箍筋都配置过多时出现此种破坏。破坏时混凝 土被压碎,而纵筋和箍筋都不屈服,破坏突然,因,而延性 差,类似于梁正截面设计时的超筋破坏。设计中通过规定最 大配筋率或限制截面最小尺寸来避免
6.3建筑工程中受扭构件承载力计算6.3.1纯扭构件承载力计算1矩形截面钢筋砼纯扭构件纯扭构件扭曲截面计算:一为结构受扭的开裂扭矩计算,二为结构受扭的承载力计算。结构扭矩大于开裂扭矩值时,应按计算配置受扭纵筋和箍筋满足截面承载力要求,同时还应满足结构受扭构造要求
6.3 建筑工程中受扭构件承载力计算 6.3.1纯扭构件承载力计算 纯扭构件扭曲截面计算:一为结构受扭的开裂扭矩计算,二为 结构受扭的承载力计算。 结构扭矩大于开裂扭矩值时,应按计算配置受扭纵筋和箍筋满足截面承 载力要求,同时还应满足结构受扭构造要求。 1 矩形截面钢筋砼纯扭构件
(1)开裂扭矩的计算对弹性材料矩形截面构件,在扭矩作用下截面上剪应力的分布如图所示最大剪应力发生在截面长边的中点,当该点最大剪应力引起的主拉应力达到材料的轴心抗拉强度时,产生沿45。方向的斜裂缝。由材料力学,构件开裂扭矩(h-b)x=×=+2×××2(6X(3h-b) , = J, wtTu=0.7fW因为混凝士不是理想的塑性材料。Tu2/9q-tbuz/qmgx
对弹性材料矩形截面构件,在扭矩作用下截面上剪应力的分布如图所示, 最大剪应力发生在截面长边的中点,当该点最大剪应力引起的主拉应力达到材 料的轴心抗拉强度时,产生沿45°方向的斜裂缝。由材料力学,构件开裂扭矩。 wt t f = f t = ( h b) b 3 - 6 2 ( ) u t f b b h b b b b b b h b T b ú û ù ê ë é ÷ + - ´ ´ ø ö ç è æ ÷ + ´ ´ ´ - ø ö ç è æ = ´ ´ - 2 2 2 3 2 2 1 2 2 2 3 1 t u Wt T 7 f = 0. 因为混凝土不是理想的塑性材料。 (1) 开裂扭矩的计算
受扭塑性抵抗矩W.的计算公式也个借助“堆沙模拟法”得到,假想在与截面相同的平面上淋洒松散的干燥细纱,直到沙粒四周滚落而不能再往上堆积为止。设沙堆安息角各斜面均为α,沙堆体积为V,则截面受扭塑性抵抗矩为:为方便于计算,通常取α=45°, 则:tan α=1。tanb2(×)μ=(bH )(h - b)(3h - b)+2W, = 2V 三一6
受扭塑性抵抗矩Wt的计算公式也个借助“堆沙模拟法”得 到,假想在与截面相同的平面上淋洒松散的干燥细纱,直到沙 粒四周滚落而不能再往上堆积为止。设沙堆安息角各斜面均为 a,沙堆体积为V,则截面受扭塑性抵抗矩为: tan a 2 v W t = 为方便于计算,通常取 a=45°,则:tan a=1。 ( )( ) ( h b ) b H b b W t V bH h b = - ú û ù ê ë é ÷ ø ö ç è æ + ´ ú û ù ê ë é = = - 3 3 2 2 6 1 2 2 1 2 2 2