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第5章 受扭构件扭曲截面承载力
汇报日期
汇报人姓名
概 述
平衡扭转与协调扭转图例
(a)
(b)
(c)
(d)
H
e0
MT=He0
H
边框架主梁
次梁
扭转的类型
平衡扭转：
雨蓬梁，吊车梁
协调扭转：
平面折梁，边框架主梁
平衡扭转的扭矩不随构件的刚度变化而变化，而协调扭转的扭矩与刚度变化相关。
实际构件受扭的情况：
纯扭、剪扭、弯扭、弯剪扭 ––– 梁
地震荷载作用下的角柱承受扭矩 ––– 柱
01
03
02
04
两类扭转的差别：
试验研究分析
裂缝出现前，钢筋混凝土纯扭构件的受力性能，符合圣维南弹性扭转理论。图所示为理论计算曲线与试验曲线的对比关系。
扭矩T(kN∙m)
Tcr
扭转角φ（deg/m）
开裂前性能
裂缝出现后，构件截面的扭转刚度降低，受扭钢筋用量越少，构件截面的扭转刚度降低越多。
纯扭构件开裂后性能
箍筋拉应变
扭矩T(kN∙m)
Tu
Tcr
扭转角φ
（deg/m）
矩形截面纯扭构件的承载力
试验表明：
当tp>ft长边中点先裂，然后延伸至上、下短边，形成三面受拉，一面受压的空间扭曲面、脆性破坏。
矩形截面受扭构件
T
tp
塑性分析
认为材料塑性充分发展，全截面从表面至中心达到max所计算的扭矩抗力。
弹性分析：
若砼为弹性材料，当最大扭剪应力或最大主拉应力达到砼抗拉强度 ft 时，构件开裂，开裂扭矩：
扭剪应力分布
但混凝土即非弹性材料又非理想塑性材料，故实际梁的扭矩抗力按介于两者之间的弹塑性材料考虑：
素梁开裂扭矩计算公式：
Tcr= t
对于矩形截面：
受扭钢筋的配筋形式
抗扭骨架
要配抗扭钢筋
选用变角度空间桁架模型
施工不便
反向扭矩失效
01
因此，分解为竖向(箍筋)和水平(纵筋)组成抗扭骨架。
受扭
02
但
开裂
03
最理想的配筋方式是在靠近表面处设置呈45°走向的螺旋形钢筋，
形成大约45°方向的螺旋式裂缝
变角度空间桁架模型