文档介绍：第七章混凝土构件受扭性能
同济大学土木工程学院建筑工程系顾祥林
混凝土结构基本原理
一、工程实例
平衡扭转----静定问题
约束扭转----超静定问题
受扭构件中通常也配置纵筋和箍筋以抵御扭矩
二、纯扭构件的破坏特征 1. 素混凝土纯扭构件
Tmax
裂缝
1
1
2
2
T(T)
T(T)
受压区
素混凝土纯扭构件
先在某长边中点开裂
形成一螺旋形裂缝,一裂即坏
三边受拉,一边受压
二、纯扭构件的破坏特征 1. 钢筋混凝土纯扭构件
T(T)
T(T)
钢筋混凝土纯扭构件
开裂前钢筋中的应力很小
开裂后不立即破坏,裂缝可以不断增加,随着钢筋用量的不同,有不同的破坏形态
二、纯扭构件的破坏特征 1. 钢筋混凝土纯扭构件
破坏形态
少筋破坏:
裂后钢筋应力激增,构件破坏
适筋破坏:
裂后钢筋应力增加,继续开裂,钢筋屈服,混凝土压碎,构件破坏
超筋破坏:
裂后钢筋应力增加,继续开裂,混凝土压碎,构件破坏,钢筋未屈服
部分超筋破坏:
裂后钢筋应力增加,继续开裂,混凝土压碎,构件破坏,纵筋或箍筋未屈服
设计时应避免出现
三、纯扭构件的开裂扭矩 1. 矩形截面纯扭构件
b
h
max
b
h
ft
ft
ft
ft
d2
d1
F2
F2
F1
F1
b
h
b/2
b/2
弹性材料
理想弹塑性材料
矩形截面的抗扭塑性抵抗矩
亦可用砂堆比拟导出
三、纯扭构件的开裂扭矩 1. 矩形截面纯扭构件
d2
d1
F2
F2
F1
F1
b
h
b/2
b/2
理想弹塑性材料
混凝土材料并非理想弹塑性材料,故可取
三、纯扭构件的开裂扭矩 2. T形、 I形截面纯扭构件
bf’
b
h
hf’
1’
3’
2’
1
3
2
用1‘2’3‘填补123
简化成三棱柱
对T形I形截面的受扭构件,可分成若干个矩形求Tcri。再求和Tcri 。
划分矩形的原则:使Wt最大。以T形截面为例
同理
试验表明,挑出部分不应超过翼缘厚度的3倍
三、纯扭构件的开裂扭矩 3. 闭口薄壁纯扭构件
砂堆体积= 相应实心砂堆体积–将空心部分
看作是实心而得的砂堆体积
得出Wt
四、矩形截面纯扭构件承载力 1. 基本假定
T
F4+F4=Ast4st
F3+F3=Ast3st
F2+F2=Ast2st
F1+F1=Ast1st
s
T
箍筋
纵筋
裂缝
*箱形截面:忽略核心区混凝土的作用
*空间桁架
*混凝土开裂后不承受拉力
*忽略混凝土斜杆的抗剪作用
*忽略纵筋和箍筋的销栓作用