受扭構(gòu)件截面抵抗矩計(jì)算

第八章受扭構(gòu)件截面承載力計(jì)算8.1重點(diǎn)與難點(diǎn)8.1.1純扭構(gòu)件（1）試驗(yàn)研究分析

1）無(wú)筋矩形截面

在純扭矩作用下，無(wú)筋矩形截面混凝土構(gòu)件開(kāi)裂前具有與均質(zhì)彈性材料類似的性質(zhì)，截面長(zhǎng)邊中點(diǎn)剪應(yīng)力最大，在截面四角點(diǎn)處剪應(yīng)力為零。當(dāng)截面長(zhǎng)邊中點(diǎn)附近最大主拉應(yīng)變達(dá)到混凝土的極限拉應(yīng)變時(shí)，構(gòu)件就會(huì)開(kāi)裂。隨著扭矩的增加，裂縫與構(gòu)件縱軸線成450角向相鄰兩個(gè)面延伸，最后構(gòu)件三面開(kāi)裂，一面受壓，形成一空間扭曲斜裂面而破壞。自開(kāi)裂至構(gòu)件破壞的過(guò)程短暫，破壞突然，屬于脆性破壞，抗扭承載力很低。

當(dāng)扭矩很小時(shí)，混凝土未開(kāi)裂，鋼筋拉應(yīng)力也很低，構(gòu)件受力性能類似于無(wú)筋混凝土截面。隨著扭矩的增大，在某薄弱截面的長(zhǎng)邊中點(diǎn)首先出現(xiàn)斜裂縫，此時(shí)扭矩稍大于開(kāi)裂扭矩Tcr。斜裂縫出現(xiàn)后，混凝土卸載，裂縫處的主拉應(yīng)力主要由鋼筋承擔(dān)，因而鋼筋應(yīng)力突然增大。當(dāng)構(gòu)件配筋適中時(shí)，荷載可繼續(xù)增加，隨之在構(gòu)件表面形成連續(xù)或不連續(xù)的與縱軸線成約35o～55o的螺旋形裂縫。扭矩達(dá)到一定值時(shí)，某一條螺旋形裂縫形成主裂縫，與之相交的縱筋和箍筋達(dá)到屈服強(qiáng)度，截面三邊受拉，一邊受壓，最后混凝土被壓碎而破壞。破裂面為一空間曲面。

2）鋼筋混凝土矩形截面

（2）截面破壞的幾種形態(tài)

1）少筋破壞

當(dāng)縱筋和箍筋中只要有一種配置不足時(shí)便會(huì)出現(xiàn)此種破壞。斜裂縫一旦出現(xiàn)，其中配置不足的鋼筋便會(huì)因混凝土卸載很快屈服，使構(gòu)件突然破壞。破壞屬于脆性破壞，類似于粱正截面承載能力時(shí)的少筋破壞。設(shè)計(jì)中通過(guò)規(guī)定抗扭縱筋和箍筋的最小配筋率來(lái)防止少筋破壞；

2）適筋破壞

如前所述，當(dāng)構(gòu)件縱筋和箍筋都配置適中時(shí)出現(xiàn)此種破壞。從斜裂縫出現(xiàn)到構(gòu)件破壞要經(jīng)歷較長(zhǎng)的階段，有較明顯的破壞預(yù)兆，因而破壞具有一定的延性。

3愛(ài)）朽部給分歉超聽(tīng)筋姥破種壞當(dāng)辜縱徒筋腥或友箍壤筋墨其叛中肚之揉一帝配園置要過(guò)召多紛時(shí)鋪出雁現(xiàn)胖此料種醋破長(zhǎng)壞尺。辣破奮壞撤時(shí)委混棚凝喉土偏被剃壓緣瑞碎賠，動(dòng)配曲置姿過(guò)嶄多娘的崇鋼拒筋黨達(dá)殘不瘦到興屈污服甚，榆破俗壞顫過(guò)詞程痕有納一塔定民的酬延扒性籃，屢但序較蜜適悄筋擾破伍壞喉的著延蠟性符差芒。4廣）璃超琴筋糊破悄壞當(dāng)汁縱瓦筋竄和終箍首筋卻都昏配蠢置寺過(guò)秘多躺時(shí)盒出放現(xiàn)辨此萄種施破浮壞香。世破棟壞咽時(shí)商混內(nèi)凝裕土亮被丙壓微碎李，預(yù)而芝縱滲筋血和輝箍放筋宰都旗不箏屈稠服炎，奸破拆壞碑突闊然率，工因吐，差而混延略性難差構(gòu)，導(dǎo)類惱似維于中梁購(gòu)正躁截籍面蔽設(shè)柏計(jì)杯時(shí)休的拘超蹦筋酬破蛙壞疑。虧設(shè)擔(dān)計(jì)謎中眼通堤過(guò)們規(guī)零定達(dá)最積大嫌配訴筋窗率側(cè)或誘限團(tuán)制養(yǎng)截士面殖最嬌小艙尺比寸釣來(lái)尿避滴免堡。（淘3）買矩豎形鮮截流面輔純黑扭稀構(gòu)陰件束的結(jié)抗藍(lán)裂劑扭搏矩矩形稍截面仁純扭漆構(gòu)件滅的抗盟裂扭失矩Tc允r按纖下困式殊計(jì)殺算式中乎0.西7—茂—考濤慮到羨混凝瘦土非磨完全慨塑性怠材料遮的強(qiáng)妙度降穗低族系數(shù)屠；ft——混凝反土抗上拉強(qiáng)懶度設(shè)呈計(jì)值太；Wt—躺—截均面沃抗液扭錢抵密抗晃矩珠，欺按社下氣式瞞計(jì)酒算混凝動(dòng)土材岔料既沾非完討全彈離性，芽也不凡是理嚴(yán)想彈層塑性艦，而添是介恨于兩遇者之考間的太彈塑咽性材麻料。（奇4）逼純抄扭榴構(gòu)屆件崗抗經(jīng)扭寨承容載鋪力愚計(jì)訊算1副）激矩商形頭截冠面根據(jù)嘗變角息度空收間模女型或面扭曲煩破壞熱面極令限平踢衡理衰論，悟矩形牢截面托純扭廁構(gòu)件得抗扭栗承載秤力計(jì)捕算公索式如光下式閘中fyv—時(shí)—抗扭槍箍筋敗抗拉雞強(qiáng)度爺設(shè)計(jì)妄值；Ast1——抗扭浴箍筋欣的單病肢截郵面面擠積，s——抗扭司箍筋脊的間醫(yī)距；Aco肆r—蠶—截存面悠核蟻芯截部旱分燒面嬸積元，企即加由存箍際筋叛內(nèi)疏表琴面飄所古圍堆成五的污截統(tǒng)面跪面結(jié)積伏；bco喊r，hc杜o五r—赤—分摸別捐為型核梨芯虎部舍分泄短求邊咱及蘆長(zhǎng)偏邊養(yǎng)尺欲寸駱；ζ——縱向雅鋼筋歇與箍史筋的冒配筋給強(qiáng)度冠之比受；fy——縱向鋼筋抗拉強(qiáng)度設(shè)計(jì)值；根據(jù)試驗(yàn)，當(dāng)0.5≤ζ≤2.0時(shí)，破壞時(shí)縱筋和箍筋都能達(dá)到屈服。但為了穩(wěn)妥起見(jiàn)，《規(guī)范》規(guī)定0.6≤ζ≤1.7。當(dāng)ζ=0.2左右時(shí)，效果最佳。因此設(shè)計(jì)時(shí)通常取ζ=1.2～1.3。

Ast1——對(duì)稱布置的全部縱向鋼筋截面面積；Ucor——截面核芯部分周長(zhǎng)。2物）T形或籌工字季形截訊面對(duì)愚于T形或倦工字畫形截毅面構(gòu)濁件，蝕《規(guī)墾范》織將其即劃分裁為若喉干個(gè)囑矩形錦截面蹈，然耍后按墨矩形另截面和分別貫進(jìn)行侮配筋效計(jì)算侮。矩途形截黑面劃妻分的蠢原則暈是首肚先保雨證腹景板截味面的攔完整廳性，拒然后頸再劃賠分受集壓和沫受拉鴉翼緣掩，如耐圖所抱示。考劃分膛的矩厲形截膊面所凍承擔(dān)的的扭扣矩，罰按其大受扭料抵抗齒矩與錄截面繳總受映扭抵瓣抗矩派的比射值進(jìn)洗行分摧配。對(duì)詢腹托板歸、黃受餃壓顯和僵受迫拉投翼繪緣設(shè)部星分貼的哲矩場(chǎng)形兄截戶面露抗聚扭溫塑仗性誰(shuí)抵件抗壇矩Wtw、Wtf′和Wtf分障別騰按揚(yáng)下冠列覺(jué)公沸式限計(jì)充算截面總的受扭塑性抵抗矩為

有效索翼緣俘寬度迷應(yīng)滿套足bf'≤b+6hf'及bf≤b+6hf的阻條典件畏，瞇且hw/b≤6。8.犯1.住2炎矩形持截面慣復(fù)合劃受扭勤構(gòu)件（新1針）億試駁驗(yàn)獻(xiàn)研吳究砍分還析赴及舞主鍬要砍結(jié)須論在彎職矩、尿剪力所和扭寄矩共第同作世用下深，鋼獎(jiǎng)筋混猛凝土本構(gòu)件憤的受披力狀武態(tài)極搜為復(fù)儀雜，杜構(gòu)件培破壞基特征熊及其陡承載半力與翻所作領(lǐng)用的叨外部捎荷載森條件極和內(nèi)稍在因正素有原關(guān)。書其中外部杰荷載拜條件，通界常以以扭彎喜比ψ（ψ=T/M）和貌扭廈剪耍比χ（χ=T播/（Vb））表示業(yè)；所滑謂內(nèi)蹤蝶在陰條壟件系餃指舟構(gòu)思件學(xué)的霞截超面狗形爆狀武、蒙尺蹲寸機(jī)、工配或筋粉及何材捏料劑強(qiáng)尖度代等撿。們根課據(jù)掉外抵部附條律件清和念內(nèi)法部房誠(chéng)條貧件警的灶不冊(cè)同碧，典構(gòu)桂件兆可雞能哄出費(fèi)現(xiàn)嶄以熱下躺幾丙種態(tài)破董壞詳形模態(tài)四。1）宣彎型幸破壞在輝配輝筋付適撿當(dāng)?shù)镜闹獥l攏件林下宅，效扭草彎聲比切較蟲(chóng)小待時(shí)稻，般裂山縫骨首遞先續(xù)在侵構(gòu)儉件雅彎抄曲晴受仙拉獸的庭底膝面巖出驗(yàn)現(xiàn)監(jiān)，杯然泳后旅向駱兩眨側(cè)挖面唯發(fā)姜展狐，賢破掠壞梳時(shí)牧底妨面考和萌兩嶼側(cè)縮慧面揀開(kāi)摸裂嫂，懶形災(zāi)成初螺詞旋帖形全扭床曲都破答壞聲面應(yīng)，搜與般之救相廊交藍(lán)的閘縱遷筋給及揉箍芝筋例都剛達(dá)筐到句受強(qiáng)拉怎屈潛服六強(qiáng)佳度井，從最腔后滲使虜處刑于叔彎返曲出受辛壓經(jīng)的蔬頂逝面協(xié)壓泊碎蜘而粒破鐵壞肢。2）同扭型尤破壞當(dāng)扭身彎比酬和扭筋剪比倡都比敗較大早且構(gòu)乞件頂宗部縱嚴(yán)筋少膝于底勒部縱護(hù)筋時(shí)砌，盡充管彎義矩作怎用使預(yù)頂部朝縱筋猾受壓蔬，但陣由于飛頂部癥縱筋香少于鴿底部鉤縱筋查，在乎構(gòu)件逗頂部離由扭默矩產(chǎn)枕生的痛拉應(yīng)勝力超升過(guò)彎膏矩所睜產(chǎn)生羊的壓棒應(yīng)力稠，使?jié)耥敳肯沂紫日_(kāi)裂違，裂墳縫向闖兩側(cè)昆延伸規(guī)，破執(zhí)壞時(shí)襲頂部梯及兩煌側(cè)面箭開(kāi)裂滿，形竄成螺足旋形克扭曲攔破壞痰面，照與之培相交蔽的鋼饞筋達(dá)哥到其糟抗拉尚屈服飽強(qiáng)度暴，最當(dāng)后使申構(gòu)件棚底面段受壓蠢而破漏壞。3）銷剪扭棄型破樣壞當(dāng)剪業(yè)力和猶扭矩貌都較付大時(shí)志，由姿于剪廣力與福扭矩跡所產(chǎn)姑生的般剪應(yīng)團(tuán)力的住相互牽迭加淡，首供先在布其中給一個(gè)常側(cè)面沖出現(xiàn)抽裂縫教，然臥后向偉頂面歸和底靠面擴(kuò)菜展，鋤使該鹽側(cè)面役、頂廣面和宗底面犯形成她扭曲經(jīng)破壞船面，跪與之那相交購(gòu)的縱側(cè)筋與毒箍筋掩都達(dá)機(jī)到其危抗拉念屈服駐強(qiáng)度密，最泉后使乒另一圖側(cè)面院被壓謀碎而臂破壞險(xiǎn)。式劍中βt——剪扭扮構(gòu)件林混凝曬土受股扭承路載力堵降低咽系數(shù)源,0.暑5≤βt≤1巴.絹0。?恒?盡.一灰般齒復(fù)華合斜受迷扭鴨構(gòu)后件在用兆以上估各式貞進(jìn)行俘計(jì)算耀時(shí)，量當(dāng)βt<再0選.刪5時(shí)眾，漁不泰考橡慮旨扭厭矩婚對(duì)傾混炸凝格土起受慘剪田承切載漫力斯的浪影陵響贊，畝即舌取βt=0側(cè).5，當(dāng)βt>錢1夠.也0時(shí)嫂，匆不館考靠剪便力煮對(duì)桌混衣凝窄土?xí)缡芫毰の砍兄T載歉力閥的影影鋒響粘，擾即翠取βt=脆1雕.伙0。由誦此喚可糕知施混砌凝隙土謠抗變剪月與檢抗娃扭毛相靜關(guān)學(xué)曲秤線狂由逝三鏟條梢直虜線彈所訓(xùn)組勒成梁。受超扭柳承鄰載臺(tái)力參公址式淡仍冤采葬用杯式（肯2釣）紐奉截愉面座尺俘寸良限怖制鑒及鏈最座小鴿配未筋萬(wàn)率1）燭截面歪尺寸歡限制咐條件為墾了膽避播免巾超即筋襖破挎壞揪，筆構(gòu)判件陪截叢面燈尺濟(jì)寸陡應(yīng)唇滿舟足呀下壓式無(wú)要督求2狀）大構(gòu)貝造襪配蒜筋拐問(wèn)調(diào)題①旅構(gòu)當(dāng)造座配