第五章 钢筋混凝土受扭构件(2)

2019-01-19 12:18

TT?2时,取?2;对纯扭构件,剪力设计值V=1。 VbVb6、(1)?受扭纵向与横向钢筋配筋强度比:??fyAstl?cor/fyvAst1s?fyAstlsfyvAst1?cor

(2)试验表明,为了使抗扭钢筋(抗扭箍筋和抗扭纵筋)都能发挥其作用,达到屈服,应将其用量控制在合理的范围内。实际工程中采用控制纵向钢筋和箍筋的配筋强度比?,可以达到上述目的。

(3)试验表明:当?在0.5???2.0变化时,纵筋与箍筋在构件破坏时基本上都能达到屈服强度,但为慎重起见,建议取0.6???1.7。

在工程设计中,为了设计方便,通常取1.0~1.2(1.2比较理想)。

7、对于T形、倒L形、工字形截面的受扭构件,可近似地将其截面视为由若干个矩

形截面组成。分块的方法与腹板的宽度有关,当腹板的宽度大于上下翼缘的高度时,按图5-1(a)所示方式划分计算比较方便;当腹板的宽度小于上下翼缘的高度时,按图5-1(b)所示方式划分计算比较方便。

图5-1 T形及工字形截面划分矩形截面的方法

8、受扭构件同时受到弯矩的作用或同时受到剪力的作用时,由于扭矩的作用会使构件的抗弯抗剪能力降低;同样,由于弯矩的作用也会使构件的抗扭能力降低,故称之为弯、剪、扭相关性。

完全考虑弯、剪、扭构件的相关性是十分复杂的,在工程设计中也不便推行,目前在:

(1)弯扭共同作用时,其承载力相关性影响因素较多,精确计算十分复杂,仍采用将受弯所需的纵筋和受扭所需的纵筋分别计算然后叠加的方法;

(2)在剪扭共同作用时,考虑了混凝土的部分的承载力相关性,而箍筋仍按受扭和受剪承载力计算然后进行叠加后配筋。混凝土部分承载力相关性计算中,采用折减系数?t

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来考虑剪扭共同作用的影响。

9、(1)一般情况下:?t?1.5VWt1?0.5Tbh0

(2)以集中荷载为主的构件:?t?1.5VWt1?0.2(??1.0)Tbh0

(3)0.5??t?1.0

10、(1)抗弯纵筋应布置在受拉区;

(2)而抗扭纵筋应沿梁截面周边均匀布置;

因角部必设钢筋,因此角部的抗弯与抗扭纵筋是叠加的,其它的不变(注意叠加的方法,应考虑节约钢材)。

(3)箍筋(抗剪和抗扭):按修正后的抗剪、抗扭承载力计算的公式分别计算出抗剪和抗扭箍筋(求出其单肢箍筋的截面积与间距的比值),然后进行叠加。

但必须注意:先叠加后选筋

11、为避免超筋破坏:构件应满足下列条件,若不满足,则加大截面尺寸或提高混凝土强度等级。

VT??0.25?cfc bh00.8Wt12、当满足

VT??0.7ft时,箍筋和抗扭纵筋按其最小配筋率设置。这时,只bh0Wt需对抗弯纵筋进行计算。

13、(1)在受扭构件中,箍筋在整个周长上均受拉力。因此,抗扭箍筋必须做成封闭式的,且沿周边均匀布置。为保证搭接处受力不产生滑支,当采用绑扎骨架时,应将箍筋末端弯折成135°角,并锚入混凝土核心至少10d锚固长度;

(2)箍筋的直径、间距应符合受剪时的要求(直径、间距)。

14、(1)抗扭纵筋沿截面均匀对称布置,且在截面四角必须设置,间距不大于200mm和截面宽度b;

(2)当受扭纵筋按计算确定时,纵筋的接头及锚固均应按受拉钢筋构造要求处理。 15、对于弯矩、剪力、扭矩共同作用下的T形、倒L形、工字形截面构件,如何考虑各部分截面的抗力?

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(1)抗弯纵筋应按整个截面计算;

(2)腹板应承担全部的剪力和相应分配的扭矩;

(3)受压和受拉翼缘不考虑其承受剪力,按其所分配的扭矩按纯扭构件计算。

五、计算题:

5-1 解题思路:本题属矩形截面纯扭构件的计算,先验算截面尺寸,再验算是否需要按计算配置受扭筋;若不需按计算配置抗扭钢筋,则按构造要求配筋;若需要按计算配置抗扭钢筋,可先假定?值,然后按矩形截面钢筋混凝土纯扭构件的抗扭承载力计算公式即可求得,按步骤进行计算。

【解】

fc?11.9N/mm2,ft?1.27N/mm2,fy?360N/mm2,

fyv?300N/mm2,混凝土保护层为30mm

1、验算截面尺寸是否满足要求

b22502Wt?(3h?b)??(3?500?250)?13.021?106mm3

66T18?106??1.728?0.25?cfc?0.25?1.0?11.9?2.975 60.8Wt0.8?13.021?10故截面尺寸满足要求

2、验算是否按计算配置抗扭钢筋

0.7ftWt?0.7?1.27?13.021?106?11.58KNN.m?T?18KN.m

故需按计算配置受扭钢筋 3、抗扭箍筋的计算

bcor?250?30?2?190mm,hcor?500?30?2?440mm

(1)假定??1.1

(2)由T?0.35ftWt+1.2?AcorAst1fyvs得

Ast1T?0.35ftWt18?106?0.35?1.27?13.021?106???0.387 s1.2?fyvAcor1.21.1?300?190?440

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(3)箍筋直径及间距的确定

选用?8箍筋(Asv1?50.3mm2),双肢箍,n?2 则s?Ast150.3??130mm 0.3870.387取s?120mm

?sv?2Ast1f2?50.31.27??0.34%??sv,min?0.28t?0.28?0.12% bs250?120fyv300满足要求

4、抗扭纵筋的计算 (1)按??fyAstl?cor?s/fyvAst1s??fyAstlsfyvAst1?cor得

Astl??fyvucorAst1fy1.1?300?190?44050.3??484mm2

360120(2)验算抗扭纵筋配筋率

?tl?Astl484Tft1.27??0.387%??tl,min?0.6?0.62??0.30% bh250?500Vbfy360满足要求 (3)选筋:选用6

12(As?678mm)

25-2 解题思路:本题为弯、剪、扭构件,采用相应的计算公式进行计算,可先配置

受弯纵筋,再配抗剪及抗扭钢筋。注意各计算公式的适用条件、钢筋的叠加、配筋的构造要求等,按步骤进行计算。

【解】 fc?11.9N/mm2,ft?1.27N/mm2,fy?360N/mm,

2fyv?300N/mm2,混凝土保护层为25mm,h0?240?35?205mm

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1、验算截面尺寸是否满足要求

b22402Wt?(3h?b)??(3?240?240)?4.608?106mm3

66VT40?10318?106????2.441 bh00.8Wt240?2050.8?4.608?106?0.25?cfc?0.25?1.0?11.9?2.975故截面尺寸满足要求

2、验算是否按计算配置抗扭钢筋

VT40?10318?106????2.1156 bh0Wt240?2054.608?10?0.7ft?0.7?1.27?0.889故需按计算配置受剪、受扭钢筋 3、确定计算方法

(1)验算是否考虑剪力的影响

V?40KN?0.35ftbh0?0.35?1.27?240?205?21.87KN

故不能忽略剪力的影响 (2)验算是否考虑扭矩的影响

T?6KN?0.175ftWt?0.175?1.27?4.608?106?1.024KN.m

故不能忽略扭矩的影响

因此,应按、剪、扭构件进行设计

4、受弯构件承载力计算

?min?0.2%?45ft1.27%?45?%?0.16%,取?min?0.2% fy360M25?106(1)?s? ??0.208??s,max?0.384(不超筋)

?1fcbh021.0?11.9?240?2052

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