受扭構(gòu)件的截面承載力計算

ID:19912146

大小:613.00 KB

頁數(shù):46頁

時間:2018-10-07

受扭構(gòu)件的截面承載力計算_第1頁
受扭構(gòu)件的截面承載力計算_第2頁
受扭構(gòu)件的截面承載力計算_第3頁
受扭構(gòu)件的截面承載力計算_第4頁
受扭構(gòu)件的截面承載力計算_第5頁
資源描述:

《受扭構(gòu)件的截面承載力計算》由會員上傳分享,免費在線閱讀,更多相關內(nèi)容在教育資源-天天文庫

1、第八章 受扭構(gòu)件的截面承載力計算本章重點1.概述(平衡扭轉(zhuǎn)和協(xié)調(diào)扭轉(zhuǎn)的概念)2.構(gòu)件的開裂扭矩(開裂扭矩的計算方法,矩形和T形、Ⅰ形截面構(gòu)件開裂扭矩的計算)3.純扭構(gòu)件的受扭承載力計算(抗扭配筋形式,純扭構(gòu)件的破壞形態(tài),抗扭縱筋與箍筋的配筋強度比,矩形、T形、Ⅰ形截面構(gòu)件純扭承載力計算)4.彎剪扭構(gòu)件承載力的計算(剪扭構(gòu)件的計算,剪扭構(gòu)件混凝土受扭承載力降低系數(shù),彎剪扭構(gòu)件承載力的計算步驟)8.1概述兩類受扭構(gòu)件:平衡扭轉(zhuǎn)和約束扭轉(zhuǎn)構(gòu)件中的扭矩可以直接由荷載靜力平衡求出,與構(gòu)件剛度無關,如圖所示支承懸臂板的梁、偏心荷載作用下的梁(箱形梁、吊車梁),稱為平衡扭轉(zhuǎn)EquilibriumTorsi

2、on。對于平衡扭轉(zhuǎn),受扭構(gòu)件必須提供足夠的抗扭承載力,否則不能與作用扭矩相平衡而引起破壞。在超靜定結(jié)構(gòu),若扭矩是由相鄰構(gòu)件的變形受到約束而產(chǎn)生的,扭矩大小與受扭構(gòu)件的抗扭剛度有關,稱為約束扭轉(zhuǎn)CompatibilityTorsion。對于約束扭轉(zhuǎn),由于受扭構(gòu)件在受力過程中的非線性性質(zhì),扭矩大小與構(gòu)件受力階段的剛度比有關,不是定值,需要考慮內(nèi)力重分布進行扭矩計算。一、素混凝土的純扭構(gòu)件8.2純扭構(gòu)件的試驗研究在扭矩作用下,截面上任何一點只有剪應力,矩形截面受扭構(gòu)件最大剪應力tmax發(fā)生在截面長邊中點,由于剪應力產(chǎn)生的主拉應力和主壓應力分別與縱軸成45。和135。,其大小就等于剪應力,當主拉應力

3、達到混凝土的抗拉強度時,在構(gòu)件中某個薄弱部位形成裂縫,裂縫沿主壓應力跡線迅速延伸。對于素混凝土構(gòu)件,開裂會迅速導致構(gòu)件破壞,破壞面呈一空間扭曲曲面。二、鋼筋混凝土純扭構(gòu)件抗扭鋼筋有兩種:抗扭縱筋和抗扭箍筋,兩者不可缺一,抗扭縱筋應沿構(gòu)件截面的周邊均勻布置。當主拉應力達到混凝土的抗拉強度時,在構(gòu)件中某個薄弱部位形成裂縫,拉力卸給鋼筋。隨荷載增加,裂縫沿主壓應力跡線迅速延伸,并且形成許多新的裂縫,構(gòu)件表面形成連續(xù)的螺旋狀裂縫。當接近極限扭矩時,在構(gòu)件長邊上有一條裂縫發(fā)展成為臨界裂縫,并向短邊延伸,與這條空間裂縫相交的箍筋和縱筋達到屈服,最后在另一個長邊上的混凝土受壓破壞,達到極限扭矩。構(gòu)件的抗扭

4、承載力與抗扭鋼筋的用量有關,抗扭鋼筋有抗扭箍筋和抗扭縱筋兩部分組成,這兩種鋼筋的數(shù)量即強度相對大小對構(gòu)件的承載力有一定影響,試驗表明:當抗扭箍筋相對較少時,抗扭強度由抗扭箍筋控制,即多配的縱筋起不到提高抗扭強度的作用,當縱筋配置較少時,抗扭強度由抗扭縱筋控制。配筋強度比z試驗表明,當0.5≤z≤2.0范圍時,受扭破壞時縱筋和箍筋基本上都能達到屈服強度。但由于配筋量的差別,屈服的次序是有先后的?!兑?guī)范》建議取0.6≤z≤1.7,設計中通常取z=1.0~1.3。三、破壞形式按照配筋率的不同,受扭構(gòu)件的破壞形態(tài)也可分為適筋破壞、少筋破壞、部分超筋破壞和超筋破壞?!暨m筋破壞:箍筋和縱筋配置都適當,與

5、臨界(斜)裂縫相交的鋼筋都能先達到屈服,然后混凝土壓壞,具有一定的延性。破壞時的極限扭矩與配筋量有關?!羯俳钇茐模寒敼拷詈涂v筋配筋數(shù)量過少時,配筋不足以承擔混凝土開裂后釋放的拉應力,一旦開裂,將導致扭轉(zhuǎn)角迅速增大,構(gòu)件呈明顯的脆性破壞特征,受扭承載力取決于混凝土的抗拉強度?!舫钇茐模寒敼拷詈涂v筋配置都過大時,則會在鋼筋屈服前混凝土就壓壞,為受壓脆性破壞。受扭構(gòu)件的這種超筋破壞稱為完全超筋,受扭承載力取決于混凝土的抗壓強度。◆部分超筋破壞:當箍筋和縱筋配筋量相差過大時,會出現(xiàn)一個未達到屈服、另一個達到屈服的部分超筋破壞情況。8.3純扭構(gòu)件的承載力計算8.3.1開裂扭矩的計算開裂扭矩等于構(gòu)件即

6、將開裂時截面單位面積上的內(nèi)力對中心的力矩和,因此,開裂扭矩與開裂時截面上的應力有關,混凝土既不是彈性的,也不是完全塑性的,按彈性理論分析和塑性理論分析都不合適,《規(guī)范》給出的開裂扭矩計算公式,是近似采用塑性材料的應力分布計算,但要乘以降低系數(shù)。截面受扭塑性抵抗矩一、矩形截面按塑性理論此時截面上的剪應力分布如圖所示分為四個區(qū),取極限剪應力為ft,分別計算各區(qū)合力及其對截面形心的力偶之和,可求得塑性總極限扭矩為,截面受扭塑性抵抗矩二、箱形截面封閉的箱形截面,其抵抗扭矩的作用與同樣尺寸的實心截面基本相同。實際工程中,當截面尺寸較大時,往往采用箱形截面,以減輕結(jié)構(gòu)自重,如橋梁中常采用的箱形截面梁。為

7、避免箱形截面的壁厚過薄對受力產(chǎn)生不利影響,規(guī)定壁厚tw≥bh/7,且hw/tw≤6。三、帶翼緣截面帶翼緣截面有效翼緣寬度應滿足bf'≤b+6hf'及bf≤b+6hf的條件,且hw/b≤6。8.3.2純扭構(gòu)件承載力計算公式《規(guī)范》給定的純扭構(gòu)件承載力計算公式為:公式中的系數(shù)是根據(jù)試驗得到的,,是取的試驗點的下包限?;竟较拗茥l件:(1)0.6≤?≤1.7,當?>1.7時,按?=1.7計算。(2)為防止少筋脆性

當前文檔最多預覽五頁,下載文檔查看全文

此文檔下載收益歸作者所有

當前文檔最多預覽五頁,下載文檔查看全文
溫馨提示:
1. 部分包含數(shù)學公式或PPT動畫的文件,查看預覽時可能會顯示錯亂或異常,文件下載后無此問題,請放心下載。
2. 本文檔由用戶上傳,版權歸屬用戶,天天文庫負責整理代發(fā)布。如果您對本文檔版權有爭議請及時聯(lián)系客服。
3. 下載前請仔細閱讀文檔內(nèi)容,確認文檔內(nèi)容符合您的需求后進行下載,若出現(xiàn)內(nèi)容與標題不符可向本站投訴處理。
4. 下載文檔時可能由于網(wǎng)絡波動等原因無法下載或下載錯誤,付費完成后未能成功下載的用戶請聯(lián)系客服處理。
关闭