受扭構(gòu)件承載力計(jì)算

ID:29050157

大小:1.24 MB

頁數(shù):12頁

時間:2018-12-16

受扭構(gòu)件承載力計(jì)算_第1頁
受扭構(gòu)件承載力計(jì)算_第2頁
受扭構(gòu)件承載力計(jì)算_第3頁
受扭構(gòu)件承載力計(jì)算_第4頁
受扭構(gòu)件承載力計(jì)算_第5頁
資源描述:

《受扭構(gòu)件承載力計(jì)算》由會員上傳分享,免費(fèi)在線閱讀,更多相關(guān)內(nèi)容在應(yīng)用文檔-天天文庫。

1、第七章受扭構(gòu)件承載力計(jì)算7.1概述工程中的鋼筋砼受扭構(gòu)件有兩類:●一類是——平衡扭矩:是靜定結(jié)構(gòu)由于荷載的直接作用所產(chǎn)生的扭矩,這種構(gòu)件所承受的扭矩可由靜力平衡條件求得,與構(gòu)件的抗扭剛度無關(guān)。如:教材圖7·1a、b所示受檐口豎向荷載作用的挑檐梁,及受水平制動力作用的吊車梁以及平面曲梁、折線梁、螺旋樓梯等?!窳硪活愂恰獏f(xié)調(diào)扭矩:是超靜定結(jié)構(gòu)中由于變形協(xié)調(diào)條件使截面產(chǎn)生的扭矩,構(gòu)件所承受的扭矩與其抗扭剛度有關(guān)。如:教材圖7·2所示現(xiàn)澆框架的邊梁。由于次梁在支座(邊梁)處的轉(zhuǎn)角產(chǎn)生的扭轉(zhuǎn),邊梁開裂后其抗

2、扭剛度降低,對次梁轉(zhuǎn)角的約束作用減小,相應(yīng)地邊梁的扭矩也減小?!癖菊轮挥懻撈胶馀まD(zhuǎn)情況下的受扭構(gòu)件承載力計(jì)算。在工程結(jié)構(gòu)中,直接承受扭矩、彎矩、剪力和軸向力復(fù)合作用的構(gòu)件是常遇的。但規(guī)范對彎扭、剪扭和彎剪扭構(gòu)件的設(shè)計(jì)計(jì)算,是以抗彎、抗剪能力計(jì)算理論和純扭構(gòu)件的承載力計(jì)算理論為基礎(chǔ),采用分別計(jì)算和疊加配筋的方法進(jìn)行的,故有必要先了解純扭構(gòu)件的受力性能和承載力的計(jì)算方法。7.2純扭構(gòu)件的受力性能7.2.1素砼純扭構(gòu)件的受力性能素砼構(gòu)件也能承受一定的扭矩。素砼構(gòu)件在扭矩T的作用下,在構(gòu)件截面中產(chǎn)生剪應(yīng)力τ

3、及相應(yīng)的主拉應(yīng)力和主壓應(yīng)力(教材圖7·3)。根據(jù)微元體平衡條件可知:由于砼的抗拉強(qiáng)度遠(yuǎn)低于它的抗壓程度,因此當(dāng)主拉應(yīng)力達(dá)到砼的抗拉強(qiáng)度時,即圖7·4c理想彈塑性應(yīng)力應(yīng)變曲線時,砼就會沿垂直于主拉應(yīng)力方向裂開(教材圖7·3)。所以在純扭矩作用下的砼構(gòu)件的裂縫方向總是與構(gòu)件軸線成45o的角度。并且砼開裂時的扭矩T也就是相當(dāng)于時的扭矩,即砼純扭構(gòu)件的受扭承載力。為了求得,需要建立扭矩和剪應(yīng)力之間的關(guān)系,然后根據(jù)強(qiáng)度條件,即砼純扭構(gòu)件的破壞條件求出受扭承載力。7.2.2素砼純扭構(gòu)件的承載力計(jì)算(一)、彈性分

4、析法:用彈性分析方法計(jì)算砼純扭構(gòu)件承載力時,認(rèn)為砼構(gòu)件為單一勻質(zhì)彈性材料。在扭矩作用下,矩形截面中的剪應(yīng)力τ的分布如(教材圖7·4a)所示。最大剪應(yīng)力,也就是最大的主應(yīng)力發(fā)生在截面長邊的中點(diǎn)。試驗(yàn)證明,用彈性分析方法計(jì)算所得的砼構(gòu)件受扭承載力比實(shí)測的受扭承載力為低。這表明用彈性分析的方法將低估構(gòu)件的受扭承載力。原因是決定構(gòu)件破壞的強(qiáng)度條件不合適。因?yàn)榻孛嬷幸稽c(diǎn)的最大剪應(yīng)力達(dá)到砼的抗拉強(qiáng)度,而斷面中其他各點(diǎn)的剪應(yīng)力(或相應(yīng)的主拉應(yīng)力)還低于砼抗拉強(qiáng)度時,并不意味著構(gòu)件破壞了。此時構(gòu)件還能繼續(xù)承受外荷載

5、的作用。(二)、塑性分析法:用塑性分析方法計(jì)算砼純扭構(gòu)件受扭承載力時,認(rèn)為砼是理想彈塑性材料,其應(yīng)力應(yīng)變關(guān)系如圖6·4所示。截面上某一點(diǎn)的應(yīng)力達(dá)到材料的強(qiáng)度時,并不標(biāo)志構(gòu)件的破壞。只意味著局部材料在強(qiáng)度應(yīng)力作用下發(fā)生屈服,在應(yīng)變增加的同時應(yīng)力不增加,構(gòu)件還能承受繼續(xù)增加的荷載,直到截面上的剪應(yīng)力τ全部達(dá)到砼的抗拉強(qiáng)度后,繼續(xù)加載才能使構(gòu)件破壞。所以對理想彈塑性材料的矩形截面構(gòu)件來說,在扭矩作用下構(gòu)件受扭破壞以前或破壞瞬間,截面上剪應(yīng)力τ的分布如(教材圖7·4b)所示。并且在數(shù)值上均勻地等于砼抗拉強(qiáng)度

6、。按塑性分析方法所求得的砼純扭構(gòu)件的受扭承載力。(7·1)式中:——稱作為抗扭塑性抵抗矩。對于矩形截面構(gòu)件:;、——矩形截面的長邊、矩形截面的短邊。與試驗(yàn)結(jié)果相比,用塑性分析方法公式(7·1)所算得的受扭承載力偏大。這表明砼構(gòu)件的實(shí)際受扭承載力介于彈性分析方法與塑性分析方法之間,且接近于塑性分析方法的計(jì)算結(jié)果。因?yàn)轫挪牧霞确菃我痪|(zhì)彈性材料,也非理想的彈塑性材料。所以工程上利用公式(7·1)加以修正后作為砼構(gòu)件受扭承載力的計(jì)算公式:式中:一一為系數(shù),由試驗(yàn)來決定。7.2.3鋼筋砼純扭構(gòu)件的受力性能(

7、一)、抗扭鋼筋砼構(gòu)件的受扭承載力是比較小的,原因是砼抗拉強(qiáng)度很低,一旦開裂,構(gòu)件立即破壞。所以一般都在砼構(gòu)件中配置鋼筋來抵抗扭矩,在砼受扭開裂后由鋼筋來代替砼承受主拉應(yīng)力,使構(gòu)件的受扭承載力有較大的提高。根據(jù)扭矩在構(gòu)件中引起的主拉應(yīng)力與構(gòu)件軸線成角這一點(diǎn)來看,似乎最合理的抗扭鋼筋布置應(yīng)該是按扭矩所形成主拉應(yīng)力的方向布置螺旋箍筋所構(gòu)成的鋼筋骨架。但這種配筋方式非但施工不方便,并且在受力上只能適應(yīng)一個方向的扭矩。而實(shí)際工程中扭矩可能改變方向。所以工程上都利用橫向箍筋和沿構(gòu)件截面周邊均勻分布的縱向鋼筋組成

8、的骨架來承受扭矩的作用。這樣就使抗扭的配筋方式與抗彎、抗剪的配筋方式相協(xié)調(diào)。既然配有兩種鋼筋——抗扭箍筋和縱筋來共同承受扭矩的作用,就存在一個相互匹配的問題。為了使這兩種鋼筋更好的共同發(fā)揮承擔(dān)扭矩的作用,就必須把它們的用量比控制在合理的范圍之內(nèi)。規(guī)范中取用受扭構(gòu)件縱向鋼筋與箍筋的配筋強(qiáng)度比值,對鋼筋用量比進(jìn)行控制。(7·5)式中:——受扭計(jì)算中取對稱布置的全部縱向鋼筋截面積;——受扭計(jì)算中沿截面周邊所配置箍筋的單肢截面面積;——箍筋的抗拉強(qiáng)度設(shè)計(jì)值,但取值不應(yīng)大于;

當(dāng)前文檔最多預(yù)覽五頁,下載文檔查看全文

此文檔下載收益歸作者所有

當(dāng)前文檔最多預(yù)覽五頁,下載文檔查看全文
溫馨提示:
1. 部分包含數(shù)學(xué)公式或PPT動畫的文件,查看預(yù)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(quán)歸屬用戶,天天文庫負(fù)責(zé)整理代發(fā)布。如果您對本文檔版權(quán)有爭議請及時聯(lián)系客服。
3. 下載前請仔細(xì)閱讀文檔內(nèi)容,確認(rèn)文檔內(nèi)容符合您的需求后進(jìn)行下載,若出現(xiàn)內(nèi)容與標(biāo)題不符可向本站投訴處理。
4. 下載文檔時可能由于網(wǎng)絡(luò)波動等原因無法下載或下載錯誤,付費(fèi)完成后未能成功下載的用戶請聯(lián)系客服處理。
关闭