混凝土结构中的受扭构件
- 格式:ppt
- 大小:809.50 KB
- 文档页数:33
钢筋混凝土受扭构件5.1概述1.矩形截面纯扭构件的受力性能和承载力计算方法;2.剪扭构件的相关性和矩形截面剪扭构件承载力计算方法;3.矩形截面弯、剪、扭构件的承载力计算方法;4.受扭构件的构造要求。
图5-1a所示的悬臂梁,仅在梁端A处承受一扭矩,我们把这种构件称为纯扭构件。
在钢筋混凝土结构中,纯扭构件是很少见的,一般都是扭转和弯曲同时发生。
例如钢筋混凝土雨蓬梁、钢筋混凝土现浇框架的边梁、单层工业厂房中的吊车梁以及平面曲梁或折梁(图5-1b、c)等均属既受扭转又受弯曲的构件。
由于《规范》中关于剪扭、弯扭及弯剪扭构件的承载力计算方法是以构件抗弯、抗剪承载力计算理论和纯扭构件计算理论为基础建立起来的,因此本章首先介绍纯扭构件的计5.2 纯扭构件受力和承载力计算图 5-1 受扭构件示例由材料力学知,在纯扭构件截面中将产生剪应力τ,由于τ的作用将产生主拉应力σtp和主压应力σcp,它们的绝对值都等于τ,即∣σtp∣=∣σcp∣=τ,并且作用在与构件轴线成5-2b),构件随即破坏,破坏具有突然性,属脆性破坏。
5.2.2 素混凝土纯扭构件的承载力计算1.弹性计算理论由材料力学可知,矩形截面匀质弹性材料杆件在扭矩作用下,截面中各点均产生剪应力τ,剪应力的分布规律如图5-3所示。
最大剪应力τmax发生在截面长边的中点,与该点剪应力作用对应的主拉应力σtp和主压应力σcp分别与构件轴线成45方向,其大小为σtp=σcp= τmax当该处主拉应力σtp达到混凝土抗拉极限时,构件将沿与主拉应力σtp垂直方向开裂,其开裂扭矩就是当σtp=τmax=ft时作用在构件上的扭矩。
试验表明,按弹性计算理论来确定混凝土构件的开裂扭矩,比实测值偏小较多。
这说明按弹性计算理论低估了混凝土构件的实际抗扭能力。
2.塑性计算理论对于理想塑性材料的构件,只有当截面上各点的剪应力全部都达到材料的强度极限时,构件才丧失承载力而破坏。
这时截面上剪应力分布如图5-4a所示。
钢筋混凝土矩形截面受扭构件的破坏形态钢筋混凝土是一种常见的结构材料,其在建筑和工程领域中广泛应用。
在结构设计中,扭矩是常常考虑的一种力作用形式。
在钢筋混凝土矩形截面受扭构件中,由于扭矩的作用,构件会发生破坏。
本文将就钢筋混凝土矩形截面受扭构件的破坏形态展开讨论。
钢筋混凝土矩形截面受扭构件的破坏形态主要有三种,分别是纯扭破坏、剪切扭破坏和扭转破坏。
下面将对这三种破坏形态进行详细描述。
首先是纯扭破坏。
在纯扭破坏的情况下,构件仅受到扭矩的作用,未受到弯矩和剪力的影响。
这种破坏形态主要发生在构件截面尺寸较小、受力较小的情况下。
在纯扭破坏中,构件会发生扭曲变形,最终导致截面失稳。
其次是剪切扭破坏。
在剪切扭破坏的情况下,构件受到了扭矩和剪力的共同作用。
扭矩会导致构件发生扭转变形,而剪力会在截面内产生扭曲剪力,使得构件出现竖向剪切破坏。
剪切扭破坏常发生在构件截面尺寸较大、受力较大的情况下。
最后是扭转破坏。
在扭转破坏的情况下,构件不仅受到了扭矩和剪力的作用,还受到了弯矩的影响。
弯矩会引起构件发生弯曲变形,进而加剧扭转变形。
扭转破坏常发生在构件截面尺寸较大、受力较大、且弯矩作用较大的情况下。
钢筋混凝土矩形截面受扭构件的破坏形态与构件的几何形状和材料性质密切相关。
一般来说,构件的截面尺寸越大,承受的扭矩和剪力越大,从而使得破坏形态趋向于剪切扭破坏或扭转破坏。
而截面尺寸较小的构件,受力较小,更容易出现纯扭破坏。
构件的材料性质也会对破坏形态产生影响。
在相同的受力条件下,强度较高的混凝土和钢筋可以提高构件的抗扭能力,使其更难发生破坏。
钢筋混凝土矩形截面受扭构件的破坏形态主要有纯扭破坏、剪切扭破坏和扭转破坏。
构件的几何形状和材料性质是决定破坏形态的关键因素。
在实际工程设计中,需要根据具体情况选择合适的截面尺寸和材料性质,以提高构件的抗扭能力,确保结构的安全可靠。