6钢筋混凝土受扭构件
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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。
一、 选择题(每小题1分,共10分)1、混凝土被压碎的标志是( )A. 压应力达到混凝土的抗压强度;B. 压应变达到混凝土的极限压应变;C. 压应变达到混凝土的峰值应变;D. 压应力达到混凝土的峰值应力。
2、混凝土收缩趋于稳定所需的时间约( )A. 7天;B. 1个月;C. 6个月;D. 1-2年。
3、下列几种钢筋中,伸长率5δ最小的为( )。
A. HRB400B. 高强钢丝C. R235D. HRB3354、影响钢筋与混凝土之间的粘结强度的因素很多,下列说法不正确的是( )A.粘结强度随混凝土强度等级的提高而提高;B.混凝土保护层厚度太薄,会导致粘结强度降低;C.水平放置的钢筋比竖直放置的钢筋粘结强度高;D.钢筋净距不足,会导致粘结强度降低。
5、下列几个状态中被认为超过正常使用极限状态的是( )A.钢筋混凝土梁裂缝宽度超过《公路桥规》规定限值;B.结构或构件丧失稳定;C.钢筋混凝土适筋梁受压区混凝土被压碎;D.连续梁中间支座截面产生塑性铰。
6、在受弯构件斜截面抗剪承载力计算中,避免发生斜拉破坏的措施是( )A.规定纵筋最小配筋率;B.规定纵筋最大配筋率;C.规定最小截面尺寸;D.规定最小配箍率。
7、为防止钢筋混凝土矩形截面纯扭构件发生部分超筋受扭破坏,可以采取的措施是( )。
A.保证构件的最小尺寸B.保证最小配箍率C.使配筋强度比 在0.6和1.7之间D.保证纵筋最小配筋率8、两个仅配筋率不同的轴压柱,柱A 配筋率大于柱B ,若混凝土的徐变值相同,则引起的应力重分布程度正确的是( )A. 柱A=柱B ;B. 柱A>柱B ;C. 柱A<柱B ;9、一钢筋混凝土矩形截面梁,现需进行施工阶段验算。
已知控制截面弯矩为315t k M =kN m ⋅,受拉纵筋面积1256s A =2mm ;开裂截面惯性矩946.2110mm cr I =⨯,受压区高度131mm x =;截面有效梁高0475mm h =;施工时混凝土弹模43.1010MPa cE '=⨯,钢筋弹模52.010MPa s E =⨯。
混凝土结构设计原理习题集之六8 钢筋混凝土受扭构件承载力计算一.填空题:1 抗扭钢筋包括和。
钢筋混凝土构件的受扭破坏形态主要与有关。
2 钢筋混凝土构件在弯矩、剪力和扭矩共同作用下的承载力计算,纵筋应通过和计算求得的纵向钢筋进行配筋;箍筋应按构件的计算求得的箍筋进行配置。
3 承受扭矩的纵向钢筋,除应沿截面布置外,其余宜沿截面布置,其间距不应大于和。
4 工程中,钢筋混凝土结构构件的扭转可分为两类,一类是,另一类是。
5 《规范》中,受扭构件是按理论来进行强度计算的。
6 在进行剪扭构件设计时,假定具有的抗剪和抗扭承载力是相互联系的;而的抗剪和抗扭承载力是相互独立的。
另外,对T形截面,假定剪力由承担,扭矩由承担。
二.选择题:1 受扭构件中,抗扭纵筋应()。
A.在截面上下边放置B.在截面左右边放置C.沿截面周边对称放置2 对于剪力和扭矩共同作用下的构件承载力计算,《规范》在处理剪、扭相关作用时()。
A.不考虑两者之间的相关性B.考虑两者之间的相关性C.混凝土的承载力考虑剪扭相关作用,而钢筋的承载力不考虑剪扭相关性D.混凝土和钢筋的承载力都考虑剪扭相关作用3 一般说来,,钢筋混凝土受扭构件的破坏是属于()。
A.脆性破坏B.延性破坏4 矩形截面抗扭纵筋布置首先考虑角隅处然后考虑()。
A.截面长边中点B.截面短边中点C.另外其它地方5 钢筋混凝土受扭构件,受扭纵筋和箍筋的配筋强度比0.6<ζ<1.7 说明,当构件破坏时,()。
A.纵筋和箍筋都能达到屈服;B.仅箍筋达到屈服;C.仅纵筋达到屈服;D.纵筋和箍筋都不能达到屈服;6 钢筋混凝土T形和I形截面剪扭构件可划分为矩形块计算,此时()。
A.腹板承受全部的剪力和扭矩;B.翼缘承受全部的剪力和扭矩;C.剪力由腹板承受,扭矩由腹板和翼缘共同承受;D.扭矩由腹板承受,剪力由腹板和翼缘共同承受;.7 在钢筋混凝土受扭构件设计时,《混凝土结构设计规范》要求,受扭纵筋和箍筋的配筋强度比? 应()。
对于钢筋混凝土受扭构件的受扭纵筋和筋的配筋强度问题,需要分别考虑,以下是具体的内容:1. 受扭纵筋的配筋强度:受扭纵筋是钢筋混凝土受扭构件中承受扭矩的主要钢筋,其配筋应按照要求进行。
受扭纵筋的配筋强度包括了受扭钢筋截面相对于混凝土的弹性极限扭矩和极限扭矩的计算。
- 弹性极限扭矩的计算:按照规范规定计算受扭钢筋的弹性极限扭矩Mu,其中Mu的计算公式为:Mu= Asfy / (1.15γsλs) 其中As是受扭钢筋总面积,fy是钢筋抗拉屈服强度,γs是安全系数,λs是受扭钢筋弯曲等效系数。
- 极限扭矩的计算:按照规范规定计算受扭钢筋的极限扭矩MuRd,其中MuRd 的计算公式为MuRd = ψξβ [Asfy( d - a ) / ΓsLs],其中ψ是考虑钢筋与混凝土间的粘结效应的修正系数,ξ是受扭钢筋的随机偏差系数,β是考虑裂缝宽度影响的修正系数,d是构件截面的有效深度,a是钢筋到构件边缘的距离,Γs是钢筋强度的平均值,Ls是受扭段长度。
2. 筋的配筋强度:另外,为了保证受扭构件的性能,也需要考虑筋的配筋强度。
筋的配筋强度分为两部分,即对筋抗剪的强度和对筋抗弯的强度。
- 对筋抗剪的强度:按规范规定计算对筋的抗剪强度,应满足规范中对受拉纵向钢筋斜截面抗剪强度的规定。
例如,在GB50010-2010中,规定纵向受拉钢筋斜截面抗剪强度Vsb的计算公式如下:Vsb = 0.6fct,bwstr /γv,其中fct,bw是混凝土轴向受拉强度,bwstr是对筋弯折点到截面边缘的距离,γv是安全系数。
- 对筋抗弯的强度:按规范规定计算对筋的抗弯强度,应满足规范中对挠曲变形计算的规定。
例如,在GB50010-2010中,规定任一弯矩作用下,受压区混凝土承载力为Nc = αc[fckAs / γc + fsAs’ / γs],其中αc为影响受压区混凝土应力分布系数,As为对筋面积,As'为与对筋平行的另一组钢筋面积,γc和γs为安全系数。
混凝土结构设计原理习题集之六(钢筋混凝土受扭构件承载力计算)试题.混凝土结构设计原理习题集之六8 钢筋混凝土受扭构件承载力计算一.填空题:1 抗扭钢筋包括和。
钢筋混凝土构件的受扭破坏形态主要与有关。
2 钢筋混凝土构件在弯矩、剪力和扭矩共同作用下的承载力计算,纵筋应通过和计算求得的纵向钢筋进行配筋;箍筋应按构件的计算求得的箍筋进行配置。
3 承受扭矩的纵向钢筋,除应沿截面布置外,其余宜沿截面布置,其间距不应大于和。
4 工程中,钢筋混凝土结构构件的扭转可分为两类,一类是,另一类是。
5 《规范》中,受扭构件是按理论来进行强度计算的。
6 在进行剪扭构件设计时,假定具有的抗剪和抗扭承载力是相互联系的;而的抗剪和抗扭承载力是相互独立的。
另外,对T形截面,假定剪力由承担,扭矩由承担。
二.选择题:1 受扭构件中,抗扭纵筋应()。
A.在截面上下边放置B.在截面左右边放置C.沿截面周边对称放置2 对于剪力和扭矩共同作用下的构件承载力计算,《规范》在处理剪、扭相关作用时()。
A.不考虑两者之间的相关性B.考虑两者之间的相关性C.混凝土的承载力考虑剪扭相关作用,而钢筋的承载力不考虑剪扭相关性D.混凝土和钢筋的承载力都考虑剪扭相关作用 3 一般说来,,钢筋混凝土受扭构件的破坏是属于()。
A.脆性破坏B.延性破坏 4 矩形截面抗扭纵筋布置首先考虑角隅处然后考虑()。
A.截面长边中点B.截面短边中点C.另外其它地方5 钢筋混凝土受扭构件,受扭纵筋和箍筋的配筋强度比0.6ζ1.7 ;c.ζ0.6 d.0.6ζ1.7;三.判断题:1 受扭构件上的裂缝,在总体上成螺旋形,但不是连续贯通的,而是断断续续的。
()2 在剪力和扭矩共同作用下的构件其承载力比剪力和扭矩单独作用下的相应承载力要低3 钢筋混凝土构件在弯矩、剪力和扭矩共同作用下的承载力计算时,其所需要的箍筋由受弯构件斜截面承载力计算所得的箍筋与纯剪构件承载力计算所得箍筋叠加,且两种公式中均不考虑剪扭的相互影响。
混凝土结构与砌体结构补考资料一、填空题1.结构的极限状态分为极限状态和极限状态两种。
2.钢筋混凝土板中有两种钢筋,即钢筋和钢筋。
3.材料强度标准值是指正常情况下可能出现的______材料强度值,是材料强度的基本代表值。
4.钢筋混凝土偏心受压构件,当ξ≤ξb时为构件。
5.受弯构件正截面破坏类型有、适筋破坏、。
6.钢筋混凝土受扭构件的受扭钢筋由和两部分组成。
7.单层厂房钢筋混凝土柱的牛腿,当a<h。
时,称为牛腿。
8.梁的正截面承载力设计是以为依据。
9.受弯构件斜截面承载能力包括____________承载能力和___________承载能力。
10.单向板肋形楼盖的中的单向板,通常采用法进行内力计算。
11.单向板内受力钢筋的配置方式有和两种形式。
12.预应力钢筋张拉控制应力的确定主要与和有关。
13.荷载标准值是指可能出现的____________荷载值,是荷载的基本代表值。
14.承重独立砖柱尺寸不应小于mm。
15.钢筋混凝土偏心受压构件,当ξ >ξb时为构件。
16.承载能力极限状态的荷载组合时,应考虑荷载效应的组合,必要时尚应考虑荷载效应的组合。
17.受弯构件中,仅在梁的受拉区配置纵向受力钢筋的截面为截面。
18.在室内正常环境下,钢筋混凝土梁的混凝土保护层最小厚度为mm。
19.预应力砼结构的优点是,能充分发挥的作用。
20.单向板肋形楼盖的中的板和次梁,通常采用法进行内力计算。
21.单层厂房钢筋混凝土柱的牛腿,当a>h。
时,称为牛腿。
22.我国《规范》规定,在钢筋混凝土结构中使用的钢筋为钢筋。
1.承载能力;正常使用; 2.受力;分布; 3.最小4.大偏心受压; 5.超筋破坏;少筋破坏; 6.受扭纵筋;受扭箍筋 7.短; 8.适筋梁; 9.受弯;受剪10.塑性计算11.弯起式;分离式;12.钢筋种类;张拉方法13.最大;14.240×370;15.小偏心受压16.基本组合;偶然组合17.单筋;18.25;19.高强材料;20.塑性计算;21.长;22.热轧二、单项选择题1.适筋梁三个工作阶段的第三阶段末可作为()的依据。