7.5弯剪扭作用下的构件承载力计算
构件受弯矩、剪力、扭矩共同作用时,其破坏特征及其承载力与外部荷载条件和构件的内在因素有关。通常以扭弯比ψ=T/M和扭剪比χ=T/Vb表示荷载条件。构件的内在因素是指构件的截面尺寸,配筋及材料强度。

图7-20 弯剪扭构件的破坏类型
其破坏形态有三种:
①弯型破坏:在配筋适当的条件下,扭弯比较小即弯矩作用显著时,裂缝首先在弯曲受拉面出现,然后延伸发展到两侧面,形成图7-20a所示的扭曲破坏面,第四面即弯曲受压面无裂缝。最终,以与螺旋形裂缝相交的纵筋及箍筋均受拉屈服,第四面压坏而告破坏。
②扭型破坏:若扭弯比较大,且弯曲受压区的纵筋又少于受拉区纵筋时,可能形成压区在构件弯曲受拉区的扭型破坏,破坏形态如图7-20b所示。
③剪扭型破坏:若剪力和扭矩起控制作用,则裂缝首先在侧面出现,然后向底面和顶面扩展,另一侧面则为受压区。破坏时与螺旋形裂缝相交的纵筋和箍筋均达到屈服强度,另一侧面压坏。此类破坏形态称为剪扭型破坏,如图7-20c所示。
1.弯扭共同作用下的构件承载力计算

构件在弯矩和扭矩作用下的承载能力也存在一定的相关关系,如图7-21所示。对于一给定的截面,当扭矩起控制作用时,随着弯矩的增加,截面抗扭承载力增加;当弯矩起控制作用时,随着扭矩的减小,截面抗弯承载力增强。
对于弯扭构件截面的配筋计算,《结构规范》采用简单的叠加法,即对构件按纯弯和纯扭分别计算所需的纵筋和箍筋,然后将钢筋相应的部分叠加。因此,弯扭构件的纵筋为受弯所需的纵筋和受扭所需的纵筋截面面积之和,箍筋则由受扭所需箍筋决定。
2.弯剪扭共同作用下的构件承载力计算
矩形、T形、工字形和箱形截面钢筋混凝土弯剪扭构件配筋计算的一般原则是:①纵向钢筋应按受弯构件正截面受弯承载力和剪扭构件的受扭承载力所需的钢筋截面面积并配置在相应的位置;②箍筋应按剪扭构件的受剪承载力和受扭承载力分别按所需的箍筋截面面积并配置在相应的位置。
在弯矩、剪力和扭矩共同作用下但剪力或扭矩较小的矩形、T形、工字形和箱形截面钢筋混凝土构件,当符合下列条件时,可按以下规定进行承载力计算:
(1)当V≤0.35ftbh0或V≤0.875ftbh0 /(λ+1)时,可仅按受弯构件的正截面承载力和纯扭构件的受扭承载力分别进行计算,即忽略剪力对构件承载力的影响,按弯矩和扭矩共同作用构件计算配筋;
(2)当T≤0.175ftWt或T≤0.175αh ftWt时,可仅按受弯构件的正截面承载力和斜截面承载力分别进行计算,即忽略扭矩对构件承载力的影响,按弯矩和剪力共同作用构件计算配筋。
1. 对于弯剪扭构件,( D )。
A.当
时,应加大截面;
B.当
可不进行受剪承载力计算,按最小配箍率确定受剪箍筋;
C.当
时,可不进行受扭承载力计算,按最小配箍率确定受扭箍筋。
D.当
时,可忽略剪力和扭矩影响,仅按受弯承载力配筋。
2. 在弯矩、剪力和扭矩共同作用下、T形各I字形截面钢筋混凝土构件截面当符合( C )条件时,可不考虑扭矩对构件承载力的影响。
A.
B.
C.
D.
3. 下列关于钢筋混凝土弯剪扭构件的叙述中,不正确的是( BD )。
A. 扭矩的存在对构件的抗弯承载力没有影响
B. 剪力的存在对构件的抗扭承载力没有影响
C. 弯矩的存在对构件的抗扭的承载力没有影响
D. 扭矩的存在对构件的抗剪承载力没有影响
【案例】
【7-3】已知矩形截面构件,b´h=250mm´500mm,采用C20混凝土和HPB300级钢筋。,承受扭矩设计值T=12kN·m,弯矩设计值M=90kN·m。试计算其配筋。

【作业】
1.《混凝土结构设计规范》是如何考虑弯矩、剪力、和扭矩共同作用的?
的意义是什么?起什么作用?上下限是多少?
2.弯扭构件什么情况下按构造配置受扭钢筋?
3.对弯扭构件什么情况下可仅按弯矩和扭共同作用进行计算?什么情况下,可仅按弯矩和剪扭力共同作用进行计算?
再生混凝土——将回收进行到底
废弃的混凝土如何处理,建筑施工过程中这样的难题经常碰到,但是解决方法却一成不变。再生混凝土的出现也算是让工地上的兄弟们省去不少烦恼呀!
简而言之,再生混凝土就是将工地上或者施工过程中一些不用的废弃混凝土块经过破碎、清洗等步骤之后,再按照一定的比例与级配合,部分甚至全部代替砂石等天然集料,再加入水泥、水等就可以配制成新混凝土了。这种新型混凝土的出现不仅仅解决了废弃混凝土如何安置的难题,更能让资源回收充分利用,节约成本,这样一举两得的好产品日后如果得不到好的应用,你信不信呢?
再生混凝土的优势:
废弃混凝土的再生利用成为现实!近年来,城市住宅更新和市政动迁规模不断加大,或是旧建筑物被拆毁,或者地震破坏产生建筑垃圾。这些建筑垃圾不仅没有进行合理的资源回收,更对环境造成了严重污染和资源的极大浪费。
而再生混凝土的出现,不仅清洁了环境更节约了天然骨料资源。尤其是从国内外近几年建筑垃圾的上升趋势可以看出,未来再生混凝土的推广与应用是不可阻挡的。
