❶ 钢筋混凝土的受扭构件分为哪几种类型
在建筑结构中,结构处于受扭的情况很多,如吊车梁、框架边梁、雨篷梁等。但在实际工程中,处于纯扭矩作用的情况很少,大多数都是处于弯矩、剪力、扭矩共同作用下的复合受扭情况。
在结构设计中,由于采用现浇钢筋混凝土结构,或者截面尺寸较大的预制构件,相对于弯矩、剪力、轴力而言,扭转属于次要因素,在结构设计中不起控制作用,因此往往忽略其影响或采用保守的计算方法和构造措施来处理。近几十年来,随着材料强度的提高和建筑艺术的发展,构件尺寸越来越小,结构跨度不断扩大,异形构件不断出现,都使扭转作用突出起来。
建筑结构在地震作用下除发生平移振动外,而且还会发生扭转。震害调查表明,扭转作用会加重结构的破坏,在某些情况下将成为导致结构破坏的主要因素。
❷ 钢筋混凝土纯扭构件有几种破坏形式各有什么特点
钢筋混凝土纯扭构件有3种破坏形式:适筋纯扭构件;超筋纯扭构件;少筋纯扭构件。
适筋纯扭构件
当纵向钢筋和箍筋的数量配置适当时,在外扭矩作用下,混凝土开裂并退出工作,钢筋应力增加但没有达到屈服点。随着扭矩荷载不断增加,与主斜裂缝相交的纵筋和箍筋相继达到屈服强度,同时混凝土裂缝不断开展,这种破坏与受弯构件适筋梁类似,属延性破坏,以适筋构件受力状态作为设计的依据。
超筋纯扭构件
当纵向钢筋和箍筋配置过多或混凝土强度等级太低,会发生纵筋和箍筋都没有达到屈服强度,而混凝土先被压碎的现象,这种破坏与受弯构件超筋梁类似,没有明显的破坏预兆,钢筋未充分发挥作用,属脆性破坏,设计中应避免。
少筋纯扭构件
当纵向钢筋和箍筋配置过少时,混凝土开裂后,混凝土承担的拉力转移给钢筋,钢筋快速达到屈服强度并进入强化阶段,其破坏特征类似于受弯构件的少筋梁,破坏扭矩与开裂扭矩接近,破坏无预兆,属于脆性破坏。这种构件在设计中应避免。
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钢筋混凝土纯扭构件的破坏:
1. 少筋破坏,顾名思义就是配的钢筋过少,在荷载作用下,裂缝首先出现与截面的长边终点处,并迅速沿着45度方向上发展,此时混凝土的破坏使得混凝土慢慢退出工作,应力慢慢由纵筋和箍筋共同承担。
当在第四个面上出现裂缝后,构件的钢筋(纵筋+箍筋)由于无法承受突然而来的应力,构件突然破坏,为脆性破坏,这种破坏形式的破坏面为一空间扭曲面,这种状态下的破坏,钢筋不仅屈服,还有可能经过流幅进入强化阶段甚至到拉段。
2. 适筋破坏,当配置适量的抗扭钢筋时,破坏是由多条螺旋裂缝造成的空间扭曲面发生的,但由于抗扭钢筋用量适当,在出现第一条裂缝后抗扭钢筋就发挥,使得构件在破坏之前就形成了多条裂缝,而破坏时的表征扭转角度非常大,明显属于延性破坏。
3. 部分超筋破坏,顾名思义,也就是一部分钢筋屈服。由于抗扭钢筋包括纵筋和箍筋两部分,所以,若是其中一类钢筋屈服,而另一类钢筋尚未屈服,则为部分超筋破坏。
4.超筋破坏,也称之为完全超筋破坏,即两种钢筋(箍筋、纵筋)都不屈服。而破坏时候由某相邻两条45度螺旋裂缝之间的混凝土压碎引起。构件破坏时候由于两种钢筋(箍筋、纵筋)都不屈服,因而扭转转角也比较小,也属于脆性破坏。
❸ 钢筋混凝土纯扭构件有哪几种破坏形式各有什么特点
主要有三种:部分超筋破坏、超筋破坏 、少筋破坏。
部分超筋破坏为部分超筋受扭构件,纵筋和箍筋不匹配,两者配筋比率相差较大,则破坏时纵筋和箍筋只有一个屈服,也属延性破坏,但较适筋破坏的截面延性小。
超筋破坏为超筋受扭构件,纵筋和箍筋配筋率都过高,纵筋和箍筋均不屈服,而混凝土先行压坏,属脆性破坏,设计中予以避免。少筋破坏为少筋受扭构件,纵筋和箍筋配置均过少,受扭一裂就闷御坏,属脆性破坏,设计中予以避免。
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钢筋混凝土纯扭构件使用要求规定:
1、在外荷载作用到构件上之前,预先用某种方法,在构件上(主要在液昌受拉区蚂埋岩)施加压,当构件承受由外荷载产生的拉力。
2、抵消混凝土中已有的预压力,随荷载增加,才能使混凝土受拉而后出现裂缝,因而延迟了构件裂缝的出现和开展。
3、强度要高,要与高强度钢筋相适应,保证预应力钢筋充分发挥作用,并能有效地减小构件截面尺寸和减轻自重。收缩、徐变要小,以减小预应力的损失。