矩形截面剪扭构件的承载力计算中剪、扭的相关性: 试验表明,对于剪力和扭矩的共同作用下的构件,由于剪力的存在会降低构件的抗扭承载力;同样,由于扭矩的存在,也会引起构件抗剪承载力的降低。无腹筋构件剪扭承载力的相关关系基本上符合1/4圆曲线,如图7-10所示。Vc、和Tc分别为无腹筋构件同时受剪力和扭矩作用时的抗剪和抗扭承载力,Vc0、Tc0分别为无腹筋构件在单纯受剪力或扭矩作用时的抗剪或抗扭承载力。
矩形截面剪扭构件的承载力计算中剪、扭的相关性:
试验表明,对于剪力和扭矩的共同作用下的构件,由于剪力的存在会降低构件的抗扭承载力;同样,由于扭矩的存在,也会引起构件抗剪承载力的降低。无腹筋构件剪扭承载力的相关关系基本上符合1/4圆曲线,如图7-10所示。Vc、和Tc分别为无腹筋构件同时受剪力和扭矩作用时的抗剪和抗扭承载力,Vc0、Tc0分别为无腹筋构件在单纯受剪力或扭矩作用时的抗剪或抗扭承载力。
为了简化计算,规范中规定有腹筋构件混凝土部分所承担的扭矩和剪力用图7-10中所示的三段折线近似代替1/4圆弧曲线规律。
由图7-10所示的三条折线表明:
图7-10 剪、扭承载力相关图
(1)当Tc/Tc0≤0.5时,取Vc/Vc0=1.0,表明此时忽略了受扭作用的影响,仅按受弯构件的斜截面受剪承载力公式计算,由混凝土斜截面受剪承载力计算公式(4-3)可得:
Vc=Vc0=0.07fcbh0。
(2)当Vc/Vc0≤0.5时,取Tc/Tc0=1.0,表明此时不考虑受剪作用的影响,仅按纯扭构件的受扭承载力公式计算。由式(7-4)可得:
Tc=Tc0=0.35ftWt=0.035fcWt (ft≈0.1fc)。
(3)当0.5
c/T c0或0.5 c/V c0时,T c/T c0+V c/V c0=1.5,表明此时考虑了剪扭作用的相关性,以线性关系代替1/4圆的规律,若取此折线上任意一点至纵坐标的距离为V c/V c0=1.5– β t或T c/T c0= β t时,用构件实际承受的剪力设计值和扭矩设计值的比值V/T代替V c/T c,并近似取f t≈0.1f c,经整理得 对矩形截面集中荷载作用下的剪、扭构件,应考虑剪跨比的影响,此时βt可按下式计算
式中 λ——计算剪跨,1.4≤λ≤3;
βt——剪、扭构件混凝土受扭承载力降低系数。βt计算值应符合0.55≤β≤1.0要求,当βt<0.5时,取βt=0.5;当βt>1.0时,取βt=1.0。
所以,一般剪、扭构件混凝土所承担的扭矩和剪力分别用下式表示
对承受集中荷载或以集中荷载为主的剪扭构件,则Vc为
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