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。
扩展资料
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。