結(jié)構(gòu)設(shè)計原理--受扭構(gòu)件-習(xí)題及答案

1、第五章受扭構(gòu)件扭曲截面承載力一、填空題1、 素混凝土純扭構(gòu)件的承載力Tu 0.7ftWt介于和分析結(jié)果之間。Wt是假設(shè)導(dǎo)出的。2、 鋼筋混凝土受扭構(gòu)件隨著扭矩的增大，先在截面 最薄弱的部位出現(xiàn)斜裂縫，然后形成大體連續(xù)的 o3、 由于配筋量不同，鋼筋混凝土純扭構(gòu)件將發(fā)生破壞、破壞、破壞和破壞。4、 鋼筋混凝土彎、剪、扭構(gòu)件，剪力的增加將使構(gòu)件的抗扭承載力 ;扭矩的增加將使構(gòu)件的抗剪承載力o5、 為了防止受扭構(gòu)件發(fā)生超筋破壞，規(guī)范規(guī)定的驗算條件是 o6抗扭縱向鋼筋應(yīng)沿 布置，其間距o7、 T形截面彎、剪、扭構(gòu)件的彎矩由 承受，剪力由 承受，扭矩由承受。8、 鋼筋混凝土彎、剪、扭構(gòu)件箍筋的最小配筋率

2、sv,min ，抗彎縱向鋼筋的最小配筋率 ，抗扭縱向鋼筋的最小配筋率tl o9、 混凝土受扭構(gòu)件的抗扭縱筋與箍筋的配筋強度比應(yīng)在范圍內(nèi)。10、 為了保證箍筋在整個周長上都能充分發(fā)揮抗拉作用，必須將箍筋做成_ 形狀，且箍筋的兩個端頭應(yīng)二、判斷題1、構(gòu)件中的抗扭縱筋應(yīng)盡可能地沿截面周邊布置。2、在受扭構(gòu)件中配置的縱向鋼筋和箍筋可以有效地延緩構(gòu)件的開裂，從而 大大提高開裂扭矩值。3、受扭構(gòu)件的裂縫在總體上成螺旋形，但不是連貫的。4、鋼筋混凝土構(gòu)件受扭時，核芯部分的混凝土起主要抗扭作用。5、素混凝土純扭構(gòu)件的抗扭承載力可表達為 Tu 0.7 ftWt，該公式是在塑性 分析方法基礎(chǔ)上建立起來的。6受扭構(gòu)

3、件中抗扭鋼筋有縱向鋼筋和橫向箍筋，它們在配筋方面可以互相 彌補，即一方配置少時，可由另一方多配置一些鋼筋以承擔(dān)少配筋一方所承擔(dān)的 扭矩。7、受扭構(gòu)件設(shè)計時，為了使縱筋和箍筋都能較好地發(fā)揮作用，縱向鋼筋與箍筋的配筋強度比值 應(yīng)滿足以下條件：0.61.7。8、在混凝土純扭構(gòu)件中，混凝土的抗扭承載力和箍筋與縱筋是完全獨立的 變量。9、矩形截面鋼筋混凝土純扭構(gòu)件的抗扭承載力計算公式T 0.35舌"12 fyvAstl Acor只考慮混凝土和箍筋提供的抗扭承載力。卒 S10、 在純扭構(gòu)件中，當(dāng)Tc 0.175 ftWt時，可忽略扭矩的影響，僅按普通受彎 構(gòu)件的斜截面受剪承載力公式進行箍筋計算。

4、11、在彎、剪、扭構(gòu)件中，當(dāng) V 0.35 ftbh。時，可忽略剪力的影響，按純扭 構(gòu)件的受扭承載力公式計算箍筋用量。12、 剪扭構(gòu)件中按抗扭計算分別確定所需的箍筋數(shù)量后代數(shù)相加，便得到剪 扭構(gòu)件的箍筋需要量。13、受扭構(gòu)件上的裂縫，在總體成螺旋形，但不是連續(xù)貫通的，而是斷斷 續(xù)續(xù)的。14、 受扭構(gòu)件強度計算中的就是變角空間桁架模型中混凝土斜壓桿與構(gòu) 件縱軸線交角a的余切，即ctga。15、 在鋼筋混凝土彎扭構(gòu)件中，不作抗扭強度計算的判別式是Tc 0.7 ftWt。16、 在彎矩、剪力和扭矩共同作用下的矩形、T形和I形截面鋼筋混凝土彎 剪扭構(gòu)件中，當(dāng)T 0.35ftWt時，可忽略扭矩，僅按受彎

5、構(gòu)件的正截面受彎承載 力和斜截面受剪承載力計算。17、在彎剪扭構(gòu)件中，當(dāng)V 0.35 ftbh。時，可僅按受彎構(gòu)件的正截面受彎承 載力和純扭構(gòu)件的受扭承載力分別計算。18、彎剪扭構(gòu)件中，當(dāng)剪力和扭矩均不能忽略時，縱向鋼筋應(yīng)按受彎構(gòu)件的 正截面受彎承載力和剪扭構(gòu)件的受扭承載力分別按所需的鋼筋截面面積進行配置，箍筋應(yīng)按剪扭構(gòu)件的受剪承載力和受扭承載力分別按所需的箍筋截面面積進 行配置。19、鋼筋混凝土彎剪扭構(gòu)件中，彎矩的存在對構(gòu)件的抗剪承載力沒有影響。20、鋼筋混凝土彎剪扭構(gòu)件中，剪力的存在對抗扭承載力沒有影響。21、鋼筋混凝土彎剪扭構(gòu)件中，扭矩的存在對構(gòu)件的抗剪承載力沒有影響。22、鋼筋混凝土彎

6、扭構(gòu)件中，彎矩的存在對構(gòu)件的抗扭承載力沒有影響。三、選擇題1、對于彎剪扭構(gòu)件，（）A、當(dāng) >0.25 fc時，應(yīng)加大截面；B、當(dāng)bh0 wV O.7ftbho，可不進行受剪承載力計算，按最小配箍率確定受剪箍筋；C、當(dāng)T 0.7ftWt時，可不進行受扭承載力計算，按最小配箍率確定受扭箍筋；D、當(dāng) 0.7 ft時，可忽略剪力和扭矩影響，僅按受彎承載力配筋。bh0 w2、 設(shè)計鋼筋混凝土受扭構(gòu)件時，其受扭縱筋與受扭箍筋強度比應(yīng)（）A、 <0.5; B、>2.0; C、不受限制；D、在0.61.7之間。3、受扭構(gòu)件的配筋方式可為（）0 A、僅配置抗扭箍筋；B、配置抗扭箍筋 和抗扭縱筋

7、；C、僅配置抗扭縱筋；D、僅配置與裂縫方向垂直的45。方向的螺旋 狀鋼筋。4、 受扭縱筋與箍筋的配筋強度比 在0.61.7之間時，（）o A、均布縱 筋、部分箍筋屈服；B、均布縱筋、箍筋均屈服；C、僅箍筋屈服；D、不對稱縱 筋、箍筋均屈服。5、剪扭構(gòu)件計算t 1.0時，（）。A、混凝土承載力不變；B、混凝土受 剪承載力不變；C、混凝土受剪承載力為純扭時的一半； D、混凝土受剪承載力 為純剪時的一半。&下列關(guān)于鋼筋混凝土彎剪扭構(gòu)件的敘述中，不正確的是（）o A、扭矩的存在對構(gòu)件的抗扭承載力沒有影響；B、剪力的存在對構(gòu)件的抗扭承載力沒有 影響；C、彎矩的存在對構(gòu)件的抗扭承載力沒有影響；D、

8、扭矩的存在對構(gòu)件的抗剪承載力有影響。7、剪扭構(gòu)件的承載力計算公式中（）o A、混凝土部分相關(guān)，鋼筋不相關(guān)； B、混凝土和鋼筋均相關(guān)；C、混凝土和鋼筋均不相關(guān)；D、混凝土不相關(guān)，鋼筋 相關(guān)。8、 T形和I字形截面剪扭構(gòu)件可分為矩形塊計算，此時（）o A、由各矩 形塊分擔(dān)剪力；B、剪力全由腹板承擔(dān)；C、剪力、扭矩全由腹板承擔(dān)；D、扭矩 全由腹板承擔(dān)。9、 在彎矩、剪力和扭矩共同作用下的矩形、T形和I字形截面鋼筋混凝土構(gòu)件截面當(dāng)符合（）條件時，可不考慮扭矩對構(gòu)件承載力的影響。A、V Tbh0 wt0.7 ft ; B、V 0.35 ftbh0 ; C、T 0.175 ftwt; D、T 0.175w

9、tft。10、 截面塑性抵抗矩wt是（ ）。A、根據(jù)彈性理論導(dǎo)出的；B、假定截面 上各點剪應(yīng)力等于ft導(dǎo)出的；C、在彈性理論基礎(chǔ)上考慮了塑性影響； D、經(jīng)驗 公式。11、矩形截面抗扭縱筋布置首先是考慮角隅處，然后考慮 （）。A、截面長邊中點；B、截面短邊中點；C、截面中心點；D、無法確定。12、素混凝土構(gòu)件的實際抗扭承載力應(yīng)（）0 A、按彈性分析方法確定；B、按塑性分析方法確定；C、大于按塑性分析方法確定的而小于按彈性分析方法確 定的；D、大于按彈性分析方法確定的而小于按塑性分析方法確定的。13、 彎剪扭構(gòu)件承載力計算中，（）的敘述不正確。A、不考慮彎矩、剪 力、扭矩的相關(guān)性，構(gòu)件在彎矩的作用

10、下按受彎構(gòu)件有關(guān)方法計算；B、剪力由腹板、受拉翼緣和受壓翼緣共同承受；C、扭矩由腹板、受拉翼緣和受壓翼緣共同承受；D、構(gòu)件配筋過多發(fā)生完全超筋性質(zhì)的脆性破壞，構(gòu)件的截面尺寸和混 凝土強度等級應(yīng)符合 0.25 cfc的要求。bh00.8wt14、受扭構(gòu)件中的抗扭縱筋（）的說法不正確。A、應(yīng)盡可能均勻地沿截面周邊對稱布置；B、在截面的四角可以設(shè)抗扭縱筋也可以不設(shè)抗扭縱筋；C、在截面的四角必須設(shè)抗扭縱筋；D、抗扭縱筋間距不應(yīng)大于300mm，也不應(yīng)大于截 面短邊尺寸。15、對受扭構(gòu)件中的箍筋，正確的敘述是 （）。A、箍筋可以是開口的，也可以是封閉的；B、箍筋必須封閉且焊接連接，不得搭接；C、箍筋必須封

11、閉，但箍筋的端部應(yīng)做成135°的彎鉤，彎鉤末端的直線長度不應(yīng)小于 5d和50mm； D、箍筋必須采用螺旋箍筋。四、簡答題1、什么是抗扭計算的變角空間桁架理論？2、素混凝土純扭構(gòu)件截面承載力如何計算？3、彎扭構(gòu)件什么情況下按構(gòu)造配置受扭鋼筋？4、采用什么鋼筋抵抗扭矩？5、為使抗扭縱筋與箍筋相互匹配，有效地發(fā)揮抗扭作用，對兩者配筋強度比應(yīng)滿足什么條件？6抗扭縱筋配筋率與抗彎縱筋配筋率計算有何區(qū)別？7、受扭構(gòu)件對截面有哪些限制條件？8、受扭構(gòu)件中抗扭縱筋有哪些要求？五、計算題1、已知剪扭構(gòu)件截面尺寸 b=300mm, h=500mm,混凝土采用C25級，縱 筋采用HRB335級筋，箍筋采用

12、HPB235級鋼筋，扭矩設(shè)計值T=20kN.m。求所 需配置的箍筋和縱筋。DC-2H-12“212 *02*12 *<®-lW13C<0圈例6-1_2、已知框架梁如圖所示，截面尺寸 b=400mm，h=500mm，凈跨6m，跨中有一短挑梁，挑梁上作用有距梁軸線 500mm的集中荷載設(shè)計值P=200kN，梁上均布荷載（包括自重）設(shè)計值q=10kN/m。采用C30級混凝土，縱筋采用HRB400級,箍筋采用HRB335級。試計算梁的配筋。-180lK50+165-ISOK伽7 WO唱（kN3 _10CIA130-130第五章受扭構(gòu)件扭曲截面承載力答案一、填空題1、答：彈性理論；

13、塑性理論；混凝土為理想的塑性材料。2、答：長邊中點；空間扭曲破壞面。3、答：少筋破壞；適筋破壞；部分超筋破壞；安全超筋破壞。4、答：減小；減小 5、答：-0.25 cfc o 6、答：截面bh00.8wt周邊均勻?qū)ΨQ；不應(yīng)大于300mm。7、答：翼緣和腹板；腹板；翼緣和腹板。0.02a 電0.08(2 t 1)電8、答：fyv ； 0.0015；fyv o9、答：0.61.7 10、答：封閉；相互搭接且搭接長度不小于 30d(d為箍筋直徑)o二、判斷題1、( V) 2、(耳 3、(V) 4、( X 5、(V) 6、(巧 7、(2)8、(耳 9、(巧10、(V)11、(V)12、(耳13、(V)

14、14、(V)15、(耳16、(巧17、(V)18、(耳 19、(V) 20、(巧 21、(齊 22、(V)三、選擇題1、答：A 2、答：D 3、答：B 4、答：B 5、答：D 6、答：B 7、 答：A 8、答：B 9、答：C 10、答：B 11、答：A 12、答：D 13、答： B 14、答：B 15、答：C四、簡答題1、答：鋼筋混凝土構(gòu)件受扭時，核芯部分的混凝土所起的抗扭作用很小， 因此可將開裂后的破壞圖形比擬為一個空間桁架，縱筋可看成這個空間桁架的弦 桿，箍筋可看成這個空間桁架的豎桿，斜裂縫之間的混凝土條帶可看成這個空間 桁架的斜壓腹桿，斜裂縫與水平線的傾角是隨著縱向鋼筋和箍筋的配筋強度比

15、值而變化，按這種方法的計算稱為空間桁架理論。2、答：為了估計素混凝土純扭構(gòu)件的抗扭承載力，通常借助于彈性分析方法和塑性分析法。實驗表明，用彈性分析方法計算的構(gòu)件抗扭承載力比實測的抗 扭承載力低，而用塑性分析法計算的抗扭承載力比實測結(jié)果略大，可見素混凝土構(gòu)件的實際抗扭承載力介于彈性分析和塑性分析結(jié)果之間，規(guī)范采用了對塑性分析的結(jié)果乘以一個小于 1的系數(shù)(這里系數(shù)用0.7)，這樣素混凝土純扭構(gòu)件 的抗扭承載力可表達為Tu 0.7 ftWt o3、 答：為了保證彎扭構(gòu)件在低配筋時混凝土不致發(fā)生脆斷，規(guī)范規(guī)定,當(dāng)符合下列條件時，受扭、鋼筋按構(gòu)造配置:Vbh°Twt0.7 ft4、答：在混凝土

16、構(gòu)件中配置適當(dāng)?shù)目古や摻?，?dāng)混凝土開裂后，可由鋼筋繼續(xù)承擔(dān)壓力，這對提高構(gòu)件的抗扭承載力有很大作用， 根據(jù)彈性分析結(jié)果，扭 矩在構(gòu)件中引起的主拉應(yīng)力方向與構(gòu)件軸線成 45°因此，最合適的配筋方式是 在構(gòu)件靠近表面處設(shè)置呈45°走向的螺旋鋼筋，但這種配筋方式便于施工，且當(dāng) 扭矩改變方向后則完全失去效用。 在實際工程中，一般是采用由靠近構(gòu)件表面設(shè) 置的橫向箍筋和沿構(gòu)件周邊均勻?qū)ΨQ布置的縱向鋼筋共同組成的抗扭鋼筋骨架， 它恰好與構(gòu)件中抗彎鋼筋和抗剪鋼筋的配置相協(xié)調(diào)。5、答：為了使抗扭縱筋與箍筋相互匹配，有效地發(fā)揮抗扭作用，應(yīng)使兩者的強度比0.6 ：7，最佳配合比為1.2左右。&a

17、mp;答：抗扭縱筋配筋率等于抗扭縱筋 Astl與截面面積（b h）的比值。而抗彎縱筋配筋率等于抗彎縱筋A(yù)s與截面有效面積（b ho）的比值。7、答：為了避免受扭構(gòu)件配筋過多發(fā)生完全超筋性質(zhì)的脆性破壞，受扭構(gòu)件截面尺寸應(yīng)符合下列要求:V Tbh00.8wt0.25 cfc當(dāng)不滿足上式要求時，應(yīng)增大截面尺寸。8、答：構(gòu)件中的抗扭縱筋應(yīng)盡可能均勻地沿截面周邊對稱布置，間距不應(yīng) 大于300mm,也不應(yīng)小于截面短邊尺寸。在截面的四角必須設(shè)有抗扭縱筋。如 果抗扭計算在計算中充分利用其強度時，則其接頭和錨固均應(yīng)按受拉鋼筋的有關(guān) 要求處理。五、計算題1、解取鋼筋保護層厚度c=25mm ， bcor=250mm

18、， hcor=450mm，Acor=bcorhcor=112500mm2， ucor=2（bcor+hcor） = 1400mm，材料強度：fc=11.弟燦力，侶1.27皿血fy=300N/mrn fyv=210" 1驗算截面尺寸Wt -5(3x500-300) -18x10cmni3bhT 20X106=0 2x11 9 = 2 30=T" N L 1 1 1Wi 18X105> 0.7/j = QJxl.27 = 0.889截面可用，按計算配筋。2計算箍筋取 Z =1.0，則:選用©8箍筋'-'s=0.423霽7.3劃畔 _ 2xiOe

19、-0.35>cl.27x18x10sL2©異陽1.2X210XH2500一 =118.9mm0 42弓取 s=110mm驗算配箍筋率1驗算截面尺寸Wt -.(3x500-300) -18x10dmm3bhT 20xl06=0.2x11.9 = 2.38-= N 1 1 1 1憶 13X105> 0.7/j = QJxl.27 = 0.S89截面可用，按計算配筋。2x50 3300x1107-3% > A =0-24=0.24 k!2Z =15%210可以3計算縱筋A(yù) ,442=0.85 0. S31 27300故按最小配筋率要求,取''-mm 212

20、=678 晌彳。截面配筋見圖2、解1內(nèi)力計算 支座按固定端考慮支座截面彎距:10x5="IF-ISOkN.tn跨中截面彎距:824824扭矩:7-空竺竺"呻加2 2支座截面剪力：療 P 昴 200- + 130kN22 22跨中截面剪力：D22驗算截面尺寸材料強度：fc=14.3N/mm2N/mm 2, ft=i.4羽如皿 * , fy=36 ' , fyv=300N伽n 2 ,也=0.518, a,max=0.384取鋼筋保護層厚度 c=25mm, bcor=350mm, hcor=450mmAcor= bcorhcor=l57500mm2 ： |,ucor=2(

21、bcor+hcor) = 1600mm取 a=35mm，h0=460mm呼弓陽心. (3x500-400)-6 65DX1O*5工+丄田4 一廠紉°%0.娜 400x4650.8x29 3310<0.25-0.25x143=3 575>0 7J； = 0.7x143 = 1.001截面可用，按計算配筋3受彎承載力計算支座截面:180X106"或疝"143x400x6? "< Cjjmk " °'3S41 + 小-2礙 l + Vl-20.142 “2三0.921180 xlO6 0.321x360 65 &q

22、uot;11$SriUn2箱血-max(0.45A,o.2%> - 0.002%九站P血帥=0X02x400x500 = 400mm a跨中截面:AT-0.1334<M165 x10s360x0.928465=W62mn1盼1少177x400x46?4於甲他診心=0.002乂40。址劉0 = 40Qmm， 4確定剪扭構(gòu)件計算方法集中荷載在支座截面產(chǎn)生的剪力為 1OOkN，占支座截面總剪力100/130=76.9%75%，需考慮剪跨比。30則465 6.52 >3，取入=3n pTcA 075V -130kN > 土二#給-l±iix 1.43x400X465 -58.18kN小占切3 + 1T = 50kK,m >0.35J；Jf； -0.35x1,43x29.33x10s = 14.62