構(gòu)件斜截面受剪性能與設(shè)計(jì)

1、第七章受扭構(gòu)件扭曲截面承載力本章的意義和內(nèi)容：扭轉(zhuǎn)是結(jié)構(gòu)構(gòu)件受力的一種基本形式。構(gòu)件截面受有扭矩，或 者截面所受的剪力合力不通過(guò)構(gòu)件截面的彎曲中心，截面就要受扭。通過(guò)本章的學(xué)習(xí)，掌握如廠房中受吊車橫向剎車力作用的吊車梁，雨蓬梁、曲梁和螺旋樓梯等計(jì)算具有實(shí)際意義。本章的主要內(nèi)容包括受扭構(gòu)件的試驗(yàn)研究，純扭構(gòu)件的扭曲截面承載力計(jì)算，彎剪扭構(gòu)件的承載力計(jì)算，受扭構(gòu)件的配筋構(gòu)造要求。本章習(xí)題內(nèi)容主要涉及：矩形截面受扭構(gòu)件的破壞形態(tài)、變角空間桁架計(jì)算模型、 受扭承載力的計(jì)算方法、限制條件及配筋構(gòu)造。純扭、壓扭、彎剪扭構(gòu)件的配筋計(jì)算。一.概 念 題（一）填空題1無(wú)筋矩形截面混凝土構(gòu)件在扭矩作用下的破壞，首

2、先在其 中點(diǎn)最薄弱處產(chǎn)生一條斜裂縫，然后向兩邊延伸，形成 開(kāi)裂、受壓的一個(gè)空間扭曲的斜裂縫，其破壞性質(zhì)屬于 。2通過(guò)對(duì)鋼筋混凝土受扭構(gòu)件扭曲截面承載力的分析可知，抗扭縱筋一般應(yīng)沿截面周邊-布置。3剪扭相關(guān)性體現(xiàn)了由于扭矩的存在，截面的抗剪承載力 ;由于剪力的存在，截面的抗扭承載力 。4 鋼筋混凝土受扭構(gòu)件根據(jù)所配箍筋和縱筋數(shù)量的多少，構(gòu)件的破壞有四種類型，即 、。其中當(dāng)和時(shí)，鋼筋強(qiáng)度能 充分或基本充分利用，破壞具有較好的塑性性質(zhì)。5為了使抗扭縱筋和箍筋的應(yīng)力在構(gòu)件受扭破壞時(shí)均能達(dá)到屈服強(qiáng)度，縱筋與箍筋的配筋 強(qiáng)度比值應(yīng)滿足條件 ，最佳比為 。6. 模型是鋼筋混凝土純扭構(gòu)件受力機(jī)理的一種概括。由

3、于這種模型未考慮出現(xiàn)裂縫后混凝土截面部分的抗扭作用，因而與試驗(yàn)結(jié)果存在一定差異。7 .在壓彎扭構(gòu)件中，軸向壓力值在一定范圍內(nèi)，對(duì)構(gòu)件的受扭和受剪承載力影響是（二）選擇題1. 鋼筋混凝土純扭構(gòu)件，受扭縱筋和箍筋的配筋強(qiáng)度比為0.6乞'1.7，當(dāng)構(gòu)件破壞時(shí), 。a縱筋和箍筋都能達(dá)到屈服強(qiáng)度；b、僅縱筋達(dá)到屈服強(qiáng)度；c、僅箍筋達(dá)到屈服強(qiáng)度；d、縱筋和箍筋都不能達(dá)到屈服強(qiáng)度。2. 在設(shè)計(jì)鋼筋混凝土受扭構(gòu)件時(shí)，按照混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范的要求，其受扭縱筋與受扭箍筋的配筋強(qiáng)度比 應(yīng)。a、2.0;b、0.5;c、不受限制；d、在0.61.7之間。3. 混凝土規(guī)范對(duì)于剪扭構(gòu)件所采用的計(jì)算模式是a、混凝土承

4、載力及鋼筋承載力均考慮相關(guān)關(guān)系；b、混凝土承載力及鋼筋承載力都不考慮相關(guān)關(guān)系；c、混凝土承載力不考慮相關(guān)關(guān)系，鋼筋承載力考慮相關(guān)關(guān)系；d、混凝土承載力考慮相關(guān)關(guān)系，鋼筋承載力不考慮相關(guān)關(guān)系；4. 鋼筋混凝土 T形和I形截面剪扭構(gòu)件可劃分成矩形塊計(jì)算，此時(shí)。a、腹板承受截面的全部剪力和扭矩；b、翼緣承受截面的全部剪力和扭矩；c、截面的全部剪力由腹板承受，截面的全部扭矩由腹板和翼緣共同承受；d、截面的全部扭矩由腹板承受，截面的全部剪力由腹板和翼緣共同承受。 5素混凝土構(gòu)件的實(shí)際抗扭承載力是 。a、等于按彈性分析方法確定的；b、等于按塑性分析方法確定的；c、大于按塑性分析方法確定的而小于按彈性分析方

5、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。6 .截面塑性抵抗矩 Wt是。a、根據(jù)彈性理論導(dǎo)出；b、 假定截面上各點(diǎn)剪應(yīng)力等于ft導(dǎo)出；c、在彈性理論基礎(chǔ)上考慮塑性影響；d、經(jīng)驗(yàn)公式。7 計(jì)算受扭構(gòu)件的開(kāi)裂扭矩時(shí)，假定在橫截面上的混凝土剪應(yīng)力分布為。a、外邊剪應(yīng)力大，中間剪應(yīng)力?。籦、各點(diǎn)都達(dá)到ft;C、各點(diǎn)都達(dá)到fc；d、外邊剪力小，中間剪應(yīng)力大。&剪扭構(gòu)件計(jì)算當(dāng) S =1.0時(shí)。a、混凝土受剪及受扭承載力均不變；b、混凝土受剪承載力不變；c、混凝土受扭承載力為純扭時(shí)的一半；d、混凝土受剪承載力為純剪時(shí)的一半。9一般說(shuō)來(lái)，正常設(shè)計(jì)的鋼筋混凝土受扭構(gòu)件的破壞是屬于

6、。a脆性破壞；b、延性破壞；c、少筋破壞；d、超筋破壞。10.軸心壓力對(duì)構(gòu)件受剪承載力的影響是。a凡有軸心壓力都可提高構(gòu)件的受剪承載力；b、軸向壓力對(duì)構(gòu)件受剪承載力沒(méi)有多大關(guān)系；c、一般來(lái)說(shuō)，軸向壓力可提高受剪承載力，但當(dāng)軸壓比過(guò)大，反而減低受剪承載力。d、軸心壓力會(huì)降低構(gòu)件的受剪承載力（三）判斷題1 鋼筋混凝土構(gòu)件在彎矩、剪力和扭矩共同作用下的承載力計(jì)算時(shí)，其所需的箍筋， 由受彎構(gòu)件斜截面承載力所求得的箍筋與純剪構(gòu)件承載力所求得箍筋疊加，其計(jì)算公式仍采用受彎構(gòu)件的受剪承載力及純扭構(gòu)件承載力的計(jì)算公式，且兩種公式中均不考慮其剪扭的相互影響。2剪扭構(gòu)件承載力計(jì)算中，混凝土的承載力考慮剪扭相關(guān)關(guān)系

7、，而鋼筋的承載力按純 扭和純剪的承載力疊加計(jì)算。3 混凝土規(guī)范對(duì)于剪扭構(gòu)件所采用的計(jì)算模式是混凝土承載力及鋼筋承載力均考慮 相關(guān)關(guān)系。4 軸心壓力對(duì)構(gòu)件受剪承載力沒(méi)有多大關(guān)系。5 按照混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范的要求，在設(shè)計(jì)鋼筋混凝土受扭構(gòu)件時(shí)，受扭縱筋與受扭箍筋的配筋強(qiáng)度比 應(yīng)不受限制。(四) 問(wèn)答題1.什么是平衡扭矩？什么是協(xié)調(diào)扭矩？各有什么特點(diǎn)？2 素混凝土矩形截面純扭構(gòu)件的破壞有何特點(diǎn)？3 鋼筋混凝土矩形截面純扭構(gòu)件有幾種主要的破壞形態(tài)？其破壞特征是什么？4.何謂變角空間桁架模型 ？它與古典空間桁架模型有何不同 ？5 受扭構(gòu)件的開(kāi)裂扭矩如何計(jì)算？截面受扭塑性抵抗矩計(jì)算公式是依據(jù)什么假定推導(dǎo)的？

8、 這個(gè)假定與實(shí)際情況有何差異？6什么是配筋強(qiáng)度比？為什么要對(duì)配筋強(qiáng)度比的范圍加以限制？7什么是混凝土剪扭承載力的相關(guān)性？鋼筋混凝土彎剪扭構(gòu)件承載力計(jì)算的原則是什么？ 縱向鋼筋和箍筋在構(gòu)件截面上應(yīng)如何布置？&在彎剪扭構(gòu)件中，為什么要規(guī)定截面尺寸條件和受扭鋼筋的最小配筋率？規(guī)范是如 何規(guī)定的？9.軸向壓力對(duì)構(gòu)件的受扭承載力有何影響？在計(jì)算中如何反映？10T形、I形和箱形截面剪扭構(gòu)件的受剪扭承載力如何計(jì)算？計(jì)1已知鋼筋混凝土矩形截面構(gòu)件，截面尺寸b x h=200mm x 450mm，混凝土強(qiáng)度等級(jí)為C25,縱向鋼筋采用 HRB335級(jí)，箍筋采用 HPB235,環(huán)境類別為二類 a,扭矩設(shè)計(jì)值

9、 T=10KN.m,M=0,V=0,試求所需箍筋及縱筋的數(shù)量。2 .已知鋼筋混凝土壓扭構(gòu)件，截面尺寸bx h=350mm x 350mm ,計(jì)算長(zhǎng)度lo=4.5m,混凝土強(qiáng)度等級(jí)為C20,縱向鋼筋采用HRB400級(jí)，箍筋為HRB335級(jí)鋼筋，承受軸向力設(shè)計(jì)值 N=1200 kN,扭矩設(shè)計(jì)值T=25kN m,環(huán)境類別為一類。試求所需鋼筋的數(shù)量。3.承受均布荷載的矩形截面梁，截面尺寸b x h=200mm x 450mm，承受彎矩、剪力、扭矩，設(shè)計(jì)值分別為 M=120kN m, V=90kN , T=8kN m；采用 C25 混凝土( a 1.0, 3 c=1.0,fc=11.9N/mm2,ft=

10、1.27N/mm2)；縱向鋼筋為HRB335 級(jí)(fy=300N/mm2),箍筋為HPB235級(jí)(fyv=210 N/mm2)。環(huán)境類別為一類。試確定梁的配鋼數(shù)量。4某雨篷剖面如圖1-7-1所示，雨篷上承受均布恒載(包括板自重)標(biāo)準(zhǔn)值gk=2.15kN/m 2,活載標(biāo)準(zhǔn)值Pk=0.7 kN/m 2或施工(或檢修)在雨篷自由端沿板寬方向每米承受活荷載設(shè)計(jì)值P=1.0 kN/m。雨篷梁截面尺寸 240mm x 240mm ,計(jì)算跨度為1.2m?；炷翉?qiáng)度等級(jí)采用 C20 , 縱筋為HRB335級(jí)，箍筋為HPB235級(jí)，環(huán)境類別為二類。經(jīng)計(jì)算知，雨篷梁承受的最大彎矩設(shè)計(jì)值M=14.40kN/m，最大

11、剪力設(shè)計(jì)值 V=25kN，試確定該雨篷梁的配筋。圖 1-7-15. 已知一鋼筋混凝土 T 形梁，其截面尺寸 bf x hf =400mm x 100mm , bx h=250mm x 500mm,梁所承受的彎矩設(shè)計(jì)值M=70 kN m,剪力設(shè)計(jì)值 V=95KN,扭矩設(shè)計(jì)值T=10 kN -m,采用C25,縱向鋼筋為HRB335級(jí)(fy=300N/mm 2),箍筋為HPB235級(jí)(fyv=210 N/mm 2) °試計(jì)算其配 筋。6鋼筋混凝土框架縱向連系梁，b x h=200mm x 450mm,在跨度三分點(diǎn)處各承擔(dān)由橫梁傳來(lái)的扭矩T = 28.3 kN -m和豎向荷載P=44.8 kN,此外在左右兩個(gè)三分之一跨度內(nèi)分別承受均 布荷載q=29.5kN/m,該梁的彎矩、剪力圖、