第五章 鋼筋混凝土受扭構件

第五章受扭構件承載力計算一、 填空題：1、鋼筋混凝土彎、剪、扭構件，剪力的增加將使構件的抗扭承載力 ；扭矩的增加將使TOC\o"1-5"\h\z構件的抗剪承載力 。2、由于配筋量不同，鋼筋混凝土純扭構件將發(fā)生 四種破壞。3、抗扭縱筋應沿 置，其間距 。4、鋼筋混凝土彎、剪、扭構件箍筋的最小配筋率 ，抗彎縱向鋼筋的最小配筋率 ，抗扭縱向鋼筋的最小配筋率 。5、混凝土受扭構件的抗扭縱筋與箍筋的配筋強度比g應在 范圍內。6、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 。二、 判斷題：1、受扭構件中抗扭鋼筋有縱向鋼筋和橫向鋼筋，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少配筋一方所承擔的扭矩。（ ）2、受扭構件設計時，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g控制在0.6<g<1.7。（ ）3、在混凝土純扭構件中，混凝土的抗扭承載力和箍筋與縱筋是完全獨立的變量。（ ）4、矩形截面純扭構件的抗扭承載力計算公式T<0.35fW+1.2.MAAw1L只考慮混凝tt cor^土和箍筋提供的抗扭承載力（ ）5、 對于承受彎、剪、扭的構件，為計算方便，規(guī)范規(guī)定：T<0.175fWt時，不考慮扭矩的影響，可僅按受彎構件的正截面和斜截面承載力分別進行計算。（ ）0.8756、 對于承受彎、剪、扭的構件，為計算方便，規(guī)范規(guī)定：V<0.35fbh0或V<廠3f*0時，不考慮剪力的影響，可僅按受彎和受扭構件承載力分別進行計算。（ ）7、 彎、剪、扭構件中，按抗剪和抗扭計算分別確定所需的箍筋數量后代數相加，便得到剪扭構件的箍筋需要量。（ ）8、 對于彎、剪、扭構件，當—+一二<0.25pf加大截面尺寸或提高混凝土強度等級。\o"CurrentDocument"bh0.8W cc（ ）9、對于彎、剪、扭構件，當滿足工+—<0.7f時，箍筋和抗扭縱筋按其最小配筋率設置。bhWt這時只需對抗彎縱筋進行計算。（ ）10、鋼筋混凝土彎、剪、扭構件中，彎矩的存在對構件抗剪承載力沒有影響（ ）11、 鋼筋混凝土彎、剪、扭構件中，剪力的存在對構件抗扭承載力沒有影響（12、 鋼筋混凝土彎、剪、扭構件中，彎矩的存在對構件抗扭承載力沒有影響（三、選擇題：1、鋼筋混凝土純扭構件，抗扭縱筋和箍筋的配筋強度比0.6V<1.7，當構件破壞時,（ 九A縱筋和箍筋都能達到屈服強度B僅縱筋達到屈服強度C僅箍筋達到屈服強度D縱筋和箍筋能同時達到屈服強度2、 混凝土構件受扭承載力所需受扭縱筋面積A成，以下列（）項理解是正確的。AA成為對稱布置的包括四角和周邊全部受扭縱筋面積 BA成為對稱布置的四角受扭縱筋面積CA成為受扭縱筋加抗負彎矩的上邊縱筋面積DA成為受扭縱筋加抗正彎矩的下邊縱筋面積3、 混凝土構件受扭承載力所需受扭縱筋面積A“1，以下列（）項理解是正確的。AA“1為沿截面周邊布置的受扭箍筋單肢截面面積 BA“1為沿截面周邊布置的全部受扭箍筋面積CA“1為沿截面周邊布置的受扭和受剪箍筋面積DA“1為沿截面周邊布置的受扭和受剪箍筋單肢截面面積4、 設計鋼筋混凝土受扭構件時，其受扭縱筋與受扭箍筋強度比q應（九AY0.5B>2.0C不受限制D在0.6~1.7之間5、 受扭構件的配筋方式可為（九A僅配抗扭箍筋B配置抗扭縱筋和抗扭箍筋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6、 下列關于鋼筋混凝土彎剪扭構件的敘述中，不正確的是（九A扭矩的存在對構件的抗彎承載力有影響B(tài)剪力的存在對構件的抗扭承載力沒有影響C彎矩的存在對構件的抗扭承載力有影響D扭矩的存在對構件的抗剪承載力有影響7、 矩形截面抗扭縱筋布置首先是考慮角隅處，然后考慮（九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8、受扭構件中的抗扭縱筋（ ）的說法不正確。A應盡可能均勻地沿周邊對稱布置B在截面的四角可以設抗扭縱筋也可以不設抗扭縱筋C在截面四角必設抗扭縱筋D抗扭縱筋間距不應大于200mm，也不應大于短邊尺寸9、對受扭構件中的箍筋，正確的敘述是（ 九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箍筋必須封閉，但箍筋的端部應做成135。的彎鉤，彎鉤末端的直線長度不應小于5d和50mmD箍筋必須采用螺旋箍筋10、剪扭構件的承載力計算公式中（ 九A混凝土部分相關，鋼筋不相關B混凝土和鋼筋均相關C混凝土和鋼筋均不相關D混凝土不相關，鋼筋相關四、簡答題：

1、受扭構件如何分類?2、 什么是抗扭計算的變角空間桁架理論？3、 簡述受扭構件的配筋形式。4、 鋼筋混凝土純扭構件有哪些破壞形態(tài)？以哪種破壞作為抗扭計算的依據？5、 純扭構件計算中如何避免少筋破壞和超筋破壞？6、 受扭構件計算公式中，匚的物理意義是什么？起什么作用？有何限制？7、 對鋼筋混凝土T形、倒L形、工字形截面受扭構件，截面怎樣分塊？8、 什么叫彎、剪、扭相關性？規(guī)范如何考慮其相關性的？9、 鋼筋混凝土剪扭構件混凝土受扭承載力降低系數Pt怎樣計算？取值范圍？10、 受彎、受剪和受扭鋼筋各應配置在截面的什么位置？哪些鋼筋可以合并設置？11、 鋼筋混凝土彎剪扭構件對截面有哪些限制條件？12、 彎、剪、扭構件，什么條件下可不進行抗扭鋼筋的計算，而只按構造要求配筋？13、 受扭構件中對箍筋有哪些要求？14、 受扭構件中，縱向抗扭鋼筋應如何布置？15、 對于彎矩、剪力、扭矩共同作用下的T形、倒L形、工字形截面構件，如何考慮各部分截面的抗力？參考答案一、填空題：1、降低降低2、少筋破壞適筋破壞部分超筋破壞完全超筋破壞3、周邊均勻布置<200mm4、P=4、P=0.2840.2%和0.24f眇’mi” f fyv yvPst/min0.6.Tf\vbf5、 0.6?1.76、 封閉錨入混凝土核心至少10d二、判斷題：1、x2、J3、x4、X5、J6、J7、X8、J9、J10、J11、X12、X三、選擇題：1、A2、A3、A4、D5、B6、B7、A8、B9、C10、A四、簡答題：1、鋼筋混凝土結構在扭矩作用下，根據扭矩形成的原因，可以分為兩種類型:（1）平衡扭轉：若結構的扭矩是由荷載產生的，其扭矩可根據平衡條件求得，與構件抗扭剛度無關，這種扭轉稱為平衡扭轉。（2）協(xié)調扭轉或稱附加扭轉：超靜定結構中由于變形的協(xié)調使截面產生的扭轉，稱為協(xié)調扭轉或附加扭轉。2、 鋼筋混凝土構件受扭時，核芯部分的混凝土所起的抗扭作用很小，因此可將其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。原設計《規(guī)范》假定斜裂縫與水平線的傾角a成45°，而新《規(guī)范》根據近年來的試驗結果和理論分析認為，a角隨著縱向鋼筋和箍筋的配筋強度比值匚而變化，稱為變角空間桁架理論法。3、 （1）配置橫向鋼筋（抗扭箍筋）一一靠近構件表面設置橫向的抗扭箍筋；（2）配置抗扭縱向鋼筋一一沿周邊均勻對稱布置縱向抗扭鋼筋。4、（1）少筋破壞：當抗扭箍筋和縱筋或者其中之一配置過少時。破壞具有突然性，屬脆性破壞。（2） 適筋破壞：當構件中的箍筋和縱筋配置適當時，破壞具有延性性質，有較明顯的預兆。（3） 超筋破壞：①部分超筋：當構件中的箍筋或縱筋有一種配的太多時，有一定預兆；②當受扭箍筋和縱筋都太多時，破壞突然發(fā)生，屬脆性破壞。鋼筋混凝土受扭構件應以適筋破壞為依據，設計時，應設計成具有此種破壞特征的受扭構件。5、（1）為防止超筋破壞：通過控制截面尺寸不能太小，《規(guī)范》做如下規(guī)定：T<0.25七七x0.8W,（0.8是考慮了可靠度要求對叫的折減）（2）防止少筋破壞：《規(guī)范》對受扭構件的箍筋和縱筋的數量分別規(guī)定了最小配筋率，以防止此種破壞的發(fā)生。2Af①受扭箍筋的最小配筋率：P—st1右P —0.28 1svbs sv,minfyA :Tf T②受扭縱筋最小配筋率：P=瀏4p =0.61lbh tl，min \Vbfy③二2時，取4=2；對純扭構件，剪力設計值V=1。Vb VbfAfAfAs6、（1）匚受扭縱向與橫向鋼筋配筋強度比：C=ys/頊st1=—i一口cor S fyvAst1四cor（2）試驗表明，為了使抗扭鋼筋（抗扭箍筋和抗扭縱筋）都能發(fā)揮其作用，達到屈服，應將其用

量控制在合理的范圍內。實際工程中采用控制縱向鋼筋和箍筋的配筋強度比C，可以達到上述目的。（3）試驗表明：當匚在0.5￥<2.0變化時，縱筋與箍筋在構件破壞時基本上都能達到屈服強度，但為慎重起見，建議取0.6<^<1.7。在工程設計中，為了設計方便，通常取1.0?1.2（1.2比較理想）。7、對于T形、倒L形、工字形截面的受扭構件，可近似地將其截面視為由若干個矩形截面組成。分塊的方法與腹板的寬度有關，當腹板的寬度大于上下翼緣的高度時，按圖5-1（a）所示方式劃分計算比較方便；當腹板的寬度小于上下翼緣的高度時，按圖5-1（b）所示方式劃分計算比較方便。圖5-1T圖5-1T形及工字形截面劃分矩形截面的方法8、受扭構件同時受到彎矩的作用或同時受到剪力的作用時，由于扭矩的作用會使構件的抗彎抗剪能力降低；同樣，由于彎矩的作用也會使構件的抗扭能力降低，故稱之為彎、剪、扭相關性。完全考慮彎、剪、扭構件的相關性是十分復雜的，在工程設計中也不便推行，目前在：（1） 彎扭共同作用時，其承載力相關性影響因素較多，精確計算十分復雜，仍采用將受彎所需的縱筋和受扭所需的縱筋分別計算然后疊加的方法；（2） 在剪扭共同作用時，考慮了混凝土的部分的承載力相關性，而箍筋仍按受扭和受剪承載力計算然后進行疊加后配筋。混凝土部分承載力相關性計算中，采用折減系數Pt來考慮剪扭共同作用的影響。9、（1）一般情況下:1.59、（1）一般情況下:1+0.5性

Tbh0（2）以集中荷載為主的構件:1.5（2）以集中荷載為主的構件:1+0.2(X+1.0)Tbh0（3）0.5<Pt<1.010、（1）抗彎縱筋應布置在受拉區(qū)；（2）而抗扭縱筋應沿梁截面周邊均勻布置;

因角部必設鋼筋，因此角部的抗彎與抗扭縱筋是疊加的，其它的不變（注意疊加的方法，應考慮節(jié)約鋼材）。（3）箍筋（抗剪和抗扭）：按修正后的抗剪、抗扭承載力計算的公式分別計算出抗剪和抗扭箍筋（求出其單肢箍筋的截面積與間距的比值），然后進行疊加。但必須注意：先疊加后選筋11、為避免超筋破壞：構件應滿足下列條件，若不滿足，則加大截面尺寸或提高混凝土強度等級。VTVT+bh 0.8W0 t<0.25pcfc12、 當滿足—+—<0.7f時，箍筋和抗扭縱筋按其最小配筋率設置。這時，只需對抗彎縱bhWt筋進行計算。13、 （1）在受扭構件中，箍筋在整個周長上均受拉力。因此，抗扭箍筋必須做成封閉式的，且沿周邊均勻布置。為保證搭接處受力不產生滑支，當采用綁扎骨架時，應將箍筋末端彎折成135°角，并錨入混凝土核