第六章：钢筋混凝土受扭构件承载力计算

第六章 钢筋混凝土受弯构件斜截面承载力计算一、填空题：1、梁的斜截面承载力随着剪跨比的增大而 。

降低2、梁的斜截面破坏形态主要 、 、 ，其中，以 破坏的受力特征为依据建立斜截面承载力的计算公式。

斜拉破坏 斜压破坏 剪压破坏 剪压破坏3、随着混凝土强度的提高，其斜截面承载力 。

提高4、影响梁斜截面抗剪强度的主要因素是混凝土强度、配箍率、 剪跨比 和纵筋配筋率以及截面形式。

5、当梁的配箍率过小或箍筋间距过大并且剪跨比较大时，发生的破坏形式为 ；当梁的配箍率过大或剪跨比较小时，发生的破坏形式为 。

斜拉破坏 斜压破坏6、设置弯起筋的目的是 、 。

承担剪力 承担支座负弯矩7、为了防止发生斜压破坏，梁上作用的剪力应满足 ；为了防止发生斜拉破坏，梁内配置的箍筋应满足 。

025.0bh f V c c β≤ min ρρ≥，max s s ≤， min d d ≥二、判断题：1. 钢筋混凝土梁纵筋弯起后要求弯起点到充分利用点之间距离大于0.5h 0，其主要原因是为了保证纵筋弯起后弯起点处斜截面的受剪承载力要求。

（ × ）2．剪跨比0/h a 愈大，无腹筋梁的抗剪强度低，但当3/0>h a 后，梁的极限抗剪强度变化不大。

（√ ）3．对有腹筋梁，虽剪跨比大于1，只要超配筋，同样会斜压破坏（ √ ）4、剪压破坏时，与斜裂缝相交的腹筋先屈服，随后剪压区的混凝土压碎，材料得到充分利用，属于塑性破坏。

（ ）×5、梁内设置多排弯起筋抗剪时，应使前排弯起筋在受压区的弯起点距后排弯起筋受压区的弯起点之距满足：max s s ≤（ ）×6、箍筋不仅可以提高斜截面抗剪承载力，还可以约束混凝土，提高混凝土的抗压强度和延性，对抗震设计尤其重要。

（ ）√7、为了节约钢筋，跨中和支座负纵筋均可在不需要位置处截断。

（ ）×8、斜拉、斜压、剪压破坏均属于脆性破坏，但剪压破坏时，材料能得到充分利用，所以斜截面承载力计算公式是依据剪压破坏的受力特征建立起来的。

第6章 混凝土梁承载力计算原理6—1 熟记受弯构件常用截面形式和尺寸、保护层厚度、受力钢筋直径、间距和配筋率等构造要求。

6—2 适筋梁正截面受力全过程可划分为几个阶段？各阶段主要特点是什么？与计算有何联系？6—3 钢筋混凝土梁正截面受力全过程与匀质弹性材料梁有何区别？6—4 钢筋混凝土梁正截面有几种破坏形式？各有何特点？6—5 适筋梁当受拉钢筋屈服后能否再增加荷载？为什么？少筋梁能否这样，为什么？ 6—6 截面尺寸如图所示。

根据配筋量不同的4中情况，回答下列问题：（1） 各截面破坏原因和破坏性质；（2） 破坏时钢筋和混凝土强度是否充分利用；（3） 破坏时钢筋应力大小；（4） 受压区高度大小；（5） 开裂弯矩大致相等吗？为什么？（6） 若混凝土强度等级为C20，HPB235级钢筋，各截面的破坏弯矩怎样？题6—6图6—7 受弯构件正截面承载力计算有哪些基本假定？6—8 影响钢筋混凝土受弯承载力的最主要因素是什么？当截面尺寸一定，若改变混凝土或钢筋强度等级时对受弯承载力影响的有效程度怎样？6—9 钢筋混凝土受弯构件正截面受弯承载力计算中的s α、s γ的物理意义是什么？又怎样确定最小及最大配筋率？6—10 在什么情况下采用双筋梁？为什么双筋梁一定要采用封闭式箍筋？受压钢筋的设计强度是如何确定的？6—11 两类T 形截面梁如何判别？为什么说第一类T 形梁可按h b f ⨯'的矩形截面计算？ 6—12 为什么受弯构件在支座附近会出现斜裂缝？其出现和开展过程是怎样的？6—13 受弯构件沿斜截面破坏时的形态有几种？各在什么情况下发生？应分别如何防止？ 6—14何谓剪跨比？为什么其大小会引起沿斜截面破坏形态的改变？6—15 连续梁与简支梁相比，受剪承载力有无差别？当为集中荷载时，为什么采用计算剪跨比？6—16 计算斜截面受剪承载力时，其位置应取在哪些部位？6—17 何谓梁的材料抵抗弯矩图？其意义和作用怎样？它与弯矩图的关系怎样？ 6—18 对纵向钢筋的截断和锚固，应满足哪些构造要求？6—19 简述矩形截面素混凝土构件及钢筋混凝土构件在扭矩作用下的裂缝形成和破坏机理。

第六章 钢筋混凝土受扭构件承载力计算_习题讲解1、钢筋混凝土矩形截面构件，截面尺寸mm h b 450250⨯=⨯扭矩设莡值m kN T ⋅=10，旷凝土强嚦等皧为C30（2/3.14mm N f c =，），纵向钢筋和箍筋均采用HPB235级钢筋（2/210mm N f f y yv ==），试计算其配筋。

（类似习题6-1）解：（1）验算构件截面尺寸26221046.11)2504503(6250)3(61mm b h b W t ⨯=-⨯⨯=-= (6-5)c c t f mm N W T β25.0/87.01046.111010266<=⨯⨯= 2/58.33.140.125.0mm N =⨯⨯=满足c c t f W T β25.0<是规范对构件截面尺寸的限定性要求，本题满足这一要求。

（2）抗扭钢筋计算t t f mm N W T 7.0/87.01046.111010266<=⨯⨯= 按构造配筋即可。

2．已知矩形截面梁，截面尺寸300×400mm ，混凝土强度等级2/6.9(20mm N f C c =，2/1.1mm N f t =），箍筋HPB235（2/210mm N f yv =），纵筋HRB335(2/300mm N f y =)。

经计算，梁弯矩设计值，剪力设计值kN V 16=，扭矩设计值m kN T ⋅=8.3，试确定梁的配筋。

（类似习题6-2） 解：（1）按h w /b ≤4情况，验算梁截面尺寸是否符合要求 252210135)3004003(6300)3(mm b h b W t ⨯=-⨯=-=截面尺寸满足要求。

（2）受弯承载力%2.0%165.03001.14545min 〈=⨯==y t f f ρ；取0.2％A s =ρmin ×bh=0.2％×300×400=240mm 2（3）验算是否直接按构造配筋由公式（6-36）01600038000000.4280.70.7 1.10.7730036513500000t t V T f bh W +=+=<=⨯=⨯ 直接按构造配筋。

单元14 钢筋混凝土受扭构件承载力计算【学习目标】1、会进行纯扭构件设计计算，能准确绘制和识读其结构施工图；2、能够看懂雨蓬的结构施工图，并且可以指导工人钢筋下料；【知识点】矩形截面纯扭构件承载力计算；矩形截面弯剪扭构件承载力计算；受扭构件的构造要求。

【工作任务】项目板式雨篷设计１、绘制识读雨蓬结构施工图２、指导工人进行雨蓬的钢筋下料施工【教学设计】本单元的教学内容是受扭构件。

本单元教学围绕2个工作任务展开。

教学分6个步骤完成，工地现场参观，认识受扭构件——教师教学（按知识点分别依次教学）——学生识读工地受扭构件图纸(提出问题，教师解答)——现场检验工人加工的钢筋是否合格——学生分小组讨论，交流心得——教师、工程师针对发现问题和学生交流心得14.1 钢筋混凝土受扭构件图14.1 受扭构件(a)吊车梁 (b)边梁图14.2钢筋混凝土受扭构件(a)雨蓬梁 (b)折线梁 (c)框架边梁 (d)吊车梁如图14.1，14.2受扭构件静定受扭构件（平衡扭转）：超静定受扭构件（约束扭转）：两类受扭构件：平衡扭转和约束扭转构件中的扭矩可以直接由荷载静力平衡求出，与构件刚度无关，如图所示支承悬臂板的梁、偏心荷载作用下的梁（箱形梁、吊车梁），称为平衡扭转。

对于平衡扭转，受扭构件必须提供足够的抗扭承载力，否则不能与作用扭矩相平衡而引起破坏。

在超静定结构，若扭矩是由相邻构件的变形受到约束而产生的，扭矩大小与受扭构件的抗扭刚度有关，称为约束扭转。

对于约束扭转，由于受扭构件在受力过程中的非线性性质，扭矩大小与构件受力阶段的刚度比有关，不是定值，需要考虑内力重分布进行扭矩计算。

【实训练习】参观黄冈附近的一些框架结构施工工地，分析、认知那些构件是受扭构件及属于哪类受扭构件。

14.2矩形截面钢筋混凝土纯扭构件承载力计算14.2．1 纯扭构件的试验研究图14.3 扭矩-扭转角曲线图14.4钢筋混凝土受扭试件的破坏开转图图14.5纯扭构件开裂后的性能1、开裂前的应力状态裂缝出现前，钢筋混凝土纯扭构件的受力与弹性扭转理论基本吻合。

混凝土结构设计原理试题及其参考答案wmaxcrψ满足要求。

skEs(te)(25)〈wlim mm1053．简支矩形截面普通钢筋混凝土梁，截面尺寸b×h=200 mm×500mm，混凝土强度等级为C30，钢筋为HRB335级，4Mk=95kNm；环境类别为一类。

试对其进行裂缝宽度验算，如不满足应采取什么措施。

解：对于C30混凝土：Ec16，按荷载效应标准组合计算的跨中弯矩104N/mm2；Es105 N/mm2；ftk N/mm2As804mm2；h0500258466mm105804E1020XX66teskAs804 20XX00Mk95106 N/mm2 466804ψtesk16mm；c25mm；crwmaxcrψskEs(te)(25)〉wlim 10不满足要求。

可以采取增大截面配筋的措施。

模拟题答案一，单项选择题18. B 二，多项选择题三、分析题1．不正确。

…………..1分按正常使用极限状态设计主要是验算构件的变形、抗裂度和裂缝宽度。

一般构件超过正常使用极限状态后所造成的后果，不如超过承载力极限状态严重，不会造成过大的人身伤亡和财产损失；同时，考虑到作用在构件上的最不利可变荷载往往仅是在某一瞬时出现的，所以其可靠度可以比承载力极限状态计算时有所降低，因此，按承载力极限状态计算时，荷载及材料强度均取设计值；对于正常使用极限状态验算时，荷载与材料强度均取标准值。

(4)分2.不正确。

…………..1分梁中配置纵向钢筋可以协助混凝土承担受拉区的拉力；在双筋梁中，受压钢筋可以协助混凝土承担压力，提高其抗弯性能及延性；此外，纵筋还能抵抗剪力，通过消栓作用，提高粱的康健性能。

…………..2分柱中配置纵向钢筋可以协助混凝土承担压力减小截面尺寸；承受可能产生的较小弯矩、收缩和温度应力等；防止发生脆性破坏，提高构件的延性；减小混凝土的徐变变形。

…………..2分3.不正确。

…………..1分部分预应力混凝土结构与钢筋混凝土结构相比，具有以下的优点：⑴改善结构的使用性能。

混凝土结构设计原理试题库及其参考答案一、判断题（请在你认为正确陈述的各题干后的括号内打‚√‛，否则打‚×‛。

每小题1分。

）第1章 钢筋和混凝土的力学性能1．混凝土立方体试块的尺寸越大，强度越高。

（ ） 2．混凝土在三向压力作用下的强度可以提高。

（ ） 3．普通热轧钢筋受压时的屈服强度与受拉时基本相同。

（ ） 4．钢筋经冷拉后，强度和塑性均可提高。

（ ） 5．冷拉钢筋不宜用作受压钢筋。

（ ） 6．C20表示f cu =20N/mm 。

（ ）7．混凝土受压破坏是由于内部微裂缝扩展的结果。

（ ） 8．混凝土抗拉强度随着混凝土强度等级提高而增大。

（ ）9．混凝土在剪应力和法向应力双向作用下，抗剪强度随拉应力的增大而增大。

（ ） 10．混凝土受拉时的弹性模量与受压时相同。

（ ）11．线性徐变是指压应力较小时，徐变与应力成正比，而非线性徐变是指混凝土应力较大时，徐变增长与应力不成正比。

（ ）12．混凝土强度等级愈高，胶结力也愈大（ ） 13．混凝土收缩、徐变与时间有关，且互相影响。

（ ）第3章 轴心受力构件承载力1． 轴心受压构件纵向受压钢筋配臵越多越好。

（ ） 2． 轴心受压构件中的箍筋应作成封闭式的。

（ ） 3． 实际工程中没有真正的轴心受压构件。

（ ） 4． 轴心受压构件的长细比越大，稳定系数值越高。

（ ）5． 轴心受压构件计算中，考虑受压时纵筋容易压曲，所以钢筋的抗压强度设计值最大取为2/400mm N 。

（ ）6．螺旋箍筋柱既能提高轴心受压构件的承载力，又能提高柱的稳定性。

（ ）第4章 受弯构件正截面承载力1． 混凝土保护层厚度越大越好。

（ ） 2． 对于'fh x≤的T 形截面梁，因为其正截面受弯承载力相当于宽度为'f b 的矩形截面梁，所以其配筋率应按0'h b A f s=ρ来计算。

（ ）3． 板中的分布钢筋布臵在受力钢筋的下面。

（ ）4． 在截面的受压区配臵一定数量的钢筋对于改善梁截面的延性是有作用的。

钢筋混凝土受扭构件承载力设计计算摘要：结合桥梁设计工作实践经验论述了受扭构件承载力的计算方法和计算公式，结合具体实例，提出了钢筋混凝土受扭构件设计及承载力的计算方法及适用范围，以供设计者参考借鉴。

关键词：桥梁工程桥梁构件混凝土受扭构件承载力设计内力计算桥梁工程中扭转构件其受力的基本形式之一，钢筋混凝土结构中常见的构件形式，例如现浇框架边梁或折梁等结构构件都是受扭构件。

受扭构件根据截面上存在的内力情况可分为纯扭、剪扭、弯扭、弯剪扭等多种受力情况。

在实际工程中，纯扭、剪扭、弯扭的受力情况较少，弯剪扭的受力情况则较普遍。

因此，在桥梁结构设计工作中构件的内力计算至关重要。

1 钢筋混凝土矩形截面纯扭构件的设计与计算（1）开裂扭矩的计算：纯扭构件的扭曲截面承载力计算中，首先需要计算构件的开裂扭矩。

如果扭矩大于构件的开裂扭矩，则还要按计算配置受扭纵筋和箍筋，以满足构件的承载力要求。

否则，应按构造要求配置受扭钢筋。

在《公路钢筋混凝土及应力混凝土桥涵设计规范》(JTG D62-2004)中规定，钢筋混凝土矩形截面纯扭构件的开裂扭矩可用公式计算：2 钢筋混凝土弯、剪、扭构件的配筋设计与计算在《公路钢筋混凝土及应力混凝土桥涵设计规范》(JTG D62-2004)中规定，弯、剪、扭构件的配筋计算，也采取叠加计算的截面设计简化方法。

（1）受剪扭的构件承载力计算：现行设计规范中规定，钢筋混凝土剪扭构件的承载能力，一般按受扭和受剪构件分别计算承载能力，然后再它们叠加起来。

但是，剪、扭共同作用的构件，剪力和扭矩对混凝土和箍筋的承载能力均有一定影响。

如果采取简单地叠加，对箍筋和混凝土尤其是混凝土是偏于不安全的。

构件在剪扭的共同作用下，其截面的某一受压区内承受剪切和扭转应力的双重作用，这不仅会降低构件内混凝土的抗剪和抗扭能力，而且分别小于单独受剪和受扭时相应的承载能力。

由于受扭钢筋混凝土构件的受力情况比较复杂，所以对箍筋所承担的承载能力采取简单叠加，混凝土的抗扭和抗剪承载能力考虑其相互影响，在混凝土的抗扭承载能力计算式中，应引入剪扭构件混凝土承载能力的降低系数。

钢筋混凝土受扭构件承载力计算1．钢筋混凝土构件受扭状态可以分为哪两大类？何谓平衡扭转和协调扭转？答：钢筋混凝土构件受扭状态可以分为两大类，平衡扭转和协调扭转。

平衡扭转是指其扭矩依据构件扭矩平衡关系，由荷载直接确定且与构件的扭转刚度无关的受扭状态；例如支承悬臂板的梁及吊车梁等承受的扭矩既为平衡扭转。

对于平衡扭转，构件必须具有足够的受扭承载力，否则将因不能与作用扭矩平衡而引起破坏。

协调扭转是指作用在构件上的扭矩由平衡关系与变形协调条件共同确定的受扭状态；例如框架中的边梁，受到次梁负弯矩的作用，在边梁上引起的扭转。

对于协调扭矩，在受力过程中，因为混凝土和钢筋的非线性性能，尤其是混凝土的开裂和钢筋的屈服，会引起内力重分布。

2．钢筋混凝土构件在纯扭作用下的破坏状态随配筋状况的不同大致可分为哪四种类型？各有何破坏特点？答：钢筋混凝土构件在纯扭作用下的破坏状态随配筋状况的不同大致可分为适筋破坏、部分超筋破坏、超筋破坏、少筋破坏四种类型。

它们的何破坏特点如下：（1）适筋破坏正常配筋条件下的钢筋混凝土构件，在外扭矩的作用下，纵筋和箍筋首先达到屈服强度，然后混凝土压碎而破坏。

这种破坏与受弯构件的适筋梁类似，属延性破坏，此类受扭构件称为适筋构件；（2）部分超筋破坏当纵筋和箍筋配筋比率相差较大，破坏时仅配筋率较小的纵筋或箍筋达到屈服强度，而另一种钢筋不屈服，此类构件破坏时，亦具有一定的延性，但比适筋构件的延性小，此类构件称为部分超配筋构件；这类构件应在设计中予以避免。

（3）超筋破坏当纵筋和箍筋配筋率都过高，会发生纵筋和箍筋都没有达到屈服强度，而混凝土先行压坏的现象，这种现象类似于受弯构件的超筋脆性破坏，这种受扭构件称为超配筋构件；这类构件应在设计中予以避免。

（4）少筋破坏当纵筋和箍筋配置均过少，一旦裂缝出现，构件会立即发生破坏，此时纵筋和箍筋应力不仅能达到屈服强度而且可能进入强化阶段，配筋只能稍稍延缓构件的破坏，其破坏性质与素混凝土矩形截面构件相似，破坏过程急速而突然，破坏扭矩基本上等于开裂扭矩。

混凝土结构设计原理习题集之六(钢筋混凝土受扭构件承载力计算)试题.混凝土结构设计原理习题集之六8 钢筋混凝土受扭构件承载力计算一．填空题：1 抗扭钢筋包括和。

钢筋混凝土构件的受扭破坏形态主要与有关。

2 钢筋混凝土构件在弯矩、剪力和扭矩共同作用下的承载力计算，纵筋应通过和计算求得的纵向钢筋进行配筋；箍筋应按构件的计算求得的箍筋进行配置。

3 承受扭矩的纵向钢筋，除应沿截面布置外，其余宜沿截面布置，其间距不应大于和。

4 工程中，钢筋混凝土结构构件的扭转可分为两类，一类是，另一类是。

5 《规范》中，受扭构件是按理论来进行强度计算的。

6 在进行剪扭构件设计时，假定具有的抗剪和抗扭承载力是相互联系的；而的抗剪和抗扭承载力是相互独立的。

另外，对T形截面，假定剪力由承担，扭矩由承担。

二．选择题：1 受扭构件中，抗扭纵筋应（）。

A．在截面上下边放置B．在截面左右边放置C．沿截面周边对称放置2 对于剪力和扭矩共同作用下的构件承载力计算，《规范》在处理剪、扭相关作用时（）。

A．不考虑两者之间的相关性B．考虑两者之间的相关性C．混凝土的承载力考虑剪扭相关作用，而钢筋的承载力不考虑剪扭相关性D．混凝土和钢筋的承载力都考虑剪扭相关作用 3 一般说来，，钢筋混凝土受扭构件的破坏是属于（）。

A．脆性破坏B．延性破坏 4 矩形截面抗扭纵筋布置首先考虑角隅处然后考虑（）。

A．截面长边中点B．截面短边中点C．另外其它地方5 钢筋混凝土受扭构件，受扭纵筋和箍筋的配筋强度比0.6ζ1.7 ；c．ζ0.6 d．0.6ζ1.7；三．判断题：1 受扭构件上的裂缝，在总体上成螺旋形，但不是连续贯通的，而是断断续续的。

（）2 在剪力和扭矩共同作用下的构件其承载力比剪力和扭矩单独作用下的相应承载力要低3 钢筋混凝土构件在弯矩、剪力和扭矩共同作用下的承载力计算时，其所需要的箍筋由受弯构件斜截面承载力计算所得的箍筋与纯剪构件承载力计算所得箍筋叠加，且两种公式中均不考虑剪扭的相互影响。

混凝土结构设计原理试题库及其参考答案一、判断题（请在你认为对的陈述的各题干后的括号内打“√”，否则打“×”。

每小题1分。

）第6章受扭构件承载力1．钢筋混凝土构件在弯矩、剪力和扭矩共同作用下的承载力计算时，其所需要的箍筋由受弯构件斜截面承载力计算所得的箍筋与纯剪构件承载力计算所得箍筋叠加，且两种公式中均不考虑剪扭的互相影响。

（）2．《混凝土结构设计规范》对于剪扭构件承载力计算采用的计算模式是混凝土和钢筋均考虑相关关系。

（）3.在钢筋混凝土受扭构件设计时，《混凝土结构设计规范》规定，受扭纵筋和箍筋的配筋强度比应不受限制。

（）第8章钢筋混凝土构件的变形和裂缝1．受弯构件的裂缝会一直发展，直到构件的破坏。

（）2．钢筋混凝土受弯构件两条裂缝之间的平均裂缝间距为1.0倍的粘结应力传递长度。

（）3．裂缝的开展是由于混凝土的回缩，钢筋的伸长，导致混凝土与钢筋之间产生相对滑移的结果。

（）4．《混凝土结构设计规范》定义的裂缝宽度是指构件外表面上混凝土的裂缝宽度。

（）5．当计算最大裂缝宽度超过允许值不大时，可以通过增长保护层厚度的方法来解决。

（）6．受弯构件截面弯曲刚度随着荷载增大而减小。

（）7．受弯构件截面弯曲刚度随着时间的增长而减小。

（）8．钢筋混凝土构件变形和裂缝验算中荷载、材料强度都取设计值。

（）第9章预应力混凝土构件1．在浇灌混凝土之前张拉钢筋的方法称为先张法。

（）2．预应力混凝土结构可以避免构件裂缝的过早出现。

（）3．预应力混凝土构件制作后可以取下反复使用的称为锚具。

（）σ张拉控制应力的拟定是越大越好。

（）4．con5．预应力钢筋应力松弛与张拉控制应力的大小有关，张拉控制应力越大，松弛越小；（）6．混凝土预压前发生的预应力损失称为第一批预应力损失组合。

（）7．张拉控制应力只与张拉方法有关系。

（）二、单选题（请把对的选项的字母代号填入题中括号内，每题2分。

）第6章受扭构件承载力1．钢筋混凝土受扭构件中受扭纵筋和箍筋的配筋强度比7.16.0<<ζ说明，当构件破坏时，（）。