受扭构件承载力计算

第六章 受扭构件承载力计算

思考题

6.1在实际工程中有哪些构件有扭矩作用？

①詹口竖向荷载作用的挑詹梁。

②受水平作用的吊车梁。

③现浇框架的边梁。

6.2在抗扭矩计算中如何避免少筋破坏和超筋破坏？

为了防止出现混凝土先压碎的超筋构件的脆性破坏，配筋率的上限以截面限制条件的形式给出

T≤0.2βfcWt

最小配箍率ρsumin对纯扭构件取：ρsvmin=0.28ft fyv

最小纵筋配筋率ρtl，min = 0.85 ft fyv

6.3什么是配筋强度比？配筋强度比的范围为什么要加以限制？即纵筋与箍筋的体积比和强度比的乘积

ξ=fyAstls / Fyv AstlUcor

加以限制才能保证构件破坏时纵筋和箍筋的强度都得以充分利用。

6.4《规范》抗扭承载力计算公式中βt 的物理意义是什么？

Βt 称为剪扭构件混凝土强度降低系数。用来考虑剪扭构件混凝土抵抗剪力和扭矩之间的相关性。物理意义为随着同时作用的扭矩增大，物件的抗剪承受力逐渐降低；当扭矩达到纯扭构件的承载力时，其抗剪承载力下降为零。反之亦然。

6.5受扭构件中纵筋和箍筋的配置应注意哪些问题？

⑴剪扭构件中，箍筋的配筋率ρsv（ρ=Asv / Bs）不应小于0.28ft/ fyv ，箍筋间距应合表5-1的规定。箍筋应做成封闭。箍筋末端应做成135°弯钩。其平直段长度不应小于5倍箍筋直径或50mm。当采用多肢箍筋受剪时，受扭所需箍筋应采用沿截面周面置的封闭箍筋，受剪箍筋壳采用复合箍筋。（2）纵向钢筋的配筋率，不应小于受拉构件纵向受拉钢筋的最小配筋率和受扭纵向钢筋的最小配筋率之和。

习题

6.1已知钢筋混凝土矩形截面构件，b×h=250mm×400mm，支座处承受

扭矩设计值T=8kN.m，弯矩设计值M=45kN.m，均布荷载产生的剪力设

计值V=46kN，采用C20混凝土，纵筋和箍筋均采用HPB235钢筋，试计

算其配筋。

解：（1）验算截面尺寸。C20混凝土f c=9.6N/mm2,f t=1.1N/mm2,

HPB235钢筋f y=210N/mm2, .

截面尺寸符合要求。

（2）验算是否需要按计算配置受扭钢筋

故需按计算配置抗扭和抗剪钢筋。

（3）确定计算方法

故不能忽略剪力和扭矩的影响，应该按弯剪扭共同计算。

（4）计算抗剪箍筋

由，采用双肢箍，n=2，则

（5）计算抗扭箍筋

由，取

（6) 计算抗扭纵筋

（7）计算抗弯纵筋

，查表=0.626，为适筋。

（8）计算抗弯纵筋

选Ф8双肢箍，㎜2,则箍筋间距。

取

根据构造要求，将抗扭纵筋不止在截面四角及两侧中部。顶部、底部及两侧面纵筋各1/3。

顶部及两侧纵筋：，各选2Ф10钢筋.（157mm2）

底部纵筋：，选用3Ф20钢筋。（941mm2)

(9) 验算最小配筋率：

，实际配箍率，满足要求

，故取。则，满足要求。

梁底抗弯纵筋配筋率为：

，满足要求。截面配筋如图：

6.2某雨篷如题图所示，雨篷板上承受均布荷载（包括自重）设计值

q=3.6kN/m2，在雨篷自由端沿板宽方向每米承受活荷载设计值

p=1.4kN/m，雨篷梁截面尺寸240mm×240mm，其计算跨度2.5m，且已知梁承受的最大弯矩设计值M=1.4kN.m，最大剪力设计值V=16kN，混凝土强度等级为C20，采用HPB23钢筋，试设计雨篷梁的配筋。

解：C20混凝土f c=9.6N/mm2,f t=1.1N/mm2, HPB235钢筋f y=210N/mm2, 。（1）雨篷梁所受的扭矩值计算：沿梁跨度方向单位长度上的扭矩t

设计扭矩

(2) 截面特征计算：

（3）截面尺寸复核：

（4）雨篷梁剪扭计算：

1.）验算是否要进行受剪、受扭承载力计算：

需要进行抗扭计算。

2. ）验算是否能忽略扭矩对构件承载力的影响。

不能忽略。

3. ）验算是否能忽略剪力对构件承载力的影响：

按抗弯和抗扭共同作用下计算配筋。

（5）确定所用的箍筋量

计算剪扭构建混凝土强度降低系数

取配筋强度比

采用双肢箍，n=2，选用选Ф8箍筋，㎜2,则箍筋间距。

取s=90mm。最小配筋率。满足要求

（6）计算抗扭纵筋

抗扭最小配筋率：

（7）计算抗扭纵筋数量

（8）确定纵筋总用量

按构造要求，受扭纵筋间距不应大于200mm和梁宽b，故沿梁高分三层布置：

顶层：选2Ф12钢筋.（226mm2）

中层：选2Ф12钢筋.（226mm2）

底层：选3Ф12钢筋.（226mm2）截面布置如图：