绪论
钢筋与混凝土能共同工作的原因：（1）钢筋和混凝土之间存在有良好的粘结力，在荷载作用下，可以保证两种材料协调变形，共同受力；（2）钢筋与混凝土具有相近的温度线膨胀系数（钢材为1.2×10-5，混凝土为(1.0~1.5)×10-5），因此当温度变化时，两种材料不会产生过大的变形差而导致两者间的粘结力破坏；（3）混凝土对钢筋具有一定的保护作用。
第一章钢筋混凝土材料的物理力学性能
1.立方体抗压强度fcu,k>轴心抗压强度fck>轴心抗拉强度ftk
2.双向应力状态或三向应力状态：（1）双向压应力作用下，一向的抗压强度随另一向压应力的增加而增加;双向拉应力作用下，混凝土一向抗拉强度基本上与另一向拉应力的大小无关。即双向受拉的混凝土强度与单向受强度基本一样：一向受拉一向受压时，无论是抗拉强度还是抗压强度都要降低。（2）在三向受压状态中，由于侧向压应力的存在，混凝土受压后的侧向变形受到了约束 ，延迟和限制了沿轴线方向的内部微裂缝的发生和发展，因而极限抗压强度和极限压缩应变均有显著的提高，并显示了较大的塑性。
2.混凝土在荷载的长期作用下，其变形随时间而不断增长的现象称为徐变。
3.徐变的影响因素（1）内在因素是混凝土的组成和配比。骨料的刚度（弹性模量）越大，体积比越大，徐变就越小。水灰比越小，徐变也越小。构件尺寸越大，徐变越小。（2）环境影响包括养护和使用条件。受荷前养护的温湿度越高，水泥水化作用越充分，徐变就越小。采用蒸汽养护可使徐变减少（20~35）%。受荷后构件所处的环境温度越高，相对湿度越小，徐变就越大。
4.收缩：混凝土在空气中硬化时体积会缩小，这种现象称为混凝土的
收缩。
5.钢筋按力学性能分为：一类是具有明显的物理屈服点的钢筋（软钢）
另一种是无明显的物理屈服点的钢筋（硬钢）。
6.混凝土结构对钢筋性能的要求：○1强度：钢筋应具有可靠的屈服强度和极限强度，钢筋的强度越高，钢材的用量越少。要求钢筋有足够的强度和适宜的强屈比(极限强度与屈服强度的比值)。例如，对抗震等级为一、二级的框架结构，其纵向受力钢筋的实际强屈比不应小于1.25。○2塑性：要求钢筋应有足够的变形能力。应保证钢筋的伸长率和冷弯性能合格。○3可焊性：要求钢筋焊接后不产生裂缝和过大的变形，焊接接头性能良好○4与混凝土的粘结力：要求钢筋与混凝土之间有足够的粘结力，以保证两者共同工作。○5在寒冷地区，对钢筋的低温性能也有一定的要求。
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。
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。根据试验资料分析，在《公路钢筋混凝土及应力混凝土桥涵设计规范》中，对剪扭共同作用下矩形截面钢筋混凝土构件和抗扭承载能力计算分别可采用以下公式：
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第五章受扭构件扭曲截面承载力
一、 填空题
1、 素混凝土纯扭构件的承载力Tu 0.7ftWt介于 _____________ 和 ______ 分析结果之
间。Wt是假设 _______ 导出的。
2、 钢筋混凝土受扭构件随着扭矩的增大，先在截面 ______________ 最薄弱的部位
出现斜裂缝，然后形成大体连续的 _____________ o
3、 由于配筋量不同，钢筋混凝土纯扭构件将发生 _______________ 破坏、 ________ 破
坏、 ___________ 破坏和 __________ 破坏。
4、 钢筋混凝土弯、剪、扭构件，剪力的增加将使构件的抗扭承载力 _____________ ;
扭矩的增加将使构件的抗剪承载力 ____________ o
5、 为了防止受扭构件发生超筋破坏，规范规定的验算条件是 ______________ o
6抗扭纵向钢筋应沿 ___________ 布置，其间距 ________ o
7、 T形截面弯、剪、扭构件的弯矩由 __________ 承受，剪力由 ________ 承受，扭
矩由 ________ 承受。
8、 钢筋混凝土弯、剪、扭构件箍筋的最小配筋率 sv,min ___________________ ，抗弯纵向
钢筋的最小配筋率 ______________ ，抗扭纵向钢筋的最小配筋率 tl _____________________ o
9、 混凝土受扭构件的抗扭纵筋与箍筋的配筋强度比 应在 ________ 范围内。
10、 为了保证箍筋在整个周长上都能充分发挥抗拉作用，必须将箍筋做成 _ 形状，且箍筋的两个端头应—
二、 判断题
1、 构件中的抗扭纵筋应尽可能地沿截面周边布置。
2、 在受扭构件中配置的纵向钢筋和箍筋可以有效地延缓构件的开裂，从而 大大提高开裂扭矩值。
