結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原理--受扭構(gòu)件-習(xí)題及答案

1、第五章受扭構(gòu)件扭曲截面承載力一、填空題1、素混凝土純扭構(gòu)件的承載力Tu =0.7工也介于 和 分析結(jié)果之 問(wèn)。wt是假設(shè) 導(dǎo)出的2、鋼筋混凝土受扭構(gòu)件隨著扭矩的增大，先在截面 最薄弱的部位 出現(xiàn)斜裂縫，然后形成大體連續(xù)的 。3、由于配筋量不同，鋼筋混凝土純扭構(gòu)件將發(fā)生 破壞、破 壞、破壞和 破壞。4、鋼筋混凝土彎、剪、扭構(gòu)件，剪力的增加將使構(gòu)件的抗扭承載力 ; 扭矩的增加將使構(gòu)件的抗剪承載力。5、為了防止受扭構(gòu)件發(fā)生超筋破壞，規(guī)范規(guī)定的驗(yàn)算條件是 。6、抗扭縱向鋼筋應(yīng)沿 布置，其間距。7、T形截面彎、剪、扭構(gòu)件的彎矩由 承受，剪力由 承受，扭 矩由 承受。8、鋼筋混凝土彎、剪、扭構(gòu)件箍筋的最小

2、配筋率 Psv,min=,抗彎縱向鋼筋的最小配筋率P=，抗扭縱向鋼筋的最小配筋率 以=9、混凝土受扭構(gòu)件的抗扭縱筋與箍筋的配筋強(qiáng)度比 ，應(yīng)在 范圍內(nèi)。10、為了保證箍筋在整個(gè)周長(zhǎng)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(gè)端頭應(yīng) 。二、判斷題1、構(gòu)件中的抗扭縱筋應(yīng)盡可能地沿截面周邊布置。2、在受扭構(gòu)件中配置的縱向鋼筋和箍筋可以有效地延緩構(gòu)件的開(kāi)裂，從而 大大提高開(kāi)裂扭矩值。3、受扭構(gòu)件的裂縫在總體上成螺旋形，但不是連貫的。4、鋼筋混凝土構(gòu)件受扭時(shí)，核芯部分的混凝土起主要抗扭作用。5、素混凝土純扭構(gòu)件的抗扭承載力可表達(dá)為 =0.7月也，該公式是在塑性分析方法基礎(chǔ)上建立起來(lái)的。6、受

3、扭構(gòu)件中抗扭鋼筋有縱向鋼筋和橫向箍筋，它們?cè)谂浣罘矫婵梢曰ハ?彌補(bǔ)，即一方配置少時(shí)，可由另一方多配置一些鋼筋以承擔(dān)少配筋一方所承擔(dān)的 扭矩。7、受扭構(gòu)件設(shè)計(jì)時(shí)，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(qiáng)度比值，應(yīng)滿足以下條件：0.6WUW1.78、在混凝土純扭構(gòu)件中，混凝土的抗扭承載力和箍筋與縱筋是完全獨(dú)立的 變量。9、矩形截面鋼筋混凝土純扭構(gòu)件的抗扭承載力計(jì)算公式T M 0.35 ftwt 1.2SAcor只考慮混凝土和箍筋提供的抗扭承載力10、在純扭構(gòu)件中，當(dāng)兀M0.175ftWt時(shí)，可忽略扭矩的影響，僅按普通受彎 構(gòu)件的斜截面受剪承載力公式進(jìn)行箍筋計(jì)算。11、在彎、剪、扭

4、構(gòu)件中，當(dāng)Vc E0.35ftbh0時(shí)，可忽略剪力的影響，按純扭構(gòu)件的受扭承載力公式計(jì)算箍筋用量。12、剪扭構(gòu)件中按抗扭計(jì)算分別確定所需的箍筋數(shù)量后代數(shù)相加，便得到剪扭構(gòu)件的箍筋需要量。13、受扭構(gòu)件上的裂縫，在總體成螺旋形，但不是連續(xù)貫通的，而是斷斷 續(xù)續(xù)的。14、受扭構(gòu)件強(qiáng)度計(jì)算中的 ©就是變角空間桁架模型中混凝土斜壓桿與構(gòu)件縱軸線交角a的余切，即 6 = ctga。15、在鋼筋混凝土彎扭構(gòu)件中，不作抗扭強(qiáng)度計(jì)算的判別式是 Tc < 0.7 ftwt <16、在彎矩、剪力和扭矩共同作用下的矩形、 T形和I形截面鋼筋混凝土彎 剪扭構(gòu)件中，當(dāng)TW0.35ftWt時(shí)，可忽略

5、扭矩，僅按受彎構(gòu)件的正截面受彎承載 力和斜截面受剪承載力計(jì)算。17、在彎剪扭構(gòu)件中，當(dāng)V M0.35ftbh。時(shí)，可僅按受彎構(gòu)件的正截面受彎承 載力和純扭構(gòu)件的受扭承載力分別計(jì)算。18、彎剪扭構(gòu)件中，當(dāng)剪力和扭矩均不能忽略時(shí)，縱向鋼筋應(yīng)按受彎構(gòu)件的 正截面受彎承載力和剪扭構(gòu)件的受扭承載力分別按所需的鋼筋截面面積進(jìn)行配 置，箍筋應(yīng)按剪扭構(gòu)件的受剪承載力和受扭承載力分別按所需的箍筋截面面積進(jìn) 行配置。19、鋼筋混凝土彎剪扭構(gòu)件中，彎矩的存在對(duì)構(gòu)件的抗剪承載力沒(méi)有影響。20、鋼筋混凝土彎剪扭構(gòu)件中，剪力的存在對(duì)抗扭承載力沒(méi)有影響。21、鋼筋混凝土彎剪扭構(gòu)件中，扭矩的存在對(duì)構(gòu)件的抗剪承載力沒(méi)有影響。2

6、2、鋼筋混凝土彎扭構(gòu)件中，彎矩的存在對(duì)構(gòu)件的抗扭承載力沒(méi)有影響。三、選擇題1、對(duì)于彎剪扭構(gòu)件，（）A、當(dāng) 工+工>0.25 %時(shí)，應(yīng)加大截面；B、當(dāng) bh0 wV <0.7ftbho ,可不進(jìn)行受剪承載力計(jì)算，按最小配箍率確定受剪箍筋；C、當(dāng)T E0.7ftWt時(shí)，可不進(jìn)行受扭承載力計(jì)算，按最小配箍率確定受扭箍筋；D、當(dāng)工十二E0.7ft時(shí)，可忽略剪力和扭矩影響，僅按受彎承載力配筋。bh0 Wt2、設(shè)計(jì)鋼筋混凝土受扭構(gòu)件時(shí)，其受扭縱筋與受扭箍筋強(qiáng)度比，應(yīng)（）A、<0.5; B、>2.0; C、不受限制；D、在0.61.7之間。3、受扭構(gòu)件的配筋方式可為（）。A、僅配置抗

7、扭箍筋；B、配置抗扭箍筋 和抗扭縱筋；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。4、受扭縱筋與箍筋的配筋強(qiáng)度比 匚在0.61.7之間時(shí)，（）。A、均布縱 筋、部分箍筋屈服；B、均布縱筋、箍筋均屈服；C、僅箍筋屈服；D、不對(duì)稱縱 筋、箍筋均屈服。5、剪扭構(gòu)件計(jì)算4=1.0時(shí)，（）。A、混凝土承載力不變；B、混凝土受剪承載力不變；C、混凝土受剪承載力為純扭時(shí)的一半；D、混凝土受剪承載力為純剪時(shí)的一半。6、下列關(guān)于鋼筋混凝土彎剪扭構(gòu)件的敘述中，不正確的是 （）。A、扭矩 的存在對(duì)構(gòu)件的抗扭承載力沒(méi)有影響；B、剪力的存在對(duì)構(gòu)件的抗扭承載力沒(méi)有 影響；C、彎矩的存

8、在對(duì)構(gòu)件的抗扭承載力沒(méi)有影響；D、扭矩的存在對(duì)構(gòu)件的抗剪承載力有影響。7、剪扭構(gòu)件的承載力計(jì)算公式中（）。A、混凝土部分相關(guān)，鋼筋不相關(guān)； B、混凝土和鋼筋均相關(guān)；C、混凝土和鋼筋均不相關(guān)；D、混凝土不相關(guān)，鋼筋 相關(guān)。8、T形和I字形截面剪扭構(gòu)件可分為矩形塊計(jì)算，此時(shí)（）。A、由各矩 形塊分擔(dān)剪力；B、剪力全由腹板承擔(dān)；C、剪力、扭矩全由腹板承擔(dān)；D、扭矩 全由腹板承擔(dān)。9、在彎矩、剪力和扭矩共同作用下的矩形、T形和I字形截面鋼筋混凝土構(gòu)件截面當(dāng)符合（）條件時(shí)，可不考慮扭矩對(duì)構(gòu)件承載力的影響。A、V T+<0,7 ft ; B、V <0,35 ftbh0 ; C、T <0,

9、175 ftwt; D、T > 0,175wt ft bh0 w10、截面塑性抵抗矩 也是（ ）。A、根據(jù)彈性理論導(dǎo)出的；B、假定截面 上各點(diǎn)剪應(yīng)力等于ft導(dǎo)出的；C、在彈性理論基礎(chǔ)上考慮了塑性影響； D、經(jīng)驗(yàn) 公式。11、矩形截面抗扭縱筋布置首先是考慮角隅處，然后考慮 （）。A、截面長(zhǎng)邊中點(diǎn)；B、截面短邊中點(diǎn)；C、截面中心點(diǎn)；D、無(wú)法確定。12、素混凝土構(gòu)件的實(shí)際抗扭承載力應(yīng)（）。A、按彈性分析方法確定；B、按塑性分析方法確定；C、大于按塑性分析方法確定的而小于按彈性分析方法確 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。13、彎剪扭構(gòu)件承載力計(jì)算中，（）的敘述不正確

10、。A、不考慮彎矩、剪 力、扭矩的相關(guān)性，構(gòu)件在彎矩的作用下接受彎構(gòu)件有關(guān)方法計(jì)算；B、剪力由腹板、受拉翼緣和受壓翼緣共同承受； C、扭矩由腹板、受拉翼緣和受壓翼緣共 同承受；D、構(gòu)件配筋過(guò)多發(fā)生完全超筋性質(zhì)的脆性破壞，構(gòu)件的截面尺寸和混 凝土強(qiáng)度等級(jí)應(yīng)符合 工十E0.25Pcfc的要求。bh0 0.8wt14、受扭構(gòu)件中的抗扭縱筋（）的說(shuō)法不正確。A、應(yīng)盡可能均勻地沿截面 周邊對(duì)稱布置；B、在截面的四角可以設(shè)抗扭縱筋也可以不設(shè)抗扭縱筋；C、在截面的四角必須設(shè)抗扭縱筋；D、抗扭縱筋間距不應(yīng)大于300mm,也不應(yīng)大于截 面短邊尺寸。15、對(duì)受扭構(gòu)件中的箍筋，正確的敘述是 （）。A、箍筋可以是開(kāi)口的

11、，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(yīng)做成135°的彎鉤，彎鉤末端的直線長(zhǎng)度不應(yīng)小于 5d和50mm； D、箍筋必須采用螺旋箍筋。四、簡(jiǎn)答題1、什么是抗扭計(jì)算的變角空間桁架理論？2、素混凝土純扭構(gòu)件截面承載力如何計(jì)算？3、彎扭構(gòu)件什么情況下按構(gòu)造配置受扭鋼筋？4、采用什么鋼筋抵抗扭矩？5、為使抗扭縱筋與箍筋相互匹配，有效地發(fā)揮抗扭作用，對(duì)兩者配筋強(qiáng)度 比，應(yīng)滿足什么條件？6、抗扭縱筋配筋率與抗彎縱筋配筋率計(jì)算有何區(qū)別？7、受扭構(gòu)件對(duì)截面有哪些限制條件？8、受扭構(gòu)件中抗扭縱筋有哪些要求？五、計(jì)算題212*詢2 o。皿11、已知剪扭構(gòu)件

12、截面尺寸 b=300mm, h=500mm,混凝土采用C25級(jí)，縱 筋采用HRB335級(jí)筋，箍筋采用HPB235級(jí)鋼筋，扭矩設(shè)計(jì)值T=20kN.m。求所 需配置的箍筋和縱筋。幅二1103001圖例6-12、已知框架梁如圖所示，截面尺寸 b=400mm, h=500mm,凈跨6m,跨中有一 短挑梁，挑梁上作用有距梁軸線 500mm的集中荷載設(shè)計(jì)值P=200kN,梁上均布 荷載（包括自重）設(shè)計(jì)值q=10kN/m。采用C30級(jí)混凝土，縱筋采用HRB400級(jí), 箍筋采用HRB335級(jí)。試計(jì)算梁的配筋。-18050鄉(xiāng)HUHT圖小Nm)130HIT十/二 + 165I-做-130圖例6-2第五章受扭構(gòu)件扭

13、曲截面承載力答案一、填空題1、答：彈性理論；塑性理論；混凝土為理想的塑性材料。2、答：長(zhǎng)邊中點(diǎn)；空間扭曲破壞面。3、答：少筋破壞；適筋破壞；部分超筋破壞；安全超筋破壞。4、答：減??；減小 5、答：+<0.25PcfcO6、答：截面bh0 0.8wt周邊均勻?qū)ΨQ；不應(yīng)大于300mm。7、答：翼緣和腹板；腹板；翼緣和腹板。0.02a 旦0.08（2 . -1）&8、答：fyv;0.0015;fyv。9、答：0.61.710、答：封閉；相互搭接且搭接長(zhǎng)度不小于 30d（d為箍筋直徑）。二、判斷題1、（寸 2、（53、（V） 4、（ 丫5、（V） 6、（37、（V） 8、（59、（10、

14、（，）11、（，）12、（注13、（，）14、（，）15、（516、（17、（，）18、（5 19、（，）20、（ >） 21、（岑 22、（，）三、選擇題1、答：A 2、答：D 3、答：B 4、答：B 5、答：D 6、答：B 7、 答：A 8、答：B 9、答：C 10、答：B 11、答：A 12、答：D 13、答： B 14、答：B 15、答：C四、簡(jiǎn)答題1、答：鋼筋混凝土構(gòu)件受扭時(shí)，核芯部分的混凝土所起的抗扭作用很小， 因此可將開(kāi)裂后的破壞圖形比擬為一個(gè)空間桁架，縱筋可看成這個(gè)空間桁架的弦 桿，箍筋可看成這個(gè)空間桁架的豎桿，斜裂縫之間的混凝土條帶可看成這個(gè)空間 桁架的斜壓腹桿，斜裂縫

15、與水平線的傾角豆是隨著縱向鋼筋和箍筋的配筋強(qiáng)度比 值，而變化，按這種方法的計(jì)算稱為空間桁架理論。2、答：為了估計(jì)素混凝土純扭構(gòu)件的抗扭承載力，通常借助于彈性分析方 法和塑性分析法。實(shí)驗(yàn)表明，用彈性分析方法計(jì)算的構(gòu)件抗扭承載力比實(shí)測(cè)的抗 扭承載力低，而用塑性分析法計(jì)算的抗扭承載力比實(shí)測(cè)結(jié)果略大，可見(jiàn)素混凝土構(gòu)件的實(shí)際抗扭承載力介于彈性分析和塑性分析結(jié)果之間，規(guī)范采用了對(duì)塑性分析的結(jié)果乘以一個(gè)小于 1的系數(shù)（這里系數(shù)用0.7）,這樣素混凝土純扭構(gòu)件的抗扭承載力可表達(dá)為=0.7 ftWt。3、答：為了保證彎扭構(gòu)件在低配筋時(shí)混凝土不致發(fā)生脆斷，規(guī)范規(guī)定,-0.7 ft當(dāng)符合下列條件時(shí)，受扭、鋼筋按構(gòu)造

16、配置：bh。Wt。4、答：在混凝土構(gòu)件中配置適當(dāng)?shù)目古や摻睿?dāng)混凝土開(kāi)裂后，可由鋼筋繼續(xù)承擔(dān)壓力，這對(duì)提高構(gòu)件的抗扭承載力有很大作用，根據(jù)彈性分析結(jié)果，扭矩在構(gòu)件中引起的主拉應(yīng)力方向與構(gòu)件軸線成 45。，因此，最合適的配筋方式是 在構(gòu)件靠近表面處設(shè)置呈45°走向的螺旋鋼筋，但這種配筋方式便于施工，且當(dāng) 扭矩改變方向后則完全失去效用。 在實(shí)際工程中，一般是采用由靠近構(gòu)件表面設(shè) 置的橫向箍筋和沿構(gòu)件周邊均勻?qū)ΨQ布置的縱向鋼筋共同組成的抗扭鋼筋骨架， 它恰好與構(gòu)件中抗彎鋼筋和抗剪鋼筋的配置相協(xié)調(diào)。5、答：為了使抗扭縱筋與箍筋相互匹配，有效地發(fā)揮抗扭作用，應(yīng)使兩者 的強(qiáng)度比。=。.61|1.

17、7,最佳配合比為1.2左右。6、答：抗扭縱筋配筋率等于抗扭縱筋 &1與截面面積(6h)的比值。而抗彎縱筋配筋率等于抗彎縱筋A(yù)s與截面有效面積)=0)的比值。7、答：為了避免受扭構(gòu)件配筋過(guò)多發(fā)生完全超筋性質(zhì)的脆性破壞，受扭構(gòu) 0.25 1 c fc件截面尺寸應(yīng)符合下列要求：bh0 0.8Wt當(dāng)不滿足上式要求時(shí)，應(yīng)增大截面尺寸。8、答：構(gòu)件中的抗扭縱筋應(yīng)盡可能均勻地沿截面周邊對(duì)稱布置，間距不應(yīng) 大于300mm,也不應(yīng)小于截面短邊尺寸。在截面的四角必須設(shè)有抗扭縱筋。如 果抗扭計(jì)算在計(jì)算中充分利用其強(qiáng)度時(shí)，則其接頭和錨固均應(yīng)接受拉鋼筋的有關(guān) 要求處理。五、計(jì)算題1、解取鋼筋保護(hù)層厚度c=25m

18、m , bcor=250mm, hcor=450mm, Acor=a bcorhcor=112500mm2 , ucor=2(bcor+hcor) = 1400mm ,材料強(qiáng)度：fc=11.9mm ,ft=1.27J W，fy=3001，fyv=21011驗(yàn)算截面尺寸% =(3x500-300) =l8xl0*mmsbbT = 20 x10s =1=0,2x11,9 = 2.38麗 18X106> 0.77； = 0.7x1.27 = 0,889截面可用，按計(jì)算配筋。2計(jì)算箍筋取 1 =1.0 ,則：-7 -選用0 8箍筋汽杜=511如網(wǎng), 7-0.35/&LN©/.=

19、042320x10s - 035x1.27xl8xl061.2x210x11250050 3s = 0.423118.9mm取 s=110mm驗(yàn)算配箍筋率1驗(yàn)算截面尺寸l2Wt =(3h-b)-(3X 500-300) =18x0e mmT = 20x10s =1 ul<0-24 =0 2x11.9 = 2 38 師 18x10> 0,7J； = 0,7x1.27 = 0,889截面可用，按計(jì)算配筋。*瑟上。2也皿“畀岫可以3計(jì)算縱筋50 3 2101.0X X x 1100 =l48mm110 300bh 300x5000-3%2叫/1 27= 0.35 = 0.35x-3.6%

20、力30。故按最小配筋率要求，取&L必“1我=°。36 x 300x500 = 540由，選6中12=678皿，截面配筋見(jiàn)圖2、解1內(nèi)力計(jì)算支座按固定端考慮支座截面彎距：“ PI 才200x6 10x621ftM =-= =-1 SOklT m812 S 12跨中截面彎距:824324=165kN.m扭矩：. P.a 200x500T =50kN.m22支座截面剪力：w P ql 200 10X62 222跨中截面剪力：7 = "OQkM22驗(yàn)算截面尺寸材料強(qiáng)度：fc=14.3N/mm2Nfrnrn ,ft=1.43N/mm ,fy=360N/mm , fyv=300

21、N/mm,爭(zhēng)=0.518,mmax=0.384取鋼筋保護(hù)層厚度 c=25mm, bcor=350mm, hcor=450mmAcor= bcorhcor=157500mm2-二匚,ucor=2(bcor+hcor) = 1600mm取 a=35mm, h0=460mm=_(3i-i) = (3x500-400) = 2933xl06mm366V T _ 130xl03 x 50xl06_y0< 0,25/=0 25黑143=3,575嬴 O.B 400x465 0.8x29 33xl0e ->0,77； =0,7x143 = 1001截面可用，按計(jì)算配筋 3受彎承載力計(jì)算 支座截面

22、：M _180x10°B漏 143x400x46301455<=0 3841 + 戊-2% _ 1 + 71-2x 0 14222-0.921M _180x10s- 0-921x360x465=1168mm2a1t =m0,4*02%) = 0.0024吏座 總國(guó)西 = 0 002x400*500 =400mnJ跨中截面：165xW6 14.3x400x465a0 1334<%4= 0.3840.928165X106360x0.928x465=1062mm 口凡照中 >- 0.002 x 400*500 = 400mni24確定剪扭構(gòu)件計(jì)算方法集中荷載在支座截面產(chǎn)生的剪力為 100kN,占支座截面總剪力100/130=76.9%>75%,需考慮剪跨比。4=3000/465 = 6,52 > 3 ,取入=3qo *75 = 130kN>-<她=-X143X400X465 -58.18kN A + l f "3 + 1T - 50kN.m >0,35/附 券或35x1.43乂29:3