第4章受扭構(gòu)件習(xí)題答案

1、山西建筑職業(yè)技術(shù)學(xué)院第 4 章鋼筋混凝土受扭構(gòu)件思考題4-1 、矩形截面鋼筋混凝土純扭構(gòu)件的破壞形態(tài)與什么因素有關(guān)？有哪幾種破壞形態(tài)？各有什么特點？答：(1) 破壞形態(tài)與受扭縱筋和受扭箍筋的配筋率有關(guān)，還與縱筋與箍筋的配筋強度比有關(guān)。(2)破壞形態(tài)：少筋破壞、超筋破壞、部分超筋破壞、適筋破壞。(3)特點： 1 ）少筋破壞構(gòu)件是裂縫一旦形成構(gòu)件馬上破壞，開裂扭矩與破壞扭矩相等。其破壞特征類似于素混凝土構(gòu)件，明顯預(yù)兆為脆性破壞。2 ） 超筋破壞時鋼筋未屈服，構(gòu)件即由于斜裂縫間的混凝土被壓碎而破壞，也無明顯預(yù)兆為脆性破壞。3 ）適筋破壞是受扭縱筋和受扭箍筋的配筋率合適時，當(dāng)構(gòu)件三面開裂產(chǎn)生45 斜裂

2、縫后，與斜裂縫相交的受扭鋼筋屈服后，還可以繼續(xù)加荷載，直到混凝土第四面混凝土被壓碎，屬塑性破壞。4）部分超筋破壞縱筋與箍筋的配筋強度比不合適時，破壞時縱筋或箍筋未屈服。其塑性比適筋差，但好于少筋破壞、超筋破壞。4-2 、鋼筋混凝土純扭構(gòu)件破壞時，在什么條件下，縱向鋼筋和箍筋都會先達(dá)到屈服強度，然后混凝土才壓壞，即產(chǎn)生延性破壞？答： (1) 為防止超筋截面尺寸不能太小規(guī)范規(guī)定截面尺寸應(yīng)滿足：T 0.2 cfcWt(2)為防止少筋破壞規(guī)范規(guī)定受扭箍筋和縱筋其最小配筋率應(yīng)滿足：svt2 Ast1svt, min0.28ft受扭箍筋：bsfyv（4-7 ）AstlTfttlbhtl ,min0.6受扭

3、縱筋：Vb fy（4-8 ）（ 3 ）為防止部分超筋破壞： 規(guī)范通過限定受扭縱筋與箍筋配筋強度比的取值，對鋼筋A(yù)stlfys用量比進(jìn)行控制。fyvAst1ucor山西建筑職業(yè)技術(shù)學(xué)院4-3 、簡述和t 的意義和取值限制。答：（ 1）抗扭縱筋和箍筋其中某一種抗扭鋼筋配置過多時，也會使這種鋼筋在構(gòu)件破壞時不能達(dá)到屈服強度，為使兩種鋼筋充分利用，就必須把縱筋和箍筋在數(shù)量上和強度上的配比控制在合理的范圍之內(nèi)。規(guī)范將受扭縱筋與箍筋的體積比和強度比的乘積稱為配筋強度比，通過限定的取值對鋼筋用量比進(jìn)行控制。試驗表明：當(dāng)在 0.5 2.0 之間變化時，縱筋與箍筋在構(gòu)件破壞時基本上都能達(dá)到屈服強度，為慎重起見，

4、建議取的適用條件為：0.6 1.7當(dāng)1.2 左右時為兩種鋼筋達(dá)到屈服的最佳值。（ 2 ）試驗表明：在剪力和扭矩共同作用下，混凝土的抗剪能力和抗扭能力分別降低，隨著扭矩的增大，構(gòu)件的受剪承載力逐漸降低；同時隨著剪力、的增大，構(gòu)件的抗扭承載力逐漸降低，這種現(xiàn)象就叫剪力和扭矩的相關(guān)性。為簡化計算規(guī)范給出了剪扭構(gòu)件混凝土承載力影響系數(shù)t4-4 、受扭構(gòu)件中，受扭縱向鋼筋為什么要沿截面周邊對稱放置，并且四角必須放置？答：因為受扭構(gòu)件破壞時，首先從長邊的中點先破壞，然后向兩邊延伸最后形成三面開裂，一面受壓空間曲面斜裂縫，所以受扭縱向鋼筋應(yīng)沿截面周邊對稱放置，并且四角必須放置。4-5 、簡述抗扭鋼筋的構(gòu)造要

5、求。(1)為防止超筋截面尺寸不能太小規(guī)范規(guī)定截面尺寸應(yīng)滿足(2)為防止少筋破壞規(guī)范規(guī)定受扭箍筋和縱筋其最小配筋率應(yīng)滿足(3 ）箍筋應(yīng)作成封閉式，末端應(yīng)作成135 彎鉤，彎鉤端平直部分的長度10d當(dāng)采用復(fù)合箍筋時 , 位于截面內(nèi)部的箍筋計算不考慮。（ 4 ）受扭縱向鋼筋沿截面周邊對稱放置，并且四角必須放置?？v向受扭鋼筋間距不應(yīng)大于200mm和截面短邊尺寸，根數(shù)4 根；縱向受扭鋼筋直徑同梁，在支座內(nèi)的錨固長度按受拉考慮。4-6 、矩形截面彎剪扭構(gòu)件的受彎、受剪、受扭承載力如何計算？其縱筋和箍筋如何配置？當(dāng)已知截面內(nèi)力（M 、T 、 V ），并初步選定截面尺寸和材料強度等級后，可按以下步驟進(jìn)行：1）

6、驗算截面尺寸若截面尺寸不滿足時，應(yīng)增大截面尺寸后再驗算。山西建筑職業(yè)技術(shù)學(xué)院2）確定是否需進(jìn)行受扭和受剪承載力計算確定是否需進(jìn)行剪扭承載力計算，若不需則不必進(jìn)行下述、步驟；確定是否需進(jìn)行受剪承載力計算；確定是否需進(jìn)行受扭承載力計算3）確定箍筋用量計算承載力降低系數(shù)t ；計算受剪所需單肢箍筋的用量計算受扭所需單箍筋的用量計算剪扭箍筋的單肢總用量4）確定縱筋用量計算受扭縱筋的截面面積Astl ，并驗算受扭最小配筋率；計算受彎縱筋的截面面積As ，并驗算受彎最小配筋率；彎扭縱筋相疊加并選筋。疊加原則：As 配在受拉邊，Astl 沿截面周邊均勻?qū)ΨQ布置。山西建筑職業(yè)技術(shù)學(xué)院計算題4-1 、鋼筋混凝土矩

7、形截面純扭構(gòu)件，b h 250 500mm，承受的扭矩設(shè)計值T 15KN.m ?；炷翞镃20 ，縱筋為 HRB335級，箍筋為 HPB2351.【解】（1）驗算截面尺寸Wt3hb b2/ 635002500.25cfc0.8Wt0.251.09.60.7 fWt0.7 1.1130200833.3t所以截面尺寸滿足要求，并且要按計算配置受扭鋼筋。（ 2 ）計算抗扭箍筋數(shù)量設(shè)1.2bcorb60250 60 190hcorh6050060 440mmucor2 bcorhcor2 1904401260mmAcorbcorhcor190 44083600mm2Ast1T0.35 ftWt15 1

8、060.351.113020833.30.437mm2/ mms1.2fyvAcor1.2 1.2210 83600選 用 8雙 肢Ast150.3mm2，則箍筋的間距s50.3115mm0.437取間距s100mm2Ast1250.30.4%ft0.15%svtbs250100svt,min0.28最小配箍率驗算：fyv（ 3 ）縱筋計算AstlfyvAst1ucor1.2 2100.4371260463mm2fys300A678mm2選用 612 ，stl山西建筑職業(yè)技術(shù)學(xué)院Astl678Tft0.31%tlbh2500.54%tl ,min0.6最小配筋率驗算：500Vb fyT1500

9、0000T對純扭構(gòu)件 V 1.0 ；當(dāng)Vb250 2.0時，取Vb2.0 。4-2 、一鋼筋混凝土矩形截面懸臂梁，b h 200 400mm ，混凝土為C25 ，縱筋為HRB400級，箍筋為 HPB235級，若在懸臂支座截面處作用設(shè)計彎矩M 56kN m ，設(shè)計剪力V 60kN 和設(shè)計扭矩 T 4kN m ，試確定該構(gòu)件的配筋，并畫出配筋圖?！窘狻浚? ）驗算截面尺寸Wt3hb b2/ 634002002002/ 66666666.7mm3VT600004000000bh00.8Wt200 3651.570.8 6666666 .7 0.25 cfc=3VT6000040000001.42bh

10、0Wt200 3656666666.70.7 1.27 0.9所以截面尺寸滿足要求，并且要按計算配置受扭鋼筋。（ 2 ）確定計算方法0.175 ftWt0.1751.276666666 .7 1.48 106N .mm T,要考慮扭矩的影響。0.35 ftbho0.351.27200 36532.449KNV要考慮剪力的影響。（ 3 ）計算抗扭、抗剪箍筋數(shù)量1 ）計算抗扭箍筋數(shù)量設(shè)1.2bcorb 50200 50150hcorh 50400 50350mmucor2 bcorhcor2 150 3501000mmAcorbcorhcor150 35052500mm2山西建筑職業(yè)技術(shù)學(xué)院1.5

11、1.50.89VWt6000010.516666666 .7Tbh00.5200365t4000000Ast1T0.35cftWt41060.35 0.89 1.27 6666666 .72s0.094mm/ mm1.2fyvAcor1.21.2210525002 ）計算抗剪箍筋數(shù)量Asv1V1.5t0.7 ftbh060000 1.50.89 0.7 1.27 200 365sn1.25 fyvh021.25 210 3650.1073）剪扭箍筋數(shù)量Ast1Asv1A50.3mm250.30.201s250mmss選用 8 雙肢st1，則箍筋的間距0.201取間距s200mmsvt2Ast1250.30.25%svt ,min0.28ft0.17%bs200200fyv最小配箍率驗算：（ 4 ）抗扭縱筋計算AstlfyvAst1ucor1.2 2100.094100066mm2fys360A678mm2選用612stl最小配筋率驗算：Astl6780.85%Tft0.12%tlb