結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原理 第五章 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)件的承載力介于 和 分析結(jié)果之間。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)件箍筋的最小配筋率 ，抗彎縱向鋼

2、筋的最小配筋率 ，抗扭縱向鋼筋的最小配筋率 。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)件的開裂，從而大大提高開裂扭矩值。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，該公式是在塑性分析方法基礎(chǔ)上建立起來的。6、受扭構(gòu)件中抗扭鋼筋有縱向鋼筋和橫向箍筋，它們在配筋方面可以互相

3、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：。8、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)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、扭構(gòu)件中，當(dāng)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

4、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)件縱軸線交角的余切，即。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。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)時(shí)，可忽略扭矩，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)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

5、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，彎矩的存在對構(gòu)件的抗剪承載力沒有影響。20、鋼筋混凝土彎剪扭構(gòu)件中，剪力的存在對抗扭承載力沒有影響。21、鋼筋混凝土彎剪扭構(gòu)件中，扭矩的存在對構(gòu)件的抗剪承載力沒有影響。22、鋼筋混凝土彎扭構(gòu)件中，彎矩的存在對構(gòu)件的抗扭承載力沒有影響。三、選擇題1、對于彎剪扭構(gòu)件，( )A、當(dāng)時(shí)，應(yīng)加大截面；B、當(dāng)，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)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)時(shí)，可忽略剪力和扭矩影響，僅按受彎承載力配筋。2、設(shè)計(jì)鋼筋混凝土

6、受扭構(gòu)件時(shí)，其受扭縱筋與受扭箍筋強(qiáng)度比應(yīng)( )A、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、不對稱縱筋、箍筋均屈服。5、剪扭構(gòu)件計(jì)算時(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

7、的是( )。A、扭矩的存在對構(gòu)件的抗扭承載力沒有影響；B、剪力的存在對構(gòu)件的抗扭承載力沒有影響；C、彎矩的存在對構(gòu)件的抗扭承載力沒有影響；D、扭矩的存在對構(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)，可不考慮扭矩對構(gòu)件承載力的

8、影響。A、；B、；C、；D、。10、截面塑性抵抗矩是( )。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、截面長邊中點(diǎn)；B、截面短邊中點(diǎn)；C、截面中心點(diǎn)；D、無法確定。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。A、不考慮彎矩、剪力、扭矩的相關(guān)性，構(gòu)件在彎矩的作

9、用下按受彎構(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)度等級應(yīng)符合的要求。14、受扭構(gòu)件中的抗扭縱筋( )的說法不正確。A、應(yīng)盡可能均勻地沿截面周邊對稱布置；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、對受扭構(gòu)件中的箍筋，正確的敘述是( )。A、箍筋可以是開口的，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

10、，彎鉤末端的直線長度不應(yīng)小于5d和50mm；D、箍筋必須采用螺旋箍筋。四、簡答題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1、已知剪扭構(gòu)件截面尺寸b=300mm，h=500mm，混凝土采用C25級，縱筋采用HRB335級筋，箍筋采用HPB235級鋼筋，扭矩設(shè)計(jì)值T=20kN.m。求所需

11、配置的箍筋和縱筋。2、 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級混凝土，縱筋采用HRB400級，箍筋采用HRB335級。試計(jì)算梁的配筋。第五章 受扭構(gòu)件扭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：減小；減小 5、答：。 6、答：截面周邊均勻?qū)ΨQ；不應(yīng)大于300mm。 7、答：翼緣和腹板；腹板

12、；翼緣和腹板。 8、答：；0.0015；。 9、答：0.61.7 10、答：封閉；相互搭接且搭接長度不小于30d(d為箍筋直徑)。二、判斷題1、() 2、() 3、() 4、( ) 5、() 6、() 7、() 8、() 9、() 10、() 11、() 12、() 13、() 14、() 15、() 16、() 17、() 18、() 19、() 20、() 21、() 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、簡答題1

13、、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，斜裂縫與水平線的傾角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)測結(jié)果略大，可見素混凝土構(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)范采用了對塑性分析的結(jié)果

14、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。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，當(dāng)符合下列條件時(shí)，受扭、鋼筋按構(gòu)造配置：。4、答：在混凝土構(gòu)件中配置適當(dāng)?shù)目古や摻?，?dāng)混凝土開裂后，可由鋼筋繼續(xù)承擔(dān)壓力，這對提高構(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

15、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，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與截面面積()的比值。而抗彎縱筋配筋率等于抗彎縱筋與截面有效面積()的比值。7、答：為了避免受扭構(gòu)件配筋過多發(fā)生完全超筋性質(zhì)的脆性破壞，受扭構(gòu)件截面尺寸應(yīng)符合下列要求：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)按受拉鋼筋的有關(guān)要

16、求處理。五、計(jì)算題1、解 取鋼筋保護(hù)層厚度c=25mm ，bcor=250mm，hcor=450mm，Acor= bcorhcor=112500mm2， ucor=2(bcor+hcor)=1400mm，材料強(qiáng)度：fc=11.9，ft=1.27，fy=300，fyv=2101 驗(yàn)算截面尺寸截面可用，按計(jì)算配筋。2 計(jì)算箍筋取=1.0，則：選用8箍筋 取s=110mm驗(yàn)算配箍筋率1 驗(yàn)算截面尺寸截面可用，按計(jì)算配筋?？梢浴? 計(jì)算縱筋故按最小配筋率要求，取 ，選6 12=678 。截面配筋見圖。2、解1 內(nèi)力計(jì)算支座按固定端考慮支座截面彎距：跨中截面彎距：扭矩：支座截面剪力：跨中截面剪力：2 驗(yàn)算截面尺寸材料強(qiáng)度：fc=14.3N/mm2，ft=1.43，fy=360，fyv=300 ，b=0.518，s,max=0.384 取鋼筋保護(hù)層厚度c=25mm，bcor=350mm，hcor=450mm Acor= bcorhcor=157500mm2，ucor=2(bcor+hcor)=1600mm 取a=35mm，h0=460mm截面可用，按計(jì)算配筋3 受彎承載力計(jì)算支座截面：跨中截面：4 確定剪扭構(gòu)件計(jì)算方法集中荷載在支座