答案第五章受扭构件扭曲截面承载力

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第五章 受弯构件斜截面承载力计算

第五章 受弯构件斜截面承载力计算

实验表明,当荷载较小, 裂缝未出现时,可将钢筋混 凝土梁视为均质弹性材料的 梁,其受力特点可用材料力 学的方法分析。随着荷载的 增加,梁在支座附近出现斜 裂缝。取CB为隔离体。
图5-3 隔离体受力
与剪力V平衡的力有:AB面上的混凝土切应力合力Vc;由于开裂面BC 两侧凹凸不平产生的骨料咬合力Va的竖向分力;穿过斜裂缝的纵向钢筋 在斜裂缝相交处的销栓力Vd。
图5-12 斜截面受剪承载力计算位置
①支座边缘处截面。
该截面承受的剪力最大。在计算简图中跨度取至支座中心。但支座和 构件连在一起,可以共同承受剪力,所以受剪控制截面是支座边缘截 面。计算该截面剪力设计值时,跨度取净跨。用支座边缘的剪力设计 值确定第一排弯起钢筋和1-1截面的箍筋。
②受拉区弯起钢筋弯起点处截面。(2-2截面和3-3截面)
(2)截面尺寸要求:
为防止斜压破坏,截面尺寸应满足:

hw

4 时, V ?
1 (10 60
l0 h)bc fcbh0
当 hw b ³ 6 时, V ? 1 (7 60
l0 h)bc fcbh0
当 4< hw b < 6 时,按线性内插法取用。
2、构造要求:
(1) 截面宽度: ≥140mm; 当l0/h≥1时,h/b≤25; 当l0/h<1时,l0/b≤25。
(2) 混凝土强度: ≥C20 (3)纵向受力钢筋:
图5-25 单跨深梁的钢筋配置
图5-26 连续深梁的钢筋配置
下部纵筋宜均匀布置在梁的下部0.2h范围内,连续深梁中间 支座上纵筋按下图分配:
图 5-27 不同跨高比时连续深梁中间支座上部纵向受拉钢筋在不同高度范围内的分配比例
(4)深梁宜配双排钢筋网,水平和竖向分布钢筋的直径均不应 小于8mm,间距不应大于200mm,且应满足最小配筋百 分率的要求; 当集中荷载作用于连续深梁上部1/4高度范围内,且 l0/h> 1.5时,竖向分布筋最小配筋百分率应增加0.05。

【精选】结构设计原理 第五章 受扭构件 习题及答案

【精选】结构设计原理 第五章 受扭构件 习题及答案

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0.7u t t T f w =介于 和 分析结果之间。

t w 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 。

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 。

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 。

6、抗扭纵向钢筋应沿 布置,其间距 。

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,min sv ρ= ,抗弯纵向钢筋的最小配筋率ρ= ,抗扭纵向钢筋的最小配筋率tl ρ= 。

9、混凝土受扭构件的抗扭纵筋与箍筋的配筋强度比ζ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。

3、受扭构件的裂缝在总体上成螺旋形,但不是连贯的。

4、钢筋混凝土构件受扭时,核芯部分的混凝土起主要抗扭作用。

5、素混凝土纯扭构件的抗扭承载力可表达为0.7U t t T f w =,该公式是在塑性分析方法基础上建立起来的。

6、受扭构件中抗扭钢筋有纵向钢筋和横向箍筋,它们在配筋方面可以互相弥补,即一方配置少时,可由另一方多配置一些钢筋以承担少配筋一方所承担的扭矩。

7、受扭构件设计时,为了使纵筋和箍筋都能较好地发挥作用,纵向钢筋与箍筋的配筋强度比值ζ应满足以下条件:0.6 1.7ζ≤≤。

8、在混凝土纯扭构件中,混凝土的抗扭承载力和箍筋与纵筋是完全独立的变量。

9、矩形截面钢筋混凝土纯扭构件的抗扭承载力计算公式0.35t t cor T f w A ≤+只考虑混凝土和箍筋提供的抗扭承载力。

结构设计原理 第五章 受扭构件 习题及答案

结构设计原理 第五章 受扭构件 习题及答案

结构设计原理第五章受扭构件习题及答案第五章 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0.7u t t T f w =介于 和 分析结果之间。

t w 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 。

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 。

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 。

6、抗扭纵向钢筋应沿 布置,其间距 。

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,min sv ρ= ,抗弯纵向钢筋的最小配筋率ρ= ,抗扭纵向钢筋的最小配筋率tl ρ= 。

9、混凝土受扭构件的抗扭纵筋与箍筋的配筋强度比ζ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。

3、受扭构件的裂缝在总体上成螺旋形,但不是连贯的。

4、钢筋混凝土构件受扭时,核芯部分的混凝土起主要抗扭作用。

5、素混凝土纯扭构件的抗扭承载力可表达为0.7U t t T f w =,该公式是在塑性分析方法基础上建立起来的。

6、受扭构件中抗扭钢筋有纵向钢筋和横向箍筋,它们在配筋方面可以互相弥补,即一方配置少时,可由另一方多配置一些钢筋以承担少配筋一方所承担的扭矩。

7、受扭构件设计时,为了使纵筋和箍筋都能较好地发挥作用,纵向钢筋与箍筋的配筋强度比值ζ应满足以下条件:0.6 1.7ζ≤≤。

8、在混凝土纯扭构件中,混凝土的抗扭承载力和箍筋与纵筋是完全独立的变量。

9、矩形截面钢筋混凝土纯扭构件的抗扭承载力计算公式0.35 1.2yv stlt t cor f A T f w A S ζ≤+只考虑混凝土和箍筋提供的抗扭承载力。

第五章 受扭构件承载力

第五章  受扭构件承载力

第5章 受扭构件承载力 章
(2)计算思路 ) 以纯扭构件为基础,将弯矩、剪力、扭矩作用分别进行计算。 以纯扭构件为基础,将弯矩、剪力、扭矩作用分别进行计算。 作用下的纵向钢筋需求量, 即①计算弯矩作用下的纵向钢筋需求量, ②计算在剪力作用的箍筋需求量(此时要考虑扭矩的存在对抗剪能 计算在剪力作用的箍筋需求量( 力的降低,用降低系数在抗剪计算公式中反应); 力的降低,用降低系数在抗剪计算公式中反应); ③计算抗扭纵向钢筋和箍筋。抗扭纵向钢筋必须沿截面四周均匀分。 计算抗扭纵向钢筋和箍筋。抗扭纵向钢筋必须沿截面四周均匀分。 布 ④对于非矩形截面应进行扭矩分配,剪力由腹板承担,扭矩由腹板 对于非矩形截面应进行扭矩分配,剪力由腹板承担, 和翼缘共同承担。 和翼缘共同承担。 ⑤受扭构件承载力降低系数βt 按下式计算 受扭构件承载力降低系数 按下式计算:
第五章
受扭构件承载力
第5章 受扭构件承载力 章
5. 钢筋混凝土受扭构件承载有扭矩作用的构件叫纯扭构 受扭构件:构件截面中有扭矩存在的构件,仅有扭矩作用的构件叫纯扭构 工程中较少遇到纯扭构件,一般为弯扭构件 弯剪扭构件。 弯扭构件或 件,工程中较少遇到纯扭构件,一般为弯扭构件或弯剪扭构件。 2. 计算原理:以抗弯、抗剪强度计算理论和纯扭构件计算理论为基础建立起 计算原理:以抗弯、 来的计算公式。 来的计算公式。
角的螺旋裂缝,当其中一条裂缝所穿越的纵向钢筋及箍筋达到屈服后, 角的螺旋裂缝,当其中一条裂缝所穿越的纵向钢筋及箍筋达到屈服后,该裂缝向相邻 面迅速延伸,并在最后一个面上形成受压面破坏,明显的塑性特征。 面迅速延伸,并在最后一个面上形成受压面破坏,明显的塑性特征。
超筋破坏:缝多而密, 取决于截面尺寸和混凝土抗压强度,具有脆性特征。 超筋破坏:缝多而密,扭矩取决于截面尺寸和混凝土抗压强度,具有脆性特征。

结构设计原理第5章受扭构件承载力计算

结构设计原理第5章受扭构件承载力计算

结构设计原理第5章受扭构件承载力计算(Chapter 5 Calculation to Carrying Capacity of Torsional Members)本章目录5.1 纯扭构件的破坏特征和承载力计算5.2 在弯、剪、扭共同作用下矩形截面构件的承载力计算5.3 T形和工字形截面受扭构件5.4 箱形截面受扭构件5.5 构造要求教学要求了解矩形截面纯扭构件破坏特征。

理解变角度空间桁架模型和扭曲破坏面极限平衡理论。

掌握矩形截面弯扭构件的承载力计算方法,了解T 形和箱形截面受扭构件计算特点。

掌握受扭构件的构造要求。

第5章受扭构件承载力计算5.1 纯扭构件的破坏特征和承载力计算5.2 在弯、剪、扭共同作用下矩形截面构件的承载力计算5.3 T形和工字形截面受扭构件5.4 箱形截面受扭构件5.5 构造要求学习内容材料特性 受弯构件受剪构件受扭构件桥梁工程基础知识结构设计,后续课程设计方法 偏压、偏拉构件 轴拉构件轴压构件变形、裂缝预应力混凝土结构构件设计简介工程中常见受扭构件1、曲线梁(弯梁桥)、斜梁(板)2、支撑悬臂板的梁曲线梁示意图3、偏心荷载作用下的梁4、螺旋楼梯板螺旋楼梯中扭矩也较大雨蓬梁要承受弯矩、剪力和扭矩。

工程中只承受纯扭作用的结构很少,大多数情况下结构都处于弯矩、剪力、扭矩等内力共同作用下的复杂受力状态。

由于扭矩、弯矩和剪力的共同作用,构件的截面上将产生相应的主拉应力。

图5-1 曲线梁截面内力示意图当主拉应力超过混凝土的抗拉强度时,构件便会开裂。

因此,必须配置适量的钢筋(纵筋和箍筋)来限制裂缝的开展和提高钢筋混凝土构件的承载能力。

5.1 纯扭构件的破坏特征和承载力计算图5-2为配置箍筋和纵筋的钢筋混凝土受扭构件,从加载直到破坏全过程的扭矩T和扭转角θ的关系曲线。

图5-2 钢筋混凝土受扭构件的T-θ曲线图5-3 扭转裂缝分布图钢筋混凝土构件抗扭性能的两个重要衡量指标是:(1)构件的开裂扭矩;(2)构件的破坏扭矩。

第五版混凝土结构设计原理试题库及其参考答案

第五版混凝土结构设计原理试题库及其参考答案

第四版混凝土结构设计原理试题库及其参考答案一、判断题(请在你认为正确陈述的各题干后的括号内打“√”,否则打“×”。

每小题1分。

)第1章 钢筋和混凝土的力学性能1.混凝土立方体试块的尺寸越大,强度越高。

( )2.混凝土在三向压力作用下的强度可以提高。

( )3.普通热轧钢筋受压时的屈服强度与受拉时基本相同。

( )4.钢筋经冷拉后,强度和塑性均可提高。

( )5.冷拉钢筋不宜用作受压钢筋。

( )6.C20表示f cu =20N/mm 。

( )7.混凝土受压破坏是由于内部微裂缝扩展的结果。

( )8.混凝土抗拉强度随着混凝土强度等级提高而增大。

( )9.混凝土在剪应力和法向应力双向作用下,抗剪强度随拉应力的增大而增大。

( )10.混凝土受拉时的弹性模量与受压时相同。

( )11.线性徐变是指压应力较小时,徐变与应力成正比,而非线性徐变是指混凝土应力较大时,徐变增长与应力不成正比。

( )12.混凝土强度等级愈高,胶结力也愈大( )13.混凝土收缩、徐变与时间有关,且互相影响。

( )第1章 钢筋和混凝土的力学性能判断题答案1. 错;对;对;错;对;2. 错;对;对;错;对;对;对;对;第3章 轴心受力构件承载力1.轴心受压构件纵向受压钢筋配置越多越好。

( )2.轴心受压构件中的箍筋应作成封闭式的。

( )3.实际工程中没有真正的轴心受压构件。

( )4.轴心受压构件的长细比越大,稳定系数值越高。

( )5.轴心受压构件计算中,考虑受压时纵筋容易压曲,所以钢筋的抗压强度设计值最大取为2/400mm N 。

( )6.螺旋箍筋柱既能提高轴心受压构件的承载力,又能提高柱的稳定性。

( )第3章 轴心受力构件承载力判断题答案1. 错;对;对;错;错;错;第4章 受弯构件正截面承载力1.混凝土保护层厚度越大越好。

( )2.对于'f h x 的T 形截面梁,因为其正截面受弯承载力相当于宽度为'f b 的矩形截面梁,所以其配筋率应按0'h b A f s =ρ来计算。

第5章 受扭构件扭曲截面承载力

第5章 受扭构件扭曲截面承载力
仅按受弯构件的正截面受弯承载力和纯扭构件扭曲截面受 扭承载力分别进行计算。
2、当 T0.17ftW 5t 时,仅按受弯构件的正截面受弯 承载力和斜截面受剪承载力分别进行计算。
矩形截面弯剪扭构件
《规范》规定:
相关
弯、剪、扭
先按受弯构件求 Asm
按剪、扭构件求
A sv1
/
s及Astl
梁底配筋 As = Asm + 平均分配到底边的Astl
D 1.5 Tc/Tc0
剪扭相关关系
各种截面钢筋砼弯扭构件配筋计算的一般原则:
纵筋分别按受弯构件的正截面受弯承载力和剪扭构件 的受扭承载力计算和配置;箍筋分别按剪扭构件的受剪承 载力和受扭承载力按计算和配置。
《规范》规定:
1、当 V0.35ftb0 h或 V 0 .8f7 tb05 /h ( 1 )式,
当tp>ft长边中点先裂,
然后延伸至上、下短边, 形成三面受拉,一面受压 的空间扭曲面、脆性破坏。
矩形截面受扭构件
弹性分析:
若砼为弹性材料,当最大扭剪应力或最大主拉应力达到砼 抗拉强度 ft 时,构件开裂,开裂扭矩:
Tcrft ab2h
塑性分析
认为材料塑性充分发展,全截面从表面至中心达到
max所计算的扭矩抗力。
––– 适筋构件
T 开裂 表面形成螺旋裂缝
抗扭钢筋受力
破坏特征与纵筋和箍筋的数量有关 当纵筋和箍筋或其中之一过少时
––– 少筋构件
当纵筋和箍筋都配置过多,开裂 抗扭钢筋受力 T 钢筋在砼压碎时未屈服
–––超筋构件
从以上分析,要破坏有征兆,且承载力高,材料充分利 用、只能采用前两种,应采取措施避免后两种 。同时要材料 充分发挥作用,抗扭纵筋和箍筋应合理搭配。

第5章受弯构件的斜截面承载力习题答案

第5章受弯构件的斜截面承载力习题答案

第5章 受弯构件的斜截面承载力5.1选择题1.对于无腹筋梁,当31<<λ时,常发生什么破坏〔 B 〕。

A . 斜压破坏;B . 剪压破坏;C . 斜拉破坏;D . 弯曲破坏;2.对于无腹筋梁,当1<λ时,常发生什么破坏〔 A 〕。

A . 斜压破坏;B . 剪压破坏;C . 斜拉破坏;D . 弯曲破坏;3.对于无腹筋梁,当3>λ时,常发生什么破坏〔 C 〕。

A . 斜压破坏;B . 剪压破坏;C . 斜拉破坏;D . 弯曲破坏;4.受弯构件斜截面承载力计算公式的建立是依据〔 B 〕破坏形态建立的。

A . 斜压破坏;B . 剪压破坏;C . 斜拉破坏;D . 弯曲破坏;5.为了避免斜压破坏,在受弯构件斜截面承载力计算中,通过规定下面哪个条件来限制〔 C 〕。

A . 规定最小配筋率;B . 规定最大配筋率;C . 规定最小截面尺寸限制;D . 规定最小配箍率;6.为了避免斜拉破坏,在受弯构件斜截面承载力计算中,通过规定下面哪个条件来限制〔 D 〕。

A . 规定最小配筋率;B . 规定最大配筋率;C . 规定最小截面尺寸限制;D . 规定最小配箍率;7.R M 图必须包住M 图,才能保证梁的〔 A 〕。

A . 正截面抗弯承载力;B . 斜截面抗弯承载力;C . 斜截面抗剪承载力;8.《混凝土结构设计规X 》规定,纵向钢筋弯起点的位置与按计算充分利用该钢筋截面之间的距离,不应小于〔 C 〕。

A .0.30hhB.0.4hC.0.5hD.0.69.《混凝土结构设计规X》规定,位于同一连接区段内的受拉钢筋搭接接头面积百分率,对于梁、板类构件,不宜大于〔 A 〕。

A.25%;B.50%;C.75%;D.100%;10.《混凝土结构设计规X》规定,位于同一连接区段内的受拉钢筋搭接接头面积百分率,对于柱类构件,不宜大于〔 B 〕。

A.25%;B.50%;C.75%;D.100%;5.2判断题1.梁侧边缘的纵向受拉钢筋是不可以弯起的。

受扭构件的扭曲截面承载力

受扭构件的扭曲截面承载力
全弹性,又非理想塑性,是介于两者之间的弹塑性材料。因 而受扭时的极限应力分布将介于上述两种情况之间。素混凝 土构件的受扭承载力即开裂扭矩为:
Tcr=0.7ftWt
• 2.2钢筋混凝土纯扭构件的受力性能
• 2.2.1受扭钢筋的形式 • 在实际工程中,一般是采用由靠近构件表面设置的横向箍筋
和沿构件周边均匀对称布置的纵向钢筋共同组成的抗扭钢筋 骨架。
• 2.2.2纯扭构件的破坏特征
• 适筋构件
• 少筋构件
• 部分超筋构件
• 超筋构件
• 2.2.3钢筋混凝土纯扭构件承载力计算方法
矩形截面钢筋混凝土纯扭构件承载力计算式如下:
受扭构件的扭曲截面承载力

3 矩形截面弯剪扭构件承载力计算
• 3.1矩形截面剪扭构件承载力计算 • 无腹筋矩形截面剪扭构件承载力计算
• 1、按受弯构件单独计算在弯矩作用下所需的受弯纵向钢筋截面
面积AS和AS′。
• 2、按剪扭构件计算受剪所需的箍筋截面面积Asv1/s和受扭所需的
箍筋截面面积Ast1/s及受扭纵向钢筋总面积。
• 3、按相应位置叠加上述两者所需的纵向钢筋和箍筋截面面积,
即得弯剪扭构件的配筋面积。
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受扭构件的扭曲截面承载力
• 1概述
• 构件截面中有扭矩作用的,称为受扭构件。
• 典型的受扭构件:钢筋混凝土雨篷、平面曲梁或折梁、现浇框
架边梁、吊车梁、螺旋楼梯等。
• 受扭构件根据截面上存在的内力情况可分为纯扭、剪扭、弯2矩形截面纯扭构件承载力计算
• 2.1矩形截面构件的开裂扭矩 • 在纯扭构件中,构件裂缝与轴线成45°角。素混凝土既非完

第五章 钢筋混凝土受扭构件承载力计算

第五章 钢筋混凝土受扭构件承载力计算

沿45°角主拉应力方向配置螺旋钢筋,并将螺旋钢筋配置 在构件截面的边缘处,由于45°角方向螺旋钢筋不便于施 工,为此,通常在构件中配置纵筋和箍筋来承受主拉应力 承受扭矩作用效应。 钢筋混凝土受扭构件在扭矩作用下,混凝土开裂以前 钢筋应力是很小的,当裂缝出现后开裂混凝土退出工作, 斜截面上拉应力主要由钢筋承受,斜裂缝的倾角α 是变化 的,结构的破坏特征主要与配筋数量有关。 ⑴当混凝土受扭构件配筋数且较少时(少筋构件)结构 在扭矩荷载作用下,混凝土开裂并退出工作,混凝土承担 的拉力转移给钢筋,由于结构配置纵筋及箍筋数量很少, 钢筋应力立即达到或超过屈服点,结构立即破坏。破坏形 态和性质同无筋混凝土受扭构件,共破坏类似于受弯构件 时的少筋梁,属于脆性破坏,在工程设计中应予避免。
根据极限平衡条件,结构受扭开裂扭矩值为
(5-3)
实际上,混凝上既非弹性材料 又非理想的塑性材 料。而是介于二者之间的弹塑性材料、对于低强度等 级混凝土。具有一定的塑性性质;对于高强度等级混 凝土,其脆性显著增大,截面上混凝土切应力不会象 理想塑性材料那样完全的应力重分布,而且混凝土应 力也不会全截面达到抗拉强度ft因此投式(5-2)计算的受 扭开裂扭矩值比试验值低,按式(5-3)计算的受扭开裂 扭矩值比试验值偏高。 为实用计算方便,纯扭构件受扭开裂扭矩设计时 采用理想塑性材料截面的应力分布计算模式,但结构 受扭开裂扭矩值要适当降低。试验表明,对于低强度 等级混凝上降低系数为0.8,对于高强度等级混凝上降 低系数近似为0.8。为统一开裂扭矩值的计算公式,并 满足一定的可靠度要求其计算公式为
§5.3建筑工程中受扭构件承载力计算
5.3.1纯扭构件承载力计算
1. 矩形截面钢筋混凝土纯扭构件
矩形截面是钢筋混凝土结构中最常用的截面形式。纯扭 构件扭曲截面计算包括两个方面内容:一为结构受扭的开裂 扭矩计算,二为结构受扭的承载力计算。如果结构扭矩大于 开裂扭矩值时应按计算配置受扭纵筋和箍筋用以满足截面 承载力要求;同时还应满足结构受扭构造要求。

《建筑结构》第五章习题答案解析

《建筑结构》第五章习题答案解析

第五章受弯构件正截面承载力计算《建筑结构》第五章习题:共用条件:一类环境使用,结构安全等级为二级。

5-25 一钢筋混凝土矩形梁截面尺寸200mm×500mm,弯矩设计值M=120kN·M。

混凝土强度等级C25,试计算其纵向受力钢筋截面面积:①当选用HPB235级钢筋时;②改用HRB400级钢筋时;最后画出相应配筋截面图。

解:依题意查得参数:γ0=1,fc=11.9N/mm2,ft=1.27N/mm2,c=25mm,21fy=210N/mm,ξb=0.614;as=65mm。

h0=500-65=435mm ○M120?106先按单筋矩形截面计算,?s0.266 221fcbh011.920043512?s?12?0.266?0.32b?0.614As=M/[fyh0(1-0.5ξ)]=1560.65mm2,选5?20,As=1571mm2>?min=0.45 ftbh/fy=0.45×1.27×200×500*210=272mm22>0.02bh=0.002×200×500=200mm,22 fy=360N/mm,ξb=0.517;as=40mm,h0=500-40=460mm ○M120?106先按单筋矩形截面计算,?s0.2381fcbh0211.9200460212?s?12?0.238?0.28b?0.517As=M/[fyh0(1-0.5ξ)]=120×106/[360×460×(1-0.5×0.28)]=842.6 1mm2,选3#20,As=941mm2,或4#18,As=1018mm2>?min=272 mm21 ○2 ○5-26 某大楼中间走廊单跨简支板,计算跨度2.18m,承受均布荷载设计值g +q=6kN/m2(包括自重),混凝土强度等级C20,HPB235级钢筋。

试确定现浇板厚度h及所需受拉钢筋截面面积,选配钢筋,并画配筋图。

混凝土结构设计原理试题及其参考答案

混凝土结构设计原理试题及其参考答案

混凝土结构设计原理试题及其参考答案wmaxcrψ满足要求。

skEs(te)(25)〈wlim mm1053.简支矩形截面普通钢筋混凝土梁,截面尺寸b×h=200 mm×500mm,混凝土强度等级为C30,钢筋为HRB335级,4Mk=95kNm;环境类别为一类。

试对其进行裂缝宽度验算,如不满足应采取什么措施。

解:对于C30混凝土:Ec16,按荷载效应标准组合计算的跨中弯矩104N/mm2;Es105 N/mm2;ftk N/mm2As804mm2;h0500258466mm105804E1020XX66teskAs804 20XX00Mk95106 N/mm2 466804ψtesk16mm;c25mm;crwmaxcrψskEs(te)(25)〉wlim 10不满足要求。

可以采取增大截面配筋的措施。

模拟题答案一,单项选择题18. B 二,多项选择题三、分析题1.不正确。

…………..1分按正常使用极限状态设计主要是验算构件的变形、抗裂度和裂缝宽度。

一般构件超过正常使用极限状态后所造成的后果,不如超过承载力极限状态严重,不会造成过大的人身伤亡和财产损失;同时,考虑到作用在构件上的最不利可变荷载往往仅是在某一瞬时出现的,所以其可靠度可以比承载力极限状态计算时有所降低,因此,按承载力极限状态计算时,荷载及材料强度均取设计值;对于正常使用极限状态验算时,荷载与材料强度均取标准值。

(4)分2.不正确。

…………..1分梁中配置纵向钢筋可以协助混凝土承担受拉区的拉力;在双筋梁中,受压钢筋可以协助混凝土承担压力,提高其抗弯性能及延性;此外,纵筋还能抵抗剪力,通过消栓作用,提高粱的康健性能。

…………..2分柱中配置纵向钢筋可以协助混凝土承担压力减小截面尺寸;承受可能产生的较小弯矩、收缩和温度应力等;防止发生脆性破坏,提高构件的延性;减小混凝土的徐变变形。

…………..2分3.不正确。

…………..1分部分预应力混凝土结构与钢筋混凝土结构相比,具有以下的优点:⑴改善结构的使用性能。

混凝土结构设计原理 第五章 受扭构件承载力计算

混凝土结构设计原理 第五章 受扭构件承载力计算

fy Astl s z Ast1 ucor f yv
试验表明,当0.5≤z ≤2.0范围时,受扭破坏时纵筋和箍 筋基本上都能达到屈服强度。 《规范》建议取0.6≤z ≤1.7, 当z >1.7时,取z =1.7 设计中通常取z =1.~1.2。
《规范》矩形受扭承载力计算公式
Tu 0.35 f tWt 1.2 z
对于矩形截面一般剪扭构件,
Tu 0.35 t f tWt 1.2 z f yv
Ast1 Acor s
nAsv1 Vu 0.7(1.5 t ) ft bh0 1.25 f yv h0 s
1.5 t V Wt 1 0.5 T bh0
称为剪扭构件混凝土强度 降低系数,小于0.5时取 0.5;大于1时取1。
ft
Tcr , p
b f t (3h b) f tWt 6
2

混凝土材料为弹塑性材料。
◆ 达到开裂极限状态时开裂扭矩介于Tcr,e和Tcr,p之间。 ◆ 引入修正降低系数考虑应力非完全塑性分布的影响。
◆ 根据实验结果,修正系数在0.87~0.97之间,《规范》 为偏于安全起见,取 0.7。开裂扭矩的计算公式为
A's + Astl /3
+
As 4
Astl /3
=
Astl /3
Astl /3
As+ Astl /3
Asv1 s
Ast 1 s
2
Asv1 s
+
=
Asv1 Ast 1 + s s
对于弯剪扭构件,为防止少筋破坏 ★按面积计算的箍筋配筋率
Asv ft sv sv,min 0.28 bs f yv

习题6 受扭构件扭曲截面承载力

习题6 受扭构件扭曲截面承载力

习题6 受扭构件扭曲截面承载力(一)填空题1.钢筋混凝土受扭构件根据所配箍筋和纵筋数量的多少,构件的破坏有四种类型,即________、________、________、________。

其中当________和_______时,钢筋强度能充分或基本充分利用,破坏具有较好的塑性性质。

2.为了使抗扭纵筋和箍筋的应力在构件受扭破坏时均能达到屈服强度,纵筋与箍筋的配筋强度比值应满足条件________,最佳比为________。

3、、剪扭相关性体现了由于扭矩的存在,截面的抗剪承载力_________;由于剪力的存在,截面的抗扭承载力_________。

4、《规范》在设计钢筋混凝土剪扭构件时,考虑了剪力与扭矩的相关性,但实际上,当满足或,设计时可不考虑其相互影响。

(二)选择题1.钢筋混凝土纯扭构件,受扭纵筋和箍筋的配筋强度比为,当构件破坏时,[ ]。

a、纵筋和箍筋都能达到屈服强度; b、仅纵筋达到屈服强度;c、仅箍筋达到屈服强度;d、纵筋和箍筋都不能达到屈服强度。

2.《混凝土规范》对于剪扭构件所采用的计算模式是[ ]a、混凝土承载力及钢筋承载力均考虑相关关系;b、混凝土承载力及钢筋承载力都不考虑相关关系;c、混凝土承载力不考虑相关关系,钢筋承载力考虑相关关系;d、混凝土承载力考虑相关关系,钢筋承载力不考虑相关关系;3.钢筋混凝土T形和I形截面剪扭构件可划分成矩形块计算,此时[ ]。

a、腹板承受截面的全部剪力和扭矩;b、翼缘承受截面的全部剪力和扭矩;c、截面的全部剪力由腹板承受,截面的全部扭矩由腹板和翼缘共同承受;d、截面的全部扭矩由腹板承受,截面的全部剪力由腹板和翼缘共同承受。

4.剪扭构件计算当时[ ]。

a、混凝土受剪及受扭承载力均不变;b、混凝土受剪承载力不变;c、混凝土受扭承载力为纯扭时的一半;d、混凝土受剪承载力为纯剪时的一半。

受扭构件扭曲截面承载力哈工大混凝土结构设计原理

受扭构件扭曲截面承载力哈工大混凝土结构设计原理

Asv s
h0
P T
P
偏心力P 可以分解为 一个中心力P 和一个扭矩 T 。箱形截面沿周边的剪
应力可以很好地抵抗扭矩。
回顾受扭构件设计不难看出,构件抗扭主要靠截面周边的材 料,中间核心部分材料的抗扭作用很小。工程中大型变受高扭度构箱件形往截面预 往采用环形截面(电线杆)或箱形截面(桥梁)应。力与混实凝体土截连面续相梁桥。 比,其自重大大减轻,而抗扭能力几乎相同。
27 N/mm2 , fy =210 N/mm2 )
§ 5.5 受扭构件的构造要求 当边梁的抗扭刚度为无穷大时,次梁相当于嵌固在边梁中,此时的扭矩达到最大值。
矩形截面受扭构件,承受扭矩设计值T =35 kN·m ,截面尺寸b=300 mm ,h=600 mm,保护层厚度 C=30 mm。
抗扭纵筋应沿截面周边均匀布置,在截面四角必须布置抗扭纵筋,抗扭纵筋间距不得大于300mm及梁宽 b。
§ 5.1 概述
扭转是五种基本受力状态之一,以雨蓬为例: 请思考并绘出 雨蓬梁的扭矩图
雨蓬板根部的剪力就是作用在雨蓬梁上的均布荷载, 雨蓬板根部的弯矩就是作用在雨蓬梁上的均布扭矩, 雨蓬梁承受雨蓬板传来的均布荷载及均布扭矩。
雨蓬梁要承受弯矩、剪力和扭矩。工程中只承受纯扭作用的结构很少,大多 数情况下结构都处于弯矩、剪力、扭矩等内力共同作用下的复杂受力状态。
抵抗该扭矩所需的箍筋和纵筋面积,并绘制截面配筋图。
(3)按抗弯承载力单独计算所需的受弯纵向钢筋截面面积
As 及 As
(4)按抗剪承载力单独计算所需要的抗剪箍筋
Asv s
V
Vu
0.7(1.5 t ) ftbh0
1.25 f yv
Asv s
h0
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第五章 受扭构件扭曲截面承载力答案
一、填空题
1、答:弹性理论;塑性理论;混凝土为理想的塑性材料。

2、答:长边中点;空间扭曲破坏面。

3、答:少筋破坏;适筋破坏;部分超筋破坏;安全超筋破坏。

4、答:减小;减小
5、答:
00.250.8c c t
V T f bh w β+≤。

6、答:截面周边均匀对称;不应大于300mm 。

7、答:翼缘和腹板;腹板;翼缘和腹板。

8、答:0.02c yv
f a
f ;0.0015;0.08(21)
c t yv
f f β-。

9、答:0.6~1.7 10、答:封
闭;相互搭接且搭接长度不小于30d(d 为箍筋直径)。

11、受扭箍筋; 受扭纵筋
二、判断题
1、(√)
2、(×)
3、(√)
4、( ×)
5、(√)
6、(×)
7、(√)
8、(×)
9、(×) 10、(√) 11、(√) 12、(×) 13、(√) 14、(√) 15、(×) 16、(×) 17、(√) 18、(×) 19、(√) 20、(×) 21、(×) 22、(√) 23、(×)
三、选择题
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、简答题
1、答:钢筋混凝土构件受扭时,核芯部分的混凝土所起的抗扭作用很小,因此可将开裂后的破坏图形比拟为一个空间桁架,纵筋可看成这个空间桁架的弦杆,箍筋可看成这个空间桁架的竖杆,斜裂缝之间的混凝土条带可看成这个空间桁架的斜压腹杆,斜裂缝与水平线的倾角α是随着纵向钢筋和箍筋的配筋强度比值ζ而变化,按这种方法的计算称为空间桁架理论。

2、答:为了估计素混凝土纯扭构件的抗扭承载力,通常借助于弹性分析方法和塑性分析法。

实验表明,用弹性分析方法计算的构件抗扭承载力比实测的抗扭承载力低,而用塑性分析法计算的抗扭承载力比实测结果略大,可见素混凝土构件的实际抗扭承载力介于弹性分析和塑性分析结果之间,《规范》采用了对塑性分析的结果乘以一个小于1的系数(这里系数用0.7),这样素混凝土纯扭构件的抗扭承载力可表达为
0.7u t t
T f w =。

3、答:为了保证弯扭构件在低配筋时混凝土不致发生脆断,《规范》规定,
当符合下列条件时,受扭、钢筋按构造配置:00.7t
t V T
f bh w +≤。

4、答:在混凝土构件中配置适当的抗扭钢筋,当混凝土开裂后,可由钢筋继续承担压力,这对提高构件的抗扭承载力有很大作用,根据弹性分析结果,扭矩在构件中引起的主拉应力方向与构件轴线成45°,因此,最合适的配筋方式是在构件靠近表面处设置呈45°走向的螺旋钢筋,但这种配筋方式便于施工,且当扭矩改变方向后则完全失去效用。

在实际工程中,一般是采用由靠近构件表面设置的横向箍筋和沿构件周边均匀对称布置的纵向钢筋共同组成的抗扭钢筋骨架,它恰好与构件中抗弯钢筋和抗剪钢筋的配置相协调。

5、答:为了使抗扭纵筋与箍筋相互匹配,有效地发挥抗扭作用,应使两者的强度比0.6 1.7ζ=,最佳配合比为1.2左右。

6、答:抗扭纵筋配筋率等于抗扭纵筋stl
A 与截面面积(b h ⨯)的比值。

而抗弯
纵筋配筋率等于抗弯纵筋
s
A 与截面有效面积(
b h ⨯)的比值。

7、答:为了避免受扭构件配筋过多发生完全超筋性质的脆性破坏,受扭构
件截面尺寸应符合下列要求:00.250.8c c
t V T
f bh w β+≤当不满足上式要求时,应增
大截面尺寸。

8、答:构件中的抗扭纵筋应尽可能均匀地沿截面周边对称布置,间距不应大于300mm ,也不应小于截面短边尺寸。

在截面的四角必须设有抗扭纵筋。

如果抗扭计算在计算中充分利用其强度时,则其接头和锚固均应按受拉钢筋的有关要求处理。

五、计算题
1、[解] 取钢筋保护层厚度c=25mm ,b cor =250mm ,h cor =450mm ,A cor = b cor h cor =112500mm 2, u cor =2(b cor +h cor )=1400mm ,材料强度:f c
=11.9,
f t =1.27
,f y
=300
,f yv =210
[1] 验算截面尺寸
截面可用,按计算配筋。

[2] 计算箍筋 取ζ=1.0,则:
选用φ8箍筋
取s=110mm
验算配箍筋率[1] 验算截面尺寸
截面可用,按计算配筋。

可以。

[3] 计算纵筋
故按最小配筋率要求,取,选6 12=678 。

截面配筋见图。

2、[解]
[1] 内力计算
支座按固定端考虑
支座截面弯距:
跨中截面弯距:
扭矩:
支座截面剪力:
跨中截面剪力:
[2] 验算截面尺寸
材料强度:f c=14.3N/mm2,f t=1.43,f y=360,f yv=300,ξb=0.518,αs,max=0.384
取钢筋保护层厚度c=25mm,b cor=350mm,h cor=450mm
A cor= b cor h cor=157500mm2,u cor=2(b cor+h cor)=1600mm
取a=35mm,h0=460mm
截面可用,按计算配筋
[3] 受弯承载力计算
支座截面:
跨中截面:
[4] 确定剪扭构件计算方法
集中荷载在支座截面产生的剪力为100kN,占支座截面总剪力100/130=76.9%> 75%,需考虑剪跨比。

,取λ=3
按剪扭共同作用计算
[5] 受剪计算
计算受剪箍筋,设箍筋肢数n=2
[6]受扭计算
受扭箍筋:设ζ=1.2
受扭纵筋:
受扭纵筋最小配筋率:
[7] 验算最小配筋率及配筋
最小配箍率验算:
满足
箍筋选配双肢12,A sv1=113.1,间距,取s=135mm。

受扭纵筋分三排(纵筋间距=215mm,基本满足200mm的要求)支座截面顶部配筋
选422=1520
跨中截面底部配筋
选422=1520
截面中部配筋
选配214=308
跨中和支座截面配筋见下图。

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