受扭构件承载力计算

第六章受扭构件承载力计算

思考题

6.1在实际工程中有哪些构件有扭矩作用？

①詹口竖向荷载作用的挑詹梁。

②受水平作用的吊车梁。

③现浇框架的边梁。

6.2在抗扭矩计算中如何避免少筋破坏和超筋破坏？

为了防止出现混凝土先压碎的超筋构件的脆性破坏，配筋率的上限以截面限制条件的形式给出

T≤0.2βfcWt

最小配箍率ρsumin对纯扭构件取：ρsvmin=0.28ft fyv

最小纵筋配筋率ρtl，min = 0.85 ft fyv

6.3什么是配筋强度比？配筋强度比的范围为什么要加以限制？即纵筋与箍筋的体积比和强度比的乘积

ξ=fyAstls / Fyv AstlUcor

加以限制才能保证构件破坏时纵筋和箍筋的强度都得以充分利用。

6.4《规范》抗扭承载力计算公式中βt 的物理意义是什么？

Βt 称为剪扭构件混凝土强度降低系数。用来考虑剪扭构件混凝土抵抗剪力和扭矩之间的相关性。物理意义为随着同时作用的扭矩增大，物件的抗剪承受力逐渐降低；当扭矩达到纯扭构件的承载力时，其抗剪承载力下降为零。反之亦然。

6.5受扭构件中纵筋和箍筋的配置应注意哪些问题？

⑴剪扭构件中，箍筋的配筋率ρsv（ρ=Asv / Bs）不应小于0.28ft/ fyv ，箍筋间距应符合表5-1的规定。箍筋应做成封闭。箍筋末端应做成135°弯钩。其平直段长度不应小于5倍箍筋直径或50mm。当采用多肢箍筋受剪时，受扭所需箍筋应采用沿截面周面布置的封闭箍筋，受剪箍筋壳采用复合箍筋。（2）纵向钢筋的配筋率，不应小于受拉构件纵向受拉钢筋的最小

ρ之和。

配筋率和受扭纵向钢筋的最小配筋率

tl

,min

mm

%15.0210

1.128.0f f 28.0yv t sv.min =⨯==ρ，实际配箍率%15.0%25

2.0200

2003.502bs A sv.min sv sv =>=⨯⨯==ρρ，满足要求 0.287.020********V b T 36<=⨯⨯⨯=，故取87.0Vb

T =。则%194.0%293.0210

1.187.06.0f f Vb T 6.0tl.min y t tl.=>=⨯⨯==ρρ，满足要求。 梁底抗弯纵筋配筋率为：

%24.045.0%89.036520074.650bh A min .0s ==>=⨯==y

t s f f ρρ，满足要求。截面配筋如图：

6.2 某雨篷如题图所示，雨篷板上承受均布荷载（包括自重）设计值q=3.6kN/m2，在雨篷自由端沿板宽方向每米承受活荷载设计值p=1.4kN/m ，雨篷梁截面尺寸240mm×240mm ，其计算跨度2.5m ，且已知梁承受的最大弯矩设计值M=1.4kN.m ，最大剪力设计值V=16kN ，混凝土强度等级为C20，采用HPB23钢筋，试设计雨篷梁的配筋。

解：C20混凝土f c =9.6N/mm 2,f t =1.1N/mm 2, HPB235钢筋f y =210N/mm 2, 2yv mm /N 210f =。

（1）雨篷梁所受的扭矩值计算：沿梁跨度方向单位长度上的扭矩t

(2)截面特征计算：

262

210608.4)2402403(6

240)3(6mm b h b W t ⨯=-⨯=-= mm 760h b 2u mm 1061.3190190h b A mm

19050240h mm 19050240b cor cor cor 2

4cor cor cor cor cor =+=⨯=⨯=⨯==-==-=）（，

（3）截面尺寸复核：

。截面尺寸符合要求。

226

6

30w /4.26.90.125.0/224.210608.18.010720524010168.0,484.0240205b h mm N mm N Wt T bh V =⨯⨯<=⨯⨯⨯+⨯⨯=+<== （4）雨篷梁剪扭计算：

1.）验算是否要进行受剪、受扭承载力计算：

2266

30/77.01.17.07.0/844.110608.41072052401016mm N f mm N W T bh V t t =⨯=>=⨯⨯+⨯⨯=+

需要进行抗扭计算。

2.）验算是否能忽略扭矩对构件承载力的影响。

m .7.N 10310.010608.41.1175.0175.066KN T mm W f t t =<⨯=⨯⨯⨯=

不能忽略。

3.）验算是否能忽略剪力对构件承载力的影响：

KN V bh f 16KN 942.182052401.135.035.00t =>=⨯⨯⨯=

按抗弯和抗扭共同作用下计算配筋。

（5）确定所用的箍筋量

计算剪扭构建混凝土强度降低系数t β

0.1,0.1236.1205

24010710608.410165.015.15.015.16630=>=⨯⨯⨯⨯⨯⨯+=+=t t t Tbh VW ββ取 取配筋强度比2.1=ξ

mm mm f f s A /524.036100

2102.12.110608.41.10.135.0107A 2.1W 35.0T 26

6cor y v t t t v st1=⨯⨯⨯⨯⨯⨯⨯-⨯=-≥ξβ

（7）计算抗扭纵筋数量

0145.03652006.90.1104.1M 2601s 2

a =⨯⨯⨯⨯=∂=bh f c

b ξξ<=--=0146.0211a s

2

1084.32210

9.61.052004201460.mm f f ξbh A y c s =⨯⨯⨯⨯=∂= 2

min y t min .0s mm 24.138%24.0240240bh As %24.0f f 45.0%2.0max(%057.024024084.32bh A =⨯⨯===⨯=<=⨯==ρρρ则，），

（8）确定纵筋总用量

按构造要求，受扭纵筋间距不应大于200mm 和梁宽b ，故沿梁高分三层布置：

顶层：

，2mm 1703

Astl =选2Ф12钢筋.（226mm 2） 中层：，2mm 1703

Astl =选2Ф12钢筋.（226mm 2） 底层：，2mm 319139170As 3Astl =+=+选3Ф12钢筋.（226mm 2） 截面布置如图：