受扭构件

（2）扭型破坏。 构件破坏开始于构件顶面及两侧面的混凝土开裂，
顶部钢筋因受扭而先屈服，最后底部混凝土压碎。此 类破坏主要因扭矩引起。
（3）剪扭破坏。
构件破坏开始于截面长边的一侧开裂和该侧的受 扭纵筋和受扭、受剪箍筋屈服，最后另一长边压区混 凝土压碎。此类破坏主要因剪力和扭矩引起。
5.1.2 受扭构件的配筋构造要求
（1）适筋受扭构件
配置了适量受扭钢筋的构件，在裂缝出现以后不会立 即破坏。随着外扭矩的不断增大，在构件表面逐渐形成多 条大致沿45°方向呈螺旋形发展的裂缝。在裂缝处，原来 由混凝土承担的主拉应力主要改由与裂缝相交的钢筋来承 担。随着其中一条裂缝所穿越的纵筋和箍筋达到屈服时， 该裂缝不断加宽，直到最后形成三面开裂一边受压的空间 扭曲破坏面，进而受压边混凝土被压碎，构件破坏。整个 破坏过程具有一定延性和较明显的预兆，类似受弯构件适 筋破坏。
c
－混凝土强度影响系数，当混凝土强度等级不超过C50时，
取 c 1.0 ，当混凝土强度等级为C80时，取 c
0.8
其间按线性内插法取用；
f c －混凝土轴心抗压强度设计值
当不满足上式的要求时，应加大截面尺寸或提高混凝土强度等级。
back
2、最小配筋率和构造要求 （1）、梁内受扭纵向钢筋的配筋率应符合下列要求：
考虑相关性，而对钢筋提供的抗力部分采用叠加的方法。
一、剪扭构件承载力的计算
1、矩形截面一般剪扭构件，剪扭承载力：
（1）、剪扭构件的受剪承载力
V

0.71.5 t ftbh0
1.25 f yv
Asv s
h0
Asv －受剪承载力所需要的箍筋截面面积
back
（2）、剪扭构件的受扭承载力
T 0.35t ftWt 1.2
得最后所需的纵向钢筋截面面积和箍筋截面面积。
注意：
（1）、当满足
V
0.35 ftbh0
或V

0.875
1.0
f t bh0
时，可仅按受弯构件的正截面受弯承载力
和纯扭构件的受扭承载力分别进行计算。
back
（2）、当满足 T 0.175 ftWt 时，可仅按受弯构件的正
截面受弯承载力和斜截面受剪承载力分别进行计算。
Acor bcorhcor －截面核芯
部分的面积
back
弯剪扭构件承载力计算
构件的受扭与受弯、受剪承载力是相互影响的，这种相互影响的性
质称为相关性。由于构件受扭、受弯与受剪承载力之间的相互影响
问题过于复杂，采用统一的相关方程来计算比较困难。为了简化计
算，《规范》对弯剪扭构件的计算采用了对混凝土提供的抗力部分
1.素混凝土纯扭构件
在纯扭构件中，构件裂缝与轴线成45°角。构件
在扭矩作用下主要产生剪应力。最大剪应力发生在截
面长边中点，与该点剪应力作用相对应的主拉应力σtp 和主压应力σcp分别与构件轴线成45°角，其大小为 σtp = σcp =τmax。当主拉应力超过混凝土的抗拉强 度时，混凝土将σcp首先在截面长边中点处，垂直于主
1.受扭纵筋 受扭纵筋应沿构件截面 周边均匀对称布置。矩形截 面的四角以及T形和Ι形截面 各分块矩形的四角，均必须 设置受扭纵筋。受扭纵筋的 间距不应大于200mm，也不应 大于梁截面短边长度。
受扭纵向钢筋的接头和锚固要求均应按受拉钢筋 的相应要求考虑。
架立筋和梁侧构造纵筋也可利用作为受扭纵筋。
2.受扭箍筋 受扭箍筋必须做成封闭式，且应沿截面周边布置 。箍筋末端弯折135°，弯钩端头平直段长度不应小 于10d。 受扭箍筋的间距s及直径d 均应满足受弯构件的最 大箍筋间距smax及最小箍筋直径的要求。

f yv
Ast1 Acor s
t

1.5 1 0.5 VWt
－剪扭构件混凝土受扭承载力降低系数
Tbh0
0.5 t 1.0
back
2、对集中荷载作用下独立的混凝土剪扭构件（包括作用有多种荷
载，且其中集中荷载对支座截面或节点边缘所产生的剪力值占总剪
力值75％以上的情况）
t

1.5
1 0.2 1 VWt
承载力之间的相关性：扭矩与弯矩或剪力同时作用于 构件时，一种承载力会因另一种内力的存在而降低。
（1）弯扭相关性 扭矩的作用使纵筋产生拉应力，加重了受弯构件纵向受 拉。
（2）剪扭相关性
弯剪扭复合受扭构件由于其三种内力的比值及配筋 情况的不同影响，有三种典型的破坏形态：
（1）弯型破坏。构件破坏开始于底面及两侧的混 凝土开裂，底部钢筋屈服，然后顶部混凝土压碎。这类 破坏主要因弯矩引起。
（2）少筋受扭构件 构件的受扭承载力与素混凝土没有实质差别，破坏过程 迅速而突然，类似于受弯构件的少筋破坏。 （3）超筋受扭构件 钢筋未达到屈服强度，构件即由于斜裂缝间混凝土被压 碎而破坏，这种破坏与受弯构件的超筋梁类似。
注意：少筋受扭构件和超筋受扭构件均属脆性破坏， 设计中应予避免。
3.钢筋混凝土弯、剪、扭构件
Tbh0
（1）、剪扭构件的受剪承载力
V

1.5

t

1.75
1.0
f t bh0

f yv
Asv s
h0
（2）、剪扭构件的受扭承载力
T 0.35t ftWt 1.2
f yv
Ast1 Acor sback
二、弯扭构件的承载力计算
构件在弯矩和扭矩的共同作用下的受力状态比较复杂，为了简化计
算，采用叠加法：先按受弯构件和受扭构件分别计算其纵筋和箍筋
的面积，然后将所求得的相应的钢筋截面面积相叠加。
三、在弯、剪、扭共同作用下承载力的计算
1、按受弯构件计算在弯矩作用下所需的纵向钢筋的截面面积。
2、按剪扭构件计算承受剪力所需的箍筋截面面积以及计算承受扭
矩所需的纵向钢筋截面面积和箍筋截面面积。
3、叠加上述计算所得到的纵向钢筋截面面积和箍筋截面面积，即
第七章 钢筋混凝土受扭构件简介
本章主要内容
1. 受扭构件受力特点; 2. 受扭构件的配筋构造要求。
重点
受扭构件的配筋特点及配筋构造要求。
难点
受扭构件的受力特点。
§7.1 受力特点与配筋构造
7.1.1 受扭构件受力特点
受扭构件： 在构件截面中 有扭矩作用的构 件，受扭构件分 类：纯扭、剪扭、 弯扭、弯剪扭构 件。
拉应力方向开裂。
素混凝土既非完全弹性，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
（5.1.1）
式中ft―混凝土抗拉强度设计值；
Wt―受扭构件的截面抗扭塑性抵抗矩。对矩形截面
Wt=b2(3h - b) / 6。
back
一、开裂扭矩
构件的开裂扭矩
Tcr 0.7 ftWt
Wt

b2 6
3h b
－－受扭构件的截面受扭塑性抵抗矩。
back
扭构件的受扭承载力计算
一、抗扭配筋的形式
在实际结构中采用横向封闭箍筋与纵向受力钢筋组成的空间骨架来 抵抗扭矩。
二、 受扭构件的试验研究结果
1、少筋破坏 抗扭钢筋配得过少或过稀，裂缝一出现，钢筋很快屈服，配筋对破 坏扭矩的影响不大，构件的破坏扭矩和开裂扭矩非常接近，这种破 坏过程迅速而突然，称为少筋破坏，也属于脆性破坏。 2、超筋破坏 当配筋数量过多，受扭构件在破坏前的螺旋裂缝会更多更密，这时 构件由于混凝土被压碎而破坏，破坏时箍筋和纵筋均未屈服。这种 破坏与受弯构件的超筋梁类似，破坏时钢筋的强度没有得到充分利 用，属于脆性破坏，也称为超筋破坏。
back
3、部分超筋破坏 由于抗扭钢筋由纵筋和箍筋两部分组成，纵筋和箍筋的配筋比例对 构件的受扭承载力也有影响。当抗扭箍筋配置相对抗扭纵筋较少时， 构件破坏时箍筋屈服而纵筋可能达不到屈服强度；反之，当抗扭纵 筋配置相对抗扭箍筋较少时，构件破坏时纵筋屈服而箍筋可能达不 到屈服强度，这种破坏称为部分超筋破坏。部分超筋构件的延性比 适筋构件要差一些，但还不是完全超筋，在设计中允许使用，只是 不够经济。
back
u 2 b h cor
cor
cor －为截面核芯部分的周长
f , f y yv －分别为纵筋和箍筋的抗拉强度设计值
back
三、矩形截面纯扭构件承载力计算
T 0.35 ftWt 1.2

f yv
Ast1 Acor s
T －扭矩设计值
Wt －截面受扭塑性抵抗矩
f t －混凝土抗拉强度设计值
2.钢筋混凝土纯扭构件 配置受扭钢筋对提高受扭构件抗裂性能的作用不
大，当混凝土开裂后，可由钢筋继续承担拉力，最合 理的配筋方式是在构件靠近表面处设置呈45°走向的 螺旋形钢筋。但这种配筋方式不便于施工，且当扭矩 改变方向后则将完全失去效用。
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。
Astl
lt

Astl bh
lt ,min
0.6
T ft Vb fy
－沿截面周边布置的受扭纵向钢筋的总截面面积
b －矩形截面的宽度，T形或I形截面的腹板宽度。
当 T 2.0 时，取 T 2.0 。沿截面周边布置的受扭
Vb
Vb
纵向钢筋的间距不应大于200mm和梁截面短边长度；除应在梁截面 四角设置受扭纵向钢筋外，其余受扭纵向钢筋宜沿截面周边均匀对 称布置。当梁支座边作用有较大扭矩时，受扭纵向钢筋应按受拉钢 筋锚固在支座内。
back
（2）、在弯剪扭构件中，剪扭箍筋的配箍率应符合下列要求：
sv

Asv bs
sv,m in

0.28
ft f yv
Asv －配置在同一截面内箍筋各肢的全部截面面积，箍筋的最大
间距和最小直径应符合受剪构件的要求。
注意：
受扭所需箍筋应做成封闭式，且应沿截面周边布置；当采用复合箍 筋时，位于截面内部的箍筋不应计入受扭所需的箍筋面积；受扭所 需箍筋的末端应做成135°弯钩，弯钩端头平直段长度不应小于 10d（d为箍筋直径）。
《规范》规定，对 b
的矩形、T形和I形截面构件，其截面
应符合下列要求：
back
T －扭矩设计值
V bh0
T
0.8Wt
0.25 c fc
b －矩形截面的短边尺寸
W －受扭构件的截面受扭塑性抵抗矩 t
hw －截面的腹板高度，矩形截面取有效高度ho，T形截面取有效
高度减去翼缘高度，I形截面取腹板净高。
受扭构件承载力计算
概述
平衡扭转－构件中的扭矩由荷载直接引起，其值可由平衡条件直接 求出。如砌体结构中支撑悬臂板的雨篷梁。 协调扭转－扭矩是由相邻构件的位移受到该构件的约束而引起该构 件的扭转，这种扭 矩值需结合变形协 调条件才能求得。 也称为附加扭转， 如框架边梁受到次 梁负弯矩的作用在 边梁引起的扭转。
纵筋与箍筋的配筋强度比：
f y Astl s
f yv Ast1ucor
0.6 1.7
back
A , s st1 －抗扭箍筋单肢的截面面积和间距 Astl －抗扭纵筋总的截面面积 h, b －矩形截面的长边边长和短边边长
b , h －分别为从箍筋内表面计算的截面核芯部分的短边 cor cor 和长边边长
（3）、当截面中的设计扭矩较小，满足T 0.7 ftWt 时，可
不进行抗扭计算，而只需按构造配置抗扭钢筋。
（4）、当满足
V T bh0 Wt
0.7 ft
时，可不进行抗扭和抗
剪承载力计算，仅需按构造配置箍筋和抗扭纵筋，但要考虑抗扭构 件的截面限制条件。
四、计算公式的适用范围和构造要求
1、截面限制条件 hw 6