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(diǎn)？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(qiáng)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(diǎn)： 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(shí)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(shí)，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(qiáng)度比不合適時(shí)，破壞時(shí)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(shí)，在什么條件下，縱向鋼筋和箍筋都會(huì)先達(dá)到屈服強(qiáng)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(qiáng)度比的取值，對(duì)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(shí)，也會(huì)使這種鋼筋在構(gòu)件破壞時(shí)不能達(dá)到屈服強(qiáng)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(qiáng)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(qiáng)度比的乘積稱為配筋強(qiáng)度比，通過限定的取值對(duì)鋼筋用量比進(jìn)行控制。試驗(yàn)表明：當(dāng)在 0.5 2.0 之間變化時(shí)，縱筋與箍筋在構(gòu)件破壞時(shí)基本上都能達(dá)到屈服強(qiáng)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(shí)為兩種鋼筋達(dá)到屈服的最佳值。（ 2 ）試驗(yàn)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(shí)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(jì)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(duì)稱放置，并且四角必須放置？答：因?yàn)槭芘?gòu)件破壞時(shí)，首先從長邊的中點(diǎn)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(duì)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(shí) , 位于截面內(nèi)部的箍筋計(jì)算不考慮。（ 4 ）受扭縱向鋼筋沿截面周邊對(duì)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(jì)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(qiáng)度等級(jí)后，可按以下步驟進(jìn)行：1）

6、驗(yàn)算截面尺寸若截面尺寸不滿足時(shí)，應(yīng)增大截面尺寸后再驗(yàn)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(jì)算確定是否需進(jìn)行剪扭承載力計(jì)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(jì)算；確定是否需進(jìn)行受扭承載力計(jì)算3）確定箍筋用量計(jì)算承載力降低系數(shù)t ；計(jì)算受剪所需單肢箍筋的用量計(jì)算受扭所需單箍筋的用量計(jì)算剪扭箍筋的單肢總用量4）確定縱筋用量計(jì)算受扭縱筋的截面面積Astl ，并驗(yàn)算受扭最小配筋率；計(jì)算受彎縱筋的截面面積As ，并驗(yàn)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(jì)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(jì)值T 15KN.m ?；炷翞镃20 ，縱筋為 HRB335級(jí)，箍筋為 HPB2351.【解】（1）驗(yàn)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(jì)算配置受扭鋼筋。（ 2 ）計(jì)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(yàn)算：fyv（ 3 ）縱筋計(jì)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(yàn)算：500Vb fyT1500

9、0000T對(duì)純扭構(gòu)件 V 1.0 ；當(dāng)Vb250 2.0時(shí)，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(jí)，箍筋為 HPB235級(jí)，若在懸臂支座截面處作用設(shè)計(jì)彎矩M 56kN m ，設(shè)計(jì)剪力V 60kN 和設(shè)計(jì)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(yàn)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(jì)算配置受扭鋼筋。（ 2 ）確定計(jì)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(jì)算抗扭、抗剪箍筋數(shù)量1 ）計(jì)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(jì)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(yàn)算：（ 4 ）抗扭縱筋計(jì)算AstlfyvAst1ucor1.2 2100.094100066mm2fys360A678mm2選用612stl最小配筋率驗(yàn)算：Astl6780.85%Tft0.12%tlb