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1、第4章 钢筋混凝土受扭构件 思考题 计算题,问答题,4-1、矩形截面钢筋混凝土纯扭构件的破坏形态与什么因素有关？有哪几种破坏形态？各有什么特点？4-2、钢筋混凝土纯扭构件破坏时，在什么条件下，纵向钢筋和箍筋都会先达到屈服强度，然后混凝土才压坏，即产生延性破坏？4-3、简述和t的意义和取值限制。4-4、受扭构件中，受扭纵向钢筋为什么要沿截面周边对称放置，并且四角必须放置？4-5、简述抗扭钢筋的构造要求。4-6、矩形截面弯剪扭构件的受弯、受剪、受扭承载力如何计算？其纵筋和箍筋如何配置？,计算题,4-1、钢筋混凝土矩形截面纯扭构件，bh250500mm，承受的扭矩设计值T15kNm。混凝土为C20，
2、纵筋为HRB335级，箍筋为HPB235级。试配置该构件所需的抗扭钢筋。4-2、一钢筋混凝土矩形截面悬臂梁，bh200400mm，混凝土为C25，纵筋为HRB400级，箍筋为HPB235级，若在悬臂支座截面处作用设计弯矩M56kNm，设计剪力V60kN和设计扭矩T4kNm，试确定该构件的配筋，并画出配筋图。,4-1、矩形截面钢筋混凝土纯扭构件的破坏形态与什么因素有关？有哪几种破坏形态？各有什么特点？,答：(1)破坏形态与受扭纵筋和受扭箍筋的配筋率有关，还与纵筋与箍筋的配筋强度比 有关。(2)破坏形态：少筋破坏、超筋破坏、部分超筋破坏、适筋破坏。(3)特点：1）少筋破坏构件是裂缝一旦形成构件马上
3、破坏，开裂扭矩与破坏扭矩相等。其破坏特征类似于素混凝土构件，明显预兆为脆性破坏。2）超筋破坏时钢筋未屈服，构件即由于斜裂缝间的混凝土被压碎而破坏，也无明显预兆为脆性破坏。3）适筋破坏是受扭纵筋和受扭箍筋的配筋率合适时，当构件三面开裂产生45斜裂缝后，与斜裂缝相交的受扭钢筋屈服后，还可以继续加荷载，直到混凝土第四面混凝土被压碎，属塑性破坏。4）部分超筋破坏纵筋与箍筋的配筋强度比 不合适时，破坏时纵筋或箍筋未屈服。其塑性比适筋差，但好于少筋破坏、超筋破坏。,4-2、钢筋混凝土纯扭构件破坏时，在什么条件下，纵向钢筋和箍筋都会先达到屈服强度，然后混凝土才压坏，即产生延性破坏？,答：(1)为防止超筋截面
4、尺寸不能太小规范规定截面尺寸应满足：,T 0.2cfcWt,(2)为防止少筋破坏规范规定受扭箍筋和纵筋其最小配筋率应满足：,受扭箍筋：,受扭纵筋：,（3）为防止部分超筋破坏：规范通过限定受扭纵筋与箍筋配筋强度比 的取值，对钢筋用量比进行控制。,试验表明：当在0.52.0之间变化时，纵筋与箍筋在构件破坏时基本上都能达到屈服强度，为慎重起见，建议取的适用条件为：0.6 1.7当1.2左右时为两种钢筋达到屈服的最佳值。,4-3、简述和t的意义和取值限制。,答：（1）抗扭纵筋和箍筋其中某一种抗扭钢筋配置过多时，也会使这种钢筋在构件破坏时不能达到屈服强度，为使两种钢筋充分利用，就必须把纵筋和箍筋在数量上
5、和强度上的配比控制在合理的范围之内。规范将受扭纵筋与箍筋的体积比和强度比的乘积称为配筋强度比，通过限定的取值对钢筋用量比进行控制。试验表明：当在0.52.0之间变化时，纵筋与箍筋在构件破坏时基 本上都能达到屈服强度，为慎重起见，建议取的适用条件为：0.6 1.7 当1.2左右时为两种钢筋达到屈服的最佳值。,试验表明：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别降低，随着扭矩的增大，构件的受剪承载力逐渐降低；同时随着剪力、的增大，构件的抗扭承载力逐渐降低，这种现象就叫剪力和扭矩的相关性。为简化计算规范给出了剪扭构件混凝土承载力影响系数t,t,对集中荷载作用下独立的混凝土剪扭构件（包括作
6、用有多种荷载且其集中荷载对支座截面所产生的剪力值占总剪力值的75以上的情况）折减系数t为：,t,式中 计算截面剪跨比，其取值范围为1.53。当t0.5时，取t0.5；当t1.0时，取t1.0。,4-4、受扭构件中，受扭纵向钢筋为什么要沿截面周边对称放置，并且四角必须放置？答：因为受扭构件破坏时，首先从长边的中点先破坏，然后向两边延伸最后形成三面开裂，一面受压空间曲面斜裂缝，所以受扭纵向钢筋应沿截面周边对称放置，并且四角必须放置。,4-5、简述抗扭钢筋的构造要求？答：(1)为防止超筋截面尺寸不能太小规范规定截面尺寸应满足：,T 0.2cfcWt,(2)为防止少筋破坏规范规定受扭箍筋和纵筋其最小配
7、筋率应满足：,（3）箍筋应作成封闭式，末端应作成135弯钩，弯钩端平直部分的长度10d（d箍筋直径）。当采用复合箍筋时,位于截面内部的箍筋计算不考虑。（4）受扭纵向钢筋沿截面周边对称放置，并且四角必须放置。纵向受扭钢筋间距不应大于200mm和截面短边尺寸，根数4根；纵向受扭钢筋直径同梁，在支座内的锚固长度按受拉考虑。,当已知截面内力（M、T、V），并初步选定截面尺寸和材料强度等级后，可按以下步骤进行：1）验算截面尺寸若截面尺寸不满足时，应增大截面尺寸后再验算。2）确定是否需进行受扭和受剪承载力计算确定是否需进行剪扭承载力计算，若不需则不必进行下述、步骤；确定是否需进行受剪承载力计算；确定是否需
8、进行受扭承载力计算,3）确定箍筋用量计算承载力降低系数t；计算受剪所需单肢箍筋的用量,计算受扭所需单箍筋的用量,；,4-6、矩形截面弯剪扭构件的受弯、受剪、受扭承载力如何计算？其纵筋和箍筋如何配置？,计算剪扭箍筋的单肢总用量,4-1.【解】（1）验算截面尺寸,所以截面尺寸满足要求，并且要按计算配置受扭钢筋。,（2）计算抗扭箍筋数量 设,选用8双肢,取间距,最小配箍率验算：,（3）纵筋计算,选用6 12,最小配筋率验算：,对纯扭构件V1.0；当,2.0时，取,2.0。,4-2【解】（1）验算截面尺寸,0.25c fc=3,所以截面尺寸满足要求，并且要按计算配置受扭钢筋。（2）确定计算方法,要考虑扭矩的影响。,要考虑剪力的影响。,（3）计算抗扭、抗剪箍筋数量 1）计算抗扭箍筋数量 设,2）计算抗剪箍筋数量,3）剪扭箍筋数量,选用8双肢,，则箍筋的间距,取间距,最小配箍率验算：,（4）抗扭纵筋计算,选用6 12,最小配筋率验算：,(5)抗弯计算,梁底部钢筋 475+678/3=701mm2 选用 3 18（763 mm2）,
