第七章第七章 钢筋混凝土受扭构件钢筋混凝土受扭构件第一节第一节 矩形截面纯扭构件承载力矩形截面纯扭构件承载力第二节第二节 矩形截面剪扭构件承载力矩形截面剪扭构件承载力第三节第三节 矩形截面弯扭构件承载力矩形截面弯扭构件承载力第四节第四节 T形、形、I形截面计算要点及形截面计算要点及受扭构件的构造要求受扭构件的构造要求第一节第一节 矩形截面纯扭构件承载力矩形截面纯扭构件承载力一、钢筋混凝土纯扭构件的受力性能一、钢筋混凝土纯扭构件的受力性能v根据材料力学可确定主拉应力方向，当主拉应力大于混凝土抗根据材料力学可确定主拉应力方向，当主拉应力大于混凝土抗拉强度时，混凝土即开裂；先在长边中点处开裂，然后沿拉强度时，混凝土即开裂；先在长边中点处开裂，然后沿45度度斜向发展，与上下底面相交，形成三边开裂的螺旋形斜裂缝，斜向发展，与上下底面相交，形成三边开裂的螺旋形斜裂缝，最后对边混凝土被压碎。最后对边混凝土被压碎。v根据塑性力学理论建立基本公式：根据塑性力学理论建立基本公式：Tu= f t Wtv考虑混凝土弹塑性性质引进混凝土抗拉强度降低系数考虑混凝土弹塑性性质引进混凝土抗拉强度降低系数0.7。 Tu= 0.7f tWt二、钢筋混凝土受扭构件的破坏形式二、钢筋混凝土受扭构件的破坏形式v配置受扭钢筋后，可能出现四种破坏形态：配置受扭钢筋后，可能出现四种破坏形态：纵筋和箍筋合适（适筋）：钢筋先受拉屈服，然后混凝土压碎；纵筋和箍筋合适（适筋）：钢筋先受拉屈服，然后混凝土压碎；纵筋或箍筋过多（部分超筋）：纵筋或箍筋不能受拉屈服，然后混凝纵筋或箍筋过多（部分超筋）：纵筋或箍筋不能受拉屈服，然后混凝土压碎；土压碎；纵筋和箍筋均过多（完全超筋）：纵筋和箍筋均不能受拉屈服，然后纵筋和箍筋均过多（完全超筋）：纵筋和箍筋均不能受拉屈服，然后混凝土压碎；（脆性）混凝土压碎；（脆性）纵筋和箍筋均太少（少筋）：混凝土开裂后纵筋和箍筋立即受拉屈服，纵筋和箍筋均太少（少筋）：混凝土开裂后纵筋和箍筋立即受拉屈服，构件破坏；（脆性）构件破坏；（脆性）v为使箍筋和纵筋都能充分发挥作用，二者的比例要为使箍筋和纵筋都能充分发挥作用，二者的比例要适当。从而引进纵筋和箍筋的强度比值适当。从而引进纵筋和箍筋的强度比值 。三、纯扭构件的承载力计算三、纯扭构件的承载力计算第二节第二节 矩形截面剪扭构件承载力矩形截面剪扭构件承载力v剪力和扭矩的相关性：剪力的存在降低了混凝土的受扭承载剪力和扭矩的相关性：剪力的存在降低了混凝土的受扭承载力（力（ t） ，同样扭矩的存在降低了混凝土的受剪承载力同样扭矩的存在降低了混凝土的受剪承载力（1.5 t） 。一、受扭承载力降低系数一、受扭承载力降低系数 t ：二二、剪扭构件的剪扭承载力：、剪扭构件的剪扭承载力：（一）受剪承载力（一）受剪承载力 （二）受扭承载力（二）受扭承载力（三）剪扭构件的箍筋用量：（三）剪扭构件的箍筋用量：三三.出现下列情况时，可不考虑剪力或扭矩的作用出现下列情况时，可不考虑剪力或扭矩的作用1、当、当V0.35ftbh0时，可不考虑剪力。时，可不考虑剪力。2、当、当T 0.175ftWt时，可不考虑扭矩。时，可不考虑扭矩。3、当、当V/bh0+T/Wt 0.7ft时，可不进行构件受剪扭计算，按时，可不进行构件受剪扭计算，按构造配筋。构造配筋。第三节第三节 矩形截面弯扭构件承载力矩形截面弯扭构件承载力一、弯扭构件的受力性能（破坏形态）一、弯扭构件的受力性能（破坏形态）（1）弯型破坏：）弯型破坏：截面下部纵筋先屈服，截面上边缘混凝土被压碎。截面下部纵筋先屈服，截面上边缘混凝土被压碎。（2）扭型破坏：）扭型破坏：截面上部纵筋先受扭屈服，截面下边缘混凝土被压碎。截面上部纵筋先受扭屈服，截面下边缘混凝土被压碎。（3）弯扭型破坏：）弯扭型破坏：截面侧边纵筋先受扭屈服，对边截面边缘混凝土被截面侧边纵筋先受扭屈服，对边截面边缘混凝土被压碎。压碎。二、弯扭构件的承载力计算二、弯扭构件的承载力计算v不考虑弯矩和扭矩之间的相关性。不考虑弯矩和扭矩之间的相关性。设计步骤设计步骤一一. .按公式按公式（7-127-12）确定截面尺寸；验算是否可忽略确定截面尺寸；验算是否可忽略V V、T T；验算是否可按构造验算是否可按构造 配筋。配筋。二二. .按受弯构件正截面计算抵抗弯矩所需纵向受力钢筋按受弯构件正截面计算抵抗弯矩所需纵向受力钢筋A As s和和A A s s，并满足受弯构并满足受弯构 件正截面最小配筋率的要求。件正截面最小配筋率的要求。三三. .按弯剪扭构件计算抵抗剪力所需箍筋按弯剪扭构件计算抵抗剪力所需箍筋A Asv1sv1。四四. .按弯剪扭构件计算抵抗扭矩所需箍筋按弯剪扭构件计算抵抗扭矩所需箍筋A Ast1st1。五五. .按弯剪扭构件计算抵抗扭矩所需纵向钢筋并满足公式按弯剪扭构件计算抵抗扭矩所需纵向钢筋并满足公式7-117-11 ，将其均匀分，将其均匀分 配到各边。分配到矩形截面长边的受扭纵筋为配到各边。分配到矩形截面长边的受扭纵筋为A Astl h hcor/U/Ucor；分配到矩形截分配到矩形截 面短边的受扭纵筋为：面短边的受扭纵筋为：A Astlb bcor /U/Ucor六六. . 钢筋用量钢筋用量1.1.顶部所需纵向钢筋为：顶部所需纵向钢筋为： A A s s +A +Astl b bcor /U/Ucor 2.2.底部所需纵向钢筋为：底部所需纵向钢筋为： A As s A Astl b bcor / /Ucor3.3.侧边所需纵向钢筋为：侧边所需纵向钢筋为： A Astl h hcor/ /Ucor 4.4.箍筋总用量：箍筋总用量： A Asv1 1/s/sv v A Ast1/s/st t ，所需箍筋满足公式所需箍筋满足公式7-107-10 。（7-12）（7-11）（7-10）构造要求构造要求一一. .T T形、形、I I形截面计算要点形截面计算要点v将构件截面化分为若干个矩形截面，然后按矩形截面进行配将构件截面化分为若干个矩形截面，然后按矩形截面进行配筋计算。筋计算。v矩形截面化分的原则是优先保证腹板截面的完整性，然后再矩形截面化分的原则是优先保证腹板截面的完整性，然后再化分受压翼缘和受拉翼缘的面积。化分受压翼缘和受拉翼缘的面积。v化分的各矩形截面所承担的扭矩值，按各矩形截面的受扭塑化分的各矩形截面所承担的扭矩值，按各矩形截面的受扭塑性抵抗矩与截面总的受扭塑性抵抗矩的比值来分配，并分别按性抵抗矩与截面总的受扭塑性抵抗矩的比值来分配，并分别按公式公式（7-47-47-87-8）计算钢筋面积。计算钢筋面积。第四节第四节T形、形、I形截面计算要点形截面计算要点及受扭构件的构造及受扭构件的构造v矩形截面的受扭塑性抵抗矩为：矩形截面的受扭塑性抵抗矩为：v截面总的受扭塑性抵抗矩为：截面总的受扭塑性抵抗矩为：二二. .受扭构件的构造受扭构件的构造v弯剪扭构件弯剪扭构件抵抗扭矩抵抗扭矩所需纵向钢筋的最小配筋率所需纵向钢筋的最小配筋率（7-117-11）。v弯剪扭构件弯剪扭构件抵抗弯矩抵抗弯矩所需纵向钢筋的最小配筋率应符合受弯所需纵向钢筋的最小配筋率应符合受弯 构件正截面的最小配筋率的规定。构件正截面的最小配筋率的规定。v弯剪扭构件弯剪扭构件抵抗剪扭抵抗剪扭所需箍筋的最小配箍率所需箍筋的最小配箍率（7-107-10）。（7-10）（7-11）v抗扭纵筋沿截面周边均匀布置，且截面四角需有抗扭纵筋；抗扭纵筋沿截面周边均匀布置，且截面四角需有抗扭纵筋；抗扭箍筋沿截面周边布置（内部的箍筋不计）。抗扭箍筋沿截面周边布置（内部的箍筋不计）。v为防止为防止“超筋破坏超筋破坏”，弯剪扭构件应满足公式，弯剪扭构件应满足公式（7-127-12）的要的要求。求。v抗扭箍筋的设置要求：封闭、弯钩、最大箍筋间距、最小箍抗扭箍筋的设置要求：封闭、弯钩、最大箍筋间距、最小箍筋直径等。筋直径等。（7-12）