1、思考題7.1 按變角空間桁架模型計算扭曲截面承載力的基本思路是什么，有哪些基本假設，有幾個主要計算公式？答：變角空間桁架模型計算扭曲截面承載力的基本思路：在裂縫充分發展且鋼筋應力接近屈服強度時，截面核心混凝土退出工作，從而實心截面的鋼筋混凝土受扭構件可以用一個空心的箱形截面構件來代替，它由螺旋形裂縫的混凝土外殼、縱筋和箍筋三者共同組成變角空間桁架以抵抗扭矩；基本假設：混凝土只承受壓力，具有螺旋形裂縫的混凝土外殼組成桁架的斜壓桿，其傾角為；縱筋和箍筋只承受拉力，分別為桁架的弦桿和腹桿；忽略核心混凝土的受扭作用及鋼筋的銷栓作用；主要計算公式： 7.2 簡述鋼筋混凝土純扭和剪扭構件的扭曲截面承載力的

2、計算步驟。答：剪扭構件：按公式或驗算截面尺寸是否符合要求；按公式或驗算是否需要按計算配置受扭、受剪箍筋和受扭縱筋；比較剪力和扭矩是否滿足，或，若滿足，則可不考慮剪力或者扭矩的作用，按純剪或者純扭構件計算；否則，應考慮剪力和扭矩的作用；按公式或計算受扭承載力降低系數，且應滿足；按公式或計算剪扭構件的受剪承載力，對于T形和I形截面假設剪力全部由腹板承擔，并確定受剪箍筋的用量；按公式或計算構件的受扭承載力，按腹板完整性原則分別確定翼緣和腹板的受扭箍筋和受扭縱筋的用量；驗算箍筋和縱筋的最小配筋率是否滿足。純扭構件：按公式或驗算截面尺寸是否符合要求；按公式或驗算是否需要按計算配置受扭和受扭縱筋；按公式或

3、計算構件的受扭承載力，按腹板完整性原則分別確定翼緣和腹板的受扭箍筋和受扭縱筋的用量；驗算箍筋和縱筋的最小配筋率是否滿足。7.3 縱向鋼筋與箍筋的配筋強度比的含義是什么？起什么作用？有什么限制？答：縱向鋼筋與箍筋的配筋強度比是受扭構件中所配置的受扭縱筋沿截面核心周長單位長度上的拉力與受扭箍筋沿構件縱向單位長度上的拉力的比值，其表達式為：控制好的值就可以使受扭構件中的縱筋和箍筋在構件破壞時均能達到屈服強度，從而避免發生（部分）超筋破壞；限制條件為：。7.4 在鋼筋混凝土構件純扭試驗中，有少筋破壞、適筋破壞、超筋破壞和部分超筋破壞，它們各有什么特點？在受扭計算中如何避免少筋破壞和超筋破壞？答：少筋破

4、壞：縱筋和箍筋均配置過少，一旦出現裂縫，構件就會立即發生破壞，屬于脆性破壞；適筋破壞：在扭矩作用下，縱筋和箍筋先達到屈服強度，然后混凝土被壓碎而破壞，屬于延性破壞類型；超筋破壞：當縱筋和箍筋配筋率都過高，致使縱筋和箍筋都沒有達到屈服強度，而混凝土先行壓碎，屬于脆性破壞類型；部分超筋破壞：若縱筋和箍筋不匹配，兩者配筋率相差較大，其中一個屈服，而另一個不屈服，此時構件仍然具有一定的延性，但不如適筋破壞；在受扭計算中通過控制構件的縱筋的最小配筋率和箍筋的最小配箍率避免少筋破壞；通過控制截面的最小尺寸或，以及縱向鋼筋與箍筋的配筋強度比避免超筋破壞。7.5 在剪扭構件承載力計算中如符合下列條件，說明了什

5、么？ 答：當符合第一個條件的時，表示剪扭構件需要按計算配置受扭、受剪箍筋以及受扭縱筋；當符合第二個條件時，表示剪扭構件尺寸不足，會發生在鋼筋屈服前混凝土先壓碎的超筋破壞。7.6 為滿足受扭構件受扭承載力計算和構造規定要求，配置受扭縱筋及箍筋應當注意哪些問題？答：受扭縱筋：滿足最小配筋率 其中；受扭縱向受力鋼筋的間距不應大于200mm和梁的截面寬度；在截面四角必須設置受扭縱向受力鋼筋，并沿截面周邊均勻對稱布置；當支座邊作用有較大扭矩時，受扭縱向鋼筋應按充分受拉錨固在支座內；在彎剪扭構件中，配置在截面彎曲受拉邊的縱向受力鋼筋，其截面面積不應小于按受彎構件受拉鋼筋最小配筋率計算的截面面積與按受扭縱向

6、鋼筋最小配筋率計算并分配到彎曲受拉邊的鋼筋截面面積之和。受扭箍筋：滿足最小配箍率受扭所需的箍筋應做成封閉式，且應沿截面周邊布置；當采用復合箍筋，位于截面內部的箍筋不應計入受扭所需的截面面積；受扭所需的箍筋的末端應做成135°彎鉤，彎鉤平直段長度不應小于10d，d為箍筋直徑。7.7 我國混凝土結構設計規范中受扭承載力計算公式中的的物理意義是什么？其表達式表示了什么關系？此表達式的取值考慮了哪些因素？答：受扭承載力計算公式中的是剪扭構件混凝土受扭承載力降低系數，它反映了剪力對剪扭構件混凝土受扭承載力的影響程度；其表達式為： 表示了剪力與扭矩之間相互影響的關系，即剪扭相關性；表達式的取值考

7、慮了剪扭比和截面尺寸的影響，對于集中荷載作用下的剪扭構件還考慮了計算截面的剪跨比的影響。習題7.1 有一鋼筋混凝土矩形截面受純扭構件，已知截面尺寸為，配有4根直徑為16mm的HRB400級縱向鋼筋。箍筋為直徑8mm的HRB335級鋼筋，間距為100mm。混凝土強度等級為C30，試求該構件扭曲截面的受扭承載力。解：由題知：取，則， 驗算箍筋的最小配筋率：滿足要求則構件受扭承載力為：7.2 雨篷板上承受均布荷載（已包括板的自身重力）（設計值），在雨篷自由端沿板寬方向每米承受活荷載（設計值）。雨篷梁截面尺寸，計算跨度2.5m。采用混凝土強度等級為C30，箍筋采用HRB335級鋼筋，縱筋采用HRB40

8、0級鋼筋，環境類別為二類a。經計算知：雨篷梁彎矩設計值，剪力設計值，試確定雨篷梁端的扭矩設計值并進行配筋。解：雨篷梁所受的均布扭矩為：則雨篷梁梁端所受的最大扭矩為：驗算構件截面尺寸：，假設，則 則有：滿足要求驗算截面是否需要計算剪扭承載力：故需計算構件的剪扭承載力故需考慮扭矩對構件受剪承載力的影響故可以不考慮剪力對構件受扭承載力的影響，直接按彎扭構件設計。計算受彎縱筋則可得鋼筋面積：計算受扭箍筋假設，則受扭箍筋為：選取箍筋直徑為8，則：，故取計算受扭縱筋截面底面所需受彎和受扭縱筋截面面積為：選取218，截面頂面所需受扭鋼筋截面面積為：選取214，縱向鋼筋和箍筋的最小配筋率箍筋：滿足要求縱向鋼筋：受扭縱筋的最小配筋率：受彎縱筋的最小配筋率：故取則 故均滿足要求7.3 有一鋼筋混凝土彎扭構件，截面尺寸為，彎矩設計值為，剪力設計值，采用C30混凝土，箍筋用HRB335級鋼筋，縱向鋼筋用HRB400級鋼筋，試計算其配筋。解：驗算構件截面尺寸：假設，假設，則 則有：滿足要求驗算截面是否可以忽略扭矩的作用：故不能忽略扭矩的作用計算受彎縱筋則可得鋼筋面積：計算受扭箍筋假設，則受扭箍筋為：選取箍筋直徑為8，