鋼筋混凝土受扭構件StrengthofReinforcedConcreteMembersinTorsion第6章鋼筋混凝土受扭構件鋼筋混凝土受扭構件的形式純扭剪扭彎扭彎剪扭壓彎剪扭按彈性理論，當主拉應力stp=tmax=ft時6.1.3矩形截面鋼筋混凝土純扭構件的承載力計算⑴素混凝土純扭構件承載力計算第6章鋼筋混凝土受扭構件開裂扭矩：Tcr,e按塑性理論，對理想彈塑性材料，截面上某一點達到強度時并不立即破壞，而是保持極限應力繼續變形，扭矩仍可繼續增加，直到截面上各點應力均達到極限強度，才達到極限承載力。此時截面上的剪應力分布如圖所示分為四個區，取極限剪應力為ft，分別計算各區合力及其對截面形心的力偶之和，可求得塑性總極限扭矩為第6章鋼筋混凝土受扭構件截面受扭塑性抵抗矩◆混凝土材料既非完全彈性，也不是理想彈塑性，而是介于兩者之間的彈塑性材料。◆

達到開裂極限狀態時截面的應力分布介于彈性和理想彈塑性之間，因此開裂扭矩也是介于Tcr,e和Tcr,p之間。◆

為簡便實用，可按塑性應力分布計算，并引入修正降低系數以考慮應力非完全塑性分布的影響。◆

根據實驗結果，修正系數在0.87~0.97之間，《規范》為偏于安全起見，取0.7。于是，開裂扭矩的計算公式為第6章鋼筋混凝土受扭構件鋼筋混凝土純扭構件開裂前鋼筋中的應力很小開裂后不立即破壞，裂縫可以不斷增加，隨著鋼筋用量的不同，有不同的破壞形態T(

T)T(

T)鋼筋混凝土純扭構件試驗開裂后的受力性能■由前述主拉應力方向可見，受扭構件最有效的配筋應形式是沿主拉應力跡線成螺旋形布置。■但螺旋形配筋施工復雜，且不能適應變號扭矩的作用。■實際受扭構件的配筋是采用箍筋與抗扭縱筋形成的空間配筋方式。第6章鋼筋混凝土受扭構件（1）適筋破壞當箍筋和縱筋數量配置適當時，在受壓區混凝土被壓壞前，與臨界斜裂面相交的鋼筋都能達到屈服，這種破壞具有一定的延性，與適筋梁的情況類似。設計中應當使受扭構件設計成適筋構件。由于配置鋼筋數量的不同，受扭構件的破壞形態可分為：適筋破壞、少筋破壞和超筋破壞（2）少筋破壞當配筋數量過少時，一旦開裂，鋼筋就會被拉斷，導致構件立即破壞，為脆性破壞特征，與受彎構件少筋破壞類似。設計中應適當配置構造鋼筋，防止出現少筋破壞。（3）超筋破壞當箍筋和縱筋配置都過多時，在鋼筋屈服前混凝土就先被壓碎了，為受壓脆性破壞，與受彎構件超筋破壞類似。超筋破壞又可細分為部分超筋和完全超筋。部分超筋是指縱筋或箍筋中的一種配置過多而沒有屈服;而完全超筋是指縱筋和箍筋都沒有屈服。超筋破壞時鋼筋沒有被充分利用，是一種浪費，破壞時的延性也比較差，設計中應避免。配筋強度比z

由于受扭鋼筋由箍筋和受扭縱筋兩部分鋼筋組成，其受扭性能及其極限承載力不僅與配筋量有關，還與兩部分鋼筋的配筋強度比z有關。第6章鋼筋混凝土受扭構件式中Astl——對稱布置在截面中的全部抗扭縱筋的截面面積；Ast1——抗扭箍筋的單肢截面面積；fy——抗扭縱筋的抗拉強度設計值；fyv——箍筋的抗拉強度設計值；s——箍筋的間距；ucor——截面核芯部分的周長，ucor＝2（bcor＋hcor）試驗結果還表明，當ζ＝1.2時，縱筋與箍筋的用量為最佳比例情況，即在構件破壞之前，這兩種鋼筋將基本上同時達到其抗扭屈服強度。通常情況下，當ζ在0.5～2.0范圍內時，縱筋和箍筋一般能較好地發揮其抗扭作用。但為了慎重起見，《規范》規定ζ應滿足以下條件：0.6≤ζ≤1.7（9-5）第6章鋼筋混凝土受扭構件◆通過試驗結果表明：構件抗扭承載力由混凝土的抗扭承載力和箍筋和縱筋的承載力組成。第6章鋼筋混凝土受扭構件矩形截面鋼筋混凝土純扭構件承載力計算剪扭構件承載力設計方法矩形截面剪扭構件的受力特征TV扭矩和剪力產生的剪應力總會在構件的一個側面上疊加，因此承載力總是小于剪力和扭矩單獨作用的承載力。第6章鋼筋混凝土受扭構件對于一般剪扭構件：按照疊加原則計算箍筋總用量第6章鋼筋混凝土受扭構件抗扭箍筋：抗剪箍筋：βt為剪扭構件的混凝土強度降低系數0.5≤βt≤1.0抗扭縱筋：彎扭構件承載力設計方法矩形截面彎扭構件的受力特征TM扭矩使縱筋產生拉應力，與受彎時鋼筋拉應力疊加，使鋼筋拉應力增大，從而會使受彎承載力降低。第6章鋼筋混凝土受扭構件正截面受彎承載力計算得到縱筋As和A's抗彎縱筋：抗扭縱筋：抗扭箍筋：AsA'sAstl

/3Astl

/3Astl

/3+=A's+Astl

/3As+

Astl

/3Astl

/3彎剪扭構件承載力設計方法第6章鋼筋混凝土受扭構件抗扭箍筋：抗扭縱筋：抗剪箍筋：受彎縱筋As和A's縱筋疊加：As*=As+Ast/3箍筋疊加對于在軸向壓力、彎矩、剪力和扭矩共同作用下的鋼筋混凝土矩形截面框架柱，其配筋計算方法與彎剪扭構件相同，即◆按軸壓力和彎矩進行正截面承載力計算確定縱筋As和A's；◆按剪扭承載力按下式計算確定配筋，然后再將鋼筋疊加。第6章鋼筋混凝土受扭構件壓彎剪扭構件承載力設計方法為避免配筋過多產生完全超筋破壞，剪扭構件的截面應滿足，6.2.5適用條件及構造要求：第6章鋼筋混凝土受扭構件為避免部分超筋破壞，截面應滿足0.6≤ζ≤1.7。對于彎剪扭構件，為防止少筋破壞★按面積計算的箍筋配筋率★縱向鋼筋的配筋率第6章鋼筋混凝土受扭構件2、當剪力V≤0.35ftbh0或V≤ftbh0時，可忽略掉剪力的影響，僅按受彎構件正截面受彎和受