第5章 受扭构件(4学时)贾洪斌

1、第第5章章 受扭构件受扭构件第5章 受扭构件 Torsion Members第第5章章 受扭构件受扭构件第第 5 章章 受受 扭扭 构构 件件 5.1概述概述 5.2扭曲破坏的机理与形式扭曲破坏的机理与形式 5.3纯扭构件的承载力纯扭构件的承载力 5.4弯、剪、扭构件的承载力弯、剪、扭构件的承载力 5.5受扭构件的构造要求受扭构件的构造要求第第5章章 受扭构件受扭构件扭转是扭转是五种基本受力状态五种基本受力状态之一，以雨蓬为例：之一，以雨蓬为例： 5.1 概述概述 雨蓬梁雨蓬梁要承受弯矩、剪力和扭矩。工程中要承受弯矩、剪力和扭矩。工程中只承受纯扭作只承受纯扭作用的结构很少，大多数情况下结构都处

2、于用的结构很少，大多数情况下结构都处于弯矩弯矩、剪力、扭矩剪力、扭矩等等内力内力共同作用下的共同作用下的复杂受力状态复杂受力状态。雨蓬雨蓬板板根部的剪力就是作用在雨蓬根部的剪力就是作用在雨蓬梁梁上的均布荷载，上的均布荷载，雨蓬板根部的雨蓬板根部的弯矩弯矩就是作用在雨蓬梁上的均布就是作用在雨蓬梁上的均布扭矩扭矩，雨蓬雨蓬梁梁承受雨蓬承受雨蓬板板传来的均布荷载及均布扭矩。传来的均布荷载及均布扭矩。雨蓬梁雨蓬梁雨蓬板雨蓬板第第5章章 受扭构件受扭构件 吊吊车的横向水平制动力及吊车竖向轮压偏心都可使车的横向水平制动力及吊车竖向轮压偏心都可使吊车梁受扭。吊车梁受扭。吊车的小车吊车的小车桥式吊车桥式吊车吊

3、车梁吊车梁梯形钢屋架梯形钢屋架大型屋面板大型屋面板混凝土柱混凝土柱抗风柱抗风柱第第5章章 受扭构件受扭构件制动力制动力轮压轮压 在在静定结构静定结构中，扭矩是由荷载产生的，可根据平衡条件求中，扭矩是由荷载产生的，可根据平衡条件求得，称为得，称为平衡扭转平衡扭转（Equilibrium Torsion）。）。偏心轮压偏心轮压制动力制动力 偏心轮压和吊车横向水平偏心轮压和吊车横向水平制动力都会产生制动力都会产生扭矩扭矩 T螺旋楼梯存在扭矩螺旋楼梯存在扭矩第第5章章 受扭构件受扭构件 在在超静定结构超静定结构中，扭矩是由于相邻构件的变形互相受到约束而产生的，中，扭矩是由于相邻构件的变形互相受到约束而

4、产生的，称为称为约束扭转约束扭转（Compatibility Torsion）。）。 例如：单向板肋梁楼盖中次梁的一端支承在边梁上，边梁承受的扭拒例如：单向板肋梁楼盖中次梁的一端支承在边梁上，边梁承受的扭拒T就是次梁的支座弯矩。就是次梁的支座弯矩。 边梁中的扭矩值与边梁中的扭矩值与节点处节点处边梁的抗扭刚度边梁的抗扭刚度及及次梁的抗弯刚度次梁的抗弯刚度的比值有关。的比值有关。边梁的抗扭刚度越大，其扭矩也越大边梁的抗扭刚度越大，其扭矩也越大；当边梁的抗扭刚度为无穷大时，次；当边梁的抗扭刚度为无穷大时，次梁相当于嵌固在边梁中，此时的扭矩达到最大值。梁相当于嵌固在边梁中，此时的扭矩达到最大值。次梁的

5、抗弯刚度越大，则在节点处的转角越小，边梁的扭矩也越小次梁的抗弯刚度越大，则在节点处的转角越小，边梁的扭矩也越小。边梁边梁边梁边梁框架结构楼盖框架结构楼盖第第5章章 受扭构件受扭构件 5.2 扭曲破坏的机理与形式扭曲破坏的机理与形式teWTmax理想匀质构件理想匀质构件的受扭裂缝从主的受扭裂缝从主拉应力最大处开始，拉应力最大处开始，对匀质材对匀质材料，理想的受扭裂缝应当呈料，理想的受扭裂缝应当呈螺螺旋形旋形。螺旋形裂缝螺旋形裂缝ptpt 当扭矩很小时，截面应力分布与匀质弹性体相近；当扭矩很小时，截面应力分布与匀质弹性体相近； 剪应力在长边中点最大，剪应力在长边中点最大， 也即在也即在长边中点沿长

6、边中点沿45450 0方向主拉应力方向主拉应力ptpt最大最大，将首先开裂。开裂后，截面已不再均匀，弹性分析已不适用；将首先开裂。开裂后，截面已不再均匀，弹性分析已不适用；tpcp第第5章章 受扭构件受扭构件T破坏面呈一空间扭曲曲面破坏面呈一空间扭曲曲面受扭钢筋受扭钢筋纵向钢筋纵向钢筋箍筋箍筋 虽然螺旋配筋抗扭最好，但工程中通常采用由虽然螺旋配筋抗扭最好，但工程中通常采用由箍筋箍筋与与抗扭抗扭纵筋纵筋组成的钢筋骨架来抵抗扭矩，不但施工方便，且沿构件全组成的钢筋骨架来抵抗扭矩，不但施工方便，且沿构件全长长可承受正负两个方向的扭矩可承受正负两个方向的扭矩。受压区受压区螺旋形裂缝螺旋形裂缝受压边受压

7、边主拉应力主拉应力ptpt 素混凝土构件素混凝土构件一侧先开裂后受力不对称，构件会突然破坏，形成一侧先开裂后受力不对称，构件会突然破坏，形成由歪斜由歪斜裂缝形成的空间扭曲破坏面，裂缝形成的空间扭曲破坏面，三面开裂一面受压三面开裂一面受压。第第5章章 受扭构件受扭构件由于由于配置钢筋数量的不同，受扭构件的破坏形态可分为：配置钢筋数量的不同，受扭构件的破坏形态可分为：（1 1）适筋破坏）适筋破坏 当当箍筋箍筋和和纵筋纵筋数量配置适当数量配置适当时，时，在受压区混凝土被压坏前，在受压区混凝土被压坏前，与临界斜裂面相交的钢筋都能达与临界斜裂面相交的钢筋都能达到到屈服屈服，这种破坏具有一定的延这种破坏具

8、有一定的延性，与适筋梁的情况类似。性，与适筋梁的情况类似。 设计中应当使受扭构件设计设计中应当使受扭构件设计成适筋构件。成适筋构件。受压区受压区第第5章章 受扭构件受扭构件（2 2）少筋破坏）少筋破坏 当配筋数量过少时当配筋数量过少时，一旦开裂，一旦开裂，钢筋就会被拉断，钢筋就会被拉断，导致导致构构 件件立立即破坏，即破坏，为为脆性破坏特征脆性破坏特征，与受弯与受弯构件构件少筋少筋破坏破坏类似类似。（3 3）超筋破坏）超筋破坏 当箍筋和纵筋配置都过多时，在钢筋屈服前混凝土就先被当箍筋和纵筋配置都过多时，在钢筋屈服前混凝土就先被压碎了，为受压脆性破坏，与受弯构件超筋破坏类似。压碎了，为受压脆性破

9、坏，与受弯构件超筋破坏类似。 超超筋破坏筋破坏又可细分为又可细分为部分超筋部分超筋和和完全超筋。完全超筋。部分超筋是部分超筋是指指纵筋纵筋或或箍筋箍筋中的中的一种一种配置过多而没有屈服配置过多而没有屈服; 而完全超筋是指而完全超筋是指纵筋纵筋和和箍筋箍筋都没有屈服。超都没有屈服。超筋破坏筋破坏时钢筋没有被充分利用，时钢筋没有被充分利用，是一种浪费，破坏时的延性也比较差，设计中应避免。是一种浪费，破坏时的延性也比较差，设计中应避免。第第5章章 受扭构件受扭构件式中：式中： Wt 截面抗扭塑性抵抗矩截面抗扭塑性抵抗矩;对于矩形截面对于矩形截面 h为截面长边边长为截面长边边长;b为截面短边边长。为截

10、面短边边长。 bhbW 362t 5.3 纯扭构件的承载力纯扭构件的承载力Tu(h-b)b0.5b0.5bh素混凝土素混凝土受扭构件中，受扭构件中，开裂前夕开裂前夕，混凝，混凝土土受拉的塑性变形已充分发展受拉的塑性变形已充分发展，其抗扭承载，其抗扭承载力力T Tc可用塑性抵抗矩来表达，可用塑性抵抗矩来表达， T Tc c = = ft 0.50.5b b( (h-bh-b) )0.50.5b b +4+0.5b b0.50.5b bb b/3+ 2/3+ 0.5b bb b( (h h/2-/2-b b/6)/6) = ft b2(3h-b) /6 =

11、ft W Wt t 可以认为构件的抗扭承载力可以认为构件的抗扭承载力T Tu u 由混凝由混凝土的抗扭承载力土的抗扭承载力T Tc 和钢筋的抗扭承载力和钢筋的抗扭承载力T Ts s 组成，即组成，即 Tu=Tc+Ts第第5章章 受扭构件受扭构件corstyvttuAsAfWfT121 在钢筋混凝土受扭构件中混凝土的抗扭承载力在钢筋混凝土受扭构件中混凝土的抗扭承载力T Tc c 肯定与截肯定与截面尺寸有关，但由于存在裂缝，面尺寸有关，但由于存在裂缝，T Tc c要小于要小于W Wt t ft 。为简化计算，设。为简化计算，设计中通常只把计中通常只把W Wt t ft 打一个折扣，即取打一个折扣，

12、即取混凝土的抗扭承载力混凝土的抗扭承载力 Tc = 1W Wt t ft 钢筋的抗扭承载力钢筋的抗扭承载力T Ts s为避免部分超配筋，引入抗扭纵筋与箍筋的配筋强度比为避免部分超配筋，引入抗扭纵筋与箍筋的配筋强度比，和试和试验参数验参数2 。yvycorststlffuAsA1第第5章章 受扭构件受扭构件corstyvttuAsAfWfTT12 . 135. 0 T 扭矩设计值；扭矩设计值； tf 混凝土的抗拉强度设计值混凝土的抗拉强度设计值；yvf 箍筋的抗拉强度设计值箍筋的抗拉强度设计值；1stA单肢箍筋的截面面积；单肢箍筋的截面面积； s 箍筋的间距箍筋的间距； 截面核芯部分的面积截面核

13、芯部分的面积， corcorcorhbAcorcorhb,分别为分别为按按箍筋内箍筋内侧侧计算的截面核芯部分的短边和长边尺寸计算的截面核芯部分的短边和长边尺寸。根据国内试验数据确定系数后，根据国内试验数据确定系数后，规范规范受扭承载力计算公式受扭承载力计算公式为为第第5章章 受扭构件受扭构件 ft ft ft45)3(62bhbWt 截面截面抗抗扭塑性抵抗矩扭塑性抵抗矩，见右图，见右图tWyvycorststlffuAsA1 为避免部分超配筋，引入为避免部分超配筋，引入抗扭纵筋抗扭纵筋与箍筋的与箍筋的配筋强度比配筋强度比，stlA抗扭纵筋的总面积，应均匀布置在截面周边；抗扭纵筋的总面积，应均匀

14、布置在截面周边； yf抗纽抗纽 纵筋的抗拉强度设计值纵筋的抗拉强度设计值 ；coru 截面核芯部分的周长，截面核芯部分的周长， )(2corcorcorhbu第第5章章 受扭构件受扭构件 由于受扭钢筋由由于受扭钢筋由箍筋箍筋和和受扭纵筋受扭纵筋两部分组成，其受扭性能及其极限两部分组成，其受扭性能及其极限承载力不仅与承载力不仅与总配筋量总配筋量有关，还与两部分钢筋的有关，还与两部分钢筋的配筋比配筋比有关，如果一种有关，如果一种钢筋过多，另一种钢筋太少，前一种钢筋就可能不屈服，而出现钢筋过多，另一种钢筋太少，前一种钢筋就可能不屈服，而出现部分超部分超配筋配筋的情况。故设计中用配筋强度比的情况。故设

15、计中用配筋强度比来控制，防止出现来控制，防止出现部分超配筋部分超配筋的的情况情况coryvstystlusfAfA1抗扭纵筋强度抗扭纵筋强度抗扭箍筋强度抗扭箍筋强度第第5章章 受扭构件受扭构件 实验研究表明，当实验研究表明，当 0.6 1.7 时不会时不会发生发生“部分超部分超配配筋筋破坏破坏”。设计中通常设计中通常可取可取 =1.2。 越大，表明纵筋越大，表明纵筋相对相对较较多，箍筋多，箍筋相对相对较少。较少。corstyvttuAsAfWfTT12 . 135. 0)3(62bhbWtyvycorststlffuAsA1由于引入了配筋强度比由于引入了配筋强度比，式中只，式中只出现抗扭箍筋面

16、积出现抗扭箍筋面积 Ast1 ；求出抗扭箍筋面积求出抗扭箍筋面积 Ast1 后后，可由，可由配筋强度比配筋强度比公式求解抗扭纵筋截公式求解抗扭纵筋截面面积面面积 Astl。第第5章章 受扭构件受扭构件例例5-1 已知一钢筋混凝土矩形截面纯扭构件，已知一钢筋混凝土矩形截面纯扭构件，50年设计使用年限，一类环境。年设计使用年限，一类环境。截面尺寸截面尺寸bh = 200400mm，作用其上的扭矩设计值，作用其上的扭矩设计值T = 5kNm，混凝土用，混凝土用C40(ft = 1.71N/mm2)，钢筋用，钢筋用HPB400(fy = 360N/mm2)，试计算其受扭配筋。，试计算其受扭配筋。cor

17、corcorv2vbc dhc+d200(20 10400(20 10=140 34047m00m6Abh-2( +)-2()-2+) -2+)223200(3)(3 400200)6666666.6mm676tbWhb 构件截面抗扭塑性抵抗矩构件截面抗扭塑性抵抗矩取取=1.2则由公式则由公式610.3510 100.35 1.71 6666666.670.2671.21.2 1.2360 47600stttyvcorATfWsfA取用箍筋直径为取用箍筋直径为8，则，则Ast1=50.3mm2，s = 50.3/0.267 = 189mm，取用，取用s = 150mm。由公式可得纵筋截面面积由

18、公式可得纵筋截面面积1250.3 360 2 (140340)1.2386360 150mmstyvcorstlyAfuAfs 选用纵筋选用纵筋412，Astl=452mm2，每边中点每边中点各一根布置。各一根布置。 解解 ：保护层厚度：保护层厚度c=20mm，箍筋直径，箍筋直径dv10mm混凝土核芯截面面积混凝土核芯截面面积:corstyvttuAsAfWfTT12 . 135. 0第第5章章 受扭构件受扭构件？第第5章章 受扭构件受扭构件弯扭：弯扭：， 故故。扭剪：扭剪：扭矩和剪力产生的剪应力总会在构件的一个侧面上叠扭矩和剪力产生的剪应力总会在构件的一个侧面上叠加，因此加，因此。 5.4

19、弯、剪、扭构件的承载力弯、剪、扭构件的承载力纯扭构件纯扭构件在土木工程中几乎是没有的。土木工程中在土木工程中几乎是没有的。土木工程中构件往往要同时承受弯矩、剪力和扭矩。构件往往要同时承受弯矩、剪力和扭矩。简化计算：简化计算：分别计算分别计算弯扭（求纵筋）弯扭（求纵筋）和和剪扭（求箍筋），剪扭（求箍筋），然后再叠加。然后再叠加。第第5章章 受扭构件受扭构件2. 在在剪扭剪扭共同共同作用作用下下，为避免，为避免主压应力方向主压应力方向混凝土的抗混凝土的抗力被重复利用，力被重复利用， 用系数用系数t 来来考虑考虑在剪扭双重作用下在剪扭双重作用下混凝土混凝土的的承载力降低承载力降低； 试验表明：在试验

20、表明：在弯矩弯矩、剪力剪力和和扭矩扭矩共同作用下，各项承载力共同作用下，各项承载力是相互关联的，是相互关联的，其相互影响十分复杂其相互影响十分复杂。设计中通常简化为：设计中通常简化为： 1. 抗抗弯所需的纵筋弯所需的纵筋要单独要单独计算计算，在弯曲受拉区，在弯曲受拉区抗弯纵筋抗弯纵筋 要与抗扭纵筋叠加要与抗扭纵筋叠加；3. 近似采用抗剪和纯扭计算公式近似采用抗剪和纯扭计算公式分别计算分别计算抗扭抗扭箍筋箍筋与抗与抗 剪剪箍筋箍筋，然后叠加。，然后叠加。第第5章章 受扭构件受扭构件scTTT00纯扭构件的受扭承载力：纯扭构件的受扭承载力：scVVV00受弯构件的受剪承载力：受弯构件的受剪承载力：

21、scVVV（弯）剪扭构件的受剪承（弯）剪扭构件的受剪承载力：载力：scTTT（弯）剪扭构件的受扭承（弯）剪扭构件的受扭承载力：载力：采用采用无腹筋构件无腹筋构件去了解剪扭构件去了解剪扭构件混凝土的相关性。混凝土的相关性。第第5章章 受扭构件受扭构件规范对构件剪扭承载力的简化计算规范对构件剪扭承载力的简化计算12020ccccTTVV 图为图为无腹筋无腹筋剪扭构剪扭构件的件的承载力相关曲线承载力相关曲线。图中图中T Tco co 和和V Vco co 分别为纯分别为纯扭和纯剪时的承载力，扭和纯剪时的承载力，T Tc c 和和V Vc c 为剪扭联合作用为剪扭联合作用时的承载力。可以看出，时的承载

22、力。可以看出，当剪扭联合作用时，其当剪扭联合作用时，其承载力比单独作用时要承载力比单独作用时要低，其相关关系近似为低，其相关关系近似为四分之一圆。四分之一圆。无腹筋剪扭构件无腹筋剪扭构件承载力相关曲线承载力相关曲线第第5章章 受扭构件受扭构件BGc0TCEB 1.5TBHFDIVVc01.51.0AAAcTc0T0.5cc0V0.50V1.0ttccVV5 . 10tccTT00)5 . 1 (ctcVV0ctcTTBOBAOA 000cccctVVTTVV为简化，为简化，规范规范规规定用图示红定用图示红色三折线来色三折线来代替圆弧代替圆弧 t 混凝土混凝土受扭受扭承载力降低系数承载力降低系数

23、1.51.5 t 混凝土混凝土受剪受剪承载力降低系数承载力降低系数GE段段，Vc /Vc00.5，剪力的影响很小，取，剪力的影响很小，取 t = Tc /Tc0 =1.0；FH段段，Tc /Tc00.5，扭矩的影响很小，取，扭矩的影响很小，取 c = Vc /Vc0=1.0；第第5章章 受扭构件受扭构件t0015 . 1cctVTTV0.5t1.0 ，当当t小于小于0.5取取0.5，当当t大于大于1.0，取，取1.0。05 . 015 . 1TbhVWtt在均布荷载作用下在均布荷载作用下在集中荷载作用下在集中荷载作用下012 . 015 . 1TbhVWttBGc0TCEB 1.5TBHFDI

24、VVc01.51.0AAAcTc0T0.5cc0V0.50V1.0t为简化，为简化，规范规范规定用图规定用图示红色三示红色三折线来代折线来代替圆弧替圆弧第第5章章 受扭构件受扭构件剪扭作用下剪扭作用下受剪承载力和受扭承载力受剪承载力和受扭承载力计算公式计算公式受扭承载力：受扭承载力：10.351.2stuttyvcortATf WfAs受剪承载力：受剪承载力：00(5)tsvutyvAVf bhfhs001.75.5)1(1tsvutyvAVf bhfhs在在均布均布荷载作用下荷载作用下在在集中集中荷载作用下荷载作用下0)5 . 1 (ctcVV0ctcTT第第5章章 受扭构

25、件受扭构件（1）当当035. 0bhfVt或或01875. 0bhfVt时时：可：可忽忽略剪力影响略剪力影响，按受弯构件正截面受弯承载力和纯扭构按受弯构件正截面受弯承载力和纯扭构件的受扭承载力分别进行计算。件的受扭承载力分别进行计算。（2）当当ttWfT175. 0时时：可：可忽略扭矩影响忽略扭矩影响，按受弯按受弯构件正截面构件正截面受弯受弯和斜截面受剪承载力分别进行计算。和斜截面受剪承载力分别进行计算。矩形截面矩形截面弯剪扭共同作用弯剪扭共同作用下构件的承载力下构件的承载力可按以下步骤进行计算：可按以下步骤进行计算： 第第5章章 受扭构件受扭构件（3）按）按抗弯承载力单独计算抗弯承载力单独计

26、算所需的受弯纵向钢筋截面面积所需的受弯纵向钢筋截面面积sAsA及及（4）按）按抗剪承载力单独计算抗剪承载力单独计算所所需要的抗剪箍筋需要的抗剪箍筋sAsv000.7(1.5)svuttyvAVVf bhfhs00)5 . 1 (175. 1hsAfbhfVVsvyvttu或或第第5章章 受扭构件受扭构件(5) 按抗扭承载力计算抗扭需要的箍筋按抗扭承载力计算抗扭需要的箍筋sAst1corstyvtttuAsAfWfTT12 . 135. 0stlA(6) 按抗扭纵筋与箍筋的配筋强度比按抗扭纵筋与箍筋的配筋强度比 确定抗扭纵筋确定抗扭纵筋 yvycorststlffuAsA1设计中可假定设计中可假

27、定 =1.2第第5章章 受扭构件受扭构件(7)按照按照叠加原则叠加原则计算抗弯计算抗弯和抗和抗扭需要的纵筋总用量扭需要的纵筋总用量+=sAsA3stlA3stlA3stlAsA3stlA+3stlA+3stlAsA抗弯抗弯纵筋纵筋抗扭抗扭纵筋纵筋纵筋纵筋总量总量 应当指出，应当指出，抗弯纵筋中的受压钢筋抗弯纵筋中的受压钢筋 As是受压的，而抗扭纵是受压的，而抗扭纵筋筋Astl是受拉的是受拉的，应该互相，应该互相抵消抵消。但。但构件在使用中要承受各种可构件在使用中要承受各种可能的内力组合能的内力组合，为安全起见，还是采用叠加。，为安全起见，还是采用叠加。当设计者有充分当设计者有充分依据时，考虑这

28、种抵消是合理的。依据时，考虑这种抵消是合理的。第第5章章 受扭构件受扭构件(8)按照按照叠加原则叠加原则计算计算抗抗剪剪和抗和抗扭扭的的箍筋箍筋总总用量用量+=1svA1stA1svA1stA+抗剪抗剪箍筋箍筋抗扭抗扭箍筋箍筋箍筋箍筋总量总量第第5章章 受扭构件受扭构件1截面限制条件截面限制条件：防止混凝土被压坏，即防止混凝土被压坏，即防止超配筋。防止超配筋。当当4bhw时，时， cctfWTbhV25. 08 . 00当当6bhwcctfWTbhV2 . 08 . 00时，时， 当当64bhw时，时， 按线性内插法确定按线性内插法确定 2. 防止少筋脆性破坏：防止少筋脆性破坏：受剪扭的箍筋最

29、小配筋率：受剪扭的箍筋最小配筋率：受扭纵筋最小配筋率：受扭纵筋最小配筋率：1,min0.28sttststyvn Afb sf,min0.6stlttltlyAfTbhVbf验算适用验算适用条件条件第第5章章 受扭构件受扭构件P PT TP P 偏心力偏心力P P 可可以分解为一个中心以分解为一个中心力力P P 和一个扭矩和一个扭矩T T 。箱形截面沿周边的箱形截面沿周边的剪应力可以很好地剪应力可以很好地抵抗扭矩。抵抗扭矩。 变高度箱形变高度箱形截面预应力混凝截面预应力混凝土连续梁桥。土连续梁桥。 回顾受扭构件设计不难看出，构件回顾受扭构件设计不难看出，构件抗扭主要抗扭主要靠截面周边的材料靠截

30、面周边的材料，中间核心部分材料的抗扭作，中间核心部分材料的抗扭作用很小。工程中大型受扭构件往往采用环形截面用很小。工程中大型受扭构件往往采用环形截面（电线杆）或箱形截面（桥梁）。与实体截面相（电线杆）或箱形截面（桥梁）。与实体截面相比，其自重大大减轻，而抗扭能力几乎相同。比，其自重大大减轻，而抗扭能力几乎相同。第第5章章 受扭构件受扭构件 5.5 T形和形和I形截面弯、剪、扭构件的承载力形截面弯、剪、扭构件的承载力弯矩按纯弯计算；弯矩按纯弯计算；剪力由腹板单独承担；剪力由腹板单独承担；扭矩由腹板和翼缘共同承受。扭矩由腹板和翼缘共同承受。 计算原则计算原则第第5章章 受扭构件受扭构件 扭矩分配：

31、扭矩分配：腹板腹板TWWTttww 5-20受压翼缘受压翼缘TWWTttff 5-21受拉翼缘受拉翼缘TWWTttff 5-22第第5章章 受扭构件受扭构件式中，式中，)3(62twbhbW 2ftff()2hWbb)(2f2ftfbbhW tftftwtWWWW 第第5章章 受扭构件受扭构件配筋计算配筋计算对腹板：对腹板：考虑其同时承受剪力和扭矩，按考虑其同时承受剪力和扭矩，按V及及Tw由公式由公式513、514进行配筋计算。进行配筋计算。对受压及受拉翼缘：对受压及受拉翼缘：不考虑翼缘承受剪力，按不考虑翼缘承受剪力，按Tf及及 Tf由纯扭公式（由纯扭公式（53）分别进行配筋计算。）分别进行配

32、筋计算。最后将计算所得的纵筋及箍筋截面面积分别叠加。最后将计算所得的纵筋及箍筋截面面积分别叠加。 第第5章章 受扭构件受扭构件 抗扭纵筋的搭接和锚固长度均应按抗扭纵筋的搭接和锚固长度均应按受拉钢筋的构造要求处理。其他构造要受拉钢筋的构造要求处理。其他构造要求请参考规范有关规定。求请参考规范有关规定。 抗扭箍筋应做成抗扭箍筋应做成封闭型封闭型，箍筋末端，箍筋末端应弯折应弯折135，弯折后的直线长度不应，弯折后的直线长度不应小于小于10d 。 抗扭纵筋应沿截面周边均匀布置抗扭纵筋应沿截面周边均匀布置，在截面四角必须布置抗扭纵筋，抗扭在截面四角必须布置抗扭纵筋，抗扭纵筋间距不得大于纵筋间距不得大于3

33、00mm及梁宽及梁宽 b。 5.6 受扭构件的构造要求受扭构件的构造要求10d第第5章章 受扭构件受扭构件例例5-2 已知一均布荷载作用下钢筋混凝土已知一均布荷载作用下钢筋混凝土T形截面弯剪扭构件，截面尺寸形截面弯剪扭构件，截面尺寸bf=400mm，hf=80mm，mm、bh = 200450mm。构件所承受的弯矩设计值。构件所承受的弯矩设计值M = 54kNm，剪力设计值，剪力设计值V = 64kN，扭矩设计值，扭矩设计值T = 6kNm。采用混凝土。采用混凝土C20（fc = 9.6N/mm2、ft = 1.1N/mm2），钢筋采用），钢筋采用HPB300级钢（级钢（fy = 270N/m

34、m2），），试计算其配筋。试计算其配筋。1080()1.0 9.6 400 80405=112.13kNm54kNm22fbcffhMf b hh 因故属于第一类故属于第一类T形截面，按截面宽度为形截面，按截面宽度为bf的矩形截面进行受弯正截面承载力设计的矩形截面进行受弯正截面承载力设计62210b21c f0sy54 100.0861.0 9.6 400 405=11 2 =11 2 0.086=0.090=0.5181.0 9.6 400 405 0.090=517mm2170scsMf bhf b hAf 适用条件 满足要求，不超筋。则，1 受弯纵筋计算受弯纵筋计算 h0 = 450-4

35、0-5 = 405mm 解解 : 1.1 T形截面类型判别：形截面类型判别：1.2 受弯正截面配筋计算：受弯正截面配筋计算：1.3 配筋：先不实配，与受扭纵筋统一实配。配筋：先不实配，与受扭纵筋统一实配。第第5章章 受扭构件受扭构件225tw200(3)(3 450200)76.7 1066bWhb 225ftff80()=(400200)6.4 1022hWbb 55ttwtf(76.76.4) 1083.1 10WWW36250264 106 101.693N/mm0.8200 4050.8 83.1 100.25=0.25 1.0 9.62.4N/mmtccVTbhWf，故截面尺寸符合要

36、求因因 hw/b=(450-80)/200=1.854，当混凝土强度小于当混凝土强度小于C50时，时，36c5064 106 101.5120.7f0.7 1.10.77200 40583.1 10tVTbhW故需按计算配置受扭钢筋。故需按计算配置受扭钢筋。2 腹板腹板受剪、受扭承载力配筋受剪、受扭承载力配筋计算计算 ： 2.1 截面限制条件验算：截面限制条件验算： 0 . 1c2.2 最小构造配筋验算：最小构造配筋验算： 第第5章章 受扭构件受扭构件5576.7 106.05.5483.1 10kNmtwwtWTTW腹板扭矩：556.4 106.00.4683.1 1k m0NtfftWTTW 翼缘扭矩：corcor2corcorcor=222002 252 8134mm=224502 252 8384mm134 38451456mm2()2 (134384)1036mmcorcorcorbbcdhhcdAbhubh 35607064 1076.7 101 0.51 0.55.54 10200 405ttWVT bh腹板受扭承载力降低系数：2.3 扭矩分配、相关参数：扭矩分配、相关参数：第第5章章 受扭构件受扭构件1.2取661wtttwyvcor0.355.54 100.35 0.970 1.1 7.67