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第7章受扭构件的扭曲截面承载力7.1概述图7-1平衡扭转与协调扭转图例(a)吊车梁；(b)边梁7.2纯扭构件的试验研究裂缝出现前的性能裂缝出现前的性能裂缝出现后的性能钢筋混凝土受扭试件的螺旋形裂缝展开图裂缝出现后的性能裂缝出现后的性能裂缝出现后的性能破坏形态7.3纯扭构件的扭曲截面承载力开裂扭矩开裂扭矩按弹性理论截面上的应力分布图截面开裂开裂扭矩可把截面上的扭剪应力划分成四个部分，如左图。开裂扭矩开裂扭矩按变角度空间桁架模型的扭曲截面受扭承载力计算

变角度空间桁架模型的基本思路是：在裂缝充分发展且钢筋应力接近屈服强度时，截面核心混凝土退出工作，从而实心截面的钢筋混凝土受扭构件可以用一个空心的箱形截面构件来代替，它由螺旋形裂缝的混凝土外壳、纵筋和箍筋三者共同组成变角度空间桁架以抵抗扭矩。

按变角度空间桁架模型的扭曲截面受扭承载力计算

变角度空间桁架模型的基本假定有：(1)混凝土只承受压力，具有螺旋形裂缝的混凝土外壳组成桁架的斜压杆，其倾角为α；(2)纵筋和箍筋只承受拉力，分别为桁架的弦杆和腹杆；(3)忽略核心混凝土的受扭作用及钢筋的销栓作用。按《混凝土结构设计规范》的纯扭构件受扭承载力计算方法(1)矩形截面钢筋混凝土纯扭构件受扭承载力计算公式公式适用条件：(1)矩形截面钢筋混凝土纯扭构件受扭承载力计算公式

对于在轴向压力和扭矩共同作用下的矩形截面钢筋混凝土构件，其受扭承载力应按下列公式计算：10倍箍筋直径。200mm.200mm,b纯扭构件配筋计算步骤（1）验算截面尺寸不满足上式，增大截面尺寸或提高混凝土强度，直至满足。（2）判断是否需计算配筋满足上式，按第（3）步进行构造配筋；不满足上式，按第（4）步进行配筋计算（3）按构造配筋a箍筋

按截面尺寸选取箍筋直径，按最小配筋率要求计算箍筋间距S。（3）按构造配筋B纵筋

按最小配筋率配置纵筋。纵筋根数不得少于4根，同时还要满足间距不大于200的要求。（4）计算配筋选定配筋强度比，a箍筋按截面高度选取箍筋直径，代入上式计算结果求箍筋间距s,验算最小配筋率B纵筋按计算结果选取钢筋直径和根数，根数不得小于4，同时还应满足间距不大于200的要求验算最小配筋率（5）钢筋布置纵筋应沿截面周边均匀布置且间距不大于200mm和截面短边尺寸.验算最小配筋率B纵筋按计算结果选取钢筋直径和根数，根数不得小于4，同时还应满足间距不大于200的要求验算最小配筋率（5）钢筋布置纵筋应沿截面周边均匀布置且间距不大于200mm.（2）箱形截面和带翼缘截面的受扭承载力计算（2）箱形截面和带翼缘截面的受扭承载力计算

考虑箱形截面实际壁厚小于实心截面等效壁厚的情况，实心截面公式中第一项乘以了一个折减系数。实心截面箱形截面截面计算方法与实心截面相同计算方法与实心截面相同，只需把计算公式中的替换为箱形截面（2）箱形截面和带翼缘截面的受扭承载力计算（2）箱形截面和带翼缘截面的受扭承载力计算（2）箱形截面和带翼缘截面的受扭承载力计算带翼缘截面

将截面划分为几个矩形截面，分别进行计算。划分原则：先达确定腹板截面，再划分翼缘。

《规范》采用按各矩形截面部分所受扭矩等于该部分截面的受扭塑性抵抗矩占总受扭塑性抵抗矩的比例乘以总扭矩。

各部分的受扭配筋计算同上。1)腹板2)受压翼缘3)受拉翼缘扭矩使纵筋产生拉应力，与受弯时钢筋的拉应力叠加，使钢筋应力增大，从而会使承载力降低。扭矩和剪力产生的剪应力总会在构件的一个侧面上叠加，因此承载力总是小于剪力和扭矩单独作用时的承载力。7.4弯剪扭构件的扭曲截面承载力破坏形式弯型破坏扭型破坏剪扭型破坏弯矩和扭矩较大，剪力较小，弯矩起主导扭矩较大，弯矩和剪力较小弯矩较小，对构件承载力不起控制作用。剪力和扭矩较大7.4弯剪扭构件的扭曲截面承载力弯型破坏扭型破坏剪扭型破坏当弯矩较小，对构件的承载力不起控制作用，构件主要在扭矩和剪力共同作用下产生剪扭刑或扭剪型受剪破坏。裂缝从一个长边（与剪应力方向一致的一侧）的中点开始出现，并向顶面和底面延伸，最后另一侧长边的混凝土压碎而达到破十。如配筋合适，破坏时与斜裂缝相交的纵筋和箍筋达到屈服。当扭矩较大时，以受扭破坏为主；当剪力较大时，以受剪破坏为主。由于扭矩和剪力产生的剪应力总会在构件的一个侧面上叠加，因些承载力总是小于剪力和扭矩单独作用的承载力，其相关曲线接近1/4圆。《规范》弯-剪-扭构件的计算方法思路：

（1）偏安全的将受弯所需纵筋和受扭所需纵筋分别计算后进行叠加。

（2）对于剪扭作用，为避免混凝土部分的抗力被重复利用，考虑混凝土项的相关作用，箍筋的贡献则采用简单叠加的方法。《规范》弯-剪-扭构件的计算方法思路：

（1）偏安全的将受弯所需纵纵和受扭所需纵筋分别计算后进行叠加。

（2）对于剪扭作用，为壁免混凝土部分的抗力被重复利用，考虑混凝土项的相关作用，箍筋的贡献则采用简单叠加的方法。具体方法：（1）受弯纵筋计算

具体方法：（2）剪扭配筋计算

混凝土承载部分相关关系可取1/4圆具体方法：（3）钢筋布置及配筋率验算为简化计算，《混凝土结构规范规定》：计算步骤：（已知设计值M、V、T，进行截面尺寸选取和配筋计算）（1）按受弯承载力选取截面尺寸和计算受弯纵筋，具体步骤见第3章。（2）判断是否可以简化计算扭矩可完作由混凝土承担，仅按斜截面受剪计算箍筋，具体步骤见第4章。剪力可完作由混凝土承担，仅按纯扭计算受扭箍筋和纵筋，具体步骤见上节内容③不属上述两种情况，按扭剪相关作用计算受扭纵筋、受扭箍筋及受剪箍筋，详见（3）—（5）。①②（3）验算截面尺寸满足上式条件，按（4）计算；不满足，增大截面尺寸或提高混凝土强度，直至满足（4）判断是否需计算配筋不满足上式条件，按（5）计算；满足，仅按受扭构件最小配筋率和构造要求配筋。（5）根据弯剪扭相关作用，计算受扭纵筋、受扭箍筋及受剪箍筋一般剪扭构件集中荷载作用下的剪扭构件受扭箍筋受剪箍筋受扭纵筋（6）钢筋配置（6）最小配筋率验算2箱形截面钢筋混凝土一般剪扭构件（1）剪扭构件的受剪承载力（2）剪扭构件的受扭承载力集中荷载作用下独立的箱形截面剪扭构件，其受剪承载力计算公式受扭承载力3T形和I形截面剪扭构件的承载力（1）剪扭构件的受剪承载力，按公式（7-34）与式（7-36）或按式（7-37）与式（7-38）进行计算，但计算时应将T及Wt分别以Tw及Wtw代替，即假设剪力全部由腹板承担；（2）剪扭构件的受扭承载力，可按纯扭构件的计算方法，将截面划分为几个矩形截面分别进行计算；腹板为剪扭构件，可按公式（7-35）以及式（7-36）或式（7-38）进行计算，但计算时应将T及Wt分别以Tw及Wtw代替；受压翼缘及受拉翼缘为纯扭构件可按矩形截面纯扭构件的规定进行计算，但计算时应将T及Wt分别以Tf’及Wtf’和Tf及Wtf代替。7.5在轴向力、弯矩、剪力和扭矩共同作用下钢筋混凝土矩形截面框架柱受扭承载力计算1轴向力为压力时(1)受剪承载力(2)受扭承载力2轴向压力为拉力时(1)受剪承载力(2)受扭承载力7.6协调扭转的钢筋混凝土构件扭曲截面承载力

协调扭转的钢筋混凝土构件开裂以后，受扭刚度降低，由于内力重