受扭构件承载力

1、第第8 8章章 受扭构件承载力受扭构件承载力 第一节：概述第一节：概述第二节：第二节： 纯扭构件的承载力计算纯扭构件的承载力计算 第三节：弯剪扭构件的承载力计算第三节：弯剪扭构件的承载力计算 第四节：第四节：压压弯剪扭构件和拉弯剪扭构件弯剪扭构件和拉弯剪扭构件 的承载力计算的承载力计算 8 81 1 概述概述 工程应用情况及构件分类工程应用情况及构件分类 在钢筋混凝土结构中，处于纯扭的在钢筋混凝土结构中，处于纯扭的构件是少见的，一般是扭转和弯曲同时发构件是少见的，一般是扭转和弯曲同时发生，常见构件有生，常见构件有 雨篷梁雨篷梁吊车梁吊车梁螺旋楼梯螺旋楼梯框架边梁框架边梁钢筋混凝土构件的扭转分为

2、两类。钢筋混凝土构件的扭转分为两类。 平衡扭转平衡扭转 协调扭转或附加扭转协调扭转或附加扭转 构件中的扭矩由荷载作用下直构件中的扭矩由荷载作用下直接产生，其值可由静力平衡条接产生，其值可由静力平衡条件直接求出件直接求出 超静定结构中由于变形的协超静定结构中由于变形的协调使截面产生扭转调使截面产生扭转 以上两种类型的受扭构件，均要进以上两种类型的受扭构件，均要进行剪扭、弯剪扭承载能力计算。由于钢筋行剪扭、弯剪扭承载能力计算。由于钢筋混凝土纯扭构件的研究结果比较成熟，而混凝土纯扭构件的研究结果比较成熟，而规范中有关弯扭、剪扭状态的计算方法是规范中有关弯扭、剪扭状态的计算方法是以纯扭构件的计算理论为

3、基础建立起来的以纯扭构件的计算理论为基础建立起来的 纯扭构件试验研究纯扭构件试验研究 1 1素混凝土构件的受力性能素混凝土构件的受力性能 处，由处，由产生的主拉应产生的主拉应力力tptp和主压应力和主压应力cpcp，作 用 在 与 构 件 轴 线 成作 用 在 与 构 件 轴 线 成4545的方向的方向。 最 大最 大扭转剪应扭转剪应力力maxmax发发生在截面生在截面长边中点长边中点面也大致沿面也大致沿45450 0方向延伸到方向延伸到b b点和点和d d点，形成三点，形成三面受拉开裂，一面受压面受拉开裂，一面受压(cd(cd侧侧) )的空间斜曲面，的空间斜曲面，直到直到cdcd面混凝土压坏

4、，破坏面是一空间扭曲面混凝土压坏，破坏面是一空间扭曲裂面，构件破坏突然，为脆性破坏裂面，构件破坏突然，为脆性破坏 。 第一条裂缝出现在构件的长边（侧面）中第一条裂缝出现在构件的长边（侧面）中点点m m，与构件轴线成，与构件轴线成45450 0方向，斜裂缝出现后逐方向，斜裂缝出现后逐渐变宽以螺旋型发展到构件顶面和底面，在顶渐变宽以螺旋型发展到构件顶面和底面，在顶2 2钢筋混凝土构件的受力性能钢筋混凝土构件的受力性能 混凝土中应配置抗扭钢筋，为了最有混凝土中应配置抗扭钢筋，为了最有效地发挥抵抗扭矩作用，抗扭钢筋应做成效地发挥抵抗扭矩作用，抗扭钢筋应做成与构件轴线成与构件轴线成4545角的螺旋钢筋，

5、其方向角的螺旋钢筋，其方向与主拉应力方向一致。与主拉应力方向一致。 钢筋混凝土纯扭构件在混凝土开裂以前钢钢筋混凝土纯扭构件在混凝土开裂以前钢筋应力是很小的，所配置的抗扭钢筋不能有效筋应力是很小的，所配置的抗扭钢筋不能有效地提高受扭构件的开裂扭矩，但却地提高受扭构件的开裂扭矩，但却能较大幅度能较大幅度地提高受扭构件破坏时的极限扭矩值。地提高受扭构件破坏时的极限扭矩值。 但这种但这种螺旋钢筋施工复杂，也不能适应螺旋钢筋施工复杂，也不能适应扭矩方向的改变扭矩方向的改变，实际工程采用沿构件截面，实际工程采用沿构件截面周边均匀对称布置的纵向钢筋和沿构件长度周边均匀对称布置的纵向钢筋和沿构件长度方向均匀布

6、置的封闭箍筋作为抗扭钢筋。方向均匀布置的封闭箍筋作为抗扭钢筋。 （1 1）适筋纯扭破坏）适筋纯扭破坏 后形成三面开裂，一面受压的空间扭曲破坏后形成三面开裂，一面受压的空间扭曲破坏面（图面（图8-58-5），进而受压区混凝土被压碎而），进而受压区混凝土被压碎而破坏，属延性破坏。破坏，属延性破坏。适筋构件受力状态作为设计的依据适筋构件受力状态作为设计的依据。 随着扭矩荷载不断增加，随着扭矩荷载不断增加，主斜裂缝相交的纵筋和箍筋主斜裂缝相交的纵筋和箍筋相继达到屈服强度，同时混相继达到屈服强度，同时混凝土裂缝不断开展，最凝土裂缝不断开展，最（2 2）超筋纯扭破坏）超筋纯扭破坏 当纵向钢筋和箍筋配置过多

7、或混凝土当纵向钢筋和箍筋配置过多或混凝土强度等级太低，会发生纵筋和箍筋都没有达强度等级太低，会发生纵筋和箍筋都没有达到屈服强度，而混凝土先被压碎的现象，钢到屈服强度，而混凝土先被压碎的现象，钢筋未充分发挥作用，属筋未充分发挥作用，属脆性破坏脆性破坏。 如果纵筋和箍筋比率相差较大，在破坏如果纵筋和箍筋比率相差较大，在破坏时发生纵筋和箍筋不能同时达到屈服强度情时发生纵筋和箍筋不能同时达到屈服强度情况，此类构件称况，此类构件称部分超配筋构件部分超配筋构件。 为了避免此种破坏，为了避免此种破坏，混凝土结构设混凝土结构设计规范计规范对构件的截面尺寸作了限制，间对构件的截面尺寸作了限制，间接限定抗扭钢筋最

8、大用量接限定抗扭钢筋最大用量。 部分超配筋构件破坏时，具有一定延部分超配筋构件破坏时，具有一定延性，但较适筋构件延性小。性，但较适筋构件延性小。 （3 3）少筋纯扭破坏）少筋纯扭破坏 当纵向钢筋和箍筋配置过少（或其中之当纵向钢筋和箍筋配置过少（或其中之一过少）时，混凝土开裂后，混凝土承担一过少）时，混凝土开裂后，混凝土承担的的拉力转移给钢筋，钢筋快速达到屈服强度并拉力转移给钢筋，钢筋快速达到屈服强度并进入强化阶段，破坏扭矩与开裂扭矩接近，进入强化阶段，破坏扭矩与开裂扭矩接近，破坏无预兆，属于破坏无预兆，属于脆性破坏脆性破坏。 为了防止这种少筋破坏，为了防止这种少筋破坏，混凝土结混凝土结构设计规

9、范构设计规范规定，规定，受扭箍筋和纵向受扭受扭箍筋和纵向受扭钢筋的配筋率不得小于各自的最小配筋率，钢筋的配筋率不得小于各自的最小配筋率，并应符合受扭钢筋的构造要求并应符合受扭钢筋的构造要求。 8 82 2纯扭构件的承载力计算纯扭构件的承载力计算 纯扭构件扭曲截面计算纯扭构件扭曲截面计算 ：一、构件受扭的开裂扭矩计算一、构件受扭的开裂扭矩计算 二、构件受扭的承载力计算二、构件受扭的承载力计算 扭矩小于构件开裂扭矩，则按构造扭矩小于构件开裂扭矩，则按构造配置钢筋。配置钢筋。 按计算配置抗扭纵筋和箍筋，以满足按计算配置抗扭纵筋和箍筋，以满足截面承载力要求，同时应满足构造要求。截面承载力要求，同时应满

10、足构造要求。 1.1.矩形截面纯扭构件矩形截面纯扭构件 由于受扭构件混凝土即将出现裂缝时，由于受扭构件混凝土即将出现裂缝时，混凝土极限拉应变很小，钢筋的应力很小，混凝土极限拉应变很小，钢筋的应力很小，钢筋的配置对构件提高钢筋的配置对构件提高开裂扭矩开裂扭矩作用不大，作用不大，因此在进行开裂扭矩计算时可忽略钢筋的因此在进行开裂扭矩计算时可忽略钢筋的影响，按素混凝土构件进行计算。影响，按素混凝土构件进行计算。 若将混凝土视为弹性材料若将混凝土视为弹性材料 纯扭构件截面上纯扭构件截面上剪应力流的分布如图。剪应力流的分布如图。根据材料力学公式，根据材料力学公式，构件开裂扭矩值为构件开裂扭矩值为 若将混

11、凝土视为理想的塑性材料若将混凝土视为理想的塑性材料 当截面上剪应力全当截面上剪应力全截面达到混凝土抗拉截面达到混凝土抗拉强度强度f ft t时。根据塑性力时。根据塑性力学理论，可将截面上学理论，可将截面上剪应力划分为四个部剪应力划分为四个部分。得截面抗扭承载分。得截面抗扭承载力为力为 对于素混凝土构件有对于素混凝土构件有 混凝土是介于二者之间的弹塑性材料。混凝土是介于二者之间的弹塑性材料。 对于低强度等级混凝土，具有一定的塑性性对于低强度等级混凝土，具有一定的塑性性质；对于高强度等级混凝土，其脆性显著增大，质；对于高强度等级混凝土，其脆性显著增大，截面上混凝土剪应力不会出现理想塑性材料那样截面

12、上混凝土剪应力不会出现理想塑性材料那样完全的应力重分布，而且混凝土应力也不会全截完全的应力重分布，而且混凝土应力也不会全截面达到抗拉强度面达到抗拉强度ftft。 按弹性理论计算的按弹性理论计算的T Tcrcr比试验值比试验值低低，按塑，按塑性理论计算的性理论计算的T Tcrcr比试验值比试验值高高。 纯扭构件受扭开裂扭矩的计算，采用理想纯扭构件受扭开裂扭矩的计算，采用理想塑性材料理论计算值乘以一个降低系数。塑性材料理论计算值乘以一个降低系数。混凝土结构设计规范混凝土结构设计规范统一取为统一取为0.70.7，故，故开裂扭矩计算公式为开裂扭矩计算公式为2.T2.T形和形和I I形截面构件的开裂扭矩

13、形截面构件的开裂扭矩 对于对于T T形、形、I I形截面构件，可将其截面视形截面构件，可将其截面视为由若干个矩形截面组成。当构件受扭整个为由若干个矩形截面组成。当构件受扭整个截面转动截面转动角时，组成截面的各矩形分块也角时，组成截面的各矩形分块也将各自扭转相同的角度将各自扭转相同的角度，构件的截面受扭，构件的截面受扭塑性抵抗矩塑性抵抗矩W Wt t为为 T T形和形和I I形截面划分为矩形截面的原形截面划分为矩形截面的原则是首先满足则是首先满足腹板矩形的完整性腹板矩形的完整性，再划，再划分受压翼缘和受拉翼缘。分受压翼缘和受拉翼缘。 计 算 时 取 用 的 翼 缘 宽 度 尚 应 符 合计 算

14、时 取 用 的 翼 缘 宽 度 尚 应 符 合b b f fb+6hb+6h f f 及及b bf fb+6 hb+6 hf f的规定。的规定。 3.3.箱形截面纯扭构件箱形截面纯扭构件 22hwhthhwhw(2)(3)3(2)66btbWhbhbtc rtt0.7Tf W2t(3)6bWhbtt wt ft fWWWW2tw(3)6bWhb2 ft ff()2hWbb2 ft ff()2hWbb22hwhthhwhw(2)(3)3(2)66btbWhbhbt8.2.2 8.2.2 钢筋混凝土构件纯扭承载力计算钢筋混凝土构件纯扭承载力计算 1.1.变角空间桁架理论简介变角空间桁架理论简介 混

15、凝土受扭构件，混凝土受扭构件，其核心部分混凝土对产其核心部分混凝土对产生抵抗扭矩贡献甚微，生抵抗扭矩贡献甚微，因此可以将其计算简图因此可以将其计算简图简化为简化为等效箱形截面等效箱形截面。由四周侧壁混凝土、箍。由四周侧壁混凝土、箍筋、纵向钢筋组成空间受力结构体系。筋、纵向钢筋组成空间受力结构体系。 每个侧壁受力状况相每个侧壁受力状况相当于一个平面桁架，纵当于一个平面桁架，纵筋为桁架的筋为桁架的弦杆弦杆，箍筋，箍筋为桁架的为桁架的竖腹杆竖腹杆，斜裂，斜裂缝间的混凝土为桁架的缝间的混凝土为桁架的斜腹杆。斜腹杆。斜裂缝与构件轴线夹角斜裂缝与构件轴线夹角会随抗会随抗扭纵筋与箍筋的强度比值的变化扭纵筋与

16、箍筋的强度比值的变化而变化（故称为变角）而变化（故称为变角） ssbcorhcor斜压杆斜压杆斜裂缝斜裂缝竖杆竖杆弦杆弦杆a a假定：假定： 截面核心部分混凝土不产生抵抗扭矩截面核心部分混凝土不产生抵抗扭矩； 纵筋和箍筋只承受轴向拉力，混凝土腹纵筋和箍筋只承受轴向拉力，混凝土腹 杆只承受轴向压力；杆只承受轴向压力； 抗扭纵筋沿截面均匀分布。抗扭纵筋沿截面均匀分布。 混凝土结构设计规范混凝土结构设计规范关于钢筋混凝关于钢筋混凝土受扭构件的计算，是建立在土受扭构件的计算，是建立在变角空间桁架变角空间桁架模型模型的基础之上的。的基础之上的。 根据变角空间桁架模型，截面抗扭承载力为根据变角空间桁架模型

17、，截面抗扭承载力为 1 1 该理论假设构件开裂后混凝土完全失去作该理论假设构件开裂后混凝土完全失去作用，而事实上，由于混凝土骨料之间的用，而事实上，由于混凝土骨料之间的咬合咬合力，力，只要裂缝的开展受到钢筋的制约，混凝只要裂缝的开展受到钢筋的制约，混凝土就仍具有一定的受扭承载力。因此，对于土就仍具有一定的受扭承载力。因此，对于配筋较少的构件，计算值较试验值配筋较少的构件，计算值较试验值偏低偏低。 2 2 当配筋较多时，由于纵筋和箍筋有时当配筋较多时，由于纵筋和箍筋有时不能同时屈服，计算值又会比试验值不能同时屈服，计算值又会比试验值高高。 公式公式(8(813)13)的计算结果与试验结论的计算结

18、果与试验结论并不并不完全符合完全符合。 3 3 同时，为了与斜同时，为了与斜截面抗剪承载力由截面抗剪承载力由V Vc c（混凝土承担的剪力）（混凝土承担的剪力）和和V Vs s（钢筋承担的剪力）钢筋承担的剪力）两项相加的方式相协调两项相加的方式相协调 （8-11）式（8-11）式（8-13）式规范由试验结果，提出了由混凝土承担的规范由试验结果，提出了由混凝土承担的扭矩扭矩T Tc c和钢筋承担的和钢筋承担的扭矩扭矩T Ts s两项相加的设计计算公式两项相加的设计计算公式 。设计计算公式设计计算公式 第一项为混凝土承担的第一项为混凝土承担的扭矩扭矩，取混凝土纯扭构件，取混凝土纯扭构件开裂扭矩值的

19、一半。开裂扭矩值的一半。 第二项为抗扭钢筋承担的第二项为抗扭钢筋承担的扭矩扭矩，系数是根据试，系数是根据试验得到。验得到。 （1 1）矩形截面纯扭构件的承载力）矩形截面纯扭构件的承载力2.2.纯扭构件受扭承载力纯扭构件受扭承载力 对钢筋混凝土纯扭构件，当对钢筋混凝土纯扭构件，当值在值在0.52.0范围内，构件破坏时其纵向钢筋和箍范围内，构件破坏时其纵向钢筋和箍筋筋基本上都能达到屈服强度基本上都能达到屈服强度 。 规范规定规范规定的限制条件为的限制条件为1.7；当当1.71.7时，取时，取=1.7=1.7；当；当=1.2=1.2左右时，左右时，可可保证纵向钢筋和箍筋都能充分发挥

20、作用保证纵向钢筋和箍筋都能充分发挥作用。 规 范 规 定 受 扭 钢 筋 的 最 小 配 筋 率 为规 范 规 定 受 扭 钢 筋 的 最 小 配 筋 率 为0.280.28ft/ /fy, ,fy为混凝土抗拉强度为混凝土抗拉强度 在计算在计算T T形和形和I I形截面纯扭构件的承载形截面纯扭构件的承载力时，可像计算开裂扭矩一样，将截面划力时，可像计算开裂扭矩一样，将截面划分为几个矩形截面，并将分为几个矩形截面，并将扭矩扭矩T T按照各矩按照各矩形分块的截面受扭塑性抵抗矩分配给各个形分块的截面受扭塑性抵抗矩分配给各个矩形。矩形。 （2 2）T T形和形和I I形截面纯扭构件的承载力计算形截面纯

21、扭构件的承载力计算 (1)(1)腹板腹板 (2)(2)受压翼缘受压翼缘 (3)(3)受拉翼缘受拉翼缘 可计算各矩形分块可计算各矩形分块抗扭钢筋的数量和布抗扭钢筋的数量和布置置 8 83 3 弯剪扭构件的承载力计算弯剪扭构件的承载力计算 弯剪扭构件的破坏形式弯剪扭构件的破坏形式 受弯矩、剪力、扭矩共同作用的构件，受弯矩、剪力、扭矩共同作用的构件，其受力性能十分复杂。其受力性能十分复杂。 MTmmVbTvv扭扭弯弯 比比 扭扭剪剪 比比 截截面面形形 状状 截截面面尺尺 寸寸 配配筋筋形形 式式 配配筋筋数数 量量 材材料料强强 度度 钢筋混凝土弯剪扭构件随弯矩、剪钢筋混凝土弯剪扭构件随弯矩、剪力

22、、扭矩比值和配筋不同，有三种破坏力、扭矩比值和配筋不同，有三种破坏类型类型。 1 1弯型破坏弯型破坏 当弯矩较大扭矩较小当弯矩较大扭矩较小时，构件在弯剪扭共同作时，构件在弯剪扭共同作用下，扭矩产生的拉应力用下，扭矩产生的拉应力减少了截面上部的弯压区减少了截面上部的弯压区钢筋压应力，构件破坏自钢筋压应力，构件破坏自截面下部弯拉区受拉纵筋截面下部弯拉区受拉纵筋首先开始屈服，其破坏形首先开始屈服，其破坏形态称为态称为弯型破坏。弯型破坏。 2 2扭型破坏扭型破坏 当扭弯比及扭剪比均较大，当扭弯比及扭剪比均较大，而构件顶部纵筋少于底部钢筋而构件顶部纵筋少于底部钢筋时，构件在时，构件在弯剪扭弯剪扭共同作用

23、下，共同作用下，构件破坏自纵筋面积较小的顶构件破坏自纵筋面积较小的顶部一侧开始，顶部纵筋先达到部一侧开始，顶部纵筋先达到受拉屈服受拉屈服，然后底部混凝土压，然后底部混凝土压碎，承载力由碎，承载力由顶部纵筋所控制。顶部纵筋所控制。3 3剪扭型破坏剪扭型破坏 当弯矩较小，对构当弯矩较小，对构件的承载力不起控制件的承载力不起控制作用时，构件主要在作用时，构件主要在扭矩和剪力的共同作扭矩和剪力的共同作用下产生用下产生剪扭型或扭剪扭型或扭剪型的受剪破坏剪型的受剪破坏。 如配筋合适，破坏时与斜裂缝相交的纵如配筋合适，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，以筋和箍筋达到屈服。当扭矩较大时，以

24、受扭受扭破坏为主破坏为主；当剪力较大时，以；当剪力较大时，以受剪破坏为主受剪破坏为主。 由于扭矩和剪力总会在构件的一个侧由于扭矩和剪力总会在构件的一个侧面上叠加，因此承载力面上叠加，因此承载力总是小于扭矩或剪总是小于扭矩或剪力单独作用时的承载力力单独作用时的承载力 。实际工程的受扭构件中，大都是实际工程的受扭构件中，大都是弯矩、剪力、弯矩、剪力、扭矩扭矩共同作用的。共同作用的。 构件的受弯、受剪和受扭承载力是相互构件的受弯、受剪和受扭承载力是相互影响的，这种相互影响的性质称为复合受力影响的，这种相互影响的性质称为复合受力的相关性。的相关性。 为了简化计算，为了简化计算，混凝土结构设计规范混凝土

25、结构设计规范对弯剪扭构件的计算采用了对混凝土提供的对弯剪扭构件的计算采用了对混凝土提供的抗剪部分考虑相关性，而对钢筋提供的抗力抗剪部分考虑相关性，而对钢筋提供的抗力部分采用叠加的方法。部分采用叠加的方法。 剪扭构件承载力计算剪扭构件承载力计算 剪力、扭矩共同作用剪力、扭矩共同作用时，混凝土部分所能承受时，混凝土部分所能承受的剪扭承载力相关曲线按的剪扭承载力相关曲线按1/41/4圆的规律变化圆的规律变化，即随着，即随着扭矩增大，构件的抗剪强扭矩增大，构件的抗剪强度降低，当扭矩达到构件度降低，当扭矩达到构件纯扭强度时，其抗剪强度纯扭强度时，其抗剪强度为零。反之亦然。为零。反之亦然。 1 1简化计算

26、原理（相关性分析）简化计算原理（相关性分析） 对于有腹筋梁剪扭对于有腹筋梁剪扭构件，其混凝土所提供构件，其混凝土所提供的受剪承载力的受剪承载力V Vc c和受扭和受扭承载力承载力T Tc c之间可以认为之间可以认为也存在也存在1/41/4圆弧相关关圆弧相关关系。系。 07 . 0bhfVtcottcWfT35. 00 为了简化计算，规范建议三折线为了简化计算，规范建议三折线ABAB、BCBC、及及CDCD代替代替1/41/4圆弧。圆弧。 当当 5 . 0/0ccTT取取 0 . 1/0ccVVABAB段段 5 . 0/0ccVV0 . 1/0ccTTCDCD段段 0 . 1/5 . 00ccT

27、T0 . 1/5 . 00ccVVBCBC段段 这 样 取 值 略这 样 取 值 略大 ， 但 经 试大 ， 但 经 试验 结 果 的 校验 结 果 的 校核 ，核 ，。 当当 当当 取取 取取 现设现设BCBC上任一点上任一点G G到纵坐标轴的距到纵坐标轴的距离为离为t t，则有，则有 tccTT0G G到横坐标轴的到横坐标轴的距离为距离为 tccVV5 . 10用构件承受的剪力设计值与扭矩设计用构件承受的剪力设计值与扭矩设计值值V V/ /T T代替代替V Vc c/ /T Tc c 05 . 015 . 1TbhVWtt称为称为剪扭构件混剪扭构件混凝土受扭承载力降低系凝土受扭承载力降低系

28、数数。当当t t0.51.01.0时时, ,取取t t=1.0=1.0。 当构件中有剪力和扭矩共同作用时，应当构件中有剪力和扭矩共同作用时，应对受剪和受扭承载力公式进行修正对受剪和受扭承载力公式进行修正。 2.2.矩形截面剪扭构件承载力计算矩形截面剪扭构件承载力计算 (1)(1)一般剪扭构件一般剪扭构件 混凝土的剪扭能力混凝土的剪扭能力 再考虑箍筋的作用再考虑箍筋的作用 剪扭构件的受扭承载力剪扭构件的受扭承载力由于由于 (2)(2)集中荷载作用下的独立梁集中荷载作用下的独立梁 对于矩形截面独立梁，当集中荷载在支对于矩形截面独立梁，当集中荷载在支座截面中产生的剪力占该截面总剪力座截面中产生的剪力

29、占该截面总剪力7575以上时以上时 受剪承载力受剪承载力 受扭承载力受扭承载力 由于由于 3.T3.T形、形、I I形截面剪扭构件承载力计算形截面剪扭构件承载力计算 T T形、形、I I形截面剪扭构件的受剪扭承载力计形截面剪扭构件的受剪扭承载力计算可按前面章节所述的划分矩形块的方法进行算可按前面章节所述的划分矩形块的方法进行分块并进行截面扭矩的分配。分块并进行截面扭矩的分配。 对于腹板：考虑同时承受剪力和扭矩对于腹板：考虑同时承受剪力和扭矩 对于受压及受拉翼缘：不考虑翼缘承对于受压及受拉翼缘：不考虑翼缘承受剪力，按受剪力，按T T f f及及T Tf f由纯扭构件承载力计算由纯扭构件承载力计算

30、公式进行配筋计算。公式进行配筋计算。 将计算所得的将计算所得的纵筋和箍筋截面面积分纵筋和箍筋截面面积分别叠加别叠加。 4.4.箱形截面剪扭构件承载力计算箱形截面剪扭构件承载力计算 （1 1）箱形截面的一般剪扭构件）箱形截面的一般剪扭构件 受扭承载力计算公式：受扭承载力计算公式：sAAfWfTTcorstyvttthu12 . 135. 0a 其中的其中的 t应按式（应按式（8-238-23）确定，但式中的）确定，但式中的Wt应以应以a ahWt代替。代替。a ah按式（按式（8-178-17）中的规定取值；）中的规定取值； 按式（按式（8-128-12）确定。式中计算用到确定。式中计算用到b

31、b取箱形截面的两个侧壁总厚度。取箱形截面的两个侧壁总厚度。（2 2）集中荷载作用下的箱形截面独立剪扭构件）集中荷载作用下的箱形截面独立剪扭构件 受剪承载力受剪承载力受扭承载力受扭承载力sAAfWfTTcorstyvttthu12 . 135. 0a8.3.3 8.3.3 受扭构件的构造要求受扭构件的构造要求 1 1截面尺寸要求截面尺寸要求 为了保证结构截面尺寸及混凝土材料为了保证结构截面尺寸及混凝土材料强度不至于过小，为了避免超筋破坏，对强度不至于过小，为了避免超筋破坏，对构件的截面尺寸规定了限制条件。构件的截面尺寸规定了限制条件。 当当h hw w/b/b44时时 当当h hw w/b =

32、/b = 6 6时时 当当44h hw w/b/b66时时 按线性内插法确定。按线性内插法确定。 如不满足，如不满足，需加大构件截面尺寸需加大构件截面尺寸，或，或提提高混凝土强度等级高混凝土强度等级。2 2最小配筋最小配筋率率 钢筋混凝土受扭构件能够承受相当于素钢筋混凝土受扭构件能够承受相当于素混凝土受扭构件能承受的极限承载力时的配混凝土受扭构件能承受的极限承载力时的配筋率称为受扭构件的最小配筋率。筋率称为受扭构件的最小配筋率。 受扭构件的最小配筋率，应包括受扭构件的最小配筋率，应包括: :受剪及受扭箍筋最小配筋率受剪及受扭箍筋最小配筋率 受扭纵筋的最小配筋率受扭纵筋的最小配筋率 式中，式中，

33、 A Astlstl为受扭计算中取对置布置的为受扭计算中取对置布置的全部纵向非预应力钢筋截面积。若实际布全部纵向非预应力钢筋截面积。若实际布置的抗扭纵筋不对称时，只能取对称的那置的抗扭纵筋不对称时，只能取对称的那部分面积。部分面积。 结构设计时纵筋最小配筋率应取结构设计时纵筋最小配筋率应取抗弯及抗弯及抗扭纵筋最小配筋率叠加值抗扭纵筋最小配筋率叠加值。 3 3其他构造要求其他构造要求 沿截面周边布置的受扭纵沿截面周边布置的受扭纵向钢筋间距向钢筋间距S S1 1不大于不大于200mm200mm和梁和梁截面短边长度；除应在梁截面截面短边长度；除应在梁截面四角设置受扭纵向钢筋外，其四角设置受扭纵向钢筋

34、外，其余受扭纵向钢筋宜沿截面周边余受扭纵向钢筋宜沿截面周边均匀布置均匀布置。受扭纵向钢筋应按。受扭纵向钢筋应按受拉钢筋受拉钢筋锚固在梁支座内锚固在梁支座内。 截面弯曲受拉边的纵向受力钢筋，截面弯曲受拉边的纵向受力钢筋，截面面积截面面积不应小于不应小于按受弯构件受拉钢筋按受弯构件受拉钢筋最小配筋率计算出的钢筋面积与按受扭最小配筋率计算出的钢筋面积与按受扭纵向钢筋配筋率计算分配到弯曲受拉边纵向钢筋配筋率计算分配到弯曲受拉边的钢筋截面面积的钢筋截面面积之和之和。 箍筋的最大间距和最小直径应符合受剪箍筋的最大间距和最小直径应符合受剪构件要求。箍筋必须为构件要求。箍筋必须为封闭式封闭式，且，且应沿截应沿

35、截面周边布置面周边布置；当采用复合箍筋时，位于截；当采用复合箍筋时，位于截面内部箍筋不应计入受扭所需箍筋面积。面内部箍筋不应计入受扭所需箍筋面积。 8.3.4 8.3.4 矩形截面弯剪扭构件配筋计算实例矩形截面弯剪扭构件配筋计算实例弯扭构件：弯扭构件：(1)(1)按受弯构件和纯扭构件分别计算其纵按受弯构件和纯扭构件分别计算其纵 筋和箍筋的面积，筋和箍筋的面积，(2)(2)将所求得的相应钢筋截面面积相叠加。将所求得的相应钢筋截面面积相叠加。弯剪扭构件：弯剪扭构件： (1)(1)按受弯构件计算在弯矩作用下所需按受弯构件计算在弯矩作用下所需的纵向钢筋的截面的纵向钢筋的截面(2)(2)按剪扭构件计算承

36、受剪力所需得箍筋按剪扭构件计算承受剪力所需得箍筋截面面积以及计算承受扭矩所需的纵向钢截面面积以及计算承受扭矩所需的纵向钢筋截面面积和箍筋截面面积；筋截面面积和箍筋截面面积； (3)(3)叠加上述计算所得到的纵向钢筋截叠加上述计算所得到的纵向钢筋截面面积和箍筋截面面积，即得最后所需的面面积和箍筋截面面积，即得最后所需的纵向钢筋截面面积和箍筋截面面积。纵向钢筋截面面积和箍筋截面面积。 具体设计计算步骤具体设计计算步骤 ： 1 1初选截面尺寸和材料强度。根据初选截面尺寸和材料强度。根据构件截面弯矩、剪力、扭矩设计值，凭工构件截面弯矩、剪力、扭矩设计值，凭工程经验，初步选定截面尺寸和材料强度等程经验，初步选定截面尺寸和材料强度等级。级。 2 2验算构件截面限制条件。验算构件截面限制条件。 当当h hw w/b/b44时时 当当h hw w/b = /b = 6 6时时 当当44h hw w/b/b66时时 按线性内插法确定。按线性内插法确定。 3