第八章

受扭構件截面受力性能與設計

扭轉作用類型：平衡扭矩和協調扭矩

平衡扭矩：扭矩是由荷載作用直接引起，可由靜力平衡求出，是混凝土結構中的主要扭矩。如圖所示的雨篷梁、吊車梁、箱形梁。對于平衡扭矩，受扭構件必須提供足夠的抗扭承載力。受扭構件：承受扭矩作用，或剪力合力不通過截面的彎曲中心8.1概述

協調扭矩：超靜定結構構件的扭矩，必須由變形協調條件才能確定，是混凝土結構中的次要扭矩。例如框架結構的邊梁等。協調扭矩與相鄰構件的抗扭剛度有很大關系。

實際工程中，單純受扭的構件很少，一般為彎、剪、扭構件。如雨篷梁、吊車梁等。(a)(b)(c)(d)He0MT=He0H邊框架主梁次梁

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。8.2純扭構件的扭曲截面承載力計算一、純扭構件的破壞特征

按照配筋率的不同，受扭構件破壞形態可分為適筋破壞、部分超筋破壞、超筋破壞和少筋破壞。◆對于箍筋和縱筋配置都合適的情況，與臨界（斜）裂縫相交的鋼筋都能先達到屈服，然后混凝土壓壞，與受彎適筋梁的破壞類似，具有一定的延性。◆當縱筋和箍筋兩者配筋比率相差較大，例如縱筋的配筋率比箍筋的配筋率小的多，則破壞時僅縱筋屈服，而箍筋不屈服；反之，則箍筋屈服，縱筋不屈服。具有一定的延性，但較適筋破壞的延性小。◆當箍筋和縱筋配置都過大時，則會在鋼筋屈服前混凝土就壓壞，為受壓脆性破壞。◆當箍筋和縱筋配置都過少時，一旦開裂，將導致扭轉角迅速增大，與受彎少筋梁類似，呈受拉脆性破壞特征。開裂扭矩的計算公式為:——截面受扭塑性抵抗矩矩形截面二、純扭構件的開裂扭矩有效翼緣寬度應滿足bf'≤b+6hf'

及bf≤b+6hf的條件。帶翼緣截面四、純扭構件的受扭承載力計算公式對矩形、工字形受扭構件：根據上述公式可計算出受扭箍筋，然后根據配筋強度比再計算出抗扭縱筋。受扭縱筋應沿截面周邊均勻布置，在截面四角必須布置受扭縱筋。三、配筋強度比z

受扭鋼筋由箍筋和受扭縱筋組成，其受扭極限承載力與兩部分鋼筋的配筋強度比z有關。試驗表明，當0.5≤z≤2.0范圍時，受扭破壞時縱筋和箍筋基本上都能達到屈服強度。《規范》規定：0.6≤z≤1.7。配筋強度比z：受扭縱筋的截面面積受扭箍筋的單肢截面面積當

=1.2，縱筋和箍筋的用量比最佳。在彎矩、剪力和扭矩的共同作用下，按以下的方法計算：1、受彎縱筋計算按彎矩設計值M由正截面受彎承載力計算確定。2、剪扭配筋計算對于剪扭共同作用，其承載力要低于剪力和扭矩單獨作用時的承載力。《規范》采用混凝土部分承載力相關（采用降低系數），鋼筋部分承載力疊加的方法。8.3彎剪扭構件的扭曲截面承載力計算思路對矩形截面一般剪扭構件：1、剪扭構件的受剪承載力2、剪扭構件的受扭承載力——剪扭構件混凝土受扭承載力降低系數1、剪扭構件的受剪承載力2、剪扭構件的受扭承載力——剪扭構件混凝土受扭承載力降低系數對于集中荷載作用下獨立的剪扭構件：受彎縱筋：As和A's抗扭箍筋：抗扭縱筋：抗剪箍筋：彎剪扭構件鋼筋疊加縱筋箍筋1、當剪力V≤0.35ftbh0或V≤ftbh0時，可忽略剪力。按受彎構件的正截面受彎承載力和純扭構件的受扭承載力分別進行計算；2、當扭矩T≤0.175ftWt時，可忽略扭矩。僅按受彎構件的正截面受彎承載力和斜截面受剪承載力分別進行計算。《混凝土結構設計規范》規定：★彎剪扭構件受扭縱向受力鋼筋的最小配筋率★縱向鋼筋的最小配筋率★箍筋