第六章-钢筋混凝土受扭构件答案.doc

第六章参考答案一、填空题1、协调扭转；协调扭转2、受压翼缘；腹板3、不大二、单项选择题1、C 2、A 3、A三、多项选择题1、ABCD 2、ABC四、名词解释1、平衡扭转：由荷载直接作用引起，构件的内扭矩用以平衡外扭矩的扭转。2、协调扭转：由结构变形引起，由结构的变形连续条件决定的扭转。3、剪扭相关性：扭矩的存在使构件的受剪承载力降低，同时剪力的存在也使构件的抗扭承载力降低，这种性质称为剪扭相关性。4、构造配筋界限：当钢筋混凝土构件所能承受的荷载效应（剪力及扭矩）相当于混凝土构件即将开裂时所达到的剪力及扭矩值得界限状态，称为构造配筋界限。五、简答题1、答：钢筋混凝土纯受扭构件破坏特征主要与抗扭纵筋与箍筋配置量多少有关。试验表明，当纵筋与箍筋的用量比较适宜时，可以使纵筋和箍筋都能有效发挥抗扭作用。因此引入来反映纵筋与箍筋不同配置量与强度比对受扭承载力的影响。混凝土结构设计规范（GB500102002）中规定的取值应符合0.6。2、答：少筋构件是指抗扭纵筋或箍筋配置过少的构件。破坏性质与无筋纯扭构件相同。荷载作用下，斜裂缝一出现，由于钢筋量过少，其不能承受混凝土开裂转移给钢筋的扭矩，因而构件立即破坏。这种破坏是脆性破坏。适筋构件是指抗扭纵筋的和箍筋配置量适量的构件。在外扭矩作用下，斜裂缝出现后，与斜裂缝相交的纵筋和箍筋都相继达到屈服强度，最后混凝土被压碎而破坏。这种破坏属于塑性破坏。部分超配筋构件是指抗扭纵筋或箍筋其中一种配置过多的构件。破坏时配置过多的钢筋达不到屈服，配置少的钢筋能达到屈服强度，最后受压边混凝土被压碎而破坏。这种破坏具有一定的塑性。完全超配筋构件是指抗扭纵筋和箍筋配置均过多或混凝土强度等级过低的构件，破坏时两种钢筋均未屈服而混凝土被压碎，属于脆性破坏。在计算中，为了避免完全超配筋破坏，采用验算截面限制条件，即验算截面是否满足式或，从而规定了截面承载力的上限值。为了避免少筋破坏，计算中纵筋配筋率和箍筋的配箍率必须分别满足最小配筋率和最小配箍率的要求。3、答：根据“混凝土规范”，采用的变角度空间桁架模型分析受扭构件破坏，构件的抗扭承载力是由三部分承担(斜向受压的混凝土压杆，纵向拉杆的纵筋，竖向拉杆的箍筋)，所以在钢筋混凝土纯扭构件中，纵筋和箍筋均不可缺少，都是组成抗扭承载力的一部分。4、答：扭矩的存在使构件的正截面抗弯承载力降低，因为扭矩作用使纵筋受拉，使受弯纵筋应力增加，可能使其提前屈服，从而降低了构件的受弯承载力。扭矩的存在使构件中产生剪应力，会与构件一个侧面上由剪力产生的剪应力叠加，使箍筋中拉应力增大，所以降低了构件的受剪承载力。六、计算题解：（一）验算截面尺寸 mm3=mm3mm3=mm3mm3=mm31、截面限制条件 因混凝土强度等级小于C50，故，且mmN/mm2=1.485N/mm20.7=N/mm2=0.77N/mm2，故需按计算配置受扭钢筋。（二）确定计算方法kNm0.175=kNm=1.8kNmkNkN=35.8kN需考虑扭矩及剪力对构件受扭和受剪承载力的影响。（三）计算受弯纵筋Nmm =159.4kNm50kNm故截面属于第一类T形截面mm=28.9mmmm2=529mm2（四）计算受剪及受扭钢筋1、计算腹板和受压翼缘承受的扭矩2、腹板配筋计算求出mm2=mm2mm=1200mm由公式(84)，取。则受扭箍筋为：抗剪箍筋 腹板所需单肢箍筋面积为：取箍筋直径为 8（mm2），则箍筋间距为mm=153mm，取用mm。受扭纵筋计算：由式mm2=513mm2梁底所需受弯及受扭纵筋截面面积：mm2=593mm2选用三根直径16mm的HPB235钢筋，其截面面积为603mm2。梁侧边所需受扭纵筋截面面积为mm2=192mm2。选用一根直径16mm的HPB235钢筋，其截面面积为201.1mm2。梁顶面所需受扭纵筋截面面积为mm2=64mm2。选用二根直径8mm的HPB235钢筋，其截面面积为101mm2。3、受压翼缘配筋计算mm2=7500mm2mm=400mm取。则受扭箍筋为：取箍筋直径为 8（mm2），则箍筋间距为mm，取用mm。受扭纵筋为：mm2=71mm2。翼缘纵筋按构造要求配置，选用4 8（mm2=201.2mm271mm2）。（五）验算腹板最小配箍率验算。（六）验算腹板弯曲受拉配筋率受扭纵筋的最小面积配筋率为：受弯纵筋的最小配筋率为：%，取梁底实配受弯及受扭钢筋面积：603mm2mm2=285.7 mm2截面配筋见图8-1。