建筑结构习题：钢筋混凝土受扭构件习题与答案

第八章 钢筋混凝土受扭构件试题与答案

一、选择题（多项和单项选择）

1、抗扭钢筋的间距不应大于（ B ）

A、100mm B 200mm C 300mm

2、抗扭箍筋应为（ B ）式

A、开口式 B、封闭式 C复合式 D、倾斜式。

3、钢筋混凝土受扭构件纵向钢筋的布置应沿截面（ D ）。

A、上面布置 B、上下面均匀布置 C、下面布置 D、周边均匀布置

4、下列关于钢筋混凝土弯剪扭构件的叙述中，不正确的是（ B C ）

A、弯矩的存在对构件的抗剪承载力没有影响；

B、剪力的存在对构件的抗扭承载力没有影响；

C、弯矩的存在对构件的抗扭承载力没有影响；

D、扭矩的存在对构件的抗剪承载力有影响。

二、判断题

1、纯扭构件中，扭矩将产生剪应力，所以只需抗扭箍筋及其固定箍筋位置的纵向构造钢筋。（错 ）

2、受扭承载力计算公式中，对限制在一定的范围是保证既不发生少筋破坏，又不发生超筋破坏。（对）

3、纯扭构件的配筋率越高，其开裂扭矩越大。（错 ）

4、受扭构件的承载力随其配筋量的增加而增加。（ 错 ）

5、受扭构件中抗扭钢筋布置在受压区和受拉区（ 错 ）

三、简答题

1、对于纯扭构件，为什么要配置螺旋箍筋和垂直箍筋？

答：扭矩在构件中引起的主拉应力方向与构件轴线成450角。因此合理的配筋方式是在构件靠近表面处设置450走向的螺旋形钢筋。但这种[配筋方式不仅不便于施工，而且当扭矩改变方向后则将完全失去作用，所以设置横向箍筋和沿构件周边均匀对称布置的纵向钢筋来抵抗扭矩。

2、纯扭适筋．少筋．超筋和部分超筋构件的破坏特征是什么？

答：(1)当混凝土受扭构件配筋数量较少时(少筋构件)结构在扭矩荷载作用下，混凝土开裂并退出工作，混凝土承担的拉力转移给钢筋，由于结构配置纵筋及箍筋数量很少，钢筋应力立即达到或超过屈服点，结构立即破坏。破坏过程急速而突然，破坏扭矩基本上等于抗裂扭矩。破坏类似于受弯构件的少筋梁，被称为“少筋破坏”，为了避免脆性破坏的发生，规范对受扭构件提出了抗扭箍筋及抗扭纵筋的下限（最小配筋率）及箍筋最大间距等严格规定。

(2)当混凝土受扭构件按正常数量配筋时(适筋构件)，结构在扭矩荷载作用下，混凝土开裂并退出工作，钢筋应力增加但没有达到屈服点。随着扭矩荷载不断增加，结构纵筋及箍筋相继达

到屈服点，进而混凝土裂缝不断开展，最后由于受压区混凝土达到抗压强度而破坏。结构破坏时其变形及混凝土裂缝宽度均较大，破坏过程表现出一定的塑性特征。破坏类似于受弯构件的适筋梁，属于延性破坏即“适筋破坏”，下面列出的受扭承载力公式所计算的也就是这一类破坏形态。

(3)当混凝土受扭构件配筋数量过大或混凝土强度等级过低时(超筋构件)，结构破坏时纵筋和箍筋均未达到屈服点，受压区混凝土首先达到抗压强度而破坏。结构破坏时其变形及混凝土裂缝宽度均较小，其破坏类似于受弯构件的超筋梁，属于无预兆的脆性破坏即“超筋破坏”，在工程设计中应予避免，因此规范中规定了配筋上限，也就是规定了最小的截面尺寸条件。

(4) 当混凝土受扭构件的纵筋与箍筋比率相差较大时(部分超筋构件)，即一种钢筋配置数量较多，另一种钢筋配置数量较少，随着扭矩荷载的不断增加，配置数量较少的钢筋达到屈服点，最后受压区混凝土达到抗压强度而破坏。结构破坏时配置数量较多的钢筋并没有达到屈服点，结构具有一定的延性性质。这种破坏的延性比完全超筋要大一些，但又小于适筋构件，这种破坏叫“部分超筋破坏”。为防止出现这种破坏，规范用抗扭纵筋和抗扭箍筋的比值的合适范围来控制。

3、我国《规范》社怎么处理在弯．剪．扭共同作用下的结构构件设计的？

答：（1）按受弯构件单独计算在弯矩作用下所需要的受弯纵向钢筋面积AS和扭矩作用下所需要的受扭纵向钢筋面积 ASTL/S相叠加。

（2）按剪扭构件计算受剪所需要的箍筋截面面积ASV1/S和受扭所需要的箍筋截面面积ASTL/S相叠加。

4、为什么规定受扭构件的截面限制条件？

答：为了防止弯．剪．扭构件在破坏时混凝土不首先被破坏，对于在弯矩．剪力和扭矩共同作用下, 对 ≤6的矩形截面,T形,工字形和hw/tw≤6的箱形截面混凝土构件,其截面尺寸应符合下列要求:

当 (hw/tw)≤4时 ≤ (8—1a)

当 (hw/tw)≥6时 ≤ （8__1b）

当4＜＜6时，按线性内插法确定。

式中 ——截面的腹板高度，对于矩形截面取有效高度；对于形截面取有效高度减去翼缘高度；对于工字形截面取腹板净高度。

计算时如不满足式(8—1)的要求，则需加大构件截面尺寸，或提高混凝土强度等级。

5、在什么样情况下受扭构件应按最小配箍率和最小纵筋配筋率进行配筋?

答:当截面尺寸符合下列要求时

≤ (8—2)

可不进行构件截面受剪扭承载力计算,但为了防止构件脆断和保证构件不破坏时具有一定的延性,<规范>规定应按构造要求配置纵向钢筋和箍筋.

四、计算题

1、雨篷图见图8-1，雨篷板上承受均布荷载(包括板的自重)q=3.6KN/m2 (设计值),在雨篷自由端沿板宽方向每米承受活荷载q=1.4KN/m（设计值），雨篷梁的截面尺寸240240mm，计算跨度2.5m，经强度等级为C30，箍筋为HPB235.纵筋为HRB400级钢筋。环境类别为二级。且已知:雨篷梁承受弯矩设计值M=14KNm，剪力设计值V=16KN，试确定雨篷梁配筋数量。

已知；

求: 1)雨篷板受弯承载力计算

2)雨篷梁弯矩剪力 扭矩的承载力计算

解：1、雨篷板的设计

内力计算

取1m宽板带进行计算

配筋计算

受力筋Φ8@200(AS=251㎜2)

钢筋配置在板上的上部，并深入雨罩梁内的长度不下于40d（406=240mm）

2、雨篷梁的弯剪扭承载力计算

计算雨篷梁的最大扭矩设计值均布荷载产生的力偶

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