結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原理第五章受扭構(gòu)件習(xí)題及答案

1、第五章受扭構(gòu)件扭曲截面承載力一、填空題1、素混凝土純扭構(gòu)件的承載力Tu 0.7ftWt介于 和 分析結(jié)果之 問。wt是假設(shè) 導(dǎo)出的2、鋼筋混凝土受扭構(gòu)件隨著扭矩的增大，先在截面 最薄弱的部位 出現(xiàn)斜裂縫，然后形成大體連續(xù)的 。3、由于配筋量不同，鋼筋混凝土純扭構(gòu)件將發(fā)生 破壞、破 壞、破壞和 破壞。4、鋼筋混凝土彎、剪、扭構(gòu)件，剪力的增加將使構(gòu)件的抗扭承載力 ; 扭矩的增加將使構(gòu)件的抗剪承載力。5、為了防止受扭構(gòu)件發(fā)生超筋破壞，規(guī)范規(guī)定的驗(yàn)算條件是 。6、抗扭縱向鋼筋應(yīng)沿 布置，其間距。7、T形截面彎、剪、扭構(gòu)件的彎矩由 承受，剪力由 承受，扭 矩由 承受。8、鋼筋混凝土彎、剪、扭構(gòu)件箍筋的最

2、小配筋率sv,min ,抗彎縱向 鋼筋的最小配筋率 ,抗扭縱向鋼筋的最小配筋率 ti9、混凝土受扭構(gòu)件的抗扭縱筋與箍筋的配筋強(qiáng)度比應(yīng)在 范圍內(nèi)。10、為了保證箍筋在整個周長上都能充分發(fā)揮抗拉作用，必須將箍筋做成.形狀，且箍筋的兩個端頭應(yīng) 。二、判斷題1、構(gòu)件中的抗扭縱筋應(yīng)盡可能地沿截面周邊布置。2、在受扭構(gòu)件中配置的縱向鋼筋和箍筋可以有效地延緩構(gòu)件的開裂，從而 大大提高開裂扭矩值。3、受扭構(gòu)件的裂縫在總體上成螺旋形，但不是連貫的。4、鋼筋混凝土構(gòu)件受扭時，核芯部分的混凝土起主要抗扭作用。5、素混凝土純扭構(gòu)件的抗扭承載力可表達(dá)為 Tu 0.7 ftwt，該公式是在塑性分析方法基礎(chǔ)上建立起來的。6

3、、受扭構(gòu)件中抗扭鋼筋有縱向鋼筋和橫向箍筋，它們在配筋方面可以互相 彌補(bǔ)，即一方配置少時，可由另一方多配置一些鋼筋以承擔(dān)少配筋一方所承擔(dān)的 扭矩。7、受扭構(gòu)件設(shè)計(jì)時，為了使縱筋和箍筋都能較好地發(fā)揮作用，縱向鋼筋與箍筋的配筋強(qiáng)度比值 應(yīng)滿足以下條件：0.61.7。8、在混凝土純扭構(gòu)件中，混凝土的抗扭承載力和箍筋與縱筋是完全獨(dú)立的 變量。9、矩形截面鋼筋混凝土純扭構(gòu)件的抗扭承載力計(jì)算公式0.35 ft wt121SAcor只考慮混凝土和箍筋提供的抗扭承載力10、在純扭構(gòu)件中，當(dāng)兀0.175ftwt時，可忽略扭矩的影響，僅按普通受彎構(gòu)件的斜截面受剪承載力公式進(jìn)行箍筋計(jì)算。11、在彎、剪、扭構(gòu)件中，當(dāng)V

4、c 0.35ftbho時，可忽略剪力的影響，按純扭構(gòu)件的受扭承載力公式計(jì)算箍筋用量。12、剪扭構(gòu)件中按抗扭計(jì)算分別確定所需的箍筋數(shù)量后代數(shù)相加，便得到剪扭構(gòu)件的箍筋需要量。13、受扭構(gòu)件上的裂縫，在總體成螺旋形，但不是連續(xù)貫通的，而是斷斷 續(xù)續(xù)的。14、受扭構(gòu)件強(qiáng)度計(jì)算中的就是變角空間桁架模型中混凝土斜壓桿與構(gòu)件縱軸線交角a的余切，即 ctga。15、在鋼筋混凝土彎扭構(gòu)件中，不作抗扭強(qiáng)度計(jì)算的判別式是Tc 0.7 ftwt16、在彎矩、剪力和扭矩共同作用下的矩形、T形和I形截面鋼筋混凝土彎剪扭構(gòu)件中，當(dāng)T 0.35ftwt時，可忽略扭矩，僅按受彎構(gòu)件的正截面受彎承載 力和斜截面受剪承載力計(jì)算。

5、17、在彎剪扭構(gòu)件中，當(dāng)V 0.35ftbh0時，可僅按受彎構(gòu)件的正截面受彎承 載力和純扭構(gòu)件的受扭承載力分別計(jì)算。18、彎剪扭構(gòu)件中，當(dāng)剪力和扭矩均不能忽略時，縱向鋼筋應(yīng)按受彎構(gòu)件的 正截面受彎承載力和剪扭構(gòu)件的受扭承載力分別按所需的鋼筋截面面積進(jìn)行配 置，箍筋應(yīng)按剪扭構(gòu)件的受剪承載力和受扭承載力分別按所需的箍筋截面面積進(jìn) 行配置。19、鋼筋混凝土彎剪扭構(gòu)件中，彎矩的存在對構(gòu)件的抗剪承載力沒有影響。20、鋼筋混凝土彎剪扭構(gòu)件中，剪力的存在對抗扭承載力沒有影響。21、鋼筋混凝土彎剪扭構(gòu)件中，扭矩的存在對構(gòu)件的抗剪承載力沒有影響。22、鋼筋混凝土彎扭構(gòu)件中，彎矩的存在對構(gòu)件的抗扭承載力沒有影響。

6、三、選擇題1、對于彎剪扭構(gòu)件，（）A、當(dāng)工 工0.25 %時，應(yīng)加大截面；B、當(dāng) bh0 wtV 0.7 ftbho ,可不進(jìn)行受剪承載力計(jì)算，按最小配箍率確定受剪箍筋；C、當(dāng)T 0.7九世時，可不進(jìn)行受扭承載力計(jì)算，按最小配箍率確定受扭箍筋；D、當(dāng) 10.7 ft時，可忽略剪力和扭矩影響，僅按受彎承載力配筋。bh0 wt2、設(shè)計(jì)鋼筋混凝土受扭構(gòu)件時，其受扭縱筋與受扭箍筋強(qiáng)度比應(yīng)（）A、0.5; B、2.0; C、不受限制；D、在0.61.7之間。3、受扭構(gòu)件的配筋方式可為（）。A、僅配置抗扭箍筋；B、配置抗扭箍筋 和抗扭縱筋；C、僅配置抗扭縱筋；D、僅配置與裂縫方向垂直的45°方向

7、的螺旋 狀鋼筋。4、受扭縱筋與箍筋的配筋強(qiáng)度比 在0.61.7之間時，（）。A、均布縱 筋、部分箍筋屈服；B、均布縱筋、箍筋均屈服；C、僅箍筋屈服；D、不對稱縱 筋、箍筋均屈服。5、剪扭構(gòu)件計(jì)算t 1.0時，（）。A、混凝土承載力不變；B、混凝土受剪承載力不變；C、混凝土受剪承載力為純扭時的一半；D、混凝土受剪承載力為純剪時的一半。6、下列關(guān)于鋼筋混凝土彎剪扭構(gòu)件的敘述中，不正確的是 （）。A、扭矩 的存在對構(gòu)件的抗扭承載力沒有影響；B、剪力的存在對構(gòu)件的抗扭承載力沒有 影響；C、彎矩的存在對構(gòu)件的抗扭承載力沒有影響；D、扭矩的存在對構(gòu)件的抗剪承載力有影響。7、剪扭構(gòu)件的承載力計(jì)算公式中（）。

8、A、混凝土部分相關(guān)，鋼筋不相關(guān)； B、混凝土和鋼筋均相關(guān)；C、混凝土和鋼筋均不相關(guān)；D、混凝土不相關(guān)，鋼筋 相關(guān)。8、T形和I字形截面剪扭構(gòu)件可分為矩形塊計(jì)算，此時（）。A、由各矩 形塊分擔(dān)剪力；B、剪力全由腹板承擔(dān)；C、剪力、扭矩全由腹板承擔(dān)；D、扭矩 全由腹板承擔(dān)。9、在彎矩、剪力和扭矩共同作用下的矩形、 T形和I字形截面鋼筋混凝土 構(gòu)件截面當(dāng)符合（）條件時，可不考慮扭矩對構(gòu)件承載力的影響。A、V T 0.7 ft ;B、V0.35ftbh0;C、T0.175 ft wt;D、T0.175wtft。bh0 w10、截面塑性抵抗矩 也是（）。A、根據(jù)彈性理論導(dǎo)出的；B、假定截面上各點(diǎn)剪應(yīng)力等

9、于ft導(dǎo)出的；C、在彈性理論基礎(chǔ)上考慮了塑性影響；D、經(jīng)驗(yàn)公式。11、矩形截面抗扭縱筋布置首先是考慮角隅處，然后考慮 （）。A、截面長邊中點(diǎn)；B、截面短邊中點(diǎn)；C、截面中心點(diǎn)；D、無法確定。12、素混凝土構(gòu)件的實(shí)際抗扭承載力應(yīng)（）。A、按彈性分析方法確定；B、按塑性分析方法確定；C、大于按塑性分析方法確定的而小于按彈性分析方法確 定的；D、大于按彈性分析方法確定的而小于按塑性分析方法確定的。13、彎剪扭構(gòu)件承載力計(jì)算中，（）的敘述不正確。A、不考慮彎矩、剪 力、扭矩的相關(guān)性，構(gòu)件在彎矩的作用下接受彎構(gòu)件有關(guān)方法計(jì)算；B、剪力由腹板、受拉翼緣和受壓翼緣共同承受；C、扭矩由腹板、受拉翼緣和受壓翼緣

10、共同承受；D、構(gòu)件配筋過多發(fā)生完全超筋性質(zhì)的脆性破壞，構(gòu)件的截面尺寸和混凝土強(qiáng)度等級應(yīng)符合 0.25 cfc的要求。bh0 0.8wt14、受扭構(gòu)件中的抗扭縱筋（）的說法不正確。A、應(yīng)盡可能均勻地沿截面 周邊對稱布置；B、在截面的四角可以設(shè)抗扭縱筋也可以不設(shè)抗扭縱筋；C、在截面的四角必須設(shè)抗扭縱筋；D、抗扭縱筋間距不應(yīng)大于300mm,也不應(yīng)大于截 面短邊尺寸。15、對受扭構(gòu)件中的箍筋，正確的敘述是 （）。A、箍筋可以是開口的，也 可以是封閉的；B、箍筋必須封閉且焊接連接，不得搭接；C、箍筋必須封閉，但箍筋的端部應(yīng)做成135°的彎鉤，彎鉤末端的直線長度不應(yīng)小于 5d和50mm； D、箍

11、筋必須采用螺旋箍筋。四、簡答題1、什么是抗扭計(jì)算的變角空間桁架理論？2、素混凝土純扭構(gòu)件截面承載力如何計(jì)算？3、彎扭構(gòu)件什么情況下按構(gòu)造配置受扭鋼筋？4、采用什么鋼筋抵抗扭矩？5、為使抗扭縱筋與箍筋相互匹配，有效地發(fā)揮抗扭作用，對兩者配筋強(qiáng)度 比應(yīng)滿足什么條件？6、抗扭縱筋配筋率與抗彎縱筋配筋率計(jì)算有何區(qū)別？7、受扭構(gòu)件對截面有哪些限制條件？8、受扭構(gòu)件中抗扭縱筋有哪些要求？五、計(jì)算題1、已知剪扭構(gòu)件截面尺寸 b=300mm, h=500mm,混凝土采用C25級，縱 筋采用HRB335級筋，箍筋采用HPB235級鋼筋，扭矩設(shè)計(jì)值T=20kN.m。求所 需配置的箍筋和縱筋。s幄一110* 2 牛

12、 12 .300圖例M2、已知框架梁如圖所示，截面尺寸 b=400mm, h=500mm,凈跨6m,跨中有一 短挑梁，挑梁上作用有距梁軸線 500mm的集中荷載設(shè)計(jì)值P=200kN,梁上均布 荷載（包括自重）設(shè)計(jì)值q=10kN/m。采用C30級混凝土，縱筋采用HRB400級, 箍筋采用HRB335級。試計(jì)算梁的配筋。-isol-K附圖（心1.叫130-1B050EI5。100,圖(kN) -10°-130圖例6-2第五章受扭構(gòu)件扭曲截面承載力答案一、填空題1、答：彈性理論；塑性理論；混凝土為理想的塑性材料。2、答：長邊中點(diǎn)；空間扭曲破壞面。3、答：少筋破壞；適筋破壞；部分超筋破壞；安

13、全超筋破壞。4、答：減小；減小 5、答：0.25 cfc。 6、答：截面bh0 0.8wt周邊均勻?qū)ΨQ；不應(yīng)大于300mm。7、答：翼緣和腹板；腹板；翼緣和腹板。fcfc0.02a0.08（2 t 1） 8、答：fyv ; 0.0015;fyv。 9、答：0.61.7 10、答：封閉；相互搭接且搭接長度不小于 30d（d為箍筋直徑）。二、判斷題1、（，）2、（53、（V） 4、（ 丫5、（V） 6、（37、（，）8、（59、（10、（，）11、（，）12、（注13、（，）14、（，）15、（516、（17、（，）18、（5 19、（，）20、（ ） 21、（岑 22、（，）三、選擇題1、答：A

14、 2、答：D 3、答：B 4、答：B 5、答：D 6、答：B 7、 答：A 8、答：B 9、答：C 10、答：B 11、答：A 12、答：D 13、答： B 14、答：B 15、答：C四、簡答題1、答：鋼筋混凝土構(gòu)件受扭時，核芯部分的混凝土所起的抗扭作用很小， 因此可將開裂后的破壞圖形比擬為一個空間桁架，縱筋可看成這個空間桁架的弦 桿，箍筋可看成這個空間桁架的豎桿，斜裂縫之間的混凝土條帶可看成這個空間 桁架的斜壓腹桿，斜裂縫與水平線的傾角是隨著縱向鋼筋和箍筋的配筋強(qiáng)度比值而變化，按這種方法的計(jì)算稱為空間桁架理論。2、答：為了估計(jì)素混凝土純扭構(gòu)件的抗扭承載力，通常借助于彈性分析方 法和塑性分析法

15、。實(shí)驗(yàn)表明，用彈性分析方法計(jì)算的構(gòu)件抗扭承載力比實(shí)測的抗 扭承載力低，而用塑性分析法計(jì)算的抗扭承載力比實(shí)測結(jié)果略大，可見素混凝土構(gòu)件的實(shí)際抗扭承載力介于彈性分析和塑性分析結(jié)果之間，規(guī)范采用了對塑性分析的結(jié)果乘以一個小于 1的系數(shù)（這里系數(shù)用0.7）,這樣素混凝土純扭構(gòu)件 的抗扭承載力可表達(dá)為Tu 0.7 ftWt O3、答：為了保證彎扭構(gòu)件在低配筋時混凝土不致發(fā)生脆斷，規(guī)范規(guī)定，一 0.7 ft wtV 當(dāng)符合下列條件時，受扭、鋼筋按構(gòu)造配置：bh04、答：在混凝土構(gòu)件中配置適當(dāng)?shù)目古や摻?，?dāng)混凝土開裂后，可由鋼筋繼續(xù)承擔(dān)壓力，這對提高構(gòu)件的抗扭承載力有很大作用，根據(jù)彈性分析結(jié)果，扭矩在構(gòu)件中

16、引起的主拉應(yīng)力方向與構(gòu)件軸線成45。，因此，最合適的配筋方式是在構(gòu)件靠近表面處設(shè)置呈45°走向的螺旋鋼筋，但這種配筋方式便于施工，且當(dāng) 扭矩改變方向后則完全失去效用。 在實(shí)際工程中，一般是采用由靠近構(gòu)件表面設(shè) 置的橫向箍筋和沿構(gòu)件周邊均勻?qū)ΨQ布置的縱向鋼筋共同組成的抗扭鋼筋骨架， 它恰好與構(gòu)件中抗彎鋼筋和抗剪鋼筋的配置相協(xié)調(diào)。5、答：為了使抗扭縱筋與箍筋相互匹配，有效地發(fā)揮抗扭作用，應(yīng)使兩者的強(qiáng)度比 0.6: 1.7 ,最佳配合比為1.2左右。6、答：抗扭縱筋配筋率等于抗扭縱筋 Astl與截面面積（b h）的比值。而抗彎縱筋配筋率等于抗彎縱筋A(yù)s與截面有效面積（b h0）的比值。7、

17、答：為了避免受扭構(gòu)件配筋過多發(fā)生完全超筋性質(zhì)的脆性破壞，受扭構(gòu)V T.0.25 c fc件截面尺寸應(yīng)符合下列要求：bh0 0.8wt當(dāng)不滿足上式要求時，應(yīng)增大截面尺寸。8、答：構(gòu)件中的抗扭縱筋應(yīng)盡可能均勻地沿截面周邊對稱布置，間距不應(yīng) 大于300mm,也不應(yīng)小于截面短邊尺寸。在截面的四角必須設(shè)有抗扭縱筋。如 果抗扭計(jì)算在計(jì)算中充分利用其強(qiáng)度時，則其接頭和錨固均應(yīng)接受拉鋼筋的有關(guān) 要求處理。五、計(jì)算題1、解取鋼筋保護(hù)層厚度c=25mm , bcor=250mm, hcor=450mm, Acor=bcorhcor=112500mm2, ucor=2（bcor+hcor）=1400mm ,材料強(qiáng)度

18、：先=11.以5迎, ft=1.27N/ffiffi fy=300N7mrn fyv=210N/mffl31驗(yàn)算截面尺寸Wt-（3x5OO-300） -18x1OCmni3bhT 20x10s , 一/。一2匹立=0.2x11.9 m 2.兜=T- = 1. 1 1 1Wi 13X105> 0J/ = QJxl.27 = 0.S89截面可用，按計(jì)算配筋。2計(jì)算箍筋?。?1.0,則：選用0 8箍筋同mt5Q.物網(wǎng)X允-7-S35/冏 _ 20黑10'-035x1.27x18x1(/s1-2庖41 2x210x112500=0.423-118.9mm0.423取 s=110mm驗(yàn)算配

19、箍筋率1驗(yàn)算截面尺寸胤-.(3x500-300) -18x10dmm3bhT 20xl06在2rLJ； =0.2x11.9 = 2.38. 1.11113X105> 0.7/j = QJxl.27 = 0.S89截面可用，按計(jì)算配筋。2x50 3300x110可以=0-3% > %皿=0241 27-0.24x-145% 210-11 - / 123計(jì)算縱筋-l.ax£22x.XHC0 - 448口近1 lie 300Af = = S?% 2 q,. -0 85- -0.85x!2Z - 6%n bh 300x500. 為 300工口、目【而f/va士.小4城=內(nèi)加事方a

20、-0 0°36 /30。* 500 - 54U3 、八二中故按最小配筋率要求，取 遍 產(chǎn)皿mm ，選612=678 皿、截面配筋見圖2、解1內(nèi)力計(jì)算支座按固定端考慮支座截面彎距：-ISOkN.tn“ 久卅20010x5=命/ 二 一 一 =工 -= _812 X 12跨中截面彎距:M4必824200x6 10x6a_-e U5kN.m24扭矩：6 F& 200乂500 5中T = = 50kN m22支座截面剪力：“ P 砒 200 10 乂 6- - + 130kN2 222跨中截面剪力：D22驗(yàn)算截面尺寸材料強(qiáng)度：fc=14.3N/mm2N/mm ' 仁小亞/鵬

21、fy=360N/rnrn fyv=300N/mm ,3=0.518, os,max=0.384取鋼筋保護(hù)層厚度 c=25mm, bcor=350mm, hcor=450mm. . 二 Acor= bcorhcor=157500mm2nm , ucor=2(bcor+hcor) = 1600mm取 a=35mm, h0=460mm叫 m 二附T” 0x500-400)三 293力 104地/ 66/ T 130M1。5DX1O<5.小< 0一25» 0一25x14” 3.575-+j- - d, 83Q防0 0.犯 400x465 0名又 29m3乂1(/> 0.7J

22、； = 0.7 x 43 = 1.001截面可用，按計(jì)算配筋 3受彎承載力計(jì)算 支座截面：_ M _ ISOxlO6% 若力忘 143MOO>M6?。45" 4叩"0.3841W% , l + Vl-20,1422.2180 x10s0.制1/350x4651158mm、 =加派(0.434匚,0.2%) = 0.092 力A= 0,002x400 500 = 400mm 2跨中截面:165x10的 反嬴T 14 3x400x465三受="28165x10/中=聲=360x0.928x465 =期2-pbh = 0.002 乂 40。乂 500 = 400mm4確定剪扭構(gòu)件計(jì)算方法集中荷載在支座截面產(chǎn)生的剪力為 100kN,占支座截面總剪力100/130=76.9%> 75%,需考慮剪跨比。N - 3000M65 - 6.52 3，取入=3n pTC A 075P-130kN)±±£3電-xl.43x400x465 -58.18kN 丸+13+1T = 50klT.m >035工%-035x1.43x2933x106 =