结构设计原理第五章受扭构件习题及答案.docx

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1、结构设计原理第五章受扭构件习题及答案 第五章 受扭构件扭曲 截面承载力 一、填空题 1、素混凝土纯扭 构件的承载力 0.7u t t T f w =介于 和 分析结果之间 。t w 是假设 导出的。 2、钢筋混凝土受 扭构件随着扭 矩的增大，先在截面 最薄弱的部位 出现斜裂缝，然后形成大体 连续的 。 3、由于配筋量不 同，钢筋混凝土纯 扭构件将发生 破坏、 破坏、 破坏和 破坏。 4、钢筋混凝土弯 、剪、扭构件，剪力的增加将 使构件的抗扭 承载力 ；扭矩的增加将 使构件的抗剪 承载力 。 5、为了防止受扭 构件发生超筋 破坏，规范规定的验 算条件是 。 6、抗扭纵向钢筋 应沿 布置，其间距

2、。 7、T 形截面弯、剪、扭构件的弯矩 由 承受，剪力由 承受，扭矩由 承受。 8、钢筋混凝土弯 、剪、扭构件箍筋的 最小配筋率,min sv = ，抗弯纵向钢筋 的最小配筋率 = ，抗扭纵向钢筋 的最小配筋率 tl = 。 9、混凝土受扭构 件的抗扭纵筋 与箍筋的配筋 强度比应在 范围内。 10、为了保证箍筋 在整个周长上 都能充分发挥 抗拉作用，必须将箍筋做 成 形状，且箍筋的两个 端头应 。 二、判断题 1、构件中的抗扭 纵筋应尽可能 地沿截面周边 布置。 2、在受扭构件中 配置的纵向钢 筋和箍筋可以 有效地延缓构 件的开裂，从而大大提高 开裂扭矩值。 3、受扭构件的裂 缝在总体上成 螺

3、旋形，但不是连贯的 。 4、钢筋混凝土构 件受扭时，核芯部分的混 凝土起主要抗 扭作用。 5、素混凝土纯扭 构件的抗扭承 载力可表达为 0.7U t t T f w =，该公式是在塑 性分析方法基 础上建立起来 的。 6、受扭构件中抗 扭钢筋有纵向 钢筋和横向箍 筋，它们在配筋方 面可以互相弥 补，即一方配置少 时，可由另一方多 配置一些钢筋 以承担少配筋 一方所承担的 扭矩。 7、受扭构件设计 时，为了使纵筋和 箍筋都能较好 地发挥作用，纵向钢筋与 箍 筋的配筋强度 比值应满足以 下条件：0.6 1.7。 8、在混凝土纯扭 构件中，混凝土的抗扭 承载力和箍筋 与纵筋是完全 独立的变量。 9、

4、矩形截面钢筋 混凝土纯扭构 件的抗扭承载 力计算公式 只 0.35t t cor T f w A +考虑混凝土和 箍筋提供的抗 扭承载力。 10、在纯扭构件中 ，当0.175c t t T f w 时，可忽略扭矩的 影响，仅按普通受弯 构件的斜截面 受剪承载力公 式进行箍筋计 算。 11、在弯、剪、扭构件中，当00.35c t V f bh 时，可忽略剪力的 影响，按纯扭构件的 受扭承载力公 式计算箍筋用 量。 12、剪扭构件中按 抗扭计算分别 确定所需的箍 筋数量后代数 相加，便得到剪扭构 件的箍筋需要?量。 13、 受扭构件上的 裂缝，在总体成螺旋 形，但不是连续贯 通的，而是断断续续 的

5、。 14、受扭构件强度 计算中的 是 模型中混凝土 斜压杆与构 件 纵轴线交角的 a 余切，即ctga =。 15、在钢筋混凝土 弯扭构件中，不作抗扭强度 计算的判别式 是0.7c t t T f w 。 16、在弯矩、剪力和扭矩共 同作用下的矩 形、T 形和I 形截 面钢筋混凝土 弯剪扭构件中 ，当0.35t t T f w 时，可忽略扭矩，仅按受弯构件 的正截面受弯 承载力和斜截 面受剪承载力 计算。 17、在弯剪扭构件 中，当00.35t V f bh 时，可仅按受弯构 件的正截面受 弯承载力和纯 扭构件的受扭 承载力分别计 算。 18、弯剪扭构件中 ，当剪力和扭矩 均不能忽略时 ，纵向

6、钢筋应按 受弯构件的正 截面受弯承载 力和剪扭构件 的受扭承载力 分别按所需的 钢筋截面面积 进行配置，箍筋应按剪扭 构件的受剪承 载力和受扭承 载力分别按所 需的箍筋截面 面积进行配置 。 19、钢筋混凝土弯 剪扭构件中，弯矩的存在对 构件的抗剪承 载力没有影响 。 20、钢筋混凝土弯 剪扭构件中，剪力的存在对 抗扭承载力没 有影响。 21、钢筋混凝土弯 剪扭构件中，扭矩的存在对 构件的抗剪承 载力没有影响 。 22、钢筋混凝土弯 扭构件中，弯矩的存在对 构件的抗扭承 载力没有影响 。 三、选择题 1、对于弯剪扭构 件，( )A 、当 00.25c t V T f bh w +时，应加大截面

7、；B 、当00.7t V f bh ，可不进行受剪 承载力计算，按最小配箍率 确定受剪箍筋 ；C 、当0.7t t T f w 时，可不进行受扭 承载力计算，按最小配箍率 确定受扭箍筋 ；D 、当00.7t t V T f bh w +时，可忽略剪力和 扭矩影响，仅按受弯承载 力配筋。 2、设计钢筋混凝 土受扭构件时 ，其受扭纵筋与 受扭箍筋强度 比应( )A 、2.0；C 、不受限制；D 、在0.61.7之间。 3、受扭构件的配 筋方式可为( )。A 、仅配置抗扭箍 筋；B 、配置抗扭箍筋 和抗扭纵筋；C 、仅配置抗扭纵 筋；D 、仅配置与裂缝 方向垂直的 5方向的螺旋状 钢筋。 4、受扭纵

8、筋与箍 筋的配筋强度 比在0.61.7之间时，( )。A 、均布纵筋、部分箍筋屈服 ；B 、均布纵筋、箍筋均屈服；C 、仅箍筋屈服；D 、不对称纵筋、箍筋均屈服。 5、剪扭构件计算 1.0t =时，( )。A 、混凝土承载力 不变；B 、混凝土受剪承 载力不变；C 、混凝土受剪承 载力为纯扭时 的一半；D 、混凝土受剪承 载力为纯剪时 的一半。 6、下列关于钢筋 混凝土弯剪扭 构件的叙述中 ，不正确的是( )。A 、扭矩的存在对 构件的抗扭承 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

9、力有影响。 7、剪扭构件的承 载力计算公式 中( )。A 、混凝土部分相 关，钢筋不相关；B 、混凝土和钢筋 均相关；C 、混凝土和钢筋 均不相关；D 、混凝土不相关 ，钢筋相关。 8、T 形和I 字形 截面剪扭构件 可分为矩形块 计算，此时( )。A 、由各矩形块分 担剪力；B 、剪力全由腹板 承担；C 、剪力、扭矩全由腹板 承担；D 、扭矩全由腹板 承担。 9、在弯矩、剪力和扭矩共 同作用下的矩 形、T 形和I 字形 截面钢筋混凝 土构件截面当 符合( )条件时，可不考虑扭矩 对构件承载力 的影响。A 、 00.7t t V T f bh w +；B 、00.35t V f bh ；C 、

10、0.175t t T f w ；D 、0.175t t T w f 。 10、截面塑性抵抗 矩t w 是( )。A 、根据弹性理论 导出的；B 、假定截面上各 点剪应力等于 t f 导出的；C 、在弹性理论基 础上考虑了塑 性影响；D 、经验公式。 11、矩形截面抗扭 纵筋布置首先 是考虑角隅处 ，然后考虑( )。A 、截面长边中点 ；B 、截面短边中点 ；C 、截面中心点；D 、无法确定。 12、素混凝土构件 的实际抗扭承 载力应( )。A 、按弹性分析方 法确定；B 、按塑性分析方 法确定；C 、大于按塑性分 析方法确定的 而小于按弹性 分析方法确定 的；D 、大于按弹性分 析方法确定的

11、而小于按塑性 分析方法确定 的。 13、弯剪扭构件承 载力计算中，( )的叙述不正确 。A 、不考虑弯矩、剪力、扭矩的相关性 ，构件在弯矩的 作用下按受弯 构件有关方法 计算；B 、剪力由腹板、受拉翼缘和受 压翼缘共同承 受；C 、扭矩由腹板、受拉翼缘和受 压翼缘共同承 受；D 、构件配筋过多 发生完全超筋 性质的脆性破 坏，构件的截面尺 寸和混 凝土强 度等级应符合 00.250.8c c t V T f bh w +的要求。 14、受扭构件中的 抗扭纵筋( )的说法不正确 。A 、应尽可能均匀 地沿截面周边 对称布置；B 、在截面的四角 可以设抗扭纵 筋也可以不设 抗扭纵筋；C 、在截面的

12、四角 必须设抗扭纵 筋；D 、抗扭纵筋间距 不应大于 0mm ，也不应大于截 面短边尺寸。 15、对受扭构件中 的箍筋，正确的叙述是 ( )。A 、箍筋可以是开 口的，也可以是封闭 的；B 、箍筋必须封闭 且焊接连接，不得搭接；C 、箍筋必须封闭 ，但箍筋的端部 应做成 的弯钩，弯钩末端的直 线长度不应小 于5d 和 m m ；D 、箍筋必须采用 螺旋箍筋。 四、简答题 1、什么是抗扭计 算的变角空间 桁架理论？ 2、素混凝土纯扭 构件截面承载 力如何计算？ 3、弯扭构件什么 情况下按构造 配置受扭钢筋 ？ 4、采用什么钢筋 抵抗扭矩？ 5、为使抗扭纵筋 与箍筋相互匹 配，有效地发挥抗 扭作用

13、，对两者配筋强 度比应满足什 么条件？ 6、抗扭纵筋配筋 率与抗弯纵筋 配筋率计算有 何区别？ 7、受扭构件对截 面有哪些限制 条件？ 8、受扭构件中抗扭纵筋有哪些要求？ 五、计算题 1、已知剪扭构件截面尺寸b=300mm，h=500mm，混凝土采用25级，纵筋采用B335级筋，箍筋采用B235级钢筋，扭矩设计值=20kN.m。求所需配置的箍筋和纵筋。 2、已知框架梁如图所示，截面尺寸b=400mm，h=500mm，净跨6m，跨中有一 短挑梁，挑梁上作用有距梁轴线0mm的集中荷载设计值=200kN，梁上均布 荷载（包括自重）设计值q=10kN/m。采用C30级混凝土，纵筋采用B400级， 箍筋

14、采用B335级。试计算梁的配筋。 第五章 受扭构件扭曲 截面承载力答 案 一、填空题 1、答：弹性理论；塑性理论；混凝土为理想 的塑性材料。 2、答：长边中点；空间扭曲破坏 面。 3、答：少筋破坏；适筋破坏；部分超筋破坏 ；安全超筋破坏 。 4、答：减小；减小 5、答： 00.250.8c c t V T f bh w +。 6、答：截面周边均匀 对称；不应大于 0mm 。 7、答：翼缘和腹板；腹板；翼缘和腹板。 8、答： 0.02c yv f a f ；0.0015； 0.08(21) c t yv f f -。 9、答：0.61.7 10、答：封 闭；相互搭接且搭 接长度不小于 30d(d

15、 为箍筋直径 )。 二、判断题 1、() 2、() 3、() 、( ) 5、() 6、() 7、() 8、() 9、() 10、() 、() 2、() 13、() 、() 、() 16、() 17、() 8、() 19、() 2 、() 21、() 22、() 三、选择题 1、答：A 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、简答题 1、答：钢筋混凝土构 件受扭时，核芯部分的混 凝土所起的抗 扭作用很小，因此可将开裂 后的破坏图形 比拟为一个空 间桁架，

16、纵筋可看成这 个空间桁架的 弦杆，箍筋可看成这 个空间桁架的 竖杆，斜裂缝之间的 混凝土条带可 看成这个空间 桁架的斜压腹 杆，斜裂缝与水平 线的倾角是随 着纵向钢筋和 箍筋的配筋强 度比值而变化 ，按这种方法的 计算称为空间 桁架理论。 2、答：为了估计素混 凝土纯扭构件 的抗扭承载力 ，通常借助于弹 性分析方法和 塑性分析法。实验表明，用弹性分析方 法计算的构件 抗扭承载力比 实测的抗扭承 载力低，而用塑性分析 法计算的抗扭 承载力比实测 结果略大，可见素混凝土 构件的实际抗 扭承载力介于 弹性分析和塑 性分析结果之 间，规范采用了对塑性 分析的结果乘 以一个小于 的系数(这里系数用 .7

17、)，这样素混凝土 纯扭构件的抗 扭承载力可表 达为0.7u t t T f w =。 3、答：为了保证弯扭 构件在低配筋 时混凝土不致 发生脆断，规范规定， 当符合下列条 件时，受扭、钢筋按构造配 置：00.7t t V T f bh w +。 4、答：在混凝土构件 中配置适当的 抗扭钢筋，当混凝土开裂 后，可由钢筋继续 承担压力，这对提高构件 的抗扭承载力 有很大作用，根据弹性分析 结果，扭矩在构件中 引起的主拉应 力方向与构件 轴线成45，因此，最合适的配筋 方式是在构件 靠近表面处设 置呈45走向的螺旋钢 筋，但这种配筋方 式便于施工，且当扭矩改变 方向后则完全 失去效用。在实际工程中

18、，一般是采用由 靠近构件表面 设置的横向箍 筋和沿构件周 边均匀对称布 置的纵向钢筋 共同组成的抗 扭钢筋骨架，它恰好与构件 中抗弯钢筋和 抗剪钢筋的配 置相协调。 5、答：为了使抗扭纵 筋与箍筋相互 匹配，有效地发挥抗 扭作用，应使两者的强 度比0.6 1.7=，最佳配合比为 1.2左右。 6、答：抗扭纵筋配筋 率等于抗扭纵 筋与截面面积 stl A (b h ?)的比值。而抗弯纵筋配 筋率等于抗弯 纵筋与截面有 s A 效面积(0b h ?)的比值。 7、答：为了避免受扭 构件配筋过多 发生完全超筋 性质的脆性破 坏，受扭构 件截面 尺寸应符合下 列要求：00.250.8c c t V T

19、 f bh w +当不满足上式 要求时，应增大截面尺 寸。 8、答：构件中的抗扭 纵筋应尽可能 均匀地沿截面 周边对称布置 ，间距不应大于 300mm ，也不应小于截 面短边尺寸。在截面的四角 必须设有抗扭 纵筋。如果抗扭计算 在计算中充分 利用其强度时 ，则其接头和锚 固均应按受拉 钢筋的有关要 求处理。 五、计算题 1、解 取钢筋保护层 厚度c=25mm ，b cor =250mm ，h cor =450mm ，A cor o r 2 m m 2， u cor =2(b cor +h cor ) ，材料强度：f c =11.9， f t =1.27 ，f y =300 ，f yv =210

20、 1 验算截面尺寸 截面可用，按计算配筋。 2 计算箍筋 取=1.0，则： 选用8箍筋 取s=110mm 验算配箍筋率1 验算截面尺寸 截面可用，按计算配筋。 可以。 3 计算纵筋 故按最小配筋率要求，取，选6 12=678 。截面配筋见图。 2、解 1 内力计算 支座按固定端考虑 支座截面弯距： 跨中截面弯距： 扭矩： 支座截面剪力： 跨中截面剪力： 2 验算截面尺寸 材料强度：f c=14.3N/mm2，f t=1.43，f y=360，f yv=300，b=0.518，s,max=0.384 取钢筋保护层厚度c=25mm，b cor=350mm，h cor=450mm A cor= o

21、r m m2，u cor=2(b cor+h cor) 6 取a=35mm，h0=460mm 截面可用，按计算配筋 3 受弯承载力计算 支座截面： 跨中截面： 4 确定剪扭构件计算方法 集中荷载在支座截面产生的剪力为k N，占支座截面总剪力100/130=76.9% 75%，需考虑剪跨比。，取 按剪扭共同作用计算 5 受剪计算 计算受剪箍筋，设箍筋肢数=2 6受扭计算 受扭箍筋：设 .2 受扭纵筋： 受扭纵筋最小配筋率： 7 验算最小配筋率及配筋 最小配箍率验算： 满足 箍筋选配双肢12，A sv1=113.1，间距，取s=135mm。受扭纵筋分三排（纵筋间距=215mm，基本满足0mm的要求）支座截面顶部配筋 选422=1520 跨中截面底部配筋 选422=1520