第六章 受扭构件截面承载 力计算
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6.1 概述
平衡扭转：由荷载直接作用。
平衡扭转
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协调扭转：由于变形协调关系所产生的受扭。
约束扭转
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6.2 试验研究
一、纯扭构件的破坏特征
1. 素混凝土矩形截面
三面开裂，一面受压，空间扭曲斜裂面；脆性破坏，抗扭 承载力很低。
（一）剪-扭相关关系
◆ 计算中的简化处理
部分相关：混凝土部分相关， 钢筋部分不相关
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AB段，bv ≤0.5，bt = 1.0； 忽略剪力 CD段，bt ≤0.5，bc = 1.0；忽略扭矩
BC段直线为，
t
1.5
V 1
Tc0
T Vc0
A
令
t
Tc Tc0
，
v
Vc Vc0
2
2
B
VC VCO
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（二）剪扭构件的计算 Tu Tc Ts tTc0 Ts
1. 计算公式
受扭承载力公式
Vu Vc Vs vVc0 Vs
T Tu 0.35t ftWt 1.2
f yv
Ast1 s
Acor
受剪承载力公式
V
Vu
0.7(1.5
t ) ftbh0
1.25 f yv
Asv s
h0
或
V
hf 2 2
(bf
b)
Wtf
h
2 f
2
(b f
b)
h
Wt Wtw Wtf Wtf
bf'
hf'
b
hw
hf
bf
有效翼缘宽度应满足bf' ≤b+6hf' 及bf ≤b+6hf的条件，且 hw/b≤6。
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3、扭矩分配
腹板： 受压翼缘： 受拉翼缘：
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二、弯剪扭构件承载力计算
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2. 钢筋混凝土矩形截面
螺旋形裂缝 三面开裂，一面受压，螺旋形主 裂缝，破裂面为一空间曲面。
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3、受扭构件的配筋方式
横向箍筋和纵筋承担扭矩 。
箍筋：封闭。 纵筋：沿截面周边均匀对称布置，尤其对角必须布置受扭纵筋。
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二、钢筋混凝土纯扭构件的破坏形态
Vu
1.75
1
(1.5
t
)
ftbh0
1.0
f yv
Asv s
h0
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2. 截面尺寸限制及最小配筋率
1）截面尺寸限制条件
hw／b≤4
V bh0
T 0.8Wt
0.25c
fc
hw／b＝6
V bh0
T 0.8Wt
0.2c
fc
若不满足应加大截面尺寸和提高混凝土等级
2）构造配筋
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2. 简化计算
（ 1 ）不进行抗剪计算的条件：
V 0.35 ftbh0
或
V
0.875
1
f t bh0
为弯扭构件
受弯构件正截面 纯扭的受扭承载力
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（2）不进行抗扭计算的条件：
T 0.175 ftWt
受弯构件正截面
为弯剪构件
和斜截面
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3、计算步骤：
① 验算截面尺寸； ② 验算构造配筋条件； ③ 确定计算方法，即是否可简化计算； ④ 根据M值计算受弯纵筋； ⑤ 根据V和T计算箍筋和抗扭纵筋； ⑥ 验算最小配筋率并使各种配筋符合《规范》构造要求。
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三、T型截面的配筋计算
腹板：同时承受V和Tw作用，按剪扭相关公式计算； 翼缘：仅承受Tf’及Tf作用 ，按纯扭公式计算；
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【6-1】一钢筋混凝土连续梁受均布荷载作用，截面尺寸 为b×h =300mm×600mm，as＝as'＝35mm，混凝土保护 层厚度为25mm；在支座处承受的内力： M＝90kN·m ，V ＝103.8kN，T＝28.3kN·m。采用的混凝土强度等级为C25， 纵向钢筋为HRB335，箍筋为热轧HPB235级钢筋。 试确定该截面配筋。
传统机械按键结构层图：
按
PCBA
键
开关 键
传统机械按键设计要点： 1.合理的选择按键的类型， 尽量选择平头类的按键，以 防按键下陷。 2.开关按键和塑胶按键设计 间隙建议留0.05~0.1mm，以 防按键死键。 3.要考虑成型工艺，合理计 算累积公差，以防按键手感 不良。
（三）弯剪扭构件计算方法 1、简化处理
TC TCO

1
TC VC 1.5 TCO VCO
C
D
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剪扭构件混凝土受扭承载力降低系数βt
(1)一般剪扭构件的βt
t
1.5
1 0.5 V
Wt
T bh0
0.5 t 1.0
(2)集中荷载作用下矩形截面剪扭构件的βt
t
1
1.5
0.2( 1) V
Wt
T bh0
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V bh0
T Wt
0.7 ft
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3）最小配筋率
sv
Ast bs
sv,min
0.28
ft f yv
，若
，取
4）构造要求：抗扭纵筋的间距不大于200mm，且不大于b
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1.什么是传统机械按键设计？
传统的机械按键设计是需要手动按压按键触动PCBA上的 开关按键来实现功能的一种设计方式。
规范规定：
Tcr 0.7 ftWt
T f W T f W cr弹 2021/3/1
t te cr塑
tt
Wt
b2 6
(3h b)
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2、抗扭承载力计算
T Tu 0.35 ftWt 1.2
f yv Ast1 s
Acor
配筋强度比ζ——受扭纵筋与封闭箍筋的体积比和强 度比的乘积
(a)截面核心 (b)纵筋与箍筋对应的体积
1. 适筋破坏
纵筋和箍筋都配置适中，延性破坏。
2.少筋破坏
纵筋和箍筋中配置过少 ，脆性破坏。
3. 超筋破坏
纵筋和箍筋都配置过多，脆性破坏。
4. 部分超筋破坏
箍筋和纵筋比例不合适, 破坏过程有一定的延性。
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6.3 建筑工程中受扭构件承载力计算
一、纯扭构件承载力计算：
（一）矩形截面：
1. 开裂扭矩Tcr：
◆将受弯与受扭所需纵筋分别计算后进行叠加 ◆对剪扭作用考虑混凝土项的相关作用 ◆受扭箍筋和受剪箍筋采用简单叠加方法
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（1）纵筋配置方法
受弯纵筋As和A's 剪扭共同作用，抗扭纵筋（均匀对称布置）
叠加（相应位置）
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（2）箍筋的配置方法
抗剪箍筋 抗扭箍筋
叠加
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《规20范21/3》/1 规定0.6≤ζ≤1.7. 设计时常取ζ=1.0～1.2。
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（二）T形或工字形截面纯扭构件
1、截面划分的原则
将T形划分为若干矩形截面，分为腹板、受拉、受压翼缘。
bf'
hf'
h
b
hw
hf
bf
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2、划分的各矩形截面受扭塑性抵抗矩
Wtw
b2 6
(3h
b)
Wtf