第八章 受扭构件
8.1 概 述
受扭构件也是一种基本构件
两类受扭构件,
平衡扭转
约束扭转
◆ 构件中的扭矩可以直接由荷载静力平衡求出
◆ 受扭构件必须提供足够的抗扭承载力，否则不能与作用扭
矩相平衡而引起破坏 。
平衡扭转
?? ê? ?¤×a
±? áo ?1 ?¤?? ?è ′ó
±? áo ?1 ?¤?? ?è D?
在超静定结构，扭矩是由相邻构件的变形受到约束而产生的，
扭矩大小与受扭构件的抗扭刚度有关，称为 约束扭转
约束扭转
8.2 纯扭构件的破坏形态
一、开裂前的应力状态
teW
T
?m a x?
teW
—— 截面受扭弹性抵抗矩
T
破坏面呈一空间扭曲曲面
二、开裂情况、破坏面及受扭钢筋形式
受扭钢筋
纵向受扭钢筋
受扭箍筋
? 三、破坏形态
随着配置钢筋数量的不同，受扭构件的破坏形态也可分为,
适筋破坏, 少筋破坏 和 超筋破坏
（ 1）适筋破坏
箍筋 和 纵筋 配置都合适
与临界（斜）裂缝相交的钢筋
然后混凝土压坏
与受弯适筋梁的破坏类似，具有一定的延性
都能先达到屈服,
（ 2）少筋破坏
当配筋数量过少时
一旦开裂，将导致扭转角迅速增大,
构件随即破坏。
与受弯少筋梁类似，呈受拉脆性破坏特征
箍筋 和 纵筋 配置都过大
在钢筋屈服前混凝土就压坏,
为受压脆性破坏。
与受弯超筋梁类似
部分超筋破坏 —— 箍筋和受扭纵筋两部分配置不协调
（ 3）超筋破坏
8.3 一般受扭构件承载力计算
8.3.1 钢筋混凝土纯扭构件
1,矩形截面纯扭构件承载力计算
（ 1）开裂扭矩
f
t
f
t
f
t45 ??
按弹性理论 按塑性理论
tetecr WfT ?,ttpcr WfT ?,
ttcr WfT 7.0?
考虑混凝土的弹
塑性性质
tW 截面受扭塑性抵抗矩
)3(6
2
bhbW t ??
,规范, 受扭承载力计算公式
c o r
styv
ttu As
AfWfT ???? 12.135.0 ?
（ 2）矩形截面钢筋混凝土纯扭
构件承载力计算
scu TTT ??
c o r
styv
ttu As
AfWfT ???? 1
21 ???
（式 7-8）
c o r
styv
ttu As
AfWfTT ????? 12.135.0 ?
T —— 扭矩设计值；
tf
—— 混凝土的抗拉强度设计值；
tW
—— 截面的抗扭塑性抵抗矩 ;
yvf
—— 箍筋的抗拉强度设计值；
1stA
—— 箍筋的单肢截面面积；
s —— 箍筋的间距 ；
corA
—— 截面核芯部分的面积, c o rc o rc o r hbA ? corb 和 corh
分别为箍筋内表面计算的截面核芯部分的短边和长边尺寸
抗扭纵筋与箍筋的配筋强度比
yv
y
c o rst
s t l
f
f
uA
sA
?
?
?
?
1
?
,规范, 建议取 0.6≤? ≤1.7，将不会发生“部分超筋破坏”
设计中通常取 ? =1.2
?
stlA
— 受扭计算中对称布置在截面周边的全部抗扭纵筋的截面面积；
yf —— 受扭纵筋的抗拉强度设计值；
coru
—— 截面核芯部分的周长,)(2
c o rc o rc o r hbu ??
有效翼缘宽度应满足 bf' ≤b+6hf' 及 bf ≤b+6hf的条件，且
hw/b≤6。
2,T形和工字形截面纯扭构件承
载力计算
b
b
f
'
h
f
'
h
f
h
wh
b
f
腹板,
TWWT
t
tw
W ?
TWWT
t
ft
f
?
? ?
TWWT
t
tf
f ?
受压翼缘,
受拉翼缘,
总扭矩 T由腹板、受压翼缘
和受拉翼缘三个矩形块承担
b
b
f
'
h
f
'
h
f
h
wh
b
f
tftftwt WWWW ??? '
)3(6
2
bhbW tw ??
)(
2
2
' bb
hW
f
f
tf ??
?
?
)(
2
2
bbhW fftf ??
8.3.2 弯剪扭构件的承载力计算
扭矩 使纵筋产生拉应力，与受弯时钢筋拉应力叠加，使钢筋
拉应力增大,从而会使受弯承载力降低 。
而扭矩和剪力产生的剪应力总会在构件的一个侧面上叠加，因
此 承载力总是小于剪力和扭矩单独作用的承载力 。
T
M T
V
试验表明：在 弯矩, 剪力 和 扭矩 的共同作用
下，各项承载力是相互关联的，其相互影响十
分复杂。
为了简化,, 规范, 偏于安全地将 受弯所需
的纵筋与受扭所需纵筋分别计算后进行叠加，
而对 剪扭作用 为避免混凝土部分的抗力被重复
利用,考虑混凝土项的相关作用，箍筋的贡献
则采用简单叠加方法。
剪扭作用下 混凝土项的相关关系
0)5.1(7.0 bhfV ttc ???
tttc WfT ?35.0?
t?
—— 为剪扭构件的混凝土强度降低系数
0
5.01
5.1
T b h
VW tt
?
??
? ?
0
12.01
5.1
T b h
VW tt
??
?
?
?
0.15.0 ?? t?
剪扭作用下 受剪承载力和受扭承载力 计算公式
受剪承载力,
00 25.1)5.1(7.0 hs
AfbhfV sv
yvttu ??? ?
00)5.1(1
75.1 h
s
AfbhfV sv
yvttu ???? ??
受扭承载力,
c o r
st
yvtttu As
AfWfT 12.135.0 ?? ??
或
矩形截面弯剪扭构件的承载力计算可按以下步骤进行,
。
(1)按 受弯构件单独计算 在弯矩作用下所需的受弯纵向钢筋截面面积
sA sA?
及
(2)按抗剪承载力计算需要的抗剪箍筋 sA
sv
00 25.1)5.1(7.0 hs
AfbhfVV sv
yvttu ???? ?
00)5.1(1
75.1 h
s
AfbhfVV sv
yvttu ????? ??
或
(3)按抗扭承载力计算需要的抗扭箍筋 sA
st 1
c o r
st
yvtttu As
AfWfTT 12.135.0 ?? ???
stlA
(4)按抗扭纵筋与箍筋的配筋强度比关系，确定抗扭纵筋
yv
y
c o rst
s t l
f
f
uA
sA ?
?
??
1
?
(5)按照 叠加原则 计算抗弯剪扭总的纵筋和箍筋用量
受弯纵筋 As和 A's
抗扭箍筋,
A s
A' s A s t l /3
A s t l /3
A s t l /3
+ =
A' s + A s t l /3
A s + A s t l /3
A s t l /3
s
A st 1
s
A sv 1
+ =
s
A sv 1
s
A sv 1 +
s
A st 1
抗扭纵筋,
抗剪箍筋,
8.3.3 压弯剪扭构件
对于在 轴向压力, 弯矩, 剪力 和 扭矩 共同作用下的钢筋混凝
土矩形截面框架柱，其配筋计算方法与 弯剪扭构件 相同，即
◆ 按轴压力和弯矩进行正截面承载力计算确定纵筋 As和 A's；
◆ 按剪扭承载力按下式计算确定配筋，然后再将钢筋叠加。
c o r
st
yvtttu As
AfW
A
NfTT 12.1)07.035.0( ?? ????
00 )07.01
75.1)(5.1( h
s
AfNbhfVV sv
yvttu ?????? ??
8.3.4受扭构件承载力公式的适用条件及构造要求
1．截面限制条件
当 4?bh
w
时
cc
t
fWTbhV ?25.08.0
0
??
当 6?bh
w
cc
t
fWTbhV ?2.08.0
0
??
时
当 64 ?? bh w 时 按线性内插法确定
2．构造配筋条件
,规范, 规定：对弯剪扭构件，当符合下列条件时,
可不进行构件的受剪扭承载力计算，按构造配置纵向钢筋
和箍筋即可。
t
t
f
W
T
bh
V 7.0
0
??
3,构造配筋要求
（ 1）受扭纵筋的最小配筋率
y
ttl
tl f
f
Vb
T
bh
A 6.0m i n,
m i n,???
Vb
T
其中当 >2时，取
Vb
T
=2
（ 2）受剪及受扭箍筋最小配箍率
yv
tsv
sv f
f
bs
A 28.0mi n,
mi n,???
弯剪扭构件纵筋最小配筋率应取受弯及受扭纵筋最小配筋率叠加值
4,构造要求
（ 1）纵筋
受扭纵筋应对称设置于截面的周边；
伸入支座长度应按充分利用强度的受拉钢筋考虑。
（ 2）箍筋
箍筋的最小直径和最大间距要
满足表 4-2和表 4-3要求；
箍筋要采用封闭式。
8.3.5 弯剪扭构件计算方法确定
,规范, 规定：矩形截面弯剪扭构件，可按下列规定进
行承载力计算,
（ 1）当
035.0 bhfV t?
或
01
875.0 bhfV
t?? ?
时，可按
受弯构件的正截面受弯承载力和纯扭构件的受扭承载
力分别进行计算。
（ 2）当
ttWfT 175.0?
时，可按受弯构件的正截面受弯
承载力和斜截面的受剪承载力分别进行计算。
（ 3）其它情况按弯剪扭构件进行承载力计算。