扭曲截面承载力计算

扭曲截面承载力计算

第7.6.1条   在弯矩、剪力和扭矩共同作用下，对hw/b≤6的矩形、T形、I形截面和hw/tw≤6的箱形截面构件(图7.6.1)，其截面应符合下列条件：

图7.6.1：受扭构件截面
  当hw/b(或hw/tw )≤4时

V/bh0+T/0.8Wt≤0.25βcfc (7.6.1-1)
  当hw/b(或hw/tw )=6时

V/bh0+T/0.8Wt≤0.2βcfc (7.6.1-2)
  当4  式中
  T--扭矩设计值；
  b--矩形截面的宽度，T形或I形截面的腹板宽度，箱形截面的侧壁总厚度2tw;
  h0--截面的有效高度；
  Wt--受扭构件的截面受扭塑性抵抗矩，按本规范第7.6.3条的规定计算；
  hw--截面的腹板高度：对矩形截面，取有效高度h0;对T形截面，取有效高度减去翼缘高度；对I形和箱形截面，取腹板净高；
  tw--箱形截面壁厚，其值不应小于bh/7,此处，bh为箱形截面的宽度。
  注：当hw/b(或hw/tw)>6时，受扭构件的截面尺寸条件及扭曲截面承载力计算应符合专门规定。

  第7.6.2条   在弯矩、剪力和扭矩共同作用下的构件(图7.6.1)，当符合下列公式的要求时：

V/bh0+T/Wt≤0.7ft+0.05Np0/bh0 (7.6.2-1)

V/bh0+T/Wt≤0.7ft+0.07N/bh0 (7.6.2-2)
  均可不进行构件受剪扭承载力计算，仅需根据本规范第10.2.5条、第10.2.11条和第10.2.12条的规定，按构造要求配置纵向钢筋和箍筋。
  式中
  Np0--计算截面上混凝土法向预应力等于零时的纵向预应力钢筋及非预应力钢筋的合力，按本规范第6.1.14条的规定计算，当Np0>0.3fcA0时，取Np0=0.3fcA0,此处，A0为构件的换算截面面积；
  N--与剪力、扭矩设计值V、T相应的轴向压力设计值，当N>0.3fcA时，取N=0.3fcA,此处，A为构件的截面面积。

  第7.6.3条   受扭构件的截面受扭塑性抵抗矩应按下列规定计算：
  1矩形截面

Wt=b2/6(3h-b) (7.6.3-1)
  式中
  b、h--矩形截面的短边尺寸、长边尺寸。
  2T形和I形截面

Wt=Wtw+W'tf+Wtf (7.6.3-2)
  对腹板、受压翼缘及受拉翼缘部分的矩形截面受扭塑性抵抗矩Wtw、W'tf和Wtf应按下列规定计算：
  1)腹板

Wtw=b2/6(3h-b) (7.6.3-3)
  2)受压翼缘

W'tf=h'2f/2(b'f-b) (7.6.3-4)
  3)受拉翼缘

Wtf=h2f/2(bf-b) (7.6.3-5)
  式中
  b、h--腹板宽度、截面高度；
  b'f、bf--截面受压区、受拉区的翼缘宽度；
  h'f、hf--截面受压区、受拉区的翼缘宽度.
  计算时取用的翼缘宽度尚应符合b'f≤b+6h'f及bf≤b+6hf的规定。
  3箱形截面

Wt=b2h/6(3hh-bh)-(bh-2tw)2/6[3hw-(bh-2tw)] (7.6.3-6)
  式中
  bh、hh--箱形截面的短边尺寸、长边尺寸。

  第7.6.4条   矩形截面纯扭构件的受扭承载力应符合下列规定：

T≤0.35ftWt+1.2√ζfyvAst1Acor/S (7.6.4-1)

ζ=fyAstls/fyvAst1ucor (7.6.4-2)
  对钢筋混凝土纯扭构件，其ζ值应符合0.6≤ζ≤1.7的要求，当ζ>1.7时，取ζ=1.7。
  对偏心距ep0≤h/6的预应力混凝土纯扭构件，当符合ζ≥1.7时，可在公式(7.6.4-1)的右边增加预加力影响项0.05Np0/A0Wt,此处，Np0的取值应符合本规范第7.6.2条的规定：在公式(7.6.4-1)中取ζ=1.7。
  式中
  ζ--受扭的纵向钢筋与箍筋的配筋强度比值；
  Astl--受扭计算中取对称布置的全部纵向非预应力钢筋截面面积；
  Ast1--受扭计算中沿截面周边配置的箍筋单肢截面面积；
  fyv--受扭箍筋的抗拉强度设计值，按本规范表4.2.3-1中的fy值采用；
  fy--受扭纵向钢筋的抗拉强度设计值，按本规范表4.2.3-1采用；
  Acor--截面核心部分的面积：Acor=bcorhcor,此处，bcor、hcor为箍筋内表面范围内截面核心部分的短边，长边尺寸；
  ucor--截面核心部分的周长：ucor=2(bcor+hcor).
  注：当ζ<1.7或ep0>h/6时，不应考虑预加力影响项，而应按钢筋混凝土纯扭构件计算。

  第7.6.5条   T形和I形截面纯扭构件，可将其截面划分为几个矩形截面，分别按本规范第7.6.4条进行受扭承载力计算。
  每个矩形截面的扭矩设计值应按下列规定计算：
  1腹板

Tw=Wtw/WtT (7.6.5-1)
  2受压翼缘

T'f=W'tf/WtT (7.6.5-2)
  3受拉翼缘

Tf=Wtf/WtT (7.6.5-3)
  式中
  T--构件截面所承受的扭矩设计值；
  Tw--腹板所承受的扭矩设计值；
  T'f、Tf--受压翼缘、受拉翼缘所承受的扭矩设计值。

  第7.6.6条   箱形截面钢筋混凝土纯扭构件的受扭承载力应符合下列规定：

T≤0.35αhftWt+1.2√ζfyvAst1Acor/S (7.6.6)
  式中
  αh--箱形截面壁厚影响系数：αh=2.5tw/bh,当αh>1.0时，取αh=1.0。
  此处，ζ值应按本规范公式(7.6.4-2)计算，且应符合0.6≤ζ≤1.7的要求，当ζ>1.7时，取ζ=1.7。

  第7.6.7条   在轴向压力和扭矩共同作用下的矩形截面钢筋混凝土构件，其受扭承载力应符合下列规定：

T≤0.35ftWt+1.2√ζfyvAst1Acor/S+0.07N/AWt (7.6.7)
  式中
  N--与扭矩设计值T相应的轴向压力设计值，当N>0.3fcA时，取N=0.3fcA;
  A--构件截面面积。
  此处，ζ值应按本规范第7.6.4条的规定确定。

  第7.6.8条   在剪力和扭矩共同作用下的矩形截面剪扭构件，其受剪扭承载力应符合下列规定：
  1一般剪扭构件
  1)受剪承载力

T≤(1.5-βt)(0.7ftbh0+0.05Np0)+1.25fyvAsv/Sh0 (7.6.8-1)

βt=1.5/1+0.5VWt/Tbh0 (7.6.8-2)
  式中
  Asv--受剪承载力所需的箍筋截面面积；
  βt--一般剪扭构件混凝土受扭承载力降低系数：当βt<0.5时，取βt=0.5；当βt>1时，取βt=1。
  2)受扭承载力

T≤βt(0.35ft+0.05Np0/A0)Wt+1.2√ζfyvAst1Acor/S (7.6.8-3)
  此处，ζ值应按本规范第7.6.4条的规定确定。
  2集中荷载作用下的独立剪扭构件
  1)受剪承载力

V≤(1.5-βt)(1.75/λ+1ftbh0+0.05Np0)+fyvAsv/Sh0 (7.6.8-4)

βt=1.5/1+0.2(λ+1)VWt/Tbh0 (7.6.8-5)
  式中
  λ--计算截面的剪跨比，按本规范第7.5.4条的规定取用；
  βt--集中荷载作用下剪扭构件混凝土受扭承载力降低系数：当βt<0.5时，取βt=0.5；当βt>1时，取βt=1。
  2)受扭承载力
  受扭承载力仍应按公式(7.6.8-3)计算，但式中的βt应按公式(7.6.8-5)计算。

  第7.6.9条   T形和I形截面剪扭构件的受剪扭承载力应按下列规定计算：
  1剪扭构件的受剪承载力，按本规范公式(7.6.8-1)与(7.6.8-2)或公式(7.6.8-4)与(7.6.8-5)进行计算，但计算时应将T及Wt分别以Tw及Wtw代替；
  2剪扭构件的受扭承载力，可根据本规范第7.6.5条的规定划分为几个矩形截面分别进行计算；腹板可按本规范公式(7.6.8-3)、公式(7.6.8-2)或公式(7.6.8-3)、公式(7.6.8-5)进行计算，但计算时应将T及Wt分别以Tw及Wtw代替；受压翼缘及受拉翼缘可按本规范第7.6.4条纯扭构件的规定进行计算，但计算时应将T及Wt分别以T'f及W'tf及Wtf代替。

  第7.6.10条   箱形截面钢筋混凝土剪扭构件的受剪扭承载力应符合下列规定：
  1一般剪扭构件
  1)受剪承载力

V≤0.7(1.5-βt)ftbh0+1.25fyvAsv/Sh0 (7.6.10-1)
  2)受扭承载力

T≤0.35αhβtftWt+1.2√ζfyvAst1Acor/S (7.6.10-2)
  以上两个公式中的βt值应按本规范公式(7.6.8-2)计算，但式中的Wt应以αhWt代替；αh值和ζ值应按本规范第7.6.6条的规定确定。
  2集中荷载作用下的独立剪扭构件
  1)受剪承载力

V≤(1.5-βt)1.75/λ+1ftbh0+fyvAsv/Sh0 (7.6.10-3)
  式中的βt值应按本规范公式(7.6.8-5)计算，但式中的Wt应以αhWt代替。
  2)受扭承载力
  受扭承载力仍应按公式(7.6.10-2)计算，但式中的βt值应按本规范公式(7.6.8-5)计算，但式中的Wt应以αhWt代替。

  第7.6.11条   在弯矩、剪力和扭矩共同作用下的矩形、T形、I形和箱形截面的弯剪扭构件，可按下列规定进行承载力计算：
  1当V≤0.35ftbh0或V≤0.875ftbh0/(λ+1)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进行计算；
  2当T≤0.175ftWt或T≤0.175αhftWt时，可仅按受弯构件的正截面受弯承载力和斜截面受剪承载力分别进行计算。

  第7.6.12条   矩形、T形、I形和箱形截面弯剪扭构件，其纵向钢筋截面面积应分别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计算确定，并应配置在相应的位置；箍筋截面面积应分别按剪扭构件的受剪承载力和受扭承载力计算确定，并应配置在相应的位置。

  第7.6.13条   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，其受剪扭承载力应符合下列规定：
  1受剪承载力

V≤(1.5-βt)(1.75/λ+1ftbh0+0.07N)+fyvAsv/Sh0 (7.6.13-1)
  2受扭承载力

T≤βt(0.35ft+0.07N/A)Wt+1.2√ζfyvAst1Acor/S (7.6.13-2)
  式中
  λ--计算截面的剪跨比，按本规范第7.5.12条确定。
  以上两个公式中的βt值应按本规范公式(7.6.8-5)计算，ζ值应按本规范第7.6.4条的规定确定。

  第7.6.14条   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，当T≤(0.175ft+0.035N/A)Wt时，可仅按偏心受压构件的正截面受压承载力和框架柱斜截面受剪承载力分别进行计算。

  第7.6.15条   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，其纵向钢筋截面面积应分别按偏心受压构件的正截面受压承载力和剪扭构件的受扭承载力计算确定，并应配置在相应的位置；箍筋截面面积应分别按剪扭构件的受剪承载力和受扭承载力计算确定，并应配置在相应的位置。

  第7.6.16条   对属于协调扭转的钢筋混凝土结构构件，受相邻构件约束的支承梁的扭矩宜考虑内力重分布。
  考虑内力重分布后的支承梁，应按弯剪扭构件进行承载力计算，配置的纵向钢筋和箍筋尚应合本规范第10.2.5条、第10.2.11条和第10.2.12条的规定。
  注：当有充分依据时，也可采用其他设计方法。

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