受扭构件配筋形式和构造要求-钢筋混凝土结构

受扭构件中的主拉应力与构件轴线成45°，所以最有效的配筋方式是将抗扭钢筋布置成与主拉应力方向相一致，即沿构件与轴线成45°方向布置成螺旋形。但螺旋形箍筋施工比较复杂，并且在受力上不能适应扭矩方向的改变，而在实际工程中，扭矩沿构件全长不改变方向的情况是很少的，有的构件在使用过程中还会受变号扭矩的作用，所以，在一般工程中都采用横向封闭钢箍与纵向受力钢筋组成的钢筋骨架来抵抗扭矩，如图6-7所示。

图6-7 受扭构件配筋形式及构造要求

由于扭矩引起的剪应力在截面四周最大，并为满足扭矩变号的要求，抗扭纵筋应沿截面周边均匀对称布置，截面四周处必须设置，其间距不应大于200mm和梁截面短边长度。试验表明，不对称配置的抗扭纵筋在受力过程中不能充分发挥作用，所以，对于不对称配置的纵向钢筋，在计算中只取对称布置的纵向钢筋截面面积。抗扭纵向钢筋的两端应伸入支座，并应满足锚固长度l_a的要求。由于箍筋在整个周长上均受拉力，所以抗扭箍筋必须做成封闭式，且应沿截面周边布置；当采用复合箍筋时，位于截面内部的箍筋不应计入受扭所需的箍筋面积。为保证搭接处受力时不产生相对滑移，所以箍筋末端应弯成不小于135°角的弯钩（采用绑扎骨架时），且弯钩端头平直段长度不应小于10d_sv（d_sv为箍筋直径），以使箍筋端部锚固于截面核心混凝土内。抗扭箍筋的最大间距应满足第5章的规定。并且一般不宜大于截面的短边长度。

为使受扭构件的破坏形态呈现适筋破坏，充分发挥抗扭钢筋的作用，抗扭纵筋和箍筋应有合理的配置。

设抗扭箍筋单肢面积为A_st1，间距为s，矩形截面长边为h，短边为b。钢箍短肢内表面间的距离为b_cor，钢箍长肢内表面间的距离为h_cor（图6-7b），则一圈钢箍的周长u_cor=2（h_cor+b_cor），这也就是截面核芯的外周长。所谓截面核芯是指箍筋内皮以内的截面面积。若达极限状态时箍筋和纵筋都能充分利用，则单肢抗扭箍筋的抗拉力为N_svt=f_yvA_st1（f_yv为箍筋的抗拉设计强度）。设想将A_st1沿构件长度均匀分布，则抗扭箍筋沿构件长度单位长度内的抗拉能力为

同时，若截面抗扭纵向钢筋的总面积为A_stl，则其抗拉力为N_st=f_yA_stl（f_y为抗扭纵筋的抗拉设计强度）。设想将A_stl沿截面核芯周长u_cor均匀分布，则抗扭纵筋沿截面核芯周长单位长度内的抗拉能力为

定义纵筋与箍筋的配筋强度比ζ为

根据试验结果，当0.5≤ζ≤2.0时，纵筋与箍筋在构件破坏时基本上都能达到屈服强度。为了安全起见，规范建议ζ应满足(www.xing528.com)

0.6≤ζ≤1.7 （6-11）

当ζ>1.7时，取1.7。工程设计中常用的范围为ζ=1.0～1.3。

规范规定，承受扭矩构件的抗扭箍筋配筋率ρ_sv（ρ_sv=A_sv/（bs））不应小于0.28f_t/f_yv。箍筋还应满足第5章相应的构造要求。抗扭纵向钢筋的配筋率ρ_tl，即截面总的抗扭纵向钢筋截面面积与构件截面面积的比值，，应符合下式：

当T/（Vb）>2.0时，取T/（Vb）=2.0。

式中 T——扭矩设计值；

V——剪力设计值；

ρ_tl——受扭纵向钢筋的配筋率；

b——受剪的截面宽度，矩形截面宽度，T形和Ⅰ形截面的腹板宽度，箱形截面的b均以b_h代替；

A_stl——沿截面周边布置的受扭纵向钢筋总截面面积。