混凝土结构设计规范的配筋计算方法

图6.6　ζ计算模型

式中 Acor——截面核心部分的面积，Acor＝bcorhcor；

0.35、1.2——系数，是在统计试验资料的基础上，考虑了可靠指标β值的要求，由试验点偏下限得出的。

式 （6.5）等号右边第一项为混凝土的受扭作用，第二项为钢筋的受扭作用。

关于混凝土受扭作用的机理，是正在致力研究的问题。试验研究表明，截面尺寸及配筋完全相同的受扭构件，其极限扭矩受混凝土强度等级的影响，混凝土强度等级越高，受扭承载力越大。

国内试验表明，若ζ在0.5～2.0 范围内变化，构件破坏时，其受扭纵筋和箍筋应力均可到达屈服强度。为了稳妥，《混凝土结构设计规范》（GB50010—2002）取ζ的限制条件为0.6≤ζ≤1.7，当ζ＞1.7 时，按ζ＝1.7 计算。

图6.7　T形、Ⅰ形截面的矩形划分方法

2.对于T形、Ⅰ形截面纯扭构件

可将其截面划分为几个矩形截面进行配筋计算，矩形截面划分的原则是首先满足腹板截面的完整性，然后再划分受压翼缘和受拉翼缘的面积，如图6.7 所示。

划分的各矩形截面所承担的扭矩值，按各矩形截面的受扭塑性抵抗矩与截面总的受扭塑性抵抗矩的比值进行分配的原则确定，并分别按式 （6.5）计算受扭钢筋。每个矩形截面的扭矩设计值可按下列规定计算。

式中 T——整个截面所承受的扭矩设计值；

Tw——腹板截面所承受的扭矩设计值；

T′f、Tf——为受压翼缘、受拉翼缘截面所承受的扭矩设计值；

计算受扭塑性抵抗矩时取用的翼缘宽度应符合b′f≤b＋6h′f及bf≤b＋6hf的要求。

3.矩形截面钢筋混凝土纯扭构件的承载力计算设计步骤

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（3）假定ζ值。应满足0.6≤ζ≤1.7 的规定，一般可取ζ＝1.2 较为理想。

（4）利用式（6.5）计算箍筋用量。

4.例题

【例6.1】 已知钢筋混凝土矩形截面纯扭构件，其截面尺寸为b×h ＝200mm×350mm，承受扭矩T＝8.6×106N·mm，混凝土采用C25，钢筋采用HPB235 级，试计算配筋。

【解】 （1）参数设定与计算：

（2）检查截面尺寸是否符合要求：

截面满足要求。

（3）验算是否需要计算配筋：

故需要计算配置抗扭纵筋和抗扭箍筋。

（4）计算抗扭箍筋：

（5）计算纵向抗扭钢筋：

选用4φ10＋2φ12 纵筋。

（6）验算配筋率及构造要求

构造均满足要求。