受扭钢筋配置规定-混凝土结构

（一）《混凝土结构设计规范》规定

1.最小配筋率

为了防止构件发生“少筋”性质的脆性破坏，在试验分析的基础上，《混凝土结构设计规范》规定了构件在剪扭共同作用下最小配筋率，包括纵筋最小配筋率及箍筋最小配筋率。

（1）纵筋的最小配筋率

剪扭构件的纵向钢筋最小配筋率，《混凝土结构设计规范》第9.2.5条对此规定：

9.2.5 梁内受扭纵向钢筋的最小配筋率ρ_tl，min应符合下列规定：

当T/（Vb）>2.0时，取T/（Vb）=2.0。

式中 ρ_tl，min——受扭纵向钢筋的最小配筋率，取A_stl/（bh）；

b——受剪的截面宽度，按本规范第6.4.1条的规定取用，对箱形截面构件，b应以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。弯剪扭构件的纵向钢筋最小配筋率，《混凝土结构设计规范》第9.2.5条亦有规定：

在弯剪扭构件中，配置在截面弯曲受拉边的纵向受力钢筋，其截面面积不应小于按本规范第8.5.1条规定的受弯构件受拉钢筋最小配筋率计算的钢筋截面面积与按本条受扭纵向钢筋配筋率计算并分配到弯曲受拉边的钢筋截面面积之和。

（2）箍筋的最小配筋率

《混凝土结构设计规范》规定：

9.2.10 在弯剪扭构件中，箍筋的配筋率ρ_sv不应小于0.28f_t/f_yv。

2.抗扭纵筋布置

《混凝土结构设计规范》第9.2.5条规定：

沿截面周边布置受扭纵向钢筋的间距不应大于200mm及梁截面短边长度；除应在梁截面四角设置受扭纵向钢筋外，其余受扭纵向钢筋宜沿截面周边均匀对称布置。受扭纵向钢筋应按受拉钢筋锚固在支座内。

3.箍筋的构造要求

《混凝土结构设计规范》第9.2.10条规定：

箍筋间距应符合本规范表9.2.9的规定，其中受扭所需的箍筋应做成封闭式，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。受扭所需箍筋的末端应做成135°弯钩，弯钩端头平直段长度不应小于10d，d为箍筋直径。

（二）计算步骤与算例

1.受扭钢筋配置的步骤

已知：b、h、f_c、f_t、f_yv、A_stl、A_sv1/s、A_st1/s、n（箍筋肢数）。

（1）配置箍筋

1）箍筋直径ϕ，根据《混凝土结构设计规范》第9.2.9条第2款的规定：

当h≤800mm时，取ϕ=6mm，A_s′_v1=28.3mm²；

当h>800mm时，取ϕ=8mm，A_s′_v1=50.3mm²。

2）箍筋间距s，应同时满足下列两项要求

s应根据《混凝土结构设计规范》表9.2.9的规定选取。

3）复核最小配箍率

根据《混凝土结构设计规范》第9.2.10条，最小配箍率，。

当ρ_sv=A_sv/（bs）<ρ_sv，min，调整配箍；

当ρ_sv=A_sv/（bs）≥ρ_sv，min，符合要求。

（2）配置纵筋

1）根据《混凝土结构设计规范》第9.2.5条，纵筋布置应满足下列要求：

在梁截面四角设置受扭纵向钢筋；

沿截面周边布置受扭纵向钢筋的间距不大于200mm；

纵向钢筋的间距不大于梁截面短边长度。

2）根据《混凝土结构设计规范》第9.2.1条第2款的规定：

当h≥300mm时，取纵向钢筋直径d≥10mm；

当h<300mm时，取纵向钢筋直径d≥8mm。

3）复核最小配筋率

根据《混凝土结构设计规范》式（9.2.5），最小配筋率。

当T/（Vb）>2.0时，取T/（Vb）=2.0。此时；

当ρ_tl=A_stl/（bh）<ρ_tl，min时，调整纵筋；当ρ_tl=A_stl/（bh）≥ρ_tl，min时，符合要求。

2.算例

【例4.2.4】 矩形截面剪、扭构件的配筋

条件：钢筋混凝土矩形截面构件，截面尺寸为b×h=250mm×500mm。混凝土强度等级为C25，箍筋用HPB300级钢筋，纵筋用HRB400级钢筋。承受扭矩设计值T=12kN·m，剪力设计值V=90kN。已求得抗扭箍筋用量A_st1/s=0.303mm²/mm，抗剪箍筋用量A_sv1/s=0.189mm²/mm，抗扭纵筋用量A_stl=321mm²。

要求：验算箍筋的配筋率，确定抗扭钢筋配筋率。

解答：根据《混规》第4.1.4条、4.2.3条，f_t=1.27N/mm²，f_c=11.9N/mm²，f_yv=270N/mm²，f_y=360N/mm²。

（1）配置箍筋

1）箍筋直径的要求应满足《混规》第9.2.9条第2款规定，取ϕ=8mm，单肢箍筋面积A_sv1=50.3mm²。

2）箍筋间距要求应符合《混规》表9.2.9的规定

，实取s=100mm<s_max=300mm。

3）复核最小配筋率

根据《混规》第9.2.10条，ρ_sv，min=0.28f_t/f_yv。

实际配筋率为

符合要求。

（2）配置纵筋

1）根据《混规》第9.2.5条规定：在截面四角和侧边高度的中部布置抗扭纵筋，纵筋间距小于200mm。

根据《混规》第9.2.1条第2款规定，纵筋直径要≥10mm，故选810，A_stl=628mm²>321mm²，单根A_s=78.5mm²。

2）复核最小配筋率

根据《混规》式（9.2.5），(www.xing528.com)

实际配筋率，满足要求。

【例4.2.5】 矩形截面弯、剪、扭构件的配筋

条件：钢筋混凝土矩形截面构件，截面尺寸为b×h=250mm×500mm，混凝土强度等级为C25，箍筋用HPB300级钢筋，纵筋用HRB400级钢筋。已求得：抗扭箍筋用量A_st1/s=0.303mm²/mm，抗剪箍筋用量A_sv1/s=0.189mm²/mm，抗扭纵筋用量A_stl=321mm²。抗弯纵筋用量A_s=815mm²，A_s′=0。

要求：验算最小配筋率，确定箍筋与纵筋的配置。

解答：f_t=1.27N/mm²，f_c=11.9N/mm²，f_yv=270N/mm²，f_y=360N/mm²。

（1）箍筋的配置，见上题。

（2）纵筋的配置

①抗扭纵筋用量

已知：A_stl=321mm²。

抗扭纵筋的配置，见上题。选用810，A_stl=608mm²。布置在截面四角和侧边高度的中部。顶部纵筋配置210，两侧边高度中部配置两排纵筋210。

②抗弯纵筋用量

已知：A_s=815mm²，A_s′=0。确定底部纵筋的总用量。

根据《混规》第8.5.1条规定：

受弯构件的最小配筋率

根据《混规》第9.2.5条规定：

A_s，min=0.2%×250×500+321/4≈250+80=330mm²

实取320，A_s=943mm²>A_s，min=330mm²，截面配筋如图4.2.14所示。

（三）模拟考题

【4.2.3】 混凝土构件受扭承载力所需受扭纵筋面积A_stl，以下何项理解是正确的？

（A）为对称布置的包括四角和周边的全部受扭纵筋面积

（B）为对称布置的四角的受扭纵筋面积

（C）为受扭纵筋加抗负弯矩的上边纵筋面积

（D）为受扭纵筋加抗正弯矩的下边纵筋面积

答案：（A）

根据《混凝土结构设计规范》第6.4.4条。

图 4.2.14

【4.2.4】 混凝土构件受扭承载力所需受扭箍筋面积A_st1，以下何项理解正确？

（A）为沿截面周边布置的受扭箍筋单肢截面面积

（B）为沿截面周边布置的全部受扭箍筋面积

（C）为沿截面周边布置的受扭和受剪箍筋面积

（D）为沿截面周边布置的受扭和受剪箍筋单肢截面面积

答案：（A）

根据《混凝土结构设计规范》第6.6.4条。

【4.2.5】 简支钢筋混凝土梁截面尺寸为250mm×450mm，承受弯矩、剪力和扭矩共同作用，采用C25级混凝土，纵筋为HRB400级钢筋，箍筋为HPB300级钢筋。已知受弯钢筋面积A_s=571mm²，受剪A_sv1/s=0.644mm²/mm（双肢），受扭A_st1/s=0.261mm²/mm（单肢），A_stl=670mm²，按三排配纵筋，下列所示截面配筋何项正确？

答案：（C）

（1）箍筋

根据《混规》第6.4.13条“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”。

所以，选10，A_sv1=78.5mm²。，取120mm，故箍筋应为双肢10@120。

（2）纵筋

根据《混规》第6.4.13条“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，并应配置在相应的位置”。

上部和中部：，选配412（452mm²）；

下部：，选配416（804mm²）。

【4.2.6】 某雨篷如图4.2.15所示，雨篷板上承受均布荷载（包括自重）q（设计值），在雨篷自由端沿板宽方向每米承受活荷载P（设计值），雨篷梁的截面尺寸为200mm×500mm，计算跨度l₀=5m，混凝土强度等级为C30，纵向钢筋为HRB400，箍筋为HPB300，a_s=35mm。设雨篷梁的受压区高度x=101mm，受扭计算中沿截面周边配置的箍筋单肢截面面积A_st1与箍筋间距的比值为0.3，u_cor=1200mm，已知受扭纵筋最小配筋率为0.23%，受扭纵筋与箍筋的配筋强度比值为ζ=1.2，求截面纵向钢筋的总用量（抗弯及抗扭钢筋之和）的计算值（mm²）。

（A）965 （B）1221 （C）1271 （D）1130

答案：（D）

图 4.2.15

根据《混规》第4.1.4条、4.2.3条得

混凝土强度C30：f_cu，k=30.0N/mm²，f_c=14.3N/mm²，f_t=1.43N/mm²；钢筋强度：f_y=360N/mm²，f_y′=360N/mm²，f_yv=270N/mm²，E=2×10⁵N/mm²；截面有效高度：h₀=465mm。

（1）受弯配筋计算

根据《混规》式（6.2.10-2）：

1）正截面受弯配筋计算：；

配筋率为：。

2）最小配筋率验算

根据《混规》表8.5.1受弯纵筋最小配筋率为

（2）受扭配筋计算

根据《混规》式（6.4.4-2），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A_stl可由下式求得：

剪扭构件中纵筋的最小配筋面积：

已知受扭纵筋最小配筋率为ρ_tl，min=0.23%，腹板受扭纵筋最小配筋面积为：A_stl，min=ρ_tl，min×b×h=0.23%×200×500=230mm²<A_stl；

纵向钢筋总面积为：802.4+324=1126mm²。