2.7 扭曲截面承载力计算

2.7.1 受扭构件截面限制条件

在弯矩、剪力和扭矩共同作用下，对h_w/b≤6的矩形、T形、I形截面和h_w/t_w≤6的箱形截面构件（图2.7-1），其截面应符合下列条件：

当h_w/b（或h_w/t_w）≤4时

当h_w/b（或h_w/t_w）=6时

当4＜h_w/b（或h_w/t_w）＜6时，按线性内插法确定。

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2t_w；

h₀——截面的有效高度；

W_t——受扭构件的截面受扭塑性抵抗矩，按2.7.3节的规定计算；

h_w——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；

t_w——箱形截面壁厚，其值不应小于b_h/7，此处，b_h为箱形截面的宽度。

图2.7-1 受扭构件截面

a）矩形截面 b）T形、I形截面 c）箱形截面（t_w≤t_w′）

1—弯矩、剪力作用平面

当h_w/b（或h_w/t_w）＞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。

2.7.2 不需进行构件受剪扭承载力计算的条件

在弯矩、剪力和扭矩共同作用下的构件（图2.7-1），当符合下列公式的要求时：

或

均可不进行构件受剪扭承载力计算，仅需按构造要求配置纵向钢筋和箍筋。

式中 N_p0——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，当N_p0＞0.3f_cA₀时，取N_p0=0.3f_cA₀，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＞0.3f_cA时，取N=0.3f_cA，此处，A为构件的截面面积。

2.7.3 受扭构件的截面受扭塑性抵抗矩

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

式中 b、h——矩形截面的短边尺寸、长边尺寸。

2.T形和I形截面

W_t=W_tw+W′_tf+W_tf （2.7-6）

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W_tw、W′_tf和W_tf应按下列规定计算：

（1）腹板

（2）受压翼缘

（3）受拉翼缘

式中 b、h——腹板宽度、截面高度；

b_f′、b_f——截面受压区、受拉区的翼缘宽度；

h_f′、h_f——截面受压区、受拉区的翼缘高度。

计算时取用的翼缘宽度尚应符合b_f′≤b+6h_f′及b_f≤b+6h_f的规定。

3.箱形截面

式中 b_h、h_h——箱形截面的短边尺寸、长边尺寸。

2.7.4 纯扭构件的受扭承载力计算

1.矩形截面纯扭构件的受扭承载力计算

矩形截面纯扭构件的受扭承载力应符合下列规定：

式中 ζ——受扭的纵向钢筋与箍筋的配筋强度比值；

A_stl——受扭计算中取对称布置的全部纵向普通钢筋截面面积；

A_st1——受扭计算中沿截面周边配置的箍筋单肢截面面积；

f_yv——受扭箍筋的抗拉强度设计值；

f_y——受扭纵向钢筋的抗拉强度设计值；

A_cor——截面核心部分的面积：A_cor=b_corh_cor，此处，b_cor、h_cor为箍筋内表面范围内截面核心部分的短边、长边尺寸；

u_cor——截面核心部分的周长：u_cor=2（b_cor+h_cor）。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e_p0≤h/6的预应力混凝土纯扭构件，当符合ζ≥1.7时，可在式（2.7-11）的右边增加预加力影响项 ，此处，N_p0的取值应符合第2.7.2节的规定；在式（2.7-11）中取ζ=1.7。

当ζ＜1.7或e_p0＞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。

2.T形和I形截面纯扭构件的受扭承载力计算

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，分别按上面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

（2）受压翼缘

（3）受拉翼缘

式中 T——构件截面所承受的扭矩设计值；

T_w——腹板所承受的扭矩设计值；

T_f′、T_f——受压翼缘、受拉翼缘所承受的扭矩设计值。

3.箱形截面钢筋混凝土纯扭构件的受扭承载力计算

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：

式中 α_h——箱形截面壁厚影响系数：α_h=2.5t_w/b_h，当α_h＞1.0时，取α_h=1.0。

此处，ζ值应按式（2.7-12）计算，且应符合0.6≤ζ≤1.7的要求，当ζ＞1.7时，取ζ=1.7。

2.7.5 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的受扭承载力计算

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：

式中 N——与扭矩设计值T相应的轴向压力设计值，当N＞0.3f_cA时，取N=0.3f_cA；

A——构件截面面积。

此处，ζ值应按2.7.4节1中的规定确定。

2.7.6 在剪力和扭矩共同作用下构件受剪扭承载力计算

1.在剪力和扭矩共同作用下矩形截面受剪扭承载力计算

在剪力和扭矩共同作用下矩形截面剪扭构件，其受剪扭承载力应符合下列规定：