第6章受压构件承载力计算.docx
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第6章受压构件承载力计算
(B)采用高强钢筋;
(D)加大构件尺寸;
)
(C)Nb与「无关;
第6章受压构件
一、选择题
2.为了提高钢筋混凝土轴心受压构件的极限应变,应该()
(A)采用高强混凝土;
(C)采用螺旋配筋;
10.矩形截面对称配筋,发生界限破坏时(
(A)Nb随配筋率t增大而减小;(B)Nb随配筋率「减小而减小;
11.受压柱,根据其长细比的不同,可分为()
13.在轴心受压构件承载力计算时,要求受压钢筋的强度值应满足
(A)fy込300N/mm2;(B)fy巴400N/mm2;
17.
大、小偏心受压破坏特征的根本区别在于构件破坏时(
(A)远边钢筋是否屈服;
(B)受压钢筋是否屈服;
(C)混凝土是否全截面受压;
(D)受压混凝土是否破坏;
18.在轴心受压构件承载力计算时,当
J(
)时,
就可称为短柱
(A)|0/h辽3;
(B)l
°/h辽8;
(C)8l0/h乞30;
(D)
l0/h-30;
22.轴心受压构件的全部纵筋配筋率不宜超过(
)。
(A)3%;(B)0.2%;
(C)
0.6%;
(D)5%;
23.受压构件的纵向受力钢筋彼此间的中距不应大于
()。
(A)50mm
(B)
500mm
(C)300mm
(D)
1.5as;
26.现浇受压柱的纵筋净距不应小于
(
)。
(A)50mm
(B)
500mm
(C)300mm
(D)
1.5as;
27.受压构件的箍筋间距应满足(
)。
(A)_400mm
(B)
岂截面短边;
(C)绑扎骨架<15d;焊接骨架
-20d(D)
A,B,C都要
28.方形柱的最小截面尺寸宜为(
)。
,不考虑修正偏心距。
(C)350350mm;
(D)无法确定;
29.一般情况下,受压柱的混凝土标号比梁构件的混凝土标号
(A)高;
(B)低;
(C)一样;
(D)无法确定;
30.为了避免矩形截面柱的长细比过大而使承载力降低过多,要求(
(A)|0/h乞30;(B)l0/h乞20;
(C)|0/h乞25;(D)l0/h乞12;
31.轴心受压柱要求全部纵筋配筋率不宜超过5%的主要原因是()。
(A)考虑混凝土的徐变影响;
(B)降低造价;
(C)节省材料;
(D)考虑钢筋能发挥潜力;
32.螺旋配箍柱的
间接钢筋是指(
(A)螺旋箍筋;
(B)钢筋网片;
(C)
螺旋箍筋和钢筋网片;
34.偏心受压构件
截面曲率修正系数是
(A)1;
35.偏心受压构件的附加偏心距ea的取值是
(A)h30和20mm取大值;
(C)和20mm取大值;
40.对称配筋的大偏心受压构件与小偏心
(B)2;
(C)
(D)
)°
(B)h30和20mm取小值;
130偏心方向截面尺寸和20mm取大值;受压构件的计算
(D)
(A)
公式相同,
计算方法不同;
(B)
公式相同,
计算方法也相同;
(C)
公式不同,
计算方法也不同
(D)
公式不同,
是非题
计算方法相同;
1.
e0/l0等相同,仅l0/h不同的两个偏压构件,l0/h
2.偏压构件与受弯构件正截面两种破坏界限是不相同的;
3.凡ei一0.3h°的偏压构件,必发生大偏心受压破坏;
4.对称配筋偏压构件,凡xb,必为大偏心受压破坏;
5.大偏压构件,M不变时,N越小越危险;(
6.受压构件,混凝土的徐变变形使混凝土的压应力减小,钢筋的压应力增大;
7.混凝土的弹塑性性质使受压构件在受力增加时,混凝土的压应力增长较快,钢筋的压应力增长较慢;()
8.受压柱,其箍筋的配置是按构造要求确定的;()
9.受压构件随高度的增加,则材料破坏的可能性减小;()
10.偏心距不变,纵向力越大,受压构件的抗剪能力越大;()
11.实际工程中,没有真正的轴心受压构件;()
12.弯矩较大但受拉钢筋配置较多的偏压构件常表现为小偏压构件;()
13.当l。
/d12时,螺旋配箍的钢筋混凝土柱的承载力小于普通配箍柱的承载力;()
14.大偏压构件,N不变时,M越小越危险;()
15.螺旋配箍柱的间接钢筋直径与普通配箍柱的箍筋直径要求相同;()
16.偏心受压构件的破坏类型分为受拉破坏和受压破坏;()
17.小偏压构件,N不变时,M越大越危险;()
18.小偏压构件,N不变时,M越小越危险;()
19.短柱的偏心距增大系数=1;()
20.当间接钢筋换算面积Asso小于纵筋全部截面面积的25%寸,按普通配箍柱计算承载力;()
2
21.fy-400N/mm的高强度钢筋在受压构件中其强度是不能充分发挥的;()
22.偏心受压构件中要求x岂2as是为了节省钢筋的材料用量;()
23.受压构件中要求不能采用有内凹角的箍筋;()
24.受压构件中纵筋的中距不能大于300mm;()
25.对偏心受压构件要进行弯矩作用平面外的承载力验算;()
三、填空题
1.偏心受压构件的破坏最终都是由于而造成的
2.偏心受压构件在纵向弯曲影响下,其破坏特征有两种,对长细比较小的柱属于破坏,
对长细比较大的柱属于破坏
3.当,,时,可不按螺旋配箍柱承载力计算公式进行
承载力计算,而按普通配箍柱承载力计算公式进行计算。
4.在偏心受压构件中,用考虑了纵向弯曲的影响。
5.对于偏心受压构件,轴向压力增加会使构件的抗剪能力。
6.大、小偏心受压的分界限是。
7.受压构件的截面尺寸不宜小于,纵筋直径不宜小于,纵筋的净距不
宜小于,绑扎骨架的箍筋间距不宜小于。
8.在大偏压设计校核时,当,说明As不屈服。
9.对于对称配筋的钢筋混凝土偏压柱,在进行截面设计时,作为判定偏压类型的唯一依据。
10.为避免,《规范》规定,矩形截面钢筋混凝土偏心受压构件的受剪截面均应符合
V<0.25fcbh0;
11.偏心受压构件的受压承载力,不仅取决于和等,还取决于内力
组合,因此截面的承载力校核是在给定条件下进行的。
12.在偏心受压构件中,当作用力在一个主轴方向有偏心时,称为,当作用力在两个主轴方向都有偏
心时,称为。
13.在进行大小偏压构件的截面设计时,(求As,As)大偏压构件取时,配筋量最少,小偏压构件取
时,配筋量最少。
14.在受压构件中,全部纵向钢筋的配筋率不应小于,一侧纵向钢筋的配筋率不应小于;
15.偏心受压构件的正截面承载力计算的基本假定是
O
16.写出在受压构件承载力计算过程中,下列符号的物理意义:
1是,2是,是
甲是。
17.对于偏心受压构件,当满足_时,为大偏心受压;当满足时,为小偏心受压。
18.偏心受压构件承载力计算时,附加偏心距ea取为和两者的较大值。
19.某偏心受压构件,可能受到两组内力作用,已知两组内力的弯矩大小相同,轴力大小不等,则组内力
配筋较多。
20.偏心受压构件承载力计算时,远侧钢筋的强度应满足。
四、简答题
1.在轴心受压构件中,为什么要控制纵向钢筋的最小配筋率?
2•试述在普通配箍柱中箍筋的作用?
并分析在螺旋配箍柱中箍筋的作用?
3•配置螺旋箍筋柱承载力提高的原因是什么?
4•附加偏心距的物理意义是什么?
取值是多少?
5.试述偏心受压构件中,系数的名称?
它与哪些主要因素有关?
6•试分别绘出大、小偏心受压构件截面的计算应力图形,并按应力图形写出基本公式?
7•试分析偏心受压截面承载能力M—N的关系曲线,当截面所受弯矩M不变时,增加轴向压力N,对大、小偏压
截面,效果有何不同?
6大、小偏心受压构件的区别标准是•值与;值两者的关系,•值的大小与哪些因素有关?
在具体计算问题时,
如何进行判别?
9.对非对称配筋的矩形截面偏心受压构件,设计截面时为何只可用ei-O.3ho来判别是哪一种偏心受压情况?
而在复核给定截面的强度时就不能用该式来判断?
10.在大偏心受压构件中,当求得As0或AS-0时,截面是否是大偏心受压?
此时应如何求钢筋截面面积?
11•如果在外力M、N作用下,采用对称配筋,计算结果As=As0,试从计算公式中分析出现负值的物理意义?
这时应如何配筋?
12•在偏心受压构件的截面设计和校核中,当出现X乞23s时,说明了什么?
如何处理?
13.为什么在实际工程中没有绝对的轴压构件?
14•矩形截面与工字形截面非对称配筋的偏心受压构件设计,在计算式上有何不同?
15•试述大偏心受压构件与双筋梁的受力有何不同?
16.为何随偏心距的增加,偏心受压构件的承载力降低?
17.随构件长度的增加承载力降低,为何轴压与偏压采用不同的方法考虑?
18.在非对称配筋的大偏心受压构件截面设计中,为何取Xbh0?
19•在确定偏心距增大系数和纵向弯曲系数「时,为什么用*和10?
hb
20.在偏心受压构件中,采用附加偏心距ea的实质是什么?
21.为何要对偏心受压构件进行弯矩作用平面外的承载力进行验算?
如何验算?
22.偏心受压构件正截面承载力计算的基本假定是什么?
23.偏心受压构件正截面的破坏形态有哪些?
其特征是什么?
24.对称配筋的小偏心受压构件的计算比较困难,这是为什么?
如何解决?
N
25•分析在对称配筋时,ei_0.3ho,而按x求得x-bho,这是哪种破坏情况?
为什么?
«ifcb
26.轴心受压普通箍筋短柱与长柱的破坏有何不同?
27.怎样计算偏心受压构件斜截面受剪承载力?
28•轴心受压构件普通箍筋柱与螺旋箍筋柱的正截面受压承载力计算有何不同?
29•偏心距增大系数是如何推导的?
30•受压柱箍筋配置的构造要求有哪些?
五、计算题
2
1.某现浇柱的截面尺寸为400X400mm,计算长度I。
=6400mm,混凝土强度等级为C20伍=9.6N/mm),钢筋为
HRB335级(fy=300N/mm2),承受的轴心压力设计值N=1500kN,求纵向受力钢筋面积。
注:
=1.177-0.012*
2.已知现浇钢筋混凝土柱的截面尺寸为300X300mm,计算长度I°=4800mm,混凝土强度等级为C20(fc=9.6N/mm),
钢筋为HRB335级(fy=300N/mm2),配有4:
」25钢筋(A;-1964mm2),求所能承受的最大轴心压力设计值。
注:
=1.177-0.012®
b
3•某多层现浇框架结构第二层的中间柱,承受纵向力设计值N=1100kN,楼层计算高度为6m,混凝土强度等级为
22
C20(fc=9.6N/mm),钢筋为HRB335级(fy=300N/mm),柱的截面尺寸为350X350mm,求所需纵向受力钢筋面积。
注:
即=1.177—0.012
b2
4.某现浇柱的截面尺寸为250X250mm,计算长度I。
=4M,混凝土强度等级为C20(fc=9.6N/mm),钢筋为
HPB235(fy=210N/mm2),其承受的轴心压力设计值N=450kN,求所需配置的纵向受力钢筋面积。
5.一钢筋混凝土矩形截面偏心受压柱,截面尺寸bxh=300mmX500mm,as=as'=40mm,构件处于正常环境,承受
纵向压力设计值N=3000KN,弯矩设计值M=270KN-m,混凝土C20(fc=9.6N/mm2),纵向钢筋为HRB335级(fy=300N/mm2),偏心距增大系数n=1.025,试计算对称配筋所需钢筋截面面积As及A;'。
6.某偏心受压柱,截面为矩形,b=350mm,h=500mm,as=a's=35mm混凝土为C20(fc=9.6N/mni),钢筋为HRB335级(fy=
2'22
300N/mm),As=1256mm,A^534mm,计算长度为l0=4.0m,已知N=800KN,求Mu=?
注:
(Eb=0.55,「min-m'n-0.2%)
7.某具有横向砖墙填充的三跨多层框架,楼盖为装配式,底层拄的截面尺寸为400X400mm承受的轴向力设计值
N=2000kN;楼层高度为5.6m,混凝土强度等级为C25(fc=11.9N/mm2),配有4:
」25钢筋(As=1964mm2);
试复核此柱的承载力是否足够。
注:
=1.177-0.012
b
&某门厅内底层现浇钢筋混凝土圆形柱承受轴向压力设计值N=2620kN,从基础顶面到二层楼面的高度为4.2m
混凝土强度等级为C25(fc=11.9N/mm),纵向钢筋为HRB335级(fy=300N/mm),箍筋为HPB235(fy=210N/mm),配置①6@50箍筋,柱的直径为350mm,试为该柱配筋。
注:
「取值表
9.已知某柱的截面尺寸为300X500mm,a$=a;=35mm,轴力设计值N=800kN,弯矩设计值M=160kN-m,混凝
土为C20(fc=9.6N/mm),钢筋为HRB335级(fy=300N/mm),计算长度|0=3.5m求所需钢筋截面面积As和As值。
注:
b丸.55
10.巳知柱的截面尺寸为bXh=400X600mmas二as=35mm,混凝土为C20(fc=9.6N/mr2),钢筋为HRB335级(fy=
300N/mm),柱的计算长度为7.2m承受的轴力设计值N=800kN,弯矩设计值Mf=200kN-m,求所需纵向受力钢筋面
积As和As'。
11.矩形截面柱bxh=400X600mm2,a'=a=40mm,计算长度lo=6m,A's=1256mrn,As=1964mmn级钢
(fy=fy=300N/mm,Eb=0.55),混凝土为C20级(fcm=11N/mm,fc=10N/mm),设轴向力偏心距eo=45Omm
求柱的承载力N?
12.工字形截面柱,截面尺寸b'f=bf=400mm,h'f=hf=100mm,h=800mm,b=80mm,a'=a=40mm计算长度Io=13.5m,轴力设计值N=900kN,弯矩设计值M=540kNm。
混凝土C30级(fcm=16.5N/mm2,fc=15N/mm),H级钢筋(fy=fy=310N/mm2,Eb=0.544)。
求柱的对称配筋A's=As
答案
、选择题
(1)C
(2)
C(3)C
⑷C(5)A
⑹
A
⑺B
(8)
C(9)B(10)C
(11)B(12)B(13)B
(14)B(15)A
(16)
A(17)
A
(18)B(19)B(20)D
(21)B(22)D
(23)C
(24)C
(25)
B
(26)
A(27)
D
(28)A(29)A(30)C
(31)A(32)C
(33)A
(34)
A(35)
D
(36)
D(37)
D
(38)A(39)C(40)C
是非题
⑵错
(2)
错⑶错
⑷
对⑸
对
⑹
对(7)错(8)对(9)对(10)对
(1)混凝土压坏;
(2)材料,失稳;(3)l°/d-12;按螺旋配箍柱计算时承载力小于普通配箍柱计算时承载力;
Ass025%As;(4)偏心矩增大系数;(5)提高;(6)_b(7)250250mm;12mm;50mm;15d(8)x2as(9)丄b(10)脆性破坏;(11)截面尺寸,材料强度;不利;(12)单向;双向;(13)x=y:
bh。
;As=卜minbh(14)0.6%;0.2%(15)平截面假定;理想化材料力学性能;不考虑混凝土受拉;x丄2as时,压筋屈服;(16)
长细比对曲率的影响系数;偏心矩对曲率的影响系数;偏心矩增大系数;承载力影响系数;(17)飞b(18)130
偏心方向截面尺寸和20mm取大值;(19)轴力小的(20)fy_;「s乞fy
四、简答题
1•防止混凝土发生脆性破坏,增加构件延性。
2•固定受力纵筋的位置;防止纵筋压屈;能约束核心混凝土在纵向受压时产生的横向变形,从而提高了混凝土抗压强度和变形能力。
3•能约束核心混凝土在纵向受压时产生的横向变形,从而提高了混凝土抗压强度和变形能力。
4.附加偏心矩ea是考虑荷载作用位置的不定性,混凝土质量的不均匀性和施工误差等因素的影响;130偏心方向截面尺寸和20mm取大值;
5.考虑二阶弯矩影响的偏心矩增大系数;主要与长细比和初始偏心矩有关。
7.小偏压M不变时,N越大越不利;大偏压M不变时,N越小越不利;
8.与外弯矩M,截面尺寸bh有关;取u与0.3h。
的关系;
9.因为x未知,无法用•与b的关系判定;复核时可求出x值。
10.是大偏压;取As='minbh
11.受压区混凝土可承受的弯矩较大,足以承担Ne弯矩值;
作法是取As=As二?
minbh
12.受压钢筋未屈服,按x=2as求得As,再按A=0,x为未知,求出A,然后取两个As大值;
13.非均质材料,不对称配筋;
14.矩形截面计算公式较工字形截面的计算公式简单,因为工字形截面的计算公式要考虑翼缘板的受
15.大偏压有弯矩,轴力作用;双筋截面梁只有弯矩作用;
16.偏心矩增大,弯矩也增大,对于大小偏压构件而言都容易破坏;
17•轴心受压构件易失稳;偏心受压构件会使弯矩的增量加快;
18.使钢筋的用量减少;
19.偏心受压构件沿偏心方向发生弯曲;轴心受压构件沿构件短边方向发生弯曲。
20.附加偏心矩ea是考虑荷载作用位置的不定性,混凝土质量的不均匀性和施工误差等因素的影响;
13q偏心方向截面尺寸和20mm取大值;
21.平面内按偏压;平面外按轴压;
22.平截面假定;理想化材料力学性能;不考虑混凝土受拉;x_2as时,压筋屈服;
23.大偏压是受拉破坏,小偏压是受压破坏;
24•需要求解一元三次方程,计算过程烦琐,采用渐进法或近似公式进行计算。
25.小偏压;前者是近似判别式,后者是准确判别式;
26.短柱是材料破坏,取=1.0;短柱易发生失稳破坏,取1.0;
fyvAsv
27.V=0.7ftbh°1.25h°0.07N;
S''
28.普通配箍柱:
N辽0.9(fcAfyAs)
螺旋箍筋柱:
N=0.9(fcAcor2fyAss0•fyAs)
29.二(1•丄),要通过实验分析,简化处理求出;
30.直径:
一d;-6mm;间距:
_400mm,-b,-15d(绑扎钢筋)
5
五、计算题
1•解:
丨0/b=6400/400=16=1.177-0.012。
/b=1.177-0.01216=0.985
N=0.9「(fcAfyAs)1500103=0.90.985(9.6400400300As)
As=520mm2「minbh=0.6%400400=960mm2As=960mm2
2.解:
l0/b=4800/300=16即=1.177—0.0120/b=1.177—0.01216=0.985
N=0.9(fcAfyAs)N=0.90.985(9.63003003001964)=1288.3KN
3.解:
丨。
/b=6000/300=20,=1.177-0.0121。
/b=1.177-0.01220=0.973
N=0.9「(fcAfyAs)1100103=0.90.973(9.6300350300As)
A;=827mm2一,minbh=0.6%300350=630mm2
4.解:
丨0/b=4000/250=16,=1.177-0.012丨0/b=1.177-0.01216=0.985
N=0.9(fcAfyAs)450103=0.90.985(9.6250250210As)
As0'mibh=0.6%250250=375nm2As=375nm2
5.解:
e0=M/N二270/300二0.9M二900mm,ea二h/30=500/30=16.7mm20mm,取ea二20mm,
eiea=90020=920mm,e=1.025920943mm,3
e=eih/2-as二943250-35=1158mm,x=—30010104.2mm,
»fcb1.0江9.6^300
a八,Nxe—otfcbx(h。
一x/2)270x10’x1158—9.6x300x104.2x(465—1042/2)一门门2
As=As;c;1463mm2
fy(h0-as)2300(465-35)
-rminbh=0.2%30S500=300mm2
''3
6.解:
N=rfcbxfyA;-fyAs,80010=9.6350x3001256-300534,
x=174mmbh0=0.55465=256mm,
Ne=:
1fcbx(h°-x/2)fyAs(h°-a;),
3
80010e=1.09.6350174(465-174/2)3001256(465-35)
e=478.8mm,e=nq+h/2—as,l0/h=4000/500=8,口=1.0478.8=1.0ej500/2-35ei=263.8mm,ea=20mm,仓=ej-ea=263.8-20=243.8mm,
M=Ne0=800103243.8=195KN-M
7•解:
l0/b=5600/400=14=1.177-0.012。
/b=1.177-0.01214=1.009T,取=1.0
N=0.9(fcAfyAs)N=0.91.0(11.94004003001964)=2243.9KN
_、,As1964
:
—100%100%=1.23%3%;
bh400400''
Ass0N1430
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- 受压 构件 承载力 计算