第五章受压构件承载力计算
一、选择题
1、只配螺旋筋的混凝土柱体受压试件，其抗压强度高于f
c
，是因为()。
A螺旋筋参与受压
B螺旋筋使混凝土密实
C螺旋筋约束了混凝土的横向变形
答案：C
2、轴心受压构件的稳定系数主要与()有关。
A混凝土强度
B配筋率
C长细比
D荷载
答案：C
3、矩形截面偏心受压构件中，属于受拉破坏的形态是()。
A偏心矩很小
B偏心矩较小
C偏心矩较大，配筋率很高
D偏心矩较大，配筋率不高
答案：D
4、随着压力的不断增大，轴心受压构件截面中()。
A钢筋的应力与混凝土的应力完全一致
B钢筋的应力与混凝土的应力始终按比例增长
C钢筋的应力增长得比混凝土的应力快
D钢筋的应力增长得比混凝土的应力慢
答案：C
5、大、小偏心受压破坏的根本区别在于，当截面破坏时（）。
A受压钢筋是否能达到钢筋的抗压屈服强度
B受拉钢筋是否能达到钢筋的抗拉屈服强度
C受压混凝土是否被压碎
D受拉混凝土是否被破坏
答案：B
二、填空题
1、在钢筋混凝土轴心受压柱中，螺旋钢筋的作用是使截面中间核心部分的混凝土形成约束混凝
土，可以提高构件的______和______。
答案：承载力延性
2、偏心距较大，配筋率不高的受压构件属______受压情况，其承载力主要取决于______钢筋。
答案：大偏心受拉
3、受压构件的附加偏心距对______受压构件______受压构件影响比较大。
答案：轴心小偏心
4、在轴心受压构件的承载力计算公式中，当f
y
<400N／mm2时，取钢筋抗压强度设计值f
y
'＝
______；当f
y
≥400N／mm2时，取钢筋抗压强度设计值f
y
'＝______N／mm2。
答案：f
y
400
三、简答题
1、在轴心受压构件中，普通箍筋与螺旋箍筋的作用如何?
答案：普通箍筋的作用是防止纵筋压屈，并与纵筋形成钢筋骨架,便于施工。螺旋箍筋的作用是
使截面中间核心部分的混凝土形成约束混凝土,可提高构件的承载力和延性。
2、大偏心受压情况的破坏原因，破坏性质及破坏条件是什么?
答案：大偏心受压破坏是由于受拉钢筋到达屈服而导致的受压区混凝土受压破坏，它具有塑性破
坏的性质，形成这种破坏的条件是偏心距大，且受拉钢筋配筋率不高。
3、什么是轴心受压构件的稳定系数?影响稳定系数的主要因素是什么?
答案：长柱承载力与短柱承载力的比值，称为轴心受压构件的稳定系数。稳定系数主要与l
o
/b
有关，l
o
为柱的计算长度，b为矩形截面的短边边长。
4、试说明小偏心受压构件(受压破坏)三种破坏形态的异同。
答案：小偏心受压构件三种破坏形态的破坏特征相同，即破坏是由于受压区混凝土到达抗压强度，
受压钢筋A'
s
到达屈服，承载力主要取决于受压区混凝土及受压钢筋，故称为受压破坏。这种破
坏缺乏足够的预兆(裂缝开展不明显，变形也没有急剧增长)，具有脆性破坏的性质。
不同之处是：第1种破坏形态——构件为全截面受压，距轴力较远一侧的纵筋A
s
受压；第2
种破坏形态——构件截面大部分受压、小部分受拉，破坏时，受拉一侧混凝土可能出现细微的横
向裂缝，纵筋A
s
受拉，但拉应力很小，达不到屈服；第3种破坏形态——构件中和轴位于截面
高度中部，截面部分受压、部分受拉，受拉区裂缝出现较早，但由于配筋率较高，受拉钢筋A
s
应力增长缓慢，破坏时受拉钢筋应力未达到屈服，破坏形态与超筋梁相似。
5、大小偏心受压界限情况的轴力N
b
及偏心距e
ib
是根据什么条件导出的?
答案：是根据大偏心受压区高度达到界限受压区高度，即x=ξ
b
h
o
条件导出的。
6、为什么长柱(30>l
o
/h>8)和短柱(l
o
/h≤8)均属材料破坏，而承载力却不同?
答案：短柱的侧向挠度f与初始偏心距e
i
相比所占比例很小,可不考虑挠度对偏心距的影响，
随荷载增大,短柱是在极限内力M与N成正比的情况下发生材料破坏。长柱的侧向挠度f与初始
偏心距e
i
相比已不能忽略。由于f随N的增大增长较快，故M=N(e
i
+f)较N增长更快，长柱是
在弯矩非线性增长的情况下发生材料破坏。柱的长细比越大，M增长越快，长柱的承载力比短柱
承载力降低的就越多。
7、判别大小偏心受压的条件ηe
i
>(e
ib
)
min
中，(e
ib
)
min
是根据什么条件推出的?在什么情况时才可
以用它来判断是哪一种偏心受压情况?
答案：根据界限偏心距e
ib
b的计算公式，当A'
s
及A
s
分别取为设计中允许的最小值，即按《规范》
规定的最小配筋率确定纵向受力钢筋面积A'
s
及A
s
时，得出的界限偏心距e
ib
将为最小值(e
ib
b)
min
。
在进行截面配筋计算时，才可以用它来判断是哪一种偏心受压情况。
四、计算题
1、矩形截面偏心受压构件bh=400×600mm，a’=a=35mm，计算长度l
o
=4.5m，承受轴心压力设
计值N=980kN，弯矩设计值M=392kN·m。混凝土为C20（f
c
=9.5N／mm2），钢筋为Ⅱ级（f'
y
=f
y
=310N
／mm2，ξ
b
=0.544,(e
ib
)
min
=O.3h
o
）。试求纵筋面积A'
s
及A
s
答案：(1)计算h
o
、e
0
、e
a
、e
i
、η,判别大小偏心受压
h
o
=h-a=600-35=565mm
e
0
=M/N=392×106/(980×103)=400mm
e
0
/h
o
=400/565=0.708>0.3，故e
a
=0，e
i
=e
0
=400mm
l
o
/h=4500/600=7.5<8,故η=1.0
Ⅱ级钢(e
ib
)
min
=O.3h
o
=O.3×565=169.5mm
ηe
i
=400mm>(e
ib
)
min
,属大偏心受压
(2)计算A'
s
e=ηe
i
+0.5h-a=400+300-35=665mm
A'
s
=[N
e
-α
1
f
c
ξ
b
bh
o
2(1-0.5ξ
b
)]/[f'
y
(h
o
-a')]
=[980×103×665-9.5×0.544×400×5652×(1-0.5×0.544)]/[310×(565-35)]
=581mm2
(3)计算A'
s
A'
s
>0.002bh=0.002×400×600=480mm2
A
s
=(α
1
f
c
ξ
b
bh
o
+f'
y
A'
s
-N)/f
y
=(11×0.544×400×565+310×581-980×103)/310=1782.2m2
A
s
>ρ
min
bh=0.0015×400×600=360mm2可以
2、某柱截面尺寸b×h=300×500mm，a’=a=40mm。承受轴心压力设计值N=800kN，弯矩设计值
M=172kN·m。混凝土等级C20(α
1fc
=11N／mm2)，Ⅱ级钢筋(f'
y
=f
y
=310N／
mm2,ξ
b
=0.544,(e
ib
)
min
=O.3h
o
),l
o
/h<8,采用对称配筋，求纵筋面积A'
s
=A
s
答案：(1)计算h
o
、e
0
、e
a
、e
i
、η,判别大小偏心受压
h
o
=h-a=500-40=460mm
e
0
=M/N=172×106/(800×103)=215mm
e
0
/h
o
=215/460=0.467>0.3，故e
a
=0，e
i
=e
0
=215mm
l
o
/h<8,故η=1.0
Ⅱ级钢(e
ib
)
min
=O.3h
o
=O.3×460=138mm
ηe
i
=215mm>(e
ib
)
min
且Nb=α
1
f
c
ξ
b
bh
o
=9.5×0.544×300×460=825.8×103N>N=800kN
属大偏心受压
(2)计算A'
s
=A
s
x=N/α
1
f
c
α
1
f
c
3、直径350mm的圆形截面轴心受压柱，计算长度l
o
=4m，轴向力设计值N=2500kN,混凝土为C25
级(f
c
=12.5N/mm2)，纵筋用Ⅱ级钢筋(f'
y
=310N/mm2)，箍筋采用I级钢(f
y
=210N/mm2)。(1)采用普
通箍筋柱；(2)采用螺旋箍筋柱。求柱的配筋。
4、矩形截面柱b×h=400×600mm2,a'=a=40mm,计算长度l
o
=6m,A'
s
=1256mm2,A
s
=1964mm2,Ⅱ级钢
(f'
y
=f
y
=310N/mm2,ξ
b
=0.544)，混凝土为C20级(f
c
=10N/mm2)，设轴向力偏心距e
0
=450mm，求柱
的承载力N
α1
f
c
α
1
f
c
α
1
f
c
α
1
f
c
5、工字形截面柱，截面尺寸b'
f
=b
f
=400mm,h'
f
=h
f
=100mm,h=800mm,b=80mm,a'=a=40mm,计算长度
l
o
=13.5m，轴力设计值N=900kN,弯矩设计值M=540kN·m。混凝土C30级(f
c
=15N/mm2)，Ⅱ级钢
筋(f'
y
=f
y
=310N/mm2,ξ
b
=0.544)。求柱的对称配筋A'
s
=A
s
本文发布于:2022-12-06 09:27:53，感谢您对本站的认可！
本文链接：http://www.wtabcd.cn/fanwen/fan/88/52152.html
版权声明：本站内容均来自互联网，仅供演示用，请勿用于商业和其他非法用途。如果侵犯了您的权益请与我们联系，我们将在24小时内删除。
| 留言与评论（共有 0 条评论） |
