第6章受压构件的截面承载力习题答案
第6章-受压构件的截面承载力-自学笔记
第6章受压构件的截面承载力概述钢筋混凝土柱是典型的受压构件,不论是排架柱,还是框架柱(图6-1)在荷载作用下其截面上一般作用有轴力、弯矩和剪力。
图6-1 钢筋混凝土结构框架柱内力受压构件可分为两种:轴心受压构件与偏心受压构件,如图6-2所示。
(a) 轴心受压(b) 单向偏心受压(c) 双向偏心受压图6-2 轴心受压与偏心受压图实际工程中有没有真正的轴心受压构件?实际工程中真正的轴心受压构件是不存在的,因为在施工中很难保证轴向压力正好作用在柱截面的形心上,构件本身还可能存在尺寸偏差。
即使压力作用在截面的几何重心上,由于混凝土材料的不均匀性和钢筋位置的偏差也很难保证几何中心和物理中心相重合。
尽管如此,我国现行《混凝土规范》仍保留了轴心受压构件正截面承载力计算公式,对于框架的中柱、桁架的压杆,当其承受的弯矩很小时,可以略去不计,近似简化为轴心受压构件来计算。
偏心受压构件的三种情况:当弯矩和轴力共同作用于构件上,可看成具有偏心距e0 = M / N的轴向压力的作用,或当轴向力作用线与构件截面重心轴不重合时,称为偏心受压构件。
当轴向力作用线与截面的重心轴平行且沿某一主轴偏离重心时,称为单向偏心受压构件。
就是图6-2b这种情况。
当轴向力作用线与截面的重心轴平行且偏离两个主轴时,称为双向偏心受压构件。
就是图6-2c这种情况。
§6.1受压构件的一般构造要求6.1.1截面形式及尺寸6.1.2材料强度要求6.1.3纵筋的构造要求6.1.4箍筋的构造要求本节内容较容易,主要是混凝土结构设计规范的一些相关规定,请同学自学掌握。
§6.2轴心受压构件的正截面承载力计算为了减小构件截面尺寸,防止柱子突然断裂破坏,增强柱截面的延性和减小混凝土的变形,柱截面配有纵筋和箍筋,当纵筋和箍筋形成骨架后,还可以防止纵筋受压失稳外凸,当采用密排箍筋时还可以约束核心混凝土,提高混凝土的延性、强度和抗压变形能力。
轴心受压构件根据配筋方式的不同,可分为两种基本形式:①配有纵向钢筋和普通箍筋的柱,简称普通箍筋柱,如图6-5(a)所示;②配有纵向钢筋和间接钢筋的柱,简称螺旋式箍筋柱,如图6-5(b)所示(或焊接环式箍筋柱),如图6-5(c)所示。
同济大学混凝土结构基本原理第6章答案
其中 当 当
为混凝土极限压应变。 时,截面属于大偏心受压; 时,截面属于小偏心受压。
6-6.长细比对偏心受压构件的承载力有直接影响, 请说明基本计算公式中是如何来考虑这一 问题的。 答:当 ,即短柱情况下,取弯矩增大系数 ;否则,取
28
其中,
。
6-7 请根据 N cu − M u 相关曲线说明大偏心受压及小偏心受压时轴向力与弯矩的关系,偏压 构件在什么情况下的抗弯承载力最大? 答:在小偏心受压破坏时候,随着轴向力 N c 的增大,构件的抗弯能力 M 逐渐减少;在大偏 心受压构件破坏的时候,随着轴向力 N c 的增大,会提高构件的抗弯承载力。在偏心构件的破 坏处于破坏时,构件的抗弯承载力达到最大值。 6-8 N cu − M u 相关曲线有哪些用途? 答:Ncu-Mu 相关曲线是由具有相同的截面尺寸,相同高度,相同配筋,相同材料强度但偏心距 e0 不同的构件进行系列偏心受压实验得到破坏时每个构件所承受的不同轴力 Ncu 和弯矩 Mu 所 绘制而成的,在此曲线中,我们可以轻松查阅到此构件在小偏心受压或者大偏心受压时候构 件的破坏荷载,了解构件性能.
思考题
6-1.偏心受力构件截面上同时作用有轴向力和弯矩, 除教材上列出的外, 再举出实际工程中 的偏心受压构件和偏心受拉构件各五种。 答:偏心受压构件有屋架的上弦杆、框架结构柱,砖墙及砖垛等。偏心受拉构件有矩形水池 的池壁、矩形剖面料仓或煤斗的壁板、受地震作用的框架边柱,以及双肢柱的受拉肢等。 6-2.对比偏心受压构件与受弯构件正截面的应力及应变分布,说明其相同之处与不同之处。 答: 受弯构件在混凝土出现裂缝前, 混凝土分为受压区和受拉区, 分别承受压应力和拉应力, 受拉区混凝土开裂后, 退出工作, 钢筋单独承担拉应力, 受压区混凝土受压区高度逐渐变小, 压应力不断增大,最终压碎破坏。应变一开始钢筋与混凝土应变相同,慢慢达到混凝土开裂 应变,钢筋屈服应变。而偏心受压构件则因偏心距不同其应力分布亦有不同。当 较大 中时,出现大偏心受压破坏,形式接近受弯。而当 较大 较大或 较小 适
第六章 受弯构件斜截面承载力答案
第六章 钢筋混凝土受弯构件斜截面承载力计算一、填空题:1、梁的斜截面承载力随着剪跨比的增大而 。
降低2、梁的斜截面破坏形态主要 、 、 ,其中,以 破坏的受力特征为依据建立斜截面承载力的计算公式。
斜拉破坏 斜压破坏 剪压破坏 剪压破坏3、随着混凝土强度的提高,其斜截面承载力 。
提高4、影响梁斜截面抗剪强度的主要因素是混凝土强度、配箍率、 剪跨比 和纵筋配筋率以及截面形式。
5、当梁的配箍率过小或箍筋间距过大并且剪跨比较大时,发生的破坏形式为 ;当梁的配箍率过大或剪跨比较小时,发生的破坏形式为 。
斜拉破坏 斜压破坏6、设置弯起筋的目的是 、 。
承担剪力 承担支座负弯矩7、为了防止发生斜压破坏,梁上作用的剪力应满足 ;为了防止发生斜拉破坏,梁内配置的箍筋应满足 。
025.0bh f V c c β≤ min ρρ≥,max s s ≤, min d d ≥二、判断题:1. 钢筋混凝土梁纵筋弯起后要求弯起点到充分利用点之间距离大于0.5h 0,其主要原因是为了保证纵筋弯起后弯起点处斜截面的受剪承载力要求。
( × )2.剪跨比0/h a 愈大,无腹筋梁的抗剪强度低,但当3/0>h a 后,梁的极限抗剪强度变化不大。
(√ )3.对有腹筋梁,虽剪跨比大于1,只要超配筋,同样会斜压破坏( √ )4、剪压破坏时,与斜裂缝相交的腹筋先屈服,随后剪压区的混凝土压碎,材料得到充分利用,属于塑性破坏。
( )×5、梁内设置多排弯起筋抗剪时,应使前排弯起筋在受压区的弯起点距后排弯起筋受压区的弯起点之距满足:max s s ≤( )×6、箍筋不仅可以提高斜截面抗剪承载力,还可以约束混凝土,提高混凝土的抗压强度和延性,对抗震设计尤其重要。
( )√7、为了节约钢筋,跨中和支座负纵筋均可在不需要位置处截断。
( )×8、斜拉、斜压、剪压破坏均属于脆性破坏,但剪压破坏时,材料能得到充分利用,所以斜截面承载力计算公式是依据剪压破坏的受力特征建立起来的。
第 6 章 受压构件的截面承载力
第6 章受压构件的截面承载力思考题6.1 轴心受压普通钢筋短柱与长柱的破坏形态有何不同?轴心受压长柱的稳定系数? 如何确定?轴心受压普通箍筋短柱的破坏形态是随着荷载的增加,柱中开始出现微细裂缝,在临近破坏荷载时,柱四周出现明显的纵向裂缝,箍筋间的纵筋发生压屈,向外凸出,混凝土被压碎,柱子即告破坏。
而长柱破坏时,首先在凹侧出现纵向裂缝,随后混凝土被压碎,纵筋被压屈向外凸出;凸侧混凝土出现垂直于纵轴方向的横向裂缝,侧向挠度急剧增大,柱子破坏。
l s l s 《混凝土结构设计规范》采用稳定系数? 来表示长柱承载力的降低程度,即? =N u / N u ,N u 和N u 分别为长柱和短柱的承载力。
根据试验结果及数理统计可得? 的经验计算公式:当l0/b=8~34 时,? =1.177-0.021l0/b;当l0/b=35~50 时,? =0.87-0.012l0/b。
《混凝土结构设计规范》中,对于长细比l0/b 较大的构件,考虑到荷载初始偏心和长期荷载作用对构件承载力的不利影响较大,的? 取值比按经验公式所得到的? 值还要降低一些,以保证安全。
对于长细比l0/b 小于20 的构件,考虑到过去使用经验,? 的取值略微抬高一些,以使计算用钢量不致增加过多。
6.2 简述偏心受压短柱的破坏形态。
偏心受压构件如何分类?钢筋混凝土偏心受压短柱的破坏形态有受拉破坏和受压破坏两种情况。
受拉破坏形态又称大偏心受压破坏,它发生于轴向力N 的相对偏心距较大,且受拉钢筋配置得不太多时。
随着荷载的增加,首先在受拉区产生横向裂缝;荷载再增加,拉区的裂缝随之不断地开裂,在破坏前主裂缝逐渐明显,受拉钢筋的应力达到屈服强度,进入流幅阶段,受拉变形的发展大于受压变形,中和轴上升,使混凝土压区高度迅速减小,最后压区边缘混凝土达到极限压应变值,出现纵向裂缝而混凝土被压碎,构件即告破坏,破坏时压区的纵筋也能达到受压屈服强度,这种破坏属于延性破坏类型,其特点是受拉钢筋先达到屈服强度,导致压区混凝土压碎。
混凝土设计原理第6章的习题答案
6.1 已知某现浇多层钢筋混凝土框架结构,处于一类环境,二层中柱为轴心受压普通箍筋柱,柱的计算长度为l 0=4.5m ,轴向压力设计值为2420kN ,采用C25级混凝土,纵筋采用HRB335级。
试确定柱的截面尺寸及纵筋面积。
【解】(1)确定基本参数并初步估算截面尺寸查附表2和附表7,C30混凝土,f c =11.9N/mm 2;HRB335级钢筋,f y ′=300 N/mm 2由于是轴心受压构件,截面形式选用正方形。
假定ρ′=3%,φ=0.9,代入公式(6-9)估算截面面积:mm1.378mm 0.142950)30003.09.11(9.09.0102420)(9.023y ≥===⨯+⨯⨯⨯=''+≥A h b f f N A c ρϕ 选截面尺寸为400mm ×400mm 。
(2)计算计算受压纵筋面积l 0/b =4.5/0.4=11.25,查表6.1,φ=0.961由公式(6-2)得23s mm 0.29803004004009.11961.09.01024209.0=⨯⨯-⨯⨯=-='y c f A f N A ϕ (3)验算纵筋配筋率:ρ′= A s ′/ A=2980/160000=1.86%>ρmin ′=0.6%,满足配筋率要求(4)选配钢筋查附表20,选配纵向钢筋822,A 's=3014mm 26.2 已知某现浇圆形截面钢筋混凝土柱,处于一类环境,直径为400mm ,柱的计算长度为l 0=4.0m ,轴向压力设计值为3300kN ,采用C30级混凝土,纵筋采用HRB335级,箍筋用HPB235级。
试确定柱中纵筋及箍筋。
【解】(1)确定基本参数查附表2和附表7,C30混凝土,f c =14.3N/mm 2;HRB335级钢筋,f y ′=300 N/mm 2;HPB235级钢筋,f y =210 N/mm 2查附表14,一类环境,c =30mm(2)先按普通箍筋柱计算由l 0/d =4000/400=10,查表6.1 得φ=0.98圆柱截面面积为:222mm 125600440014.34=⨯==d A π 由公式(6-2)得23's mm 7.64843001256003.1498.09.01033009.0=⨯-⨯⨯=-='y c f A f N A ϕ ρ´ = A ′s / A=6484.7/125600=5.16%>ρ´max =5%,配筋率太高,因l 0/d =10<12,若混凝土强度等级不再提高,则可改配螺旋箍筋,以提高柱的承载力。
第六章 受构件斜截面承载力答案
第六章 钢筋混凝土受弯构件斜截面承载力计算一、填空题:1、梁的斜截面承载力随着剪跨比的增大而 。
降低2、梁的斜截面破坏形态主要 、 、 ,其中,以 破坏的受力特征为依据建立斜截面承载力的计算公式。
斜拉破坏 斜压破坏 剪压破坏 剪压破坏3、随着混凝土强度的提高,其斜截面承载力 。
提高4、影响梁斜截面抗剪强度的主要因素是混凝土强度、配箍率、 剪跨比 和纵筋配筋率以及截面形式。
5、当梁的配箍率过小或箍筋间距过大并且剪跨比较大时,发生的破坏形式为 ;当梁的配箍率过大或剪跨比较小时,发生的破坏形式为 。
斜拉破坏 斜压破坏6、设置弯起筋的目的是 、 。
承担剪力 承担支座负弯矩7、为了防止发生斜压破坏,梁上作用的剪力应满足 ;为了防止发生斜拉破坏,梁内配置的箍筋应满足 。
025.0bh f V c c β≤ min ρρ≥,max s s ≤, min d d ≥二、判断题:1. 钢筋混凝土梁纵筋弯起后要求弯起点到充分利用点之间距离大于0.5h 0,其主要原因是为了保证纵筋弯起后弯起点处斜截面的受剪承载力要求。
( × )2.剪跨比0/h a 愈大,无腹筋梁的抗剪强度低,但当3/0>h a 后,梁的极限抗剪强度变化不大。
(√ )3.对有腹筋梁,虽剪跨比大于1,只要超配筋,同样会斜压破坏( √ )4、剪压破坏时,与斜裂缝相交的腹筋先屈服,随后剪压区的混凝土压碎,材料得到充分利用,属于塑性破坏。
( )×5、梁内设置多排弯起筋抗剪时,应使前排弯起筋在受压区的弯起点距后排弯起筋受压区的弯起点之距满足:max s s ≤( )×6、箍筋不仅可以提高斜截面抗剪承载力,还可以约束混凝土,提高混凝土的抗压强度和延性,对抗震设计尤其重要。
( )√7、为了节约钢筋,跨中和支座负纵筋均可在不需要位置处截断。
( )×8、斜拉、斜压、剪压破坏均属于脆性破坏,但剪压破坏时,材料能得到充分利用,所以斜截面承载力计算公式是依据剪压破坏的受力特征建立起来的。
第6章的习题答案syj-2012混凝土设计原理 邵永健
Nb
B
O
C
Mu
上图所示的 Nu-Mu 相关曲线首先可分为小偏心受压(曲线 AB)和大偏心受压(曲线 BC)两个 曲线段,其特点有: (1)Nu-Mu 相关曲线上的任一点表示截面恰好处于承载能力极限状态;Nu-Mu 相关曲线内的任 一点表示截面未达到承载能力极限状态;Nu-Mu 相关曲线外的任一点表示截面承载力不足。 (2)在小偏心受压范围内(曲线 AB) ,此范围内 N>Nb,随着轴向压力 N 的增加,截面的受弯 承载力 Mu 逐渐减小。即在小偏心受压范围内,当弯矩 M 为某一定值时,轴向压力 N 越大越不安全。 (3)在大偏心受压范围内(曲线 BC) ,此范围内 N≤Nb,随着轴向压力 N 的增加,截面的受弯 承载力 Mu 逐渐增大。即在大偏心受压范围内,当弯矩 M 为某一定值时,轴向压力 N 越大越安全。 (4)无论大偏心受压还是小偏心受压,当轴向压力 N 为某一定值时,始终是弯矩 M 越大越不 安全。 (5)轴心受压时(A 点) ,M=0,Nu 达到最大;纯弯时(C 点) ,N=0,Mu 不是最大;界限破 坏(B 点)附近,Mu 达到最大。
(6)对于对称配筋截面,界限破坏时的轴向压力 Nb=ξbα1 fcbh0,可见 Nb 只与材料强度等级和截 面尺寸有关,而与配筋率无关。 Nu-Mu 相关曲线在工程设计中的用途主要有两个方面:首先,通常工程结构受到多种荷载工况的 作用,其构件截面也有多组 N、M 内力组合,此时可根据 Nu-Mu 相关曲线的特点,选取一组或若干 组不利内力进行配筋计算,从而可减少计算工作量。第二,应用 Nu-Mu 相关方程,可以对一些常用 的截面尺寸、混凝土强度等级和钢筋类别的偏心受压构件,事先绘制好不同配筋率下的 Nu-Mu 相关 曲线;设计时可直接查相应的相关曲线得到承载力所需的钢筋面积 As、A' s ,从而使计算大大简化。 6.16 试述轴向压力对偏心受压构件斜截面受剪承载力的影响规律?《规范》GB50010 又是如何 考虑钢筋混凝土偏心受压构件的斜截面受剪承载力计算问题? 答:试验表明,由于轴向压力的作用,使得垂直裂缝的出现推迟,也延缓了斜裂缝的出现和发 展,斜裂缝的倾角变小,混凝土剪压区高度增大,从而使得斜截面受剪承载力有所提高。 当轴压比 N/ (fcbh)较小时,斜截面受剪承载力随着轴压比的增大而增大。当轴压比在 0.3~0.5 时,受剪承载力达到最大。继续增大轴压比,由于剪压区混凝土压应力过大,使得混凝土的受剪强 度降低,反而使受剪承载力随着轴压力的增大而降低。 《规范》GB50010 考虑到轴向压力的有利作用,在受弯构件斜截面受剪承载力计算公式的基础 上增加一项考虑轴向压力有利影响的附加承载力。 即按下式计算偏心受压构件的斜截面受剪承载力:
混凝土结构设计原理(第五版)课后习题答案
T形截面梁有两种类型,第一种类型为中和轴在翼缘内,即x≤ ,这种类型的T形梁的受弯承载力计算公式与截面尺寸为 ×h的单筋矩形截面梁的受弯承载力计算公式完全相同;第二种类型为中和轴在梁肋内,即x> ,这种类型的T形梁的受弯承载力计算公式与截面尺寸为b×h, = /2, =As1(As1满足公式 )的双筋矩形截面梁的受弯承载力计算公式完全相同。
结构或材料承受的荷载或应力不变,而应变或变形随时间增长的现象称为徐变。徐变对混凝土结构和构件的工作性能有很大影响,它会使构件的变形增加,在钢筋混凝土截面中引起应力重分布的现象,在预应力混凝土结构中会造成预应力损失。影响混凝土徐变的主要因素有:1)时间参数;2)混凝土的应力大小;3)加载时混凝土的龄期;4)混凝土的组成成分;5)混凝土的制作方法及养护条件;6)构件的形状及尺寸;7)钢筋的存在等。减少徐变的方法有:1)减小混凝土的水泥用量和水灰比;2)采用较坚硬的骨料;3)养护时尽量保持高温高湿,使水泥水化作用充分;4)受到荷载作用后所处的环境尽量温度低、湿度高。
单筋矩形截面梁的正截面受弯承载力的最大值Mu,max= ,由此式分析可知,Mu,max与混凝土强度等级、钢筋强度等级及梁截面尺寸有关。
在双筋梁计算中,纵向受压钢筋的抗压强度设计值采用其屈服强度 ,但其先决条件是: 或 ,即要求受压钢筋位置不低于矩形受压应力图形的重心。
第06章 轴心受压构件的正截面承载力计算
4、箍筋:减少纵向钢筋的自由长度,减少
纵向压屈,固定纵筋位置。 (1) 构造封闭式; (2) Sv≯b(0.8d),且≯400mm,≯15d; 纵筋搭接范围内,Sv≯200mm,≯10d; 当As’ >3%Ac时,Sv≯200mm,≯10d;
(3) dsv≮8mm,且≮d主/4;
(4) 纵向受力钢筋离角筋的s≯max(150mm,
★计算长度l0与构件两端的约束情况有 关,见P130表6-1。
三、轴心受压构件承载力计算
计算图示如P131图6-6,考虑
到稳定系数 的影响,可得轴心
受压构件承载力计算公式如下:
N 0 Nd Nu 0.9 ( f cd A f sd As )
★纵向配筋率ρ’=As’/ A> 3%时,
考虑实际间接钢筋作用影响,得到螺旋
箍筋柱正截面承载力的计算式:
N 0 Nd Nu 0.9 fcd Acor kf sd As 0 f sd As
式中:k称为间接钢筋影响系数,混凝 土强度等级C50及以下时,取k=2.0;
C50~C80取k=2.0 ~1.70,中间值直线插
' '
Nu fcc Acor f sd As
'
螺旋箍筋柱受力计算图式
螺旋箍筋对其核心混凝土的约束作用,使 混凝土抗压强度提高,根据圆柱体三向受压试 验结果,约束混凝土的轴心抗压强度采用下述 近似表达式:
f cc f c k 2
2 为作用于核心的混凝土的径向压应力值。
' '
A应改为截面净面积An=A-As’。
第六章受压构件
§ 6.1 轴心受压构件承载力计算
Strength of Axially Loaded Members
6.1.1 轴心受压构件的破坏特征
按照长细比(the slenderness)l0/b的大小,轴心受
压柱可分为短柱和长柱两类。对方形和矩形柱,当 l0/b ≤ 8 时属于短柱,否则为长柱。其中l0为柱的计算长度,
(4)验算配筋率
As ' 1677 =1.86% A 300 300 min> =0.6%,且<3% ,满足最小配筋率要求,且勿
'
需重算。
纵筋选用4 如图。
25(As′=1964mm2),箍筋配置φ8@300,
Φ8@300
300
4 25
300
【习题2】某现浇底层钢筋混凝土轴心受压柱,截面尺寸
1 1 =0.869 1 0.002 (l 0 / b 8) 2 1 0.002(16.7 8) 2
(3)计算钢筋截面面积As′
N 1400 103 fc A 14.3 3002 0.9 As' 0.9 0.869 =1677mm2 fy ' 300
选用8Φ 28, As' =4926mm2 。 配筋率ρ= As/A =4926/125600=3.92%
6.3.3
螺旋箍筋柱简介
( the
spiral columns)
1.螺旋箍筋柱的受力特点:螺旋箍筋柱的箍筋既是构 造钢筋又是受力钢筋。由于螺旋筋或焊接环筋的套箍作用 可约束核心混凝土(螺旋筋或焊接环筋所包围的混凝土)
若采用该柱直径为400mm,则 l0 4200 10.5, 查表得=0.95 d 400
受弯构件的正截面承载力习题答案
第4章 受弯构件的正截面承载力4.1选择题1.( C )作为受弯构件正截面承载力计算的依据。
A .Ⅰa 状态; B. Ⅱa 状态; C. Ⅲa 状态; D. 第Ⅱ阶段; 2.( A )作为受弯构件抗裂计算的依据。
A .Ⅰa 状态; B. Ⅱa 状态; C. Ⅲa 状态; D. 第Ⅱ阶段; 3.( D )作为受弯构件变形和裂缝验算的依据。
A .Ⅰa 状态; B. Ⅱa 状态; C. Ⅲa 状态; D. 第Ⅱ阶段; 4.受弯构件正截面承载力计算基本公式的建立是依据哪种破坏形态建立的( B )。
A. 少筋破坏;B. 适筋破坏;C. 超筋破坏;D. 界限破坏;5.下列那个条件不能用来判断适筋破坏与超筋破坏的界限( C )。
A .b ξξ≤; B .0h x b ξ≤;C .'2s a x ≤;D .max ρρ≤6.受弯构件正截面承载力计算中,截面抵抗矩系数s α取值为:( A )。
A .)5.01(ξξ-; B .)5.01(ξξ+; C .ξ5.01-; D .ξ5.01+;7.受弯构件正截面承载力中,对于双筋截面,下面哪个条件可以满足受压钢筋的屈服( C )。
A .0h x b ξ≤; B .0h x b ξ>;C .'2s a x ≥; D .'2s a x <;8.受弯构件正截面承载力中,T 形截面划分为两类截面的依据是( D )。
A. 计算公式建立的基本原理不同;B. 受拉区与受压区截面形状不同;C. 破坏形态不同;D. 混凝土受压区的形状不同;9.提高受弯构件正截面受弯能力最有效的方法是( C )。
A. 提高混凝土强度等级;B. 增加保护层厚度;C. 增加截面高度;D. 增加截面宽度;10.在T 形截面梁的正截面承载力计算中,假定在受压区翼缘计算宽度范围内混凝土的压应力分布是( A )。
A. 均匀分布;B. 按抛物线形分布;C. 按三角形分布;D. 部分均匀,部分不均匀分布; 11.混凝土保护层厚度是指( B )。
受压构件承载力计算复习题(答案)
受压构件承载力计算复习题一、填空题:1、小偏心受压构件的破坏都是由于 而造成的。
【答案】混凝土被压碎2、大偏心受压破坏属于 ,小偏心破坏属于 。
【答案】延性 脆性3、偏心受压构件在纵向弯曲影响下,其破坏特征有两种类型,对长细比较小的短柱属于 破坏,对长细比较大的细长柱,属于 破坏。
【答案】强度破坏 失稳4、在偏心受压构件中,用 考虑了纵向弯曲的影响。
【答案】偏心距增大系数5、大小偏心受压的分界限是 。
【答案】b ξξ=6、在大偏心设计校核时,当 时,说明sA '不屈服。
【答案】sa x '2 7、对于对称配筋的偏心受压构件,在进行截面设计时, 和 作为判别偏心受压类型的唯一依据。
【答案】b ξξ≤ b ξξ8、偏心受压构件 对抗剪有利。
【答案】轴向压力N9、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10、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11、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12、在轴心受压构件的承载力计算公式中,当f y <400N /mm 2时,取钢筋抗压强度设计值f y '=______;当f y ≥400N/mm 2时,取钢筋抗压强度设计值f y '=______N /mm 2。
【答案】f y 400 二、选择题:1、大小偏心受压破坏特征的根本区别在于构件破坏时,( )。
A 受压混凝土是否破坏B 受压钢筋是否屈服C 混凝土是否全截面受压D 远离作用力N 一侧钢筋是否屈服【答案】D2、在偏心受压构件计算时,当( )时,就可称为短柱,不考虑修正偏心距。
A30≤hl B80≤hl C 3080≤hlD300 hl【答案】B3、小偏心受压破坏的特征是( )。
混凝土结构设计原理~习题+答案-第六章受压构件正截面承截力
两种偏心受压破坏形态的界限与受弯构件两种破坏的界限相同,即 在破坏进纵向钢筋应力达到屈服强度,同时受压区混凝土亦达到极限压 应变εcu值,此时其相对受压区高度称为界限相对受压区高度ξb。 当:时,属于大偏心受压破坏;
η-lo法 原规范在偏心受压构件的截面设计计算中,采用由标准偏心受压柱 (两端铰支,作用有等偏心距轴压力的压杆)求得的偏心距增大系数η 与柱段计算长度lo相结合的方法,来估算附加弯矩。这种方法也称为η-lo 法,属于近似方法之一。GB50010—2002仍保留了此种方法。
考虑二阶效应的弹性分析法 假定材料性质是弹性的,各构件的刚度则采用折减后的弹性刚度。 但它考虑了结构变形的非线性,也就是考虑了二阶效应的影响。由它算 得的各构件控制截面的最不利内力可以直接用于截面的承载力设计,而 不再需要像原规范那样通过偏心距增大系数η来增大相应截面的初始偏 心距。考虑二阶效应的弹性分析法的关键是如何对构件的弹性刚度加以 折减, 新规范规定:当按考虑二阶效应的弹性分析方法时,可在结构分析 中对构件的弹性抗弯刚度EсI(I为不计钢筋的混凝土毛截面的惯性矩)
设该构件为大偏心构件,则令
求得: 故该构件属于大偏心受压构件 则: ,则 因: 则:
3. 某方形截面柱,截面尺寸为600×600mm。柱子的计算长度为3m。轴 向压力设计值为N=3500kN,弯矩设计值为。混凝土强度等级为 C30(fc=14.3N/mm2),纵向受力钢筋采用HRB335级钢 (=300N/mm2),若设计成对称配筋,求所需的钢筋面积。 3、解:设,则
计算温度系数,因 查表得,=0.875。 则:
,因此, 因此符合配筋率要求。
混凝土结构设计 第6章 受压构件承载力计算
N
fyAs
f'yA's
fyAs
f'yA's
M较大,N较小 较大, 较小 较大 As配筋合适
偏心距e 偏心距 0较大
较大, ①发生条件:相对偏心距( e0 / h0 )较大,且受拉一侧 发生条件:相对偏心距( 钢筋不过多; 钢筋不过多; ②破坏特点:截面部分受拉、部分受压;首先在受拉区出 破坏特点:截面部分受拉、部分受压; 现横向裂缝,随着荷载的增加,裂缝向受压一侧发展; 现横向裂缝,随着荷载的增加,裂缝向受压一侧发展;临 近破坏时,受拉一侧钢筋首先达到屈服强度, 近破坏时,受拉一侧钢筋首先达到屈服强度,当受压区边 缘混凝土达到极限压应变时,受压区混凝土被压碎而破坏。 缘混凝土达到极限压应变时,受压区混凝土被压碎而破坏。 *破坏特点类似于适筋梁,临近破坏时有明显的预兆。 *破坏特点类似于适筋梁,临近破坏时有明显的预兆。 破坏特点类似于适筋梁
6.3.3 正截面受压承载力计算 1.基本计算公式 基本计算公式
′ N ≤ 0.9ϕ ( f c A + f y′ As )
*当纵向钢筋的配筋率大于 时,式中 A 应改为 Ac , 当纵向钢筋的配筋率大于3%时 当纵向钢筋的配筋率大于 ′ Ac = A − As 。 2.截面的设计与复核 截面的设计与复核
2. 构件的稳定系数
试验研究表明, 试验研究表明,长柱的承载力 低于其他条件相同的短 Nlu 规范》 柱承载力 ,《规范》采用构件的稳定系数来表示长柱承 N su 载力降低的程度: 载力降低的程度: 3. 柱的计算长度 *构件的计算长度 构件的计算长度
ϕ
ϕ=
l0
l0
N lu N su
与构件两端支承情况有关: 与构件两端支承情况有关:
《结构设计原理》复习资料副本
第六章 轴心受压构件的正截面承载力计算二、复习题(一)填空题1、钢筋混凝土轴心受压构件按照箍筋的功能和配置方式的不同可分为两种: 普通箍筋柱 和 螺旋箍筋柱 。
2、普通箍筋的作用是: 防止纵向钢筋局部压屈、并与纵向钢筋形成钢筋骨架,便于施工 。
3、螺旋筋的作用是使截面中间部分(核心)混凝土成为约束混凝土,从而提高构件的 强度 和 延性 。
4、按照构件的长细比不同,轴心受压构件可分为 短柱 和 长柱 两种。
5、在长柱破坏前,横向挠度增加得很快,使长柱的破坏来得比较突然,导致 失稳破坏 。
6、纵向弯曲系数主要与构件的 长细比 有关。
(二)判断题1、长柱的承载能力要大于相同截面、配筋、材料的短柱的承载能力。
………………【×】2、在轴心受压构件配筋设计中,纵向受压钢筋的配筋率越大越好。
…………………【×】3、相同截面的螺旋箍筋柱比普通箍筋柱的承载力高。
…………………………………【√】(三)名词解释1、纵向弯曲系数────对于钢筋混凝土轴心受压构件,把长柱失稳破坏时的临界压力与短柱压坏时的轴心压力的比值称为纵向弯曲系数。
(四)简答题1、轴心受压构件的承载力主要由混凝土负担,设置纵向钢筋的目的是什么?答:协助混凝土承受压力,减小构件截面尺寸;承受可能存在的不大的弯矩;防止构件的突然脆性破坏。
第七章 偏心受压构件的正截面承载力计算二、复习题(一)填空题1、钢筋混凝土偏心受压构件随着偏心距的大小及纵向钢筋配筋情况不同,有以下两种主要破坏形态: 大偏心受压破坏(受拉破坏) 和 小偏心受压破坏(受压破坏) 。
2、可用 受压区界限高度 或 受压区高度界限系数 来判别两种不同偏心受压破坏形态,当b ξξ≤时,截面为 大偏心受压 破坏;当ξ>b ξ时,截面为 小偏心受压 破坏。
3、钢筋混凝土偏心受压构件按长细比可分为 短柱 、 长柱 和 细长柱 。
4、实际工程中最常遇到的是长柱,由于最终破坏是材料破坏,因此,在设计计算中需考虑由于构件侧向挠度而引起的 二阶弯矩 的影响。
(新规范)混凝土结构设计原理试题库及答案
混凝土结构设计原理试题库及其参考答案一、判断题(请在你认为正确陈述的各题干后的括号内打‚√‛,否则打‚×‛。
每小题1分。
)第1章 钢筋和混凝土的力学性能1.混凝土立方体试块的尺寸越大,强度越高。
( ) 2.混凝土在三向压力作用下的强度可以提高。
( ) 3.普通热轧钢筋受压时的屈服强度与受拉时基本相同。
( ) 4.钢筋经冷拉后,强度和塑性均可提高。
( ) 5.冷拉钢筋不宜用作受压钢筋。
( ) 6.C20表示f cu =20N/mm 。
( )7.混凝土受压破坏是由于内部微裂缝扩展的结果。
( ) 8.混凝土抗拉强度随着混凝土强度等级提高而增大。
( )9.混凝土在剪应力和法向应力双向作用下,抗剪强度随拉应力的增大而增大。
( ) 10.混凝土受拉时的弹性模量与受压时相同。
( )11.线性徐变是指压应力较小时,徐变与应力成正比,而非线性徐变是指混凝土应力较大时,徐变增长与应力不成正比。
( )12.混凝土强度等级愈高,胶结力也愈大( ) 13.混凝土收缩、徐变与时间有关,且互相影响。
( )第3章 轴心受力构件承载力1. 轴心受压构件纵向受压钢筋配臵越多越好。
( ) 2. 轴心受压构件中的箍筋应作成封闭式的。
( ) 3. 实际工程中没有真正的轴心受压构件。
( ) 4. 轴心受压构件的长细比越大,稳定系数值越高。
( )5. 轴心受压构件计算中,考虑受压时纵筋容易压曲,所以钢筋的抗压强度设计值最大取为2/400mm N 。
( )6.螺旋箍筋柱既能提高轴心受压构件的承载力,又能提高柱的稳定性。
( )第4章 受弯构件正截面承载力1. 混凝土保护层厚度越大越好。
( ) 2. 对于'fh x≤的T 形截面梁,因为其正截面受弯承载力相当于宽度为'f b 的矩形截面梁,所以其配筋率应按0'h b A f s=ρ来计算。
( )3. 板中的分布钢筋布臵在受力钢筋的下面。
( )4. 在截面的受压区配臵一定数量的钢筋对于改善梁截面的延性是有作用的。
混凝土结构设计原理 第六章 钢筋混凝土受压构件承载力计算
6.1 轴心受压构件的承载力计算
第六章 受压构件的截面承载力
采用螺旋箍筋可有效提高柱的轴心受压承载力。 采用螺旋箍筋可有效提高柱的轴心受压承载力。 如螺旋箍筋配置过多,极限承载力提高过大, ◆ 如螺旋箍筋配置过多,极限承载力提高过大,则会在远未 达到极限承载力之前保护层产生剥落,从而影响正常使用。 达到极限承载力之前保护层产生剥落,从而影响正常使用。 规范》规定: 《规范》规定: ● 按螺旋箍筋计算的承载力不应大于按普通箍筋柱受压承载 力的50%。 力的 。 对长细比过大柱,由于纵向弯曲变形较大, ◆ 对长细比过大柱,由于纵向弯曲变形较大,截面不是全部 受压,螺旋箍筋的约束作用得不到有效发挥。 规范》规定: 受压,螺旋箍筋的约束作用得不到有效发挥。《规范》规定: 对长细比l 大于 的柱不考虑螺旋箍筋的约束作用。 大于12的柱不考虑螺旋箍筋的约束作用 ● 对长细比 0/d大于 的柱不考虑螺旋箍筋的约束作用。 螺旋箍筋的约束效果与其截面面积A 和间距s有关 有关, ◆ 螺旋箍筋的约束效果与其截面面积 ss1和间距 有关,为保证 有一定约束效果, 规范》规定: 有一定约束效果,《规范》规定: 螺旋箍筋的换算面积A 不得小于全部纵筋A' 面积的25% ● 螺旋箍筋的换算面积 ss0不得小于全部纵筋 s 面积的 螺旋箍筋的间距s不应大于 不应大于d ● 螺旋箍筋的间距 不应大于 cor/5,且不大于 ,且不大于80mm,同时 , 为方便施工, 也不应小于 也不应小于40mm。 为方便施工,s也不应小于 。
普通钢箍柱 螺旋钢箍柱
6.1 轴心受压构件的承载力计算
第六章受压构件截面承载力计算
第六章受压构件截面承载力计算受压构件包括柱、短杆、墙等结构中的竖向构件。
在受到外部压力的作用下,受压构件会产生内部应力,当该应力超过材料的承载能力时,结构就会发生破坏。
因此,了解受压构件截面的承载能力非常重要,可以保证结构的安全性。
截面承载力计算按照材料的不同分类,一般分为钢材和混凝土结构的计算方法。
以下将分别介绍这两种材料的截面承载力计算方法。
钢材截面承载力计算方法:1.确定边缘受压构件的型式,常见的有矩形、L形、T形和带肋板等,根据构件的几何形状,选择相应的计算方法。
2.通过截面分析,确定构件的有效高度和宽度。
3.确定截面的截面系数,根据构件的几何形状和受力状态,计算出截面系数。
4.根据材料的特性,计算出计算强度和材料的安全系数。
5.通过计算公式,结合以上参数,得出受压构件的截面承载力。
混凝土结构截面承载力计算方法:1.确定混凝土的试验结果,包括抗压强度、抗弯强度等。
2.根据受压构件的几何形状和受力状态,计算出截面的面积和惯性矩。
3.确定混凝土的计算强度和材料的安全系数。
4.根据截面形状和受力状态,选取相应的公式,计算出截面承载力。
5.根据所得结果,进行合理的构造设计。
在受压构件截面承载力计算中,不同材料的计算方法有所不同,但都需要考虑材料的特性和截面的几何形状。
此外,还需要参考相关的标准和规范,以确保计算结果的准确性和可靠性。
总而言之,受压构件截面承载力计算是一个复杂而重要的工作,需要考虑多个因素,包括材料的特性、截面的几何形状和受力状态等。
通过合理的计算方法和准确的数据,可以确定受压构件的最大承载能力,保证结构的安全性和稳定性。
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第6章受压构件的截面承载力6.1选择题1.钢筋混凝土轴心受压构件,稳定系数是考虑了( D )。
A.初始偏心距的影响;B.荷载长期作用的影响;C.两端约束情况的影响;D.附加弯矩的影响;2.对于高度、截面尺寸、配筋完全相同的柱,以支承条件为( A )时,其轴心受压承载力最大。
A.两端嵌固;B.一端嵌固,一端不动铰支;C.两端不动铰支;D.一端嵌固,一端自由;3.钢筋混凝土轴心受压构件,两端约束情况越好,则稳定系数( A )。
A.越大;B.越小;C.不变;4.一般来讲,配有螺旋箍筋的钢筋混凝土柱同配有普通箍筋的钢筋混凝土柱相比,前者的承载力比后者的承载力( B )。
A.低;B.高;C.相等;5.对长细比大于12的柱不宜采用螺旋箍筋,其原因是( D )。
A.这种柱的承载力较高;B.施工难度大;C.抗震性能不好;D.这种柱的强度将由于纵向弯曲而降低,螺旋箍筋作用不能发挥;6.轴心受压短柱,在钢筋屈服前,随着压力而增加,混凝土压应力的增长速率( C )。
A.比钢筋快;B.线性增长;C.比钢筋慢;7.两个仅配筋率不同的轴压柱,若混凝土的徐变值相同,柱A配筋率大于柱B,则引起的应力重分布程度是( B )。
A.柱A=柱B;B.柱A>柱B;C.柱A<柱B;8.与普通箍筋的柱相比,有间接钢筋的柱主要破坏特征是( D )。
A.混凝土压碎,纵筋屈服;B.混凝土压碎,钢筋不屈服;C.保护层混凝土剥落;D.间接钢筋屈服,柱子才破坏;9. 螺旋筋柱的核心区混凝土抗压强度高于fc 是因为( C )。
A .螺旋筋参与受压;B .螺旋筋使核心区混凝土密实;C .螺旋筋约束了核心区混凝土的横向变形;D .螺旋筋使核心区混凝土中不出现内裂缝;10. 有两个配有螺旋钢箍的柱截面,一个直径大,一个直径小,其它条件均相同,则螺旋箍筋对哪一个柱的承载力提高得大些( B )。
A .对直径大的;B .对直径小的;C .两者相同;11. 为了提高钢筋混凝土轴心受压构件的极限应变,应该( C )。
A .采用高强混凝土;B .采用高强钢筋;C .采用螺旋配筋;D .加大构件截面尺寸;12. 规范规定:按螺旋箍筋柱计算的承载力不得超过普通柱的 1.5倍,这是为( A )。
A .在正常使用阶段外层混凝土不致脱落B .不发生脆性破坏;C .限制截面尺寸;D .保证构件的延性A ;13. 一圆形截面螺旋箍筋柱,若按普通钢筋混凝土柱计算,其承载力为300KN,若按螺旋箍筋柱计算,其承载力为500KN,则该柱的承载力应示为( D )。
A .400KN ;B .300KN ;C .500KN ;D .450KN ;14. 配有普通箍筋的钢筋混凝土轴心受压构件中,箍筋的作用主要是( C )。
A .抵抗剪力;B .约束核心混凝土;C .形成钢筋骨架,约束纵筋,防止压曲外凸;15.偏心受压构件计算中,通过哪个因素来考虑二阶偏心矩的影响( D )。
A . 0e ;B . a e ;C . i e ;D . η;16.判别大偏心受压破坏的本质条件是:( C )。
A .03.0h e i >η;B .03.0h e i <η;C .b ξ<ξ;D .b ξ>ξ;17.由u u M N -相关曲线可以看出,下面观点不正确的是:( B )。
A .小偏心受压情况下,随着N 的增加,正截面受弯承载力随之减小;B .大偏心受压情况下,随着N 的增加,正截面受弯承载力随之减小;C .界限破坏时,正截面受弯承载力达到最大值;D .对称配筋时,如果截面尺寸和形状相同,混凝土强度等级和钢筋级别也相同,但配筋数量不同,则在界限破坏时,它们的u N 是相同的;18.钢筋混凝土大偏压构件的破坏特征是:( A )。
A . 远侧钢筋受拉屈服,随后近侧钢筋受压屈服,混凝土也压碎;B . 近侧钢筋受拉屈服,随后远侧钢筋受压屈服,混凝土也压碎;C . 近侧钢筋和混凝土应力不定,远侧钢筋受拉屈服;D . 远侧钢筋和混凝土应力不定,近侧钢筋受拉屈服;19.一对称配筋的大偏心受压构件,承受的四组内力中,最不利的一组内力为:( A )。
A .m kN M ⋅=500 kN N 200=;B .m kN M ⋅=491 kN N 304=;C .m kN M ⋅=503 kN N 398=;D .m kN M ⋅-=512 kN N 506=;20.一对称配筋的小偏心受压构件,承受的四组内力中,最不利的一组内力为:( D )。
A .m kN M ⋅=525 kN N 2050=;B .m kN M ⋅=520 kN N 3060=;C .m kN M ⋅=524 kN N 3040=;D .m kN M ⋅=525 kN N 3090=;21.偏压构件的抗弯承载力( D )。
A . 随着轴向力的增加而增加;B . 随着轴向力的减少而增加;C . 小偏压时随着轴向力的增加而增加;D . 大偏压时随着轴向力的增加而增加;6.2判断题1. 轴心受压构件纵向受压钢筋配置越多越好。
( × )2. 轴心受压构件中的箍筋应作成封闭式的。
( ∨ )3. 实际工程中没有真正的轴心受压构件。
( ∨ )4. 轴心受压构件的长细比越大,稳定系数值越高。
( × )5. 轴心受压构件计算中,考虑受压时纵筋容易压曲,所以钢筋的抗压强度设计值最大取为2/400mm N 。
( × )6. 螺旋箍筋柱既能提高轴心受压构件的承载力,又能提高柱的稳定性。
( × )7.小偏心受压破坏的的特点是,混凝土先被压碎,远端钢筋没有屈服。
( ∨ )8.轴向压力的存在对于偏心受压构件的斜截面抗剪能力是有提高的,但是不是无限制的。
( ∨ )9.小偏心受压情况下,随着N 的增加,正截面受弯承载力随之减小;( ∨ )10.对称配筋时,如果截面尺寸和形状相同,混凝土强度等级和钢筋级别也相同,但配筋数量不同,则在界限破坏时,它们的u N 是相同的。
( ∨ )11.钢筋混凝土大偏压构件的破坏特征是远侧钢筋受拉屈服,随后近侧钢筋受压屈服,混凝土也压碎;( ∨ )12.界限破坏时,正截面受弯承载力达到最大值;( ∨ )13.偏压构件的抗弯承载力随着轴向力的增加而增加;( × )14.判别大偏心受压破坏的本质条件是03.0h e i >η;( × )6.3问答题1. 简述结构工程中轴心受力构件应用在什么地方?答:当纵向外力N 的作用线与构件截面的形心线重合时,称为轴心受力构件。
房屋工程和一般构筑物中,桁架中的受拉腹杆和下弦杆以及圆形储水池的池壁,近似地按轴心受拉构件来设计,以恒载为主的多层建筑的内柱以及屋架的受压腹杆等构件,可近似地按轴心受压构件来设计。
在桥梁工程内中桁架桥中的某些受压腹杆可以按轴心受压构件设计;桁架拱桥的拉杆、桁架桥梁的拉杆和系杆拱桥的系杆等按轴心受拉构件设计。
2. 轴心受压构件设计时,如果用高强度钢筋,其设计强度应如何取值?答:纵向受力钢筋一般采用HRB400级、HRB335级和RRB400级,不宜采用高强度钢筋,因为与混凝土共同受压时,不能充分发挥其高强度的作用。
混凝土破坏时的压应变0.002,此时相应的纵筋应力值бs ’=E s εs ’=200×103×0.002=400 N/mm 2;对于HRB400级、HRB335级、HPB235级和RRB400级热扎钢筋已达到屈服强度,对于Ⅳ级和热处理钢筋在计算f y ’值时只能取400 N/mm 2。
3. 轴心受压构件设计时,纵向受力钢筋和箍筋的作用分别是什么?答:纵筋的作用:①与混凝土共同承受压力,提高构件与截面受压承载力;②提高构件的变形能力,改善受压破坏的脆性;③承受可能产生的偏心弯矩、混凝土收缩及温度变化引起的拉应力;④减少混凝土的徐变变形。
横向箍筋的作用:①防止纵向钢筋受力后压屈和固定纵向钢筋位置;②改善构件破坏的脆性;③当采用密排箍筋时还能约束核芯内混凝土,提高其极限变形值。
4. 受压构件设计时,《规范》规定最小配筋率和最大配筋率的意义是什么?答:《规范》规定受压构件最小配筋率的目的是改善其脆性特征,避免混凝土突然压溃,能够承受收缩和温度引起的拉应力,并使受压构件具有必要的刚度和抗偶然偏心作用的能力。
考虑到材料对混凝土破坏行为的影响,《规范》规定受压构件最大配筋率的目的为了防止混凝土徐变引起应力重分布产生拉应力和防止施工时钢筋过于拥挤。
5. 简述轴心受压构件的受力过程和破坏过程?答:第Ⅰ阶段——加载到钢筋屈服前 0<ε≤εy此阶段钢筋和混凝土共同工作,应力与应变大致成正比。
在相同的荷载增量下,钢筋的压应力比混凝土的压应力增加得快而先进入屈服阶段。
第Ⅱ阶段——钢筋屈服到混凝土压应力达到应力峰值 εy <ε≤ε0钢筋进入屈服,对于有明显屈服台阶的钢筋,其应力保持屈服强度不变,而构件的应变值不断增加,混凝土的应力也随应变的增加而继续增长。
《混凝土结构设计规范》(GB50010-2002)取最大压应变为0.002。
第Ⅲ阶段——混凝土应力达到峰值到混凝土应变达到极限压应变,构件产生破坏ε0<ε≤εcu当构件压应变超过混凝土压应力达到峰值所对应的应变值ε0时,受力过程进入了第Ⅲ阶段,此时施加于构件的外荷载不再增加,而构件的压缩变形继续增加,一直到变形达到混凝土极限压应变,这时轴心受压构件出现的纵向裂缝继续发展,箍筋间的纵筋发生压屈向外凸出,混凝土被压碎而整个构件破坏。
6.简述轴心受压构件徐变引起应力重分布?(轴心受压柱在恒定荷载的作用下会产生什么现象?对截面中纵向钢筋和混凝土的应力将产生什么影响?)答:当柱子在荷载长期持续作用下,使混凝土发生徐变而引起应力重分布。
此时,如果构件在持续荷载过程中突然卸载,则混凝土只能恢复其全部压缩变形中的弹性变形部分,其徐变变形大部分不能恢复,而钢筋将能恢复其全部压缩变形,这就引起二者之间变形的差异。
当构件中纵向钢筋的配筋率愈高,混凝土的徐变较大时,二者变形的差异也愈大。
此时由于钢筋的弹性恢复,有可能使混凝土内的应力达到抗拉强度而立即断裂,产生脆性破坏。
7.比较普通箍筋柱与螺旋筋柱中箍筋的作用,并从轴向力—应变曲线说明螺旋筋柱受压承载力和延性均比普通箍筋柱高。
答:试验表明,螺旋箍筋柱与普通箍筋柱的受力变形没有多大区别。
但随着荷载的不断增加,纵向钢筋应力达到屈服强度时,螺旋箍筋外的混凝土保护层开始剥落,柱的受力混凝土面积有所减少,因而承载力有所下降。
但由于螺旋箍筋间距δ较小,足以防止螺旋箍筋之间纵筋的压屈,因而纵筋仍能继续承担荷载。
随着变形的增大,核芯部分的混凝土横向膨胀使螺旋箍筋所受的环拉力增加。
反过来,被拉紧的螺旋箍筋又紧紧地箍住核芯混凝土,使核芯混凝土处于三向受压状态,限制了混凝土的横向膨胀,因而提高了柱子的抗压强度和变形能力。