钢筋混凝土第七章答案

答案 第七章 受压构件（共203分）

一 填空题（每空1分，共19分）

1. 通过约束核心混凝土从而提高混凝土的抗压强度和变形能力。

2．大偏破坏、小偏心破坏。

3. 把该方向当成轴心受压构件计算受压承载力。

4. 受拉、受压，受压、受拉。

5．增加，轴力N 最大取到A f c 3.0。

6．偏心方向截面尺寸的1/30和20mm 中的较大值。

7．0.6%，5%。

8．b x x ≤

9．等于,小于。

10.减小、增大、界限破坏。

二 选择题（每空2分，共90分）：

（1-20） CADCA DAAAB ABACB CADAD

（21-40） DDDBC AACCA CDBBA CABCC

（41-45） BACCA

三 简答题（共34分）

1． 试说明受压构件中箍筋和纵筋的作用？（6分）

答：箍筋作用 （1）防止纵筋压曲。

（2）固定纵筋的位置，起到骨架作用。

（3）约束混凝土，提高构件的延性。

（4）采用螺旋箍筋，能提高混凝土的强度，增大构件承载力。

纵筋作用 （1）参与承受压力。

（2）防止偶然偏心产生的破坏。

（3）改善构件的延性，并减小混凝土的徐变变形。

（4）与箍筋形成钢筋骨架。

2． 为什么对于轴心受压柱，全部纵筋的配筋率不宜大于5%？（6分）

答：轴心受压构件在加载后荷载维持不变的条件下，由于混凝土的徐变，随着时间的增加，混

凝土的压应力逐渐变小，钢筋的压力逐渐变大，经过一段时间后趋于稳定。如果突然卸载，构件回弹，但由于混凝土的徐变变形的大部分不可恢复，限制钢筋弹性回弹，使得混凝土受拉，钢筋受压，如果配筋率太大，混凝土的应力重分布程度大，可能使得混凝土拉裂。故要限制配筋率，一般不宜大于5%。

3． 偏心受压柱的破坏形态有哪两类？分类的依据是什么？简述各自的破坏特点？（6分） 答: （1）如果b ξξ≤，属于大偏心构件，破坏形态为受拉破坏。这种破坏属于延性破坏，其

特点是受拉钢筋先达到屈服强度，然后压区混凝土压碎。

（2）如果b ξξ>，属于小偏心构件，破坏形态为受压破坏。这种破坏属于脆性破坏，其

特点是构件破坏始于压区混凝土压碎，远端钢筋不管受拉，还是受压，一般达不到屈

服强度。

4． 长细比对长柱的破坏形态有何影响？（6分）

答（1）长细比较小时，受压柱的纵向弯曲很小，二阶弯矩很小，可认为偏心矩保持不变，N

M /的变化迹线是直线，属于材料破坏。

（2）长细比较大时，纵向弯曲较大，偏心矩随着增加，N M /是变化的，二阶弯矩在总弯

矩中占有较大比重，但最终仍然属于材料破坏。

（3）当长细比很大时，当荷载超过其临界荷载后，虽然截面上内力远小于材料强度，构件

发生失稳而破坏。此时，属于失稳破坏。

5． 画出对称配筋偏压柱正截面承载力u u M N -相关曲线，并简述其特点？（10分） N

M

曲线特点：（1）0=u M ，u N 最大；0=u N 时，u M 不是最大，界限破坏时，u M 最大，

见图中虚线所示。

（2）小偏心受压时，u N 随u M 的增大而减小；大偏心受压时，u N 随u M

的增大而增大。

四 计算题（60分）

1． 已知某公共建筑门厅的现浇混凝土框架柱，承受轴向压力设计值kN N 600=，弯矩设计

值m kN M ⋅=180，柱截面尺寸mm mm h b 600300⨯=⨯，mm a a s s 35'==，混凝土

C30，钢筋HRB335级，柱计算长度m l 0.30=。求：钢筋截面面积s A ，'s A （不用选择钢筋）。 （已知：2/3.14mm N f c =，2'/300mm N f f y y ==，55.0=b ξ）（15分）

解： 因为5600

3000/0==h l ，取0.1=η mm h e a 2030/==

mm N M e 300600/180000/0=== （3分） mm h mm e e e a i 5.1695653.03.032000=⨯=>=+= 按大偏心计算。

mm a h e e s i 565353003002/=-+=-+⋅=η

0)35565(300)2/55.01(55.05653003.140.1565600000)()5.01(2'0'201'

<-⨯-⨯⨯⨯⨯⨯-⨯=---=s y b b c s

a h f bh f Ne A ξξα

取 20'339565300002.0002.0mm bh A s =⨯⨯==。 （4分）

这样，本题变成已知's A 。

m m N M Ne M m m

N a h A f M s s y ⋅⨯=⨯-⨯⨯=-=⋅⨯=⨯⨯=-=665126'0''1101.285109.53565106109.53530339300)(

208.0565

3003.140.1101.2852620122=⨯⨯⨯⨯==bh f M c s αα 20221339002.0246300/6000001907339/mm bh mm f N A A A y s s s =<=-+=-+=取 2339mm A s = （6分） 验算：mm h mm b f A f A f N x b c s y s y 31156555.014001'

'=⨯=⋅<=-+=ξα （2分）

属于大偏心构件。

2. 一钢筋混凝土短柱采用C30的混凝土,(f c =14.3MPa), 截面为300㎜×150㎜,As 为3Φ20(Ⅱ级钢，941㎜2),As'为2Φ14(Ⅱ级钢，308㎜2),a=a'=35mm,f y =fy ’=300MPa,ξb =0.55，其中η=1，e a =0。当变动纵向压力N 的偏心距e o

时,其承载力也随之变化,试回答:

(1).在何种偏心距情况下,试件将有最大的N?并计算此时的N;(7分)

(2).在何种情况下,试件将有最大的抗弯能力,并计算此时的N 和e o ;(8分) 解：1）当偏心距为0时，构件将有最大的N ，所以 （3分）

KN

A f A f A f N c s y s y 4.916)3001503.14941300308300(9.0)(9.0'''=⨯⨯+⨯+⨯⨯=++=（4分）

2）当处于界限破坏时，试件将有最大的抗弯能力， （3分） )()5.0(7.122'0''01''01s s y c u s y s y b c u a h A f x h bx f e N KN

A f A f h b f N -+-==-+=αξα (3分)