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
第6章-受压构件的截面承载力-自学笔记
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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
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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 6 章 受压构件的截面承载力
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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。
第6章的习题答案syj-2012混凝土设计原理 邵永健
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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:
钢筋混凝土结构设计原理第六章偏心受压构件承载力
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第六章偏心受压构件承载力计算题1. (矩形截面大偏压)已知荷载设计值作用下的纵向压力N 600KN ,弯矩M 180KN • m,柱截面尺寸b h 300mm 600mm,a$ a$ 40mm,混凝土强度等级为 C30, f c=14.3N/mm2,钢筋用HRB335级,f y=f y=300N/mm2,b 0-550,柱的计算长度I。
3.0m,已知受压钢筋A 402mm2(£尘1&|),求:受拉钢筋截面面积A s。
2. (矩形不对称配筋大偏压)已知一偏心受压柱的轴向力设计值N = 400KN,弯矩M = 180KN- m,截面尺寸b h 300mm 500m , a s a s40mm ,计算长度 l° = 6.5m,混凝土等级为C30 ,f c=14.3N/mm 2,钢筋为 HRB335 , , f y f y300N/mm2,采用不对称配筋,求钢筋截面面积。
3. (矩形不对称配筋大偏压)已知偏心受压柱的截面尺寸为b h 300mm 400mm ,混凝土为C25级, f c=11.9N/mm 2,纵筋为HRB335级钢,f y f y300N / mm2,轴向力N,在截面长边方向的偏心距e。
200mm。
距轴向力较近的一侧配置4「16纵向钢筋A'S804mm2,另一侧配置2十20纵向钢筋A S628mm2,a s a s' 35mm,柱的计算长度1。
= 5m。
求柱的承载力N。
4. (矩形不对称小偏心受压的情况)某一矩形截面偏心受压柱的截面尺寸b h 300mm 500mm,计算长度I0 6m, a s a s 40mm,混凝土强度等级为 C30, f c=14.3N/mm2, 1 1.0 ,用 HRB335 级钢筋,f y=f y =300N/mm 2,轴心压力设计值 N = 1512KN,弯矩设计值 M = 121.4KN • m,试求所需钢筋截面面积。
混凝土结构设计原理(第五版)课后习题答案
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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。
第六章受压构件
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§ 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
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
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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。
《结构设计原理》教案第六章钢筋混凝土受压构件承载能力计算精品
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《结构设计原理》教案第六章钢筋混凝⼟受压构件承载能⼒计算精品1、轴⼼受压构件在实际⼯程中⼏乎没有。
如果荷载偏⼼距很⼩,所产⽣的弯矩与其轴⼒相⽐甚⼩,可略去不计时,则视为轴⼼受压构件。
其计算⽅法简单,但应重视它的构造要求,并注意细长⽐对失稳的重要影响。
螺旋箍盘柱施⼯较复杂,只有当柱⼦受⼒很⼤时,才考虑采⽤它。
2、矩形、I形偏⼼受压构件必须确定是⼤偏⼼还是⼩偏⼼,因为两者在计算上有本质的差别。
3、偏⼼受压构件可以看成是轴⼼压⼒N和弯矩M=N·e0 的共同作⽤。
由于M的作⽤将使构件产⽣挠曲变形f⼜和轴⼼压⼒N组成附加弯矩,从⽽使其计算复杂化。
附加弯矩的⼤⼩与N、e0和f 有关,⽽f⼜与截⾯尺⼨、配筋多少、混凝⼟强度等级、钢筋种类等因素有关。
4、学习时要注意⼤⼩偏⼼⼆种情况的计算公式、分界条件、适⽤条件等。
5、⼤偏⼼受压构件的受⼒和变形特点,与受弯构件双筋梁相类似;⼩偏受压构件的受⼒和变形特点与轴⼼受压构件相类似。
学习时可与受弯构件和轴⼼受压构件结合起来学习,以加深理解。
6、圆形截⾯偏⼼受压构件不分⼤⼩偏⼼,重点掌握实⽤计算法。
第⼀节轴⼼受压构件的强度计算⼀、普通箍筋柱⼆、螺旋箍筋柱以承受轴向压⼒为主的构件称为受压构件。
凡荷载的合⼒通过截⾯形⼼的受压构件称之为轴⼼受压构件(compression members with axial load at zero eccentricity)。
若纵向荷载的合⼒作⽤线偏离构件形⼼的构件称之为偏⼼受压构件。
受压构件(柱)往往在结构中具有重要作⽤,⼀旦产⽣破坏,往往导致整个结构的损坏,甚⾄倒塌。
按箍筋作⽤的不同,钢筋混凝⼟轴⼼受压构件可分为两种基本类型:⼀种为配有纵向钢筋及普通箍筋的构件,称为普通箍筋柱(tied columns),如图;另⼀种为配有纵向钢筋及螺旋箍筋或焊环形箍筋的螺旋箍筋柱(spirally reinforced columns),如图。
海大第六章受压构件承载力答案
![海大第六章受压构件承载力答案](https://img.taocdn.com/s3/m/8f67137e168884868762d683.png)
第七章 受压构件承载力计算一、填空题:1、小偏心受压构件的破坏都是由于 而造成的。
混凝土被压碎2、大偏心受压破坏属于 ,小偏心破坏属于 。
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。
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。
偏心距增大系数5、大小偏心受压的分界限是 。
b ξξ=6、在大偏心设计校核时,当 时,说明s A '不屈服。
s a x '27.偏压构件正截面破坏类型有大偏心受压破坏和小偏心受压破坏;8.大偏心受压截面的破坏特征是构件破坏时,远离轴向力一侧的钢筋先受拉屈服,近轴向力一侧的混凝土被压碎。
小偏心受压截面的破坏特征是构件破坏时受压区混凝土压碎,受压区钢筋屈服,远离轴向力一侧的钢筋视不同情况受拉时不屈服,受压时可能屈服,也可能不屈服。
9.偏心受压构件除应计算弯矩作用平面的强度以外,尚应按轴心受压构件验算 垂直于弯矩作用平面的强度,此时不考虑弯矩作用,但应考虑纵向弯曲的影响。
二、判断题:1. 轴心受压构件纵向受压钢筋配置越多越好。
( )错2. 轴心受压构件中的箍筋应作成封闭式的。
( )对 3. 实际工程中没有真正的轴心受压构件。
( )对 4. 轴心受压构件的长细比越大,稳定系数值越高。
( )错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 。
( )错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。
( )错1、受压柱中不宜采用高强度钢筋,这是由于高强度钢筋的强度得不到充分利用。
(√)2、长细比很大的柱,在荷载作用下,其材料强度能够得到充分利用。
(×)3、小偏心受压构件偏心距一定很小。
( )×4、小偏心受压构件破坏一定是压区混凝土先受压破坏。
( )√5、在大小偏心受压的界限状态下,截面相对界限受压区高度b ξ,具有与受弯构件的b ξ完全相同的数值。
混凝土习题及答案(2)
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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 )。
混凝土结构设计原理简答题部分答案
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《混凝土结构设计原理》第1章概论1.钢筋与混凝土共同工作的基础条件是什么?答:混凝土和钢筋协同工作的原因是:(1)钢筋与混凝土之间产生良好的粘结力,使两者结合为整体;(2)钢筋与混凝土两者之间线膨胀系数几乎相同,两者之间不会发生相对的温度变形使粘结力遭到破坏;(3)设置一定厚度混凝土保护层,混凝土的碱性环境使钢筋不易发生锈蚀,遇到火时不致因钢筋很快软化而导致结构破坏;(4)钢筋在混凝土中有可靠的锚固。
混凝土结构的特点是什么?答:优点——取材容易、合理用材、整体性好、耐久性好、耐火性好可塑性好缺点——自重大、抗裂性差、施工复杂、施工周期长、施工受季节影响、结构隔热隔声性能差、修复加固困难。
第2章钢筋和混凝土的力学性能《规范》规定混凝土强度等级答:混凝土强度等级有C15 C20 C25 C30 C35 C40 C45 C50 C55 C60 C65 C70 C75 C80 共十四个等级,其中C50以下的为普通混凝土,C50以上的为高强度等级混凝土2.什么叫混凝土徐变?引起徐变的原因有哪些?答:(1)混凝土结构或材料在不变的应力或荷载长期持续作用下,混凝土的变形或应变随时间而缓慢增长的现象称为混凝土的徐变。
(2)内在因素:混凝土的组成成分是影响徐变的内在因素。
水泥用量越多,徐变越大。
水灰比越大,徐变越大。
集料的弹性模量越小徐变就越大。
构件尺寸越小,徐变越大。
环境因素:混凝土养护及使用时的温度是影响徐变的环境因素。
温度越高、湿度越低,徐变就越大。
若采用蒸汽养护则可以减少徐变量的20%-25%。
应力因素:施加初应力的大小和加荷时混凝土的龄期是影响徐变的应力因素。
加荷时混凝土的龄期越长,徐变越小。
加荷龄期相同时,初应力越大,徐变也越大。
3.钢筋冷加工的目的是什么?冷加工方法有哪几种?简述冷拉方法?答:(1)钢筋冷加工目的是为了提高钢筋的强度,以节约钢材。
除冷拉钢筋仍具有明显的屈服点外,其余冷加工钢筋无屈服点或屈服台阶,冷加工钢筋的设计强度提高,而延性大幅度下降。
《结构设计原理》复习资料副本
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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
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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。
06d(1)对称配筋矩形截面偏心受压构件正截面受压承载力计算
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大偏心 截面设 计(对 称配筋)
(2)大小偏心受压情况的初步判别
大偏心 截面设 计(对 称配筋)
(3)受压高度的计算及大小偏心受压情况的检验
大偏心 截面设 计(对 称配筋)
(4)求钢筋
2、对称配筋矩形截面小偏 心受压构件正截面受压承载
力计算
(1) 平衡方程 (2) 适用条件 (3) 问题求解
A:截面设计 B:承载力复核
(1) 平衡方程
N e
ei
e
X = 0
Nu 1 fcbx f ' y A's s As
M = 0
s
1 b 1
fy
Nue
1
f c bx(h0
x) 2
f
'y
A's
(h0
a's
)
Ass As
Nu
e'
1
fcbx(
x 2
a's
) s As( h0
a's
)
e
ei
h 2
as
e'
h 2
ei
a's
as
a1fc f yAs
As
b as X/2 h0 h
e、e' —分别为轴向力作用点至受拉钢筋As合力 点和受压钢筋A's合力点之间的距离
(1) 平衡方程
X = 0
N 1 fcbx f 'y A's s As
N 1 f#39;y
A's
b b 1
(三)对称配筋矩形截面偏心受压构件正截面 受压承载力计算
(四)对称配筋工形截面偏心受压构件正截面 受压承载力计算
混凝土结构设计原理(第五版)课后习题答案
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《混凝土结构设计原理》2003年8月第4章 受弯构件的正截面受弯承载力习 题4.1 查表知,环境类别为一类,混凝土强度等级为C30时梁的混凝土保护层最小厚度为25mm 。
故设a s =35mm ,则h 0=h -a s =500-35=465mm 由混凝土和钢筋等级,查表得:f c =14.3N/mm 2,f t =1.43 N/mm 2,f y =300N/mm 2,1α=1.0,1β=0.8,b ξ=0.55求计算系数116.04652503.140.1109026201=⨯⨯⨯⨯==bh f M c s αα 则55.0124.076.01211b s =<=-=--=ξαξ,可以。
938.0)76.01(5.02211ss =+=-+=αγ故688465938.0300109060s y s =⨯⨯⨯==h f MA γmm 226850025030043.145.0)45.0(y t s =⨯⨯⨯=>bh f f A mm 2 且250500250002.0002.0=⨯⨯=>bh A s mm 2,满足要求。
选用318,A s =763mm 2,配筋图如图1所示。
4.2 梁自重:25.245.002.025'k=⨯⨯=g kN/m则简支梁跨中最大弯矩设计值:M 1=)(2Qik Ci Qi Q1k Q1GkG 0∑=++ni M M M ψγγγγ=]81)(81[2k Q 2'k k G0l q l g g ⋅++⋅γγγ 465500352503 18图1图2=1.0×[222.58814.12.5)25.25.9(812.1⨯⨯⨯+⨯+⨯⨯] =85.514kN ·mM 2=)(1Qik Ci Qi GkG 0∑=+ni M M ψγγγ=]81)(81[2k Ci Q 2'k k G0l q l g g ψγγγ⋅++⋅ =1.0×[222.58817.04.12.5)25.25.9(8135.1⨯⨯⨯⨯+⨯+⨯⨯]=80.114 kN ·mM =max {M 1,M 2}=85.514 kN ·m查表知,环境类别为二类,混凝土强度等级为C40,梁的混凝土保护层最小厚度为30mm ,故设a s =40mm ,则h 0=h -a s =450-40=410mm 由混凝土和钢筋等级,查表得:f c =19.1 N/mm 2,f t =1.71 N/mm 2,f y =360N/mm 2,1α=1.0,1β=0.8,b ξ=0.518求计算系数133.04102001.190.110514.8526201=⨯⨯⨯⨯==bh f M c s αα 则518.0143.0211b s =<=--=ξαξ,可以。
《混凝土结构设计原理》第六章-课堂笔记
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《混凝土结构设计原理》第六章受压构件正截面承载力计算课堂笔记♦主要内容受压构件的构造要求轴心受压构件承载力的计算偏心受压构件正截面的两种破坏形态及英判别偏心受压构件的N厂血关系曲线偏心受压构件正截面受压承载力的计算偏心受压构件斜截面受剪承载力的汁算♦学习要求1.深入理解轴心受压短柱在受力过程中,截而应力重分布的概念以及螺旋箍筋柱间接配筋的概念。
2.深入理解偏心受压构件正截而的两种破坏形式并熟练掌握其判别方法。
3.深入理解偏心受压构件的Nu-Mu关系曲线。
4.熟练掌握对称配筋和不对称配筋矩形截而偏心受压构件受压承载力的计算方法。
5.掌握受压构件的主要构造要求和规定。
♦重点难点偏心受压构件正截而的破坏形态及其判别;偏心受压构件正截面承载力的计算理论:对称配筋和不对称配筋矩形截面偏心受压构件受压承载力的计算方法:偏心受压构件的Nu-Mu关系曲线;偏心受压构件斜截面抗剪承载力的计算。
6.1受压构件的一般构造要求结构中常用的柱子是典型的受压构件。
6.1.1材料强度混凝上:受压构件的承载力主要取决于混凝丄强度,一般应采用强度等级较髙的混凝上,目前我国一般结构中柱的混凝土强度等级常用C30-C40,在髙层建筑中,C50-C60级混凝上也经常使用。
6.1.2截面形状和尺寸柱常见截面形式有圆形、环形和方形和矩形。
单层工业厂房的预制柱常采用工字形截面。
圆形截面主要用于桥墩、桩和公共建筑中的柱。
柱的截面尺寸不宜过小,一般应控制在lo/b^30及l°/hW25°当柱截面的边长在800mm以下时,一般以50mm为模数,边长在800mm以上时,以100mm为模数。
6.1.3纵向钢筋构造纵向钢筋配筋率过小时,纵筋对柱的承载力影响很小,接近于素混凝土柱,纵筋不能起到防止混凝上受压脆性破坏的缓冲作用。
同时考虑到实际结构中存在偶然附加弯矩的作用(垂直于弯矩作用平面),以及收缩和温度变化产生的拉应力,规定了受压钢筋的最小配筋率。
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
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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
(完整版)混凝土结构设计原理填空题库(带答案)全解
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绪论1.在混凝土内配置钢筋的主要作用是提高结构或构件的承载能力和变形能力.2.混凝土内配置钢筋的主要作用是提高结构或构件的承载能力和变形能力。
3.钢筋混凝土结构的主要缺点有:自重大、抗裂性差以及费模费工等。
第一章混凝土结构的设计方法1.混凝土结构对钢筋主要有强度、塑性、___可焊性____和与混凝土的粘结四个性能要求。
2.钢筋的冷加工包括冷拉和冷拔,其中_____冷拔_____后既可以提高抗拉强度又可以提高抗压强度。
3.有明显屈服点钢筋的主要强度指标是____屈服强度________。
4.伸长率包括断后伸长率和___断裂总伸长率__________。
5.反映钢筋塑性性能的主要指标是____断后伸长率___和冷弯性能(p9)。
6.要使配筋后的混凝土结构能够提高承载能力和变形能力,就要求:①钢筋与混凝土两者变形一致,共同受力;②钢筋的位置和数量等也必须正确.7.混凝土的应力不变,__应变___随时间而增长的现象称为混凝土的徐变。
8.钢筋与混凝土之间的粘结,包括两类问题:①沿钢筋长度的粘结;②钢筋端部的锚固 .9.混凝土强度等级是根据___立方体抗压___强度标准值确定的。
10.结构或构件破坏前没有明显预兆的,属脆性破坏;破坏前有明显预兆的,属_延性_破坏。
11.为了保证可靠锚固,绑扎骨架中受拉光圆钢筋末端应做__半圆弯钩___.12.钢筋的伸长率是反映其___塑性____性能的指标。
13.在钢筋长度保持不变的条件下,钢筋应力随时间增长而逐渐降低的现象称为钢筋的__应力松弛____。
14.钢筋与混凝土之间的粘结力主要由胶着力、摩擦力和__机械咬合力____三部分组成.15.为使钢筋与混凝土变形一致、共同受力,钢筋端部要有足够的__锚固长度____.16.过混凝土应力—应变曲线原点所作切线的斜率为混凝土的_弹性模量_____。
17.混凝土在三向受压下,不仅可提高其____抗压强度______,而且可提高其变形能力。
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第六章受压构件正截面承截力一、选择题1.轴心受压构件在受力过程中钢筋和砼的应力重分布均(A )A .存在;B. 不存在。
2.轴心压力对构件抗剪承载力的影响是(B )A .凡有轴向压力都可提高构件的抗剪承载力,抗剪承载力随着轴向压力的提高而提高;B .轴向压力对构件的抗剪承载力有提高作用,但是轴向压力太大时,构件将发生偏压破坏;C .无影响。
3.大偏心受压构件的破坏特征是:(B )A .靠近纵向力作用一侧的钢筋和砼应力不定,而另一侧受拉钢筋拉屈;B .远离纵向力作用一侧的钢筋首先被拉屈,随后另一侧钢筋压屈、砼亦被压碎;C .远离纵向力作用一侧的钢筋应力不定,而另一侧钢筋压屈,砼亦压碎。
4.钢筋砼柱发生小偏压破坏的条件是:(D )A .偏心距较大,且受拉钢筋配置不多;B .受拉钢筋配置过少;C .偏心距较大,但受压钢筋配置过多;D .偏心距较小,或偏心距较大,但受拉钢筋配置过多。
5.大小偏压破坏的主要区别是:(D )A .偏心距的大小;B .受压一侧砼是否达到极限压应变;C .截面破坏时受压钢筋是否屈服;D .截面破坏时受拉钢筋是否屈服。
6.在设计双筋梁、大偏压和大偏拉构件中要求2s x a '≥的条件是为了:(B )A .防止受压钢筋压屈;B .保证受压钢筋在构件破坏时能达到设计屈服强度y f ';C .避免y f '> 400N/mm 2。
7.对称配筋的矩形截面偏心受压构件(C20,HRB335级钢),若经计算,0.3,0.65i o e h ηξ>=,则应按( A )构件计算。
A .小偏压; B. 大偏压; C. 界限破坏。
8.对b ×h o ,f c ,f y ,y f '均相同的大偏心受压截面,若已知M 2>M 1,N 2>N 1,则在下面四组内力中要求配筋最多的一组内力是(B )A .(M 1,N 2); B.(M 2,N 1); C. ( M 2,N 2); D. (M 1,N 1)。
9.当2s x a '<,在矩形截面大偏心受压构件的计算中求A s 的作法是:(D )A.对s A '的形心位置取矩(取2s x a '=)求得;B. 除计算出A s 外,尚应按s A '=0求解As ,取两者中的较大值;C .按B 法计算,但取两者中较小值;D .按C 法取值,并应满足最小配筋率等条件。
10.钢筋砼柱发生大偏压破坏的条件是(D )A .偏心距较大;B.偏心距较大,且受拉钢筋配置较多;C .偏心距较大,且受压钢筋配置不过多;D .偏心距较大且受拉钢筋配置不过多。
11. 指出下列哪些说法是错误的(A )A .受压构件破坏时,受压钢筋总是受压屈服的;B. 大偏心受压构件破坏时,受拉钢筋已经屈服;C. 小偏心受压构件破坏时,受拉钢筋可能受压,也可能受拉。
二、是非题1.在钢筋砼大偏心受压构件承载力计算时,若2s x a '<,则在构件破坏时s A '不能充分利用。
(对)2.偏压构件,若ηe i >0.3 h o ,则一定为大偏压构件。
(错)3.不论大、小偏压破坏时,s A '总能达到y f '。
(错)4.螺旋箍筋仅用在轴向荷载很大且截面尺寸受限制的轴心受压短柱中。
(对)5.配螺旋箍筋的轴心受压柱中的砼抗压强度大于f c 。
(对)6.若轴压柱承受不变的荷载,则不论经过多长时间,钢筋及砼压应力都不随时间的变化。
(错)7.在对称配筋偏心受压构件中,M 相同时,N 越小越安全。
(错)8.轴心受压柱采用螺旋箍筋可使柱的抗压承载力提高,因此,在长细比0/l d 不超过12的范围内均可采用螺旋箍筋提高柱的承载力。
(对)三、思考题1. 为什么要引入附加偏心距e a,如何计算附加偏心距?答:由于施工过程中,结构的几何尺寸和钢筋位置等不可避免地与设计规定存在一定的偏差,混凝土的质量不可能绝对均匀,荷载作用位置与计算位置也可能有一定偏差,这就使得轴向荷载的实际偏心距与理论偏心距之间有一定误差。
因此,引入附加偏心距e a来考虑上述因素可能造成的不利影响。
根据《混凝土结构设计规范》GB50010-2002中规定,附加偏心距e a应取20mm 和偏心方向截面尺寸的1/30中的较大值。
2. 什么是结构的二阶效应?《混凝土结构设计规范》GB50010-2002中如何考虑结构的二阶效应?所谓二阶效应是指在结构产生侧移(层间位移)和受压构件产生纵向挠曲变形时,在构件中由轴向压力引起的附加内力。
在长细比较大的受压构件中,二阶效应的影响不容忽略,否则将导致不安全的后果。
答:《混凝土结构设计规范》GB50010—2002提出两种计算结构二阶效应的方法:⏹η-l o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l o 相结合的方法,来估算附加弯矩。
这种方法也称为η-l o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)乘以如下的折减系数:梁——0.4柱——0.6剪力墙——0.45核心筒壁——0.45由于剪力墙肢及核心筒壁在底部截面开裂后刚度变化较大,实际工程中的剪力墙肢及筒壁在承载力极限状态下有可能开裂,也有可能不开裂。
为了避免每次设计时必须先验算墙底是否开裂,规范是按开裂剪力墙及开裂筒壁给出折减系数的,这样处理在总体上偏于安全。
同时规范也指明,当验算表明剪力墙或核心筒底部正截面不开裂时,其刚度折减系数可取为0.7。
3. 大小偏心受压破坏的界限是什么?大小偏心受压构件的破坏特点是什么?答:两种偏心受压坏形态的界限为: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:b ξξ≤时,属于大偏心受压破坏;b ξξ>时,属于小偏心受压破坏。
⏹ 大偏心受压(受拉破坏)当构件的偏心距较大面受拉纵筋配置适量时,构件由于受拉纵筋首先达到屈服强度,此后变形及裂缝不断发展,截面受压区高度逐渐在减小,最后受压区混凝土被压碎而导致构件的破坏。
这种破坏形态在破坏前有明显的预兆,属于塑性破坏⏹ 小偏心受压当构件偏心距较小,或虽偏心距较大,但受拉钢筋配置数量较多时,构件的破坏是由于受压区混凝土达到极限压应变 值而旨起的。
破坏时,距轴向压力较远一侧的混凝土和纵向钢筋 可能受压或受拉,其混凝土可能出现裂缝或不出现裂缝,相应的钢筋应力一般均未达到屈服强度,而距轴向力较近一侧的纵向受压钢筋应力达到屈服强度;此时,构件受压区高度较大,最终由于受压区混凝土出现大致与构件纵轴平行的裂缝和剥落的碎渣而破坏。
破坏时没有明显预兆。
属脆性破坏。
4.根据什么的不同,钢筋混凝土偏心受压柱可以分为短柱、长柱和细长柱? 答:根据长细比的不同,钢筋混凝土偏心受压柱可以分为短柱、长柱和细长柱.5.《规范》规定,轴心受压构件全部纵向钢筋的配筋率不应小于多少?偏压构件受拉筋最小配筋率与受弯构件相同,受压侧钢筋的配筋率不应小于多少?但全部纵筋配筋率不宜超过多少?答:《规范》规定,轴心受压构件全部纵向钢筋的配筋率不应小于0.6%。
偏压构件受拉筋最小配筋率与受弯构件相同,受压侧钢筋的配筋率不应小于0.2%,但全部纵筋配筋率不宜超过 5% 。
四、计算题1. 某多层现浇框架底层柱,设计承受纵向为3000kN。
基础顶面至一层楼盖之间的距离为6.3m。
混凝土强度等级为C40(f c=19.1N/mm2),钢筋为HRB335级钢(yf'=300N/mm2),柱截面尺寸为400×400mm,求需要的纵向受力钢筋面积。
解:根据《混凝土结构设计规范》GB50010-2002,取柱子计算长度为1.0H,则o 1.0 1.0 6.3 6.3ml H==⨯=计算温度系数ϕ,因o /6300/40015.75l h==查表得,ϕ=0.875。
则:3c2sy30001019.14004000.90.90.8752512mm300Nf AAfϕ⨯--⨯⨯⨯'==='ss25121.57%400400AAρ'===⨯,因此min0.4% 1.57%3%ρρ=<=<,因此符合配筋率要求。
2. 某方形截面柱,截面尺寸为b×h=600×600mm,柱子计算长度为3m。
已知轴向压力设计值N=1500kN,混凝土强度等级为C30(f c=14.3N/mm2),采用HRB335级钢(yf'=300N/mm2),A s=1256mm2,s A'=1964 mm2。
求该截面能够承受的弯矩设计值。
解:设s s 40mma a'==,则o60040560mmh=-=设该构件为大偏心构件,则令b 0.55ξξ==求得:b 1c b o y s y s1.014.30.5560056030019643001256 2855.0kN>1500kNN f bh f A f A αξ''=+-=⨯⨯⨯⨯+⨯-⨯=故该构件属于大偏心受压构件 则:y s y s1c 315001030019643001256 1.014.3600150.1mmN f A f A x f bα''-+=⨯-⨯+⨯=⨯⨯= s b o 280mm 150.1mm<0.55560308mm a x h ξ'=<==⨯=o /3000/6005l h ==,则 1.0η=()()1c o y s o s 32150.11.014.3600150.15603001964560402 150010620.6mmx f bx h f A h a e N α⎛⎫'''-+- ⎪⎝⎭=⎛⎫⨯⨯⨯⨯-+⨯⨯- ⎪⎝⎭=⨯= 因:s s 600620.640360.6mm 222i i h h e e a e e a ηη=+-⇒=-+=-+= o 360.620340.6mm i a e e e =-=-= 则:3o 1500340.610=510.9kN m M Ne -==⨯⨯⋅3. 某方形截面柱,截面尺寸为600×600mm 。