5-偏心受力构件习题

第五章 偏心受力构件

思 考 题

5-1 偏心受力构件截面上同时作用有轴向力和弯矩，除课本上列出的外，再举出实际工程中的偏心受压构件和偏心受拉构件各5种。

5-2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。 5-3 在极限状态时，小偏心受压构件与受弯构件中超筋截面均为受压脆性破坏，小偏心受压构件为什么不能采用限制配筋率的方法来避免此种破坏?

5-4 既然偏心受压构件截面采用对称配筋会多用钢筋，那么为何实际工程中还大量采用这种配筋方法？请作对比分析。

5-5 怎样区分大、小偏心受压破坏的界限？

5-6 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。

5-7 请根据N -M 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？

5-8偏心距增大系数212

0014001

1ζζη⋅⋅⎪⎭

⎫ ⎝⎛⋅⋅+=h l h e i ，当其他条件相同的情况下，由此 式可以看出，随着e i 值的增大， η值反而减小，请分析说明原因。

5-9 矩形截面大、小偏心受压构件正截面受压承载力如何计算？

5-10大偏心受拉构件截面上存在受压区，根据力的平衡说明其必然性。

5-11 偏心受压构件为什么会出现远离轴向力一侧的钢筋先屈服混凝土被压碎的破坏形态？

如何避免这种破坏形态？

5-12 为什么要引入附加偏心距e a ？

练 习 题

*5-1 某矩形截面偏心受压柱，b ×h =400mm×600mm ，a s =a s '=40mm ，l 0=4.5m ，混凝土C35，

f c =16.7N/mm 2，纵向钢筋HRB335，f y '=f y =300N/mm 2，E s =2×105 N/mm 2，e 0 =350mm ， A s '=603mm 2（3φ12），A s =1521 mm 2（3φ22）。请按简化分析方式计算构件极限承载力N u 、M u 。

*5-2 同习题5-l ，若偏心距改为e 0＝120mm ，试计算此时构件的极限承戴力N u 、M u 。 *5-3 某矩形截面偏心受压柱，b ×h =400mm×600mm ，a s =a s '=40mm ，l 0=4.6m ，混凝土C35，

f c =16.7N/mm 2，纵向钢筋HRB335，f y '=f y =300N/mm 2，E s =2×105 N/mm 2，承受设计轴向力

N ＝1200kN ，设计弯矩M ＝600kN·m ，采用不对称配筋。试求：

1)钢筋面积A s 、A s'。

2)如果受压钢筋已配置4φ20 (A s '=1257mm 2)，计算所需受拉钢筋面积A s 。

3)比较两种情形的计算结果，分析原因。

5-4 某矩形截面偏心受压柱，b ×h =500mm×800mm ，a s =a s '=40mm ，l 0=12.5m ，混凝土C30，f c =14.3N/mm 2，纵向钢筋HRB335，f y '=f y =300N/mm 2，E s =2×105 N/mm 2，承受设计轴向力

N＝1800kN，设计弯矩M＝1080kN·m，采用不对称配筋。试求A s、A s'。

5-5 某矩形截面偏心受压柱，b×h=400mm×600mm，a s=a s'=45mm，l0=5.6m，混凝土C30，

f c=14.3N/mm2，纵向钢筋HRB335，f y'=f y=300N/mm2，E s=2×105 N/mm2，承受设计轴向力

N＝3200kN，设计弯矩M＝100kN·m，采用不对称配筋。试求：

1)钢筋面积A s、A s'。

2)如果拉侧钢筋巳配置3φ20 (A s'=942mm2)，求A s。

3)比较计算结果并分析原因。

5-6 某矩形截面偏心受压柱，b×h=500mm×800mm，a s=a s'=45mm，l0=4.6m，混凝土C30，

f c=14.3N/mm2，纵向钢筋HRB335，f y'=f y=300N/mm2，E s=2×105 N/mm2，承受设计轴向力

N＝7000kN，设计弯矩M＝175kN·m，采用不对称配筋。试求A s、A s'。。

*5-7 同习题5-4，采用对称配筋，求A s＝A s'。

*5-8 同习题5-6，采用对称配筋，求A s＝A s'。

*5-9 某结构试验室工字形截面柱，b＝120mm，h＝800mm，b f'=b f＝400mm，h f'=h f＝130mm，as＝as'＝40mm，l0=6.8m，对称配筋，混凝土C20，f c=14.3N/mm2，钢筋HRB335，

f y'=f y=300N/mm2。设计轴向力N＝1000kN，弯矩M＝400kN·m，求截面钢筋, A s＝A s'。*5-l0 某单层工业厂房下拄，采用工字形截面，对称配筋，l0=6.8m，截面尺寸如图所示，

a s=a s'=40mm，混凝土C30，f c=14.3N/mm2，钢筋HRB335，f y'=f y=300N/mm2。根据内力

分析结果，该柱控制截面上作用有三组不利内力：

①N＝503.3kN，M＝246.0kN·m

②N＝740.0kN，M＝294kN·m

⑨N＝1040.0kN，M＝312kN·m

根据此三组内力，确定该柱截面配筋面积A s＝A s'。(取h f'=h f＝162mm)

*5-11 某污水处理厂方形污水涵管，壁厚500mm，a s=a s'=50mm，在管内水压力及管外覆土的共同作用下，管道延长度方向每米宽截面上的设计轴向拉力N＝900kN，弯矩M＝900kN·m。混凝土C35，f c=16.7N/mm2，钢筋HRB335，f y'=f y=300N/mm2。试计算该管管壁截面上所需的钢筋面积A s、A s'。