混凝土结构设计原理习题之四五含答案钢筋混凝土受压受拉构件承载力计算试题Word文件下载.docx
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C.柱子的长细比D•箍筋的数量和形式
3•矩形截面大偏心受压构件截面设计时要令x=$ho,这是为了()。
A.保证不发生小偏心受压破坏
B.保证破坏时,远离轴向力一侧的钢筋应力能达到屈服强度
C.使钢筋用量最小
4.指出大偏心受压构件,当N或M变化时对构件安全的影响()。
A.M不变时,N越大越危险B.M不变时,N越小越危险
C.N不变时,M越小越危险
5.指出小偏心受压构件,当N或M变化时对构件安全的影响()。
6.已知两种内力(Ni,Mi)和(N2,M2),采用对称配筋,试判别哪一种情况是错误的
()
A.N1=N2,M2>
Mi,p>
pB.NivN2<
Nb,M2=Mi,p>
p
C.Nb<
Ni<
N2,M2=Mi,p>
pi
7.对于对称配筋的钢筋混凝土受压柱,大小偏心受压构件的判别条件是()。
A.葺&
时为大偏心受压构件B.n^i>
O.3ho时为大偏心受压构件
C.时为大偏心受压构件
8.钢筋混凝土小偏心受压构件,在一般情况下,破坏不会先发生在As一侧,这主要是由于
()。
A.As>
As
B.As'
—侧混凝土的压应变先达到极限压应变
C.偏心受压情况下,混凝土的极限压应变有所增加
9.轴向压力对构件抗剪强度的影响是()。
A.凡有轴向压力都可提高构件的抗剪强度
B.轴向压力对构件零件强度没有多大提高
C.一般说来,轴向压力可提高抗剪强度,但当轴压比过大时,却反而降低抗剪强度。
10
.在钢筋混凝土偏心受压构件中()。
A•当偏心距较大时,一般产生受拉破坏
B.当偏心距较大时,一般产生受压破坏
C.当偏心距较小且受拉钢筋面积As很小时,可能产生受拉破坏
11
MivM2,NivN2,且Ni、Mi作
.一大偏心受压柱,如果分别作用两组荷载,已知
增加。
()
7.大偏心受压与小偏心受压破坏的共同特点是破坏时受压区边缘混凝土都达到极限压应
变。
因而不论是大偏心受压还是小偏心受压,受压钢筋As'
总是屈服的。
()
8.小偏心受压构件,当M不变时,N越大越安全。
9.小偏心受压构件,当N不变时,M越大越安全。
10.大偏心受压构件,当M不变时,N越大越危险。
11.柱中宜选用根数较少而直径较粗的钢筋。
12.界限破坏时,正截面受弯承载力达到最大值;
四、简答题:
1.受压构件内的受压钢筋采用高强钢筋是否合适?
为什么?
2.偏心受压构件的破坏特征如何?
主要取决于什么因素?
3.受压构件大小偏心受压破坏的本质区别是什么?
在承载力计算时如何来判别?
4.对于矩形截面柱如何划分长柱和短柱?
5•在偏心受压构件承载力计算中为何要引入附加偏心距ea?
《规范》对的ea取值如何规
定?
6•下图为某一对称配筋偏心受压截面承载力Nu—Mu的关系曲线。
试说明曲线上A、B、C
三点所代表的受力特征,并解释当弯矩为M时,曲线上D、E两点的含义。
7•当偏心受压构件和受弯构件的截面尺寸、混凝土的强度等级和配筋均相同同时,二者的
斜截面承载力是否相同?
五、计算题:
1.一偏心受压柱,截面尺寸bxh=300mmX500mm,柱的计算长度lo=4.2m,n=1.025,as=as'
=40mm,混凝土等级为C20,纵筋采用HRB335级,承受轴向力设计值N=300KN,弯矩设计值M=270KNm,采用非对称配筋的方式,试计算截面所需的纵向受力钢筋。
2.已知在荷载设计值作用下的纵向压力为N=600kN湾矩M=180kNm,柱截面尺寸
bxh=300mmX600mm,as=as=35mm,混凝土等级为C30,纵筋采用HRB335级,&
=0.550,柱的计算长度lo=3.Om。
求:
钢筋的截面面积As和As'
3.已知某柱截面尺寸bxh=300mmX500mm,as=as=35mm,在荷载设计值作用下的纵
向压力为860kN,长边方向作用弯矩172kNm,混凝土等级为C25,纵筋采用HRB335级,
轩0.550,1。
/bv5,并已知A'
s=942mm2(3B20)。
钢筋的截面面积As值。
4.已知矩形截面偏心受压柱,截面尺寸bxh=300mmx500mm,as=as=40mm,计算长度lo=6m。
承受轴向压力设计值为N=130kN,弯矩设计值M=210kNm,混凝土等级为C20,纵筋采用HRB335级,并已选配4B22。
纵向受拉钢筋截面面积As。
5.某框架柱,承受轴向力设计值N=1200KN,弯矩设计值M=450KN?
m,截面尺寸
bxh=400mmX500mm,as=as-35mm,混凝土等级为C30,纵筋采用HRB400级,采用对称配筋的方式,试计算截面所需的纵向受力钢筋并画出配筋图。
6.某截面尺寸bxh=300mmX500mm,as=as'
=40mm,柱计算长度lo=4m,混凝土等级为C25,纵筋采用HRB400级承受轴向力设计值N=250kN,弯矩设计值M=180kNm,采用对称配筋的方式,试计算截面所需的纵向受力钢筋As和As'
7.某截面尺寸bxh=400mmX500mm,as=as=40mm,柱计算长度l°
=4m,混凝土等
级为C30,纵筋采用HRB400级承受轴向力设计值N=2400kN,弯矩设计值M=280kNm,
采用对称配筋的方式,试计算截面所需的纵向受力钢筋As和Aso
混凝土结构设计原理习题集之五
7钢筋混凝土受拉构件承载力计算
一.填空题:
1钢筋混凝土轴心受拉构件中,构件开裂前,拉力由承受;
开裂后,裂缝截面拉
力由承受。
当钢筋应力达到屈服强度时,构件达到其。
2偏心受拉构件正截面破坏基本形态有和_。
_
3大偏心受拉构件正截面的破坏特征首先而_后。
4钢筋混凝土大偏心受拉构件正截面承载力计算公式的适用条件是,如果出现了xv2a'
的情况说明,此时可假定。
.选择题:
1大偏心受拉构件的破坏特征与()构件类似。
(A)受剪(B)小偏心受拉(C)大偏心受压
2钢筋混凝土大偏心受拉构件的破坏特征是()。
(A)远离轴向力一侧的钢筋拉屈,随后另一侧混凝土被压碎
(B)远离轴向力一侧的钢筋应力不定,而另一侧钢筋压屈,混凝土被压碎
(C)
靠近轴向力一侧的钢筋和混凝土应力不定,而另一侧受拉钢筋受拉屈服
3大偏心受拉构件设计时,若已知A'
s,计算出E>
Eb,则表明()。
(A)A'
s过多
积时
4在小偏心受拉构件设计中,如果遇到若干组不同的内力组台(M,N)时,计算钢筋面
应该()
三.判断题
2轴心受拉构件中纵向钢筋的搭接,都必须加焊,不能采用非焊接的搭接接头。
3偏心受拉构件中靠近轴向力一侧的纵向钢筋总是受拉的。
四.简答题:
1大小偏心受拉是如何划分的?
偏心受拉构件计算中为何不考虑偏心距增大系数?
2大偏心受拉构件为非对称配筋,如果计算中出现'
2sax?
或出现负值,应如何计算?
出现这种现象的原因是什么?
五.计算题:
1钢筋混凝土偏心受拉构件,截面尺寸bxh=250mmX400mm,as=as=40mm,柱承
受轴向拉力设计值N=26kN,弯矩设计值M=45KNm,混凝土等级为C25,纵向钢筋采用HRB335级,混凝土保护层厚度c=30mm。
求钢筋面积As和AS。
2钢筋混凝土偏心受拉构件,截面尺寸bxh=250mmX400mm,as=aS=40mm,柱承
受轴向拉力设计值N=715KN,弯矩设计值M=86KNm,混凝土等级为C30,纵向钢筋采用HRB400级,混凝土保护层厚度c=30mm。
求钢筋面积As和,A'
s。
答案
6钢筋混凝土受压构件承载力计算
6-1.1受拉钢筋首先达到屈服强度,之后受压区混凝土被压碎;
大偏心受压破坏;
受压区混凝土压碎,As或者受拉,但不屈服,或者受压,可能屈服也可能不屈服;
小偏心受压破坏
6-1.2<
8,n=1,>
30
6-1.3受拉钢筋达到屈服,受压钢筋达到屈服
6-1.4小,大
6-1.5斜裂缝,剪压区,提高,减小
6-1.6纵向弯曲,轴心,稳定系数
6-1.7250,30,25
6-1.80.6%,5.0%
6-1.9材料破坏,失稳破坏,材料破坏,失稳破坏
6-2.1〜6-2.5C,D,C,B,A6-2.6〜6-2.10B,A,B,C,A
6-2.11〜6-2.12B,A
三、判断题:
6-3.1〜6-3.6x,x,V,x,V,V6-3.7〜6-2.12x,x,X,
x,V,V
6-4.1答案:
不合适。
在受压构件中混凝土的破坏导致整个柱子承载力的下降,受压承载力极限状态是易受压区混凝土达到峰值应变为标志的,受压钢筋的抗压强度受到混凝土极限压应变的限制,不能充分发挥其高强作用。
6-4.2答案:
破坏特征:
大偏心受压构件的破坏从受拉钢筋开始,受拉钢筋先达到屈服强度,然后受压区混凝土被压坏;
小偏心受压构件的破坏从受压区开始,受压区边缘混凝土先达到极限压应变而破坏,受拉钢筋一般达不到屈服强度。
主要影响因素:
相对偏心距大小和配筋率。
6-4.3答案:
本质区别是判断远离轴向力一侧的钢筋能否达到屈服强度。
大小偏心受压构件的判别条件:
若时,为大偏心受压构件;
若E>
4)时,为小偏心受压构件。
轴心受压构件:
若l0/b>
8时为短柱,l0/b>
8时为长柱;
偏心受压构件:
若l0/h>
5时为短柱,l0/h>
5时为长柱。
由于在施工过程中,结构的几何尺寸和钢筋位置等不可避免地与设计规定有一定的偏差,混凝土的质量不可能绝对均匀,荷载作用位置也不可避免的有一定的偏差,这样就使得轴向荷载的实际偏心距理论偏心距e0之间有一定的误差,引入附加偏心距ea以后就可以考虑上述原因造成的不利影响。
附加偏心距ea取20mm和偏心方向截面尺寸的1/30两者中的较大值。
6-4.4答案:
1)A点所代表轴心受压的情况。
这时M=0,而轴向力N为最大。
B点所代表界限破坏的情况,这时Mu为最大,而Nu则在小偏心受压中为最小,在大偏心受压中为最大。
C点所代表受弯的双筋截面,这时N=0,Mu等于双筋受弯截面所能承受的弯矩。
2)D、E两点分别表示能承受相同弯矩前提下的两种情况:
D点是小偏心受压,其轴向力N为最大,偏心距为最小;
E点是大偏心受压,其轴向力N为最小,偏心距为最大。
6-4.7答案:
不相同,偏心受压构件的斜截面承载力比受弯构件的斜截面承载力高。
这是由于偏心受压构件中轴向压力的存在能阻滞斜裂缝的出现和开展,增强了骨料咬合作用,增大了混凝土剪压区高度,从而提高了混凝土的受剪承载力。
6-5.1
<
I)初始偏心距
/c=9.6N/mm2T_/;
=300N/mm2./;
-SOON/mm2,品=0出0Q品=-0.2%
270
eE1=-—=二一=0.9m=900mm
oN300
%二眺普}■«
二{20罟ZOnnn
匕=%十匕=900+20=920mm
2)判别大、小偏心受压
啊=].025x920=943mm>
O3*o=03x(500'
40)=138mm
构件属于大使心受压。
e=^i+(/»
/2-^)=943+(500/2-40)=1153mm
3)计算钢筋名和』;
忙严-仏尬卉监(17■壕)
r—f
300xlO5xl153-1.0x9,6x30(1x4605xft.55x(l-O+5xO,55)
300x(460-40)
=SI7min2>
0.2%W=0.2%x300x500=300mm-
_偽Zr物lfb+A:
f;
1N
=A
—300
=2264mm7>
),2%/?
A=30()inm
6-5.2
(1)初始偏心距
因3000/600=5・取Ti—皿
轧=㈤舟―=S罟扁=20mm
180x103
6(10
=300mm
g=帀何+ea)=If0x(3OQ+20)»
320mni>
OJA(j■03x565■169.5mm
鹹于大偏心墜压情况
e=^+(A/2-aJ=300+(600/2-35}=565mm
⑵计算钢筋儿和兀
才_W-闵/>
詆(1-0轨)
s"
J;
(D
600xIO^x565-1.Ox143x300x5652x0,550x(1-0.5x0.550)
=<
300x(565-35)
选用2肌6M;
-4(rmrn:
>o这样,本题就变成了已知吧求具体解題思路见第
b~5.3题4
6-5.3
爲W帶—罟―二20mm
=/7(^+eJ=1.0x(200+2())=220mm>
0.3/^=03x465=
斌「犬偏心亞压请况
e=tfet+(ft/2-c/J—220+(500/2—35)=435mm
宵先求已知哽爪钢筋向受拉钢筋取炬能抵抗的截如弯矩M
M'
=£
/;
仇-o;
)=300x942x(465-35)=12151S000NImtn
则压凶混凝土与部分爱拉钢筋抵抗的力矩为
\f{=M-M=Xe-V/h=860x1O'
x435-12151^000=252582000Nmm昭252+5S2xl06„rr
码f阴l.Oxl1.9x300x4652
f=l-^l-2^,=1-71-2x0.327=0.412<
^=0.550
;
r二f九=0.412k465二191,5Hmm>
2a[
満足大偏心受压的适川条件.
人=】+7^=Z-327=0794
二沁晌°
“做点
0,794x465x300
>
0T2%dA=0.2%x300x500=3(X>
rnrn3
选用逊16仃£
=402Ttitn'
).
6-5.4
dS计算啊,判断羲面类型
也=迎=]2兀,冈以嘤考虑二阶弯矩的影响
h50()
V210000fh]
坯=一==16)5ea=nitixJ一.20\=20mm
N130°
[30J
e,=eti=1615+2()=1635rnm
=也凹0怦=55.0,取爪1.0;
13X10*
二1」5-0,01^=1.15-0.01x12-1.03>
L0,取<
;
=1.0:
h
7=1十
1400—h、
席:
*1十丄尸xl22x1Jk]J}=l43
1635
1400^
460
g=1.03x1635=1684mm>
0.3血=03x460=138mm.因此.町先按大偏心受床构件进行计舁。
首先求已知受压钢筋向蛊拉钢筋取矩能抵抗的截面弯矩M
M-/_乂(加一彳戶3(K)x]520x(460*40)=l9L52kN.m则JhX混凝土与部分受拉钢筋抵抗的力矩V,
M二A/-M=Ar£
?
-A/,=130xib'
x(1684+250-40)-191.52xl06=54.7kN,m
M.547x10"
nncoA
a===0.0X96
'
mJ朋1.0x9.6x300x460'
g=I-Jl_2y=1-^l-2x0.0R96=0.0942<
盘
x==0.0942x460=43mm<
2a'
A=80minr所以受压钢筋不屈AS,向受压钢筋
的合力中心点取知得;
NI帕「寸心B0xl0?
x(LD3x1615-250+40)2
A====1521mm
£
(九S00x(460-40)
选配4血22(A=1520mm2)
伞部钢筋A^A;
=1520+1520=3040rnm2>
0.005x300冥500=750mrf
満足配筋血积和构造姿求口
弯矩柞用平血外爱乐笊我力的验ne.
6-5.5
/c=l4.3N/mm:
t§
=0”51备pmir=pmiR-0,2%
A/450
Cj.一-—=—O.375in-375mm
°
V1200
^-{20A}_={20^]_=20mm
e,=%+eK=375+20=395mm
⑵判别大、小偏心受乐
rye,=1,1x395=435mm>
0.3Ao=0.3x(500-35)=139.5mm
Nh二讥如b=1Xx143x400x465x0.518=13781cN>
V
构件堀F大備心受压,
e=r/e:
+(/j/2-^)=435+(500/2-35)=650mm
3)计算受压区高度
1200000
14.3x400
21Omm<
昌h*=24Imm
Nc-aJ'
JbxQi^-0,5a))
RX>
2£
=?
(hnm
l2flOxlO'
x&
5O-l・Oxl4.3)c4(M)x2lOx;
6105-21O/2)
360x(465-35)
=2245mm2>
bh=屛爲bh=0.2%x400x500=400mm2
6-5.6
(1)计算代”判断截面类型
=卩型烬曲世二阶弯矩的爆响
^=™=720_=
N250a
h500
—「2血=20mm30
et=畸+昭=720+20=740mm
_ma
」v-
0.5k1L9x300x50()了“】曰尹.n
==3.57>
11取匚=16
250"
a^=8<
i5.h
战取G=L0;
1
1400x
740
^«
^1.0xl.0=LO2S
帀q=1.028x740=760.72mm>
0.3Z?
r=0.3x460=13Knimmmfl
250xW'
LOxI1.9^300
=70.2mm<
2a\
=Nllmtn
^=r=^r=0J53-^=()j518
K460
屈rx«
5心受压构件
e=ne-~^d=760.72-500/2+40=550.7mm
121
250000x550.72
二9l0.5mnr360x(460-40)
仝那钢筋^s+J4;
=9105X2=1821itimSo.005xSOOx500=750rtim2满足配筋面积和构造要求,
选配3竝20<
^S=J3-942mm2)
弯矩作用平血外艮小號戟力的验算略.
6-6.7
|)计算帀如判斯截血类樂
」=四=血5,灰以耍考虑:
阶弯矩的影响
M280000,.飞
%=——==116t7irimt
N24U0
ea-max1—>
20he
20mm
眄=q+耳=I16.7+20=136.7rnm
严0.5x143x400x500
匚,==一
240(1xlO3
().60
|川且故取二=1.0;
A
%1400二IA
I
n=1十
…e巴
h、
儕=1.09xl36.7=J49,0mm>
0.3儿=03x460=138
«
2=1十x^xO.6xl.()=].O9
1400竺2
2400x1()'
——=——■二二=0.912>
仇
住JJ)瓦11)x143x401)^460
園此,按小偏鶴受压构仲进行计算,重新求J即:
m.mj曲
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- 混凝土结构 设计 原理 习题 四五 答案 钢筋混凝土 受压 构件 承载力 计算 试题