完整混凝土结构设计原理习题之五含答案钢筋混凝土受压受拉构件承载力计算试题,推荐文档

1、混凝土结构设计原理习题集之四6钢筋混凝土受压构件承载力计算一、填空题：1.偏心受压构件的受拉破坏特征是 , 通常称之为 ； 偏 心受压构件 的受压破坏 特征 是 5通常称之为 O2 .矩形截面受压构件截面,当10/h 时,属于短柱范畴,可不考虑纵向弯曲的影响,即取；当10/h 时为细长柱,纵向弯曲问题应专门研究.3 .矩形截面大偏心受压构件,假设计算所得的可保证构件破坏时 ;x= &ho> 2a可保证构件破坏时 .4 .对于偏心受压构件的某一特定截面材料、截面尺寸及配筋率已定,当两种荷载组合同为大偏心受压时,假设内力组合中弯矩M值相同,那么轴向 N越 就越危险； 当两种荷载组合同

2、为小偏心受压时, 假设内力组合中轴向力N值相同,那么弯矩M越 就5 .由于轴向压力的作用,延缓了 得出现和开展,使混凝土的 高度增加,斜截面受剪承载力有所 ,当压力超过一定数值后,反而会使斜截面受剪承载力.6 .偏心受压构件可能由于柱子长细比较大,在与弯矩作用平面相垂直的平面内发生 而破坏.在这个平面内没有弯矩作用,因此应按 受压构件进行承载力复核,计算时须考虑 的影响.7 .矩形截面柱的截面尺寸不宜小于 mm,为了预防柱的长细比过大,承载力降 低 过多,常取1o/b<, 10/dw b为矩形截面的短边, d为圆形截面直径,10 为柱的计算长度.8 .?标准?规定,受压构件的全部纵向钢筋

3、的配筋率不得小于 ,且不应超过O9 .钢筋混凝土偏心受压构件在纵向弯曲的影响下,其破坏特征有两种类型： ；对于短柱和长柱属于 ；细长柱属于 O二、选择题：1.在矩形截面大偏心受压构件正截面强度计算中,当x2as'时,受拉钢筋截面面积 As的求法是A.对受压钢筋的形心取矩求得,即按 x=2as'求得.B.要进行两种计算：一是按上述A的方法求出 As,另一是按 As' =0, x为未知,而求出As,然后取这两个 As值中的较大值.C.同上述B ,但最后取这两个 As值中的较小值.2 .钢筋混凝土柱子的延性好坏主要取决于.A.纵向钢筋的数量B.混凝土强度等级C.柱子的长细比D

4、.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=防0,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到达屈服强度C.使钢筋用量最小4.指出大偏心受压构件,当 N或M变化时对构件平安的影响.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变化时对构件平安的影响.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6.两种内力Ni,Mi和N2, M2,采用对称配筋,试判别哪一种情况是错误的A. Ni= N2, M2>Mi,修> piB

5、. Niv N2Nb, M2=M i,倨> piC. NbVNiV N2, M2=M i, p2> i7.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 . 不 电时为大偏心受压构件B .刀e>O.3ho时为大偏心受压构件C.8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' 一侧混凝土的压应变先到达极限压应变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升构件的抗剪强度B .轴向压力对构件零件

6、强度没有多大提升C. 一般说来,轴向压力可提升抗剪强度,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Mi< M2, NiN2,且 Ni、Mi 作用C.柱不破坏C.节省计算工作量11 . 一大偏心受压柱,如果分别作用两组荷载,时柱将破坏,那么 N2、M2作用时.A.柱破坏B .柱有可能破坏12 .偏心受压柱设计成对称配筋,是为了A.方便施工B.降低造价三、判断题:i .对称配筋矩形截面偏心受压构件,当2 .对称配筋矩形截面偏心受压构

7、件,当3 .对于对称配筋截面,界限破坏时的轴力e>O.3ho同时N> £acbho为大偏心受压构件.e>O.3ho同时NV &acbho为大偏心受压构件.Nb与配筋率无关,而 Mb随着配筋率的增加增加.4 .对称配筋矩形截面偏心受压构件,当5 .对称配筋矩形截面偏心受压构件,当6 .如果截面尺寸和材料强度保持不变,reio.3ho同时NV &acbho为大偏心受压构件. 刀e< o.3ho同时NV £acbho为小偏心受压构件. NuM u相关曲线随着配筋率的增加而向外侧增加.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

8、缘混凝土都到达极限压应变.因而不管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越大越平安.9 .小偏心受压构件,当N不变时,M越大越平安.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,正截面受弯承载力到达最大值；四、简做题：1 .受压构件内的受压钢筋采用高强钢筋是否适宜为什么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

9、心距ea?标准?对白ea取值如何 规定6 .以下图为某一对称配筋偏心受压截面承载力NuMu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为什么五、计算题：1 . 一偏心受压柱, 截面尺寸bX犀300mm x 500mm,柱的计算长度lo=4.2m,于1.025, as=a s'=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=270KN m,采用非对称配筋的方式,试计算

10、截面所需的纵向受力钢筋.2 .在荷载设计值作用下的纵向压力为N=600kN,弯矩M=180kNm ,柱截面尺寸bXk300mm x 600mm, as=a s'=35mm,混凝土等级为 C30,纵筋采用 HRB335 级,b =0.550, 柱的计算长度l0=3.0m.求：钢筋的截面面积As和A s'.3 .某柱截面尺寸 b x h=300mm x 500mm, 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,40.550,l0/b<5,并 As=942mm2 3B20.求：钢

11、 筋的截面面积 As值.4 .矩形截面偏心受压柱,截面尺寸bx h=300mm x 500mm , as= a s =40mm ,计算长度l0=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.求：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=400mm X 500mm , 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

12、 b x h=300mm x 500mm , as=a s = 40mm ,柱计算长度l0=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=180kN m,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A s'.7 .某截面尺寸 b Xk400mm x 500mm, as=a s = 40mm ,柱计算长度l0=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=280kN m,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A so混凝土结构设计原理习

13、题集之五7钢筋混凝土受拉构件承载力计算1 .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.当钢筋应力到达屈服强度时,构件到达其 .2偏心受拉构件正截面破坏根本形态有 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 xv 2a'的情况说明,此时可假定.2 .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,

14、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,假设A's,计算出E b,那么说明.A A's过多B A's过少C As过多D As过少4在小偏心受拉构件设计中,如果遇到假设干组不同的内力组台M, N时,计算钢筋面 积时应该.A按最大N与最大M的内力组合计算 As和A'soB按最大N与最小 M的内力组合计算 As,按最大N与最大 M的内力组合计算 A'so C 按最大N与最小M的内力组合计算 As和A'sD按最大N与最大 M的内力组合计算 As,而按最大N与最小M的内力组合计算 As. 三.判断

15、题：1大偏心受拉构件还是小偏心受压构件,受拉钢筋总是屈服的.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.简做题：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,2 s ax?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b x h=250mm x 400mm, as=a S =40mm ,柱承受 轴向拉力设计值 N=26kN ,弯矩设计值 M=45KN m,混凝土等级为 025,纵向钢筋 采用 HRB

16、335级,混凝土保护层厚度 c=30mm.求钢筋面积 As和A's.2钢筋混凝土偏心受拉构件,截面尺寸b x h=250mm x 400mm, as=a s =40mm ,柱承受 轴向拉力设计值 N=715KN ,弯矩设计值 M=86KN m,混凝土等级为 030,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'so答案6钢筋混凝土受压构件承载力计算一、填空题：6-1.1 受拉钢筋首先到达屈服强度,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.

17、2 <8,4=1, >306-1.3受拉钢筋到达屈服,受压钢筋到达屈服6-1.4 小,大6-1.5斜裂缝,剪压区,提升,减小6-1.6纵向弯曲,轴心,稳定系数6-1.7 250 , 30, 256-1.8 0.6%,5.0%6-1.9 材料破坏,失稳破坏,材料破坏,失稳破坏二、选择题：6-2.1 6-2.5 C, D, C, B, A 6-2.6 6-2.10 B, A, B, C, A 6-2.11 6-2.12 B , A三、判断题：6-3.1 6-3.6 x, x, V , x, V, V 6-3.7 6-2.12 x, X,X, X 四、简做题：6-4.1答案：不适宜.在受

18、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到达峰值应变为标志的,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 到达屈服强 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到达极限压应变而破坏,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到达屈服强度.大小偏心受压构件的判别条件：假设己0 E b时,为大偏心受压构件； 假设己 >己b时, 为

19、小偏心受压构件.6-4.3 答案：轴心受压构件：假设l0/b>8 时为短柱,l Jb>8时为长柱； 偏心受压构件：假设l o/h>5时为短柱,l o/h>5时为长柱.6-4.3答案：由于在施工过程中,结构的几何尺寸和钢筋位置等不可预防地与 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 预防的有 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eo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20mnffi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.

20、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那么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, M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,从而提升了混凝土的受剪承载 力.五、

21、计算题： 6-5.1( I)初始偏心距yy=300N/mm2T /；=200N/mm-, §>=0.550=0.2%I /270e. - - = - = 0.9m = 900mm“N 300"二%.e =20,挈 = 20mniet = 十% = 900 + 20 = 920mm<2)判别大、小偏心受压隼、=U)25x 920 = 943mm >()3hn = ()3 x (50Q-40) = l3Kmm构件札于大于心受压,e = g) = 943 + (500/2-40) = 1153mm计算钢筋4和4：4 =64 九300x0 x 1153-1.0x9

22、5x30(1*4602 5式-65乂值55)300x(460-40)=R17mmz >0 2%6A=0.2%x300x 500- 300mm-_ 仪 J/ 人 + 4：/；-N _ 19乂9.613(地乂460乂0.554817>30仆一300x103300=2264mm2 >d.2%bh = 300mm26-5.2(I )初始偏心距因JQ = 3000/600 =5.取 tLO=20mmr/et = v(e0 +ea 1 = 1.0x(300 +20)= 320mm>0.3Ao = 03x565 = 1635mm属于大偏心受压情况臼=俨 +(/2 口、) = 300+

23、 (600/2 35)= 565mrn(2)计算铜箭4和/；川二世山图图匈300x(565-35)60()x |0565-l.()x 143x300x565;x(K550x(1-0.5x0.550)门 =<0选用2加6这样,此题就变成了1求“具体解题也路见第&23题o6-5.36=".'台皿20,零、"20mm%工11£ 二 200mmN K60忸="4 +?)=L0 乂 (200 + 20)= 220mm>0.3% = ().3 x 465 = 139.5mm属大偏心受H；情况e = ?e、+(ht 2 -&) =

24、220 + (500/235) = 435mm首先求受压钢筋向受拉钢筋取能能对抗的我如弯矩MM' =用 -a) = 300x942x(465-35) = 12151X000N nmi那么M区混凝土与局部受拉钢筋对抗的力矩为M = M-M = Ve-.Wh = S60x0? x435-12151 000 = 252582000N mmM252.582x10&5a =7 r - 0,3276/片；Ll)xlL9x300x465- = -2aa =1-71-2x0.327 = 0.412 <=0,550 x 二占瓦-0.412 x 465 = 19 L58mm > 2a

25、满足大偏心受压的适用条件.1 +41-2风 1 + <1-2x0327 n ey =- = 0.794*22252582000一.794x465x3.一2280mm> 02%6A -0.2%x300 x500 = 300mm选用 216402mm'),(1)计算机j,判新截面类型八=蛔 =2>5,所以要考虑二阶弯矩的蜷响h 500M 210000 .,匕f h / =一 = 1615 c? = nitixJ一,205=20mmN 130°30 Je, = < +c = 1615 + 20 = 1635 mm*二().5fh _ 05x9,6x300x5

26、00,Y130x1()3= 5,5>h()> 取:三 L()"二r, = 1J 5-0,011 = L15-0.0lxl2-1.03>L0,取1=L0：i (i yi 1,7 = u1 乜 44 = 1 十-xl22x1,(kro=LO3IMO旦-1400峭儿460= 1.03x1635 = 1684mm > 0,34=0.3x 460 = 158ninv 因此,可先按大偏心受展构件进行计算.首先求受压钢筋向受拉钢筋取矩能对抗的截面弯矩MM - / /：?瓦一优)=3 (K)x 520 X 460 - 40)= 32 kN. m 那么小区混摄土与局部受拉钢筋对

27、抗的力矩为:必二 A/-M'= Ar(?-A/, = 130x%1x(l684 + 250-40)191.52x10 =54.7kN,mM54.7x10" n ncoAa = =0.0896, ajg； 1.0x9,6x300x460'g = I-2/=1-l-2x0.0R96 = 0.0942 < 短.T = g=0,M42x460 = 43mm<2o： =80mmT所以受Ik钢筋不屉眼,向受压钢筋 的合力中央点取矩得二h .川小一VBOxW3xn.03xl615-250+40).2/ =二1521 mm,仇-?)300 由 460-40)选配 40 2

28、2 ( A = 1520mm2)全部钢筋 AA ；= 152Q+1520=3040rnm2>0,005 x300乂 500=750 mm'满足配筋面积和构造要求口方矩伟用平血外受压承我力的脸算略, 6-5.5初始偏心距八=l4.3N/mm) 4寸;=360Wmm 4=0.51鼠 pmir = pmiR -0,2%M 450Cj, - - - 0.375m - 375mm"N 1200?二 MO,2 m *0、等1=20mm 3Uu% = et) += 375 + 20 = 395 mm(2)判别大、小偏心受标慢=1.1 x 395 = 435mm > 0.3Ao

29、=0.3 x (500 - 35)= 139,5mmNh =q/4后於=LC x 143 x 400 x 465 x 0.518 = 1378kN > N构件属|大偏心受田4e = rje. +(/j/2 -r/J = 435 + (500/2-35) = 650mm?3?计算受压区高度x = = !?一?_ = 21 (hnm <4卜% = 241mm 且 x>ld70mm a.Jb 143x400K(4)计算钢筋4和f Nc-0.5a)_ 120.工 I (P x 650 1.0 m 143 m400 乂 210 M (461 2./2)-360x(465-35)=224

30、5mrn2>bh = bh = 0.2% x 400 x 500 = 400mm26-5.6(1)计算,修,判断截面类型 = =s>5,所以要考虑二阶弯矩的影响500M 180000 力门=士 720 mm.N 250u = ma、* 12.卜=20 mTn30/ + 匕=720 + 20 - 740 mm0.5 fcbh 0,5K1L9X 30 x 5025010"= 3,57>L 取以=1.0；因% = 8<15,故取或=L01 ft111=1 + 14002h.1 740 1400 460文8 1.0x10 = 1."rfct = 1.028x

31、 740 = 760.72 mm> 0.3% 0.3x 460= 138nlmmnu二二 25.,田=7也2"<24=80n1m弭 1,0x11.9x300=r=0153-=0518%460属r大蝙心受压构件e = ne -a = 760.72-500/2 + 40= 550.7 mm1 21Ne250000x5507/；%一口； 360x460 4.=910.5mm'全部桐筋 4+41=910,5 X 2= 1821 mm30.005 X 300 乂 500=750 加点 满足配筋面枳和构造要求,选配 3 ©20 (S=J 3 -942mm2)有矩作用

32、平面外受小值我力的脸算略e(1)计算他,判断截面类型竺四=8 >5,所以要考虑二阶弯矩的影响500的二 max一 .20' = 20 mm 3()M 280000 . =116.7 mm,N 2400q = e0 + ed = 116.7 + 20 = 136.7 mm0.5/介 _ 0.5x143x400x5002400 xIO3=0.60因 j = 8vI5,故取2=L0；rj = 1 +!1400 幺 九)(»x82x0.6xl.0=1.09 1400460平= 1.09x136.7 = 149.0mm> 0.3% = 03x460=138mm+2400x1

33、0%仆仆 1.0 乂 14.3 乂 400x 460=0.912>八因此,按小偏心受压构件进行计算,币;新求即,式中N3加工帅ill Ne-0.43aJhhi 'C)+(0.8-蓊(4-必)e = rjex±-a= 149.0 + 40 = 359mm,2522400 x 1 (P - 0.518 x 14.3 x 400 x 4602400x 10, x 359 - O.43 x I .00 x 14.3 x 400 x 46(V(0 8-0.518)(460-40)1.0x14.3x400x460+ 0.518=0.706X =彳4=0.706x460 = 325m

34、m,得Nc_(xJcbx(hgx)d = X =:'6 s 2400x 10* x 359 -14.3 x 400 x 325 x (46.)=2 = 2040mm：360x(460-40)4 十%二2040+ 2040 = 4080mm: > 0.005x400x500 = 1000mm2满足要求.可选 2 025-2 28(4 = 4 =2214mm).当矩作用平面外受妹.出竭力的哙算这里从略,7钢筋混凝土受拉构件承载力计算1 .填空题：7-1.1整个被面,钢筋.承载力.7-L2 人偏心受拉破冰,小偏心受拉破坏.7-1.3受拉钢筋应力先到达屈服强度,然后压区混凝土被压砰.7-

35、1.4XN2"：受压刖筋没有到达屈服限度：混凝土受压区合力点与钢筋压力作用点垂合.2 .选择题：7-2.1-7-2.4 C A, B, D3 .判断题：7-1 1-7-3. 3 J, J, J4 .简做题：7-4. 1答案,根据僚心距的大小划分,“?尔2-.,用为小偏心受拉,之 吁力,2-4、时为人 偏心受拉.偏心受拉构件在轴心拉力H穹矩共同作用下,也发生坡向弯曲.但与偏 心受压构件相反,这种纵向弯曲将减小抽向拉力的偏心距.为简化计算.在设计中 般不老虑这种偏心即减小的行利影响.7 <2 帑 取K = 2q,对泥凝土妥压区合力点即受11 .知境合力山取矩,出现这种现象的原川是囚为受Ik钢能配置人多已不到屈服e五.计算题：7-5.1 解(1)根本参数行附表4M 附表7. ('25混凝<-L27MPh.4-I 1.91Pa. HRB335级铜迦»； '300VPa.