南昌大學鋼筋混凝土受壓構件承載力計算考題

鋼筋混凝土受壓構件承載力計算考題１．混凝土的抗壓性能好，為什么在軸心受壓柱中，還要配置一定數(shù)量的鋼筋?軸心受壓構件中的鋼筋，對軸心受壓構件起什么作用?答：軸心受壓構件，縱筋沿截面四周對稱布置?？v筋的作用是：與混凝土一塊共同參與承擔外部壓力，以減少構件的截面尺寸；承受可能產(chǎn)生的較小彎矩；防止構件突然脆性破壞，以增強構件的延性；以及減少混凝土的徐變變形。箍筋的作用是：與縱筋組成骨架，防止縱筋受力后屈曲，向外凸出。當采用螺旋箍筋時(或焊接環(huán)式)還能有效約束核心內(nèi)的混凝土橫向變形，明顯提高構件的承載力和延性。２．軸心受壓短柱的破壞與長柱有何區(qū)別?其原因是什么?影響的主要因素有哪些?答：對于軸心受壓短柱，不論受壓鋼筋在構件破壞時是否屈服，構件最終承載力都是由混凝土被壓碎來控制的。臨近破壞時，短柱四周出現(xiàn)明顯的縱向裂縫。箍筋間的縱向鋼筋發(fā)生壓曲外鼓，呈燈籠狀[圖5—1(a)]，以混凝土壓碎而告破壞。對于軸心受壓長柱，破壞時受壓一側(cè)產(chǎn)生縱向裂縫，箍筋之間的縱向鋼筋向外凸出，構件高度中部混凝土被壓碎。另一側(cè)混凝土則被拉裂，在構件高度中部產(chǎn)生一水平裂縫[圖5—1(b)]。（a）軸心受壓短柱（b）軸心受壓長柱圖5-1軸心受壓柱的破壞形態(tài)原因是由于各種因素造成的初始偏心的影響，使構件產(chǎn)生側(cè)向撓度，因而在構件的各個截面上將產(chǎn)生附加彎矩M=Ny，此彎矩對短柱影響不大，而對細長柱，附加彎矩產(chǎn)生的側(cè)向撓度，將加大原來的初始偏心矩，隨著荷載的增加，側(cè)向撓度和附加彎矩將不斷增大，這樣相互影響的結(jié)果，使長柱在軸力和彎矩共同作用下發(fā)生破壞。影響的主要因素是構件的長細比,為柱的計算長度,為截面最小回轉(zhuǎn)半徑.３．配置螺旋箍筋的柱承載力提高的原因是什么?答：由于螺旋箍筋箍住了核心混凝土，相當于套箍作用，阻止了核心混凝土的橫向變形，使核心混凝土處于三向受壓狀態(tài)，從材料強度理論可知，因而提高了柱的受壓承載力。４．偏心受壓短柱和長柱有何本質(zhì)區(qū)別？偏心距增大系數(shù)的物理意義是什么?答：實際工程中，必須避免失穩(wěn)破壞。因為其破壞具有突然性，且材料強度尚未充分發(fā)揮。對于短柱，則可忽略縱向彎曲的影響。因此，需考慮縱向彎曲影響的是中長柱。這種構件的破壞雖仍屬于材料破壞，但其承載力卻有不同程度的降低?！兑?guī)范》采用把偏心距值乘以一個大于1的偏心距增大系數(shù)來考慮縱向彎曲的影響。稱為偏心受壓構件考慮縱向彎曲影響，軸力偏心矩增大系數(shù)，它是總彎矩和初始彎矩之比。6．附加偏心距是什么？其值為多少? 答：在實際結(jié)構中，由于混凝土質(zhì)量不均勻，配筋的不對稱，施工和安裝時誤差等原因，均存在著或多或少的初始偏心。其值取偏心方向截面尺寸的1/30和20mm中的較大值。習題5—1已知正方形截面軸心受壓柱計算長度l0=10．5m，承受軸向力設計值N=1450kN，采用混凝土強度等級為C30．鋼筋為HRB335級，試確定截面尺寸和縱向鋼筋截面面積。解：對C30：對HRB335：假設由則：選截面尺寸為。查表可知：選用818，實配。5—4、某偏心受拉柱,計算高度,,,承受設計軸向壓力,設計彎矩,已知,混凝土強度等級為,鋼筋為級鋼,求As。解：對C30：對HRB335：（1）判別大小偏心？則取取則：屬于大偏心受壓（2）大偏心受壓設計：已知求，先由向取矩公式求x：由合力公式求：成過急選用628（3）垂直彎矩作用平面的驗算：則：即選用的628鋼筋是合適的。5—7、某對稱配筋偏心受壓柱，，，，承受設計軸向壓力，設計彎矩，混凝土強度等級為C30，鋼筋用級鋼筋，求。解：對C30：對HRB335：（1）判別大小偏心？則取則取屬于大偏心受壓。（2）大偏心受壓對稱配