14.何种情况下令As??minbh0来计算偏压构件?( )
?而且均未知的大偏压 B. As?As?而且均未知的小偏压 A. As?As?且已知As?的大偏压 D. As?As?的小偏压 C. As?As15.截面设计时,何种情况下可直接用x判别大小偏心受压?( ) A.对称配筋时 B.不对称配筋时 C.对称与不对称配筋均可
16.矩形截面对称配筋,发生界限破坏时( )
A. Nb随配筋率?的增大而减少 B. Nb随配筋率?的减小而减少 C. Nb与?无关
17.对偏心受压短柱,设按结构力学方法算得截面弯矩为M,而偏心受压构件承载力计算时截面力矩平衡方程中有一力矩Ne,试指出下列叙述中正确的是( )。
A. M= Ne B. M= N(e?h/2?a) C. M= Ne? D. M= N(e?e?) 18.对下列构件要考虑偏心距增大系数?的是( )。 A. l0/h?8的构件 B.小偏压构件 C.大偏压构件
19.计算偏心距增大系数时,发现曲率修正系数及长细比影响系数均为1,则( )。 A.取??1 B.当l0/h?8时仍要计算? C.当l0/h?15时才计算?
20.与界限相对受压区高度?b有关的因素为( )。 A.钢筋等级及混凝土等级 B.钢筋等级 C.钢筋等级、混凝土等级及截面尺寸 D.混凝土等级
△21.当As,As?均未知,且?e0?0.3h0时,下列哪种情况可能出现受压破坏?( )。 A.设x?xb,求得的As?<0时 B. 设x?xb,求得的As<0时 C. x?xb时
22.对称配筋大偏压构件的判别条件( )。
A. e0≤0.3h0 B. ?e0>0.3h0 C. x?xb D. As?屈服 △23.试决定下面四组属大偏压时最不利的一组内力组合为( )。
A. Nmax,Mmax B. Nmax,Mmin C. Nmin,Mmax D. Nmin,Mmin △24.试决定下面属小偏压最不利的一组内力( )。
A. Nmax,Mmax B. Nmax,Mmin C. Mmin,Mmax D. Nmin,Mmin 25.大偏压构件截面若As不断增加,可能产生( )。 A.受拉破坏变为受压破坏 B.受压破坏变为受拉破坏 C.保持受拉破坏
?1?A△26.两个对称配筋偏压构件,As1?Ass2?A?s2,界限破坏时,( )。
A. Nb1>Nb2 B. Nb1= Nb2 C. Nb1<Nb2 D.不确定
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△27.有三个矩形截面偏心受压柱,均为对称配筋,e0、截面尺寸、混凝土强度等级均相同,均配置Ⅱ级钢筋,仅钢筋数量不同,A柱(4
16),B柱(4
18),C柱(4
20),
如果绘出其承载力N?M关系图(参见教材图5-18),各柱在大小偏心受压交界处的N值是( )。
A. NA?NB?NC B. NA?NB?NC C. NA?NB?N
△28.上述三个偏心受压柱在大小偏心受压交界处的M值是( )。 A. MA?MB?MC B. MA?MB?MC C. MA?MB?MC
△29.轴向压力N对构件抗剪承载力Vu的影响是( )。 A.构件的抗剪承载力Vu随N正比提高 B.不论N的大小,均会降低构件的Vu
C. N适当时提高构件的Vu,N太大时构件的Vu不再提高 D. N大时提高构件Vu,N小时降低构件的Vu
三、多项选择题
1.对大偏心受压构件,当N或M变化时,对构件安全产生的影响是( )。 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越大越危险 D. N不变时,M越小越危险 2.对大偏心受压构件,当N或M变化时,对构件安全产生的影响是( )。 A. M不变时,N越大越安全 B. M不变时,N越小越安全 C. N不变时,M越大越安全 D. N不变时,M越小越安全
3.如图5-2所示构件,在轴向力N及横向荷载P的共同作用下,AB段已处于大偏心受压的屈服状态(构件尚未破坏),试指出在下列四种情况下,哪几种会导致构件破坏( )
A.保持P不变,减小N B.保持P不变,增加N C.保持N不变,增加P D.保持N不变,减小P
图5—2 构件受力图
四、问答题
☆1.什么叫偏心受压构件的界限破坏?试写出界限受压承载力设计值Nb及界限偏心距e0b的表达式,这些表达式说明了什么?
△2.试从破坏原因、破坏性质及影响承载力的主要因素来分析偏心受压构件的两种破坏特征。当构件的截面、配筋及材料强度给定时,形成两种破坏特征的条件是什么?
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☆3.在条件式?e0等于小于或大于0.3h0中,0.3h0是根据什么情况给出的,它的含义是什么?在什么情况下可以用?e0等于小于或大于0.3h0来判别是哪一种偏心受压?
△4.在偏心受压构件到截面配筋计算中,如?e0≤0.3h0,为什么需首先确定距轴力较远一侧的配筋面积As,而As的确定为什么与As?及?无关?
△5.在计算小偏心受压构件时,若As和As?均未知,为什么可取As等于最小配筋率?在什么情况下As可能超过最小配筋率?如何计算?
6.设计不对称配筋矩形截面大偏心受压构件,当As及As?均未知时,根据什么条件计算
As?这时As?如何计算?当As及As?可能出现小于最小配筋率或负值时怎样处理?当
知时怎样计算As?
As?已
☆7.对截面尺寸、配筋(As及As?)及材料强度均给定的非对称配筋矩形截面偏心受压构件,当已知e0需验算截面受压承载力时,为什么不能用?e0大于还是小于0.3h0来判别大小偏心受压情况?
△8.为什么偏心受压构件要进行垂直于弯矩作用平面的校核? △9.对称配筋矩形截面偏心受压构件大小偏心受压情况如何判别?
△10.对称配筋矩形截面偏心受压构件的N?M关系曲线是怎样导出的?它可以用来说明哪些问题?
☆11.偏心受压构件有几种破坏特征?在Nu?Mu相关图中是怎样表示的?
☆12.对称配筋的矩形截面偏心受压构件,其N?M关系如图5-3所示,设??1.0,试分析在截面尺寸、配筋面积和钢材强度均不变情况下,当混凝土强度等级时,图中A,B,
C三点的位置将发生怎样的改变?
△13.某对称配筋的矩形截面钢筋混凝土柱,截面尺寸为b?h?300mm?400mm,采用强度等级为C20的混凝土和Ⅱ级钢筋,设??1.0,该柱可能有下列两组内力组合,试问应该用哪一组来计算配筋?
⑴??N?695kN?N?400kN ⑵?
?M?182kN?m?M?175kN?m 如果是下面两组内力组合,应该用哪一组来计算配筋?
?N?1200kN?N?1350kN⑴? ⑵?
M?140kN?mM?135kN?m??
设 计 计 算
1.某水工钢筋混凝土轴心受压柱(4级建筑物),两端为不移动的铰支座,柱高H=4.5m。在持久状况下,永久荷载标准产生的轴心压力NGk=271kN(包括自重),可变荷载标准值产
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生的轴心压力NQk=324kN。采用强度等级C20的混凝土和Ⅱ级钢筋。试设计柱的截面,并绘出截面配筋图(包括纵向钢筋及箍筋)。
2.一钢筋混凝土轴心受压柱(Ⅱ级安全级别),柱高H=6m,底端固定,顶端为不动铰支座,截面尺寸为300mm×300mm,混凝土强度等级C25,配置Ⅲ级钢筋8使用阶段柱底截面实际能承受的轴心压力N。
3.某水电站尾水闸门起吊支柱,在使用阶段,柱截面承受一偏心压力设计值为,偏心距e0=750mm,柱截面尺寸N=182.7kN(包括启门力,启闭设备重,不计柱子自重)
20。试计算
b?h=400mm×600mm,支柱高H=6.5m,柱下端固定,上端自由,采用C25混凝土和Ⅱ级钢筋,a?a??45mm。试配置该柱的钢筋,并绘出截面配筋图(包括纵筋和箍筋)。
4.某抽水站厂房钢筋混凝土偏心受压柱,矩形截面尺寸b?h=400mm×600mm,柱高H=6.5m,底端固定,顶端铰接,承受轴向力设计值N=980kN,弯矩设计值M?392kN?m,
采用混凝土强度等级为C20,Ⅱ级钢筋。试计算纵向受力钢筋截面积,并选配钢筋。
5.已知条件同计算题4,并已知A??1963mm(4Ф25)。试确定受拉钢筋截面面积As。 6.已知矩形截面偏心受压柱,截面尺寸b?h=400mm×600mm,a?a??40mm,承受轴向压力设计值N=2200kN,在弯矩设计值M?330kN?m,混凝土强度等级为C20,钢筋为Ⅱ级,构件计算长度l0=4m。求该柱截面所需的纵向钢筋面积As及As?,并选配钢筋。
7.已知一钢筋混凝土矩形截面偏心受压柱(Ⅱ级安全级别),在使用阶段,柱顶作用一偏心压力(自重标准值引起的轴向力NGK=1200kN,由楼面可变荷载标准值引起的轴向力
2NQK=1085kN),偏心距e0=26mm,柱截面尺寸b?h=400mm×600mm,柱在弯矩作用方向
?=3.6m,混凝土为C20级,钢筋为Ⅱ级。的计算长度l0=7.2m,在垂直弯矩方向的计算长度l0取a?a??40mm,试配置该柱的钢筋,并绘出配筋图(包括纵向钢筋和箍筋)。
8.某水电站厂房边柱为钢筋混凝土偏心受压构件,承受弯矩设计值为M?69kN?m,轴心压力设计值为N=300kN,截面尺寸为b?h=300mm×400mm,柱计算高度l0=5m,配有受压钢筋2
16(A??402mm),受拉钢筋4
22 18(As?1017mm),采用混凝土
强度等级C20。试复核柱截面的承载力是否满足要求?
10.某水电站厂房钢筋混凝土排架,Ⅱ级安全级别,在荷载基本组合作用下,经内力计算,使用阶段柱底截面上作用一偏心压力(自重标准值引起的轴向压力NGK=150kN,由楼面可变荷载标准值引起的轴向力NQK=135kN),偏心距e0=440mm,下柱截面尺寸
b?h=400mm×600mm,高H=5m,计算长度取为l0=1.5H,采用混凝土强度等级为C20,
Ⅱ级钢筋。由于风荷载控制,要求采用对称配筋,试配置该柱钢筋。
11.已知矩形截面钢筋混凝土偏心受压构件,截面尺寸b?h=400mm×500mm,
a?a??40mm,承受轴心压力设计值N=2500kN,弯矩设计值M=80kN?m,柱的计算长
度l0=6m,采用混凝土强度等级C20,Ⅱ级钢筋。截面为对称配筋,试求钢筋面积。
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12.某水闸工作桥的中墩支柱,在垂直水流方向的受力情况如图5-4所示,在闸门开启的闸孔一边的纵梁对支柱产生的轴向压力设计值为N1=271.6kN,在闸门未开启的闸孔一边的纵梁对支柱产生的轴向压力设计值为N2=96.9kN,支
柱的自重产生的轴向压力设计值
N3=47kN,支柱的截面尺寸b?h=400mm×500mm,高度
H=6.85m,采用混凝土强度等级C20,Ⅱ级钢筋。试对该
柱进行配筋计算。
提示:由于水闸中墩支柱受到相邻两孔纵梁传来的力,可能是
墩左一孔开启,墩右一孔未开启,也可能是与前相反。因此中墩支柱应按对称配筋的偏心受压构件计算。支柱的计算长度取为l0=1.5H,
a?a??40mm。
☆13.有一短柱,截面尺寸为200mm×200mm,配有钢
22筋4Ф10,As?314mm,Es?210kN/mm,混凝土的
2弹性模量Ec?30kN/mm,混凝土的自由收缩应变 图5—4 中墩支柱受力情况
?cs?5?10?4。试求下列近似值:(1)该柱的实际收缩应变;(2)混凝土和钢筋的收缩应力;
(3)如果原有钢筋不变,另外再增加4
2212(As1?452mm,Es1?180kN/mm),求柱
的收缩应变以及混凝土和两种钢筋的收缩应力。
☆14.有一试验短柱,如图5-5所示。钢筋的实际屈服强度fy?fy??280N/mm,钢
0202筋的实际弹性模量Es?205kN/mm,混凝土的实际棱柱体抗压强度fc?21N/mm,
002当变动纵向力N的偏心距e0(指对截面的物理形心轴的偏心距,即考虑截面上配置钢筋对截面形心轴的影响)时,柱的承载能力也随之改变,试回答:(1)在何种偏心距情况下,试件将有最大的N,并估算此时的N值;(2)在何种情况下,试件将有最大的抗弯能力,并估算此时的N和e0值。
图5—5 试验短柱示意图
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