第七章偏心受力构件联系题.docx

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第七章偏心受力构件联系题

第七章偏心受力构件联系题

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第七章偏心受力构件

一、选择题

1．偏心受压构件计算中，通过哪个因素来考虑二阶偏心矩的影响（）。

A.；B.；C.；D.；

2．判别大偏心受压破坏的本质条件是：

（）。

A．；B．；C．；D．；

3．由相关曲线可以看出，下面观点不正确的是：

（）。

A．小偏心受压情况下，随着N的增加，正截面受弯承载力随之减小；

B．大偏心受压情况下，随着N的增加，正截面受弯承载力随之减小；

C．界限破坏时，正截面受弯承载力达到最大值；

D．对称配筋时，如果截面尺寸和形状相同，混凝土强度等级和钢筋级别也相同，但配筋数量不同，则在界限破坏时，它们的是相同的；

4．钢筋混凝土大偏压构件的破坏特征是：

（）。

A.远侧钢筋受拉屈服，随后近侧钢筋受压屈服，混凝土也压碎；

B.近侧钢筋受拉屈服，随后远侧钢筋受压屈服，混凝土也压碎；

C.近侧钢筋和混凝土应力不定，远侧钢筋受拉屈服；

D.远侧钢筋和混凝土应力不定，近侧钢筋受拉屈服；

5．一对称配筋的大偏心受压构件，承受的四组内力中，最不利的一组内力为：

（）。

A．；B．；

C．；D．；

6．一对称配筋的小偏心受压构件，承受的四组内力中，最不利的一组内力为：

（）。

A．；B．；

C．；D．；

7．偏压构件的抗弯承载力（）。

A.随着轴向力的增加而增加；B.随着轴向力的减少而增加；

C.小偏压时随着轴向力的增加而增加；

D.大偏压时随着轴向力的增加而增加；

8．钢筋混凝土偏心受拉构件，判别大、小偏心受拉的根据是（）。

截面破坏时，受拉钢筋是否屈服；

截面破坏时，受压钢筋是否屈服；

受压一侧混凝土是否压碎；

纵向拉力N的作用点的位置；

9．对于钢筋混凝土偏心受拉构件，下面说法错误的是（）。

如果，说明是小偏心受拉破坏；

小偏心受拉构件破坏时，混凝土完全退出工作，全部拉力由钢筋承担；

大偏心构件存在混凝土受压区；

大、小偏心受拉构件的判断是依据纵向拉力N的作用点的位置；

参考答案

D；C；B；A；A；D；D；D；A

二、判断题

1．小偏心受压破坏的的特点是，混凝土先被压碎，远端钢筋没有屈服。

（）

2．轴向压力的存在对于偏心受压构件的斜截面抗剪能力是有提高的，但是不是无限制的。

（）

3．小偏心受压情况下，随着N的增加，正截面受弯承载力随之减小；（）

4．对称配筋时，如果截面尺寸和形状相同，混凝土强度等级和钢筋级别也相同，但配筋数量不同，则在界限破坏时，它们的是相同的。

（）

5．钢筋混凝土大偏压构件的破坏特征是远侧钢筋受拉屈服，随后近侧钢筋受压屈服，混凝土也压碎；（）

6．界限破坏时，正截面受弯承载力达到最大值；（）

7．偏压构件的抗弯承载力随着轴向力的增加而增加；（）

8．判别大偏心受压破坏的本质条件是；（）

9.如果，说明是小偏心受拉破坏。

（）

10.小偏心受拉构件破坏时，混凝土完全退出工作，全部拉力由钢筋承担。

（）

11.大偏心构件存在混凝土受压区。

（）

12.大、小偏心受拉构件的判断是依据纵向拉力N的作用点的位置。

（）

参考答案

对；对；对；对；对；对；错；错；错；对对；对

三.问答题及参考答案

1.判别大、小偏心受压破坏的条件是什么？

大、小偏心受压的破坏特征分别是什么？

答：

（1），大偏心受压破坏；，小偏心受压破坏；

（2）破坏特征：

大偏心受压破坏：

破坏始自于远端钢筋的受拉屈服，然后近端混凝土受压破坏；

小偏心受压破坏：

构件破坏时，混凝土受压破坏，但远端的钢筋并未屈服；

2.偏心受压短柱和长柱有何本质的区别？

偏心距增大系数的物理意义是什么？

答：

（1）偏心受压短柱和长柱有何本质的区别在于，长柱偏心受压后产生不可忽略的纵向弯曲，引起二阶弯矩。

（2）偏心距增大系数的物理意义是，考虑长柱偏心受压后产生的二阶弯矩对受压承载力的影响。

3.附加偏心距的物理意义是什么？

答：

附加偏心距的物理意义在于，考虑由于荷载偏差、施工误差等因素的影响，会增大或减小，另外，混凝土材料本身的不均匀性，也难保证几何中心和物理中心的重合。

4.什么是构件偏心受压正截面承载力的相关曲线？

答：

构件偏心受压正截面承载力的相关曲线实质是它的破坏包络线。

反映出偏心受压构件达到破坏时，和的相关关系，它们之间并不是独立的。

5.什么是二阶效应？

在偏心受压构件设计中如何考虑这一问题？

答：

二阶效应泛指在产生了层间位移和挠曲变形的结构构件中由轴向压力引起的附加内力。

在偏心受压构件设计中通过考虑偏心距增大系数来考虑。

6.写出偏心受压构件矩形截面对称配筋界限破坏时的轴向压力设计值的计算公式。

答：

7.怎样进行对称配筋矩形截面偏心受压构件正截面的承载力的设计与复核？

答：

对称配筋矩形截面偏心受压构件基本计算公式：

，

截面设计问题：

，，为大偏压；为小偏压；

截面复核问题：

取，，由，求出x，即可求出；

8.怎样进行不对称配筋矩形截面偏心受压构件正截面受压承载力的设计与复核？

答：

不对称配筋矩形截面偏心受压构件：

截面设计问题：

按大偏压设计，按小偏压设计。

求出后，再来判别。

截面复核问题：

，，为大偏压；为小偏压；两个未知数，两个基本方程，可以求解。

9.怎样计算偏心受压构件的斜截面受剪承载力？

答：

考虑了压力的存在对受剪承载力的提高，但提高是有限的。

其中：

10什么情况下要采用复合箍筋？

为什么要采用这样的箍筋？

答：

当柱短边长度大于，且纵筋多于3根时，应考虑设置复合箍筋。

形成牢固的钢筋骨架，限制纵筋的纵向压曲。

11.偏心受拉构件划分大、小偏心的条件是什么？

大、小偏心破坏的受力特点和破坏特征各有何不同？

答：

（1）当作用在纵向钢筋合力点和合力点范围以外时，为大偏心受拉；当作用在纵向钢筋合力点和合力点范围之间时，为小偏心受拉；

（2）大偏心受拉有混凝土受压区，钢筋先达到屈服强度，然后混凝土受压破坏；小偏心受拉破坏时，混凝土完全退出工作，由纵筋来承担所有的外力。

大偏心受拉构件的正截面承载力计算中，为什么取与受弯构件相同？

答：

大偏心受拉构件的正截面破坏特征和受弯构件相同，钢筋先达到屈服强度，然后混凝土受压破坏；又都符合平均应变的平截面假定，所以取与受弯构件相同。

12.大偏心受拉构件为非对称配筋，如果计算中出现或出现负值，怎么处理？

答：

取，对混凝土受压区合力点（即受压钢筋合力点）取矩，

，

13.为什么小偏心受拉设计计算公式中，只采用弯矩受力状态，没有采用力受力状态，而在大偏心受拉设计计算公式中，既采用了力受力状态又采用弯矩受力状态建立？

答：

因为，大偏心受拉有混凝土受压区，钢筋先达到屈服强度，然后混凝土受压破坏；小偏心受拉破坏时，混凝土完全退出工作，由纵筋来承担所有的外力。

四、计算题及参考答案

1．（矩形截面大偏压）已知荷载设计值作用下的纵向压力,弯矩·m,柱截面尺寸，，混凝土强度等级为C30，fc=14.3N/mm2,钢筋用HRB335级，fy=f’y=300N/mm2，，柱的计算长度，已知受压钢筋（），求：

受拉钢筋截面面积As。

解：

⑴求ei、η、e

取

（2）判别大小偏压

为大偏压

（3）求As

由

即

整理得：

解得（舍去），

由于x满足条件：

由

得

选用受拉钢筋，

2.（矩形不对称配筋大偏压）已知一偏心受压柱的轴向力设计值N=400KN,弯矩M=180KN·m,截面尺寸,,计算长度l0=6.5m,混凝土等级为C30，fc=14.3N/mm2，钢筋为HRB335，,，采用不对称配筋，求钢筋截面面积。

解：

（1）求ei、η、e

有因为

取

（2）判别大小偏压

按大偏心受压计算。

（3）计算和

则

按构造配筋

由公式推得

故受拉钢筋取，As=1256mm2

受压钢筋取，402mm2

3.（矩形不对称配筋大偏压）已知偏心受压柱的截面尺寸为，混凝土为C25级，fc=11.9N/mm2,纵筋为HRB335级钢，,轴向力N，在截面长边方向的偏心距。

距轴向力较近的一侧配置416纵向钢筋，另一侧配置220纵向钢筋，柱的计算长度l0=5m。

求柱的承载力N。

解：

（1）求界限偏心距

C25级混凝土,HRB335级钢筋

查表得，。

由于A’s及As已经给定，故相对界限偏心距为定值，

=0.506

属大偏心受压。

（2）求偏心距增大系数

，故，

（3）求受压区高度x及轴向力设计值N。

代入式：

解得x=128.2mm；N=510.5kN

（4）验算垂直于弯矩平面的承载力

4．（矩形不对称小偏心受压的情况）某一矩形截面偏心受压柱的截面尺寸计算长度混凝土强度等级为C30，fc=14.3N/mm2,,用HRB335级钢筋，fy=fy’=300N/mm2,轴心压力设计值N=1512KN,弯矩设计值M=121.4KN·m,试求所需钢筋截面面积。

解：

⑴求ei、η、e

（2）判断大小偏压

属于小偏压

（3）计算As、As＇

取As=ρminbh=

由公式

经整理后得出

代入已知参数，得

满足

将x代入

得：

选用，

由于

因此，不会发生反向破坏，不必校核As。

5．（矩形对称配筋大偏压）已知一矩形截面偏心受压柱的截面尺寸柱的计算长度，混凝土强度等级为C35，fc=16.7N/mm2,用HRB400级钢筋配筋，fy=f’y=360N/mm2,轴心压力设计值N=400KN,弯矩设计值M=235.2KN·m,对称配筋，试计算

解：

⑴求ei、η、e

（2）判别大小偏压

属于大偏压

（3）求

因为对称配筋，故有

所以

符合要求，

各选配，1964mm2,稍小于计算配筋，但差值在5%范围内，可认为满足要求。

6．（矩形对称配筋小偏压）条件同4，但采用对称配筋，求？

解：

⑴求ei、η、e

题4中已求得：

（2）判别大小偏压

，属于小偏压

（3）计算As、

选用，

7．已知某柱子截面尺寸，，混凝土用C25，fc=11.9N/mm2,钢筋用HRB335级，fy=f’y=300N/mm2，钢筋采用，对称配筋，226mm2,柱子计算长度l0=3.6m,偏心距e0=100mm,求构件截面的承载力设计值N。

解：

⑴求ei、η、e

已知e0=100mm

取

取

（2）判别大小偏压

求界限偏心率又因为

，故为小偏压。

（3）求截面承载力设计值N

（A）

又由

得：

整理得：

（B）

联立（A）（B）两式，解得代入（A）式中得：

根据求得的N值，重新求出、值：

相应值为1.717，与原来的、值相差不大，故无需重求N值。

8．某I形柱截面尺寸如图6-22所示，柱的计算长度=6.8m。

对称配筋。

混凝土等级为C30，，fc=14.3N/mm2,钢筋为HRB400,fy=f’y=360N/mm2,轴向力设计值N=800KN，弯矩M=246KN·m求钢筋截面面积。

解：

⑴求ei、η、e

（2）判别大小偏压

属大偏压

，中性轴位于腹板内。

（3）计算和

选用，

9．某单层厂