偏心受压构件承载力计算--例题--扬州大学
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第四部分 偏心受力构件的承载力计算一、选择题1.在大偏拉和大偏压构件的正截面承载力计算中 ,要求'2sa x >是为了( )A .保证受压钢筋在构件破坏时能达到其抗压强度设计值。
B .防止受压钢筋压曲。
C .避免保护层剥落。
D .保证受压钢筋在构件破坏时能达到其抗压强度极限值。
2.何种情况下令0min bh A sρ=计算偏压构件?A . 's sA A ≠,且均未知的大偏压。
B . 's sA A ≠小偏压(近轴力侧混凝土达cuε)。
C . 'ssA A ≠,且已知'sA 的大偏压。
3.何种情况下令bx x =计算偏压构件?A .'s sA A ≠,且均未知的大偏压。
B .'s sA A ≠,且均未知的小偏压。
C .'s sA A ≠且'sA 已知时的大偏压。
D .'ssA A≠且'sA 已知时的小偏压。
4.偏拉构件的抗剪承载力( )A .随轴向力的增加而增加。
B .随轴向力的减小而增加。
C .小偏拉时随轴向力的增加而增加。
D .大偏拉时随轴向力的增加而增加。
5.若03.0h ei>η时,下列哪种情况可能会出现受压破坏:A .已知'sA 求sA 时,'sA 较多而N 较小。
B .当sA 、'sA 均未知时,设b x x =,计算得0<sA。
C .截面尺寸较小而N 较大时。
D .sA 较小。
6.在钢筋混凝土短柱截面中,由徐变引起的塑性应力重分布现象与纵向钢筋配筋率ρ'的关系是:( ) A . ρ'愈大,塑性应力重分布现象愈明显。
B . ρ'愈大,塑性应力重分布现象愈不明显。
7.当长细比dl/0相同时,与钢的轴心受压构件相比,钢筋混凝土轴心受压构件的不稳定系数ϕ( ) A .要大一些。
B .要小一些。
C .相同。
8.在矩形截面大偏心受压构件正截面强度计算中,当sa x '<2时,受拉钢筋截面面积A s 的求法是,( )A .对受压钢筋sA '的形心取矩求得,即按sa x '=2求得。
4.2 轴心受压构件承载力计算一、偏心受压构件破坏特征偏心受压构件在承受轴向力N和弯矩M的共同作用时,等效于承受一个偏心距为e=M/N的偏心力N的作用,当弯矩M相对较小时,e0就很小,构件接近于轴心受压,0相反当N相对较小时,e0就很大,构件接近于受弯,因此,随着e0的改变,偏心受压构件的受力性能和破坏形态介于轴心受压和受弯之间。
按照轴向力的偏心距和配筋情况的不同,偏心受压构件的破坏可分为受拉破坏和受压破坏两种情况。
1.受拉破坏当轴向压力偏心距e0较大,且受拉钢筋配置不太多时,构件发生受拉破坏。
在这种情况下,构件受轴向压力N后,离N较远一侧的截面受拉,另一侧截面受压。
当N增加到一定程度,首先在受拉区出现横向裂缝,随着荷载的增加,裂缝不断发展和加宽,裂缝截面处的拉力全部由钢筋承担。
荷载继续加大,受拉钢筋首先达到屈服,并形成一条明显的主裂缝,随后主裂缝明显加宽并向受压一侧延伸,受压区高度迅速减小。
最后,受压区边缘出现纵向裂缝,受压区混凝土被压碎而导致构件破坏(图4.3.1)。
此时,受压钢筋一般也能屈服。
由于受拉破坏通常在轴向压力偏心距e0较大发生,故习惯上也称为大偏心受压破坏。
受拉破坏有明显预兆,属于延性破坏。
2.受压破坏当构件的轴向压力的偏心距e0较小,或偏心距e0虽然较大但配置的受拉钢筋过多时,就发生这种类型的破坏。
加荷后整个截面全部受压或大部份受压,靠近轴向压力一侧的混凝土压应力较高,远离轴向压力一侧压应力较小甚至受拉。
随着荷载逐渐增加,靠近轴一侧混凝土出现纵向裂缝,进而混凝土达到极限应变εcu被压碎,受压钢筋的应力也达到f y′,远离一侧的钢筋可能受压,也可能受拉,但因本身截面应力太小,或因配筋过多,都达不到屈服强度(图4.3.2)。
由于受压破坏通常在轴向压力偏心距e0较小时发生,故习惯上也称为小偏心受压破坏。
受压破坏无明显预兆,属脆性破坏。
3.受拉破坏与受压破坏的界限综上可知,受拉破坏和受压破坏都属于“材料破坏”。
5-2 某钢筋混凝土偏心受压柱,截面尺寸400,500b mm h mm ==,计算长度为,两头截面的组合弯矩设计值别离为m kN M ⋅=2001,m kN M ⋅=2502,与2M 相应的轴力设计值1250N kN =。
混凝土采纳C30,纵筋采纳HRB400级钢筋。
求钢筋截面面积s A 和's A 。
解:(1)判别是不是要考虑二阶效应9.08.0250/200/21<==M M9.0437.05004003.141012503<=⨯⨯⨯=A f N c 71.275004000121212//=⨯====h l h l A I l i l c c c c 4.248.01234)(123421=⨯-=-M M )/(1234/21M M i l c ->故要考虑二阶效应阻碍。
(2)判定大小偏心取mm a a 40'==,mm h 460405000=-=mm h mm e a 67.16305003020==>=1m 20.70.3M C M =+=94.08.03.07.0=⨯+ c c 0.5f A N ζ=1144.11012505004003.145.03>=⨯⨯⨯⨯=,取0.1=c ζ 2c ns c2a 0111300(/)/l M N e h h ηζ⎛⎫=+ ⎪+⎝⎭0.1)5004000(460/)20101250/10250(130011236⨯+⨯⨯+= 103.1=m ns 2M C M η=m kN ⋅=⨯⨯=205.259250103.194.0mm N M e 364.20710125010205.259360=⨯⨯==mm e e e a i 364.22720364.2070=+=+= mm h e i 1384603.03.00=⨯=>先按大偏心受压计算(3)配筋计算mm a h e e i 364.43740250364.2272/=-+=-+=)()5.01('0'201'a h f bh f Ne A yb bc s ---=ξξα )40460(360)518.05.01(518.04604003.140.1364.43710125023-⨯-⨯⨯⨯⨯-⨯⨯=216.543mm ='20.0020.002400500400s A bh mm >=⨯⨯=ys y b c s f NA f bh f A -+=''01ξα36010125016.543360518.04604003.140.13⨯-⨯+⨯⨯⨯⨯=294.856mm =20.0020.002400500400s A bh mm >=⨯⨯= 选配316受压钢筋(2'603mm A s =) 选配220+118受拉钢筋(2883mm A s =)%5%74.0500400/)603883(/)(%55.0'<=⨯+=+<A A A s s ,知足要求。
轴心受压构件承载力计算一、偏心受压构件破坏特征偏心受压构件在承受轴向力N和弯矩M 的共同作用时,等效于承受一个偏心距为e0=M/N的偏心力N的作用,当弯矩M相对较小时,e0就很小,构件接近于轴心受压,相反当N相对较小时,e0就很大,构件接近于受弯,因此,随着e0 的改变,偏心受压构件的受力性能和破坏形态介于轴心受压和受弯之间。
按照轴向力的偏心距和配筋情况的不同,偏心受压构件的破坏可分为受拉破坏和受压破坏两种情况。
1.受拉破坏当轴向压力偏心距e0 较大,且受拉钢筋配置不太多时,构件发生受拉破坏。
在这种情况下,构件受轴向压力N后,离N较远一侧的截面受拉,另一侧截面受压。
当N增加到一定程度,首先在受拉区出现横向裂缝,随着荷载的增加,裂缝不断发展和加宽,裂缝截面处的拉力全部由钢筋承担。
荷载继续加大,受拉钢筋首先达到屈服,并形成一条明显的主裂缝,随后主裂缝明显加宽并向受压一侧延伸,受压区高度迅速减小。
最后,受压区边缘出现纵向裂缝,受压区混凝土被压碎而导致构件破坏(图4.3.1)。
此时,受压钢筋一般也能屈服。
由于受拉破坏通常在轴向压力偏心距e0 较大发生,故习惯上也称为大偏心受压破坏。
受拉破坏有明显预兆,属于延性破坏。
2.受压破坏当构件的轴向压力的偏心距e0 较小,或偏心距e0 虽然较大但配置的受拉钢筋过多时,就发生这种类型的破坏。
加荷后整个截面全部受压或大部份受压,靠近轴向压力一侧的混凝土压应力较高,远离轴向压力一侧压应力较小甚至受拉。
随着荷载逐渐增加,靠近轴一侧混凝土出现纵向裂缝,进而混凝土达到极限应变εcu 被压碎,受压钢筋的应力也达到f y′,远离一侧的钢筋可能受压,也可能受拉,但因本身截面应力太小,或因配筋过多,都达不到屈服强度(图4.3.2)。
由于受压破坏通常在轴向压力偏心距e0 较小时发生,故习惯上也称为小偏心受压破坏。
受压破坏无明显预兆,属脆性破坏。
3.受拉破坏与受压破坏的界限综上可知,受拉破坏和受压破坏都属于材料破坏”。