第三章钢筋混凝土轴心受力构件承载力计算

计算题参考答案第3章 轴心受力构件承载力1． 某多层现浇框架结构的底层内柱，轴向力设计值N=2650kN ，计算长度mH l 6.30==，混凝土强度等级为C30（f c =14.3N/mm 2），钢筋用HRB400级（2'/360mm N f y =），环境类别为一类。

确定柱截面积尺寸及纵筋面积。

解：根据构造要求，先假定柱截面尺寸为400mm×400mm 由9400/3600/0==b l ，查表得99.0=ϕ 根据轴心受压承载力公式确定's A23''1906)4004003.1499.09.0102650(3601)9.0(1mm A f N f A c y s=⨯⨯-⨯⨯=-=ϕ%6.0%2.14004001906'min ''=>=⨯==ρρA A s ，对称配筋截面每一侧配筋率也满足0.2%的构造要求。

选 ，2'1964mm A s =设计面积与计算面积误差%0.3190619061964=-<5%，满足要求。

2．某多层现浇框架厂房结构标准层中柱,轴向压力设计值N=2100kN,楼层高H=5.60m ，计算长度l 0=1.25H ，混凝土用C30（f c =14.3N/mm 2），钢筋用HRB335级（2'/300mm N f y =），环境类别为一类。

确定该柱截面尺寸及纵筋面积。

[解] 根据构造要求，先假定柱截面尺寸为400mm×400mm长细比5.17400560025.10=⨯=b l ，查表825.0=ϕ 根据轴心受压承载力公式确定's A2''1801)4004003.14825.09.02100000(3001)9.0(1mm A f N f A c y s =⨯⨯-⨯=-=ϕ%6.0%1.14004001801'min ''=〉=⨯==ρρA A s ，对称配筋截面每一侧配筋率也满足0.2%的构造要求。

轴心受压构件正截面承载力计算d d 式中 N 轴向力设计值 (包括γ0和ϕ值在内)；γd 钢筋混凝土结构的结构系数，见附录3表3； N u 截面极限轴向力；ϕ 钢筋混凝土构件的稳定系数，见表5-2；表5-2 钢筋混凝土轴心受压构件的稳定系数ϕA 构件截面面积（当配筋率%3/>=A A s c f 混凝土的轴心抗压强度设计值（计算现浇混凝土柱时，如截面长边或直径小于300mm 时，则式（5-1）中混凝土强度设计值应乘以系数0.8）； y f ' 纵向钢筋的抗压强度设计值；s A ' 全部纵向钢筋的截面面积。

（三）普通箍筋柱正截面承载力计算方法 1．截面设计（1）根据构造要求确定构件截面的形状和尺寸，选定材料的强度等级； （2）确定稳定系数ϕ：利用表5-2 ；稳定系数ϕ值主要与柱的长细比l 0/b 有关，此处b 为矩形截面柱短边尺寸，0l 为柱子的计算长度（与柱两端的约束情况有关，可自表5-1查得，其中l 为构件支点间长度，s 为拱轴线的长度）。

表5-1 受压构件的计算长度l 0（3s()s y c dd u1A f A f N N ''+=≤ϕγγ（4）选择纵向钢筋钢筋混凝土柱内配置的纵向钢筋常用Ⅱ级或Ⅲ级，并应符合下列要求：1）纵向钢筋的根数不得少于4根，每边不得少于2根；直径不应小于12mm ，工程中常用钢筋直径为12～32mm ，宜选用根数较少的粗直径钢筋以形成劲性较好的骨架。

2）在轴向受压时沿截面周边均匀布置；在偏心受压时沿截面短边均匀布置。

3）现浇立柱纵向钢筋的净距不应小于50mm ，同时中距也不应大于350mm 。

在水平位置上浇筑的装配式柱，其净距与梁相同，当偏心受压柱的长边大于或等于600mm 时，应在长边中间设置直径为10～16mm ，间距不大于500mm 的纵向构造钢筋，同时相应地设置联系拉筋。

（5）并验算配筋率ρ：1）当截面尺寸由承载力条件控制时，偏心受压柱的受压钢筋或受拉钢筋的配筋率不应小于0.25%（Ⅰ级钢筋）或0.2%（Ⅱ级、Ⅲ级钢筋）；轴心受压柱全部纵向受力钢筋的配筋的配筋率不应小于0.4%。

第三章钢筋混凝土受弯构件正截面承载力计算第三章钢筋混凝土受弯构件正截面承载力计算第三章钢筋混凝土受弯构件正截面承载力计算第一节钢筋砼受弯构件的构造一、钢筋砼板的构造二、钢筋砼梁的构造一、钢筋砼板(reinforced concreteslabs)的构造1、钢筋砼板的分类：整体现浇板、预制装配式板。

2、截面形式小跨径一般为实心矩形截面。

跨径较大时常做成空心板。

如图所示。

3、板的厚度：根据跨径(span)内最大弯矩和构造要求确定，其最小厚度应有所限制：行车道板一般不小于100mm；人行道板不宜小于60mm(预制板)和80mm(现浇筑整体板)。

4、板的钢筋由主钢筋(即受力钢筋)和分布钢筋组成如图。

钢筋混凝土板桥构造图（1）主筋布置：布置在板的受拉区。

直径：行车道板：不小于10mm；人行道板：不小于8mm。

间距：间距不应大于200mm。

主钢筋间横向净距和层与层之间的竖向净距，当钢筋为三层及以下时，不应小于30mm，并不小于钢筋直径；当钢筋为三层以上时，不应小于40mm，并不小于钢筋直径的1.25倍。

净保护层：保护层厚度应符合下表规定。

序号构件类别环境条件ⅠⅡⅢ、Ⅳ1 基础、桩基承台⑴基坑底面有垫层或侧面有模板（受力钢筋）⑵基坑底面无垫层或侧面无模板465756852 墩台身、挡土结构、涵洞、梁、板、拱圈、拱上建筑（受力主筋）34453 人行道构件、栏杆（受力主筋）22534 箍筋22535 缘石、中央分隔带、护栏等行车道构件34456 收缩、温度、分布、防裂等表层钢筋15225梁构件，在不同环境条件下，保护层厚度值注：请点击<按扭Ⅰ,Ⅱ,Ⅲ&Ⅳ>，以查看不同保护层厚度值（2）分布钢筋(distribution steel bars)：垂直于板内主钢筋方向上布置的构造钢筋称为分布钢筋作用：A、将板面上荷载更均匀地传递给主钢筋B、固定主钢筋的位置C、抵抗温度应力和混凝土收缩应力(shrinkage stress)布置：A、在所有主钢筋的弯折处，均应设置分布钢筋B、与主筋垂直C、设在主筋的内侧数量：截面面积不小于板截面面积的0.1%。

第三章 受压构件承载力一、填空题：1、小偏心受压构件的破坏都是由于 而造成的。

【答案】混凝土被压碎2、大偏心受压破坏属于 ，小偏心破坏属于 。

【答案】延性 脆性3、大小偏心受压的分界限是 。

【答案】b ξξ=4、在钢筋混凝土轴心受压柱中，螺旋钢筋的作用是使截面中间核心部分的混凝土形成约束混凝土，可以提高构件的______和______。

【答案】承载力 延性二、选择题：1、大小偏心受压破坏特征的根本区别在于构件破坏时，（ ）。

A 受压混凝土是否破坏B 受压钢筋是否屈服C 混凝土是否全截面受压D 远离作用力N 一侧钢筋是否屈服【答案】D2、小偏心受压破坏的特征是（ ）。

A 靠近纵向力钢筋屈服而远离纵向力钢筋受拉B 靠近纵向力钢筋屈服而远离纵向力钢筋也屈服C 靠近纵向力钢筋屈服而远离纵向力钢筋受压D 靠近纵向力钢筋屈服而远离纵向力钢筋不屈服【答案】D3、对称配筋的混凝土受压柱，大小偏心受压的判别条件是（ ）。

A b ξξ≤ B 03.0h e i η时为大偏压 C b ξξ 时为大偏压 D 无法判别【答案】A4、大、小偏心受压破坏的根本区别在于，当截面破坏时（ ）。

A 受压钢筋是否能达到钢筋的抗压屈服强度B 受拉钢筋是否能达到钢筋的抗拉屈服强度C 受压混凝土是否被压碎D 受拉混凝土是否被破坏【答案】B5、大偏心受压构件的破坏特征是：（ ）A ．靠近纵向力作用一侧的钢筋和砼应力不定，而另一侧受拉钢筋拉屈；B ．远离纵向力作用一侧的钢筋首先被拉屈，随后另一侧钢筋压屈、砼亦被压碎；C ．远离纵向力作用一侧的钢筋应力不定，而另一侧钢筋压屈，砼亦压碎。

【答案】B6、大小偏压破坏的主要区别是：（ ）A ．偏心距的大小；B ．受压一侧砼是否达到极限压应变；C ．截面破坏时受压钢筋是否屈服；D ．截面破坏时受拉钢筋是否屈服。

【答案】D7、钢筋砼柱发生大偏压破坏的条件是（ ）A ．偏心距较大；B.偏心距较大，且受拉钢筋配置较多；C ．偏心距较大，且受压钢筋配置不过多；D ．偏心距较大且受拉钢筋配置不过多。

一、判断题（请在你认为正确陈述的各题干后的括号内打“√”，否则打“×”。

每小题1分。

） 第1章 钢筋和混凝土的力学性能1．混凝土立方体试块的尺寸越大，强度越高。

（ F ）2．混凝土在三向压力作用下的强度可以提高。

（ T ） 3．普通热轧钢筋受压时的屈服强度与受拉时基本相同。

（ T ）4．钢筋经冷拉后，强度和塑性均可提高。

（ F ） 5．冷拉钢筋不宜用作受压钢筋。

（ T ）6．C20表示f cu =20N/mm 。

（ F ）7．混凝土受压破坏是由于内部微裂缝扩展的结果。

（ T ） 8．混凝土抗拉强度随着混凝土强度等级提高而增大。

（ T ）9．混凝土在剪应力和法向应力双向作用下，抗剪强度随拉应力的增大而增大。

（ F ）10．混凝土受拉时的弹性模量与受压时相同。

（ T ）11．线性徐变是指压应力较小时，徐变与应力成正比，而非线性徐变是指混凝土应力较大时，徐变增长与应力不成正比。

（ T ）12．混凝土强度等级愈高，胶结力也愈大（ T ） 13．混凝土收缩、徐变与时间有关，且互相影响。

（ T ）1. 错；对；对；错；对；2. 错；对；对；错；对；对;对；对；第3章 轴心受力构件承载力1．轴心受压构件纵向受压钢筋配置越多越好。

（ F ）2．轴心受压构件中的箍筋应作成封闭式的。

（ T ） 3．实际工程中没有真正的轴心受压构件。

（ T ）4．轴心受压构件的长细比越大，稳定系数值越高。

（ F ）5．轴心受压构件计算中，考虑受压时纵筋容易压曲，所以钢筋的抗压强度设计值最大取为2/400mm N 。

（ F ）6．螺旋箍筋柱既能提高轴心受压构件的承载力，又能提高柱的稳定性。

（ F ） 1．错；对；对；错；错；错；第4章 受弯构件正截面承载力1．混凝土保护层厚度越大越好。

（ F ）2．对于'f h x ≤的T 形截面梁，因为其正截面受弯承载力相当于宽度为'f b 的3．板中的分布钢筋布置在受力钢筋的下面。