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第三章轴心受力构件承载力问答题参考答案1.简述结构工程中轴心受力构件应用在什么地方？答：当纵向外力N的作用线与构件截面的形心线重合时，称为轴心受力构件。
房屋工程和一般构筑物中，桁架中的受拉腹杆和下弦杆以及圆形储水池的池壁，近似地按轴心受拉构件来设计，以恒载为主的多层建筑的内柱以及屋架的受压腹杆等构件，可近似地按轴心受压构件来设计。
在桥梁工程内中桁架桥中的某些受压腹杆可以按轴心受压构件设计；桁架拱桥的拉杆、桁架桥梁的拉杆和系杆拱桥的系杆等按轴心受拉构件设计。
2.轴心受压构件设计时，如果用高强度钢筋，其设计强度应如何取值？答：纵向受力钢筋一般采用HRB400级、HRB335级和RRB400级，不宜采用高强度钢筋，因为与混凝土共同受压时，不能充分发挥其高强度的作用。
混凝土破坏时的压应变0.002，此时相应的纵筋应力值бs’=E sεs’=200×103×0.002=400 N/mm2；对于HRB400级、HRB335级、HPB235级和RRB400级热扎钢筋已达到屈服强度，对于Ⅳ级和热处理钢筋在计算f y’值时只能取400 N/mm2。
3.轴心受压构件设计时，纵向受力钢筋和箍筋的作用分别是什么？答：纵筋的作用：①与混凝土共同承受压力，提高构件与截面受压承载力；②提高构件的变形能力，改善受压破坏的脆性；③承受可能产生的偏心弯矩、混凝土收缩及温度变化引起的拉应力；④减少混凝土的徐变变形。
横向箍筋的作用：①防止纵向钢筋受力后压屈和固定纵向钢筋位置；②改善构件破坏的脆性；③当采用密排箍筋时还能约束核芯内混凝土，提高其极限变形值。
4.受压构件设计时，《规范》规定最小配筋率和最大配筋率的意义是什么？答：《规范》规定受压构件最小配筋率的目的是改善其脆性特征，避免混凝土突然压溃，能够承受收缩和温度引起的拉应力，并使受压构件具有必要的刚度和抗偶然偏心作用的能力。
考虑到材料对混凝土破坏行为的影响，《规范》规定受压构件最大配筋率的目的为了防止混凝土徐变引起应力重分布产生拉应力和防止施工时钢筋过于拥挤。
轴心受拉构件正截面承载力计算公式
轴心受拉构件的正截面受拉承载力的计算公式为：
N≤fyAs+fpyAp(7.4.1)式中N--轴向拉力设计值；As、Ap--纵向普通钢筋、预应力钢筋的全部截面面积。
需要注意的是，上述公式适用于轴心受拉构件，即假设构件在受力时，其轴向方向受力的作用线与截面法线方向重合。
如果构件受力时，作用线与截面法线方向不重合，就需要考虑构件的弯曲和剪切应力等因素对承载力的影响，需要使用更加复杂的公式进行计算。
除了轴向受拉外，轴向压缩、弯曲、扭曲等应力状态下的构件承载力计算也需要使用相应的公式进行计算。
在实际工程中，通常需要根据具体情况进行选择和使用。
提高轴心受压构件承载力的措施
1.增加材料强度：通过采用高强度和高韧性的材料，提高轴心受压构件的承载力。
例如，选用高强度钢材或者高强度混凝土。
2. 加强构件截面形状：通过改变截面形状，使得轴心受压构件的承载力得到提高。
例如，采用加宽或加厚的截面形状，或者采用具有弯曲抵抗能力的截面形状。
3. 使用加固材料：通过在轴心受压构件的表面涂覆或者嵌入加固材料，可以提高承载力。
例如，使用碳纤维增强材料、玻璃纤维增强材料等。
4. 进行预应力处理：预应力处理可以使轴心受压构件具有更好的抵抗变形的能力和更高的承载力。
例如，通过拉力或者压力的处理，将受力面上的预应力增大，提高承载力。
5. 减少初始缺陷：在设计和制造轴心受压构件时，尽可能减少初始缺陷，例如减少焊接缺陷、减少材料内部缺陷等，以提高承载力。
6. 加强支撑结构：对于长轴心受压构件，需要加强支撑结构，以避免局部侧向位移或者轴向位移，从而提高承载力。
7. 加强施工质量：在轴心受压构件的施工过程中，需要保证施工质量，减少施工误差和质量缺陷，以提高承载力。
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54 第八章 钢筋混凝土构件正常使用极限状态验算本章学习要点：1、了解裂缝出现、分布和开展的过程；2、掌握影响裂缝宽度的主要因素（钢筋直径、配筋率）；3、掌握裂缝宽度计算公式的应用；4、掌握挠度计算公式计算挠度的过程；5、掌握最小刚度原则、ψ的含义，减小挠度最有效的措施。
重点：深入理解梁在纯弯区段内的应力重分布全过程，开裂后钢筋和混凝土应变分布规律及其影响因素，ψ等主要参数的物理意义。
难点：裂缝宽度及截面抗弯刚度计算原理。
§8-1 抗裂验算一般要求（1）抗裂就是不允许混凝土开裂。
（2）钢筋混凝土构件正截面抗裂验算应满足下式 tk ct t f ασ≤ (8-1)式中，t σ——由荷载标准组合或准永久组合计算的验算截面的混凝土拉应力值；tk f ——混凝土抗拉强度标准值；ct α——混凝土拉应力限制系数（对水工混凝土结构构件，荷载标准组合时，ct α=0.85；荷载准永久组合时，ct α=0.70）。
§8-2 钢筋混凝土结构裂缝宽度的验算一、裂缝产生的原因：1、荷载引起的裂缝：占20%，t ct f >σ计算[]lim max ωω≤，式中，lim ω −最大裂缝宽度限值。
552、非荷载引起的裂缝：材料收缩、温度变化、混凝土碳化后引起钢筋锈蚀、地基不均匀沉降。
占80%，而为防止温度应力过大引起的开裂，规定了最大伸缩缝之间的间距；为防止由于钢筋周围砼过快的碳化失去对钢筋的保护作用，出现锈胀引起的沿钢筋纵向的裂缝，规定了钢筋的混凝土保护层的最小厚度。
通常，裂缝宽度和挠度一般可分别用控制最大钢筋直径和最大跨高比来控制，只有在构件截面尺寸小，钢筋应力高时进行验算。
二、裂缝宽度的计算方法1、裂缝出现与分布规律图8-2 第一条裂缝至将出现第二条裂缝间混凝土及钢筋应力56 （1）在裂缝未出现前：受拉区钢筋与混凝土共同受力；沿构件长度方向，各截面的受拉钢筋应力及受拉区混凝土拉应力大体上保持均等。
