4.3 偏心受压构件承载力计算--例题
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第5章偏心受压构件承载力一、选择题1.配有普通箍筋的轴心受压构件的压屈系数φ的含义是()的比值。
A.细长构件的长度与同截面的短粗构件的长度B.细长构件的截面面积同短粗构件的截面面积C.细长构件的重量同短粗构件的重量D.细长构件的承载力与同截面短粗构件的承载力2.钢筋混凝土轴心受压构件随着构件长细比的增大,构件的承载力将()。
A.逐步增大B.逐步降低C.不变D.与长细比无关3.钢筋混凝土轴心受压构件的应力重分布,就是随着轴力的增大截面中()。
A.混凝土承担荷载的百分比降低,钢筋承担荷载的百分比提高。
B.混凝土承担荷载的百分比提高,钢筋承担荷载的百分比降低。
C.混凝土承担荷载的百分比和钢筋承担荷载的百分比都提高。
D.混凝土承担荷载的百分比和钢筋承担荷载的百分比都降低。
4.配置螺旋箍筋的轴心受压构件其核芯混凝土的受力状态是()。
A.双向受压B.双向受拉C.三向受压D.三向受拉5.大、小偏心受压破坏的根本区别在于:截面破坏时,()。
A.受压钢筋是否能达到钢筋抗压屈服强度B.受拉钢筋是否能达到钢筋抗拉屈服强度C.受压混凝土是否被压碎D.受拉混凝土是否破坏6.截面上同时作用有轴心压力N、弯矩M和剪力V的构件称为()。
A.偏心受压构件B.受弯构件C.轴心受拉构件D.轴心受压构件7.大偏心受压构件在偏心压力的作用下,截面上的应力分布情况是()。
A.截面在离偏心力较近一侧受拉,而离偏心力较远一侧受压B.截面在离偏心力较近一侧受压,而离偏心力较远一侧受拉C.全截面受压D.全截面受拉8.小偏心受压构件在偏心压力的作用下,当偏心距较大时,截面上的应力分布情况是( a )。
A.截面在离偏心力较近一侧受压,而离偏心力较远一侧受拉B.截面在离偏心力较近一侧受拉,而离偏心力较远一侧受压C.全截面受压D.全截面受拉9.小偏心受压构件在偏心压力的作用下,当偏心距很小时,截面上的应力分布情况是( c )。
A.截面在离偏心力较近一侧受压,而离偏心力较远一侧受拉B.截面在离偏心力较近一侧受拉,而离偏心力较远一侧受压C.全截面受压D.全截面受拉10.由偏心受压构件的M与N相关曲线可知:在大偏心受压范围内()。
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”。
受压构件承载力计算复习题一、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、偏心受压构件在纵向弯曲影响下,其破坏特征有两种类型,对长细比较小的短柱属于 破坏,对长细比较大的细长柱,属于 破坏。
【答案】强度破坏 失稳4、在偏心受压构件中,用 考虑了纵向弯曲的影响。
【答案】偏心距增大系数5、大小偏心受压的分界限是 。
【答案】b ξξ=6、在大偏心设计校核时,当 时,说明sA '不屈服。
【答案】sa x '2 7、对于对称配筋的偏心受压构件,在进行截面设计时, 和 作为判别偏心受压类型的唯一依据。
【答案】b ξξ≤ b ξξ8、偏心受压构件 对抗剪有利。
【答案】轴向压力N9、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10、偏心距较大,配筋率不高的受压构件属______受压情况,其承载力主要取决于______钢筋。
【答案】大偏心 受拉11、受压构件的附加偏心距对______受压构件______受压构件影响比较大。
【答案】轴心 小偏心12、在轴心受压构件的承载力计算公式中,当f y <400N /mm 2时,取钢筋抗压强度设计值f y '=______;当f y ≥400N/mm 2时,取钢筋抗压强度设计值f y '=______N /mm 2。
【答案】f y 400 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、在偏心受压构件计算时,当( )时,就可称为短柱,不考虑修正偏心距。
A30≤hl B80≤hl C 3080≤hlD300 hl【答案】B3、小偏心受压破坏的特征是( )。
4.1影响砌体受压构件承载力的主要因素有哪些?主要有轴向力偏心距和构件高厚比以及砌体的抗压强度,以及砌体的受压面积4.2轴心受压和偏心受压构件承载力计算有何异同?偏心受压时,为什么对另一方向还应验算其轴心受压承载力?考虑不考虑e/h的区别。
因为有可能因为高厚比的计算时另一边长过小得出的β值偏大,查表出来的ϕ值过大超出设计值。
4.3对于无筋砌体受压截面,对轴向力偏心距有何限制?当超过限值时,如何处理?e不大于0.6y,y为截面重心轴到轴向力所在偏心方向边缘的距离。
超过限制时,可通过重新设计界面尺寸或者重新设计荷载来达到要求。
4.4无筋砌体受压构件承载力如何计算?影响系数φ的物理意义是什么?它与哪些因素有关?N≤φfA φ:构件高厚比和轴向力偏心距对受压构件承载力的影响系数影响因素:轴向力的附加偏心距4.5砌体局部均匀受压承载力如何计算?什么是砌体均匀抗压强度提高系数?与哪些因素有关?N≤γfA l 由于局部受压砌体有套箍作用存在,力的扩散作用,所以砌体抵抗压力的能力有所提高,在计算时用局部抗压提高系数来修正。
主要与局部受压面积和影响砌体局部抗压强度的计算面积有关系。
4.6梁端局部受压有哪几种情况?在各种情况下局部受压承载力如何计算?它们之间有何异同?(1)情况一:梁下无垫块计算公式为:N l+ϕN0≤γηA L f其中ϕ=1.5-0.5A0/A lN0=σ0A L A L=a0b a0=10√h c/f情况二:梁下有刚性垫块计算公式为:N0+N L≤ϕγ1fA b N0=σ0A b A b=a b b bγ1=0.8γ情况三:梁下有柔性的钢筋混凝土垫梁计算公式为N0+N l≦2.4δ2fb b h04.7验算梁端支承处局部受压承载力时,为什么对上部轴向压力设计值要乘以上部荷载折减系数?与哪些因素有关?因为梁上荷载会导致砌体形成内拱结构,原本由上步墙体传给梁端支承面上的压力将通过内拱作用传给梁端周围的砌体。
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”。
混凝土结构设计原理习题集之四6 钢筋混凝土受压构件承载力计算一、填空题:1.偏心受压构件的受拉破坏特征是 ______________________________________ ,通常称之为_____ ;偏心受压构件的受压破坏特征是_________________________________ ,通常称之为 _______ 。
2.矩形截面受压构件截面,当l0/h __ 时,属于短柱范畴,可不考虑纵向弯曲的影响,即取 ___ ;当l0/h ___ 时为细长柱,纵向弯曲问题应专门研究。
3.矩形截面大偏心受压构件,若计算所得的ξ≤ξb,可保证构件破坏时 ____ ;x=ξb h0≥2a s′可保证构件破坏时 _______ 。
4.对于偏心受压构件的某一特定截面(材料、截面尺寸及配筋率已定),当两种荷载组合同为大偏心受压时,若内力组合中弯矩M值相同,则轴向N越 __ 就越危险;当两种荷载组合同为小偏心受压时,若内力组合中轴向力 N 值相同,则弯矩M 越 __ 就越危险。
5.由于轴向压力的作用,延缓了 __ 得出现和开展,使混凝土的 __ 高度增加,斜截面受剪承载力有所 ___ ,当压力超过一定数值后,反而会使斜截面受剪承载力 __ 。
6.偏心受压构件可能由于柱子长细比较大,在与弯矩作用平面相垂直的平面内发生_____ 而破坏。
在这个平面内没有弯矩作用,因此应按 ______ 受压构件进行承载力复核,计算时须考虑 ______ 的影响。
7.矩形截面柱的截面尺寸不宜小于 mm,为了避免柱的长细比过大,承载力降低过多,常取l0/b≤,l0/d≤(b为矩形截面的短边,d为圆形截面直径,l0为柱的计算长度)。
8.《规范》规定,受压构件的全部纵向钢筋的配筋率不得小于 ___ _ ,且不应超过___ 。
9.钢筋混凝土偏心受压构件在纵向弯曲的影响下,其破坏特征有两种类型: _______ 和_________ ;对于短柱和长柱属于 ______ ;细长柱属于 ______ 。