第7章受拉构件的截面承载力习题答案
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第七章受拉构件正截面承载力一、选择题1.仅配筋率不同的甲、乙两轴拉构件即将开裂时,其钢筋应力()A.甲乙大致相等; B甲乙相差很多; C 不能肯定2.轴心受拉构件从加载至开裂前()A.钢筋与砼应力均线性增加; B.钢筋应力的增长速度比砼快;C.钢筋应力的增长速度比砼慢; D.两者的应力保持相等。
3.在轴心受拉构件砼即将开裂的瞬间,钢筋应力大致为()A.400N/mm2; mm2; mm2; D210N/mm24.偏心受拉构件的受拉区砼塑性影响系数Y与轴心受拉构件的塑性影响系数Y相比()A. 相同;B.小;C.大.5.矩形截面对称配筋小偏拉构件在破坏时()A. A s´受压不屈服;B. A s´受拉不屈服;C. A s´受拉屈服;D. A s´受压屈服6.矩形截面不对称配筋小偏拉构件在破坏时()A. 没有受压区,A s´受压不屈服;B. 没有受压区,A s´受拉不屈服;C. 没有受压区,A s´受拉屈服;D. 没有受压区,A s´受压屈服二、思考题1. 如何划分受拉构件是大偏心受拉还是小偏心受拉?它们的各自的受力特点和破坏特征是什么?第七章受拉构件正截面承载力答案一、A B C C B B二、1、根据受拉构件偏心距的大小,并以轴向拉力的作用点在截面两侧纵向钢筋之间或在纵向钢筋之外作为区分界限,即:当轴向拉力N在纵向钢筋A合力点及s A'合力点范围以外时为大偏心受拉构s件;当轴向拉力N在纵向钢筋A合力点及s A'合力点范围以内时为小偏心受拉构s件。
大偏心受拉构件的受力特点是:当拉力增大到一定程度时,受拉钢筋首先达到抗拉屈服强度,随着受拉钢筋塑性变形的增长,受压区面积逐步缩小,最后构件由于受压区混凝土达到极限压应变而破坏。
其破坏形态与小偏心受压构件相似。
小偏心受拉构件的受力特点是:混凝土开裂后,裂缝贯穿整个截面,全部轴向拉力由纵向钢筋承担。
第七章偏心受压构件承载力计算题参考答案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,f c=14.3N/mm2,钢筋用HRB335级,f y=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A s。
解:⑴求e i、η、e取(2)判别大小偏压为大偏压(3)求A s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,f c=14.3N/mm2,钢筋为HRB335,, ,采用不对称配筋,求钢筋截面面积。
解:(1)求e i、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,A s= 1256mm2受压钢筋取,402mm23.(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,f c=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A s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,f c=14.3N/mm2,,用HRB335级钢筋,f y=f y’=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。
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s A '不屈服。
【答案】s a x '27、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2、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。
A 30≤h l B 80≤h l C 3080≤h l D 300 hl 【答案】B3、小偏心受压破坏的特征是( )。
四、计算题(要求写出主要解题过程及相关公式,必要时应作图加以说明。
每题15分。
)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m H 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。
(附稳定系数表)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l 0=H =5.60m ,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。
(附稳定系数表)3.某无侧移现浇框架结构底层中柱,计算长度m l 2.40=,截面尺寸为300mm ×300mm ,2'/300mm N fy =),混凝土强度等级为C30(f c =14.3N/mm 2),环境类别为一类。
柱承载轴心压力设计值N=900kN ,试核算该柱是否安全。
(附稳定系数表)第4章 受弯构件正截面承载力1.已知梁的截面尺寸为b ×h=200mm ×500mm ,混凝土强度等级为C25,f c =11.9N/mm 2,2/27.1mm N f t =, 钢筋采用HRB335,2/300mm N f y =截面弯矩设计值M=165KN.m 。
环境类别为一类。
求:受拉钢筋截面面积。
2.已知梁的截面尺寸为b ×h=200mm ×500mm ,混凝土强度等级为C25,22/9.11,/27.1mm N f mm N f c t ==,截面弯矩设计值M=125KN.m 。
环境类别为一类。
3.已知梁的截面尺寸为b ×h=250mm ×450mm;受拉钢筋为4根直径为16mm 的HRB335钢筋,即Ⅱ级钢筋,2/300mm N f y =,A s =804mm 2;混凝土强度等级为C40,22/1.19,/71.1mm N f mm N f c t ==;承受的弯矩M=89KN.m 。
第4章 受弯构件的正截面承载力4.1选择题1.( C )作为受弯构件正截面承载力计算的依据。
A .Ⅰa 状态; B. Ⅱa 状态; C. Ⅲa 状态; D. 第Ⅱ阶段; 2.( A )作为受弯构件抗裂计算的依据。
A .Ⅰa 状态; B. Ⅱa 状态; C. Ⅲa 状态; D. 第Ⅱ阶段; 3.( D )作为受弯构件变形和裂缝验算的依据。
A .Ⅰa 状态; B. Ⅱa 状态; C. Ⅲa 状态; D. 第Ⅱ阶段; 4.受弯构件正截面承载力计算基本公式的建立是依据哪种破坏形态建立的( B )。
A. 少筋破坏;B. 适筋破坏;C. 超筋破坏;D. 界限破坏;5.下列那个条件不能用来判断适筋破坏与超筋破坏的界限( C )。
A .b ξξ≤; B .0h x b ξ≤;C .'2s a x ≤;D .max ρρ≤6.受弯构件正截面承载力计算中,截面抵抗矩系数s α取值为:( A )。
A .)5.01(ξξ-; B .)5.01(ξξ+; C .ξ5.01-; D .ξ5.01+;7.受弯构件正截面承载力中,对于双筋截面,下面哪个条件可以满足受压钢筋的屈服( C )。
A .0h x b ξ≤; B .0h x b ξ>;C .'2s a x ≥; D .'2s a x <;8.受弯构件正截面承载力中,T 形截面划分为两类截面的依据是( D )。
A. 计算公式建立的基本原理不同;B. 受拉区与受压区截面形状不同;C. 破坏形态不同;D. 混凝土受压区的形状不同;9.提高受弯构件正截面受弯能力最有效的方法是( C )。
A. 提高混凝土强度等级;B. 增加保护层厚度;C. 增加截面高度;D. 增加截面宽度;10.在T 形截面梁的正截面承载力计算中,假定在受压区翼缘计算宽度范围内混凝土的压应力分布是( A )。
A. 均匀分布;B. 按抛物线形分布;C. 按三角形分布;D. 部分均匀,部分不均匀分布; 11.混凝土保护层厚度是指( B )。
第5章受弯构件的斜截面承载力选择题1.对于无腹筋梁,当1 <,< 3时,常发生什么破坏(B )。
A.斜压破坏;B.剪压破坏;C.斜拉破坏;D.弯曲破坏;2.对于无腹筋梁,当X < 1时,常发生什么破坏(A )。
A.斜压破坏;B.剪压破坏;C.斜拉破坏;D.弯曲破坏;3.对于无腹筋梁,当X > 3时,常发生什么破坏(C )。
A.斜压破坏;B.剪压破坏;C.斜拉破坏;D.弯曲破坏;4.受弯构件斜截面承载力计算公式的建立是依据( B )破坏形态建立的。
A.斜压破坏;B.剪压破坏;C.斜拉破坏;D.弯曲破坏;5.为了避免斜压破坏,在受弯构件斜截面承载力计算中,通过规定下面哪个条件来限制(C )。
A.规定最小配筋率;B.规定最大配筋率;C.规定最小截面尺寸限制;D.规定最小配箍率;6.为了避免斜拉破坏,在受弯构件斜截面承载力计算中,通过规定下面哪个条件来限制(D )。
A.规定最小配筋率;B.规定最大配筋率;C.规定最小截面尺寸限制;D.规定最小配箍率;7. M R图必须包住M图,才能保证梁的(A )。
A.正截面抗弯承载力;B.斜截面抗弯承载力;C.斜截面抗剪承载力;8.《混凝土结构设计规范》规定,纵向钢筋弯起点的位置与按计算充分利用该钢筋截面之间的距离,不应小于(C )。
A.B.h 0C.h 0D.h 09.《混凝土结构设计规范》规定,位于同一连接区段内的受拉钢筋搭接接头面积百分率,对于梁、板类构件,不宜大于(A )。
A.25%;B.50%;C.75%;D.100%;10.《混凝土结构设计规范》规定,位于同一连接区段内的受拉钢筋搭接接头面积百分率,对于柱类构件,不宜大于(B )。
A.25%;B.50%;C.75%;D.100%;判断题1.梁侧边缘的纵向受拉钢筋是不可以弯起的。
(V )2.梁剪弯段区段内,如果剪力的作用比较明显,将会出现弯剪斜裂缝。
(X )3.截面尺寸对于无腹筋梁和有腹筋梁的影响都很大。
判断题1.轴心受压构件纵向受压钢筋配置越多越好。
()2.轴心受压构件中的箍筋应作成封闭式的。
()3.实际工程中没有真正的轴心受压构件。
()4.轴心受压构件的长细比越大,稳定系数值越高。
()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2大取为。
()/400 mmN6.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。
()第三章轴心受力构件承载力判断题参考答案1.错;2.对;3.对;4.错;5.错;6.错;判断题混凝土保护层厚度越大越好。
( ) 对于X h ;的T 形截面梁,因为其正截面受弯承载力相当于宽度为 b f'的矩形截面梁,所以其配筋率应按 来计算。
( )b f h o板中的分布钢筋布置在受力钢筋的下面。
( )在截面的受压区配置一定数量的钢筋对于改善梁截面的延性是有作用的。
( )双筋截面比单筋截面更经济适用。
( )截面复核中,如果 b ,说明梁发生破坏,承载力为 o 。
( )适筋破坏的特征是破坏始自于受拉钢筋的屈服,然后混凝土受压破坏。
( )正常使用条件下的钢筋混凝土梁处于梁工作的第川阶段。
( )适筋破坏与超筋破坏的界限相对受压区高度 b 的确定依据是平截面假定。
()第四章受弯构件正截面承载力判断题参考答案错;错;错;对;错;错;对;1.2. 3. 4. 5. 6. 7. & 9. 1.2. 3. 4. 5. 6. 7. & 9.错; 对;判断题1.梁侧边缘的纵向受拉钢筋是不可以弯起的。
()2.梁剪弯段区段内,如果剪力的作用比较明显,将会出现弯剪斜裂缝。
()3.截面尺寸对于无腹筋梁和有腹筋梁的影响都很大。
()4.在集中荷载作用下,连续梁的抗剪承载力略高于相同条件下简支梁的抗剪承载力。
()5.钢筋混凝土梁中纵筋的截断位置,在钢筋的理论不需要点处截断。
()第五章受弯构件斜截面承载力判断题参考答案1.对;2.错;3.错;4.错;5.错;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。
第7章 受拉构件的截面承载力
7.1选择题
1.钢筋混凝土偏心受拉构件,判别大、小偏心受拉的根据是( D )。
A. 截面破坏时,受拉钢筋是否屈服;
B. 截面破坏时,受压钢筋是否屈服;
C. 受压一侧混凝土是否压碎;
D. 纵向拉力N 的作用点的位置;
2.对于钢筋混凝土偏心受拉构件,下面说法错误的是( A )。
A. 如果b ξξ>,说明是小偏心受拉破坏;
B. 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;
C. 大偏心构件存在混凝土受压区;
D. 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;
7.2判断题
1. 如果b ξξ>,说明是小偏心受拉破坏。
( × )
2. 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。
( ∨ )
3. 大偏心构件存在混凝土受压区。
( ∨ )
4. 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。
( ∨ )
7.3问答题
1.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N 作用在纵向钢筋s A 合力点和'
s A 合力点范围以外时,为大偏心受拉;当N 作用在纵向钢筋s A 合力点和's A 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。
2.大偏心受拉构件的正截面承载力计算中,b x 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b x 取与受弯构件相同。
3.大偏心受拉构件为非对称配筋,如果计算中出现'2s a x <或出现负值,怎么处理?
答:取'2s a x =,对混凝土受压区合力点(即受压钢筋合力点)取矩, )
('0's y s a h f Ne A -=,bh A s 'min 'ρ=
4.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。
7.4计算题 1. 某矩形水池,壁厚200mm ,a s =a s ’=25mm ,池壁跨中水平向每米宽度上最大弯矩M =390KN.m ,相应的轴向拉力N=300KN ,混凝土C20,f c =9.6N/mm 2,钢筋HRB335,f y ’=f y =300 N/mm 2,求池壁水平向所需钢筋。
解:
(1) 判别大小偏心
mm a h mm N M e s 75252
200213001030010390360=-=->=⨯⨯== 属大偏拉。
(2) 求所需钢筋面积
()
()()()
2
min 22
2302201004002001000002.0''0
5.556125175300550.05.0550.01751000
6.9122510300''5.0'550.0175,1225252
20013002mm bh A mm a h f bh f Ne A mm h mm a h e e s s y b b c s b s =⨯⨯==<=-⨯⨯-⨯⨯⨯-⨯⨯=---=====+-=+-
=ρξξαξξ取,由式取 可选用22@70 )
(2'5702mm A s = 该题为已知A s ’求A s 的问题。
由式()
'0''012s s y c a h A f x h bx f Ne -+⎪⎭⎫ ⎝⎛
-=α ()
mm
h mm x mm
a mm x x x x x
b s 913.885023.880
3.23106350251755702360)2/175(10006.91225103000'23=<==>==+--⨯⨯+-⨯=⨯⨯ξ 又解得
整理后得到
则y s y b c s f N
A f bh f A ++=''01ξα
2
3
6.9527300
1030057023003.8810006.9mm =⨯+⨯+⨯⨯= 可选用30@70mm (210603mm A s =)
2. 某混凝土偏心拉杆, b ×h=250mm ×400mm ,a s =a s ’=35mm ,混凝土C20,f c =9.6N/mm 2,钢筋HRB335,f y ’=f y =300 N/mm 2,已知截面上作用的轴向拉力N =550KN ,弯矩M =60KN·m ,求:所需钢筋面积。
解:
1)判别大小偏心
mm a h mm N M e s 165352002
1.109105501060360=-=-<=⨯⨯== 轴向力作用在两侧钢筋之间,属小偏拉。
2)求所需钢筋面积
()()()()
2
302min 230008.1522353653001.27410550''200400250002.0'6.310353653007.5510550''1.274351.1092
400'2'9.55351.1092
4002mm a h f Ne A mm bh mm a h f Ne A mm a e h e mm a e h e s y s s y s s s =-⨯⨯⨯=-==⨯⨯=>=-⨯⨯⨯=-==-+=-+==--=--=
ρ
's A 选用214 2'308mm A s =
s A 选用422 21520mm A s =。