第6章 受压构件
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第6 章受压构件的截面承载力思考题6.1 轴心受压普通钢筋短柱与长柱的破坏形态有何不同?轴心受压长柱的稳定系数? 如何确定?轴心受压普通箍筋短柱的破坏形态是随着荷载的增加,柱中开始出现微细裂缝,在临近破坏荷载时,柱四周出现明显的纵向裂缝,箍筋间的纵筋发生压屈,向外凸出,混凝土被压碎,柱子即告破坏。
而长柱破坏时,首先在凹侧出现纵向裂缝,随后混凝土被压碎,纵筋被压屈向外凸出;凸侧混凝土出现垂直于纵轴方向的横向裂缝,侧向挠度急剧增大,柱子破坏。
l s l s 《混凝土结构设计规范》采用稳定系数? 来表示长柱承载力的降低程度,即? =N u / N u ,N u 和N u 分别为长柱和短柱的承载力。
根据试验结果及数理统计可得? 的经验计算公式:当l0/b=8~34 时,? =1.177-0.021l0/b;当l0/b=35~50 时,? =0.87-0.012l0/b。
《混凝土结构设计规范》中,对于长细比l0/b 较大的构件,考虑到荷载初始偏心和长期荷载作用对构件承载力的不利影响较大,的? 取值比按经验公式所得到的? 值还要降低一些,以保证安全。
对于长细比l0/b 小于20 的构件,考虑到过去使用经验,? 的取值略微抬高一些,以使计算用钢量不致增加过多。
6.2 简述偏心受压短柱的破坏形态。
偏心受压构件如何分类?钢筋混凝土偏心受压短柱的破坏形态有受拉破坏和受压破坏两种情况。
受拉破坏形态又称大偏心受压破坏,它发生于轴向力N 的相对偏心距较大,且受拉钢筋配置得不太多时。
随着荷载的增加,首先在受拉区产生横向裂缝;荷载再增加,拉区的裂缝随之不断地开裂,在破坏前主裂缝逐渐明显,受拉钢筋的应力达到屈服强度,进入流幅阶段,受拉变形的发展大于受压变形,中和轴上升,使混凝土压区高度迅速减小,最后压区边缘混凝土达到极限压应变值,出现纵向裂缝而混凝土被压碎,构件即告破坏,破坏时压区的纵筋也能达到受压屈服强度,这种破坏属于延性破坏类型,其特点是受拉钢筋先达到屈服强度,导致压区混凝土压碎。
第6章受压构件的截面承载力6.1选择题1.钢筋混凝土轴心受压构件,稳定系数是考虑了( D )。
A.初始偏心距的影响;B.荷载长期作用的影响;C.两端约束情况的影响;D.附加弯矩的影响;2.对于高度、截面尺寸、配筋完全相同的柱,以支承条件为( A )时,其轴心受压承载力最大。
A.两端嵌固;B.一端嵌固,一端不动铰支;C.两端不动铰支;D.一端嵌固,一端自由;3.钢筋混凝土轴心受压构件,两端约束情况越好,则稳定系数(A)。
A.越大;B.越小;C.不变;4.一般来讲,配有螺旋箍筋的钢筋混凝土柱同配有普通箍筋的钢筋混凝土柱相比,前者的承载力比后者的承载力(B)。
A.低;B.高;C.相等;5.对长细比大于12的柱不宜采用螺旋箍筋,其原因是( D )。
A.这种柱的承载力较高;B.施工难度大;C.抗震性能不好;D.这种柱的强度将由于纵向弯曲而降低,螺旋箍筋作用不能发挥;6.轴心受压短柱,在钢筋屈服前,随着压力而增加,混凝土压应力的增长速率(C)。
A.比钢筋快;B.线性增长;C.比钢筋慢;7.两个仅配筋率不同的轴压柱,若混凝土的徐变值相同,柱A配筋率大于柱B,则引起的应力重分布程度是(B)。
A.柱A=柱B;B.柱A>柱B;C.柱A<柱B;8.与普通箍筋的柱相比,有间接钢筋的柱主要破坏特征是(D)。
A.混凝土压碎,纵筋屈服;B.混凝土压碎,钢筋不屈服;C.保护层混凝土剥落;D.间接钢筋屈服,柱子才破坏;9. 螺旋筋柱的核心区混凝土抗压强度高于fc 是因为( C )。
A .螺旋筋参与受压;B .螺旋筋使核心区混凝土密实;C .螺旋筋约束了核心区混凝土的横向变形;D .螺旋筋使核心区混凝土中不出现内裂缝;10. 有两个配有螺旋钢箍的柱截面,一个直径大,一个直径小,其它条件均相同,则螺旋箍筋对哪一个柱的承载力提高得大些( B )。
A .对直径大的;B .对直径小的;C .两者相同;11. 为了提高钢筋混凝土轴心受压构件的极限应变,应该( C )。
第6章 受压构件一、选择题1.在保持不变的长期荷载作用下,钢筋混凝土轴心受压柱中( )(A )徐变使混凝土的应力减小,因为钢筋与混凝土共同变形,所以钢筋的压应力也减小; (B )由于徐变是应力不增加而变形随时间而增长的现象,所以混凝土与钢筋的压应力均不变; (C )根据平衡,徐变使混凝土的压应力减小,钢筋的压应力增大; 2.为了提高钢筋混凝土轴心受压构件的极限应变,应该( ) (A )采用高强混凝土; (B )采用高强钢筋; (C )采用螺旋配筋; (D )加大构件尺寸; 3.轴心受压构件的稳定系数主要与( )有关。
(A) 混凝土强度 (B) 配筋率 (C) 长细比 (D) 荷载4.只配螺旋筋的钢筋混凝土柱体试件的抗压强度,高于混凝土抗压强度是因为( )(A )螺旋钢筋参与混凝土受压; (B )螺旋筋使混凝土密实; (C )螺旋钢筋约束了混凝土横向变形; 5.钢筋混凝土偏心受压构件,其大、小偏心受压的根本区别是( )(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 )偏心距的大小; (D )受压一侧的混凝土是否达到极限压应变值; 6.大偏心受压柱的判定条件是( ) (A )b ξξ≤; (B )003.0h e ≥; (C )03.0h e i ≥η;7.大偏心受压构件,下列论述正确的是 ( )(A )M 不变时,N 越大越危险; (B )M 不变时,N 越小越危险; (C )N 不变时;M 越小越危险; 8. 在矩形截面大偏心受压构件正截面承载力计算中,当'2s a x ≤时,受拉钢筋截面面积的求法是( )(A ) 对受压钢筋的形心取矩求得,即按'2s a x=求得;(B )要进行两种计算,一是按上述A 的方法求出s A ,另一是按0'=s A ,x 为未知,求出s A ,然后取两个s A 大值; (C )同上述B ,但最后取两个小值; 9.何种情况下令0h x b ξ=来计算偏心受压构件( )(A )'s s A A ≠,且均未知的小偏压构件; (B )'s s A A ≠,且均未知的大偏压构件; (C )'s s A A ≠,且s A 为已知的小偏压构件; (D )'s s A A ≠,且s A 为已知的大偏压构件;10.矩形截面对称配筋,发生界限破坏时( )(A )b N 随配筋率ρ增大而减小; (B )b N 随配筋率ρ减小而减小; (C )b N 与ρ无关; 11.受压柱,根据其长细比的不同,可分为( )(A )长柱,中柱,短柱; (B )长柱,短柱,细长柱; (C )大偏压柱,小偏压柱,轴压柱; 12.在轴心受压构件承载力计算时,混凝土截面面积h b A ⨯=的取用条件是( )。
(A )%3≥ρ; (B )%3≤ρ; (C )%5≤ρ; (D )%5≥ρ; 13.在轴心受压构件承载力计算时,要求受压钢筋的强度值应满足( )。
(A )'y f 2/300mm N ≤;(B )'y f 2/400mm N ≤; (C )'y f 2/210mm N ≤;(D )'y f 2/200mm N ≤; 14.钢筋混凝土偏心受压构件,已知截面破坏时,受拉钢筋未屈服,受压一侧的混凝土被压坏,由此可推断该偏心受压构件是( )。
(A )大偏压构件; (B )小偏压构件; (C )未能判定;15.钢筋混凝土受压构件,由于其轴压力的存在,使得构件斜截面受剪承载力( )。
(A )提高; (B )降低; (C )不变; 16.小偏心受压构件,远离作用力一侧钢筋(s A )的应力值应满足( )。
(A )y s y f f ≤≤σ'; (B )0'≤≤s y f σ; (C )y s f ≤≤σ0;17.大、小偏心受压破坏特征的根本区别在于构件破坏时( )。
(A )远边钢筋是否屈服; (B )受压钢筋是否屈服; (C )混凝土是否全截面受压; (D )受压混凝土是否破坏;18.在轴心受压构件承载力计算时,当( )时,就可称为短柱,不考虑修正偏心距。
(A )3/0≤h l ; (B )8/0≤h l ;(C )30/80≤h l ; (D )30/0 h l ;19.下面( )种说法是正确的。
(A ) 用03.0h e i ≥η可准确地判定非对称配筋偏压设计时的大小偏压; (B )用b ξξ≤可准确地判定非对称配筋偏压设计时的大小偏压;(C )当03.0h e i ≥η时,一定是大偏压 (D )当03.0h e i≥η时,可能是大偏压;20.在偏心受压构件进行截面设计时,已知's A ,求s A ,当出现'2s a x 时,说明了( )。
(A )s A 过少构件全截面受拉; (B )由于's A 的存在不需要受压混凝土;(C )由于's A 的存在需要比较多的s A 与之平衡; (D )说明's A 在破坏时达不到屈服;21.对称配筋的钢筋混凝土受压柱,大小偏压的判定条件是( )。
(A )03.0h e i ≥η时为大偏压;(B )b ξξ≤时为大偏压; (C )b ξξ时为大偏压;(D )无法判定;22.轴心受压构件的全部纵筋配筋率不宜超过( )。
(A )%3; (B )%2.0; (C )%6.0; (D )%5; 23.受压构件的纵向受力钢筋彼此间的中距不应大于( )。
(A )50mm ; (B )500mm ; (C )300mm ; (D )s a 5.1; 24.受压构件的全部纵筋配筋率不应小于( )。
(A )%3; (B )%2.0; (C )%6.0; (D )%5; 25.受压构件的截面一侧纵筋配筋率不应小于( )。
(A )%3; (B )%2.0; (C )%6.0; (D )%5; 26.现浇受压柱的纵筋净距不应小于( )。
(A )50mm ; (B )500mm ; (C )300mm ; (D )s a 5.1;27.受压构件的箍筋间距应满足( )。
(A )≤400mm ; (B )≤截面短边; (C )绑扎骨架≤d 15;焊接骨架≤d 20 (D )A ,B ,C 都要; 28.方形柱的最小截面尺寸宜为( )。
(A )250250⨯mm ; (B )mm 300300⨯; (C )mm 350350⨯; (D )无法确定;29.一般情况下,受压柱的混凝土标号比梁构件的混凝土标号( )。
(A )高; (B )低; (C )一样; (D )无法确定;30.为了避免矩形截面柱的长细比过大而使承载力降低过多,要求( )。
(A )30/0≤h l ; (B )20/0≤h l ;(C )25/0≤h l ; (D )12/0≤h l ;31.轴心受压柱要求全部纵筋配筋率不宜超过%5的主要原因是( )。
(A )考虑混凝土的徐变影响; (B )降低造价;(C )节省材料; (D )考虑钢筋能发挥潜力; 32.螺旋配箍柱的间接钢筋是指( )。
(A )螺旋箍筋; (B )钢筋网片; (C )螺旋箍筋和钢筋网片; 33.偏心受压构件的破坏类型分为( )。
(A )受拉破坏和受压破坏; (B )材料破坏和失稳破坏; (C )对称破坏与非对称破坏; (D )包括A ,B ,C 三者; 34.偏心受压构件截面曲率修正系数是( )。
(A )1ζ; (B )2ζ; (C )η; (D )ϕ; 35.偏心受压构件的附加偏心距a e 的取值是( )。
(A )30h和mm 20取大值; (B )30h和mm 20取小值;(C )30b和mm 20取大值; (D )301偏心方向截面尺寸和mm 20取大值;36.偏心受压构件中,下列说法错误的是( )。
(A ) 力到近侧钢筋的距离为e ; (B )力到远侧钢筋的距离为'e ;(C )小偏压构件远侧钢筋的应力可近似按y b s f 11βξβξσ--=计算;(D )b sx a ξ≤≤'2;37.关于偏压构件的长细比对截面曲率影响系数2ζ值,下列说法正确的是( )。
(A )2ζ1≥; (B )150≥h l时,2ζ=1; (C )150≥h l 时,2ζ1≥;; (D )150 hl时,2ζ=1; 38.关于受压构件,下列说法正确的是( )。
(A )短柱属于材料破坏; (B )长柱属于大偏压破坏; (C )长柱属于小偏压破坏;; (D )失稳破坏与材料破坏的承载力相同; 39.小偏心受压构件进行截面设计时,为了计算's A ,s A ,一般采取( )。
(A )令0h x b ξ=; (B )令'2s a x=;(C )远侧钢筋bh A s min ρ=;(D )近侧钢筋bh A s 'min 'ρ=;40.对称配筋的大偏心受压构件与小偏心受压构件的计算( )。
(A )公式相同,计算方法不同;(B )公式相同,计算方法也相同; (C )公式不同,计算方法也不同 (D )公式不同,计算方法相同; 二、是非题 1.00/l e 等相同,仅h l /0不同的两个偏压构件,hl /0大者,u M ,u N 大;( )2.偏压构件与受弯构件正截面两种破坏界限是不相同的;( )3.凡03.0h e i≥η的偏压构件,必发生大偏心受压破坏;( )4.对称配筋偏压构件,凡 b xξ ,必为大偏心受压破坏;( )5.大偏压构件,M 不变时,N 越小越危险;( )6.受压构件,混凝土的徐变变形使混凝土的压应力减小,钢筋的压应力增大;( )7.混凝土的弹塑性性质使受压构件在受力增加时,混凝土的压应力增长较快,钢筋的压应力增长较慢;( ) 8.受压柱,其箍筋的配置是按构造要求确定的;( ) 9.受压构件随高度的增加,则材料破坏的可能性减小;( ) 10.偏心距不变,纵向力越大,受压构件的抗剪能力越大;( ) 11.实际工程中,没有真正的轴心受压构件;( )12.弯矩较大但受拉钢筋配置较多的偏压构件常表现为小偏压构件;( ) 13.当d l /012 时,螺旋配箍的钢筋混凝土柱的承载力小于普通配箍柱的承载力;( ) 14.大偏压构件,N 不变时,M 越小越危险;( )15.螺旋配箍柱的间接钢筋直径与普通配箍柱的箍筋直径要求相同;( ) 16.偏心受压构件的破坏类型分为受拉破坏和受压破坏;( ) 17.小偏压构件,N 不变时,M 越大越危险;( ) 18.小偏压构件,N 不变时,M 越小越危险;( ) 19.短柱的偏心距增大系数η1=;( ) 20.当间接钢筋换算面积0ss A 小于纵筋全部截面面积的25%时,按普通配箍柱计算承载力;( )21.2/400mm N f y 的高强度钢筋在受压构件中其强度是不能充分发挥的;( )22.偏心受压构件中要求'2s a x≤是为了节省钢筋的材料用量;( )23.受压构件中要求不能采用有内凹角的箍筋;( )24.受压构件中纵筋的中距不能大于mm 300;( )25.对偏心受压构件要进行弯矩作用平面外的承载力验算;( ) 三、填空题1.偏心受压构件的破坏最终都是由于____________________而造成的2.偏心受压构件在纵向弯曲影响下,其破坏特征有两种,对长细比较小的柱属于_______________破坏, 对长细比较大的柱属于_________________破坏3.当______________________,_________________,_________________时,可不按螺旋配箍柱承载力计算公式进行承载力计算,而按普通配箍柱承载力计算公式进行计算。