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结构设计原理 叶见曙版 课后习题第7_9答案

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第七章7-2试简述钢筋混凝土偏心受压构件的破坏形态和破坏类型。

答：破坏形态：（1）受拉破坏—大偏心受压破坏，当偏心距较大时，且受拉钢筋配筋率不高时，偏心受压构件的破坏是受拉钢筋先达到屈服强度，然后受压混凝土压坏，临近破坏时有明显的预兆，裂缝显著开展，构件的承载能力取决于受拉钢筋的强度和数量。

（2）受压破坏—小偏心受压破坏，小偏心受压构件的破坏一般是受压区边缘混凝土的应变达到极限压应变，受压区混凝土被压碎；同一侧的钢筋压应力达到屈服强度，破坏前钢筋的横向变形无明显急剧增长，正截面承载力取决于受压区混凝土的抗压强度和受拉钢筋强度。

破坏类型：1）短柱破坏；2）长柱破坏；3）细长柱破坏7-3由式（7-2）偏心距增大系数与哪些因素有关？由公式212000)/e 140011ζζη⎪⎭⎫ ⎝⎛+=h l h （可知，偏心距增大系数与构件的计算长度，偏心距，截面的有效高度，截面高度，荷载偏心率对截面曲率的影响系数，构件长细比对截面曲率的影响系数。

7-4钢筋混凝土矩形截面偏心受压构件的截面设计和截面复核中，如何判断是大偏心受压还是小偏心受压？答：截面设计时，当003.0h e ≤η时，按小偏心受压构件设计，003.0h e >η时，按大偏心受压构件设计。

截面复核时，当b ξξ≤时，为大偏心受压，b ξξ>时，为小偏心受压.7-5写出矩形截面偏心受压构件非对称配筋的计算流程图和截面复核的计算流程图注意是流程图7-6解：查表得：.1,280',5.110====γMPa f f MPa f sd sd cd m kN M M kN N N d d •=⨯=•==⨯=•=6.3260.16.326,8.5420.18.54200γγ 偏心距mm N M e 6028.5426.3260===，弯矩作用平面内的长细比51060060000>==h l ，故应考虑偏心距增大系数。

设mm a a s s 40'==，则mm a h h s 5600=-=0.1,15606027.22.07.22.01001=>⨯+=+=ζζ取h e 0.1,105.1600600001.015.101.015.1202=>=⨯-=-=ζζ取h l 所以偏心距增大系数07.11110560/602140011)(1400112212000=⨯⨯⨯⨯+=+=ζζηh l h e （1）大小偏心受压的初步判断003.064460207.1h mm e >=⨯=η，故可先按照大偏心受压来进行配筋计算。

mm a h e e s s 904403006442/0=-+=-+=η（2）计算所需的纵向钢筋面积56.0==b ξξ取，()2min 22020360'374)40560(280)56.05.01(56.05603005.119048.542)'('5.01'mm bh mm a h f bh f Ne A s sd b b cd s s =>=-⨯⨯-⨯⨯⨯⨯-⨯=---=ρξξ所以2374'mm A s =，取4根12的钢筋，2452'mm A s =2023772808.54245228056.05603005.11''mm f N A f bh f A sd s sd b cd s =-⨯+⨯⨯⨯=-+=ξ 取4根28的钢筋。

7-7解：查表得：.1,280',2.90====γMPa f f MPa f sd sd cd m kN M M kN N N d d •=⨯=•==⨯=•=1200.1120,1880.118800γγ 偏心距mm N M e 6381881200===，弯矩作用平面内的长细比51040040000>==h l ，故应考虑偏心距增大系数。

设mm a a s s 40'==，则mm a h h s 3600=-=0.1,13606387.22.07.22.01001=>⨯+=+=ζζ取h e 0.1,105.1400400001.015.101.015.1202=>=⨯-=-=ζζ取h l 所以偏心距增大系数04.11110360/638140011)(1400112212000=⨯⨯⨯⨯+=+=ζζηh l h e （1）大小偏心受压的初步判断003.066463804.1h mm e >=⨯=η，故可先按照大偏心受压来进行配筋计算。

mm a h e e s s 824402006642/0=-+=-+=ηmm a h e e s s 504402006642/'0=+-=+-=η（2）计算所需的纵向钢筋面积2942'mm A s ='28.793002.9)]40360(9422808241000188[2360360)]'(''[220200s cd s s sd s a mm bf a h A f Ne h h x <=⨯-⨯⨯-⨯⨯--=----= 201058)40360(2805041000188)'('mm a h f Ne A s sd s s =-⨯⨯⨯=-=取3根22的钢筋，21140mm A s =7-8解：查表得：.1,280',2.90====γMPa f f MPa f sd sd cd m kN M M kN N N d d •=⨯=•==⨯=•=8.540.18.54,1740.117400γγ 偏心距mm N M e 3151748.540===，弯矩作用平面内的长细比58.745035000>==h l x ，故应考虑偏心距增大系数。

mm a a s s 40'==，则mm a h h s 4100=-=0.1,14103157.22.07.22.01001=>⨯+=+=ζζ取h e0.1,107.1450350001.015.101.015.1202=>=⨯-=-=ζζ取h l 所以偏心距增大系数06.1118.7410/315140011)(1400112212000=⨯⨯⨯⨯+=+=ζζηh l h e mm e 33431506.10=⨯=ηmm a h e e s s 519402253342/0=-+=-+=ηmm a h e e s s 149402253342/'0=+-=+-=η弯矩作用平面内截面承载力复核（1）大小偏心受压的初步判断''')2(0s s sd s s sd s cd e A f e A f x h e bx f -=+- 代入整理得03641372300841382=-+x x ，解得：)(305,8721舍mm x mm x -== b h x ξξ<===212.0410870，为大偏心受压。

（2）求截面承载能力mm a x s 80'2=>所以：截面承载能力为kNA A f bx f N ss s sd cd u 4.231339280308280873002.9''=⨯-⨯+⨯⨯=-+=ο 满足承载能力要求垂直于弯矩作用平面的截面承载力复核 垂直弯矩作用平面的长细比2030060000==b l y，查附表得：75.0=ϕ 则得：kNA A f bh f N s s sd cd u 63.960)]308339(2804503002.9[75.09.0)]'('[9.0=+⨯+⨯⨯⨯⨯=++=ϕ满足承载力要求。

7-9解：查表得：1.1,280',2.90====γMPa f f MPa f sd sd cd m kN M M kN N N d d •=⨯=•==⨯=•=9.1301.1119,5.29091.1264500γγ偏心距mm N M e 455.29099.1300===，弯矩作用平面内的长细比51060060000>==h l ，故应考虑偏心距增大系数。

设mm a a s s 40'==，则mm a h h s 5600=-=417.0560457.22.07.22.0001=⨯+=+=h e ζ 0.1,105.1600600001.015.101.015.1202=>=⨯-=-=ζζ取h l 所以偏心距增大系数37.11417.010560/45140011)(1400112212000=⨯⨯⨯⨯+=+=ζζηh l h e 截面设计（1）大小偏心受压的初步判断003.0624537.1h mm e <=⨯=η，故可先按照小偏心受压来进行配筋计算。

mm a h e e s s 32240300622/0=-+=-+=ηmm a h e e s s 1984030062'2/'0-=+-=+-=η（2）计算所需的纵向钢筋面积2min 360600300002.0002.0'mm bh bh A s =⨯⨯===ρ，取4根12的钢筋，2452mm A s = 02=++C Bx Ax7728005603002.95.05.00-=⨯⨯⨯-=-=bh f A cd156576000405603002.93602808.056.040560''00-=⨯⨯⨯+⨯⨯--=+--=s cd s sd b s a bh f A f a h B βξ 0042044856005601985.29095603602808.056.0405608.0''000=⨯-⨯-⨯⨯⨯--⨯-=----=h Ne h A f a h C s s sd b s βξβ 求得)(846,64321舍mm x mm x -==00/15.1560/643/h h h x >===ξ，截面为全截面受压，取mm h x 600==263003477)40560(10280)300560(6003002.9322105.2909)'(')2/('mm a h f h h bh f Ne A s sd cd s s =-⨯⨯-⨯⨯⨯-⨯⨯=---= 取6根28的钢筋，23695'mm A s =截面复核（1）垂直弯矩作用平面 垂直弯矩作用平面的长细比2030060000==b l y，查附表得：75.0=ϕ 则得：kNA A f bh f N s s sd cd u 6.1901)]3695452(2806003002.9[75.09.0)]'('[9.0=+⨯+⨯⨯⨯⨯=++=ϕ不满足承载力要求。

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混凝土结构设计原理 叶见曙 答案

混凝土结构设计原理 叶见曙 答案

============================================================================================第一章1-1 配置在混凝土截面受拉区钢筋的作用是什么？答：当荷载超过了素混凝土的梁的破坏荷载时，受拉区混凝土开裂，此时，受拉区混凝土虽退出工作，但配置在受拉区的钢筋将承担几乎全部的拉力，能继续承担荷载，直到受拉钢筋的应力达到屈服强度，继而截面受压区的混凝土也被压碎破坏。

1-2 试解释一下名词：混凝土立方体抗压强度；混凝土轴心抗压强度；混凝土抗拉强度；混凝土劈裂抗拉强度。

答：混凝土立方体抗压强度：我国国家标准《普通混凝土力学性能试验方法标准》（GB/T 50081-2002）规定以每边边长为150mm 的立方体为标准试件，在20℃±2℃的温度和相对湿度在95%以上的潮湿空气中养护28d ，依照标准制作方法和试验方法测得的抗压强度值（以MPa 为单位）作为混凝土的立方体抗压强度，用符号cu f 表示。

混凝土轴心抗压强度：我国国家标准《普通混凝土力学性能试验方法标准》（GB/T 50081-2002）规定以150mm ×150mm ×300mm 的棱柱体为标准试件，在20℃±2℃的温度和相对湿度在95%以上的潮湿空气中养护28d ，依照标准制作方法和试验方法测得的抗压强度值（以MPa 为单位）称为混凝土轴心抗压强度，用符号c f 表示。

混凝土劈裂抗拉强度：我国交通部部颁标准《公路工程水泥混凝土试验规程》（JTJ 053-94）规定，采用150mm 立方体作为标准试件进行混凝土劈裂抗拉强度测定，按照规定的试验方法操作，则混凝土劈裂抗拉强度ts f 按下式计算：20.637ts F F f A ==πA 。

混凝土抗拉强度：采用100×100×500mm 混凝土棱柱体轴心受拉试验，破坏时试件在没有钢筋的中部截面被拉断，其平均拉应力即为混凝土的轴心抗拉强度，目前国内外常采用立方体或圆柱体的劈裂试验测得的混凝土劈裂抗拉强度值换算成轴心抗拉强度，换算时应乘以换算系数0.9，即0.9t ts f f =。

结构设计原理-叶见曙版-课后习题第7-9(附答案)

结构设计原理-叶见曙版-课后习题第7-9(附答案)

第七章7-2试简述钢筋混凝土偏心受压构件的破坏形态和破坏类型。

答：破坏形态：（1）受拉破坏—大偏心受压破坏，当偏心距较大时，且受拉钢筋配筋率不高时，偏心受压构件的破坏是受拉钢筋先达到屈服强度，然后受压混凝土压坏，临近破坏时有明显的预兆，裂缝显著开展，构件的承载能力取决于受拉钢筋的强度和数量。

（2）受压破坏—小偏心受压破坏，小偏心受压构件的破坏一般是受压区边缘混凝土的应变达到极限压应变，受压区混凝土被压碎；同一侧的钢筋压应力达到屈服强度，破坏前钢筋的横向变形无明显急剧增长，正截面承载力取决于受压区混凝土的抗压强度和受拉钢筋强度。

破坏类型：1）短柱破坏；2）长柱破坏；3）细长柱破坏7-3由式（7-2）偏心距增大系数与哪些因素有关？由公式212000)/e 140011ζζη⎪⎭⎫⎝⎛+=h l h （可知，偏心距增大系数与构件的计算长度，偏心距，截面的有效高度，截面高度，荷载偏心率对截面曲率的影响系数，构件长细比对截面曲率的影响系数。

7-4钢筋混凝土矩形截面偏心受压构件的截面设计和截面复核中，如何判断是大偏心受压还是小偏心受压？答：截面设计时，当003.0h e ≤η时，按小偏心受压构件设计，003.0h e >η时，按大偏心受压构件设计。

截面复核时，当b ξξ≤时，为大偏心受压，b ξξ>时，为小偏心受压.7-5写出矩形截面偏心受压构件非对称配筋的计算流程图和截面复核的计算流程图注意是流程图7-6解： 查表得：.1,280',5.110====γMPa f f MPa f sd sd cd m kN M M kN N N d d •=⨯=•==⨯=•=6.3260.16.326,8.5420.18.54200γγ偏心距mm N M e 6028.5426.3260===，弯矩作用平面内的长细比51060060000>==h l ，故应考虑偏心距增大系数。

设mm a a s s 40'==，则mm a h h s 5600=-=0.1,15606027.22.07.22.01001=>⨯+=+=ζζ取h e 0.1,105.1600600001.015.101.015.1202=>=⨯-=-=ζζ取h l 所以偏心距增大系数07.11110560/602140011)(140011221200=⨯⨯⨯⨯+=+=ζζηh l h e （1）大小偏心受压的初步判断003.064460207.1h mm e >=⨯=η，故可先按照大偏心受压来进行配筋计算。

关于课后习题答案(叶见曙主编结构设计原理1-9章)

关于课后习题答案(叶见曙主编结构设计原理1-9章)

结构设计原理课后答案第一章1-1 配置在混凝土截面受拉区钢筋的作用是什么？答：当荷载超过了素混凝土的梁的破坏荷载时，受拉区混凝土开裂，此时，受拉区混凝土虽退出工作，但配置在受拉区的钢筋将承担几乎全部的拉力，能继续承担荷载，直到受拉钢筋的应力达到屈服强度，继而截面受压区的混凝土也被压碎破坏。

1-2 试解释一下名词：混凝土立方体抗压强度；混凝土轴心抗压强度；混凝土抗拉强度；混凝土劈裂抗拉强度。

答：混凝土立方体抗压强度：我国国家标准《普通混凝土力学性能试验方法标准》（GB/T 50081-2002）规定以每边边长为150mm 的立方体为标准试件，在20℃±2℃的温度和相对湿度在95%以上的潮湿空气中养护28d ，依照标准制作方法和试验方法测得的抗压强度值（以MPa 为单位）作为混凝土的立方体抗压强度，用符号cu f 表示。

混凝土轴心抗压强度：我国国家标准《普通混凝土力学性能试验方法标准》（GB/T 50081-2002）规定以150mm ×150mm ×300mm 的棱柱体为标准试件，在20℃±2℃的温度和相对湿度在95%以上的潮湿空气中养护28d ，依照标准制作方法和试验方法测得的抗压强度值（以MPa 为单位）称为混凝土轴心抗压强度，用符号c f 表示。

混凝土劈裂抗拉强度：我国交通部部颁标准《公路工程水泥混凝土试验规程》（JTJ 053-94）规定，采用150mm 立方体作为标准试件进行混凝土劈裂抗拉强度测定，按照规定的试验方法操作，则混凝土劈裂抗拉强度ts f 按下式计算：20.637ts F F f A ==πA 。

混凝土抗拉强度：采用100×100×500mm 混凝土棱柱体轴心受拉试验，破坏时试件在没有钢筋的中部截面被拉断，其平均拉应力即为混凝土的轴心抗拉强度，目前国内外常采用立方体或圆柱体的劈裂试验测得的混凝土劈裂抗拉强度值换算成轴心抗拉强度，换算时应乘以换算系数0.9，即0.9t ts f f =。

课后习题答案(叶见曙主编结构设计原理1-9章).

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结构设计原理课后答案第一章1-1 配置在混凝土截面受拉区钢筋的作用是什么？答：当荷载超过了素混凝土的梁的破坏荷载时，受拉区混凝土开裂，此时，受拉区混凝土虽退出工作，但配置在受拉区的钢筋将承担几乎全部的拉力，能继续承担荷载，直到受拉钢筋的应力达到屈服强度，继而截面受压区的混凝土也被压碎破坏。

1-2 试解释一下名词：混凝土立方体抗压强度；混凝土轴心抗压强度；混凝土抗拉强度；混凝土劈裂抗拉强度。

答：混凝土立方体抗压强度：我国国家标准《普通混凝土力学性能试验方法标准》（GB/T 50081-2002）规定以每边边长为150mm 的立方体为标准试件，在20℃±2℃的温度和相对湿度在95%以上的潮湿空气中养护28d ，依照标准制作方法和试验方法测得的抗压强度值（以MPa 为单位）作为混凝土的立方体抗压强度，用符号cu f 表示。

混凝土轴心抗压强度：我国国家标准《普通混凝土力学性能试验方法标准》（GB/T 50081-2002）规定以150mm ×150mm ×300mm 的棱柱体为标准试件，在20℃±2℃的温度和相对湿度在95%以上的潮湿空气中养护28d ，依照标准制作方法和试验方法测得的抗压强度值（以MPa 为单位）称为混凝土轴心抗压强度，用符号c f 表示。

混凝土劈裂抗拉强度：我国交通部部颁标准《公路工程水泥混凝土试验规程》（JTJ 053-94）规定，采用150mm 立方体作为标准试件进行混凝土劈裂抗拉强度测定，按照规定的试验方法操作，则混凝土劈裂抗拉强度ts f 按下式计算：20.637ts F F f A ==πA 。

混凝土抗拉强度：采用100×100×500mm 混凝土棱柱体轴心受拉试验，破坏时试件在没有钢筋的中部截面被拉断，其平均拉应力即为混凝土的轴心抗拉强度，目前国内外常采用立方体或圆柱体的劈裂试验测得的混凝土劈裂抗拉强度值换算成轴心抗拉强度，换算时应乘以换算系数0.9，即0.9t ts f f =。