第五章钢筋混凝土受压构件承载力计算
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混凝土结构设计原理部分思考题答案第一章钢筋混凝土的力学性能思考题1、钢筋冷加工的目的是什么?冷加工的方法有哪几种?各种方法对强度有何影响?答:冷加工的目的是提高钢筋的强度,减少钢筋用量。
冷加工的方法有冷拉、冷拔、冷弯、冷轧等。
这几种方法对钢筋的强度都有一定的提高,2、试述钢筋混凝土结构对钢筋的性能有哪些要求?答:钢筋混凝土结构中钢筋应具备:(1)有适当的强度;(2)与混凝土粘结良好;(3)可焊性好;(4)有足够的塑性。
4、除凝土立方体抗压强度外,为什么还有轴心抗压强度?答:立方体抗压强度采用立方体受压试件,而混凝土构件的实际长度一般远大于截面尺寸,因此采用棱柱体试件的轴心抗压强度能更好地反映实际状态。
所以除立方体抗压强度外,还有轴心抗压强度。
5、混凝土的抗拉强度是如何测试的?答:混凝土的抗拉强度一般是通过轴心抗拉试验、劈裂试验和弯折试验来测定的。
由于轴心拉伸试验和弯折试验与实际情况存在较大偏差,目前国内外多采用立方体或圆柱体的劈裂试验来测定。
6、什么叫混凝土徐变?线形徐变和非线形徐变?混凝土的收缩和徐变有什么本质区别?答:混凝土在长期荷载作用下,应力不变,变形也会随时间增长,这种现象称为混凝土的徐变。
当持续应力σC ≤0.5f C 时,徐变大小与持续应力大小呈线性关系,这种徐变称为线性徐变。
当持续应力σC >0.5f C时,徐变与持续应力不再呈线性关系,这种徐变称为非线性徐变。
混凝土的收缩是一种非受力变形,它与徐变的本质区别是收缩时混凝土不受力,而徐变是受力变形。
10、如何避免混凝土构件产生收缩裂缝?答:可以通过限制水灰比和水泥浆用量,加强捣振和养护,配置适量的构造钢筋和设置变形缝等来避免混凝土构件产生收缩裂缝。
对于细长构件和薄壁构件,要尤其注意其收缩。
第二章混凝土结构基本计算原则思考题1.什么是结构可靠性?什么是结构可靠度?答:结构在规定的设计基准使用期内和规定的条件下(正常设计、正常施工、正常使用和维护),完成预定功能的能力,称为结构可靠性。
第五章 受扭构件承载力计算一、填空题:1、钢筋混凝土弯、剪、扭构件,剪力的增加将使构件的抗扭承载力 ;扭矩的增加将使构件的抗剪承载力 。
2、由于配筋量不同,钢筋混凝土纯扭构件将发生 、 、 、 四种破坏。
3、抗扭纵筋应沿 布置,其间距 。
4、钢筋混凝土弯、剪、扭构件箍筋的最小配筋率 ,抗弯纵向钢筋的最小配筋率 ,抗扭纵向钢筋的最小配筋率 。
5、混凝土受扭构件的抗扭纵筋与箍筋的配筋强度比ς应在 范围内。
6、为了保证箍筋在整个周长上都能充分发挥抗拉作用,必须将箍筋做成 形状,且箍筋的两个端头应 。
二、判断题:1、受扭构件中抗扭钢筋有纵向钢筋和横向钢筋,它们在配筋方面可以互相弥补,即一方配置少时,可由另一方多配置一些钢筋以承担少配筋一方所承担的扭矩。
( )2、受扭构件设计时,为了使纵筋和箍筋都能较好地发挥作用,纵向钢筋与箍筋的配筋强度比值ς控制在7.16.0≤≤ς。
( )3、在混凝土纯扭构件中,混凝土的抗扭承载力和箍筋与纵筋是完全独立的变量。
( )4、矩形截面纯扭构件的抗扭承载力计算公式t t W f T 35.0≤+s f A A yv st cor12.1ζ只考虑混凝土和箍筋提供的抗扭承载力( )5、对于承受弯、剪、扭的构件,为计算方便,规范规定: t t W f T 175.0≤时,不考虑扭矩的影响,可仅按受弯构件的正截面和斜截面承载力分别进行计算。
( )6、对于承受弯、剪、扭的构件,为计算方便,规范规定:035.0bh f V t ≤或01875.0bh f V t +≤λ时,不考虑剪力的影响,可仅按受弯和受扭构件承载力分别进行计算。
( )7、弯、剪、扭构件中,按抗剪和抗扭计算分别确定所需的箍筋数量后代数相加,便得到剪扭构件的箍筋需要量。
( )8、对于弯、剪、扭构件,当c c tf W T bh V β25.08.00≤+加大截面尺寸或提高混凝土强度等级。
( ) 9、对于弯、剪、扭构件,当满足t tf W T bh V 7.00≤+时,箍筋和抗扭纵筋按其最小配筋率设置。
第五章钢筋混凝土受压构件承载力计算以承受轴向压力为主的构件称为受压构件(柱)。
理论上认为,轴向外力的作用线与构件轴线重合的受压构件,称为轴心受压构件。
在实际结构中,真正的轴心受压构件几乎是没有的,因为由于混凝土材料组成的不均匀,构件施工误差,安装就位不准,都会导致压力偏心。
如果偏心距很小,设计中可以略去不计,近似简化为按轴心受压构件计算。
若轴向外力作用线偏离或同时作用有轴向力和弯矩的构件称为偏心受压构件。
在实际结构中,在轴向力和弯矩作用的同时,还作用有横向剪力,如单层厂房的柱、刚架桥的立柱等。
在设计时,因构件截面尺寸较大,而横向剪力较小,为简化计算,在承载力计算时,一般不考虑横向剪力,仅考虑轴向偏心力(或轴力和弯矩)的作用。
§5-1 轴心受压构件承载力计算轴心受压构件按其配筋形式不同,可分为两种形式:一种为配有纵向钢筋及普通箍筋的构件,称为普通箍筋柱(直接配筋);另一种为配有纵向钢筋和密集的螺旋箍筋或焊接环形箍筋的构件,称为螺旋箍筋柱(间接配筋)。
在一般情况下,承受同一荷载时,螺旋箍筋柱所需截面尺寸较小,但施工较复杂,用钢量较多,因此,只有当承受荷载较大,而截面尺寸又受到限制时才采用。
(一)普通箍筋柱1、构造要点普通箍筋柱的截面常采用正方形或矩形。
柱中配置的纵向钢筋用来协助混凝土承担压力,以减小截面尺寸,并用以增加对意外弯矩的抵抗能力,防止构件的突然破坏。
纵向钢筋的直径不应小于12mm,其净距不应小于50mm,也不应大于350mm;对水平浇筑的预制件,其纵向钢筋的最小净距应按受弯构件的有关规定处理。
配筋率不应小于0.5%,当混凝土强度等级为C50及以上时应不小于0.6%;同时,一侧钢筋的配筋率不应小于0.2%。
受压构件的配筋率按构件的全截面面积计算(图5.1-1)。
柱内除配置纵向钢筋外,在横向围绕着纵向钢筋配置有箍筋,箍筋与纵向钢筋形成骨架,防止纵向钢筋受力后压屈。
柱的箍筋应做成封闭式,其直径应不小于纵向钢筋直径的1/4,且不小于8mm。
第5章_钢筋混凝土受压构件承载力计算钢筋混凝土受压构件承载力计算是建筑设计中非常重要的一部分。
这一章节将介绍如何计算钢筋混凝土受压构件的承载力。
首先,我们需要了解一些基本概念和符号。
钢筋混凝土受压构件是指在受压状态下的梁、柱等结构构件。
计算承载力时,通常采用极限状态设计法,即根据结构在最不利工况下的破坏状态进行计算。
钢筋混凝土受压构件的承载力主要包括弯曲承载力和轴心受压承载力两个方面。
弯曲承载力指的是构件在受弯矩作用下的破坏,而轴心受压承载力指的是构件在受轴向压力作用下的破坏。
本章将主要介绍弯曲承载力的计算方法。
首先,我们需要计算构件的截面性能参数,如截面面积、惯性矩、抵抗矩等。
这些参数可通过截面尺寸和施工材料的材料力学性质进行计算。
对于常见的矩形截面,截面面积为b×h,其中b为截面的宽度,h为截面的高度。
惯性矩和抵抗矩可通过以下公式计算:I=b×h^3/12W=b×h^2/6其中,I为惯性矩,W为抵抗矩。
接下来,我们需要确定混凝土的受压峰值应力和钢筋的受拉峰值应力。
根据混凝土的强度和钢筋的屈服强度,可确定其中的应力值。
混凝土的受压峰值应力可根据混凝土的强度和安全系数计算得到。
而钢筋的受拉峰值应力通常取屈服强度的0.87倍。
然后,我们需要计算弯曲承载力的设计值。
弯曲承载力的设计值是根据构件的几何形状和材料力学参数计算得到的。
常见的弯曲承载力计算公式如下:MRd = W×fcd×(d-0.5a)+A5fyd(a+(d-a)/2)其中,MRd为弯曲承载力的设计值,W为截面的抵抗矩,fcd为混凝土的设计受压强度,d为混凝土受压区高度,a为混凝土受压区到受拉钢筋的距离,A5为受拉钢筋的截面面积,fyd为受拉钢筋的设计抗拉强度。
最后,我们需要检查计算得到的弯曲承载力是否满足设计要求。
通常,需要将设计值与允许值进行比较。
如果设计值小于允许值,则说明构件能够满足设计要求;如果设计值大于允许值,则需要进行调整,以满足设计要求。