第3章：受弯构件的正截面受弯承载力_百度文库
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第3章：受弯构件的正截面受弯承载力|大​学​钢​结​构
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你可能喜欢第六章 受压构件的截面承载力试题及答案
一、选择题（多项和单项选择）
1、其他条件相同，仅边界条件有下述区别的四根受压构件，其承载力最大的（B）
A、两端铰支； B、两端固定；
C、一端铰支，一端自由； D、一端固定 一端铰支
2、轴心受压柱子的箍筋是由（ C ）确定的。
A、正截面受弯承载力计算； B、斜截面受剪承载力计算； C、构造要求。
3、从N-M承载力试验相关曲线可以出（ C ）。
A、受拉破坏时，构件的受弯承载力随构件的受压承载力提高而降低；
B、受压破坏时，构件的受弯承载力随构件的受压承载力提高而提高；
C、受拉破坏时，构件的受弯承载力随构件的受压承载力提高而提高；
D、受压破坏时，构件的受压承载力随构件的受弯承载力提高而提高。
4、影响钢筋混凝土受压构件稳定系数ф的最主要因素是（ D ）。
A、配筋率； B、混凝土强度； C、钢筋强度； D、构件的长细比。
5、配有螺旋箍筋的受压柱，其极限承载力提高的原因是（ C ）。
A、螺旋箍筋增加了受压钢筋截面面积；
B、螺旋箍筋与混凝土一起受压；
C、螺旋箍筋约束了核心混凝土的横向变形；
D、螺旋箍筋防止纵向受力压屈。
6、小偏心受压破坏特征下列表述不正确的是（ B ）。
A、远离一侧钢筋受拉未屈服，近离一侧钢筋受压屈服，混凝土压碎；
B、远离一侧钢筋受拉屈服，近离一侧钢筋受压屈服，混凝土压碎；
C、远离一侧钢筋受压未屈服，近离一侧钢筋受压屈服，混凝土压碎；
D、偏心距较大，但远离一侧钢筋AS较多且受拉而未屈服，近离一侧钢筋受压屈服，混凝土压碎。
7、判断小偏压构件的条件（ B ）。
A、&&&b B、&&&b C、&=&b
8、结构中内力主要有弯矩，剪力和轴力的构件为（ B ）。
A、梁 B、柱 C、墙 D、板
9、偏心受压柱按其受力特点可分为（ A B ）
A、大偏心受压 B、小偏心受压 C、大偏心受拉 D、小偏心受拉
10、判断大偏压构件的条件（ A ）。
A、&&&b B、&&&b C、&=&b
11、钢筋混凝土受压构件柱内纵向受力钢筋直径为（ C）纵向受力钢筋不能少于（ E ）根。
A、6&12mm B、12&25mm C、12&32mm D、2根 E、4根 F、6根
12、受压构件纵向钢筋配筋率不能小于（ B ）全部纵向钢筋配筋率不宜超过（ D ）。
A、0.5% B、0.6% C、2% D、5%
13、轴心受压柱的最常见配筋形式为纵筋及横向箍筋，这是因为（ ABCD ）。
A、纵筋能帮助混凝土承受压力，以减少构件的截面尺寸
B、纵筋能防止构件突然脆裂破坏及增强构件的延性
C、纵筋能减小混凝土的徐变变形
D、箍筋能与纵筋形成骨架，防止纵筋受力外凸。
14、偏心受压构件的承载力往往受到纵向弯曲的影响，当矩形截面偏心受压构件的长细比Lo/b（ B ）时，可以不考虑挠度对偏心距的影响
A 、&6 B、&8 C、&10 D、&5
15、在轴心受压构件中，长细比Lo/b越大，纵向弯曲系数&越（ B ），构件的承载力N越（ B ）。
A、越大 B、越小 C、不变
二、判断题
1、为了减少轴心受压柱子的截面面积，宜采用高强度混凝土和高强度钢筋。（错 ）
2、中长偏心受压构件的纵向弯曲的不利影响，是通过引入偏心距增大系数来考虑的。（对）
3、偏心受压构件中，无论截面配筋状况如何，偏心距大则发生受拉破坏，偏心距小则发生受压破坏。（错）
4、偏心受压构件的斜截面受剪承载力由于其轴压力的存在比受弯构件受剪承载力有所提高。（对 ）
5、偏压构件设计时，当出现&ei&0.3h0，且&&&b的情况，按大偏心受压计算。当&ei&0.3h0，且&&&b，则应按小偏心受压计算。（错 ）
6、柱子纵向受力钢筋可在同一截面上连接。 ( 错 )
7、偏心受压构件中对L。/h&8为短柱，在短柱考虑偏心增大系数的影响。（ 错 ）
8、偏心受拉构件的破坏形态只与力的作用位置有关，而与用AS量无关。
9、偏心受拉构件与偏心受压构件一样，应考虑纵向弯曲引起的不利影响。（ 错 ）
三、简答题
1、在受压构件中配置箍筋的作用是什么？什么情况下需设置复合箍筋?
答: 受压构件中配置箍筋的作用:保证纵向钢筋正确位置,可防止纵向钢筋压曲,从而提高柱的承载能力。
当柱截面短边大于400mm,且各边纵向钢筋多于3根时,或当柱截面短边不大于400mm,但各边纵向钢筋多于4根时,为了防止中间纵向钢筋压屈,应设置复合箍筋。
2、轴心受压普通箍筋短柱与长柱的破坏形态有何不同?轴心受压长柱的稳定性系数j如何确定？
答：轴心受压普通箍筋短柱破坏&随着荷载的继续增加，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。
长柱的破坏形态&随着荷载的增加，附加弯矩和侧向挠度将不断增大。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。
轴心受压长柱的稳定系数j如何确定?
《混凝土设计规范》采用稳定系数j来表示长柱承载力的降低程度，即
该系数主要和构件的长细比有关.表6-1确定
3、 简述偏心受压短柱的破坏形态?偏心受压构件如何分类?
答：偏心受压短柱的破坏形态有大偏心受压破坏和小偏心受压破坏两种情况。大偏心受压破坏的特点是受拉钢筋先达到屈服强度，导致压区混凝土压碎，是与适筋梁破坏形态相类似的延性破坏类型。小偏心受压破坏形态的特点是混凝土先被压碎，远侧钢筋可能受拉也可能受压，但都不屈服，属于脆性破坏类型。
偏心受压构件的分类：1．当轴心压力的相对偏心矩较大，且受拉钢筋又配置不很多时，为大偏心受压破坏；2．当轴心压力的相对偏心矩较大，但受拉钢筋配置很多时，或当轴心压力的相对偏心矩较小时，为小偏心受压破坏。
4、 长柱的正截面受压破坏与短柱的破坏有何异同?
答：在短柱中，由于短柱的纵向弯曲很小，可假定偏心距自始至终是不变的，即M/N为常数，所以其变化轨迹是直线，属&材料破坏&。在长柱中，当长细比在一定范围内时，偏心距是随着纵向力的加大而不断非线性增加的，也即M/N是变数，所以其变化轨迹呈曲线形状，但也属&材料破坏&。若柱的长细比很大时，则在没有达到M．N的材料破坏关系曲线前，由于轴向力的微小增量&DN可引起不收敛的弯矩M的增加而破坏，即&失稳破坏&。
5、怎样区分大,小偏心受压破坏?
答: 判别大．小偏压的标准是看相对受压区高度&的大小如何，如果&&&b,属大偏心受压；相反，如果&&&b则属小偏心受压。
6、偏心增大系数的意义是什么?
答： 构件在偏心压力作用下将产生纵向弯曲变形．即产生侧向挠度 f 。侧向挠度 f 使荷载的初始偏心距增大。考虑侧向挠度后的偏心距与初始偏心距的比值，称为偏心距的增大系数，即：
四、计算题
1、矩形截面偏心受压柱的截面尺寸b&h=400&600，柱的计算长度， 混凝土强度C25，采用HRB400级钢筋，承受轴向压力值N=1000KN，弯距设计值M=450KN．M，若采用对称配筋，试计算所需要的钢筋
已知：b&h=400&600mm C25-----
解：①计算初始偏心距
②求偏心距增大系数
③判断大小偏心
为大偏心受压构件
⑤验算配筋率
⑥验算垂直于弯矩作用平面的承载力
&&&&由表6－1得
⑦选钢筋:4 25
2、矩形截面偏心管压柱，截面尺寸b*h=300*500㎜住的计算长度lo=2.4mm 混凝土强度为C25as=as=40mm 采用HRB335钢筋 承受轴向压力设计植 N=960KN 变距设计之M=173m 若采用 对配筋 试计算所需钢筋面积As=As
已知：bh=300*500mm l=2.4m as=as=40mm
C25=fc=11.9N/mm HRB335 fy=300N/mm
N=960KN M=173KN.m
计算初始偏心距
Eo=mM/N=173/960=180.2mm
Ea=h/30=16.7&20 ea=20
Ei=eo+ea=180.2+20=200.2mm
求偏心增大系数lo/h=.8&5为短柱不考虑偏心
判断大小偏压
X=N/afcb=960*10/1*11*9*300=268.9mm&310ho
=0.55*460=253为偏小压构件
（4）重新计算X
（6）验算配筋率
（7）验算垂直弯矩作用平面的承载力
（8）选钢筋相关阅读推荐：
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受压构件截面承载力计算
、本章教学目的
（1）了解轴心受压构件的受力特点，掌握配有螺旋箍筋的轴心受压构件的承载力计算方法。
（2）掌握偏心受压构件的分类和破坏特征，了解纵向弯曲对偏心受压构件的影响。
（3）掌握矩形截面（非对称配筋和对称配筋）及I形截面（对称配筋）偏心受压构件正截面承载力的计算和构造。
（4）了解偏心受压构件的斜截面受剪承载力计算。
（5）能熟练进行受压构件截面承载力计算。
（5）掌握纵向受力钢筋伸入支座的锚固要求和箍筋构造要求。
二、本章教学内容
（1）轴心受压构件的受力特点。
（2）轴心受压构件的承载力计算和配筋构造。
（3）偏心受压构件正截面的承载力计算。
（4）偏心受压构件斜截面的承载力计算。
三、本章教学重点：熟练进行受压构件截面承载力计算。
四、本章教学难点：小偏心受压构件的计算。
五、课时安排：12学时。
六、学习建议
&（1）轴心受压构件在实际工程中几乎没有。如果荷载偏心距很小，所产生的弯矩与其轴力相比甚小，可略去不计时，则视为轴心受压构件。其计算方法简单，但应重视它的构造要求，并注意细长比对失稳的重要影响。螺旋箍盘柱施工较复杂，只有当柱子受力很大时，才考虑采用它。
（2）矩形、I形偏心受压构件必须确定是大偏心还是小偏心，因为两者在计算上有本质的差别。
（3）偏心受压构件可以看成是轴心压力N和弯矩M=N·e0
的共同作用。由于M的作用将使构件产生挠曲变形f又和轴心压力N组成附加弯矩，从而使其计算复杂化。附加弯矩的大小与N、e0和f有关，而f又与截面尺寸、配筋多少、混凝土强度等级、钢筋种类等因素有关。
（4）学习时要注意大小偏心二种情况的计算公式、分界条件、适用条件等。
（5）大偏心受压构件的受力和变形特点，与受弯构件双筋梁相类似；小偏受压构件的受力和变形特点与轴心受压构件相类似。学习时可与受弯构件和轴心受压构件结合起来学习，以加深理解。
（6）圆形截面偏心受压构件不分大小偏心，重点掌握实用计算法。
轴心受压构件的强度计算
以承受轴向压力为主的构件称为受压构件。
凡荷载的合力通过截面形心的受压构件称之为轴心受压构件(compression
members with axial load at zero eccentricity)。
若纵向荷载的合力作用线偏离构件形心的构件称之为偏心受压构件。
受压构件（柱）往往在结构中具有重要作用，一旦产生破坏，往往导致整个结构的损坏，甚至倒塌。
按箍筋作用的不同，钢筋混凝土轴心受压构件可分为两种基本类型：一种为配有纵向钢筋及普通箍筋的构件，称为普通箍筋柱(tied
columns),如图；另一种为配有纵向钢筋及螺旋箍筋或焊环形箍筋的螺旋箍筋柱(spirally
reinforced columns)，如图。
根据第三章双筋截面的分析近似的取受压钢筋合力点为力矩中心，由力矩平衡条件采用相近公式。
如果按上式计算所得的承载力比不考虑受压钢筋Ａ′s的作用还小时，则在计算中不应考虑受压钢筋的工作，即取Ａ′s=０进行计算。
（4）计算方法
A、截面设计
1）已知：b、h、M、N、混凝土和钢筋等级，构件的计算长度构件的计算长度Lｏ求钢筋截面面积As、A′s，可按下列步骤进行计算。
解：①判断偏心受压构件的偏心类型（是大偏心构件还是小偏心构件）
②设偏心受压区高度
⑤选筋、布置。
2）若在上述已知条件下，还已知受压钢筋截面面积
Ａ′s，求受拉钢筋截面面积，可按下列步骤计算
解：①解出，
②判断值是否在2a′s及ξbh0之间。
若2a′s≤ｘ≤ξbh0，计算求拉钢筋截面面积..。
若ｘ&２ａ′s， 与受弯构件一样原理。
（2）强度复核（见教材P132到P133内容）。
（2）小偏心受压构件（ξ＞ξb）
见教材P128到P130内容。
B、强度复核
二、对称配筋
（Ａs=Ａ′s）见教材P141到P146内容。
第四节&&&&
Ｔ形和工字形截面偏心受压构件强度计算
见教材P146到P152内容。
&6-1.轴心受压构件中纵筋的作用是什么？
<span lang="EN-US" style="font-family: 宋体; color: #-2螺旋箍筋柱应满足的条件有哪些？
<span lang="EN-US" style="font-family: 宋体; color: #-3为什么要考虑附加偏心距？
<span lang="EN-US" style="font-family: 宋体; color: #-4试说明偏心距增大系数的意义，并扼要说明建立计算公式的途径.
<span lang="EN-US" style="font-family: 宋体; color: #-5试从破坏原因、破坏性质及影响承载力的主要因素来分析偏心受压构件的两种破坏特征。当构件的截面、配筋及材料强度等级给定时，形成两种破坏特征的条件是什么？
<span lang="EN-US" style="font-family: 宋体; color: #-6大偏心受压和小偏心受压的破坏特征有何区别？截面应力状态有何不同？它们的分界条件是什么？
<span lang="EN-US" style="font-family: 宋体; color: #-7试比较大偏心受压构件和双筋受弯构件的应力分布和计算公式有何异同？
<span lang="EN-US" style="font-family: 宋体; color: #-8在大偏心和小偏心受压构件截面设计时为什么都要补充一个条件（方程）？这补充条件是根据什么建立的？
<span lang="EN-US" style="font-family: 宋体; color: #-9试写出界限受压承载力设计值
及界限偏心距 的表达式，这些表达式说明了什么？
<span lang="EN-US" style="font-family: 宋体; color: #-10在截面设计中为什么要以界限偏心距来判断大偏心或小偏心受压情况？
<span lang="EN-US" style="font-family: 宋体; color: #-11对称配筋与不对称配筋偏心受压构件的判别式和计算公式有何不同？
6-12钢筋混凝土受压构件配置箍筋有何作用？对其直径、间距和附加箍筋有何要求？
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