第五章 受壓構(gòu)件承載力計(jì)算
一、選擇題
1、只配螺旋筋的混凝土柱體受壓試件,其抗壓強(qiáng)度高于fc,是因?yàn)? )。
A 螺旋筋參與受壓
B 螺旋筋使混凝土密實(shí)
C 螺旋筋約束了混凝土的橫向變形
答案:C
2、軸心受壓構(gòu)件的穩(wěn)定系數(shù)主要與( )有關(guān)。
A 混凝土強(qiáng)度
B 配筋率
C 長(zhǎng)細(xì)比
D 荷載
答案:C
3、矩形截面偏心受壓構(gòu)件中,屬于受拉破壞的形態(tài)是( )。
A 偏心矩很小
B 偏心矩較小
C 偏心矩較大,配筋率很高
D 偏心矩較大,配筋率不高
答案:D
4、隨著壓力的不斷增大,軸心受壓構(gòu)件截面中( )。
A 鋼筋的應(yīng)力與混凝土的應(yīng)力完全一致
B 鋼筋的應(yīng)力與混凝土的應(yīng)力始終按比例增長(zhǎng)
C 鋼筋的應(yīng)力增長(zhǎng)得比混凝土的應(yīng)力快
D 鋼筋的應(yīng)力增長(zhǎng)得比混凝土的應(yīng)力慢
答案:C
5、大、小偏心受壓破壞的根本區(qū)別在于,當(dāng)截面破壞時(shí)( )。
A 受壓鋼筋是否能達(dá)到鋼筋的抗壓屈服強(qiáng)度
B 受拉鋼筋是否能達(dá)到鋼筋的抗拉屈服強(qiáng)度
C 受壓混凝土是否被壓碎
D 受拉混凝土是否被破壞
答案:B
二、填空題
1、在鋼筋混凝土軸心受壓柱中,螺旋鋼筋的作用是使截面中間核心部分的混凝土形成約束混凝土,可以提高構(gòu)件的______和______。
答案:承載力 延性
2、偏心距較大,配筋率不高的受壓構(gòu)件屬______受壓情況,其承載力主要取決于______鋼筋。
答案:大偏心 受拉
3、受壓構(gòu)件的附加偏心距對(duì)______受壓構(gòu)件______受壓構(gòu)件影響比較大。
答案:軸心 小偏心
4、在軸心受壓構(gòu)件的承載力計(jì)算公式中,當(dāng)fy<400N/mm2時(shí),取鋼筋抗壓強(qiáng)度設(shè)計(jì)值fy'=______;當(dāng)fy≥400N/mm2時(shí),取鋼筋抗壓強(qiáng)度設(shè)計(jì)值fy'=______N/mm2。
答案:fy 400
三、簡(jiǎn)答題
1、在軸心受壓構(gòu)件中,普通箍筋與螺旋箍筋的作用如何?
答案:普通箍筋的作用是防止縱筋壓屈,并與縱筋形成鋼筋骨架,便于施工。螺旋箍筋的作用是使截面中間核心部分的混凝土形成約束混凝土,可提高構(gòu)件的承載力和延性。
2、大偏心受壓情況的破壞原因,破壞性質(zhì)及破壞條件是什么?
答案:大偏心受壓破壞是由于受拉鋼筋到達(dá)屈服而導(dǎo)致的受壓區(qū)混凝土受壓破壞,它具有塑性破壞的性質(zhì),形成這種破壞的條件是偏心距大,且受拉鋼筋配筋率不高。
3、什么是軸心受壓構(gòu)件的穩(wěn)定系數(shù)?影響穩(wěn)定系數(shù)的主要因素是什么?
答案:長(zhǎng)柱承載力與短柱承載力的比值,稱(chēng)為軸心受壓構(gòu)件的穩(wěn)定系數(shù)。穩(wěn)定系數(shù)主要與lo/b有關(guān),lo為柱的計(jì)算長(zhǎng)度,b為矩形截面的短邊邊長(zhǎng)。
4、試說(shuō)明小偏心受壓構(gòu)件(受壓破壞)三種破壞形態(tài)的異同。
答案:小偏心受壓構(gòu)件三種破壞形態(tài)的破壞特征相同,即破壞是由于受壓區(qū)混凝土到達(dá)抗壓強(qiáng)度,受壓鋼筋A(yù)'s到達(dá)屈服,承載力主要取決于受壓區(qū)混凝土及受壓鋼筋,故稱(chēng)為受壓破壞。這種破壞缺乏足夠的預(yù)兆(裂縫開(kāi)展不明顯,變形也沒(méi)有急劇增長(zhǎng)),具有脆性破壞的性質(zhì)。
不同之處是:第1種破壞形態(tài)——構(gòu)件為全截面受壓,距軸力較遠(yuǎn)一側(cè)的縱筋A(yù)s受壓;第2種破壞形態(tài)——構(gòu)件截面大部分受壓、小部分受拉,破壞時(shí),受拉一側(cè)混凝土可能出現(xiàn)細(xì)微的橫向裂縫,縱筋A(yù)s受拉,但拉應(yīng)力很小,達(dá)不到屈服;第3種破壞形態(tài)——構(gòu)件中和軸位于截面高度中部,截面部分受壓、部分受拉,受拉區(qū)裂縫出現(xiàn)較早,但由于配筋率較高,受拉鋼筋A(yù)s應(yīng)力增長(zhǎng)緩慢,破壞時(shí)受拉鋼筋應(yīng)力未達(dá)到屈服,破壞形態(tài)與超筋梁相似。
5、大小偏心受壓界限情況的軸力N b及偏心距eib是根據(jù)什么條件導(dǎo)出的?
答案:是根據(jù)大偏心受壓區(qū)高度達(dá)到界限受壓區(qū)高度,即x=ξbho條件導(dǎo)出的。
6、為什么長(zhǎng)柱(30>lo/h>8)和短柱(lo/h≤8)均屬材料破壞,而承載力卻不同?
答案:短柱的側(cè)向撓度f(wàn)與初始偏心距ei相比所占比例很小, 可不考慮撓度對(duì)偏心距的影響,隨荷載增大,短柱是在極限內(nèi)力M與N成正比的情況下發(fā)生材料破壞。長(zhǎng)柱的側(cè)向撓度f(wàn)與初始偏心距ei相比已不能忽略。由于f隨N的增大增長(zhǎng)較快,故M=N(ei+f )較N增長(zhǎng)更快,長(zhǎng)柱是在彎矩非線性增長(zhǎng)的情況下發(fā)生材料破壞。柱的長(zhǎng)細(xì)比越大,M增長(zhǎng)越快,長(zhǎng)柱的承載力比短柱承載力降低的就越多。
7、判別大小偏心受壓的條件ηei >(eib)min中,(eib)min是根據(jù)什么條件推出的?在什么情況時(shí)才可以用它來(lái)判斷是哪一種偏心受壓情況?
答案:根據(jù)界限偏心距eibb的計(jì)算公式,當(dāng)A's及As分別取為設(shè)計(jì)中允許的最小值,即按《規(guī)范》規(guī)定的最小配筋率確定縱向受力鋼筋面積A's及As時(shí),得出的界限偏心距eib將為最小值(eibb)min。在進(jìn)行截面配筋計(jì)算時(shí),才可以用它來(lái)判斷是哪一種偏心受壓情況。