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第7章 受扭构件承载力讲解

第7章 受扭构件承载力讲解
第7章 受扭构件承载力讲解

第7章 受扭构件承载力

一、判断题

1.钢筋混凝土构件在弯矩、剪力和扭矩共同作用下的承载力计算时,其所需要的箍筋由受弯构件斜截面承载力计算所得的箍筋与纯剪构件承载力计算所得箍筋叠加,且两种公式中均不考虑剪扭的相互影响。( F )

2.《混凝土结构设计规范》对于剪扭构件承载力计算采用的计算模式是混凝土和钢筋均考虑相关关系。( F )

3.在钢筋混凝土受扭构件设计时,《混凝土结构设计规范》要求,受扭纵筋和箍筋的配筋强度比应不受限制。( F )

4.钢筋混凝土构件在弯矩、剪力和扭矩共同作用下的承载力计算时,其所需要的箍筋由受弯构件斜截面承载力计算所得的箍筋与纯剪构件承载力计算所得箍筋叠加,且两种公式中均不考虑剪扭的相互影响。( F )

5.《混凝土结构设计规范》对于剪扭构件承载力计算采用的计算模式是混凝土和钢筋均考虑相关关系;( F )

6. 在钢筋混凝土受扭构件设计时,《混凝土结构设计规范》要求,受扭纵筋和箍筋的配筋强度比应不受限制( F )

二、单选题

1.钢筋混凝土受扭构件中受扭纵筋和箍筋的配筋强度比7.16.0<<ζ说明,当构件破坏时,( A )。

A 、纵筋和箍筋都能达到屈服;

B 、仅箍筋达到屈服;

C 、仅纵筋达到屈服;

D 、纵筋和箍筋都不能达到屈服。

2.在钢筋混凝土受扭构件设计时,《混凝土结构设计规范》要求,受扭纵筋和箍筋的配筋强度比应( D )。

A 、不受限制;

B 、 0.20.1<<ζ;

C 、 0.15.0<<ζ;

D 、7.16.0<<ζ。

3.《混凝土结构设计规范》对于剪扭构件承载力计算采用的计算模式是:( D )。

A . 混凝土和钢筋均考虑相关关系;

B . 混凝土和钢筋均不考虑相关关系;

C . 混凝土不考虑相关关系,钢筋考虑相关关系;

D . 混凝土考虑相关关系,钢筋不考虑相关关系。

4.钢筋混凝土T 形和I 形截面剪扭构件可划分为矩形块计算,此时( C )。

A . 腹板承受全部的剪力和扭矩;

B . 翼缘承受全部的剪力和扭矩;

C . 剪力由腹板承受,扭矩由腹板和翼缘共同承受;

D 、 扭矩由腹板承受,剪力由腹板和翼缘共同承受。

5.下面哪一条不属于变角度空间桁架模型的基本假定:( A )。

A . 平均应变符合平截面假定;

B . 混凝土只承受压力;

C . 纵筋和箍筋只承受拉力;

D . 忽略核心混凝土的受扭作用和钢筋的销栓作用;

6.钢筋混凝土受扭构件,受扭纵筋和箍筋的配筋强度比7.16.0<<ζ说明,当构件破坏时,( A )。

A . 纵筋和箍筋都能达到屈服;

B . 仅箍筋达到屈服;

C . 仅纵筋达到屈服;

D . 纵筋和箍筋都不能达到屈服;

7.在钢筋混凝土受扭构件设计时,《混凝土结构设计规范》要求,受扭纵筋和箍筋的配筋强度比应( D )。

A . 不受限制;

B . 0.20.1<<ζ;

C . 0.15.0<<ζ;

D . 7.16.0<<ζ;

8.《混凝土结构设计规范》对于剪扭构件承载力计算采用的计算模式是:( D )。

A . 混凝土和钢筋均考虑相关关系;

B . 混凝土和钢筋均不考虑相关关系;

C . 混凝土不考虑相关关系,钢筋考虑相关关系;

D . 混凝土考虑相关关系,钢筋不考虑相关关系;

9.钢筋混凝土T 形和I 形截面剪扭构件可划分为矩形块计算,此时( C )。

A . 腹板承受全部的剪力和扭矩;

B . 翼缘承受全部的剪力和扭矩;

C . 剪力由腹板承受,扭矩由腹板和翼缘共同承受;

D . 扭矩由腹板承受,剪力由腹板和翼缘共同承受;

10.在纯扭构件承载力计算中,定义ζ为纵筋和箍筋的配筋强度比,即纵筋与箍筋的(C )。

A 体积比

B 强度比

C 强度比和体积比的乘积

D 强度比和面积比的乘积

11.根据试验资料,《规范》取混凝土开裂扭矩的计算公式为( C)。

A f t αb 2h

B f t b 2(3h-b)/6

C 0.7f t b 2

(3h-b)/6 D f t h f 2(b f -b)/2

三、填空题

1、在纯扭构件承载力计算中,《规范》规定配筋强度比ζ的取值范围为______。为了便于配筋,设计中通常取ζ=______ 。

2、在剪扭构件的承载力计算公式中,混凝土受扭承载力降低系数βt的取值范围为______。

四、简答题

1.钢筋混凝土纯扭构件中适筋纯扭构件的破坏有什么特点?

2.钢筋混凝土纯扭构件中超筋纯扭构件的破坏有什么特点?计算中如何避免发生完全超筋破坏?

3.钢筋混凝土纯扭构件中少筋纯扭构件的破坏有什么特点?计算中如何避免发生少筋破坏?

4.简述素混凝土纯扭构件的破坏特征。

5.在抗扭计算中,配筋强度比的ζ含义是什么?起什么作用?有什么限制?

6.从受扭构件的受力合理性看,采用螺旋式配筋比较合理,但实际上为什么采用封闭式箍筋加纵筋的形式?

β的意义是什么?7.《混凝土结构设计规范》是如何考虑弯矩、剪力、和扭矩共同作用的?

t

起什么作用?上下限是多少?

8.对受扭构件的截面尺寸有何要求?纵筋配筋率有哪些要求?

9.试说明公式T=0.7f t W t对钢筋混凝土纯扭构件的意义?

10在钢筋混凝土构件纯扭实验中,有少筋破坏、适筋破坏、超筋破坏和部分超筋破坏,它们各有什么特点?在受扭计算中如何避免少筋破坏和超筋破坏?

11.为满足受扭构件受扭承载力计算和构造规定要求,配置受扭纵筋及箍筋应当注意哪些问题?

12.在剪扭构件计算公式中为什么要引入混凝土强度降低系数βt?其取值为什么必须在

0.5~1.0之间?

13.在剪扭构件承载力计算中如符合下列条件,说明了什么?

14.试说明分析极限扭矩时采用的变角空间桁架模型的概念?

15.纯扭构件控制T≤0.25f c W t的目的是什么?当T≤0.7f t W t时,应如何配筋?

16.试说明T形截面纯扭构件的配筋计算方法。

17.为什么一般受弯构件同时受到扭矩的作用时,其受弯承载力和受剪承载力均有所降低?

五、计算题

1.今一钢筋混凝土连续梁受均布荷载作用,截面尺寸为b×h =300mm×600mm,a s=a s'=45mm,混凝土保护层厚度为25mm;在支座处承受的内力:M=90kN·m ,V=900kN,T =28.3kN·m。采用的混凝土强度等级为C25,纵向钢筋为HRB335,箍筋为热轧HPB235级

钢筋。

试确定该截面配筋。

2.矩形截面纯扭构件,截面尺寸b×h=350mm×600mm,纵筋为6根Φ16Ⅱ级钢筋

(A stL=1026mm2,f y=310N/mm2),箍筋为Ⅰ级钢筋(f yv=210N/mm2)Φ10(A st1=78.5mm2)间距100mm。混凝土为C25级(f c=12.5N/mm2,f t=1.3N/mm2),求此构件所能承受的最大扭矩设计值。

3.正方形截面纯扭构件,边长为400mm。扭矩设计值T=28kN·m,纵筋采用Ⅱ级钢筋

(f y=310N/mm2),箍筋用Ⅰ级钢(f yv=210N/mm2),混凝土为C20级(f c=10N/mm2,f t=1.1N/mm2)。求此截面所需配置的受扭钢筋。

4.承受均布荷载作用的矩形截面弯剪扭构件,截面尺寸b×h=200mm×400mm,纵筋为Ⅱ级钢筋(f y=310N/mm2,a s,max=0.396),箍筋用Ⅰ级钢(f yv=210N/mm2),混凝土为C20级(f c=10N/mm2,f t=1.1N/mm2,f cm=11N/mm2)。截面内力设计值为:M=54kN·m;V=25kN;T=2.8kN·m。求构件的配筋。

第八章 受拉构件承载力计算

第八章受拉构件承载力计算 学习要求与目标 1.理解大、小偏心受拉构件的判别方法,掌握大、小偏心受拉构件正截面承载力的计算方 法。 2.了解偏心受拉构件的斜截面受剪承载力计算。 截面承受拉力作用的构件称为受拉构件,截面承受的拉力通过截面形心轴的构件称为轴心受拉构件。这类构件包括屋架没有节间荷载作用时的下弦杆,屋架中的受拉腹杆,圆形截面蓄水池的池壁等。轴向拉力作用点和截面形心之间存在偏心距的构件称为偏心受拉构件。这类构件包括工业厂房中使用的钢筋混凝土双肢柱的柱肢,混凝土屋架的上弦杆,矩形截面蓄水池的池壁等,如图8-1所示为常用的受拉构件。 图8-1 常用的受拉构件 第一节轴心受拉构件 轴心受拉构件受力较小时钢筋和混凝土共同承担外载荷的作用,随着构件承受的外荷载不断增加,截面承受的拉应力也不断增加,在轴向力增加的过程中混凝土很快达到其抗拉极限应变和抗卡设计强度而开裂;构件开裂的同时原来由混凝土承受的拉应力就转嫁给了截面上配置的钢筋,钢筋应力瞬间快速增加。随后伴随荷载的上升,截面所配的受拉钢筋的拉应力持续上升,最后达到屈服强度,构件达到承载力的极限状态(图8-2)。可见轴心受拉构件的承载力就等于截面配置的纵向受拉钢筋屈服时提供的总的拉力。 N≤f y A s(8-1) 式中N——构件截面承受的轴向拉力设计值; f y——钢筋抗拉力强度设计值; A s——轴向受拉钢筋的全部截面面积。

图8-2 轴心受拉构件破坏时截面应力图 第二节 矩形截面偏心受拉构件承载力计算 矩形截面偏心受拉构件正截面上所配钢筋,拉力较大的离轴向偏心拉力较近的用A s 表示,拉力较小的离轴向偏心力较远的钢筋用A ’s 表示。为了内力分析的方便假定,当截面承 受的轴向偏心拉力作用点在A s 和A ’s 之间,即偏心距e o ≤h 2 -a s 时,为小偏心构件。当截面承受的轴向偏心拉力作用点在A s 和A ’s 之外,即偏心距e o >h 2 -a s 时,为大偏心受拉构件。 一、大偏心受拉构件 1. 基本计算公式及适用条件 当满足式(8-2)时可以判定为大偏心受拉构件 e o >h 2 -a s (8-2) 大偏心受拉构件当采用不对称配筋时,在轴向偏心力作用下截面应力不均匀,轴向力N 作用的近侧拉力较大,混凝土最先开裂,钢筋受到的拉应力也较轴向力的远侧钢筋制的拉力大,同时截面另一侧由于偏心弯矩的作用出现压应力,随着受力过程的持续,首先A s 屈服,最后另一侧的A ’s 和受压混凝土分别达到各自的抗压设计强度f ’c 和f c 而破坏。大偏心受拉构件截面内力分布图如图8-3(b )所示。计算公式为式(8-3)和式(8-4)。 图 8-3 偏心受拉构件截面受力分布图

受力构件承载力计算

《建筑结构》补修课导学三 2008年06月17日 王启平 第三章 受弯构件承载力计算 受弯构件的两种破坏形式:1.沿弯矩最大截面破坏,称为正截面破坏;2.是沿剪力最大或弯矩和剪力都较大的截面破坏,破坏截面与构件的轴线斜交,称为斜截面破坏。 (a )正截面破坏 (b )斜截面破坏 图3-1 受弯构件的两种破坏形式 3.1一般构造要求 3.1.1截面形式 在受弯构件中,仅在截面的受拉区配置纵向受力钢筋的截面,称为单筋截面。同时在截面的受拉区和受压区配置纵向受力钢筋的截面,称为双筋截面。 3.1.2梁的构造要求 梁中一般配置纵向受力钢筋、弯起钢筋、箍筋和架立钢筋,如图3-3所示。 图 梁的配筋 1. 截面尺寸 梁高与跨度之比l h /称为高跨比。对于肋形楼盖的主梁为1/8~1/14,次梁为1/12~1/18;独立梁不小于1/15(简支)和1/20(连续)。 矩形截面梁的高宽比b h /一般取2.0~3.0;T 形截面梁的b h /.一般取2.5~4.0 (此处b 为梁肋宽)。为便于统一模板尺寸,通常采用矩形截面梁的宽度或T 形截面梁的肋宽b = 100、120、150、(180)、200、(220)、250和300mm ,300mm 以上的级差为50mm ,括号中的数值仅用于木模;梁的高度h = 250、300、750、800、900、1000mm 等尺寸。当

第 7 章 受拉构件的截面承载力

第 7 章受拉构件的截面承载力 7.1 轴心受拉构件正截面受拉承载力计算 1.三个受力阶段(与适筋梁相似) (1) 第Ⅰ阶段:未裂阶段——加载~混凝土受拉开裂前; (2) 第Ⅱ阶段:裂缝阶段——混凝土开裂~钢筋即将屈服; (3) 第Ⅲ阶段:破坏阶段——受拉钢筋开始屈服~全部受拉钢筋达到屈服。 2.计算公式 全部拉力由钢筋来承担。 Nu = fy As (7-1) 7.2 偏心受拉构件正截面受拉承载力计算 偏心受拉构件正截面受拉承载力计算,按纵向拉力N的位置不同,可分为大偏心受拉与小偏心受拉两种情况: (1) 当N作用在钢筋As合力点及As′合力点范围以外时,属于大偏心受拉; (2) 当N作用在钢筋As合力点及As′合力点范围以内时,属于小偏心受拉。 7.2.1 大偏心受拉构件正截面的承载力计算 1.计算公式图7-1 当N作用在钢筋As合力点及As′合力点范围以外时,截面虽开裂,但截面不会裂通,还有受压区。构件破坏时,钢筋As及As′的应力都达到屈服强度,受压区混凝土强度达到α1fc。 基本公式如下: Nu = fy As - fy′As′-α1fcbx (7-2) Nu e = α1fcbx(h0-x/2)+fy′As′(h0-as′) (7-3) 式中 Nu ——受拉承载力设计值; e ——轴拉力作用点至受拉钢筋As合力点之间的距离; e′——轴拉力作用点至受压钢筋As′合力点之间的距离; e = e0- h/2 + as (6-23) e′= e0 + h/2 - as′ x ——受压区计算高度; as′——纵向受压钢筋合力点至受压区边缘的距离。 2.适用条件 ① x ≤ξbh0 —→ 保证构件破坏时,受拉钢筋先达到屈服; ② x ≥ 2as′—→ 保证构件破坏时,受压钢筋能达到屈服。 若x<2as′时,取 x=2as′,则有As=N(e0 + h/2 - as′)/fy(h0-as′)

第8章受扭构件的扭曲截面承载力习题答案

第8章 受扭构件的扭曲截面承载力 8.1选择题 1.下面哪一条不属于变角度空间桁架模型的基本假定:( A )。 A . 平均应变符合平截面假定; B . 混凝土只承受压力; C . 纵筋和箍筋只承受拉力; D . 忽略核心混凝土的受扭作用和钢筋的销栓作用; 2.钢筋混凝土受扭构件,受扭纵筋和箍筋的配筋强度比7.16.0<<ζ说明,当构件破坏时,( A )。 A . 纵筋和箍筋都能达到屈服; B . 仅箍筋达到屈服; C . 仅纵筋达到屈服; D . 纵筋和箍筋都不能达到屈服; 3.在钢筋混凝土受扭构件设计时,《混凝土结构设计规范》要求,受扭纵筋和箍筋的配筋强度比应( D )。 A . 不受限制; B . 0.20.1<<ζ; C . 0.15.0<<ζ; D . 7.16.0<<ζ; 4.《混凝土结构设计规范》对于剪扭构件承载力计算采用的计算模式是:( D )。 A . 混凝土和钢筋均考虑相关关系; B . 混凝土和钢筋均不考虑相关关系; C . 混凝土不考虑相关关系,钢筋考虑相关关系; D . 混凝土考虑相关关系,钢筋不考虑相关关系; 5.钢筋混凝土T 形和I 形截面剪扭构件可划分为矩形块计算,此时( C )。 A . 腹板承受全部的剪力和扭矩; B . 翼缘承受全部的剪力和扭矩; C . 剪力由腹板承受,扭矩由腹板和翼缘共同承受; D . 扭矩由腹板承受,剪力由腹板和翼缘共同承受; 8.2判断题 1.钢筋混凝土构件在弯矩、剪力和扭矩共同作用下的承载力计算时,其所需要的箍筋由受弯构件斜截面承载力计算所得的箍筋与纯剪构件承载力计算所得箍筋叠加,且两种公式中均不考虑剪扭的相互影响。( × ) 2.《混凝土结构设计规范》对于剪扭构件承载力计算采用的计算模式是混凝土和钢筋均考虑相关关系;( × ) 3. 在钢筋混凝土受扭构件设计时,《混凝土结构设计规范》要求,受扭纵筋和箍筋的配筋强度比应不受限制( × )

受扭构件承载力问答题参考答案

第八章 受扭构件承载力 问答题参考答案 1.钢筋混凝土纯扭构件有几种破坏形式?各有什么特点?计算中如何避免少筋破坏和完全超筋破坏? 答:钢筋混凝土纯扭构件有三种破坏形式。受力特点如下: (1)适筋纯扭构件 当纵向钢筋和箍筋的数量配置适当时,在外扭矩作用下,混凝土开裂并退出工作,钢筋应力增加但没有达到屈服点。随着扭矩荷载不断增加,与主斜裂缝相交的纵筋和箍筋相继达到屈服强度,同时混凝土裂缝不断开展,最后形成构件三面受拉开裂,一面受压的空间扭曲破坏面,进而受压区混凝土被压碎而破坏,这种破坏与受弯构件适筋梁类似,属延性破坏,以适筋构件受力状态作为设计的依据。 (2)超筋纯扭构件 当纵向钢筋和箍筋配置过多或混凝土强度等级太低,会发生纵筋和箍筋都没有达到屈服强度,而混凝土先被压碎的现象,这种破坏与受弯构件超筋梁类似,没有明显的破坏预兆,钢筋未充分发挥作用,属脆性破坏,设计中应避免。为了避免此种破坏,《混凝土结构设计规范》对构件的截面尺寸作了限制,间接限定抗扭钢筋最大用量。 (3)少筋纯扭构件 当纵向钢筋和箍筋配置过少(或其中之一过少)时,混凝土开裂后,混凝土承担的拉力转移给钢筋,钢筋快速达到屈服强度并进入强化阶段,其破坏特征类似于受弯构件的少筋梁,破坏扭矩与开裂扭矩接近,破坏无预兆,属于脆性破坏。这种构件在设计中应避免。为了防止这种少筋破坏,《混凝土结构设计规范》规定,受扭箍筋和纵向受扭钢筋的配筋率不得小于各自的最小配筋率,并应符合受扭钢筋的构造要求。 2.简述素混凝土纯扭构件的破坏特征。 答:素混凝土纯扭构件在纯扭状态下,杆件截面中产生剪应力。对于素混凝土的纯扭构件,当主拉应力产生的拉应变超过混凝土极限拉应变时,构件即开裂。第一条裂缝出现在构件的长边(侧面)中点,与构件轴线成45°方向,斜裂缝出现后逐渐变宽以螺旋型发展到构件顶面和底面,形成三面受拉开裂,一面受压的空间斜曲面,直到受压侧面混凝土压坏,破坏面是一空间扭曲裂面,构件破坏突然,为脆性破坏。 3.在抗扭计算中有两个限值,t f 7.0和c c f β25.0,它们起什么作用? 答:当符合下列条件:t t f W T bh V 7.00≤+ 则不需对构件进行剪扭承载力计算,而根据最小配筋率和构造要求配筋(纵向钢筋和箍筋)。在受扭构件设计中,为了保证结构截面尺寸及混凝土材料强度不至于过小,为了避免超筋破坏,对构件的截面尺寸规定了限制条件。《混凝土结构设计规范》在试验的基础上,对h w /b ≤6的钢筋混凝土构件,规定截面限制条件如下式

第7章受扭构件的扭曲截面承载力

第七章受扭构件的截面性能 本章导论 教学内容:以试验研究为基础,基于变角度空间析架计算模型,建立纯扭构件承载力计算公式和适用条件。构件受扭、受弯与受剪承载力之间的相互影响过于复杂,为简化计算,弯剪扭构件对混凝土提供的杭力考虑其相关性,钢筋提供的杭力采用叠加的方法。 教学要求:要求学生掌握矩形截面受扭构件的破坏形态、变角度空间析架计算模型、受扭承载力的计算方法、限制条件及配筋构造。掌握弯剪扭构件的配筋计算方法及构造要求。 重点和难点:受扭构件破坏形态和承载力计算 关键词:纯扭、弯剪扭 知识点2:受扭构件的破坏形态和纯扭构件的承载力计算 问题引入 近几十年来,随着材料强度的提高和建筑艺术的发展,构件尺寸愈来愈小,结构跨度不断扩大,异型构件不断出现,都使扭转作用突出起来。那么受扭构件的受力机理是什么样的?破坏形态与受弯受压构件有何异同?如何计算承载力? 研习问题 一、受扭构件的破坏形态 纯扭构件很少,大部分为弯、剪、扭共同工作。 受扭构件根据扭矩产生的情况分为:(a) 平衡扭转;(b) 协调扭转。 平衡扭转: 由平衡条件引起的扭转,其扭矩可通过平衡条件计算,与构件的刚度无关,扭矩在梁内不会产生内力重分布。如厂房中受吊车横向刹车力作用的吊车梁、雨蓬梁、曲梁和螺旋

楼梯都属于这一类扭矩作用的构件。 协调扭转: 在超静定结构中,由于相邻构件的弯曲转动受到支承梁的约束,在支承梁内引起的扭转,其扭矩要通过平衡条件和变形协调条件才能计算,与构件的刚度有关,扭矩会由于支承梁的开裂产生内力重分布而减小。如现浇框架结构中的边主梁,当次梁在荷载作用下受弯变形时,边主梁对次梁梁端的转动产生约束作用,根据变形协调条件,可以确定次梁梁端由于主梁的弹性约束作用而引起的负弯矩,该负弯矩即为主梁所承受的扭矩作用。 (1)裂缝出现前的性能 开裂前钢筋中的应力很小,受力性能与素混凝土构件基本相同。 当外扭矩较小时,受力情况类似于弹性体,大体上符合圣维南弹性扭转理论。随扭距增大,首先在长边中点达到max tp t f τσ==;由于混凝土的塑性性能,构件并未开裂。 二、纯扭构件的承载力计算 随扭矩增大,塑性应力重分布,逐渐充分。最后,在构件长边首先出现与构件纵轴呈45°斜裂缝,并很快向两窄面发展,最后形成三面开裂一面受压的空间扭曲破坏面,素混凝土构件表现出明显的脆性。 (2)裂缝出现后的性能 裂缝出现后,部分混凝土退出工作,钢筋应力明显增大,与裂缝相交的纵筋和箍筋均受拉。根据钢筋用量的不同,可能出现四种破坏形态: ■ 当箍筋与纵筋适当时,发生适筋受扭破坏;纵筋,箍筋先屈服,后混凝土被压碎; ■ 当箍筋与纵筋配置过少,或箍筋间距过大,其破坏与素混凝土构件破坏相似,呈脆性破坏,称为少筋受扭破坏(限制最小配筋率和最大箍筋间距)。 ■ 当两种钢筋均过量时,混凝土首先被压碎,钢筋不屈服,为脆性破坏,称为超筋受扭破坏(限制最大配筋率或最小截面尺寸)。 ■ 当纵筋和箍筋中一种配置合适,另一种配置过多而不能屈服,称为部分超筋受扭破坏,有一定塑性,但较适筋受扭破坏小。 二、纯扭构件的扭曲截面承载力 1.开裂扭矩的计算 混凝土开裂前,钢筋应力很小,可忽略其作用。因此可近似按素混凝土构件计算。 (1)按弹性理论计算 视混凝土为弹性材料,最大扭剪应力发生在截面长边中点边缘处,当最大扭剪应力m ax τ产生的主拉应力达到混凝土的抗拉强度 ft 时混凝土开裂,此时 t p max t f στ==

第8章___受扭构件承载力计算1

第8章 受扭构件承载力计算 一、填空题 1、 素混凝上纯扭构件的承载力t t u W f T 7.0=介于__________和__________分析结果之间。t W 是假设________ 导出的。 2、 钢筋混凝土受扭构件随着扭矩的增大,先在截面________最薄弱的部位出现斜裂缝,然后形成大体连续的 _________。 3、 由于配筋量不同,钢筋混凝土纯扭构件将发生__________破坏、________破坏、___________破坏、_________ 破坏。 4、 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_____________。 5、 为了防止受扭构件发生超筋破坏,规范规定的验算条件是_____________。 6、 抗扭纵向钢筋应沿__________布置,其间距______________。 7、 T 行截面弯、剪、扭构件的弯矩由___________承受,剪力由___________承受,扭矩由__________承受。 8、 钢筋混凝土弯、剪、扭构件箍筋的最小配筋率min ,sv ρ= __________,抗弯纵向钢筋的最小筋率ρ= __________, 抗扭纵向钢筋的最小配筋率tl ρ= ___________。 9、 混凝土受扭构件的抗扭纵筋与箍筋的配筋强度比ζ应在___________范围内。 10、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、钢筋混凝土构件受扭时,核芯部分的混凝土起主要抗扭作用。 ( ) 2、素混凝土纯扭构件的抗扭承载力可表达为t t u W f T 7.0=,该公式是在塑性分析方法基础上建立起来的。 ( ) 3、受扭构件中抗扭钢筋有纵向钢筋和横向箍筋,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。( ) 4、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ζ应满足以下条件:0.6≤ζ≤1.7。 ( ) 5、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。( ) 6、矩形截面钢筋混凝土纯扭构件的抗扭承载力计算公式cor stl yv t t A S A f W f T ζ 2.135.0+≤只考虑混凝土和箍 筋提供的抗扭计算。 ( ) 7、在纯扭构件中,当t t W f T 175.0≤时,可忽略扭矩的影响,仅按普通受弯构件的斜截面受剪承载力公式计算箍 筋用量。 ( ) 8、在弯、剪、扭构件中,当0035.0bh f V t c ≤或05 .11 .0bh f V t c +≤ λ时,可忽略剪力的影响,按纯扭构件的受 承载力公式计算箍筋用量。 ( )

4.2 轴心受压构件承载力计算

轴心受压构件承载力计算 按照箍筋配置方式不同,钢筋混凝土轴心受压柱可分为两种:一种是配置纵向钢筋和普通箍筋的柱(图4.2.1a),称为普通箍筋 柱;一种是配置纵向钢筋和螺旋筋(图)或 焊接环筋(图4.2.1c)的柱,称为螺旋箍筋柱或 间接箍筋柱。 需要指出的是,在实际工程结构中,几 乎不存在真正的轴心受压构件。通常由于荷 载作用位置偏差、配筋不对称以及施工误差 等原因,总是或多或少存在初始偏心距。但 当这种偏心距很小时,如只承受节点荷载屋 架的受压弦杆和腹杆、以恒荷载为主的等跨 多层框架房屋的内柱等,为计算方便,可近 似按轴心受压构件计算。此外,偏心受压构件垂直于弯矩作用平面的承载力验算也按轴心受压构件计算。 一、轴心受压构件的破坏特征 按照长细比的大小,轴心受压柱可分为短柱和长柱两类。对方形和矩形柱,当≤8时属于短柱,否则为长柱。其中为柱的计算长度,为矩形截面的短边尺寸。 1.轴心受压短柱的破坏特征 配有普通箍筋的矩形截面短柱,在轴向压力N作用下整个截面的应变基本上是均匀分布的。N较小时,构件的压缩变形主要为弹性变形。随着荷载的增大,构件变形迅速增大。与此同时,混凝土塑性变形增加,弹性模量降低,应力增长逐渐变慢,而钢筋应力的增加则越来越快。对配置HPB235、HRB335、HRB400、RRB400级热轧钢筋的构件,钢筋将先达到其屈服强度,此后增加的荷载全部由混凝土来承受。在临近

破坏时,柱子表面出现纵向裂缝,混凝土保护层开始剥落,最后,箍筋之间的纵向钢筋压屈而向外凸出,混凝土被压碎崩裂而破坏(图4.2.2)。破坏时混凝土的应力达到棱柱体抗压强度。当短柱破坏时,混凝土达到极限压应变=,相应的纵向钢筋应力值=E s=2×105×mm2=400N/mm2。因此,当纵向钢筋为高强度钢筋时,构件破坏时纵向钢筋可能达不到屈服强度。设计中对于屈服强度超过400N/mm2的钢筋,其抗压强度设计值只能取400N/mm2。显然,在受压构件内配置高强度的钢筋不能充分发挥其作用,这是不经济的。 2.轴心受压长柱的破坏特征 对于长细比较大的长柱,由于各种偶然因素造成的初始偏心距的影响是不可忽略的,在轴心压力N作用下,由初始偏心距将产生附加弯矩,而这个附加弯矩产生的水平挠度又加大了原来的初始偏心距,这样相互影响的结果,促使了构件截面材料破坏较早到来,导致承截能力的降低。破坏时首先在凹边出现纵向裂缝,接着混凝土被压碎,纵向钢筋被压弯向外凸出,侧向挠度急速发展,最终柱子失去平衡并将凸边混凝土拉裂而破坏(图4.2.3)。试验表明,柱的长细比愈大,其承截力愈低,对于长细比很大的长柱,还有可能发生“失稳破坏”。 由上述试验可知,在同等条件下,即截面相同,配筋相同,材料相同的条件下,长柱承载力低于短柱承载力。在确定轴心受压构件承截力计算公式时,规范采用构件

受压构件承载力计算复习题(答案)详解

受压构件承载力计算复习题 一、填空题: 1、小偏心受压构件的破坏都是由于 而造成 的。 【答案】混凝土被压碎 2、大偏心受压破坏属于 ,小偏心破坏属 于 。 【答案】延性 脆性 3、偏心受压构件在纵向弯曲影响下,其破坏特征有两 种类型,对长细比较小的短柱属于 破坏,对长细比较大的细长柱,属于 破坏。 【答案】强度破坏 失稳 4、在偏心受压构件中,用 考虑了纵向弯曲的 影响。 【答案】偏心距增大系数 5、大小偏心受压的分界限是 。 【答案】b ξξ= 6、在大偏心设计校核时,当 时,说明s A '不屈 服。 【答案】s a x '2 7、对于对称配筋的偏心受压构件,在进行截面设计时, 和 作为判别偏心受压类型的唯一依据。

【答案】b ξξ≤ b ξξ 8、偏心受压构件 对抗剪有利。 【答案】轴向压力N 9、在钢筋混凝土轴心受压柱中,螺旋钢筋的作用是使截面中间核心部分的混凝土形成约束混凝土,可以提高构件的______和______。 【答案】承载力 延性 10、偏心距较大,配筋率不高的受压构件属______受压情况,其承载力主要取决于______钢筋。 【答案】大偏心 受拉 11、受压构件的附加偏心距对______受压构件______受压构件影响比较大。 【答案】轴心 小偏心 12、在轴心受压构件的承载力计算公式中,当f y <400N /mm 2 时,取钢筋抗压强度设计值f y '=______;当f y ≥400N /mm 2时,取钢筋抗压强度设计值f y '=______N /mm 2。 【答案】f y 400 二、选择题: 1、大小偏心受压破坏特征的根本区别在于构件破坏时,( )。 A 受压混凝土是否破坏 B 受压钢筋是否屈服 C 混凝土是否全截面受压 D 远离作用力N 一侧钢筋是否屈服

混凝土结构设计原理习题集之六(钢筋混凝土受扭构件承载力计算)试题

混凝土结构设计原理习题集之六 8 钢筋混凝土受扭构件承载力计算 一.填空题: 1 抗扭钢筋包括和。钢筋混凝土构件的受扭破坏形态主要与有关。 2 钢筋混凝土构件在弯矩、剪力和扭矩共同作用下的承载力计算,纵筋应通过和计算求得的纵向钢筋进行配筋;箍筋应按构件的计算求得的箍筋进行配置。 3 承受扭矩的纵向钢筋,除应沿截面布置外,其余宜沿截面布置,其间距不应大于和。 4 工程中,钢筋混凝土结构构件的扭转可分为两类,一类是,另一类是。 5 《规范》中,受扭构件是按理论来进行强度计算的。 6 在进行剪扭构件设计时,假定具有的抗剪和抗扭承载力是相互联系的;而的抗剪和抗扭承载力是相互独立的。另外,对T形截面,假定剪力由承担,扭矩由承担。 二.选择题: 1 受扭构件中,抗扭纵筋应()。 A.在截面上下边放置B.在截面左右边放置C.沿截面周边对称放置 2 对于剪力和扭矩共同作用下的构件承载力计算,《规范》在处理剪、扭相关作用时()。A.不考虑两者之间的相关性B.考虑两者之间的相关性 C.混凝土的承载力考虑剪扭相关作用,而钢筋的承载力不考虑剪扭相关性 D.混凝土和钢筋的承载力都考虑剪扭相关作用 3 一般说来,,钢筋混凝土受扭构件的破坏是属于()。 A.脆性破坏B.延性破坏 4 矩形截面抗扭纵筋布置首先考虑角隅处然后考虑()。 A.截面长边中点B.截面短边中点C.另外其它地方 5 钢筋混凝土受扭构件,受扭纵筋和箍筋的配筋强度比0.6<ζ<1.7 说明,当构件破坏时,()。 A.纵筋和箍筋都能达到屈服;B.仅箍筋达到屈服; C.仅纵筋达到屈服;D.纵筋和箍筋都不能达到屈服; 6 钢筋混凝土T形和I形截面剪扭构件可划分为矩形块计算,此时()。 A.腹板承受全部的剪力和扭矩;B.翼缘承受全部的剪力和扭矩; C.剪力由腹板承受,扭矩由腹板和翼缘共同承受; D.扭矩由腹板承受,剪力由腹板和翼缘共同承受; .7 在钢筋混凝土受扭构件设计时,《混凝土结构设计规范》要求,受扭纵筋和箍筋的配筋强度比? 应()。 A.不受限制;B.ζ>1.7 ;C.ζ<0.6 ;D.0.6<ζ<1.7; 三.判断题: 1 受扭构件上的裂缝,在总体上成螺旋形,但不是连续贯通的,而是断断续续的。() 2 在剪力和扭矩共同作用下的构件其承载力比剪力和扭矩单独作用下的相应承载力要低() 3 钢筋混凝土构件在弯矩、剪力和扭矩共同作用下的承载力计算时,其所需要的箍筋由受弯构件斜截面承载力计算所得的箍筋与纯剪构件承载力计算所得箍筋叠加,且两种公式中

最新3受弯构件承载力计算汇总

3受弯构件承载力计 算

1 、一般构造要求 受弯构件正截面承载力计算 1 、配筋率对构件破坏特征的影响及适筋受弯构件截面受力的几个阶段 受弯构件正截面破坏特征主要由纵向受拉钢筋的配筋率ρ大小确定。配筋率是指纵受受拉钢筋的截面面积与截面的有效面积之比。 (3-1) 式中As——纵向受力钢筋的截面面积,; b——截面的宽度,mm; ——截面的有效高度, ——受拉钢筋合力作用点到截面受拉边缘的距离。

根据梁纵向钢筋配筋率的不同,钢筋混凝土梁可分为适筋梁、超筋梁和少筋梁三种类型,不同类型梁的破坏特征不同。 (1)适筋梁 配置适量纵向受力钢筋的梁称为适筋梁。 适筋梁从开始加载到完全破坏,其应力 变化经历了三个阶段,如图3.8。 第I阶段(弹性工作阶段):荷载很小 时,混凝土的压应力及拉应力都很小, 梁截面上各个纤维的应变也很小,其应 力和应变几乎成直线关系,混凝土应力 分布图形接近三角形,如图3.8(a)。 当弯矩增大时,混凝土的拉应力、压应 力和钢筋的拉应力也随之增大。由于混 凝土抗拉强度较低,受拉区混凝土开始 表现出明显的塑性性质,应变较应力增 加快,故应力和应变不再是直线关系, 应力分布呈曲线, 当弯距增加到开裂弯距时,受拉边缘纤维的应变达到混凝土的极限拉应变,此时, 截面处于将裂未裂的极限状态,即第I阶段末,用Ia表示,如图3.13(b)所示。这时受压区塑性变形发展不明显,其应力图形仍接近三角形。Ia阶段的应力状态是抗裂验算的依据。 第Ⅱ阶段(带裂缝工作阶段):当弯矩继续增加时,受拉区混凝土的拉应变超过其极其拉应变,受拉区 出现裂缝,截面即进入第Ⅱ阶段。裂缝出现后,在裂缝截面处,受拉区混凝土大部分退出工作,未开裂部分混凝土虽可继续承担部分拉力,但因靠近中和轴很近,故其作用甚小,拉力几乎全部由受拉钢筋承担,在裂缝出现的瞬间,钢筋应力突然增加很大。随着弯矩的不断增加,裂缝逐渐向上扩展,中和轴逐渐上移。由于受压区应变不断增大,受压区混凝土呈现出一定的塑性特征,应力图形呈曲线形,如图3.8?所示。第Ⅱ阶段的应力状态代表了受弯构件在使用时的应力状态,故本阶段的应力状态作为裂缝宽度和变形验算的依据。 当弯矩继续增加,钢筋应力不断增大,直至达到屈服强度,这时截面所能承担的弯矩称为屈服弯矩。 它标志截面即将进入破坏阶段,即为第Ⅱ阶段极限状态,以Ⅱa表示,如图3.8(d)所示。 第Ⅲ阶段(破坏阶段):弯矩继续增加,截面进入第Ⅲ阶段。这时受拉钢筋的应力保持屈服强度不变,钢筋的应变迅速增大,促使受拉区混凝土的裂缝迅速向上扩展,中和轴继续上移,受压区混凝土高度缩小,混凝土压应力迅速增大,受压区混凝土的塑性特征表现得更加充分,压应力呈显著曲线分布[图3.8(e)]。到本阶段末(即Ⅲa阶段),受压边缘混凝土压应变达到极限应变,受压区混凝土产生近乎水平的裂缝,混凝土被压碎,甚至崩脱[图3.8(a)],截面宣告破坏,此时截面所承担的弯矩即为破坏弯矩Mu,这时的应力状态作为构件承载力计算的依据[图3.8(f)]。

受扭构件承载力计算

第六章受扭构件承载力计算 思考题 6.1在实际工程中有哪些构件有扭矩作用? ①詹口竖向荷载作用的挑詹梁。 ②受水平作用的吊车梁。 ③现浇框架的边梁。 6.2在抗扭矩计算中如何避免少筋破坏和超筋破坏? 为了防止出现混凝土先压碎的超筋构件的脆性破坏,配筋率的上限以截面限制条件的形式给出 T≤0.2βfcWt 最小配箍率ρsumin对纯扭构件取:ρsvmin=0.28ft fyv 最小纵筋配筋率ρtl,min = 0.85 ft fyv 6.3什么是配筋强度比?配筋强度比的范围为什么要加以限制?即纵筋与箍筋的体积比和强度比的乘积 ξ=fyAstls / Fyv AstlUcor 加以限制才能保证构件破坏时纵筋和箍筋的强度都得以充分利用。 6.4《规范》抗扭承载力计算公式中βt 的物理意义是什么? Βt 称为剪扭构件混凝土强度降低系数。用来考虑剪扭构件混凝土抵抗剪力和扭矩之间的相关性。物理意义为随着同时作用的扭矩增大,物件的抗剪承受力逐渐降低;当扭矩达到纯扭构件的承载力时,其抗剪承载力下降为零。反之亦然。

6.5受扭构件中纵筋和箍筋的配置应注意哪些问题? ⑴剪扭构件中,箍筋的配筋率ρsv(ρ=Asv / Bs)不应小于0.28ft/ fyv ,箍筋间距应符合表5-1的规定。箍筋应做成封闭。箍筋末端应做成135°弯钩。其平直段长度不应小于5倍箍筋直径或50mm。当采用多肢箍筋受剪时,受扭所需箍筋应采用沿截面周面布置的封闭箍筋,受剪箍筋壳采用复合箍筋。(2)纵向钢筋的配筋率,不应小于受拉构件纵向受拉钢筋的最小 ρ之和。 配筋率和受扭纵向钢筋的最小配筋率 tl ,min

习题-第五章 受扭承载力计算

第5章 受扭构件承载力计算 一、填空题 1、素混凝土纯扭构件的承载力0.7u t t T f w =介于 和 分析结果之间。t w 是假设 导出的。 2、钢筋混凝土受扭构件随着扭矩的增大,先在截面 最薄弱的部位出现斜裂缝,然后形成大体连续的 。 3、由于配筋量不同,钢筋混凝土纯扭构件将发生 破坏、 破坏、 破坏和 破坏。 4、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 。 5、为了防止受扭构件发生超筋破坏,规范规定的验算条件是 。 6、抗扭纵向钢筋应沿 布置,其间距 。 7、T 形截面剪、扭构件的剪力由 承受,扭矩由 承受。 8、钢筋混凝土弯、剪、扭构件箍筋的最小配筋率,min sv ρ= ,抗弯纵向钢筋的最小配筋率ρ= ,抗扭纵向钢筋的最小配筋率tl ρ= 。 9、混凝土受扭构件的抗扭纵筋与箍筋的配筋强度比ζ应在 范围内。 10、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 。 11、钢筋混凝土受扭构件计算中应满足10.6 1.7stl y st yv cor A f s A f u ζ??≤=≤??,其中 0.6ζ≤的目的是保证 在极限状态时屈服, 1.7ζ≤的目的是保证 在极限状态时屈服。 二、判断题 1、构件中的抗扭纵筋应尽可能地沿截面周边布置。 2、在受扭构件中配置的纵向钢筋和箍筋可以有效地延缓构件的开裂,从而大大提高开裂扭矩值。 3、受扭构件的裂缝在总体上成螺旋形,但不是连贯的。 4、钢筋混凝土构件受扭时,核芯部分的混凝土起主要抗扭作用。 5、素混凝土纯扭构件的抗扭承载力可表达为0.7U t t T f w =,该公式是在塑性分析方法基础上建立起来的。

8.受扭构件承载力计算 一、目的要求 1.掌握纯扭、剪扭、弯剪扭构件 ...

8.受扭构件承载力计算 一、目的要求 1.掌握纯扭、剪扭、弯剪扭构件的受扭承载力计算 2.掌握剪扭相关性的含义 3.受扭塑性抵抗矩的推导方法 4.掌握抗扭纵筋和箍筋的构造要求 二、重点难点 1.剪扭相关性的应用 2.弯剪扭构件受扭承载力的计算 三、主要内容 8.1概述 钢筋混凝土构件的扭转可分为两类:平衡扭转和协调扭转。 平衡扭转:若构件中的扭矩由荷载直接引起,其值可由平衡条件直接求出, 协调扭转:若扭矩是由相邻构件的位移受到该构件的约束而引起该构件的扭转, 这种扭矩值需结合变形协调条件才能求得,这类扭转称为协调扭转。 构件在扭矩作用下将产生剪应力和相应的主拉应力,当主拉应力超过混凝土的抗拉强度时,构件便会开裂,因此需要配置钢筋来提高构件的受扭承载力。 8.2 构件的开裂扭矩 8.2.1矩形截面构件的开裂扭矩 (1)匀质弹性材料受扭应力分布 由材料力学可知,匀质弹性材料的矩形截面受扭时, 截面上将产生剪应力τ (图8.2),截面剪应力的分布如图 8.3a 所示,最大剪应力产生在矩形长边中点。由微元体 平衡可知,主拉应力τσ=tp 其方向与构件轴线成450角。 当主拉应力超过混凝土的抗拉强度时,首先将在截面长边 中点处垂直于主拉应力方向上开裂,然后逐渐伸展,裂缝与纵轴线大致成450角。 (2)理想塑性材料受扭应力分布 对于理想的塑性材料来说,截面上某一点的应力达到强度权

限时,构件并不立即破坏,只意味着局部材料开始进入塑性状态,构件仍能承受荷载,直到截面上的应力全部达到强度极限时,构件才达到其极限受扭承载力,这时截面上剪应力的分布如图8.3b 所示。 (3)弹塑性材料受扭应力分布 由于混凝土既不是理想的弹性材料又不是理想的塑性材料,而是介于两者之间的弹塑性材料。与实测的开裂扭矩相比,按理想的弹性应力分布计算的值偏低,而按理想的塑性应力分布计算的值又馆高。要想准确地确定截面真实的应力分布是十分困难的,比较切实可行的办法是在按塑性应力分布计算的基础上,根据试验结果乘以一个降低系数。 设矩形截面的边长长边为h ,短边为b ,根据塑性力学理论,当截面上各点的剪应力都达到混凝土的抗拉强度六时,构件才达到其极限扭矩。为了便于计算,可近似将截面上的剪应力分布划分为四个部分,即两个梯形和两个三角形(8.3c)。计算各部分剪应力的合力及相应组成的力偶,对截面的扭转中心O 点取矩,可求得按塑性应力分布时截面所能承受的极限扭矩为 混凝土不是理想塑性材料。试验表明,对于高强度混凝土,其降低系数约为0.7,对于低强度混凝土,其降低系数接近0.8,为计算方便统一取0.7。又由于素混凝土构件的开裂扭矩和极限扭矩基本相同,因此可以得开裂扭矩的计算公式为T cr =0.7t t W f 受扭塑性抵抗矩t W 的计算公式也可以借助堆沙模拟法得到。设砂堆安息角各斜面均为α,沙堆体积为V ,则截面的受扭塑性抵抗矩为αtan 2V W t = 一般可取方便的α值,如取450,相应的1tan =α 矩形截面,取45=α0,则2 b H =,这样 )3(6 ])2(31[2)])((21[222 b h b H b b b h bH V W t -=?+-==

第7章受拉构件的截面承载力习题答案

第7章 受拉构件的截面承载力 7.1选择题 1.钢筋混凝土偏心受拉构件,判别大、小偏心受拉的根据是( D )。 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. 受压一侧混凝土是否压碎; D. 纵向拉力N 的作用点的位置; 2.对于钢筋混凝土偏心受拉构件,下面说法错误的是( A )。 A. 如果b ξξ>,说明是小偏心受拉破坏; B. 小偏心受拉构件破坏时,混凝土完全退出工作,全部拉力由钢筋承担; C. 大偏心构件存在混凝土受压区; D. 大、小偏心受拉构件的判断是依据纵向拉力N 的作用点的位置; 7.2判断题 1. 如果b ξξ>,说明是小偏心受拉破坏。( × ) 2. 小偏心受拉构件破坏时,混凝土完全退出工作,全部拉力由钢筋承担。( ∨ ) 3. 大偏心构件存在混凝土受压区。( ∨ ) 4. 大、小偏心受拉构件的判断是依据纵向拉力N 的作用点的位置。( ∨ ) 7.3问答题 1.偏心受拉构件划分大、小偏心的条件是什么?大、小偏心破坏的受力特点和破坏特征各有何不同? 答:(1)当N 作用在纵向钢筋s A 合力点和's A 合力点范围以外时,为大偏心受拉;当N 作用在纵向钢筋s A 合力点和's A 合力点范围之间时,为小偏心受拉; (2)大偏心受拉有混凝土受压区,钢筋先达到屈服强度,然后混凝土受压破坏;小偏心受拉破坏时,混凝土完全退出工作,由纵筋来承担所有的外力。 2.大偏心受拉构件的正截面承载力计算中,b x 为什么取与受弯构件相同? 答:大偏心受拉构件的正截面破坏特征和受弯构件相同,钢筋先达到屈服强度,然后混凝土受压破坏;又都符合平均应变的平截面假定,所以b x 取与受弯构件相同。 3.大偏心受拉构件为非对称配筋,如果计算中出现'2s a x <或出现负值,怎么处理? 答:取'2s a x =,对混凝土受压区合力点(即受压钢筋合力点)取矩,

《结构设计原理受扭构件承载力题目及答案》

1.钢筋混凝土纯扭构件中适筋纯扭构件的破坏有什么特点? 答:当纵向钢筋和箍筋的数量配置适当时,在外扭矩作用下,混凝土开裂并退出工作,钢筋应力增加但没有达到屈服点。随着扭矩荷载不断增加,与主斜裂缝相交的纵筋和箍筋相继达到屈服强度,同时混凝土裂缝不断开展,最后形成构件三面受拉开裂,一面受压的空间扭曲破坏面,进而受压区混凝土被压碎而破坏,这种破坏与受弯构件适筋梁类似,属延性破坏,以适筋构件受力状态作为设计的依据。 2.钢筋混凝土纯扭构件中超筋纯扭构件的破坏有什么特点?计算中如何避免发生完全超筋破坏? 当纵向钢筋和箍筋配置过多或混凝土强度等级太低,会发生纵筋和箍筋都没有达到屈服强度,而混凝土先被压碎的现象,这种破坏与受弯构件超筋梁类似,没有明显的破坏预兆,钢筋未充分发挥作用,属脆性破坏,设计中应避免。为了避免此种破坏,《混凝土结构设计规范》对构件的截面尺寸作了限制,间接限定抗扭钢筋最大用量。 3.钢筋混凝土纯扭构件中少筋纯扭构件的破坏有什么特点?计算中如何避免发生少筋破坏? 当纵向钢筋和箍筋配置过少(或其中之一过少)时,混凝土开裂后,混凝土承担的拉力转移给钢筋,钢筋快速达到屈服强度并进入强化阶段,其破坏特征类似于受弯构件的少筋梁,破坏扭矩与开裂扭矩接近,破坏无预兆,属于脆性破坏。这种构件在设计中应避免。为了防止这种少筋破坏,《混凝土结构设计规范》规定,受扭箍筋和纵向受扭钢筋的配筋率不得小于各自的最小配筋率,并应符合受扭钢筋的构造要求。 4.简述素混凝土纯扭构件的破坏特征。 答:素混凝土纯扭构件在纯扭状态下,杆件截面中产生剪应力。对于素混凝土的纯扭构件,当主拉应力产生的拉应变超过混凝土极限拉应变时,构件即开裂。第一条裂缝出现在构件的长边(侧面)中点,与构件轴线成45°方向,斜裂缝出现后逐渐变宽以螺旋型发展到构件顶面和底面,形成三面受拉开裂,一面受压的空间斜曲面,直到受压侧面混凝土压坏,破坏面是一空间扭曲裂面,构件破坏突然,为脆性破坏。 5.在抗扭计算中,配筋强度比的ζ含义是什么?起什么作用?有什么限制?

第七章 受拉构件承载力计算

第七章受拉构件承载力计算 一、填空题: 1、受拉构件可分为和两类。 2、小偏心受拉构件的受力特点类似于,破坏时拉力全部由 承受;大偏心受拉的受力特点类似于或构件。破坏时截面混凝土有存在。 3、偏心受拉构件的存在,对构件抗剪承载力不利。 4、受拉构件除进行计算外,尚应根据不同情况,进行、、 的计算。 5、偏心受拉构件的配筋方式有、两种。 二、判断题: 1、对于小偏心受拉构件,无论对称配还非对称配筋,纵筋的总用钢量和轴拉构件总用钢量相等。() 2、偏心受拉构件与双筋矩形截同梁的破坏形式一样。() 三、选择题: 1、偏心受拉构件破坏时,()。 A远边钢筋屈服 B近边钢筋屈服 C远边、近边都屈服 D无法判定 2、在受拉构件中,由于纵向拉力的存在,构件的抗剪能力将()。 A提高 B降低 C不变 D难以测定 3、下列关于钢筋混凝土受拉构件的叙述中,()是错误的。 A钢筋混凝土轴心受拉构件破坏时,混凝土已被拉裂,全部外力由钢筋来承担 B当轴向拉力N作用于合力及合力点以内时,发生小偏心受拉破坏 C破坏时,钢筋混凝土偏心受拉构件截面存在受压区 D小偏心受拉构件破坏时,只有当纵向拉力N作用于钢筋截面面积的“塑性中 心”时,两侧纵向钢筋才会同时达到屈服强度。 四、简答题: 1、简述钢筋混凝土大小偏心受拉构件的破坏特征。 2、轴向拉力对钢筋混凝土偏心受拉构件斜截面抗剪承载力有什么影响?计算公式中如何体现?对N值有无限制条件? 参考答案 一、填空题: 1、小偏心受拉大偏心受拉

2、轴拉钢筋受弯路大偏压受压区 3、轴向拉力N 4、正截面承载能力抗剪抗裂度裂缝宽度 5、对称配筋非对称配筋 二、判断题: 1、√ 2、× 三、选择题: 1、B 2、B 3、C 四、简答题: 1、(1)当纵向力N作用在钢筋合力点及合力点之间()时,为小偏心受拉。 在小偏心拉力作用下,构件破坏时,截面全部裂通,混凝土退出工作,拉力完全由钢筋承担,钢筋及的拉应力达到屈服。 (2)当纵向力N作用在钢筋与范围以外时,为大偏心受拉。 与大偏心受压构件的破坏基本相似,构件在纵向力拉力作用下,受拉截面部分开裂,受拉区的应力全部由承担,并首先达到屈服,然后压区的混凝土被压碎,受压钢筋也达到屈服。 2、偏心受拉构件同时承受较大的剪力作用时,需验算截面受剪承载力。纵向拉力N的存在,使截面的受剪承载力降低。纵向拉力引起的受剪承载力的降低,与纵向拉力几乎是成正比的。 对N值无限定条件。

砌体构件承载力计算【最新版】

砌体构件承载力计算 第五章砌体构件承载力计算 学习本章的意义和内容:无筋砌体受压构件的破坏形态和影响受压承载力的主要因素,无筋砌体受压构件的承载力计算方法,梁下砌体局部受压承载力和梁下设置刚性垫块时的局部受压承载力验算方法以及有关的构造要求,无筋砌体受弯、受剪以及受拉构件的破坏特征及承载力的计算方法。 通过本章学习可以掌握土木工程中砌体结构构件计算的基本理论,为砌体结构设计奠定基础。 本章习题内容主要涉及:无筋砌体受压构件承载力的主要因素及承载力计算公式的应用;局部受压构件破坏的类型及公式的应用;砌体受拉、受弯、受剪构件的计算及应用范围。 一、概念题 (一)填空题: 1.无筋砌体受压构件按高厚比的不同以及荷载作用偏心矩的

有无,可分为____________、____________、____________、____________、____________。 2.在截面尺寸和材料强度等级一定的条件下,在施工质量得到保证的前提下,影响无筋砌体受压承载力的主要因素是____________和____________。 3.在设计无筋砌体偏心受压构件时,《砌体规范》对偏心距的限制条件是___________。为了减少轴向力的偏心距,可采用____________或____________等构造措施。 4.通过对砌体局部受压的试验表明,局部受压可能发生三种破坏,即____________、____________、____________。其中,____________是局部受压的基本破坏形态;____________是由于发生突然,在设计中应避免发生,____________仅在砌体材料强度过低时发生。 5.砌体在局部受压时,由于未直接受压砌体对直接受压砌体的约束作用以及力的扩散作用,使砌体的局部受压强度_______________________。局部受压强度用____________表示。 6.对局部抗压强度提高系数进行限制的目的是__________________________________。 7.局部受压承载力不满

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