结构设计原理-叶见曙版-课后习题4-6章答案

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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 =。

结构设计原理答案

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一、钢筋和混凝土之所以能有效结合共同工作的原因是什么?答:1. 混凝土硬化后,钢筋和商品混凝土之间产生良好的粘结力,使两者结合为整体,从而保证在荷载作用下,钢筋和商品混凝土能变形协调,共同工作,不易失稳。

2.钢筋与混凝土两者有相近的膨胀系数,两者之间不会发生相对的温度变形而使粘结力遭到破坏。

3.在钢筋的外部,应按照构造要求设置一定厚度的商品混凝土保护层,钢筋包裹在混凝土之中,受到混凝土的固定和保护作用,钢筋不容易生锈,发生火灾时,不致使钢筋软化导致结构的整体倒塌。

4、钢筋端部有足够的锚固长度。

二、影响粘结强度的因素有哪些?答:1,混凝土强度;粘结强度随混凝土的强度等级的提高而提高。

2,钢筋的表面状况;如变形钢筋的粘结强度远大于光面钢筋。

3,保护层厚度和钢筋之间的净距。

因此,构造规定,混凝土中的钢筋必需有一个最小的净距。

4,混凝土浇筑时钢筋的位置;对于梁高超过一定高度时,施工规范要求分层浇筑及采用二次振捣。

三、什么叫混凝土的徐变?影响混凝土徐变的因素有哪些?答:答:在荷载的长期作用下,混凝土的变形将随时间而增加,亦即在应力不变的情况下,混凝土的应变随时间继续增长,这种现象称为混凝土的徐变。

主要影响因素:(1)混凝土在长期荷载作用下产生的应力大小;(2)加荷时混凝土的龄期;(3)混凝土的组成成分和配合比;(4)养护及使用条件下的温度与湿度四、什么是钢筋和混凝土之间粘结应力和粘结强度?为保证钢筋和混凝土之间有足够的粘结力要采取哪些措施?答:(1)粘结应力:变形差(相对滑移)沿钢筋与混凝土接触面上产生的剪应力;(2)粘结强度:实际工程中,通常以拔出试验中粘结失效(钢筋被拔出,或者混凝土被劈裂)时的最大平均粘结应力作为钢筋和混凝土的粘结强度;(3)主要措施:①光圆钢筋及变形钢筋的粘结强度均随混凝土等级的提高而提高,所以可以通过提高混凝土强度等级来增加粘结力;②水平位置钢筋比竖位钢筋的粘结强度低,所以可通过调整钢筋布置来增强粘结力;③多根钢筋并排时,可调整钢筋之间的净距来增强粘结力;④增大混凝土保护层厚度⑤采用带肋钢筋。

关于课后习题答案(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 =。

结构设计原理第四版课后答案叶见曙

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结构设计原理第四版课后答案叶见曙目录第一章 (1)第二章 (3)第三章 (5)第四、五章 (13)第六章...........16 第七、八章.......18 第九章.. (26)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 =。

(完整版)叶见曙结构设计原理第四版第6章

(完整版)叶见曙结构设计原理第四版第6章
稳定系数是长柱失稳破坏时的临界承载力力 Pl 与短柱压 坏时的轴心力 Ps 的比值,表示长柱承载力降低程度。
12
稳定系数φ主要与构件的长细比有关,混凝土强度等级
及纵向钢筋配筋率ρ 对其影响较小。
《公路桥规》根据国内试验资料,考虑到长期荷载作用 的影响和荷载初偏心影响,规定了稳定系数值φ0,见(附表 1-9)。
构件正截面承载力计算方法。 ❖ 了解关于纵向受力钢筋和箍筋的主要构造要求。
3
❖ 当构件受到位于截面形心的轴向压力作用时,称为轴心 受压构件。
{ 钢筋混凝土轴心受压构件
配有纵向钢筋和普通箍筋的轴心受压 构件(普通箍筋柱),图6-1 a)
配有纵向钢筋和螺旋箍筋的轴心受压 构件(螺旋箍筋柱),图6-1 b)
4
1)普通箍筋柱的承载力主要由混凝土提供,设置纵向钢 筋的目的:
(1)协助混凝土承受压力,可减少构件截面尺寸; (2)承受可能存在的弯矩; (3)防止构件的突然脆性破坏。 普通箍筋的作用是防止纵向钢筋局部压屈,并与纵向钢 筋形成钢筋骨架,便于施工。
5
2)螺旋箍筋柱的截面形状多为圆形或正多边形。 纵向钢筋外围设有连续环绕的间距较密的螺旋箍筋(或 间距较密的焊接环形箍筋)。 螺旋箍筋的作用是使截面中间部分(核心)混凝土成为 横向可约束混凝土(约束混凝土),从而提高构件的承载力 和延性。
对比试验,观察在轴心压作用 下构件的变形及破坏形态。
图6-2 轴心受压构件试件 (尺寸单位:mm) 7
1)短柱
当轴向力P值逐渐增加时,试件A柱也随之缩短,试验测 试结果证明混凝土全截面和纵向钢筋均发生压缩变形,柱中 部的横向挠度很小。
钢筋混凝土短柱的破坏是一种材料破坏,即混凝土压碎 破坏。
短柱破坏时的轴心力:

结构设计原理答案

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一、钢筋和混凝土之所以能有效结合共同工作的原因是什么?答:1. 混凝土硬化后,钢筋和商品混凝土之间产生良好的粘结力,使两者结合为整体,从而保证在荷载作用下,钢筋和商品混凝土能变形协调,共同工作,不易失稳。

2.钢筋与混凝土两者有相近的膨胀系数,两者之间不会发生相对的温度变形而使粘结力遭到破坏。

3.在钢筋的外部,应按照构造要求设置一定厚度的商品混凝土保护层,钢筋包裹在混凝土之中,受到混凝土的固定和保护作用,钢筋不容易生锈,发生火灾时,不致使钢筋软化导致结构的整体倒塌。

4、钢筋端部有足够的锚固长度。

二、影响粘结强度的因素有哪些?答:1,混凝土强度;粘结强度随混凝土的强度等级的提高而提高。

2,钢筋的表面状况;如变形钢筋的粘结强度远大于光面钢筋。

3,保护层厚度和钢筋之间的净距。

因此,构造规定,混凝土中的钢筋必需有一个最小的净距。

4,混凝土浇筑时钢筋的位置;对于梁高超过一定高度时,施工规范要求分层浇筑及采用二次振捣。

三、什么叫混凝土的徐变?影响混凝土徐变的因素有哪些?答:答:在荷载的长期作用下,混凝土的变形将随时间而增加,亦即在应力不变的情况下,混凝土的应变随时间继续增长,这种现象称为混凝土的徐变。

主要影响因素:(1)混凝土在长期荷载作用下产生的应力大小;(2)加荷时混凝土的龄期;(3)混凝土的组成成分和配合比;(4)养护及使用条件下的温度与湿度四、什么是钢筋和混凝土之间粘结应力和粘结强度?为保证钢筋和混凝土之间有足够的粘结力要采取哪些措施?答:(1)粘结应力:变形差(相对滑移)沿钢筋与混凝土接触面上产生的剪应力;(2)粘结强度:实际工程中,通常以拔出试验中粘结失效(钢筋被拔出,或者混凝土被劈裂)时的最大平均粘结应力作为钢筋和混凝土的粘结强度;(3)主要措施:①光圆钢筋及变形钢筋的粘结强度均随混凝土等级的提高而提高,所以可以通过提高混凝土强度等级来增加粘结力;②水平位置钢筋比竖位钢筋的粘结强度低,所以可通过调整钢筋布置来增强粘结力;③多根钢筋并排时,可调整钢筋之间的净距来增强粘结力;④增大混凝土保护层厚度⑤采用带肋钢筋。

结构设计原理第四版课后答案叶见曙

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结构设计原理第四版课后答案叶见曙目录第一章 (1)第二章 (3)第三章 (5)第四、五章 (13)第六章...........16 第七、八章.......18 第九章.. (26)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4-6章答案

结构设计原理叶见曙版课后习题4-6章答案

第四章4-1钢筋混凝土受弯构件沿斜截面破坏的形态有几种?各在什么情况下发生?答:斜拉破坏,发生在剪跨比比较大(m3)时;剪压破坏,发生在剪跨比在1m3时;斜压破坏,发生在剪跨比m1时。

4-2影响钢筋混凝土受弯构件斜截面抗弯能力的主要因素有哪些?答:主要因素有剪跨比、混凝土强度、纵向受拉钢筋配筋率和箍筋数量及强度等。

4-3钢筋混凝土受弯构件斜截面抗弯承载力基本公式的适用范围是什么?公式的上下限物理意义是什么?答:适用范围:1)截面尺寸需满足30V0.5110f cuk bhd,03 0V0.5110f td bh2)按构造要求配置箍筋20d物理意义:1)上限值:截面最小尺寸;2)下限值:按构造要求配置钢筋4-5解释以下术语MmVh答:剪跨比:剪跨比是一个无量纲常数,用0来表示,此处M和V分别为剪弯区段中某个竖直截面的弯矩和剪力,h0为截面有效高度。

AsvsvbS配筋率:v剪压破坏:随着荷载的增大,梁的剪弯区段内陆续出现几条斜裂缝,其中一条发展成临界斜裂缝。

临界斜裂缝出现后,梁承受的荷载还能继续增加,而斜裂缝伸展至荷载垫板下,直到斜裂缝顶端的混凝土在正应力、剪应力及荷载引起的竖向局部压应力的共同作用下被压酥而破坏。

这种破坏为剪压破坏。

斜截面投影长度:是纵向钢筋与斜裂缝底端相交点至斜裂缝顶端距离的水平投影长度,其大小与有效高度和剪跨比有关。

充分利用点:所有钢筋的强度被充分利用的点不需要点:不需要设置钢筋的点弯矩包络图:沿梁长度各截面上弯矩组合设计值的分布图抵抗弯矩图:又称材料图,是沿梁长度各个正截面按实际配置的总受拉钢筋面积能产生的抵抗弯矩图,即表示各正截面所具有的抗弯承载力。

4-6钢筋混凝土抗剪承载力复核时,如何选择复核截面?答:《公路桥规》规定,在进行钢筋混凝土简支梁斜截面抗剪承载力复核时,其复核位置应按照下列规定选取:1)距支座中心h/2处的截面2)受拉区弯起钢筋弯起处的截面以及锚于受拉区的纵向受拉钢筋开始不受力处的截面3)箍筋数量或间距有改变处的截面4)梁的肋板宽度改变处的截面4-7试述纵向钢筋在支座处锚固有哪些规定?答:《公路桥规》有以下规定:1)在钢筋混凝土梁的支点处,应至少有两根且不少于总数1/5的下层受拉主钢筋通过;2)底层两外侧之间不向上弯曲的受拉主钢筋,伸出支点截面以外的长度应不小于10d;对环氧树脂涂层钢筋应不小于12.5d,d为受拉钢筋直径。

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第四章4-1钢筋混凝土受弯构件沿斜截面破坏的形态有几种?各在什么情况下发生?答:斜拉破坏,发生在剪跨比比较大(3>m )时;剪压破坏,发生在剪跨比在31≤≤m 时; 斜压破坏,发生在剪跨比1<m 时。

4-2 影响钢筋混凝土受弯构件斜截面抗弯能力的主要因素有哪些?答:主要因素有剪跨比、混凝土强度、纵向受拉钢筋配筋率和箍筋数量及强度等。

4-3 钢筋混凝土受弯构件斜截面抗弯承载力基本公式的适用范围是什么?公式的上下限物理意义是什么?答:适用范围:1)截面尺寸需满足()0,3d 01051.0bh f V k cu -⨯≤γ 2)按构造要求配置箍筋()023d 01051.0bh f V td αγ-⨯≤物理意义:1)上限值:截面最小尺寸;2)下限值:按构造要求配置钢筋 4-5 解释以下术语答:剪跨比:剪跨比是一个无量纲常数,用0m Vh M =来表示,此处M 和V分别为剪弯区段中某个竖直截面的弯矩和剪力,h 为截面有效高度。

配筋率:v sv sv bS A =ρ剪压破坏:随着荷载的增大,梁的剪弯区段内陆续出现几条斜裂缝,其中一条发展成临界斜裂缝。

临界斜裂缝出现后,梁承受的荷载还能继续增加,而斜裂缝伸展至荷载垫板下,直到斜裂缝顶端的混凝土在正应力、剪应力及荷载引起的竖向局部压应力的共同作用下被压酥而破坏。

这种破坏为剪压破坏。

斜截面投影长度:是纵向钢筋与斜裂缝底端相交点至斜裂缝顶端距离的水平投影长度,其大小与有效高度和剪跨比有关。

充分利用点:所有钢筋的强度被充分利用的点 不需要点:不需要设置钢筋的点弯矩包络图:沿梁长度各截面上弯矩组合设计值的分布图抵抗弯矩图:又称材料图,是沿梁长度各个正截面按实际配置的总受拉钢筋面积能产生的抵抗弯矩图,即表示各正截面所具有的抗弯承载力。

4-6 钢筋混凝土抗剪承载力复核时,如何选择复核截面?答:《公路桥规》规定,在进行钢筋混凝土简支梁斜截面抗剪承载力复核时,其复核位置应按照下列规定选取:1)距支座中心h/2处的截面2)受拉区弯起钢筋弯起处的截面以及锚于受拉区的纵向受拉钢筋开始不受力处的截面3)箍筋数量或间距有改变处的截面 4)梁的肋板宽度改变处的截面 4-7 试述纵向钢筋在支座处锚固有哪些规定?答:《公路桥规》有以下规定:1)在钢筋混凝土梁的支点处,应至少有两根且不少于总数1/5的下层受拉主钢筋通过;2) 底层两外侧之间不向上弯曲的受拉主钢筋,伸出支点截面以外的长度应不小于10d ;对环氧树脂涂层钢筋应不小于12.5d ,d 为受拉钢筋直径。

4-9解:纵向受拉钢筋:查附表可得09.2, 1.06,280,0.56, 1.0cd td sd b f MPa f MPa f MPa ξγ=====,则弯矩计算值/20,/2 1.0147147l d l M M kN m γ==⨯=•。

采用绑扎钢筋骨架,按两层层钢筋布置,假设65s a mm =,则有效高度050065435s h h a mm =-=-=。

单筋截面最大承载能力为:220/2(10.5)9.22004350.56(10.50.56)140.4u cd b b l M f bh kN M ξξ=-=⨯⨯⨯⨯-⨯=<所以采用双面配筋。

取0.56b ξξ==,'35s a mm =26200(10.5)147109.22004350.56(10.50.56)'59.1'(')280(43535)cd s sd s M f bh A mmf h a ξξ--⨯-⨯⨯⨯-⨯===-⨯-2''9.2200(4350.56)28059.11670280cd sd s s sd f bx f A A mm f +⨯⨯⨯+⨯===受压钢筋选择2φ12('226s A mm =),受拉钢筋选择3φ22+3φ16(1743s A mm =)。

取受拉钢筋层距为55mm ,净距为5518.4/225.1/2=33.3mm --,满足要求;则114045603100641743s a mm ⨯+⨯==钢筋间净距20030225.1332.4,2n S mm -⨯-⨯==满足要求050064436h mm =-=,取'40s a mm =配筋率1743=0.02200436ρ=⨯箍筋:取混凝土和箍筋共同的抗剪能力0.6'cs V V =,不考虑弯起钢筋作用,则:3130.6'(0.4510)V bh αα-=⨯,解得62130'()()min sv sv V bh ρραα=>由此可得:v S =采用直径φ8的双肢箍筋,箍筋截面积21250.3100.6sv sv A nA mm ==⨯=跨中截面/20,/2 1.025.225.2l d l V V kN γ==⨯=, 支点截面00,0 1.0124.8124.8d V V kN γ==⨯=00/2()4800124.8500(124.825.2)'114.434800l LV h V V V kN L --⨯--===1002p ρ===456.5v S mm ==由构造要求得:2502v hS mm ≤=,去=250v S mm ,箍筋配筋率100.60.2%0.18%200250sv sv v A bS ρ===>⨯,满足要求,根据要求: 在支座中心向跨径长度方向的500mm 范围内,设计箍筋间距=100v S mm ,尔后至跨中截面统一采用=250v S mm第六章6-1配有纵向钢筋和普通钢筋的轴心受压短柱与长注的破坏形态有何不同?什么叫作柱的稳定系数ϕ?影响稳定系数ϕ的主要因素有哪些?解:1)短柱:当轴向力P 逐渐增加时,试件也随之缩短,试验结果证明混凝土全截面和纵向钢筋均发生压缩变形。

当轴向力P 达到破坏荷载的90%左右时,柱中部四周混凝土表面出现纵向裂缝,部分混凝土保护层剥落,最后是箍筋间的纵向钢筋发生屈服,向外鼓出,混凝土被压碎而整个试验柱破坏。

钢筋混凝土短柱的破坏是材料破坏,即混凝土压碎破坏。

2)长柱:在压力P 不大时,也是全截面受压,但随着压力增大,长柱不紧发生压缩变形,同时长柱中部发生较大的横向挠度u ,凹侧压应力较大,凸侧较小。

在长柱破坏前,横向挠度增加得很快,使长柱的破坏来得比较突然,导致失稳破坏。

破坏时,凹侧的混凝土首先被压碎,混凝土表面有纵向裂缝,纵向钢筋被压弯而向外鼓出,混凝土保护层脱落;凸侧则由受压突然转变为受拉,出现横向裂缝。

3)稳定系数ϕ:钢筋混凝土轴心受压构件计算中,考虑构件长细比增大的附加效应使构件承载力降低的计算系数4)主要影响因素:构件的长细比 6-5解:短边250b mm =,计算长细比0500020250l b λ===,查表得00.75,11.5,'280, 1.0cd sd f MPa f MPa ϕγ====00.9('')0.90.75(11.5250250280804)637.11560u cd sd s d N f A f A kN N kNϕγ=+=⨯⨯⨯+⨯=>=,则满足承载能力要求。

6-7解:查表得混凝土抗压强度设计值011.5, 1.1cd f MPa γ==,HRB335级钢筋抗压强度设计值'280sd f MPa =,R235级钢筋抗拉强度设计值195sd f MPa =,轴心压力计算值0 1.115601716d N N kN γ==⨯=1)截面设计长细比03000 6.6712450l d λ===<,可按螺旋箍筋柱设计。

(1)计算所需纵向钢筋截面积由附表1-8,取纵向钢筋的混凝土保护层厚度为40c mm =,则: 核心面积直径:2450240370cor d d c mm =-=-⨯=柱截面面积:2223.14450158962.544d A mm π⨯=== 核心面积:2223.14370107466.544cor cor d A mm π⨯===假定纵向钢筋配筋率' 1.2%ρ=,则可得到:2''0.012107466.51290s cor A A mm ρ==⨯=选用7根16的,2'1407s A mm =(2)确定箍筋直径和间距S取1716u N N kN ==,可得螺旋箍筋换算截面面积0s A 为:022/0.9''1716000/0.911.5107466.528014077100.25'351.752195cd cor sd s s sds N f A f A A kf mm A mm --=-⨯-⨯==>=⨯选Φ10单肢箍筋的截面积201'78.5s A mm =,这时箍筋所需的间距为:013.1437078.5128.5710cor s s d A S mm A π⨯⨯===,由构造要求,间距S 应满足/574cor S d mm ≤=和80S mm ≤,故取70S mm =2)截面复核2107466.5cor A mm =,2'1407s A mm =,'1407/107466.5 1.31%0.5%ρ==>2010 3.1437078.5130370cor s s d A A mm Sπ⨯⨯===000.9('')0.9(11.5107466.5219513032801407)1924.21716u cd cor sd s sd s d N f A kf A f A kN N kNγ=++=⨯+⨯⨯+⨯=>=满足承载力要求!检查混凝土保护层是否会剥落。

'0.9('')0.91(11.5158962.52801407)1999.83u cd sd s N f A f A kN ϕ=+=⨯⨯⨯+⨯=1.5' 1.51999.832999.751924u u N kN N kN =⨯=>=故混凝土保护层不会剥落。

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