受压构件承载力计算复习题(答案)
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
2、在偏心受压构件计算时，当（ ）时，就可称为短柱，不考虑修正偏心距。 A 30
≤h l B 80≤h l C 3080≤h l D 300 h
l 【答案】B
3、小偏心受压破坏的特征是（ ）。
A 靠近纵向力钢筋屈服而远离纵向力钢筋受拉
B 靠近纵向力钢筋屈服而远离纵向力钢筋也屈服
C 靠近纵向力钢筋屈服而远离纵向力钢筋受压
D 靠近纵向力钢筋屈服而远离纵向力钢筋不屈服
【答案】D
4、对称配筋的混凝土受压柱，大小偏心受压的判别条件是（ ）。
A b ξξ≤
B 03.0h e i η时为大偏压
C b ξξ 时为大偏压 D
无法判别
【答案】A
5、在对钢筋混凝土偏压构件作大、小偏心受压判断时，下列（ ）判断正确？
A 轴向力作用在截面核心区以内时为小偏压，反之为大偏压
B 轴向力作用在截面范围内时为小偏压，反之为大偏心压
C b ξξ≤为大偏压，反之为小偏压
D 03.0h e i η为大偏压，
反之为小偏压
6、混凝土规范规定，当矩形截面偏心受压构件的长细比h
l 0（ ）时，可取1=η A 8≤ B 5.17≤ C 5≤ D 6≤
【答案】C
7、轴向压力对偏心受压构件的受剪承载力的影响是（ ）。
A 轴向压力对受剪承载力没有影响
B 轴向压力可使受剪承载力提高
C 当压力在一定范围内时，可提高受剪承载力，但当轴力过大时，却反而降低受剪承载力
D 无法确定
【答案】C
8、轴心受压构件的稳定系数主要与( )有关。
A 混凝土强度
B 配筋率
C 长细比
D 荷载
【答案】C
9、矩形截面偏心受压构件中，属于受拉破坏的形态是( )。
A 偏心矩很小
B 偏心矩较小
C 偏心矩较大，配筋率很高
D 偏心矩较大，配筋率不高
【答案】D
10、随着压力的不断增大，轴心受压构件截面中( )。
A 钢筋的应力与混凝土的应力完全一致
B 钢筋的应力与混凝土的应力始终按比例增长
C 钢筋的应力增长得比混凝土的应力快
D 钢筋的应力增长得比混凝土的应力慢
【答案】C
11、大、小偏心受压破坏的根本区别在于，当截面破坏时（）。
A 受压钢筋是否能达到钢筋的抗压屈服强度
B 受拉钢筋是否能达到钢筋的抗拉屈服强度
C 受压混凝土是否被压碎
D 受拉混凝土是否被破坏
【答案】B
12、轴心受压构件在受力过程中钢筋和砼的应力重分布均（）
A．存在；B. 不存在。
【答案】A
13、轴心压力对构件抗剪承载力的影响是（）
A．凡有轴向压力都可提高构件的抗剪承载力，抗剪
承载力随着轴向压力的提高而提高；
B．轴向压力对构件的抗剪承载力有提高作用，但是
轴向压力太大时，构件将发生偏压破坏；
C．无影响。
【答案】B
14、大偏心受压构件的破坏特征是：（）
A ．靠近纵向力作用一侧的钢筋和砼应力不定，而另
一侧受拉钢筋拉屈； B ．远离纵向力作用一侧的钢
筋首先被拉屈，随后另一侧钢筋压屈、砼亦被压碎；
C ．远离纵向力作用一侧的钢筋应力不定，而另一侧
钢筋压屈，砼亦压碎。
【答案】B
15、钢筋砼柱发生小偏压破坏的条件是：（ ）
A ．偏心距较大，且受拉钢筋配置不多；
B ．受拉钢筋配置过少；
C ．偏心距较大，但受压钢筋配置过多；
D ．偏心距较小，或偏心距较大，但受拉钢筋配置过
多。
【答案】D
16、大小偏压破坏的主要区别是：（ ）
A ．偏心距的大小；
B ．受压一侧砼是否达到极限压应变；
C ．截面破坏时受压钢筋是否屈服；
D ．截面破坏时受拉钢筋是否屈服。
【答案】D
17、在设计双筋梁、大偏压和大偏拉构件中要求2s
x a '≥的条件是为了：（ ）
A ．防止受压钢筋压屈；
B ．保证受压钢筋在构件破坏时能达到设计屈服强度
y f '；
C ．避免y f '> 400N/mm 2
。 【答案】B
18、对称配筋的矩形截面偏心受压构件（C20，HRB335
级钢），若经计算，0.3,0.65i o e h ηξ>=，则应按（ ）构件计算。
A ．小偏压； B. 大偏压； C. 界限破坏。
【答案】A
19、对b ×h o ，f c ，f y ，y
f '均相同的大偏心受压截面，若已知M 2>M 1，N 2>N 1，则在下面四组内力中要求配筋最多的一组内力是（ ）
A ．(M 1，N 2)； B.（M 2，N 1）； C. ( M 2，N 2)； D.
(M 1，N 1)。
【答案】B
20、当2s
x a '<，在矩形截面大偏心受压构件的计算中求A s 的作法是:（ ）
A.对s A '的形心位置取矩(取2s
x a '=)求得； B. 除计算出A s 外,尚应按s
A '=0求解As ，取两者中的较大值；
C ．按B 法计算，但取两者中较小值；
D ．按C 法取值，并应满足最小配筋率等条件。
【答案】D
21、钢筋砼柱发生大偏压破坏的条件是（ ）
A ．偏心距较大；
B.偏心距较大，且受拉钢筋配置较多；
C ．偏心距较大，且受压钢筋配置不过多；
D ．偏心距较大且受拉钢筋配置不过多。
【答案】D
22、 指出下列哪些说法是错误的（ ）
A ．受压构件破坏时，受压钢筋总是受压屈服的；
B. 大偏心受压构件破坏时，受拉钢筋已经屈服；
C. 小偏心受压构件破坏时，受拉钢筋可能受压，也
可能受拉。
【答案】A
三、简答题：
1、轴心受压构件为什么不宜采用高强钢筋？
【答案】因为受压构件中，钢筋和混凝土共同受压，其应力受混凝土的极限应力控制。混凝土达到最大应力时对应的应变值为：002.0=ε，此时，钢筋的应力值最大可达到：
25/400002.0102mm N E s s =??=?=εσ
所以当采用高强钢筋时（钢筋的屈服强度超过400N/mm 2
），受压钢筋达不到屈服强度y f '，不能充分发挥其高
强度的作用，这是不经济的。因此，受压构件不宜采用高强钢筋。
2、如何划分受压构件的长柱与短柱？
l的钢筋混凝土柱，在计算上可【答案】（1）长细比8
b
视为短柱；
l的钢筋混凝土柱，在计算上可视为长（2）长细比8
b
柱。
3、为何实际工程中没有绝对的轴压构件？
【答案】（1）由于荷载作用位置的偏差；
（2）构件混凝土材料的非均匀性；
（3）配筋的不对称性；
（4）施工时钢筋的位置和截面尺寸的偏差等。
因此，目前有些国家的设计规范中已取消了轴心受压构件的计算。我国考虑到对以恒载为主的构件，如恒载较大的等跨单层厂房中柱、框架的中柱、桁架的腹杆，因为主要承受轴向压力，弯矩很小，一般可忽略弯矩的影响，因此仍近似简化为轴心受压构件进行计算。
4、为何随偏心距的增加，受压构件承载力降低？
【答案】（1）偏心距越大，构件截面受力越不均匀；
（2）偏心距大受压破坏可能性小，受拉破坏可能性越大；
（3）混凝土抗拉强度低，而抗压强度高。
5、大小偏心破坏的界限是什么？
【答案】大偏心受压破坏时，受拉钢筋首先屈服，而后受压钢筋及混凝土相继达到破坏，它犹如受弯构件截面适筋破坏。
小偏心受压时，受压钢筋屈服，受压混凝土被压坏，而离纵向力较远一侧的钢筋可能受拉也可能受拉，但始终未屈服。它类似于受弯构件正截面的超筋破坏。
因此，大小偏心受压破坏界限，仍可用受弯构件正截面中的超筋与适筋界限予以划分：即b ξξ=或0h x x b b ξ==（界限破
坏：当受拉区的钢筋屈服的同时，受压区混凝土被压坏，这种破坏称界限破坏）
（1）当b ξξ≤或0h x x b b ξ=≤时为大偏压；
（2）当b ξξ 或0h x x b b ξ= 时为小偏压。
6、钢筋混凝土偏心受压构件中的为什么要引入附加偏心距a e ？计算时如何取值？
【答案】由于截面尺寸和钢筋位置的施工偏差以及混凝土材料的不均匀性和荷载作用位置的不准确性，由内力设计值算出的N
M e =0在实际上还存在着差异，《规范》规定用附加偏心距a e 来解决这种差异。
附加偏心距可能使e 0增大，亦可能使e 0减小，但偏心距增大对正截面承载力是不利的，因而应考虑其增大影响。
附加偏心距的取值：规范规定取20mm 和偏心方向截面尺寸的1/30两者中较大值。
7、计算钢筋混凝土偏心受压构件中为何要考虑偏心距增大系数η？怎样计算？什么情况下取1=η？
【答案】（1）考虑钢筋混凝土柱在承受偏心荷载后，会产生纵向弯曲变形，而产生侧向挠度，用一个系数η来表示：
（2）21200)(/140011ζζηh
l h e i += 1ζ—偏心受压构件的截面曲率修正系数，N A f c 5.01=
ζ，当11 ζ时取0.11=ζ；
2ζ—构件长细比对截面曲率的影响系数，h l 0201.015.1-=ζ ，当150 h
l 时，取0.12=ζ （3）当
50≤h
l 时，可不考虑纵向弯曲对偏心距的影响，取1=η 8、钢筋混凝土偏心受压构件截面配筋率应满足哪些要求？
【答案】（1）单侧钢筋最小配筋率：%2.0min =ρ，
（2）总配筋率：%5%6.0≤≤ρ
9、偏心受压构件什么情况下要对弯矩作用平面外的承载力验算？
【答案】当纵向压力N 较大且弯矩作用平面内的偏心距i e 较小，若垂直于弯矩平面的长细比b l 0较大时，则有可能由
垂直于弯矩作用平面的纵向压力起控制作用。因此，规范规定：偏心受压构件除应计算弯矩作用平面内的受压承载力外，尚应按轴心受压构件验算垂直于弯矩作用平面的受压承载力，其计算公式为[]c y s s Af f A A N +''+≤)(9.0?
10、普通受压柱中箍筋有何作用？
【答案】箍筋在柱中的作用不但可以防止纵向钢筋发生压屈，增强柱的抗剪强度，而且在施工时起固定纵向钢筋的位置的作用，还对混凝土受压后的侧向膨胀起约束作用。因此，箍筋应做成封闭形式，以保证整体刚度，并保证构件在破坏阶段箍筋对混凝土和纵向钢筋的侧向约束作用。
11、柱中箍筋的间距和直径有何要求？
【答案】（1）不大于400mm 且不大于构件截面的短边尺寸；同时在绑扎骨架中不应大于15d ；在焊接骨架中不大于20d （d 为纵向钢筋的最小直径）。
（2）柱中箍筋直径不小于6mm 且不小于d/4（d 为纵向钢筋的最大直径）；当柱中全部受力钢筋的配筋率%3 ρ'时，箍筋直径不宜小于8mm ，且应焊成封闭环式，其间距不应大于10d （d 为纵向钢筋的最小直径），且不大于200mm 。
（3）不允许采用有内折角的箍筋，避免产生向外拉力，使折角处混凝土破坏。
12、什么是轴心受压构件的稳定系数?影响稳定系数的主要因素是什么?
【答案】长柱承载力与短柱承载力的比值，称为轴心受压构件的稳定系数。稳定系数主要与l o /b 有关，l o 为柱的计算长度，b 为矩形截面的短边边长。
13、对称配筋矩形截面偏心受压构件大、小偏心受压
破坏的界限如何区分?
【答案】在对称配筋的矩形截面偏心受压构件设计中，当截面尺寸较大和竖向荷载较小时，虽然偏心距很小，理应属小偏心受压，但按计算ξ=N/α fcbh0却可能出现ξ≤ξb 的现象，即按计算为大偏心，需要的钢筋面积很少，甚至为负值。因此，在对称配筋情况下，应该按界限偏心距0.3h0和界限破坏荷载Nb （Nb= α1 fc bh0ξb ）两方面进行判别。 当ηei>0.3h0且N ≤Nb 时，为大偏心受压；
当ηei ≤0.3h0或当ηei>0.3h0且N ＞Nb 时，为小偏心受压。
四、计算题：
1 某钢筋混凝土框架结构底层柱，截面尺寸mm h b 350350?=?，从基础顶面到一层楼盖顶面的高度m H 5.4=，承受轴向压力设计值为 KN N 1840=， C25混凝土，纵筋为HRB400级钢筋，求所需纵向受压钢筋的面积
s A '（注：2/9.11mm N f c =，2/360mm N f y ='）
。 【答案】【解】：
2/9.11mm N f c =，2/360mm N f y ='，
m m H H 5.45.40.10.10=?== （1）确定柱的稳定性系数?
886.1235045000 ==b l ，属受压长柱，查表得稳定性系数937.0=?
（2）计算纵向受压钢筋面积s A '
)(9.0s
y c A f A f N ''+≤?得： 2
3
2012)3503509.11937.09.0101840(3601)9.0(1mm A f N f A c y s =??-??=-'='? 8 18（
22036mm A s ='）。
（3）验算配筋率
总配筋率ρ'：%7.1350
3502036=?='='A A s ρ %3%5.0 ρ'，满足要求，且不必用s A A '-代替A 。
单侧配筋率ρ：%2.0%6.0350*******
8/3min ==??=ρρ ，满足要求。
2 某具有横向填充墙的钢筋混凝土三层框架结构底层柱，楼盖为现浇整体式，底层柱截面尺寸mm h b 350350?=?，从基础顶面到一层楼盖顶面的高度m H 8.4=，承受轴向压力设计值为 KN N 2000=， C25混凝土，配有258Φ23927(mm A s ='）的纵向受力钢筋，复核此柱的承载力是否足够？
（注：2/9.11mm N f c =，2/300mm N f y ='）。
【答案】【解】：
2/9.11mm N f c =，2/360mm N f y ='，
m m H H 8.48.40.10.10=?== （1）确定柱的稳定性系数?
812350
48000 ==b l ，属受压长柱，查表得稳定性系数950.0=?
（2）验算配筋率
总配筋率ρ'：%3%2.3350
3503927 =?='='A A s ρ，需用s A A '-代替A 。 单侧配筋率ρ：%2.0%16.135035039278/3min ==??=ρρ ，满足要求。
（3）轴心受压构件承载力u N
[][]KN N KN A f A A f N s y s
c u 200070.22133927300)3927350350(9.1195.09.0)(9.0==?+-???=''+'-= ?
所以，该构件是安全的。
3 某钢筋混凝土偏心受压柱，截面尺寸mm h b 650500?=?，截面承受轴向压力设计值为 KN N 2310=，弯矩设计值m KN M .560=，C35混凝土，纵筋为HRB400级钢筋。柱的计算长度m l 8.40=，mm a a s s 40='=，采用对称配筋，求受拉和受压钢筋s A 和s A '。（注：①2/7.16mm N f c =，2/360mm N f f y y ='=
） 【答案】【解】：
2/7.16mm N f c =，2
/360mm N f f y y ='=，mm a a s s 40='=，m l 8.40=
mm h h 61040650400=-=-= （1）计算有关数据
理论偏心距0e ：mm N M e 24210
23101056036
0=??== 附加偏心距a e ：取20mm 和
mm h 223065030==两者中较大值，取mm e a 22=。
初始偏心距i e ：mm e e e a i 264222420=+=+=
偏心距增大系数η：
因为54.7650
48000 ==h l ，所以需考虑偏心距增大系数η的影响 12.1102310650
5007.165.05.031 =????==N A f c ζ，取11=?
154.76504800
==h l ，取12=?
09.111)650
4800(610/264140011)(/14001
12
21200=????+=+=ζζηh l h e i
（2）判别大小偏心
mm b f N x c 277500
7.160.11023103
1=???==αmm h b 316610518.00=?=ξ 时，
为大偏压，且mm a x s 804022=?='
mm a h
e e s i 573402650
26409.12=-+?=-+=η
（3）配筋计算 由公式)()2(001s s y c a h A f x
h bx f Ne '-''+-=α得
2
30011136)40610(360)
2277610(2775007.160.1573102310)
()
2(m m a h f x
h bx f Ne A A s y c s s =-?-???-??='-'-
-='=α
2min 650650500%2.0mm bh =??=ρ（不少筋）
（4）选筋
选
22 （21140mm A A s s ='=）
截面总配筋率：%5.0%70.06505002
1140 =??='+=bh A A s
s ρ
%5
（满足要求）
（5）垂直于弯矩作用平面的受压承载力验算 86.9500
48000 ==b l ，属受压长柱，查表得稳定性系数984.0=? [][]KN N KN A f A f N s
y c u 231049.5533114023606505007.16984.09.09.0==??+???=''+= ?
满足要求。
桩基承载力计算公式(老规范)
一、嵌岩桩单桩轴向受压容许承载力计算公式 采用嵌岩的钻（挖）孔桩基础，基础入持力层1～3倍桩径，但不宜小于1.00m，其单桩轴向受压容许承载力[P]建议按《公路桥涵地基与基础设计规范》JTJ024—85第4.3.4条推荐的公式计算。 公式为：[P]=(c1A+c2Uh)Ra 公式中，[P]—单桩轴向受压容许承载力(KN)； Ra—天然湿度的岩石单轴极限抗压强度(KPa)，按表4.2 查取，粉砂质泥岩：Ra =14460KPa；砂岩：Ra =21200KPa h—桩嵌入持力层深度(m)； U—桩嵌入持力层的横截面周长(m)； A—桩底横截面面积(m2)； c1、c2—根据清孔情况、岩石破碎程度等因素而定的系数。挖孔桩取c1=0.5，c2=0.04；钻孔桩取c1=0.4，c2=0.03。 二、钻（挖）孔桩单桩轴向受压容许承载力计算公式 采用钻（挖）孔桩基础，其单桩轴向受压容许承载力[P]建议按《公路桥涵地基与基础设计规范》JTJ024—85第4.3.2条推荐的公式计算。 公式为：[]()R p A Ul Pσ τ+ = 2 1 公式中，[P] —单桩轴向受压容许承载力(KN)； U —桩的周长(m)； l—桩在局部冲刷线以下的有效长度(m)； A —桩底横截面面积(m2)，用设计直径(取1.2m)计算；
p τ— 桩壁土的平均极限摩阻力(kPa)，可按下式计算： ∑==n i i i p l l 11ττ n — 土层的层数； i l — 承台底面或局部冲刷线以下个土层的厚度(m)； i τ— 与i l 对应各土层与桩壁的极限摩阻力(kPa)，按表 3.1查取； R σ— 桩尖处土的极限承载力(kPa)，可按下式计算： {[]()}322200-+=h k m R γσλσ []0σ— 桩尖处土的容许承载力(kPa)，按表3.1查取； h — 桩尖的埋置深度(m)； 2k — 地面土容许承载力随深度的修正系数，据规范表 2.1.4取为0.0； 2γ— 桩尖以上土的容重(kN/m 3)； λ— 修正系数，据规范表4.3.2-2，取为0.65； 0m — 清底系数，据规范表4.3.2-3，钻孔灌注桩取为 0.80，人工挖孔桩取为1.00。
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， ) (' 0' s y s a h f Ne A -= ，bh A s ' min 'ρ=
柱子承载力计算
柱子承载力计算 Prepared on 22 November 2020
三、框架柱承载力计算 （一）正截面偏心受压承载力计算 柱正截面偏心受压承载力计算方法与《混凝土基本原理》中相同（混凝土规范）。如图所示。 即非抗震时： （3-62） （3-63）其中： （3-64）但考虑地震作用后，有两个修正，即： ◆正截面承载力抗震调整系数。 ◆保证“强柱弱梁”，对柱端弯矩设计值按梁端弯矩来调整。（混凝土规范11.4.2 一、二、三级框架柱端组合的弯矩设计值为： （3-65）一级框架结构及9度各类框架还应满足： （3-66）其中： ——为节点上下柱端截面顺时针或反时针方向组合的弯矩设计值之和，如图所示；
——为节点左右梁端截面反时或顺时针方向组合的弯矩设计值之和的较大者，一级框架节点左右梁端均为负弯矩时，绝对值较小的弯矩应取0； ——为节点左右梁端截面按反时针或顺时针方向采用实配钢筋截面面积和材料标准值，且考虑承载力抗震调整系数计算的正截面抗震受弯承载力所对应的弯矩值之和的较大者。其可按有关公式计算。 ——为柱端弯矩增大系数，一级取，二级取，三级取。 求得节点上下柱端的弯矩设计值之和后，一般情况下可按弹性分析所得的节点上下柱端弯矩比进行分配。 对于顶层柱和轴压比小于的柱，可不调整，直接采用内力组合所得的弯矩设计值。 当反弯点不在柱的层高范围内时，柱端截面组合的弯矩设计值可直接乘以上述柱端弯矩增大系数。 一、二、三级框架底层柱下端截面组合的弯矩设计值，应分别乘以增大系数，，，且底层柱纵筋宜按上下端的不利情况配置。 （二）斜截面受剪承载力计算 1、柱剪力设计值（混凝土规范11.4.4 为了保证“强剪弱弯”，柱的设计剪力应调整。 一、二、三级的框架柱的剪力设计值按下式调整： （3-67）一级框架和9度各类框架还应满足： （3-68）
4.3-偏心受压构件承载力计算
4.2 轴心受压构件承载力计算 一、偏心受压构件破坏特征 偏心受压构件在承受轴向力N和弯矩M的共同作用时，等效于承受一个偏心距为e =M/N的偏心力N的作用，当弯矩M相对较小时，e0就很小，构件接近于轴心受压，0 相反当N相对较小时，e0就很大，构件接近于受弯，因此，随着e0的改变，偏心受压 构件的受力性能和破坏形态介于轴心受压和受弯之间。按照轴向力的偏心距和配筋情 况的不同，偏心受压构件的破坏可分为受拉破坏和受压破坏两种情况。 1.受拉破坏 当轴向压力偏心距e0较大，且受拉钢筋配置不太多时，构件发生受拉破坏。在这 种情况下，构件受轴向压力Ｎ后，离Ｎ较远一侧的截面受拉，另一侧截面受压。当Ｎ 增加到一定程度，首先在受拉区出现横向裂缝，随着荷载的增加，裂缝不断发展和加 宽，裂缝截面处的拉力全部由钢筋承担。荷载继续加大，受拉钢筋首先达到屈服，并 形成一条明显的主裂缝，随后主裂缝明显加宽并向受压一侧延伸，受压区高度迅速减 小。最后，受压区边缘出现纵向裂缝，受压区混凝土被压碎而导致构件破坏（图 4.3.1）。此时，受压钢筋一般也能屈服。由于受拉破坏通常在轴向压力偏心距e0较 大发生，故习惯上也称为大偏心受压破坏。受拉破坏有明显预兆，属于延性破坏。 2.受压破坏 当构件的轴向压力的偏心距e0较小，或偏心距e0虽然较大但配置的受拉钢筋过 多时，就发生这种类型的破坏。加荷后整个截面全部受压或大部份受压，靠近轴向压力一侧的混凝土压应力较高，远离轴向压力一侧压应力较小甚至受拉。随着荷载 逐渐增加，靠近轴一侧混凝土出现纵向裂缝，进而混凝土达到极限应变εcu被压碎，受压钢筋的应力也达到f y′，远离一侧的钢筋可能受压，也可能受拉，但因本身截面应力太小，或因配筋过多，都达不到屈服强度（图4.3.2）。由于受压破坏通常在轴向压力偏心距e0较小时发生，故习惯上也称为小偏心受压破坏。受压破坏无明显预兆，属脆性破坏。
钢丝绳承载力计算
创作编号： GB8878185555334563BT9125XW 创作者：凤呜大王* 钢丝绳承载力计算 1．现场施工如何应用经验公式进行钢丝绳破断力的估算?举例说明。 答：以钢丝绳直径d(mm)为依据，乘一比例系数，得到“径数”，记为。，对6x19股钢丝绳径数x=0．31d；对6x37股钢丝绳径数x=0．30d。 经验公式：钢丝绳破断F1=x/2(吨力)； 取安全系数为4时钢丝绳最大工作负荷F2=x/8(吨力)。 上述经验公式以钢丝绳抗拉强度db：1500N／n~2为基准求得的，验算表明，估算公式所得结果均为偏于安全的负误差，对6x19股钢丝绳误差范围为—2．85％～—6．38％；对6x 37股钢丝绳误差范围为—2．9％～—8．5％；一般能够满足施工现场钢丝绳选用的计算需要。 常用钢丝绳规格与破断拉力可见附录E。 经验公式推导过程： (1)多股拧制的拉断力有效系数A1，对6x19股钢丝绳取0．85，对6x37股钢丝绳取O．82； (2)钢丝绳计算截面与承力钢丝总面积的差异用有效面积系数k2表示，对6x19股钢丝绳Al=0,456-0．485，对6x 37股钢丝绳A2=0．444-0．485； (3)钢丝绳抗拉强度有多种值，估算公式选取质量为中等水平值ab=1500Ninon2；
钢丝绳在什么情况下应降低负荷使用? 答：(1)钢丝绳在一个节距内有少数几根断丝情况下，低于报废标准的，折减起吊荷重，其折减系数参考表9-2。 (2)钢丝绳表面有磨损或锈蚀时，但又达不到报废标准的，折减起吊荷重。其折减系数参考表9—2。
3.丝绳在什么情况下必须报废? 答：(1)钢丝绳在使用中，断丝数达到所有丝数1／2时应报废。 (2)一个节距内断丝根数超过表9-3规定应报废。 (3)钢丝绳整股破断应报废。 (4)钢丝绳磨损或锈蚀深度超过原直径的40％者或本身受过严重火烧或局部电烧者应报废。 (5)压扁变形和表面毛刺严重者应报废。 (6)断丝数量虽然不多，但断丝增加很快者应报废。 创作编号： GB8878185555334563BT9125XW 创作者：凤呜大王*
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
第 6 章 受压构件的截面承载力
第6 章受压构件的截面承载力 思考题 6.1 轴心受压普通钢筋短柱与长柱的破坏形态有何不同？轴心受压长柱的稳定系数? 如何确定？轴心受压普通箍筋短柱的破坏形态是随着荷载的增加，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。而长柱破坏时，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。l s l s 《混凝土结构设计规范》采用稳定系数? 来表示长柱承载力的降低程度，即? ＝N u / N u ，N u 和N u 分别为长柱和短柱的承载力。根据试验结果及数理统计可得? 的经验计算公式：当l0／b＝8～34 时，? ＝1.177－0.021l0／b；当l0／b＝35～50 时，? ＝0.87－0.012l0／b。《混凝土结构设计规范》中，对于长细比l0／b 较大的构件，考虑到荷载初始偏心和长期荷载作用对构件承载力的不利影响较大，的? 取值比按经验公式所得到的? 值还要降低一些，以保证安全。对于长细比l0／b 小于20 的构件，考虑到过去使用经验，? 的取值略微抬高一些，以使计算用钢量不致增加过多。 6.2 简述偏心受压短柱的破坏形态。偏心受压构件如何分类？ 钢筋混凝土偏心受压短柱的破坏形态有受拉破坏和受压破坏两种情况。 受拉破坏形态又称大偏心受压破坏，它发生于轴向力N 的相对偏心距较大，且受拉钢筋配置得不太多时。随着荷载的增加，首先在受拉区产生横向裂缝；荷载再增加，拉区的裂缝随之不断地开裂，在破坏前主裂缝逐渐明显，受拉钢筋的应力达到屈服强度，进入流幅阶段，受拉变形的发展大于受压变形，中和轴上升，使混凝土压区高度迅速减小，最后压区边缘混凝土达到极限压应变值，出现纵向裂缝而混凝土被压碎，构件即告破坏，破坏时压区的纵筋也能达到受压屈服强度，这种破坏属于延性破坏类型，其特点是受拉钢筋先达到屈服强度，导致压区混凝土压碎。受压破坏形态又称小偏心受压破坏，截面破坏是从受压区开始的，发生于轴向压力的相对偏心距较小或偏心距虽然较大，但配置了较多的受拉钢筋的情况，此时构件截面全部受压或大部分受压。破坏时，受压应力较大一侧的混凝土被压碎，达到极限应变值，同侧受压钢筋的应力也达到抗压屈服强度，而远测钢筋可能受拉可能受压，但都达不到屈服。破坏时无明显预兆，压碎区段较大，混凝土强度越高，破坏越带突然性，这种破坏属于脆性破坏类型，其特点是混凝土先被压碎，远测钢筋可能受拉也可能受压，但都不屈服。偏心受压构件按受力情况可分为单向偏心受压构件和双向偏心受压构件；按破坏形态可分为大偏心受压构件和小偏心受压构件；按长细比可分为短柱、长柱和细长柱。 6.3 长柱的正截面受压破坏与短柱的破坏有何异同？什么是偏心受压长柱的二阶弯矩？偏心受压长柱的正截面受压破坏有两种形态，当柱长细比很大时，构件的破坏不是由于材料引起的，而是由于构件纵向弯曲失去平衡引起的，称为“失稳破坏” ，它不同于短柱所发生的“材料破坏” ；当柱长细比在一定范围内时，虽然在承受偏心受压荷载后，偏心距由ei 增加到ei＋f，使柱的承载能力比同样截面的短柱减小，但就其破坏本质来讲，与短柱破坏相同，均属于“材料破坏” ，即为截面材料强度耗尽的破坏。轴心受压长柱所承受的轴向压力N 与其纵向弯曲后产生的侧向最大挠度值 f 的乘积就是偏心受压长柱由纵向弯曲引起的最大的二阶弯矩，简称二阶弯矩。
偏心受压构件计算方法
非对称配筋矩形截面偏心受压构件正截面承载力设计与复核 1大小偏心的判别 当e < h o时，属于小偏心受压。 时，可暂先按大偏心受压计算，若b，再改用小偏心受压计算2、大偏心受压正截面承载力设计 1).求A s和A，令b,(HRB33歐，b 0.55; HRB40C级，b 0.52) 2 Ne i f c bh o b(1 0.5 b) A s RE f y(h o a)(混规， f y 2).求A s A s A si A s2 A S3 (0)若 b 按照大偏心 (1)若 b cy 2 i b A ；Ne i f c bh o2 (1 /2) f y(h o a ) i f c bh o b N A s 主A s f y 适用条件: A s/bh > min，且不小于f t / f y ；A；/ bh > min 0 如果 x<2a/，A s N(e h/2 a') f y (h o a/) 适用条件：A；/ bh > min，且不小于f t/f y ；A；/bh > min 0 3、小偏心受压正截面承载力设计
如果s Q A s min bh 再重新求,再计算A s (2)若 h/ h o Ne i f c bh(h 。h ) 2 f y (h o a) 然后计算和A s N(h/2 e Q e a a 7) 1 f c bh(h/2 a 7) f y (h o a ) 情况(2)和(3)验算反向破坏。 4、偏心受压正截面承载力复核 1).已知N ，求M 或仓。 先根据大偏心受压计算出X ： (1)如果 x 2a / , ⑵ 如果2a / x b h 。，由大偏心受压求e ,再求e 0 ⑶若 b ，可由小偏心受压计算 。再求e 、e o 2).已知e o ，求N 先根据大偏心受压计算出x (1) 如果 X 2a /， (2) 若2a / x b h o ，由大偏心受压求N 。 (3) 若x > b h o ，可由小偏心受压求N 。 注意适用条件的验算。 适用条件: A s /bh > min ，且不小于 f t / f y ； A s /bh > min A s min bh ⑶若 h/h o ,取 X h , s A s A s cy ，取 s f / y
承载力计算方法
承载力计算方法 1．计算公式 V A q Q n ?+?=1γ 其中, Q —— 极限承载力； 1γ—— 桩靴排开土的水下溶重； V —— 桩靴体积； A —— 桩靴面积； 2. 桩端阻力 n q —— 确定方法如下： 2．1 对于粘性土（不排水土） u c n S N q ?= 其中， c N ——承载力系数 9)2 .01(6≤+=B D N c 最大值不能超过9 D ——桩靴入泥深度； B ——与桩靴面积相当的圆的直径； u S ——不排水剪切强度。 2．2 对于砂性土（排水颗粒土） )1(3.002-+??=q r n N p N B q γ 其中， 2γ——桩靴底面下0.5B 处土壤水下溶重； B ——与桩靴面积相当的圆的直径； 0P ——桩靴底面处压强；
q N ——承载力系数 )2 45(tan 2 tan φ φ π+ =e N q r N ——承载力系数 φt a n )1(2+=q r N N 其中， φ——内摩擦角。 3 算例： 桩靴底面积70m 2 桩靴型深：2m 桩靴入泥土深度：10m 桩靴体积：105m 3 算例1：（粘性土质 表1） V A q Q n ?+?=1γ q n ＝N C ×S u Nc=6(1+0.2D/B) D=10m B=2*sqr(A/3.14)=2*sqr(70/3.14)=9.443m Nc=14.54>9 , 所以取9 Nc ＝9 Su=9kPa q n =9*9000=81000 pa r 1=9kN/m 3 V=105m 3 Q=81000*70+9000*105=6615kN=675t
地基承载力(轻、重型计算公式)
小桥涵地基承载力检测 《公路桥涵施工技术规范》JTJ041-2000（P28）“小桥涵的地基检验可采用直观法或触探方法，必要时可进行土质试验”。就我国在建高速公路桥涵地基承载力而言，设计单位在施工图中多给出了地基承载力要求，如圆管涵基底承载力要求100kpa、箱涵250 kpa等等。因此承建单位一般采用（动力）触探法对基底进行检验。 触探法可分为静力触探试验、动力触探试验及标准贯入试验，那么它们分别是怎样定义的？适用范围又是什么呢？我想我们检测人 员是应该搞清楚的。 1、静力触探试验：指通过一定的机械装置，将某种规格的金属触探头用静力压入土层中，同时用传感器或直接量测仪表测试土层对触探头的贯入阻力，以此来判断、分析确定地基土的物理力学性质。静力触探试验适用于粘性土，粉土和砂土，主要用于划分土层，估算地基土的物理力学指标参数，评定地基土的承载力，估算单桩承载力及判定砂土地基的液化等级等。（多为设计单位采用）。 2、动力触探试验：指利用锤击功能，将一定规格的圆锥探头打入土中，根据打入土中的阻抗大小判别土层的变化，对土层进行力学分层，并确定土层的物理力学性质，对地基土作出工程地质评价。动力触探试验适用于强风化、全风化的硬质岩石，各种软质岩及各类土；动力触探分为轻型、重型及超重型三类。目前承建单位一般选用轻型和重型。①轻型触探仪适用于砂土、粉土及粘性土地基检测，（一般要求土中不含碎、卵石），轻型触探仪设备轻便，操作简单，省人省
力，记录每打入30cm的锤击次数，代用公式为R=（0.8×N-2）×9.8（R-地基容许承载力Kpa ， N-轻型触探锤击数）。②重型触探仪：适用于各类土，是目前承建单位应用最广泛的一种地基承载力测试方法，该法是采用质量为63.5kg的穿心锤，以76cm的落距，将触探头打入土中，记录打入10cm的锤击数，代用公式为y=35.96x+23.8( y-地基容许承载力Kpa ， x-重型触探锤击数)。 3、标准贯入试验：标准贯入试验是动力触探类型之一，其利用质量为63.5 kg的穿心锤，以76cm的恒定高度上自由落下，将一定规格的触探头打入土中15cm，然后开始记录锤击数目，接着将标准贯入器再打入土中30 cm，用此30 cm的锤击数（N）作为标准贯入试验指标，标准贯入试验是国内广泛应用的一种现场原位测试手段，它不仅可用于砂土的测试，也可用于粘性土的测试。锤击数（N）的结果不仅可用于判断砂土的密实度，粘性土的稠度，地基土的容许承载力，砂土的振动液化，桩基承载力，同时也是地基处理效果的一种重要方法。（多为测试中心及设计单位采用）。
地基承载力计算
拌合站地基承载力计算 拌合站配备2台拌和机，拌和机配置8个水泥罐，单个罐在装满材料时均按照80吨计算，主楼JS1000拌和机按照15吨计算。拌合站处于祠村老玉鹭水泥厂院内，此位置位于国道319附近。 一.计算公式 1、地基承载力 P/A=σ≤σ0 P—储蓄罐重量 KN A—基础作用于地基上有效面积mm2 σ—土基受到的压应力 MPa σ0—土基容许的应力 MPa 根据设计单位工程地质勘查报告中提供数据持力层为碎块状强风化岩，基容许的应力为600KPa=0.6MPa，具体见两阶段施工图附册《工程地质勘查报告》。 2、风荷载强度 W=K1K2K3W0= K1K2K31/1.6V2 W —风荷载强度 Pa W0—基本风压值 Pa K1、K2、K3—风荷载系数，查表分别取0.8、2.09、1.0。 V—风速 m/s,取20.7m/s（8级风力） σ—土基受到的压应力 MPa σ0—土基容许的应力 MPa
3、基础抗倾覆计算 K c=M1/ M2=P1×1/2×基础宽/ P2×受风面×(7+7)≥1.5 即满足要求 M1—抵抗弯距 KN?M M2—抵抗弯距 KN?M P1—储蓄罐与基础自重 KN P2—风荷载 KN 4、基础抗滑稳定性验算 K0= P1×f/ P2≥1.3 即满足要求 P1—储蓄罐与基础自重 KN P2—风荷载 KN f-----基底摩擦系数，查表得0.40； 5、基础承载力 P/A=σ≤σ0 P—储蓄罐单腿重量 KN A—储蓄罐单腿有效面积mm2 σ—基础受到的压应力 MPa σ0—砼容许的应力 MPa 二、储料罐基础验算 1、储料罐地基开挖及浇筑 根据厂家提供的拌和站安装施工图，现场平面尺寸如下：地基开挖尺寸为 3.5*14米的长方形呈扇形分布拌合站北侧，浇筑深度为
偏心受压构件承载力计算
轴心受压构件承载力计算 一、偏心受压构件破坏特征 偏心受压构件在承受轴向力N和弯矩M 的共同作用时，等效于承受一个偏心距为 e0=M/N的偏心力N的作用，当弯矩M相对较小时，e0就很小，构件接近于轴心受压，相反当N相对较小时，e0就很大，构件接近于受弯，因此，随着e0 的改变，偏心受压构件的受力性能和破坏形态介于轴心受压和受弯之间。按照轴向力的偏心距和配筋情况的不同，偏心受压构件的破坏可分为受拉破坏和受压破坏两种情况。 1.受拉破坏 当轴向压力偏心距e0 较大，且受拉钢筋配置不太多时，构件发生受拉破坏。在这种情况下，构件受轴向压力Ｎ后，离Ｎ较远一侧的截面受拉，另一侧截面受压。当Ｎ增加到一定程度，首先在受拉区出现横向裂缝，随着荷载的增加，裂缝不断发展和加宽，裂缝截面处的拉力全部由钢筋承担。荷载继续加大，受拉钢筋首先达到屈服，并形成一条明显的主裂缝，随后主裂缝明显加宽并向受压一侧延伸，受压区高度迅速减小。最后，受压区边缘出现纵向裂缝，受压区混凝土被压碎而导致构件破坏（图4.3.1）。此时，受压钢筋一般也能屈服。由于受拉破坏通常在轴向压力偏心距e0 较 大发生，故习惯上也称为大偏心受压破坏。受拉破坏有明显预兆，属于延性破坏。 2.受压破坏 当构件的轴向压力的偏心距e0 较小，或偏心距e0 虽然较大但配置的受拉钢筋过多时，就发生这种类型的破坏。加荷后整个截面全部受压或大部份受压，靠近轴向压力一侧的混凝土压应力较高，远离轴向压力一侧压应力较小甚至受拉。随着荷载逐渐增加，靠近轴一侧混凝土出现纵向裂缝，进而混凝土达到极限应变εcu 被压碎，受压钢筋的应力也达到f y′，远离一侧的钢筋可能受压，也可能受拉，但因本身截面应力太小，或因配筋过多，都达不到屈服强度（图4.3.2）。由于受压破坏通常在轴向压力偏心距e0 较小时发生，故习惯上也称为小偏心受压破坏。受压破坏无明显预兆，属脆性破坏。
地基承载力计算公式
地基承载力计算公式的说明:f=fk+ηbγ(b-3)+ηdγο(d-0.5) fk——垫层底面处软弱土层的承载力标准值（kN/m2） ηb、ηd——分别为基础宽度和埋深的承载力修正系数 b－－基础宽度（m） d——基础埋置深度（m） γ－－基底下底重度（kN/m3） γ0——基底上底平均重度（kN/m3） 地基的处理方法 利用软弱土层作为持力层时，可按下列规定执行：1）淤泥和淤泥质土，宜利用其上覆较好土层作为持力层，当上覆土层较薄，应采取避免施工时对淤泥和淤泥质土扰动的措施；2）冲填土、建筑垃圾和性能稳定的工业废料，当均匀性和密实度较好时，均可利用作为持力层；3）对于有机质含量较多的生活垃圾和对基础有侵蚀性的工业废料等杂填土，未经处理不宜作为持力层。局部软弱土层以及暗塘、暗沟等，可采用基础梁、换土、桩基或其他方法处理。在选择地基处理方法时，应综合考虑场地工程地质和水文地质条件、建筑物对地基要求、建筑结构类型和基础型式、周围环境条件、材料供应情况、施工条件等因素，经过技术经济指标比较分析后择优采用。 地基处理设计时，应考虑上部结构，基础和地基的共同作用，必要时应采取有效措施，加强上部结构的刚度和强度，以增加建筑物对地基不均匀变形的适应能力。对已选定的地基处理方法，宜按建筑物地基基础设计等级，选择代表性场地进行相应的现场试验，并进行必要的测试，以检验设计参数和加固效果，同时为施工质量检验提供相关依据。 经处理后的地基，当按地基承载力确定基础底面积及埋深而需要对地基承载力特征值进行修正时，基础宽度的地基承载力修正系数取零，基础埋深的地基承载力修正系数取1.0；在受力范围内仍存在软弱下卧层时，应验算软弱下卧层的地基承载力。对受较大水平荷载或建造在斜坡上的建筑物或构筑物，以及钢油罐、堆料场等，地基处理后应进行地基稳定性计算。结构工程师需根据有关规范分别提供用于地基承载力验算和地基变形验算的荷载值；根据建筑物荷载差异大小、建筑物之间的联系方法、施工顺序等，按有关规范和地区经验对地基变形允许值合理提出设计要求。地基处理后，建筑物的地基变形应满足现行有关规范的要求，并在施工期间进行沉降观测，必要时尚应在使用期间继续观测，用以评价地基加固效果和作为使用维护依据。复合地基设计应满足建筑物承载力和变形要求。地基土为欠固结土、膨胀土、湿陷性黄土、可液化土等特殊土时，设计要综合考虑土体的特殊性质，选用适当的增强体和施工工艺。复合地基承载力特征值应通过现场复合地基载荷试验确定，或采用增强体的载荷试验结果和其周边土的承载力特征值结合经验确定。 常用的地基处理方法有：换填垫层法、强夯法、砂石桩法、振冲法、水泥土搅拌法、高压喷射注浆法、预压法、夯实水泥土桩法、水泥粉煤灰碎石桩法、石灰桩法、灰土挤密桩法和土挤密桩法、柱锤冲扩桩法、单液硅化法和碱液法等。 1、换填垫层法适用于浅层软弱地基及不均匀地基的处理。其主要作用是提高地基承载力，减少沉降量，加速软弱土层的排水固结，防止冻胀和消除膨胀土的胀缩。
柱子承载力计算
三、框架柱承载力计算 （一）正截面偏心受压承载力计算 柱正截面偏心受压承载力计算方法与《混凝土基本原理》中相同（混凝土规范7.3）。如图所示。 即非抗震时： （3-62） （3-63）其中： （3-64）但考虑地震作用后，有两个修正，即： ◆正截面承载力抗震调整系数。 ◆保证“强柱弱梁”，对柱端弯矩设计值按梁端弯矩来调整。（混凝土规范11.4.2，抗震规范 6.2.2，6.2.3）即： 一、二、三级框架柱端组合的弯矩设计值为： （3-65）一级框架结构及9度各类框架还应满足：
（3-66）其中： ——为节点上下柱端截面顺时针或反时针方向组合的弯矩设计值之和，如图所示； ——为节点左右梁端截面反时或顺时针方向组合的弯矩设计值之和的较大者，一级框架节点左右梁端均为负弯矩时，绝对值较小的弯矩应取0； ——为节点左右梁端截面按反时针或顺时针方向采用实 配钢筋截面面积和材料标准值，且考虑承载力抗震调整系数计算的正截面抗震受弯承载力所对应的弯矩值之和的较大者。其可按有关公式计算。 ——为柱端弯矩增大系数，一级取 1.4，二级取 1.2，三级取 1.1。 求得节点上下柱端的弯矩设计值之和后，一般情况下可按弹性分析所得的节点上下柱端弯矩比进行分配。
对于顶层柱和轴压比小于0.15的柱，可不调整，直接采用内力组合所得的弯矩设计值。 当反弯点不在柱的层高范围内时，柱端截面组合的弯矩设计值可直接乘以上述柱端弯矩增大系数。 一、二、三级框架底层柱下端截面组合的弯矩设计值，应分别乘以增大系数 1.5，1.25，1.15，且底层柱纵筋宜按上下端的不利情况配置。 （二）斜截面受剪承载力计算 1、柱剪力设计值（混凝土规范11.4.4，抗震规范 6.2.5） 为了保证“强剪弱弯”，柱的设计剪力应调整。 一、二、三级的框架柱的剪力设计值按下式调整： （3-67）一级框架和9度各类框架还应满足： （3-68）其中： ——柱端截面组合的剪力设计值； ——考虑地震作用组合，且经调整后的框架柱上、下端弯矩设计值，分别按顺时针和反时针进行计算，取其中较大者；
(完整版)矩形截面偏心受压构件正截面的承载力计算
矩形截面偏心受压构件正截面的承载力计算 一、矩形截面大偏心受压构件正截面的受压承载力计算公式 （一）大偏心受压构件正截面受压承载力计算 （1）计算公式 由力的平衡条件及各力对受拉钢筋合力点取矩的力矩平衡条件，可以得到下面两个基本计算公式： s y s y c A f A f bx f N -+=''1α （7-23） ()'0''012a h A f x h bx f Ne s y c -+??? ? ? -=α （7-24） 式中： N —轴向力设计值； α1 —混凝土强度调整系数； e —轴向力作用点至受拉钢筋A S 合力点之间的距离； a h e e i -+ =2 η （7-25） a i e e e +=0 （7-26） η—考虑二阶弯矩影响的轴向力偏心距增大系数，按式（7-22）计算； e i —初始偏心距； e 0 —轴向力对截面重心的偏心距，e 0 =M/N ； e a —附加偏心距，其值取偏心方向截面尺寸的1/30和20㎜中的较大者； x —受压区计算高度。 （2）适用条件 1) 为了保证构件破坏时受拉区钢筋应力先达到屈服强度，要求 b x x ≤ (7-27) 式中 x b — 界限破坏时，受压区计算高度，o b b h x ξ= ，ξb 的计算见与受弯构件相同。 2) 为了保证构件破坏时，受压钢筋应力能达到屈服强度，和双筋受弯构件相同，要求满足：
' 2a x ≥ (7-28) 式中 a ′ — 纵向受压钢筋合力点至受压区边缘的距离。 （二）小偏心受压构件正截面受压承载力计算 （1）计算公式 根据力的平衡条件及力矩平衡条件可得 s s s y c A A f bx f N σα-+=''1 （7-29） ??? ??'-+?? ? ? ?- =s s y c a h A f x h bx f Ne 0' '012α （7-30） () '0''1'2s s s s c a h A a x bx f Ne -+?? ? ??-=σα （7-31） 式中 x — 受压区计算高度，当x ＞h ，在计算时，取x ＝h ； σs — 钢筋As 的应力值，可根据截面应变保持平面的假定计算，亦可近似取：
受压构件的承载力计算
受压构件的承载力计算 6.1 重点与难点 6.1.1 轴心受压构件正截面承载力计算 1. 配置一般箍筋的柱 受压破坏时混凝土被压碎，纵向受压钢筋达到其受压屈服强度，正截面承载力公式如下: )''(9.0s y c u A f A f N N +=≤? （6—1） 式中：φ—稳定性系数，按规范查表6.2.15确定，对于短柱，φ＝１（如 矩形截面，当80≤b l 时即为短柱,b 为截面较小边长；圆形7/0≤d l ，d 为直径；其他截面，28/0≤i l ，i 为截面最小回转半径）； A —构件截面面积，但当纵向钢筋配筋率大于3%时，取混凝土 净截面面积' S A A -； 'y f ——纵向钢筋抗压强度设计值； N ——轴向压力设计值；其他符号与前同； 0.9——可靠度调整系数 2. 配置螺旋式（或焊接环式）箍筋的柱 柱截面形状一般为圆形或多边形。受压破坏时核芯混凝土达到其 三向抗压强度，保护层剥落，纵向受压钢筋达到其受压屈服强度，环向箍筋达到其抗拉屈服强度，正截面承载力公式如下: )2(9.00''ss y s y cor c u A f A f A f N N α++=≤ （6—2） s A d A ss cor ss 1 0 π= （6—3） 式中： cor A ——构件的核心截面面积；取间接钢筋内表面范围内混凝土面积 y f ——间接钢筋的抗压强度设计值；0ss A ——间接钢筋的换算截面面积； cor d ——构件的核心截面直径； s ——间接钢筋间距； 1ss A ——单根间接钢筋的截面面积； α——间接钢筋对砼的约束的折减系数：C50级以下砼，α=1.0 ，C80级砼，α=0.85 其间现性插入。 按式（6—2）计算时尚须注意： ⑴式（6—2）计算的承载力设计值不应大于按式（6—1）计算所得的1.5倍； ⑵下列任一情况下，不考虑间接钢筋的作用。 ①当120>d l 时； ②当按式（6—2）算得的承载力设计值小于按式（6—1）计算所得值时； ③当' 0%25s ss A A <时。 6.1.2 偏心受压构件正截面承载力计算 1. 偏心受压构件的破坏特征 ⑴受拉破坏（大偏心受压破坏） 当相对偏心距较大，且受拉钢筋配置不太多时发生此种破坏。破坏始于受拉钢筋 （离轴
受压构件承载力计算例题
受压构件承载力计算 1、某现浇框架柱，截面尺寸为 300×300，轴向压力设计值 N = 1400 kN ，计算长度 3.57 m ，采用 C30 混凝土、Ⅱ级(HRB335)钢筋。求所需纵筋面积。 解：9.1130035700==b l ，查得ψ= 0.9515， ???? ??-=A f N f A c y s ?9.0'1'=??? ? ????-??3003003.14962.09.010*********=1159.5mm 2 ，A A s ''=ρ= 3003003 .1159?=0.01288 > 006.0'min =ρ 2、已知某正方形截面轴心受压柱，计算长度 7.5 m ，承受轴向压力设计值N = 1800 kN ，混凝土强度等级为 C20，采用Ⅱ(HRB335)级钢筋。试确定构件截面尺寸及纵向钢筋截面面积。 解：75.1840075000==b l ，查得ψ= 0.7875 ???? ??-=A f N f A c y s ?9.0'1'=6.33454004006.97875.09.010*********=??? ? ????-??mm 2 , A A s ''=ρ= 4004006 .3345?=0.021>006.0'min =ρ 3、 已知一偏心受压柱，b ×h = 450×450，α=α′= 40，C30，HRB335钢筋，ξ b = 0.55，承受纵向力 N = 350 kN ，计算弯距 M = 220 kN ·m 。柱计算长度为 l0= 3.0 m ，受压区钢筋A's = 402 (2#16)，求受拉区钢筋面积。 解： (1) 设计参数 0.11=α，α=α′= 40， h 0=410 ， f c =14.3 2/mm N ，2/300mm N f y =' ｅ0= 630，取ｅa =20，ｅi =ｅ0 +ｅa =ｅ0+20=648 ==N A f c 5.01ζ=???3500004504503.145.0 4.1 取ζ1=1 08.1450 3000 01.015.101.015.102=?-=-=h l ζ，取ζ2=1 =????+ =??? ??+=11)450 3000(4506481400111400 112 212 00 ζζηh l h e i 1.02 (2) 受压区高度 ηｅi = 661> 0.3 h 0 按大偏压计算 ｅ=661+(450/2－40)= 846， ) ()2('0''01a h A f x h bx f Ne s y c -+-=α ) 40410(402300)2410(45014.31846350000-?+-??=?x x
承载力计算
支撑力计算 方管支撑采用Q235钢材，尺寸为100MM ×50MM ，壁厚为2.0MM ，对于此类支撑属压杆，计算其抗压承载力即为计算其欧拉临界力。但要注意的是欧拉公式是有一定适用范围的，对于Q235钢材钢管支撑： （1） P a =2 2)(μιπEI （2） σα=()A EI 22μιπ 其中P a 表示欧拉临界力，σα表示欧拉临界应力，E 钢材弹性模量，I 计算杆件截面惯性矩，μ杆件计算长度系数与杆端支撑情况有关，ι杆件长度，Α杆件截面面积。由 于i=A I ，取λ=i μι,则（2）式可以化为：σα＝22λ πE （3） σα≤σp (材料比例极限) ∴22λπE ≤σp ∴λ≥α σπE 2(3) 因此可得对于Q235钢E ＝2.06?1011Pa ，σp =200Mpa,因此可得当诸杆件长细比满足λ ≥611 102001006.22???π100≈＝[]λ 结构线性屈曲特征值屈曲，当荷载达到临界荷载时，除初始平衡状态外，出了新的平衡状态。当采用有限元法分析这类稳定问题时，问题归结为广义特征值问题。 即：[][] 0λ2G =+K K E 一、强度决定的构件承载力 根据GB50017-2003表3.4.1-1, f = 205.00N/mm2 根据GB/T 700-1988及GB/T 1591-1994, fy =225.00N/mm2 根据公式5.1.1-1, N1 = 1.00× f × An = 1.00 × 205.00 × 67.54 × 102 103 = 1384.49kN 二、整体稳定 按5.1.2-2进行计算 λx = l0xix = 7.70 × 10215.30 = 50.33 λy = l0yiy = 7.70 × 1022.81 = 274.02 截面为单轴对称的构件，绕对称轴的长细比λy 应按5.1.2-3, 5.1.2-4取计及扭转效应的换算长细比λyz 代替之, 取λyz = 12 ( λy2+λz2 ) + ( λy2+λz2 )2 - 4(1 - e02 / i02)λy2λz20.5 其中,λz2 = i02A / (It/25.7 + I ω/l χ2 ) (5.1.2-4)