【正文】 5～50時(shí)， = 。解：當(dāng)豎向荷載較小時(shí)，混凝土橫向變形小，螺旋箍筋對(duì)核心混凝土基本不形成約束，隨著荷載的增大，混凝土逐漸發(fā)生越來(lái)越大的橫向變形，相應(yīng)的螺旋箍筋亦產(chǎn)生愈來(lái)愈大的環(huán)向應(yīng)力，同時(shí)對(duì)核心混凝土形成較大的橫向約束。當(dāng)荷載達(dá)到普通箍筋柱的極限荷載時(shí)，螺旋箍筋外的混凝土保護(hù)層開(kāi)裂剝落，而核心混凝土可以繼續(xù)受壓，其抗壓強(qiáng)度超過(guò)了混凝土單向抗壓強(qiáng)度。當(dāng)螺旋箍筋達(dá)到受拉屈服時(shí)，不能再約束核心混凝土的橫向變形，核心混凝土將被壓碎，柱隨即破壞。？破壞特征怎樣？與哪些因素有關(guān)？解：根據(jù)偏心距和縱向鋼筋的配筋率不同，偏心受壓構(gòu)件構(gòu)件將發(fā)生不同的破壞形態(tài)，可分為兩類：一是大偏心受壓破壞——受拉破壞，這種破壞形態(tài)在破壞前有較明顯的預(yù)兆，屬于塑性破壞；另一種是小偏心受壓破壞——受壓破壞，這種破壞具有脆性性質(zhì)。，應(yīng)怎樣分別判斷屬于大偏心還是小偏心？解：如果根據(jù)已知條件可以直接用基本公式計(jì)算出，那么可以將計(jì)算所得的值與相比較以判別大、小偏心，此方法適用于截面復(fù)核及對(duì)稱配筋矩形截面的截面設(shè)計(jì)。對(duì)于不對(duì)稱配筋截面設(shè)計(jì)問(wèn)題，無(wú)法直接計(jì)算出，可采用計(jì)算偏心距并與界限偏心距相比較的方法來(lái)判別大、小偏心。當(dāng)初始偏心距時(shí)，截面屬于小偏心受壓破壞；當(dāng)時(shí)，可先按大偏心受壓破壞進(jìn)行計(jì)算，計(jì)算過(guò)程中得到后，再根據(jù)的值確定截面屬于哪一種受力情況。，分別怎樣確定？解：對(duì)于彎矩作用平面內(nèi)截面對(duì)稱的偏心受壓構(gòu)件，同一主軸方向兩端的桿端彎矩大多不相同，但也存在單曲率彎曲（M1/M2為正）時(shí)二者大小接近的情況，即比值M1/，此時(shí)，該柱在柱兩端相同方向、幾乎相同大小的彎矩作用下將產(chǎn)生最大的偏心距，使該柱處于最不利的受力狀態(tài)。因此，在這種情況下，需考慮偏心距調(diào)節(jié)系數(shù)，《規(guī)范》規(guī)定偏心距調(diào)節(jié)系數(shù)采用以下公式計(jì)算：。彎矩增大系數(shù)是考慮側(cè)向撓度的影響?？紤]柱側(cè)向撓度后，柱中截面彎矩可表示為：，其中，稱為彎矩增大系數(shù)。，柱端設(shè)計(jì)彎矩怎樣確定？解：在確定偏心受壓構(gòu)件的內(nèi)力設(shè)計(jì)值時(shí)，需考慮構(gòu)件的側(cè)向撓度而引起的附加彎矩（二階彎矩）的影響，工程設(shè)計(jì)中，通常采用增大系數(shù)法?！兑?guī)范》中，將柱端的附加彎矩計(jì)算用偏心距調(diào)節(jié)系數(shù)和彎矩增大系數(shù)來(lái)表示，即偏心受壓柱的設(shè)計(jì)彎矩（考慮了附加彎矩影響后）為原柱端最大彎矩M2乘以偏心距調(diào)節(jié)系數(shù)Cm和彎矩增大系數(shù)而得。（）和（），采用對(duì)稱配筋，試判別以下情況哪組內(nèi)力的配筋大。（1）（2）（3） 軸壓力N對(duì)偏心受壓構(gòu)件抗剪承載力的作用是怎樣的？解：試驗(yàn)表明，由于軸向壓力的作用，彎曲裂縫出現(xiàn)推遲，也延緩了斜裂縫的開(kāi)展。混凝土剪壓區(qū)高度增大，混凝土的抗剪強(qiáng)度提高，從而使斜截面受剪承載力有所提高。但當(dāng)壓力超過(guò)一定數(shù)值后，由于剪壓區(qū)混凝土壓應(yīng)力過(guò)大，使得混凝土的抗剪強(qiáng)度降低，反而會(huì)使斜截面受剪承載力降低。根據(jù)桁架一拱模型理論，柱軸向壓力主要通過(guò)拱作用直接傳遞，拱的壓力增大，其橫向分力分擔(dān)一部分受剪承載力。如果軸向壓力太大，將導(dǎo)致拱機(jī)構(gòu)的過(guò)早壓壞。7．15某框架結(jié)構(gòu)多層房屋，門(mén)廳為現(xiàn)澆的軸心受壓柱，計(jì)算柱高度為H＝4500mm，承受軸向力N＝3200kN，混凝土采用C30級(jí)，鋼筋采用HRB335級(jí)，試求柱的截面尺寸和縱向鋼筋。解：（1）確定截面形式和尺寸由于是軸心受壓構(gòu)件，因此采用方形截面形式，并擬定截面尺寸為設(shè)穩(wěn)定系數(shù)則有則有，取。（2）求穩(wěn)定系數(shù)取計(jì)算長(zhǎng)度（現(xiàn)澆樓蓋底層柱），則： ，得。（3）計(jì)算縱向鋼筋截面面積則縱向配筋率可見(jiàn)，滿足要求。，限定為直徑不大于400mm的圓形截面柱，其他條件不變，采用螺旋箍筋，試計(jì)算柱的配筋。（1）計(jì)算參數(shù)C30混凝土， HRB335級(jí)鋼筋；柱計(jì)算長(zhǎng)度：，說(shuō)明適合采用螺旋箍筋柱。（2）按配有螺旋箍筋柱計(jì)算查附表14可知，柱的最小保護(hù)層厚度20mm。初選螺旋箍筋直徑為10mm，則有。又：則有：設(shè)，則：選用，實(shí)配，則有： 滿足要求。又：取s=45mm，符合及的規(guī)定。（3）復(fù)核承載力，驗(yàn)算保護(hù)層是否過(guò)早脫落按配普通箍筋柱計(jì)算：由： ，得。則：由于，說(shuō)明柱保護(hù)層不會(huì)過(guò)早脫落，所設(shè)計(jì)的螺旋箍筋柱符合要求。7．17某矩形截面柱，柱計(jì)算高度為，采用C30級(jí)混凝土，HRB400級(jí)鋼筋，已知該柱承受的軸力N=2000kN，柱端彎矩。試求柱所需的縱向鋼筋和。解：（1）確定鋼筋和混凝土的材料強(qiáng)度及幾何參數(shù)C30級(jí)混凝土；HRB400級(jí)鋼筋；；HRB400級(jí)鋼筋，C30級(jí)混凝土。（2）求框架柱設(shè)計(jì)彎矩M由于，則，因此需要考慮附加彎矩的影響。 ，取于是框架柱計(jì)算彎矩：（3）求，判別大小偏心受壓由于，可先按大偏壓計(jì)算。（4）求及（5）驗(yàn)算配筋率全部縱向鋼筋的配筋率為滿足要求。 ，但承受的內(nèi)力設(shè)計(jì)值為N＝800kN，柱端彎矩、。試求柱所需的縱向鋼筋和。解：（1）確定鋼筋和混凝土的材料強(qiáng)度及幾何參數(shù)C30級(jí)混凝土；HRB400級(jí)鋼筋；；HRB400級(jí)鋼筋，C30級(jí)混凝土。（2）求框架柱設(shè)計(jì)彎矩M由于，則，因此需要考慮附加彎矩的影響。 取1，取于是框架柱計(jì)算彎矩：（3）求，判別大小偏心受壓由于，可先按大偏壓計(jì)算。（4）求及（5）選筋驗(yàn)算配筋率受壓鋼筋選用，受拉鋼筋選用，則，全部縱向鋼筋配筋率： 滿足要求。，截面尺寸，柱計(jì)算高度為，采用C30級(jí)混凝土，HRB400級(jí)鋼筋，已知該柱承受的軸力設(shè)計(jì)值N＝3600kN，柱端彎矩、。試求柱所需的縱向鋼筋和。解：（1）確定鋼筋和混凝土的材料強(qiáng)度及幾何參數(shù)C30級(jí)混凝土；HRB400級(jí)鋼筋；；HRB400級(jí)鋼筋，C30級(jí)混凝土。（2）求框架柱設(shè)計(jì)彎矩M由于，則，因此需要考慮附加彎矩的影響。 ，取于是框架柱計(jì)算彎矩：（3）求，判別大小偏心受壓由于，可先按大偏壓計(jì)算。（4）求及故?。?）選筋驗(yàn)算配筋率全部縱向鋼筋配筋率： 滿足要求。 ，采用對(duì)稱配筋，試求。解：（1）確定鋼筋和混凝土的材料強(qiáng)度及幾何參數(shù)C30級(jí)混凝土；HRB400級(jí)鋼筋；；HRB400級(jí)鋼筋，C30級(jí)混凝土。（2）求框架柱設(shè)計(jì)彎矩M由于，則，因此需要考慮附加彎矩的影響。 ，取于是框架柱計(jì)算彎矩：（3）判別大小偏心受壓為小偏心受壓。（4）求（5）驗(yàn)算配筋率全部縱向鋼筋配筋率： 滿足要求。，采用對(duì)稱配筋，試求。解：（1）確定鋼筋和混凝土的材料強(qiáng)度及幾何參數(shù)C30級(jí)混凝土；HRB400級(jí)鋼筋；；HRB400級(jí)鋼筋，C30級(jí)混凝土。（2）求框架柱設(shè)計(jì)彎矩M由于，則，因此需要考慮附加彎矩的影響。 ，取于是框架柱計(jì)算彎矩：（3）判別大小偏心受壓為小偏心受壓。（4）求（5）驗(yàn)算配筋率全部縱向鋼筋配筋率： 滿足要求。 已知矩形截面柱，柱計(jì)算高度為，采用C30級(jí)混凝土，HRB400級(jí)鋼筋，縱向鋼筋為對(duì)稱配筋3C20（）。設(shè)軸向力的偏心距，試求柱的承載力N。解：（1）確定鋼筋和混凝土的材料強(qiáng)度及幾何參數(shù)C30級(jí)混凝土；HRB400級(jí)鋼筋；；HRB400級(jí)鋼筋，C30級(jí)混凝土。柱計(jì)算高度，軸向偏心距。（2）判別大小偏心受壓 取先按大偏心受壓構(gòu)件進(jìn)行計(jì)算。（3）求N聯(lián)立以上兩個(gè)方程組，可解得x= 所以為大偏心受壓。，設(shè)軸向力N＝280kN，試求柱能承擔(dān)的最大彎矩設(shè)計(jì)值。解：（1）確定鋼筋和混凝土的材料強(qiáng)度及幾何參數(shù)C30級(jí)混凝土；HRB400級(jí)鋼筋；；HRB400級(jí)鋼筋，C30級(jí)混凝土。柱計(jì)算高度。（2）判別大小偏心受壓故為大偏心受壓柱。（3）求x（4）求又有 可得 取由得（5）求M 第九章9．12解：對(duì)軸心受拉構(gòu)件；查附表16，受拉區(qū)縱向鋼筋截面面積。鋼筋彈性模量；C30混凝土，；HRB400級(jí)帶肋鋼筋，相對(duì)粘結(jié)特征系數(shù)，縱向受拉鋼筋的等效直徑計(jì)算有效受拉混凝土截面面積的縱向受拉鋼筋的配筋率：計(jì)算縱向受拉鋼筋的應(yīng)力：計(jì)算裂縫間縱向受拉鋼筋應(yīng)變不均勻系數(shù)：則有滿足要求。解：對(duì)受彎構(gòu)件；查附表16，受拉區(qū)縱向鋼筋截面面積。鋼筋彈性模量；C30混凝土，；HRB500級(jí)帶肋鋼筋，相對(duì)粘結(jié)特征系數(shù)。計(jì)算有效受拉混凝土截面面積的縱向受拉鋼筋的配筋率：計(jì)算縱向受拉鋼筋的等效直徑：計(jì)算縱向受拉鋼筋的應(yīng)力：計(jì)算裂縫間縱向受拉鋼筋應(yīng)變不均勻系數(shù)：則有滿足要求。解：由題目已知條件可知：，；C25混凝土，；；b=200mm，h=500mm，則各參數(shù)計(jì)算如下：矩形截面，則短期剛度為：長(zhǎng)期剛度為：則其撓度為：滿足要求。 完美WORD格式編輯