【正文】 筋截面面積和。解：，故不用考慮撓曲二階效應(yīng)由題知，則，故先按大偏心受壓計(jì)算取故按最小配筋率選取受壓鋼筋，選取325，滿足要求，然后按受壓鋼筋已知的情況計(jì)算受拉鋼筋：則可得鋼筋面積：選取328，且且配筋率小于5%，滿足要求因截面高度，需在截面兩側(cè)配置縱向構(gòu)造鋼筋，每側(cè)選取212。垂直于彎矩作用平面的承載力復(fù)核：，得，故有：滿足要求 已知荷載作用下偏心受壓構(gòu)件的軸向力設(shè)計(jì)值N=3170kN，桿端彎矩設(shè)計(jì)值M1=M2=m；截面尺寸b=400mm,h=600mm, ；混凝土強(qiáng)度等級為C40，采用HRB400級鋼筋；計(jì)算長度。求鋼筋截面面積和。解： ，故需考慮撓曲二階效應(yīng)由題知，則， 故則， 故先按小偏心受壓計(jì)算首先確定，因，不會發(fā)生反向破壞，故只需按最小配筋率確定，選取218，然后計(jì)算，則有可知：確實(shí)是小偏壓，故有：選取228+222，且且配筋率小于5%，滿足要求因截面高度，需在截面兩側(cè)配置縱向構(gòu)造鋼筋，每側(cè)選取212。垂直于彎矩作用平面的承載力復(fù)核：，得，故有：滿足要求 已知軸向力設(shè)計(jì)值N=7500kN，桿端彎矩設(shè)計(jì)值M1=，M2=1800kNm；截面尺寸b=800mm,h=1000mm, ；混凝土強(qiáng)度等級為C40，采用HRB400級鋼筋；計(jì)算長度，采用對稱配筋（）。求鋼筋截面面積和。解：，故不用考慮撓曲二階效應(yīng)由題知，則，故屬于大偏心受壓，則：驗(yàn)算配筋率故選取525，滿足要求且全截面面積滿足要求且配筋率小于5%，滿足要求因截面高度，需在截面兩側(cè)配置縱向構(gòu)造鋼筋，每側(cè)選取412。垂直于彎矩作用平面的承載力復(fù)核：，得，故有：滿足要求 已知柱承受軸向力設(shè)計(jì)值N=3100kN，桿端彎矩設(shè)計(jì)值M1=，M2=85kNm；截面尺寸b=400mm,h=600mm, ；混凝土強(qiáng)度等級為C40，采用HRB400級鋼筋，配有（425），（316），計(jì)算長度。試復(fù)核截面是否安全。解：， 故需考慮撓曲二階效應(yīng)由題知，則， 故則， 屬于小偏壓則可按小偏壓計(jì)算：聯(lián)立可有：承載力滿足要求滿足要求且全截面面積滿足要求且配筋率小于5%，滿足要求垂直于彎矩作用平面的承載力復(fù)核：，得，故有：滿足要求故該截面安全 已知某單層工業(yè)廠房的I形截面邊柱，柱截面控制內(nèi)力設(shè)計(jì)值N=870kN，桿端彎矩設(shè)計(jì)值M1=，M2=420kNm；截面尺寸b=80mm,h=700mm, ， ；混凝土強(qiáng)度等級為C40，采用HRB400級鋼筋；采用對稱配筋。求鋼筋截面面積。解：該柱按有吊車柱的排架方向考慮，則， 故需考慮撓曲二階效應(yīng)由題知，則， ，取故則按受壓區(qū)為T形截面進(jìn)行計(jì)算：屬于大偏心受壓故配置的鋼筋為：故選取320，滿足要求且全截面面積滿足要求且配筋率小于5%，滿足要求因截面高度，需在截面兩側(cè)配置縱向構(gòu)造鋼筋，每側(cè)選取312。垂直于彎矩作用平面的承載力復(fù)核：，得，故有：滿足要求第6章思考題 當(dāng)軸心受拉桿件的受拉鋼筋強(qiáng)度不同時，怎樣計(jì)算其正截面的承載力？答：對于軸心受拉構(gòu)件，因達(dá)到極限時混凝土早已開裂，拉力全部由鋼筋承擔(dān)，當(dāng)鋼筋強(qiáng)度不同時，雖然達(dá)到屈服時間不同，但是最終都能屈服，并承擔(dān)軸向拉力。 怎樣區(qū)別偏心受拉構(gòu)件所屬的類型？答：當(dāng)縱向拉力作用在鋼筋合力點(diǎn)及的合力點(diǎn)范圍以外時，屬于大偏心受拉構(gòu)件；當(dāng)縱向拉力作用在鋼筋合力點(diǎn)及的合力點(diǎn)范圍以內(nèi)時，屬于小偏心受拉構(gòu)件。 怎樣計(jì)算小偏心受拉構(gòu)件的正截面承載力？答：在小偏心拉力作用下，臨破壞前，一般情況是截面全部裂通，拉力完全由鋼筋承擔(dān)，在這種情況下，不考慮混凝土的受拉工作，在設(shè)計(jì)時，可假定構(gòu)件破壞時鋼筋及的應(yīng)力都達(dá)到屈服強(qiáng)度，可根據(jù)內(nèi)外力分別對鋼筋及的合力點(diǎn)取矩： 當(dāng)對稱配筋時，取兩者的較大值作為最終的配筋值。 大偏心受拉構(gòu)件的正截面承載力計(jì)算中，為什么取與受彎構(gòu)件相同？答：因大偏心受拉構(gòu)件破壞形態(tài)與受彎構(gòu)件適筋破壞相似，都是受拉鋼筋先屈服，然后受壓區(qū)混凝土邊緣纖維達(dá)到極限壓應(yīng)變而壓碎破壞，都是延性破壞，故可取與受彎構(gòu)件相同。 偏心受拉和偏心受壓桿件斜截面承載力計(jì)算公式有何不同？為什么？答：偏心受壓桿件斜截面承載力計(jì)算公式：偏心受拉桿件斜截面承載力計(jì)算公式：從以上公式可以看出，偏心受壓與偏心受拉構(gòu)件斜截面承載力計(jì)算公式中主要是軸力項(xiàng)的不同，在偏心受壓時，因軸力可以限制斜裂縫的開展，對斜截面抗剪是有利的，故在受剪承載力中考慮了軸力的有利作用，但是當(dāng)軸力超過后就會對受剪產(chǎn)生不利作用；在偏心受拉的時，軸力會使斜裂縫開展，對斜截面受剪不利。習(xí)題 已知某構(gòu)件承受軸向拉力設(shè)計(jì)值值N=600kN，彎矩設(shè)計(jì)值M=540kNm，混凝土強(qiáng)度等級為C30，采用HRB400級鋼筋。柱截面尺寸b=300mm,h=450mm, 。求所需縱筋面積。解： 為大偏心受拉取 則：受壓鋼筋選取420，滿足要求受拉鋼筋選取336+332，同時滿足要求第7章思考題 按變角空間桁架模型計(jì)算扭曲截面承載力的基本思路是什么，有哪些基本假設(shè)，有幾個主要計(jì)算公式？答：變角空間桁架模型計(jì)算扭曲截面承載力的基本思路：在裂縫充分發(fā)展且鋼筋應(yīng)力接近屈服強(qiáng)度時，截面核心混凝土退出工作，從而實(shí)心截面的鋼筋混凝土受扭構(gòu)件可以用一個空心的箱形截面構(gòu)件來代替，它由螺旋形裂縫的混凝土外殼、縱筋和箍筋三者共同組成變角空間桁架以抵抗扭矩；基本假設(shè)：①混凝土只承受壓力，具有螺旋形裂縫的混凝土外殼組成桁架的斜壓桿，其傾角為α；②縱筋和箍筋只承受拉力，分別為桁架的弦桿和腹桿；③忽略核心混凝土的受扭作用及鋼筋的銷栓作用；主要計(jì)算公式： 簡述鋼筋混凝土純扭和剪扭構(gòu)件的扭曲截面承載力的計(jì)算步驟。答：剪扭構(gòu)件：①按公式或驗(yàn)算截面尺寸是否符合要求；②按公式或驗(yàn)算是否需要按計(jì)算配置受扭、受剪箍筋和受扭縱筋；③比較剪力和扭矩是否滿足，或，若滿足，則可不考慮剪力或者扭矩的作用，按純剪或者純扭構(gòu)件計(jì)算；否則，應(yīng)考慮剪力和扭矩的作用；④按公式或計(jì)算受扭承載力降低系數(shù)，且應(yīng)滿足；⑤按公式或計(jì)算剪扭構(gòu)件的受剪承載力，對于T形和I形截面假設(shè)剪力全部由腹板承擔(dān)，并確定受剪箍筋的用量；⑥按公式或計(jì)算構(gòu)件的受扭承載力，按腹板完整性原則分別確定翼緣和腹板的受扭箍筋和受扭縱筋的用量；⑦驗(yàn)算箍筋和縱筋的最小配筋率是否滿足。純扭構(gòu)件：①按公式或驗(yàn)算截面尺寸是否符合要求；②按公式或驗(yàn)算是否需要按計(jì)算配置受扭和受扭縱筋；③按公式或計(jì)算構(gòu)件的受扭承載力，按腹板完整性原則分別確定翼緣和腹板的受扭箍筋和受扭縱筋的用量；④驗(yàn)算箍筋和縱筋的最小配筋率是否滿足。 縱向鋼筋與箍筋的配筋強(qiáng)度比的含義是什么？起什么作用？有什么限制？答：縱向鋼筋與箍筋的配筋強(qiáng)度比是受扭構(gòu)件中所配置的受扭縱筋沿截面核心周長單位長度上的拉力與受扭箍筋沿構(gòu)件縱向單位長度上的拉力的比值，其表達(dá)式為：控制好的值就可以使受扭構(gòu)件中的縱筋和箍筋在構(gòu)件破壞時均能達(dá)到屈服強(qiáng)度，從而避免發(fā)生（部分）超筋破壞；限制條件為：。 在鋼筋混凝土構(gòu)件純扭試驗(yàn)中，有少筋破壞、適筋破壞、超筋破壞和部分超筋破壞，它們各有什么特點(diǎn)？在受扭計(jì)算中如何避免少筋破壞和超筋破壞？答：少筋破壞：縱筋和箍筋均配置過少，一旦出現(xiàn)裂縫，構(gòu)件就會立即發(fā)生破壞，屬于脆性破壞；適筋破壞：在扭矩作用下，縱筋和箍筋先達(dá)到屈服強(qiáng)度，然后混凝土被壓碎而破壞，屬于延性破壞類型；超筋破壞：當(dāng)縱筋和箍筋配筋率都過高，致使縱筋和箍筋都沒有達(dá)到屈服強(qiáng)度，而混凝土先行壓碎，屬于脆性破壞類型；部分超筋破壞：若縱筋和箍筋不匹配，兩者配筋率相差較大，其中一個屈服，而另一個不屈服，此時構(gòu)件仍然具有一定的延性，但不如適筋破壞；在受扭計(jì)算中通過控制構(gòu)件的縱筋的最小配筋率和箍筋的最小配箍率避免少筋破壞；通過控制截面的最小尺寸或，以及縱向鋼筋與箍筋的配筋強(qiáng)度比避免超筋破壞。 在剪扭構(gòu)件承載力計(jì)算中如符合下列條件，說明了什么？ 答：當(dāng)符合第一個條件的時，表示剪扭構(gòu)件需要按計(jì)算配置受扭、受剪箍筋以及受扭縱筋；當(dāng)符合第二個條件時，表示剪扭構(gòu)件尺寸不足，會發(fā)生在鋼筋屈服前混凝土先壓碎的超筋破壞。 為滿足受扭構(gòu)件受扭承載力計(jì)算和構(gòu)造規(guī)定要求，配置受扭縱筋及箍筋應(yīng)當(dāng)注意哪些問題？答：受扭縱筋：①滿足最小配筋率 其中；②受扭縱向受力鋼筋的間距不應(yīng)大于200mm和梁的截面寬度；③在截面四角必須設(shè)置受扭縱向受力鋼筋，并沿截面周邊均勻?qū)ΨQ布置；當(dāng)支座邊作用有較大扭矩時，受扭縱向鋼筋應(yīng)按充分受拉錨固在支座內(nèi)；④在彎剪扭構(gòu)件中，配置在截面彎曲受拉邊的縱向受力鋼筋，其截面面積不應(yīng)小于按受彎構(gòu)件受拉鋼筋最小配筋率計(jì)算的截面面積與按受扭縱向鋼筋最小配筋率計(jì)算并分配到彎曲受拉邊的鋼筋截面面積之和。受扭箍筋：①滿足最小配箍率②受扭所需的箍筋應(yīng)做成封閉式，且應(yīng)沿截面周邊布置；當(dāng)采用復(fù)合箍筋，位于截面內(nèi)部的箍筋不應(yīng)計(jì)入受扭所需的截面面積；③受扭所需的箍筋的末端應(yīng)做成135176。彎鉤，彎鉤平直段長度不應(yīng)小于10d，d為箍筋直徑。 我國《混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》中受扭承載力計(jì)算公式中的的物理意義是什么？其表達(dá)式表示了什么關(guān)系？此表達(dá)式的取值考慮了哪些因素？答：受扭承載力計(jì)算公式中的是剪扭構(gòu)件混凝土受扭承載力降低系數(shù)，它反映了剪力對剪扭構(gòu)件混凝土受扭承載力的影響程度；其表達(dá)式為： 表示了剪力與扭矩之間相互影響的關(guān)系，即剪扭相關(guān)性；表達(dá)式的取值考慮了剪扭比和截面尺寸的影響，對于集中荷載作用下的剪扭構(gòu)件還考慮了計(jì)算截面的剪跨比的影響。習(xí)題 有一鋼筋混凝土矩形截面受純扭構(gòu)件，已知截面尺寸為，配有4根直徑為16mm的HRB400級縱向鋼筋。箍筋為直徑8mm的HRB335級鋼筋，間距為100mm。混凝土強(qiáng)度等級為C30，試求該構(gòu)件扭曲截面的受扭承載力。解：由題知：取，則， 驗(yàn)算箍筋的最小配筋率：滿足要求則構(gòu)件受扭承載力為： 雨篷板上承受均布荷載（已包括板的自身重力）（設(shè)計(jì)值），在雨篷自由端沿板寬方向每米承受活荷載（設(shè)計(jì)值）。雨篷梁截面尺寸。采用混凝土強(qiáng)度等級為C30，箍筋采用HRB335級鋼筋，縱筋采用HRB400級鋼筋，環(huán)境類別為二類a。經(jīng)計(jì)算知：雨篷梁彎矩設(shè)計(jì)值，剪力設(shè)計(jì)值，試確定雨篷梁端的扭矩設(shè)計(jì)值并進(jìn)行配筋。解：雨篷梁所受的均布扭矩為：則雨篷梁梁端所受的最大扭矩為：①驗(yàn)算構(gòu)件截面尺寸：，假設(shè)，則 則有：滿足要求②驗(yàn)算截面是否需要計(jì)算剪扭承載力：故需計(jì)算構(gòu)件的剪扭承載力③故需考慮扭矩對構(gòu)件受剪承載力的影響故可以不考慮剪力對構(gòu)件受扭承載力的影響，直接按彎扭構(gòu)件設(shè)計(jì)。④計(jì)算受彎縱筋則可得鋼筋面積：⑤計(jì)算受扭箍筋假設(shè)，則受扭箍筋為：選取箍筋直徑為8，則：，故?、抻?jì)算受扭縱筋截面底面所需受彎和受扭縱筋截面面積為：選取218，截面頂面所需受扭鋼筋截面面積為：選取214，⑦縱向鋼筋和箍筋的最小配筋率箍筋：滿足要求縱向鋼筋：受扭縱筋的最小配筋率：受彎縱筋的最小配筋率：故取則 故均滿足要求 有一鋼筋混凝土彎扭構(gòu)件，截面尺寸為，彎矩設(shè)計(jì)值為，剪力設(shè)計(jì)值，采用C30混凝土，箍筋用HRB335級鋼筋，縱向鋼筋用HRB400級鋼筋，試計(jì)算其配筋。解：①驗(yàn)算構(gòu)件截面尺寸：假設(shè)，假設(shè)，則 則有：滿足要求②驗(yàn)算截面是否可以忽略扭矩的作用：故不能忽略扭矩的作用③計(jì)算受彎縱筋則可得鋼筋面積：④計(jì)算受扭箍筋假設(shè)，則受扭箍筋為：選取箍筋直徑為8，則：，故?、萦?jì)算受扭縱筋截面底面所需受彎和受扭縱筋截面面積為：選取318，截面?zhèn)让嫠枋芘や摻罱孛婷娣e為：選取214，截面頂面所需受扭鋼筋截面面積為：選取214，⑥縱向鋼筋和箍筋的最小配筋率箍筋：滿足要求縱向鋼筋：受扭縱筋的最小配筋率：取受彎縱筋的最小配筋率：故取則 故滿足要求