【正文】 受扭承載力計(jì)算公式的截面限制條件是為了防止超筋破壞，規(guī)定抗扭縱筋和箍筋的最小配筋 率是為了防止少筋破壞）。為此，應(yīng)了解配筋率及兩種鋼筋比例所形成的不同破壞類型和極限扭矩變角度空間桁架模型的理論推導(dǎo)，從而為理解規(guī)范半理論半經(jīng)驗(yàn)的受扭構(gòu)件承載力公式打下基礎(chǔ)（ Tu 由混凝土承擔(dān)的扭矩 Tc 和抗扭鋼筋承擔(dān)的扭矩 Ts兩部分組成。 3．熟悉理想彈性材料和理想塑性材料受扭構(gòu)件截面剪應(yīng)力分布圖形，針對混凝土既不是理想的彈性材料又不是理想的塑性材料這一基本事實(shí)，明確目前計(jì)算開裂扭矩的辦法是按塑性應(yīng)力分布計(jì)算并根據(jù)試驗(yàn)結(jié)果乘以一個(gè)降低系數(shù)確定（截面受扭塑性抵抗矩 Wt，可由計(jì)算得出， T 形、 I 形、倒 L 形 截面的受扭塑性抵抗矩 Wt，為各矩形分塊的受扭塑性抵抗矩之和）。 學(xué)習(xí)要點(diǎn) 1．了解受扭構(gòu)件的工程背景，明確扭轉(zhuǎn)是構(gòu)件的基本受力形式之一，構(gòu)件處于純扭矩作用的情況是極少的，絕大多數(shù)都是處于彎矩，剪力和扭矩共同作 用的復(fù)合受扭情況。試選擇其截面尺寸（提示：可初估截面約為 h=500mm， b=350mm）。構(gòu)件承受靜力荷載，其設(shè)計(jì)值（標(biāo)準(zhǔn)值）為：軸心壓力設(shè)計(jì)值 N=1000kN（ Nk=800kN），跨度中點(diǎn)集中荷載設(shè)計(jì)值 F=160kN（ Fk=115kN）。 8．試驗(yàn)算上題中廠房階形柱的下段柱截面是否滿足設(shè)計(jì)要求。經(jīng)框架穩(wěn)定計(jì)算得柱在框架平面內(nèi)的計(jì)算長度系數(shù)為：上段柱 μ1x=， μ2x=，框架平面外設(shè)柱間支撐，柱頂、柱底和吊車梁承臺(tái)處可看作是側(cè)向鉸接支承。柱的計(jì)算簡圖、截面尺寸和上下段控制內(nèi)力設(shè)計(jì)值（間接動(dòng)力荷載設(shè)計(jì)值， N 以壓力為正， M 以柱內(nèi)側(cè)受拉為正）如圖 512 所示。試求該柱的軸心受壓承載力設(shè)計(jì)值（不要求驗(yàn)算綴條）。柱高 12m，兩端兩方向均為鉸接。 5．如題 4，但綴件采用綴板。由平臺(tái)傳給柱身的壓力設(shè)計(jì)值為靜力荷載 2400kN，柱重設(shè)計(jì)值初估為 25kN。 圖 510 習(xí)題 3 圖 511 習(xí)題 6 4．設(shè)計(jì)一工作平臺(tái)的格構(gòu)式軸心受壓柱，柱身由兩個(gè)工字鋼組成（實(shí)軸、虛軸均按 b 類截面），綴件采用綴條（設(shè)橫、斜綴條，按構(gòu)造初選單角鋼 ∟505）。 3．兩端鉸接的焊接工形截面軸心受壓柱，高為 10m，采用圖 510 示兩種截面（截面面積相等），翼緣為軋制邊，鋼材為 Q235。 2．設(shè)計(jì)一工作平臺(tái)柱的截面。軸心壓力的設(shè)計(jì)值 N=3600kN，鋼材為 Q235。求環(huán)形截面允許承受的均布內(nèi)壓力 q（假定應(yīng)力沿墻 厚均勻分布）。按對稱配筋計(jì)算柱截面配筋。承受軸向壓力 N=300kN 和沿截面長邊方向 作用的彎矩 M=。 28．某鋼筋混凝土框架柱， bh=300400mm， C30 混凝土，縱筋采用 HRB335 鋼筋，箍筋采用 HPB235鋼筋，柱凈高 H=3m，柱端作用彎矩設(shè)計(jì)值 M=，軸力設(shè)計(jì)值 N=712kN，剪力設(shè)計(jì)值 V=170kN，求箍筋的數(shù)量。 26．已知雙向偏心受壓柱截面尺寸 bh=400600mm，軸向力設(shè)計(jì)值 N=356kN，考慮增大系數(shù)后的荷載計(jì)算偏心距 ηxeix=550mm， ηyeiy=280mm， C20 混凝土， HRB335 鋼筋，對稱配筋，求鋼筋用量。 25．已知雙向偏心受壓構(gòu) 件，截面尺寸 bh=500700mm， a=a′=40mm，混凝土強(qiáng)度等級(jí) 為 C20， HRB335鋼筋，軸向力設(shè)計(jì)值 N=3000kN，彎矩設(shè)計(jì)值 Mx=， My=，構(gòu)件的計(jì)算高度 l0=。求對稱配筋的鋼筋數(shù)量。 22．已知條件同題 13，試設(shè)計(jì)成對稱配筋。 20．已知某柱承受軸向壓力設(shè)計(jì)值 N=860kN，彎矩設(shè)計(jì)值 M=，柱截面尺寸 bh=300500mm，a=a′=40mm，混凝土強(qiáng)度等級(jí)為 C20，柱中縱筋采用 HRB335 鋼筋， l0/b＜ 8，采用對稱配筋，求鋼筋面積 As 和 A′s。 19．已知某柱承受軸向壓力設(shè)計(jì)值 N=600kN，彎矩設(shè)計(jì)值 M=，柱截面尺寸 bh=400600mm，a=a′=40mm，柱計(jì)算高度 l0=，混凝土強(qiáng)度等級(jí)為 C20，柱中縱筋采用 HRB335 鋼筋，采用對稱配筋。 17．已知柱截面尺寸 bh=300400mm， a=a′=40mm，截面配筋為 4φ18（ As=1018mm2），受壓鋼筋為 2φ16（ A′s=402mm2），混凝土強(qiáng)度等級(jí)為 C20，柱中縱筋采用 HRB335 鋼筋，軸向力設(shè)計(jì)值偏心距 e0=200mm，柱計(jì)算高度 l0=5m，求該柱所能承受的軸向力設(shè)計(jì)值。 15．已知一鋼筋混凝土柱， bh=400500mm， a=a′=40mm，已知受拉鋼筋為 4φ20（ As=1256mm2），受壓鋼筋為 2φ18（ A′s=509mm2），設(shè)兩個(gè)方向的計(jì)算長度 l0=5m，混凝土強(qiáng)度等級(jí)為 C20，柱中縱筋采用HRB335 鋼筋，軸力在長邊方向的偏心距 e0=270mm，試求此柱所能承受的軸向壓力設(shè)計(jì)值 N 和彎矩設(shè)計(jì)值 M。 13．已知軸向壓力設(shè)計(jì)值 N=3090kN，彎矩設(shè)計(jì)值 M=，柱截面尺寸 bh=500600mm，a=a′=40mm，柱計(jì)算高度，混凝土強(qiáng)度等級(jí)為 C20，柱中縱筋采用 HRB400 鋼筋，求鋼筋面積 As 和 A′s。 11．某柱截面尺寸 bh=400600mm， a=a′=40mm，軸向壓力設(shè)計(jì)值 N=2200kN，彎矩設(shè)計(jì)值 M=，柱計(jì)算設(shè)計(jì) l0=4m，混凝土強(qiáng)度等級(jí)為 C20，柱中縱筋采用 HRB335 鋼筋，求鋼筋面積 As 和 A′s。 9．已知條件同題 8，并已知 A′s=628mm2（ 2φ20），求 As。 7．已知其它數(shù)據(jù)同題 6，并已知 A′s=941mm2（ 3φ20），求 As。 5．一鋼筋混凝土屋架的下弦桿，截面尺寸為 bh=200140mm，下弦桿的端節(jié)間承受的最大拉力設(shè)計(jì)值N=245kN，混凝土強(qiáng)度等級(jí)為 C20，縱筋采用 HRB335 鋼筋，求受拉鋼筋的數(shù)量。 4．某大廳的鋼筋混凝土圓形截面柱，直徑 d=400mm，承受軸向壓力設(shè)計(jì)值 N=2775kN。 3．某展覽館門廳內(nèi)現(xiàn)澆圓形螺旋箍筋柱，承受軸向壓力設(shè)計(jì)值 N=1800kN，從基礎(chǔ)頂面至二層樓面高度H=， l0=H，混凝土強(qiáng)度等級(jí)為 C20，柱中縱向鋼筋和箍筋分別采用 HRB335 和 HPB235 鋼筋。 2．已知圓形截面現(xiàn)澆鋼筋混凝土柱，直徑不小于 350mm，承受軸心壓力設(shè)計(jì)值 N=1900kN，計(jì)算長度 l0=4m，混凝土強(qiáng)度等級(jí)為 C25，柱中縱筋采用 HRB335 鋼筋，箍筋采用 HPB235 鋼筋。 7．受壓柱采用高強(qiáng)度鋼筋是否合適？為什么？ 8．按螺旋配箍柱計(jì)算時(shí)，規(guī)范規(guī)定了哪些限制條件？為什么？ 9．偏心受壓構(gòu)件的破壞形態(tài)有哪些？根據(jù)其破壞特點(diǎn)偏心受壓構(gòu)件如何分類？大小偏受壓構(gòu)件的根本區(qū)別是什么？ 10．偏心受壓長柱正截面受壓破壞與短柱的破壞有何不同？什么是偏心受壓長柱的二階彎矩？ 11．偏心距增大系數(shù) η的含義是什么，其計(jì)算公式如何建立？與軸心受壓構(gòu)件的穩(wěn)定系數(shù) φ 有何不同？ 12．附加偏心距的 物理意義是什么？如何取值？ 13．如何計(jì)算矩形截面大偏心受壓構(gòu)件正截面的受壓承載力？不滿足適用條件時(shí)該如何進(jìn)行？ 14．如何計(jì)算矩形截面小偏心受壓構(gòu)件斜截面的受壓承載力？ 15．偏心受壓構(gòu)件按對稱配筋或不對稱配筋分別如何進(jìn)行設(shè)計(jì)？大小偏心受壓的判別式分別 是什么？ 16．在外力 M、 N 作用下，采用對稱配筋，計(jì)算結(jié)果 As=A′s＜ 0，試從公式中分析出現(xiàn)負(fù)值的物理意義，此時(shí)應(yīng)如何配筋？ 17．試分析偏心受壓截面承載力 Mu―Nu 關(guān)系曲線，對于大小偏心受壓構(gòu)件，隨著截面所受彎矩的增加，其抗壓承載力分 別發(fā)生怎樣的變化？ 18．如何設(shè)計(jì) I 形截面大小偏心受壓構(gòu)件？ 19．在鋼筋混凝土柱中，規(guī)范對縱向受力鋼筋的直徑、根數(shù)、面積、間距以及搭接長度有何規(guī)定？為什么？為什么要規(guī)定縱向受力鋼筋的最小配筋率？對于軸心受壓構(gòu)件為何還要規(guī)定其最大配筋率？ 20．如何進(jìn)行偏心受壓構(gòu)件的斜截面抗剪承載力計(jì)算？與受彎構(gòu)件抗剪承載力計(jì)算有何異同？ 21．鋼筋混凝土柱中設(shè)置箍筋的目的是什么？對箍筋的直徑、間距有何規(guī)定？在什么情況下應(yīng)設(shè)置附加箍筋？為什么不能采用內(nèi)折角箍筋？ 22．大小偏心受拉構(gòu)件截面上的應(yīng)力狀態(tài)有何不同？如 何劃分大小偏心受拉構(gòu)件？ 23．怎樣建立大小偏心受拉構(gòu)件的計(jì)算公式？大偏心受拉構(gòu)件的計(jì)算公式與大偏心受壓構(gòu)件的計(jì)算公式有何異同之處？ 24．綜合鋼筋混凝土受彎構(gòu)件，哪些構(gòu)件的計(jì)算公式須滿足適用條件 2a′≤x≤xb？ 砌體受壓構(gòu)件 1．砌體軸心受壓破壞過程和偏心受壓破壞過程分別是怎樣的？ 2．何謂砌體的偏心影響系數(shù)？ 3．何謂受壓構(gòu)件的承載力影響系數(shù)？如何確定？ 4．確定影響系數(shù) φ 時(shí)，如何確定軸向力的偏心距和構(gòu)件的高厚比？如何確定受壓構(gòu)件的計(jì)算高度？ 5．砌體規(guī)范為何規(guī)定按荷載設(shè) 計(jì)值計(jì)算的軸向力的偏心距不應(yīng)超過 ？當(dāng)偏心距超過上述限值時(shí)，應(yīng)采用何種措施和方法？ 6．如何計(jì)算無筋砌體雙向偏心受壓構(gòu)件的承載力？ 7．對于矩形截面的偏心受壓構(gòu)件，當(dāng)軸向力所在偏心方向的邊長大于另一方向的邊長時(shí)，除按偏心受壓構(gòu)件計(jì)算外，對于較小邊長方向還應(yīng)按什么受力狀態(tài)驗(yàn)算其強(qiáng)度？ 8．砌體局部抗壓強(qiáng)度提高的原因是什么？如何確定影響砌體局部抗壓強(qiáng)度的計(jì)算面積 A0？對于不同的局部受壓情況，按 計(jì)算得到的砌體局壓強(qiáng)度提高系數(shù)分別應(yīng)滿足哪些要求？ 9．如何確定梁端有效支承長度 a0？ 10．梁端支承處砌體的局部受壓承載力計(jì)算公式中為何要考慮上部荷載折減系數(shù)？ 11．梁端荷載傳至下部砌體的偏心距一般如何取值？ 12．梁端下設(shè)預(yù)制剛性墊塊和現(xiàn)澆剛性墊塊的砌體局部受壓承載力計(jì)算有何不同？上述兩種情況的梁端有效支承長度與不設(shè)墊塊時(shí)有何區(qū)別？ 13．如何驗(yàn)算柔性墊梁下砌體的局部受壓承載力？ 14．什么情況下采用網(wǎng)狀配筋砌體？網(wǎng)狀配筋砌體提高砌體受壓承載力的基本原理是什么？規(guī)范規(guī)定哪些情況下不宜采用網(wǎng)狀配筋砌體？ 15．網(wǎng)狀配筋砌體內(nèi)的鋼筋應(yīng)滿足哪些規(guī)定？對砂漿有何要求？ 16．哪些情況可采用組合磚砌體構(gòu)件？怎樣計(jì)算組合磚砌體構(gòu)件的承載力？ 17．組合磚砌體構(gòu)件應(yīng)滿足哪些構(gòu)造規(guī)定？ 18．如何計(jì)算磚砌體和鋼筋混凝土構(gòu)造柱組合墻的受壓承載力？組合磚墻的材料和構(gòu)造應(yīng)滿足哪些規(guī)定？ 鋼結(jié)構(gòu)受壓構(gòu)件 1．實(shí)際工程中的軸心受力構(gòu)件通常有哪些？壓彎和拉彎構(gòu)件呢？ 2．鋼結(jié)構(gòu)軸心受拉構(gòu)件應(yīng)滿足哪些設(shè)計(jì)要求？軸心受壓構(gòu)件呢？ 3．對于單面連接的單角鋼軸心受力構(gòu)件，按軸心受力計(jì)算強(qiáng)度時(shí)，鋼材的設(shè)計(jì)強(qiáng)度值為何應(yīng)乘以折減系數(shù) ？ 4．摩擦型高強(qiáng)螺栓連接的構(gòu)件應(yīng)怎樣驗(yàn)算其截面強(qiáng)度？ 5．如何保證軸心受力構(gòu)件的剛度？ 6．如何理解軸心受壓構(gòu)件的截面分類？怎樣驗(yàn)算實(shí)腹式軸心受壓構(gòu)件的整體穩(wěn)定？ 7．驗(yàn)算實(shí)腹式軸心受壓構(gòu)件的整體穩(wěn)定時(shí)，如何確定構(gòu)件的長細(xì)比？ 8．何謂實(shí)腹式軸心受壓構(gòu)件的局部失穩(wěn)？怎樣防止受壓構(gòu)件中板件的局部失穩(wěn)先于構(gòu)件的整體屈曲？板件的寬厚比不滿足 要求時(shí)可采取哪些構(gòu)造措施？ 9．如何驗(yàn)算格構(gòu)式軸心受壓構(gòu)件的整體穩(wěn)定？分肢的穩(wěn)定計(jì)算如何進(jìn)行？ 10．怎樣設(shè)計(jì)格構(gòu)式構(gòu)件的綴板和綴條？ 11．鋼結(jié)構(gòu)壓彎構(gòu)件應(yīng)滿足哪些設(shè)計(jì)要求？拉彎構(gòu)件呢？ 12．結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)可根據(jù)構(gòu)件所受荷載的性質(zhì)，截面形狀和受力特點(diǎn)分別采用何種截面應(yīng)力狀態(tài)作為強(qiáng)度計(jì)算的極限狀態(tài)？ 13．實(shí)腹式壓彎構(gòu)件的整體穩(wěn)定計(jì)算包括哪些內(nèi)容？分別如何進(jìn)行？ 14．如何保證實(shí)腹式壓彎構(gòu)件的局部穩(wěn)定性？ 15．格構(gòu)式的計(jì)算內(nèi)容包括哪些？怎樣驗(yàn)算格構(gòu)式壓彎構(gòu)件的整體穩(wěn)定？ 習(xí)題 鋼筋混凝土軸向受力構(gòu)件 1．已知某多層四跨現(xiàn)澆框架結(jié)構(gòu)的第二層內(nèi)柱，軸心壓力設(shè)計(jì)值 N=1000kN，樓層高 H=6m， l0=，混凝土強(qiáng)度等級(jí)為 C20，采用 HRB335 鋼筋。并熟練掌握格構(gòu)式壓彎構(gòu)件的截面設(shè)計(jì)方法。能根據(jù)實(shí)腹式壓彎構(gòu)件的各項(xiàng)設(shè)計(jì)要求（強(qiáng)度、剛度、整體穩(wěn)定和局部穩(wěn)定），進(jìn)行截面設(shè)計(jì)。 掌握拉彎和壓彎構(gòu)件的強(qiáng)度計(jì)算方法。并根據(jù)上述各項(xiàng)要求，且考慮相關(guān)的構(gòu)造規(guī)定，能進(jìn)行軸心受力構(gòu)件的截面設(shè)計(jì)。 掌握網(wǎng)狀配筋、組合磚砌體構(gòu)件的承載力計(jì)算方法及構(gòu)造要求。掌握無筋砌體局部均勻受壓、梁端支承處砌體局部受壓、梁端下設(shè)墊塊的砌體局部受壓及柔性墊梁下砌體局部受壓承載力計(jì)算方法。了解偏心距增大系數(shù)計(jì)算公式的建立過程。 掌握偏心受力構(gòu)件斜截面承載力計(jì)算與受彎構(gòu)件的區(qū)別。 掌握偏心受拉構(gòu)件大小偏心判別的方法。正確使用相應(yīng)的計(jì)算公式進(jìn)行截面設(shè)計(jì)和承載力復(fù)核。 要求掌握構(gòu)件長細(xì)比的大小對軸向受壓構(gòu)件承載力的影響情況，以及在構(gòu)件設(shè)計(jì)時(shí)如何考慮其影響。 24．焊接工字形等截面簡支梁，跨度為 9m，非動(dòng)力均布荷載設(shè)計(jì)值 g+q=110kN/m（含梁的自重），gk+qk=88KN/m，荷載作用于上翼緣，截面如圖所示，材料為 Q345 鋼， E50 焊條，手工焊。 23．某簡支鋼梁跨度 ，梁上非動(dòng)力均布可變荷載標(biāo)準(zhǔn)值為 15kN/m、永久荷載標(biāo)準(zhǔn)值為 10kN/m（未包括自重），選用 Q235 鋼，普通熱軋工字鋼。驗(yàn)算該圍墻的承載力。