【正文】 所示。判別T形截面類(lèi) 故屬于第二類(lèi)T形截面。m，計(jì)算所需的受拉鋼筋截面面積AS（預(yù)計(jì)兩排鋼筋，as=60mm）。11．已知T形截面梁，截面尺寸如圖4所示，混凝土采用C30，縱向鋼筋采用HRB400級(jí)鋼筋，環(huán)境類(lèi)別為一類(lèi)。m＜M=將以上有關(guān)數(shù)值代入基本公式，可得可見(jiàn)滿足基本公式的適用條件。m驗(yàn)算此梁是否安全。受壓鋼筋選用218，；受拉鋼筋選用4。由表知，受壓鋼筋選用214，；受拉鋼筋選用8。初步假設(shè)受拉鋼筋為雙排配置，取。m，試計(jì)算需配置的縱向受力鋼筋。由表知，混凝土保護(hù)層最小厚度為35mm，故mm，h0==由式 代入式注意，在混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中，凡是正截面承載力復(fù)核題，都必須求出混凝土受壓區(qū)高度x值。 最后得 選用6φ25mm的鋼筋，As=8．已知梁截面尺寸為200mm400mm，混凝土等級(jí)C30，鋼筋采用HRB335，環(huán)境類(lèi)別為二類(lèi)，受拉鋼筋為3φ25的鋼筋，As=1473mm2，受壓鋼筋為2φ6的鋼筋，A’s = 402mm2；要求承受的彎矩設(shè)計(jì)值M=907．已知條件同上題，但在受壓區(qū)已配置3φ20mm鋼筋，As’=941mm2求：受拉鋼筋A(yù)s解：KN則 KN已知后，就按單筋矩形截面求As1。取 受拉鋼筋選用7φ25mm的鋼筋，As=3436mm2。假定受拉鋼筋放兩排，設(shè)a=60mm，則h0=ha=50060=440mm這就說(shuō)明，如果設(shè)計(jì)成單筋矩形截面，將會(huì)出現(xiàn)超筋情況。環(huán)境類(lèi)別為一類(lèi)。解：fc=，ft= N/mm2，fy=300 N/mm2。環(huán)境類(lèi)別為一類(lèi)。5．已知梁的截面尺寸為bh=250mm450mm。環(huán)境類(lèi)別為一類(lèi)。⑵，滿足要求。假定ρ==250mm，則令M=Mu 由表知，環(huán)境類(lèi)別為一類(lèi)，混凝土強(qiáng)度等級(jí)為C70的梁的混凝土保護(hù)層最小厚度為25mm，取a=45mm，h=h0+a=564+45=609mm，實(shí)際取h=600mm，h0=60045=555mm。環(huán)境類(lèi)別為一級(jí)。,fc=，ft=， fy=210，=查表知， 圖2 選用φ8140，As=359mm2（實(shí)際配筋與計(jì)算配筋相差小于5%），排列見(jiàn)圖，垂直于受力鋼筋放置φ6250的分布鋼筋?？勺兒奢d分項(xiàng)系數(shù)γQ=，永久荷載分項(xiàng)系數(shù)γG=，環(huán)境類(lèi)別為一級(jí)，鋼筋混凝土重度為25KN/m3。環(huán)境類(lèi)別為一類(lèi)。箍筋按構(gòu)造要求φ8250mm。查表得：由軸心受壓承載力公式：，%的構(gòu)造要求。(2) 若采用《混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》，采用C20混凝土fc=，鋼筋HRB335（fy=300N/mm2）。則截面所需配筋為配4φ22（），滿足要求。即：，現(xiàn)設(shè)，暫取，由軸心受壓構(gòu)件正截面承載力公式可得選方形截面，其邊長(zhǎng)為，取b=300mm，A=90000mm2。（2） 若采用《混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》，采用C20混凝土fc=，鋼筋HRB335（fy=300N/mm2），試設(shè)計(jì)軸心受壓柱，比較兩者差異。6．某橋下現(xiàn)澆鋼筋混凝土軸心受壓柱，底墻固定，上端鉸支，承受軸壓力設(shè)計(jì)值900kN，采用C20混凝土（），和R235鋼筋（），環(huán)境類(lèi)別為一類(lèi)。螺旋箍筋間距取用s=45mm，滿足大于40mm及小于80mm，=290=58mm的要求。取混凝土保護(hù)層厚度為30mm, 混凝土的核芯截面面積為dcor=35060=290mm 因Asso＞（=3142=786mm2），滿足構(gòu)造要求。具體計(jì)算如下。試進(jìn)行該柱配筋計(jì)算。混凝土選用C35（fc=），縱筋用HRB400（），箍筋用HRB335（fy=300N/mm2）。解 （1）判別是否可采用螺旋箍筋柱 ，可設(shè)計(jì)成螺旋箍筋柱（2）求假定，則選用。解： （1）求則，由表得（2）求4．某大樓底層門(mén)廳現(xiàn)澆鋼筋混凝土內(nèi)柱，承受軸心壓力設(shè)計(jì)值N=2749kN，計(jì)算高度，根據(jù)建筑設(shè)計(jì)要求，柱得截面為圓形，直徑。3．某無(wú)側(cè)移現(xiàn)澆框架結(jié)構(gòu)底層中柱，計(jì)算長(zhǎng)度，截面尺寸為300mm300mm，柱內(nèi)配有416縱筋（），混凝土強(qiáng)度等級(jí)為C30（fc=），環(huán)境類(lèi)別為一類(lèi)。[解] 根據(jù)構(gòu)造要求，先假定柱截面尺寸為400mm400mm長(zhǎng)細(xì)比，查表根據(jù)軸心受壓承載力公式確定 ，%的構(gòu)造要求。2．某多層現(xiàn)澆框架廠房結(jié)構(gòu)標(biāo)準(zhǔn)層中柱,軸向壓力設(shè)計(jì)值N=2100kN,樓層高H=，計(jì)算長(zhǎng)度l0=，混凝土用C30（fc=），鋼筋用HRB335級(jí)（），環(huán)境類(lèi)別為一類(lèi)。解：根據(jù)構(gòu)造要求，先假定柱截面尺寸為400mm400mm由，查表得根據(jù)軸心受壓承載力公式確定，%的構(gòu)造要求。第三章 軸心受力構(gòu)件承載力計(jì)算題參考答案1． 某多層現(xiàn)澆框架結(jié)構(gòu)的底層內(nèi)柱，軸向力設(shè)計(jì)值N=2650kN，計(jì)算長(zhǎng)度，混凝土強(qiáng)度等級(jí)為C30（fc=），鋼筋用HRB400級(jí)（），環(huán)境類(lèi)別為一類(lèi)。試問(wèn)：（1） 試設(shè)計(jì)軸心受壓柱。試進(jìn)行該柱配筋計(jì)算?；炷吝x用C35（fc=），縱筋用HRB400（），箍筋用HRB335（fy=300N/mm2）?；炷翉?qiáng)度等級(jí)為C30（），縱筋采用HRB400級(jí)鋼筋（），箍筋采用HRB335級(jí)鋼筋（），環(huán)境類(lèi)別為一類(lèi)，試確定柱的配筋。柱承載軸心壓力設(shè)計(jì)值N=900kN，試核算該柱是否安全。確定該柱截面尺寸及縱筋面積。確定柱截面積尺寸及縱筋面積。A． ；B． ；C． ；D． ；12．指的是混凝土的（ ）。A．150 mm；B．200 mm；C．100mm；D．250 mm；10．混凝土強(qiáng)度等級(jí)是由（ ）確定的。A. 比例極限；B. 彈性極限；C. 屈服上限；D. 屈服下限；8．能同時(shí)提高鋼筋的抗拉和抗壓強(qiáng)度的冷加工方法是（ ）。A．冷拉鋼筋 ；B．鋼絲；C．熱處理鋼筋；D．鋼絞線；6．鋼材的含碳量越低，則（ ）。A. 平均值；B. ；C. ；D. ；4．規(guī)范規(guī)定的受拉鋼筋錨固長(zhǎng)度為（ ）。A. 橫向受拉，縱向受壓，可提高抗壓強(qiáng)度；B. 橫向受壓，縱向受拉，可提高抗壓強(qiáng)度；C. 三向受壓會(huì)降低抗壓強(qiáng)度；D. 三向受壓能提高抗壓強(qiáng)度；2．混凝土的彈性模量是指（ ）。因此，搭接鋼筋之間容易發(fā)生縱向劈裂裂縫，必須有較強(qiáng)的圍箍約束以維持錨固。因此，搭接鋼筋的錨固強(qiáng)度減小，與錨固長(zhǎng)度相比，搭接長(zhǎng)度應(yīng)予加長(zhǎng)。因此，綁扎搭接傳力的基礎(chǔ)是錨固。答：綁扎搭接鋼筋之間能夠傳力是由于鋼筋與混凝土之間的粘結(jié)錨固作用。設(shè)計(jì)錨固長(zhǎng)度la應(yīng)當(dāng)在臨界錨固長(zhǎng)度和極限錨固長(zhǎng)度之間，前者是為了保證鋼筋承載受力的基本性能，后者是因?yàn)檫^(guò)長(zhǎng)的錨固實(shí)際已經(jīng)不起作用。錨固抗力等于鋼筋屈服強(qiáng)度Fy時(shí)，相應(yīng)的錨固長(zhǎng)度就是臨界錨固長(zhǎng)度lcra，這是保證受力鋼筋真到屈服也不會(huì)發(fā)生錨固破壞的最小長(zhǎng)度。各種粘結(jié)力中，化學(xué)膠結(jié)力較??；光面鋼筋以摩擦力為主；變形鋼筋以機(jī)械咬合力為主。變形鋼筋的橫肋會(huì)產(chǎn)生這種咬合力，它的咬合作用往往很大，是變形鋼筋粘結(jié)力的主要來(lái)源，是錨固作用的主要成份。鋼筋和混凝土之間的擠壓力越大、接觸面越粗糙，則摩擦力越大。（2）摩擦力：混凝土收縮后，將鋼筋緊緊地握裹住而產(chǎn)生的力，當(dāng)鋼筋和混凝土產(chǎn)生相對(duì)滑移時(shí)，在鋼筋和混凝土界面上將產(chǎn)生摩擦力。16． 鋼筋與混凝土之間的粘結(jié)力是如何組成的？答：試驗(yàn)表明，鋼筋和混凝土之間的粘結(jié)力或者抗滑移力，由四部分組成：（1）化學(xué)膠結(jié)力：混凝土中的水泥凝膠體在鋼筋表面產(chǎn)生的化學(xué)粘著力或吸附力，來(lái)源于澆注時(shí)水泥漿體向鋼筋表面氧化層的滲透和養(yǎng)護(hù)過(guò)程中水泥晶體的生長(zhǎng)和硬化，取決于水泥的性質(zhì)和鋼筋表面的粗糙程度。有利影響，在某種情況下，徐變有利于防止結(jié)構(gòu)物裂縫形成；有利于結(jié)構(gòu)或構(gòu)件的內(nèi)力重分布，減少應(yīng)力集中現(xiàn)象及減少溫度應(yīng)力等。此切線的斜率即為該點(diǎn)的切線模量，其表達(dá)式為Ec′= tgα = dσ / dε 切線模量是原點(diǎn)與某點(diǎn)連線即割線的斜率作為混凝土的割線模量，稱(chēng)為變形模量Ec″，它的表達(dá)式為Ec″= tgα1 = σc / εc 15． 什么叫混凝土徐變？混凝土徐變對(duì)結(jié)構(gòu)有什么影響？答：在不變的應(yīng)力長(zhǎng)期持續(xù)作用下，混凝土的變形隨時(shí)間而緩慢增長(zhǎng)的現(xiàn)象稱(chēng)為混凝土的徐變。當(dāng)應(yīng)力較大時(shí)，混凝土已進(jìn)入彈塑性階段，彈性模量已不能正確反映此時(shí)的應(yīng)力應(yīng)變關(guān)系。 4）超過(guò)峰值應(yīng)力后超過(guò)C點(diǎn)以后，曲線進(jìn)入下降段，試件的承載力隨應(yīng)變?cè)鲩L(zhǎng)逐漸減小，這種現(xiàn)象為應(yīng)變軟化。此階段中混凝土內(nèi)部微裂縫雖有所發(fā)展，但處于穩(wěn)定狀態(tài)，故b點(diǎn)稱(chēng)為臨界應(yīng)力點(diǎn)，相應(yīng)的應(yīng)力相當(dāng)于混凝土的條件屈服強(qiáng)度。2） fc sh σ≤ fc sh隨著荷載的增加，當(dāng)應(yīng)力約為(～) fc sh，曲線明顯偏離直線，應(yīng)變?cè)鲩L(zhǎng)比應(yīng)力快，混凝土表現(xiàn)出越來(lái)越明顯的彈塑性。圖23 混凝土軸心受壓時(shí)的應(yīng)力應(yīng)變曲線1）應(yīng)力σ≤ fc sh當(dāng)荷載較小時(shí)，即σ≤ fc sh，曲線近似是直線（圖23中OA段），A點(diǎn)相當(dāng)于混凝土的彈性極限。答：一般用標(biāo)準(zhǔn)棱柱體或圓柱體試件測(cè)定混凝土受壓時(shí)的應(yīng)力應(yīng)變曲線。根據(jù)試驗(yàn)結(jié)果分析，三軸受力時(shí)混凝土縱向抗壓強(qiáng)度為fcc′= fc′+βσr (218)式中：fcc′——混凝土三軸受壓時(shí)沿圓柱體縱軸的軸心抗壓強(qiáng)度； fc′ ——混凝土的單軸圓柱體軸心抗壓強(qiáng)度； β ——系數(shù)，一般普通混凝土取4； σr ——側(cè)向壓應(yīng)力。試驗(yàn)時(shí)先通過(guò)液體靜壓力對(duì)混凝土圓柱體施加徑向等壓應(yīng)力，然后對(duì)試件施加縱向壓應(yīng)力直到破壞。12． 簡(jiǎn)述混凝土三軸受壓強(qiáng)度的概念。11． 混凝土的強(qiáng)度等級(jí)是如何確定的。10． 簡(jiǎn)述混凝土軸心抗壓強(qiáng)度。3℃，相對(duì)溫度≥90%）下養(yǎng)護(hù)28天后，以標(biāo)準(zhǔn)試驗(yàn)方法(中心加載，～)，試件上、下表面不涂潤(rùn)滑劑，連續(xù)加載直至試件破壞，測(cè)得混凝土抗壓強(qiáng)度為混凝土標(biāo)準(zhǔn)立方體的抗壓強(qiáng)度f(wàn)ck，單位N/mm2。9． 簡(jiǎn)述混凝土立方體抗壓強(qiáng)度?；炷羶?nèi)砂漿與骨料界面的粘結(jié)強(qiáng)度只有砂漿抗拉強(qiáng)度的35％－65％，這說(shuō)明砂漿與骨料界面是混凝土內(nèi)的最薄弱環(huán)節(jié)?；炷恋暮暧^結(jié)構(gòu)中，水泥作為基相，粗骨料隨機(jī)分布在連續(xù)的水泥砂漿中。答：混凝土材料結(jié)構(gòu)分為三種基本類(lèi)型：①微觀結(jié)構(gòu)，即水泥石結(jié)構(gòu)，水泥石結(jié)構(gòu)由水泥凝膠、晶體骨架、未水化完的水泥顆粒和凝膠孔組成，其物理力學(xué)性能取決于水泥的礦物成份、粉磨細(xì)度、水灰比和硬化條件；②亞微觀結(jié)構(gòu)，即混凝土的水泥砂漿結(jié)構(gòu)，水泥砂漿結(jié)構(gòu)可看作以水泥石為基相、砂子為分散相的二組混凝土體系，砂子和水泥石的結(jié)合面是薄弱面。8． 簡(jiǎn)述混凝土的組成結(jié)構(gòu)。（7）經(jīng)濟(jì)性衡量鋼筋經(jīng)濟(jì)性的指標(biāo)是強(qiáng)度價(jià)格比，即每元錢(qián)可購(gòu)得的單位鋼筋的強(qiáng)度，強(qiáng)度價(jià)格比高的鋼筋比較經(jīng)濟(jì)。預(yù)應(yīng)力鋼絲、鋼絞線不能彎折，只能以直條形式應(yīng)用。鋼筋彎鉤、彎折加工時(shí)應(yīng)避免裂縫和折斷?；炷两Y(jié)構(gòu)耐久性的降低可引起承載力的降低，影響結(jié)構(gòu)安全。粘結(jié)力是鋼筋與混凝土得以共同工作的基礎(chǔ)，其中鋼筋凹凸不平的表面與混凝土間的機(jī)械咬合力是粘結(jié)力的主要部分，所以變形鋼筋與混凝土的粘結(jié)性能最好，設(shè)計(jì)中宜優(yōu)先選用變形鋼筋。（3）延性在工程設(shè)計(jì)中，要求鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)承載能力極限狀態(tài)為具有明顯預(yù)兆，避免脆性破壞，抗震結(jié)構(gòu)則要求具有足夠的延性，鋼筋的應(yīng)力應(yīng)變曲線上屈服點(diǎn)至極限應(yīng)變點(diǎn)之間的應(yīng)變值反映了鋼筋延性的大小。答：（1）對(duì)鋼筋強(qiáng)度方面的要求普通鋼筋是鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)中和預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)中的非預(yù)應(yīng)力鋼筋，主要是HPB23HRB33HRB400、RRB400等熱軋鋼筋。6． 在鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)中，宜采用哪些鋼筋？ 答：鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)及預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)的鋼筋，應(yīng)按下列規(guī)定采用：（1）普通鋼筋宜采用HRB400級(jí)和HRB335級(jí)鋼筋,也可采用HPB235級(jí)和RRB400級(jí)鋼筋；（2）預(yù)應(yīng)力鋼筋宜采用預(yù)應(yīng)力鋼絞線、鋼絲，也可采用熱處理鋼筋。5． 什么是鋼筋的包興格效應(yīng)？答：鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)或構(gòu)件在反復(fù)荷載作用下，鋼筋的力學(xué)性能