【正文】 壓普通箍筋長柱在破壞時，首先在凹側(cè)出現(xiàn)縱向裂縫，隨后混凝土被壓碎，縱筋被壓屈向外凸出，凸側(cè)混凝土出現(xiàn)垂直于縱軸方向的橫向裂縫，側(cè)向撓度急劇增大，柱子破壞。 軸心受壓普通箍筋柱與螺旋箍筋柱的正截面受壓承載力計算有何不同？答：軸心受壓普通箍筋柱的正截面受壓承載力計算公式： （1）軸心受壓螺旋箍筋柱的正截面受壓承載力計算公式： （2）對比可知：①普通箍筋柱中考慮了穩(wěn)定系數(shù)，而螺旋箍筋柱中沒有考慮，主要是因為螺旋箍筋柱中要求構件必須不大于12，此時構件長細比對構件影響較小，可以不考慮其影響；②混凝土項截面面積螺旋箍筋柱取的是核心區(qū)混凝土截面面積，沒有考慮保護層混凝土的貢獻，主要是考慮到螺旋箍筋柱承載力較大，保護層在達到極限承載力之前就可能開裂剝落，同時為了保證混凝土保護層對抵抗剝落有足夠的安全，要求按（2）計算的構件承載力不大于（1）的50%；③螺旋箍筋柱承載力計算公式中考慮了間接鋼筋對混凝土約束的折減系數(shù)，主要是考慮高強混凝土的變形能力不如普通混凝土，而螺旋箍筋柱屬于間接約束，需要通過混凝土自身的變形使箍筋產(chǎn)生對混凝土的側(cè)向約束；④公式（2）要求計算出來的承載力不應低于（1），否則應按（1）計算。 箍筋：受壓構件中箍筋應做成封閉式，其間距在綁扎骨架中不應大于15d（d為縱筋的最小直徑），且不應大于400mm和截面的短邊尺寸；箍筋直徑不應小于d/4（d為縱筋最大直徑），且不應小于6mm；當縱筋配筋率大于3%時，箍筋直徑不應小于8mm，間距不應大于10d，且不大于200mm，箍筋末端應做成135176。 簡述偏心受壓短柱的破壞形態(tài)，偏心受壓構件如何分類？答：偏心受壓短柱的破壞形態(tài)分為受拉破壞（大偏壓破壞）和受壓破壞（小偏壓破壞）；受拉破壞時，受拉鋼筋應力首先達到屈服強度，然后受壓區(qū)邊緣混凝土達到其極限壓應變而被壓碎，屬于延性破壞；受壓破壞時，離軸力較近一側(cè)混凝土首先達到混凝土極限壓應變，同側(cè)的受壓鋼筋也受壓屈服，而離軸力較遠一側(cè)的鋼筋可能受壓也可能受拉，但都不屈服（除非軸力很大，且偏心距很小時才可能屈服）；偏心受壓構件按受壓區(qū)高度分為大、小偏心受壓，當時，為大偏壓，當時，為小偏壓。 軸向力對偏心受壓構件的撓曲產(chǎn)生的附加彎矩和附加曲率的荷載效應成為偏心受壓構件的Pδ二階效應。 怎樣區(qū)分大、小偏心受壓破壞的界限？答：大、小偏心受壓破壞的界限就是受拉鋼筋達到屈服的同時，受壓區(qū)邊緣混凝土達到極限壓應變而被壓碎破壞，當時，為大偏壓，當時，為小偏壓。 怎樣進行非對稱配筋矩形截面大偏心受壓構件和小偏心受壓構件正截面受壓承載力的截面設計？答：大偏心受壓構件的截面設計：①與都是未知的情況：I、驗算是是否需要考慮二階效應，然后令N=Nu，M=Ne0,并?。籌I、將上述值代入公式（2），可得受壓鋼筋面積，若則繼續(xù)求解，否則取，按已知的情況求解（具體過程見②）；III、將求得的及代入公式（1），則可得；IV、驗算構件一側(cè)配筋率和全截面配筋率；V、按軸心受壓構件驗算垂直于彎矩作用平面的受壓承載力。小偏心受壓構件的截面設計：I、驗算是是否需要考慮二階效應，然后令N=Nu，M=Ne0；II、取受壓鋼筋截面面積為，當時，還需考慮反向破壞，按公式（7）求出受壓鋼筋面積，最終的受壓鋼筋截面面積取兩者的大值；III、將公式（4）和公式（5），消去，得到；IV、將求得的進行比較，若，則把代入公式（4）或公式（5）便可求得；若，則取，按公式（8）重新求得，再按公式（4）或公式（5）求得；若且，取，按公式（4）或公式（5）求得；V、驗算構件一側(cè)配筋率和全截面配筋率；VI、按軸心受壓構件驗算垂直于彎矩作用平面的受壓承載力。 怎樣進行矩形截面對稱配筋大偏心受壓構件和小偏心受壓構件正截面承載力的截面設計？答：①大偏心受壓構件的截面設計：I、驗算是是否需要考慮二階效應，然后令N=Nu；II、將上述值代入公式，可得截面受壓區(qū)高度； III、若，則屬于大偏心受壓，按公式計算得到和；若，則可按公式計算得到和；若，則需提高混凝土強度等級或者增大截面尺寸或者按小偏壓計算（具體過程見②）；IV、驗算構件一側(cè)配筋率和全截面配筋率；V、按軸心受壓構件驗算垂直于彎矩作用平面的受壓承載力。 什么是偏心受壓構件正截面承載力的相關曲線？答：的相關曲線是指受壓承載力設計值與正截面的受彎承載力設計值之間的關系曲線。習題 已知某多層四跨現(xiàn)澆框架結(jié)構的第二層內(nèi)柱，軸心壓力設計值N=1100kN，樓層高H=6m，混凝土強度等級為C30，采用HRB335級鋼筋，柱截面尺寸為350mm350mm，求所需縱筋面積？解：按《混凝土結(jié)構設計規(guī)范》規(guī)定：由，查表有，則：因鋼筋計算面積小于最小配筋率，故按最小配筋率配置縱筋，選取418，全截面配筋率：滿足要求一側(cè)鋼筋配筋率：滿足要求且全截面配筋率小于3%，故上述混凝土的計算面積中沒有減去鋼筋的截面面積是正確的。試設計該柱截面。采用螺旋配筋（陽洋老師班）假定縱筋配筋率，則，選用822，混凝土保護層厚度取為20mm，估計箍筋直徑為10mm，則：螺旋箍筋的換算截面面積為：螺旋箍筋間距：取，滿足不小于40mm，計算螺旋配箍柱的軸心受壓承載力：按普通配箍軸心受壓柱計算得：且，滿足要求。m。求鋼筋截面面積和。m；截面尺寸b=300mm,h=600mm, ；混凝土強度等級為C35，采用HRB400級鋼筋；計算長度。解：，故不用考慮撓曲二階效應由題知，則，故先按大偏心受壓計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)配置縱向構造鋼筋，每側(cè)選取212。m；截面尺寸b=400mm,h=600mm, ；混凝土強度等級為C40，采用HRB400級鋼筋；計算長度。解： ，故需考慮撓曲二階效應由題知，則， 故則， 故先按小偏心受壓計算首先確定，因，不會發(fā)生反向破壞，故只需按最小配筋率確定，選取218，然后計算，則有可知：確實是小偏壓，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)配置縱向構造鋼筋，每側(cè)選取212。m；截面尺寸b=800mm,h=1000mm, ；混凝土強度等級為C40，采用HRB400級鋼筋；計算長度，采用對稱配筋（）。解：，故不用考慮撓曲二階效應由題知，則，故屬于大偏心受壓，則：驗算配筋率故選取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)配置縱向構造鋼筋，每側(cè)選取412。m；截面尺寸b=400mm,h=600mm, ；混凝土強度等級為C40，采用HRB400級鋼筋，配有（425），（316），計算長度。解：， 故需考慮撓曲二階效應由題知，則， 故則， 屬于小偏壓則可按小偏壓計算：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)力設計值N=870kN，桿端彎矩設計值M1=，M2=420kN求鋼筋截面面積。垂直于彎矩作用平面的承載力復核：，得，故有：滿足要求第6章思考題 當軸心受拉桿件的受拉鋼筋強度不同時，怎樣計算其正截面的承載力？答：對于軸心受拉構件，因達到極限時混凝土早已開裂，拉力全部由鋼筋承擔，當鋼筋強度不同時，雖然達到屈服時間不同，但是最終都能屈服，并承擔軸向拉力。 怎樣計算小偏心受拉構件的正截面承載力？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，在這種情況下，不考慮混凝土的受拉工作，在設計時，可假定構件破壞時鋼筋及的應力都達到屈服強度，可根據(jù)內(nèi)外力分別對鋼筋及的合力點取矩： 當對稱配筋時，取兩者的較大值作為最終的配筋值。 偏心受拉和偏心受壓桿件斜截面承載力計算公式有何不同？為什么？答：偏心受壓桿件斜截面承載力計算公式：偏心受拉桿件斜截面承載力計算公式：從以上公式可以看出，偏心受壓與偏心受拉構件斜截面承載力計算公式中主要是軸力項的不同，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。m，混凝土強度等級為C30，采用HRB400級鋼筋。求所需縱筋面積。答：剪扭構件：①按公式或驗算截面尺寸是否符合要求；②按公式或驗算是否需要按計算配置受扭、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，按純剪或者純扭構件計算；否則，應考慮剪力和扭矩的作用；④按公式或計算受扭承載力降低系數(shù)，且應滿足；⑤按公式或計算剪扭構件的受剪承載力，對于T形和I形截面假設剪力全部由腹板承擔，并確定受剪箍筋的用量；⑥按公式或計算構件的受扭承載力，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度比是受扭構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件縱向單位長度上的拉力的比值，其表達式為：控制好的值就可以使受扭構件中的縱筋和箍筋在構件破壞時均能達到屈服強度，從而避免發(fā)生（部分）超筋破壞；限制條件為：。 在剪扭構件承載力計算中如符合下列條件，說明了什么？ 答：當符合第一個條件的時，表示剪扭構件需要按計算配置受扭、受剪箍筋以及受扭縱筋；當符合第二個條件時，表示剪扭構件尺寸不足，會發(fā)生在鋼筋屈服前混凝土先壓碎的超筋破壞。受扭箍筋：①滿足最小配箍率②受扭所需的箍筋應做成封閉式，且應沿截面周邊布置；當采用復合箍筋，位于截面內(nèi)部的箍筋不應計入受扭所需的截面面積；③受扭所需的箍筋的末端應做成135176。 我國《混凝土結(jié)構設計規(guī)范》中受扭承載力計算公式中的的物理意義是什么？其表達式表示了什么關系？此表達式的取值考慮了哪些因素？答：受扭承載力計算公式中的是剪扭構件混凝土受扭承載力降低系數(shù)，它反映了剪力對剪扭構件混凝土受扭承載力的影響程度；其表達式為： 表示了剪力與扭矩之間相互影響的關系，即剪扭相關性；表達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件還考慮了計算截面的剪跨比的影響。箍筋為直徑8mm的HRB335級鋼筋，間距為100mm。解：由題知：取，則， 驗算箍筋的最小配筋率：滿足要求則構件受扭承載力為： 雨篷板上承受均布荷載（已包括板的自身重力）（設計值），在雨篷自由端沿板寬方向每米承受活荷載（設計值）。采用混凝土強度等級為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。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驗算構件截面尺寸：，假設，則 則有：滿足要求②驗算截面是否需要計算剪扭承載力：故需計算構件的剪扭承載力③故需考慮扭矩對構件受剪承載力的影響故可以不考慮剪力對構件受扭承載力的影響，直接按彎扭構件設計。解：①驗算構件截面尺寸：假設，假設，則 則有：滿足要求②驗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計算受彎縱筋則可得鋼筋面積：④計算受扭箍筋假設，則受扭箍筋為：選取箍筋直徑為8，則：，故取⑤計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