混凝土结构设计原理习题集之四
6 钢筋混凝土受压构件承载力计算
一、填空题：
1．偏心受压构件的受拉破坏特征是______________________________________ ，通常称之
为_____ ；偏心受压构件的受压破坏特征是_________________________________ ，
通常称之为_______ 。
2．矩形截面受压构件截面，当l0/h__ 时，属于短柱范畴，可不考虑纵向弯曲的影响，即
取___ ；当l0/h___ 时为细长柱，纵向弯曲问题应专门研究。
3．矩形截面大偏心受压构件，若计算所得的ξ≤ξb，可保证构件破坏时____ ；x=ξb h0≥2a s′可保证构件破坏时_______ 。
4．对于偏心受压构件的某一特定截面（材料、截面尺寸及配筋率已定），当两种荷载组合同为大偏心受压时，若内力组合中弯矩M值相同，则轴向N越__ 就越危险；当两种荷载组合同为小偏心受压时，若内力组合中轴向力N 值相同，则弯矩M 越__ 就越危险。
5．由于轴向压力的作用，延缓了__ 得出现和开展，使混凝土的__ 高度增加，斜截面受剪承载力有所___ ，当压力超过一定数值后，反而会使斜截面受剪承载力__ 。
6．偏心受压构件可能由于柱子长细比较大，在与弯矩作用平面相垂直的平面内发生_____ 而破坏。在这个平面内没有弯矩作用，因此应按______ 受压构件进行承载力复核，计算时须考虑______ 的影响。
7．矩形截面柱的截面尺寸不宜小于mm，为了避免柱的长细比过大，承载力降低过多，常取l0/b≤，l0/d≤（b为矩形截面的短边，d为圆形截面直径，l0为柱的计算长度）。
8．《规范》规定，受压构件的全部纵向钢筋的配筋率不得小于___ _ ，且不应超过___ 。
9．钢筋混凝土偏心受压构件在纵向弯曲的影响下，其破坏特征有两种类型：_______ 和
_________ ；对于短柱和长柱属于______ ；细长柱属于______ 。二、选择题：
1．在矩形截面大偏心受压构件正截面强度计算中，当x＜2a s′时，受拉钢筋截面面积A s的求法是（）
A．对受压钢筋的形心取矩求得，即按x=2a s′求得。
B．要进行两种计算：一是按上述A的方法求出A s，另一是按A s′=0，x为未知，而求出A s，然后取这两个A s值中的较大值。
C．同上述B，但最后取这两个A s值中的较小值。
2．钢筋混凝土柱子的延性好坏主要取决于（）。
A．纵向钢筋的数量B．混凝土强度等级
C．柱子的长细比D．箍筋的数量和形式
3．矩形截面大偏心受压构件截面设计时要令x=ξb h0，这是为了（）。
A．保证不发生小偏心受压破坏
B．保证破坏时，远离轴向力一侧的钢筋应力能达到屈服强度
C．使钢筋用量最小
4．指出大偏心受压构件，当N或M变化时对构件安全的影响（）。
A．M不变时，N越大越危险B．M不变时，N越小越危险
C．N不变时，M越小越危险
5．指出小偏心受压构件，当N或M变化时对构件安全的影响（）。
A．M不变时，N越大越危险B．M不变时，N越小越危险
C．N不变时，M越小越危险
6．已知两种内力（N1，M1）和（N2，M2），采用对称配筋，试判别哪一种情况是错误的（）A．N1= N2，M2＞M1，ρ2＞ρ1B．N1＜N2＜N b，M2=M1，ρ2＞ρ1
C．N b＜N1＜N2，M2=M1，ρ2＞ρ1
7．对于对称配筋的钢筋混凝土受压柱，大小偏心受压构件的判别条件是（）。A．ξ≤ξb时为大偏心受压构件B．ηe i＞0.3h0时为大偏心受压构件
C．ξ＞ξb时为大偏心受压构件
8．钢筋混凝土小偏心受压构件，在一般情况下，破坏不会先发生在A s一侧，这主要是由于（）。
A．A s＞A s′
B．A s′一侧混凝土的压应变先达到极限压应变
C．偏心受压情况下，混凝土的极限压应变有所增加
9．轴向压力对构件抗剪强度的影响是（）。
A．凡有轴向压力都可提高构件的抗剪强度
B．轴向压力对构件零件强度没有多大提高
C．一般说来，轴向压力可提高抗剪强度，但当轴压比过大时，却反而降低抗剪强度。10．在钢筋混凝土偏心受压构件中（）。
A．当偏心距较大时，一般产生受拉破坏
B．当偏心距较大时，一般产生受压破坏
C．当偏心距较小且受拉钢筋面积As 很小时，可能产生受拉破坏
11．一大偏心受压柱，如果分别作用两组荷载，已知M1＜M2，N1＜N2，且N1、M1作用时柱将破坏，那么N2、M2作用时（）。
A．柱破坏B．柱有可能破坏C．柱不破坏
12．偏心受压柱设计成对称配筋，是为了（）。
A．方便施工B．降低造价C．节省计算工作量
三、判断题：
1．对称配筋矩形截面偏心受压构件，当ηe i＞0.3h0同时N＞ξbαf c bh0为大偏心受压构件。（）2．对称配筋矩形截面偏心受压构件，当ηe i＞0.3h0同时N＜ξbαf c bh0为大偏心受压构件。（）3．对于对称配筋截面，界限破坏时的轴力N b与配筋率无关，而M b随着配筋率的增加而增加。（）
4．对称配筋矩形截面偏心受压构件，当ηe i＜0.3h0同时N＜ξbαf c bh0为大偏心受压构件。（）5．对称配筋矩形截面偏心受压构件，当ηe i＜0.3h0同时N＜ξbαf c bh0为小偏心受压构件。（）6．如果截面尺寸和材料强度保持不变，N u—M u相关曲线随着配筋率的增加而向外侧增加。（）
7．大偏心受压与小偏心受压破坏的共同特点是破坏时受压区边缘混凝土都达到极限压应变。因而不论是大偏心受压还是小偏心受压，受压钢筋A s′总是屈服的。（）
8．小偏心受压构件，当M不变时，N 越大越安全。（）
9．小偏心受压构件，当N不变时，M 越大越安全。（）
10．大偏心受压构件，当M不变时，N 越大越危险。（）
11．柱中宜选用根数较少而直径较粗的钢筋。（）
12．界限破坏时，正截面受弯承载力达到最大值；（）
四、简答题：
1．受压构件内的受压钢筋采用高强钢筋是否合适？为什么？
2．偏心受压构件的破坏特征如何？主要取决于什么因素？
3．受压构件大小偏心受压破坏的本质区别是什么？在承载力计算时如何来判别？
4．对于矩形截面柱如何划分长柱和短柱？
5．在偏心受压构件承载力计算中为何要引入附加偏心距e a?《规范》对的e a取值如何规定？
6．下图为某一对称配筋偏心受压截面承载力N u—M u的关系曲线。试说明曲线上A、B、C 三
点所代表的受力特征，并解释当弯矩为M时，曲线上D、E 两点的含义。
7．当偏心受压构件和受弯构件的截面尺寸、混凝土的强度等级和配筋均相同同时，二者的
斜截面承载力是否相同？为什么？
五、计算题：
1．一偏心受压柱，截面尺寸b×h=300mm×500mm，柱的计算长度l0=4.2m，η=1.025，a s=a
′=40mm，混凝土等级为C20，纵筋采用HRB335级，承受轴向力设计值N=300KN，弯矩设s
计值M=270KN·m，采用非对称配筋的方式，试计算截面所需的纵向受力钢筋。
2．已知在荷载设计值作用下的纵向压力为N=600kN ,弯矩M=180kNm，柱截面尺寸
b×h=300mm×600mm，a s=a s′=35mm，混凝土等级为C30，纵筋采用HRB335级，ξb =0.550，
柱的计算长度l0=3.0m。求：钢筋的截面面积A s和A s′。
3．已知某柱截面尺寸b×h=300mm×500mm，a s=a s′=35mm，在荷载设计值作用下的纵向压
力为860kN,长边方向作用弯矩172kNm，混凝土等级为C25，纵筋采用HRB335级，ξb=0.550，l0 /b＜5，并已知A′s=942mm2（3B20）。求：钢筋的截面面积A s值。
4．已知矩形截面偏心受压柱，截面尺寸b×h=300mm×500mm，a s=a s′=40mm，计算长度
l0=6m 。承受轴向压力设计值为N=130kN ,弯矩设计值M=210kNm ，混凝土等级为C20，
纵筋采用HRB335 级，并已选配4B22。求：纵向受拉钢筋截面面积A s。
5．某框架柱，承受轴向力设计值N=1200KN，弯矩设计值M=450KN?m，截面尺寸b×h=400mm ×500mm，a s=a s′=35mm，混凝土等级为C30，纵筋采用HRB400级，采用对称配筋的方式，试计算截面所需的纵向受力钢筋并画出配筋图。
6．某截面尺寸b×h=300mm×500mm，a s=a s′=40mm，柱计算长度l0=4m ，混凝土等级为C25，纵筋采用HRB400级承受轴向力设计值N=250kN，弯矩设计值M=180kN·m，采用对称配筋的方式，试计算截面所需的纵向受力钢筋A s和A s′。
7．某截面尺寸b×h=400mm×500mm，a s=a s′=40mm，柱计算长度l0=4m，混凝土等级为C30，纵筋采用HRB400级承受轴向力设计值N=2400kN，弯矩设计值M=280kN·m，采用对称配筋的方式，试计算截面所需的纵向受力钢筋A s和A′s。
混凝土结构设计原理习题集之五
7 钢筋混凝土受拉构件承载力计算
一．填空题：
1 钢筋混凝土轴心受拉构件中，构件开裂前，拉力由_________承受；开裂后，裂缝截面拉力由_________承受。当钢筋应力达到屈服强度时，构件达到其_________。
2 偏心受拉构件正截面破坏基本形态有____________和____________。
3 大偏心受拉构件正截面的破坏特征首先____________________而后。
4 钢筋混凝土大偏心受拉构件正截面承载力计算公式的适用条件是，如果出现了x＜2a'的情况说明，此时可假定。
二．选择题：
1 大偏心受拉构件的破坏特征与（）构件类似。
（A）受剪（B）小偏心受拉（C）大偏心受压
2 钢筋混凝土大偏心受拉构件的破坏特征是（）。
(A) 远离轴向力一侧的钢筋拉屈，随后另一侧混凝土被压碎
(B) 远离轴向力一侧的钢筋应力不定，而另一侧钢筋压屈，混凝土被压碎
(C) 靠近轴向力一侧的钢筋和混凝土应力不定，而另一侧受拉钢筋受拉屈服
3 大偏心受拉构件设计时，若已知A's，计算出ξ＞ξb，则表明（）。
（A）A′s过多（B）A′s过少（C）A s过多（D）A s过少
4 在小偏心受拉构件设计中，如果遇到若干组不同的内力组台(M，N)时，计算钢筋面积时应该（）。
(A)按最大N 与最大M 的内力组合计算A s和A′s。
(B)按最大N 与最小M 的内力组合计算A s，按最大N 与最大M的内力组合计算A′s。(C)按最大N 与最小M 的内力组合计算A s和A′s
(D)按最大N与最大M的内力组合计算A s，而按最大N 与最小M 的内力组合计算A s。三．判断题：
1 大偏心受拉构件还是小偏心受压构件，受拉钢筋总是屈服的。（）
2 轴心受拉构件中纵向钢筋的搭接，都必须加焊，不能采用非焊接的搭接接头。（）
3 偏心受拉构件中靠近轴向力一侧的纵向钢筋总是受拉的。（）
四．简答题：
1 大小偏心受拉是如何划分的？偏心受拉构件计算中为何不考虑偏心距增大系数？
2 大偏心受拉构件为非对称配筋，如果计算中出现' 2 s a x ? 或出现负值，应如何计算？出现这种现象的原因是什么？
五．计算题：
1 钢筋混凝土偏心受拉构件，截面尺寸b×h=250mm×400mm，a s=a′s=40mm，柱承受轴向拉力设计值N=26kN，弯矩设计值M=45KN·m，混凝土等级为C25，纵向钢筋采用HRB335 级，混凝土保护层厚度c=30mm。求钢筋面积A s和A′s。
2 钢筋混凝土偏心受拉构件，截面尺寸b×h=250mm×400mm，a s=a′s=40mm，柱承受轴
向拉力设计值N=715KN，弯矩设计值M=86KN·m，混凝土等级为C30，纵向钢筋采用HRB400 级，混凝土保护层厚度c=30mm。求钢筋面积A s和，A′s。
答案
6 钢筋混凝土受压构件承载力计算
一、填空题：
6-1.1 受拉钢筋首先达到屈服强度，之后受压区混凝土被压碎；大偏心受压破坏；受压区混凝土压碎，A
s
或者受拉，但不屈服，或者受压，可能屈服也可能不屈服；小偏心受压破坏
6-1.2 ≤8，η=1，＞30
6-1.3 受拉钢筋达到屈服，受压钢筋达到屈服
6-1.4 小，大
6-1.5 斜裂缝，剪压区，提高，减小
6-1.6 纵向弯曲，轴心，稳定系数
6-1.7 250，30，25
6-1.8 0.6%,5.0%
6-1.9 材料破坏，失稳破坏，材料破坏，失稳破坏
二、选择题： 6-2.1～6-2.5 C，D，C，B，A 6-2.6～6-2.10 B，A，B，C，A 6-2.11～
6-2.12 B，A
三、判断题： 6-3.1～6-3.6 ×, ×, √ , ×, √，√ 6-3.7～6-2.12 ×, ×, ×, ×，√，√
四、简答题：
6-4.1 答案：不合适。在受压构件中混凝土的破坏导致整个柱子承载力的下降，受压承载力极限状态是易受压区混凝土达到峰值应变为标志的，受压钢筋的抗压强度受到混凝土极限压应变的限制，不能充分发挥其高强作用。
6-4.2 答案：破坏特征：大偏心受压构件的破坏从受拉钢筋开始，受拉钢筋先达到屈服强度，然后受压区混凝土被压坏；小偏心受压构件的破坏从受压区开始，受压区边缘混凝土先达到极限压应变而破坏，受拉钢筋一般达不到屈服强度。主要影响因素：相对偏心距大小和配筋率。
6-4.3 答案：本质区别是判断远离轴向力一侧的钢筋能否达到屈服强度。大
小偏心受压构件的判别条件：若ξ≤ξ
b 时，为大偏心受压构件；若ξ>ξ
b
时，
为小偏心受压构件。
6-4.3 答案：轴心受压构件：若 l0/b>8 时为短柱， l
/b>8 时为长柱；偏
心受压构件：若 l
0/h>5 时为短柱，l
/h>5 时为长柱。
6-4.3 答案：由于在施工过程中，结构的几何尺寸和钢筋位置等不可避免地与
设计规定有一定的偏差，混凝土的质量不可能绝对均匀，荷载作用位置也不可避免的有一定的偏差，这样就使得轴向荷载的实际偏心距理论偏心距e
之间有
一定的误差，引入附加偏心距e
a
以后就可以考虑上述原因造成的不利影响。附
加偏心距e
a
取20mm和偏心方向截面尺寸的 1/30两者中的较大值。
6-4.4 答案：1）A 点所代表轴心受压的情况。这时M=0，而轴向力 N为最大。
B 点所代表界限破坏的情况，这时 M
u 为最大，而 N
u
则在小偏心受压中为最小,
在大偏心受压中为最大。C 点所代表受弯的双筋截面，这时 N=0，M
u
等于双筋受弯截面所能承受的弯矩。 2） D、 E 两点分别表示能承受相同弯矩前提下的两种情况： D点是小偏心受压，其轴向力 N 为最大，偏心距为最小；E点是大偏心受压，其轴向力 N 为最小，偏心距为最大。
6-4.7 答案：不相同，偏心受压构件的斜截面承载力比受弯构件的斜截面承载力高。这是由于偏心受压构件中轴向压力的存在能阻滞斜裂缝的出现和开展，增强了骨料咬合作用，增大了混凝土剪压区高度，从而提高了混凝土的受剪承载力。
五、计算题：
6-5.1
6-5.2
6-5.3
6-5.4
6-5.5
6-5.6
6-6.7
混凝土结构设计原理习题集之四 6 钢筋混凝土受压构件承载力计算 一、填空题： 1．偏心受压构件的受拉破坏特征是______________________________________ ， 通常称之 为_____ ；偏心受压构件的受压破坏特征是 _________________________________ ， 通常称之为_______ 。 2．矩形截面受压构件截面，当l/h__ 时，属于短柱范畴，可不考虑纵向弯曲的影0响，即 取___ ；当l/h___ 时为细长柱，纵向弯曲问题应专门研究。0 3．矩形截面大偏心受压构件，若计算所得的ξ≤ξ，可保证构件破坏时 ____ ；b x=ξh≥2a′可保证构件破坏时_______ 。s0b 4．对于偏心受压构件的某一特定截面（材料、截面尺寸及配筋率已定），当两种荷载组合同为大偏心受压时，若内力组合中弯矩M值相同，则轴向N越__ 就越危险；当两种荷载组合同为小偏心受压时，若内力组合中轴向力N 值相同，则弯矩M 越__ 就越危险。 5．由于轴向压力的作用，延缓了__ 得出现和开展，使混凝土的__ 高度增 加，斜截面受剪承载力有所___ ，当压力超过一定数值后，反而会使斜截面受剪承载力__ 。 6．偏心受压构件可能由于柱子长细比较大，在与弯矩作用平面相垂直的平面内发生 _____ 而破坏。在这个平面内没有弯矩作用，因此应按______ 受压构件进行承载 力复核，计算时须考虑______ 的影响。 7．矩形截面柱的截面尺寸不宜小于mm，为了避免柱的长细比过大，承载力降低过多，常取l/b≤，l/d≤（b为矩形截面的短边，d为圆形截面直径，l000为柱的计算长度）。 8．《规范》规定，受压构件的全部纵向钢筋的配筋率不得小于___ _ ，且不应超过 ___ 。 9．钢筋混凝土偏心受压构件在纵向弯曲的影响下，其破坏特征有两种类型：_______ 和 _________ ；对于短柱和长柱属于______ ；细长柱属于______ 。 二、选择题： ＜2a′时，受拉钢筋截面面积A1．在矩形截面大偏心受压构件正截面强度计算中，当x的ss求法是（） A．对受压钢筋的形心取矩求得，即按x=2a′求得。s B．要进行两种计算：一是按上述A的方法求出A，另一是按A′=0，x为未知，而求出s s A，然后取这两个A值中的较大值。ss C．同
第四章 钢筋混凝土受弯构件斜截面承载力计算 一、填空题： 1、斜裂缝产生的原因是：由于支座附近的弯矩和剪力共同作用，产生 超过了混凝土的极限抗拉强度而开裂的。 2、斜裂缝破坏的主要形态有： 、 、 ，其中属于材料充分利用的是 。 3、梁的斜截面承载力随着剪跨比的增大而 。 4、梁的斜截面破坏形态主要有三种，其中，以 破坏的受力特征为依据建立斜截面承载力的计算公式。 5、随着混凝土强度的提高，其斜截面承载力 。 6、随着纵向配筋率的提高，其斜截面承载力 。 7、对于 情况下作用的简支梁，可以不考虑剪跨比的影响。对于 情况的简支梁，应考虑剪跨比的影响。 8、当梁的配箍率过小或箍筋间距过大并且剪跨比较大时，发生的破坏形式为 ；当梁的配箍率过大或剪跨比较小时，发生的破坏形式为 。 9、 对梁的斜截面承载力有有利影响，在斜截面承载力公式中没有考虑。 10、设置弯起筋的目的是 、 。 11、为了防止发生斜压破坏，梁上作用的剪力应满足 ；为了防止发生斜拉破坏，梁内配置的箍筋应满足 。 12、梁内设置鸭筋的目的是 ，它不能承担弯矩。 二、判断题： 1、某简支梁上作用集中荷载或作用均布荷载时，该梁的抗剪承载力数值是相同的。（ ） 2、剪压破坏时，与斜裂缝相交的腹筋先屈服，随后剪压区的混凝土压碎，材料得到充分利用，属于塑性破坏。（ ） 3、梁内设置箍筋的主要作用是保证形成良好的钢筋骨架，保证钢筋的正确位置。（ ） 4、当梁承受的剪力较大时，优先采用仅配置箍筋的方案，主要的原因是设置弯起筋抗剪不经济。（ ） 5、当梁上作用有均布荷载和集中荷载时，应考虑剪跨比λ的影响，取0 Vh M =λ（ ） 6、当剪跨比大于3时或箍筋间距过大时，会发生剪压破坏，其承载力明显大于斜裂缝出现时的承载力。（ ） 7、当梁支座处允许弯起的受力纵筋不满足斜截面抗剪承载力的要求时，应加大纵筋配筋率。（ ）
第八章受拉构件承载力计算 学习要求与目标 1.理解大、小偏心受拉构件的判别方法，掌握大、小偏心受拉构件正截面承载力的计算方 法。 2.了解偏心受拉构件的斜截面受剪承载力计算。 截面承受拉力作用的构件称为受拉构件，截面承受的拉力通过截面形心轴的构件称为轴心受拉构件。这类构件包括屋架没有节间荷载作用时的下弦杆，屋架中的受拉腹杆，圆形截面蓄水池的池壁等。轴向拉力作用点和截面形心之间存在偏心距的构件称为偏心受拉构件。这类构件包括工业厂房中使用的钢筋混凝土双肢柱的柱肢，混凝土屋架的上弦杆，矩形截面蓄水池的池壁等，如图8-1所示为常用的受拉构件。 图8-1 常用的受拉构件 第一节轴心受拉构件 轴心受拉构件受力较小时钢筋和混凝土共同承担外载荷的作用，随着构件承受的外荷载不断增加，截面承受的拉应力也不断增加，在轴向力增加的过程中混凝土很快达到其抗拉极限应变和抗卡设计强度而开裂；构件开裂的同时原来由混凝土承受的拉应力就转嫁给了截面上配置的钢筋，钢筋应力瞬间快速增加。随后伴随荷载的上升，截面所配的受拉钢筋的拉应力持续上升，最后达到屈服强度，构件达到承载力的极限状态（图8-2）。可见轴心受拉构件的承载力就等于截面配置的纵向受拉钢筋屈服时提供的总的拉力。 N≤f y A s(8-1) 式中N——构件截面承受的轴向拉力设计值； f y——钢筋抗拉力强度设计值； A s——轴向受拉钢筋的全部截面面积。
图8-2 轴心受拉构件破坏时截面应力图 第二节 矩形截面偏心受拉构件承载力计算 矩形截面偏心受拉构件正截面上所配钢筋，拉力较大的离轴向偏心拉力较近的用A s 表示，拉力较小的离轴向偏心力较远的钢筋用A ’s 表示。为了内力分析的方便假定，当截面承 受的轴向偏心拉力作用点在A s 和A ’s 之间，即偏心距e o ≤h 2 －a s 时，为小偏心构件。当截面承受的轴向偏心拉力作用点在A s 和A ’s 之外，即偏心距e o ＞h 2 －a s 时，为大偏心受拉构件。 一、大偏心受拉构件 1. 基本计算公式及适用条件 当满足式（8-2）时可以判定为大偏心受拉构件 e o ＞h 2 －a s (8-2) 大偏心受拉构件当采用不对称配筋时，在轴向偏心力作用下截面应力不均匀，轴向力N 作用的近侧拉力较大，混凝土最先开裂，钢筋受到的拉应力也较轴向力的远侧钢筋制的拉力大，同时截面另一侧由于偏心弯矩的作用出现压应力，随着受力过程的持续，首先A s 屈服，最后另一侧的A ’s 和受压混凝土分别达到各自的抗压设计强度f ’c 和f c 而破坏。大偏心受拉构件截面内力分布图如图8-3（b ）所示。计算公式为式（8-3）和式（8-4）。 图 8-3 偏心受拉构件截面受力分布图
第 7 章受拉构件的截面承载力 7.1 轴心受拉构件正截面受拉承载力计算 1．三个受力阶段（与适筋梁相似） (1) 第Ⅰ阶段：未裂阶段——加载～混凝土受拉开裂前； (2) 第Ⅱ阶段：裂缝阶段——混凝土开裂～钢筋即将屈服； (3) 第Ⅲ阶段：破坏阶段——受拉钢筋开始屈服～全部受拉钢筋达到屈服。 2．计算公式 全部拉力由钢筋来承担。 Nu = fy As （7-1） 7.2 偏心受拉构件正截面受拉承载力计算 偏心受拉构件正截面受拉承载力计算，按纵向拉力N的位置不同，可分为大偏心受拉与小偏心受拉两种情况： (1) 当N作用在钢筋As合力点及As′合力点范围以外时，属于大偏心受拉； (2) 当N作用在钢筋As合力点及As′合力点范围以内时，属于小偏心受拉。 7.2.1 大偏心受拉构件正截面的承载力计算 1．计算公式图7-1 当N作用在钢筋As合力点及As′合力点范围以外时，截面虽开裂，但截面不会裂通，还有受压区。构件破坏时，钢筋As及As′的应力都达到屈服强度，受压区混凝土强度达到α1fc。 基本公式如下： Nu = fy As - fy′As′-α1fcbx （7-2） Nu e = α1fcbx(h0－x／2)＋fy′As′(h0－as′) （7-3） 式中 Nu ——受拉承载力设计值； e ——轴拉力作用点至受拉钢筋As合力点之间的距离； e′——轴拉力作用点至受压钢筋As′合力点之间的距离； e = e0- h/2 + as （6-23） e′= e0 + h/2 - as′ x ——受压区计算高度； as′——纵向受压钢筋合力点至受压区边缘的距离。 2．适用条件 ① x ≤ξbh0 —→ 保证构件破坏时，受拉钢筋先达到屈服； ② x ≥ 2as′—→ 保证构件破坏时，受压钢筋能达到屈服。 若x＜2as′时,取 x＝2as′，则有As＝N（e0 + h/2 - as′）/fy(h0－as′)
第8章 受扭构件的扭曲截面承载力 8.1选择题 1．下面哪一条不属于变角度空间桁架模型的基本假定：（ A ）。 A ． 平均应变符合平截面假定； B ． 混凝土只承受压力； C ． 纵筋和箍筋只承受拉力； D ． 忽略核心混凝土的受扭作用和钢筋的销栓作用； 2．钢筋混凝土受扭构件，受扭纵筋和箍筋的配筋强度比7.16.0<<ζ说明，当构件破坏时，（ A ）。 A ． 纵筋和箍筋都能达到屈服； B ． 仅箍筋达到屈服； C ． 仅纵筋达到屈服； D ． 纵筋和箍筋都不能达到屈服； 3．在钢筋混凝土受扭构件设计时，《混凝土结构设计规范》要求，受扭纵筋和箍筋的配筋强度比应（ D ）。 A ． 不受限制； B ． 0.20.1<<ζ； C ． 0.15.0<<ζ； D ． 7.16.0<<ζ； 4．《混凝土结构设计规范》对于剪扭构件承载力计算采用的计算模式是：（ D ）。 A ． 混凝土和钢筋均考虑相关关系； B ． 混凝土和钢筋均不考虑相关关系； C ． 混凝土不考虑相关关系，钢筋考虑相关关系； D ． 混凝土考虑相关关系，钢筋不考虑相关关系； 5．钢筋混凝土T 形和I 形截面剪扭构件可划分为矩形块计算，此时（ C ）。 A ． 腹板承受全部的剪力和扭矩； B ． 翼缘承受全部的剪力和扭矩； C ． 剪力由腹板承受，扭矩由腹板和翼缘共同承受； D ． 扭矩由腹板承受，剪力由腹板和翼缘共同承受； 8.2判断题 1．钢筋混凝土构件在弯矩、剪力和扭矩共同作用下的承载力计算时，其所需要的箍筋由受弯构件斜截面承载力计算所得的箍筋与纯剪构件承载力计算所得箍筋叠加，且两种公式中均不考虑剪扭的相互影响。（ × ） 2．《混凝土结构设计规范》对于剪扭构件承载力计算采用的计算模式是混凝土和钢筋均考虑相关关系；（ × ） 3. 在钢筋混凝土受扭构件设计时，《混凝土结构设计规范》要求，受扭纵筋和箍筋的配筋强度比应不受限制（ × ）
第四章 受弯构件斜截面承载力 一、填空题 1、受弯构件的破坏形式有 、 。 2、受弯构件的正截面破坏发生在梁的 ，受弯构件的斜截面破坏发生在梁的 ，受弯构件内配置足够的受力纵筋是为了防止梁发生 破坏，配置足够的腹筋是为了防止梁发生 破坏。 3、梁内配置了足够的抗弯受力纵筋和足够的抗剪箍筋、弯起筋后，该梁并不意味着安全，因为还有可能发生 、 、 ；这些都需要通过绘制材料图，满足一定的构造要求来加以解决。 4、斜裂缝产生的原因是：由于支座附近的弯矩和剪力共同作用，产生的 超过了混凝土的极限抗拉强度而开裂的。 5、斜截面破坏的主要形态有 、 、 ，其中属于材料未充分利用的是 、 。 6、梁的斜截面承载力随着剪跨比的增大而 。 7、梁的斜截面破坏主要形态有3种，其中，以 破坏的受力特征为依据建立斜截面承载力的计算公式。 8、随着混凝土强度等级的提高，其斜截面承载力 。 9、随着纵向配筋率的提高，其斜截面承载力 。 10、当梁上作用的剪力满足：V ≤ 时，可不必计算抗剪腹筋用量，直接按构造配置箍筋满足max min ,S S d d ≤≥；当梁上作用的剪力满足：V ≤ 时，仍可不必计算抗剪腹筋用量，除满足max min ,S S d d ≤≥以外，还应满足最小配箍率的要求；当梁上作用的剪力满足：V ≥ 时，则必须计算抗剪腹筋用量。 11、当梁的配箍率过小或箍筋间距过大并且剪跨比较大时，发生的破坏形式为 ；当梁的配箍率过大或剪跨比较小时，发生的破坏形式为 。 12、对于T 形、工字形、倒T 形截面梁，当梁上作用着集中荷载时，需要考虑剪跨比影响的截面梁是 。 13、 对梁的斜截面承载力有有利影响，在斜截面承载力公式中没有考虑。 14、设置弯起筋的目的是 、 。 15、为了防止发生斜压破坏，梁上作用的剪力应满足： ，为了防止发生斜拉破坏，梁内配置的箍筋应满足 。 16、梁内需设置多排弯起筋时，第二排弯起筋计算用的剪力值应取 ，当满足V ≤ 时，可不必设置弯起筋。
第五章受弯构件斜截面承载力计算 本章的意义和内容：通过本章的学习了解梁弯剪区出现斜裂缝的种类和原因，斜截面破坏的主要形态；了解影响受弯构件斜截面受剪承载力的主要因素及如何通过设计、计算防止斜截面破坏的发生。本章的主要内容有：斜截面破坏的主要形态，影响斜截面破坏的主要原因，影响受弯构件斜截面受剪承载力的主要因素，斜截面承载能力计算的方法和公式，防止斜截面破坏发生的设计方法。 本章习题内容主要涉及：受弯构件斜截面剪切破坏的主要形态，影响受弯构件斜截面受剪承载力的主要因素，防止受弯构件斜截面剪切破坏的方法及计算公式。 一、概念题 （一）填空题 1. 影响受弯构件斜截面受剪承载力的主要因素为：、、 、以及。 2. 无腹筋梁的抗剪承载力随剪跨比的增大而，随混凝土强度等级的提高而。 3. 防止板产生冲切破坏的措施包括：、、 、。 4. 梁的受剪性能与剪跨比有关，实质上是与和的相对比值有关。 5. 钢筋混凝土无腹筋梁发生斜拉破坏时，受剪承载力取决于；发生斜压破坏时，受剪承载力取决于；发生剪压破坏时，受剪承载力取决于 。 6. 受弯构件斜截面破坏的主要形态有、和。
7．区分受弯构件斜截面破坏形态为斜拉破坏、剪压破坏和斜压破坏的主要因素为和。 8. 梁中箍筋的配筋率ρsv的计算公式为：。 9. 有腹筋梁沿斜截面剪切破坏可能出现三种主要破坏形态。其中，斜压破坏是 而发生的；斜拉破坏是由于而引起的。 10. 规范规定，梁内应配置一定数量的箍筋，箍筋的间距不能超过规定的箍筋最大间距，是保证。 11. 在纵筋有弯起或截断的钢筋混凝土受弯梁中，梁的斜截面承载能力除应考虑斜截面抗剪承载力外，还应考虑。 12. 钢筋混凝土梁中，纵筋的弯起应满足的要求、 和的要求。 13. 为保证梁斜截面受弯承载力，梁弯起钢筋在受拉区的弯点应设在该钢筋的充分利用点以外，该弯点至充分利用点的距离。 14. 在配有箍筋和弯起钢筋梁（剪压破坏）的斜截面受剪承载力计算中，弯起钢筋只有在时才能屈服。同时，与临界相交的箍筋也能达到其抗拉屈服强度。 15. 对于相同截面及配筋的梁，承受集中荷载作用时的斜截面受剪承载力比承受均布荷载时的斜截面受剪承载力。 （二）选择题 1. 在梁的斜截面受剪承载力计算时，必须对梁的截面尺寸加以限制（不能过小），其目的是为了防止发生[ ]。 （a）斜拉破坏； （b）剪压破坏； （c）斜压破坏； （d）斜截面弯曲破坏。 2. 受弯构件斜截面破坏的主要形态中，就抗剪承载能力而言[ ]。 （a）斜拉破坏>剪压破坏>斜压破坏； （b）剪压破坏>斜拉破坏>斜压破坏； （c）斜压破坏>剪压破坏>斜拉破坏；
斜截面承载力计算例题
1．一钢筋混凝土矩形截面简支梁，截面尺寸250mm ×500mm ，混凝土强度等级为C30，箍筋为热轧HPB300级钢筋，纵筋为325的HRB335级钢筋（f y =300 N/mm 2），支座处截面的剪力最大值为180kN 。 求：箍筋和弯起钢筋的数量。 解：486.1250 465 , 4650<====b h mm h h w w 属厚腹梁，混凝土强度等级为C30，故βc =1 N V N bh f c c 18000075.4155934652503.14125.025.0max 0=>=????=β截面 符合要求。 （2）验算是否需要计算配置箍筋 ), 180000(25.11636646525043.17.07.0max 0N V N bh f t =<=???= 故需要进行配箍计算。 （3）只配箍筋而不用弯起钢筋 01 07.0h s nA f bh f V sv yv t ?? += 则 mm mm s nA sv /507.021 = 若选用Φ8@180 ，实有 可以）(507.0559.0180 3 .5021>=?=s nA sv 配箍率%224.0180 2503 .5021=??== bs nA sv sv ρ 最小配箍率)(%127.0270 43 .124.024 .0min 可以sv yv t sv f f ρρ <=?==
2．钢筋混凝土矩形截面简支梁，如图5－27 ，截面尺寸250mm×500mm，混凝土强度等级为C30，箍筋为热轧HPB300级钢筋，纵筋为225和222的HRB400级钢筋。 求：只配箍筋 解：
第5章 受弯构件的斜截面承载力 5.1选择题 1．对于无腹筋梁，当31<<λ时，常发生什么破坏（ B ）。 A ． 斜压破坏； B ． 剪压破坏； C ． 斜拉破坏； D ． 弯曲破坏； 2．对于无腹筋梁，当1<λ时，常发生什么破坏（ A ）。 A ． 斜压破坏； B ． 剪压破坏； C ． 斜拉破坏； D ． 弯曲破坏； 3．对于无腹筋梁，当3>λ时，常发生什么破坏（ C ）。 A ． 斜压破坏； B ． 剪压破坏； C ． 斜拉破坏； D ． 弯曲破坏； 4．受弯构件斜截面承载力计算公式的建立是依据（ B ）破坏形态建立的。 A ． 斜压破坏； B ． 剪压破坏； C ． 斜拉破坏； D ． 弯曲破坏； 5．为了避免斜压破坏，在受弯构件斜截面承载力计算中，通过规定下面哪个条件来限制（ C ）。 A ． 规定最小配筋率； B ． 规定最大配筋率； C ． 规定最小截面尺寸限制； D ． 规定最小配箍率； 6．为了避免斜拉破坏，在受弯构件斜截面承载力计算中，通过规定下面哪个条件来限制（ D ）。 A ． 规定最小配筋率； B ． 规定最大配筋率； C ． 规定最小截面尺寸限制； D ． 规定最小配箍率； 7．R M 图必须包住M 图，才能保证梁的（ A ）。 A ． 正截面抗弯承载力； B ． 斜截面抗弯承载力； C ． 斜截面抗剪承载力； 8．《混凝土结构设计规范》规定，纵向钢筋弯起点的位置与按计算充分利用该钢筋截面之间的距离，不应小于（ C ）。 A ．0.30h
h B．0.4 h C．0.5 h D．0.6 9．《混凝土结构设计规范》规定，位于同一连接区段内的受拉钢筋搭接接头面积百分率，对于梁、板类构件，不宜大于（ A ）。 A．25%； B．50%； C．75%； D．100%； 10．《混凝土结构设计规范》规定，位于同一连接区段内的受拉钢筋搭接接头面积百分率，对于柱类构件，不宜大于（ B ）。 A．25%； B．50%； C．75%； D．100%； 5.2判断题 1．梁侧边缘的纵向受拉钢筋是不可以弯起的。（∨） 2．梁剪弯段区段内，如果剪力的作用比较明显，将会出现弯剪斜裂缝。（×）3．截面尺寸对于无腹筋梁和有腹筋梁的影响都很大。（×） 4．在集中荷载作用下，连续梁的抗剪承载力略高于相同条件下简支梁的抗剪承载力。 （×） 5．钢筋混凝土梁中纵筋的截断位置，在钢筋的理论不需要点处截断。（×）5.3问答题 1．斜截面破坏形态有几类？分别采用什么方法加以控制？ 答：（1）斜截面破坏形态有三类：斜压破坏，剪压破坏，斜拉破坏 （2）斜压破坏通过限制最小截面尺寸来控制； 剪压破坏通过抗剪承载力计算来控制； 斜拉破坏通过限制最小配箍率来控制； 2．分析斜截面的受力和受力特点？ 答：（1）斜截面的受力分析： 斜截面的外部剪力基本上由混凝土剪压区承担的剪力、纵向钢筋的销栓力、骨料咬合力以及腹筋抵抗的剪力来组成。 （2）受力特点： 斜裂缝出现后，引起了截面的应力重分布。 3．简述无腹筋梁和有腹筋梁斜截面的破坏形态。
第8章 受扭构件承载力计算 一、填空题 1、 素混凝上纯扭构件的承载力t t u W f T 7.0=介于__________和__________分析结果之间。t W 是假设________ 导出的。 2、 钢筋混凝土受扭构件随着扭矩的增大，先在截面________最薄弱的部位出现斜裂缝，然后形成大体连续的 _________。 3、 由于配筋量不同，钢筋混凝土纯扭构件将发生__________破坏、________破坏、___________破坏、_________ 破坏。 4、 钢筋混凝土弯、剪、扭构件，剪力的增加将使构件的抗扭承载力___________；扭矩的增加将使构件的抗剪承载 力_____________。 5、 为了防止受扭构件发生超筋破坏，规范规定的验算条件是_____________。 6、 抗扭纵向钢筋应沿__________布置，其间距______________。 7、 T 行截面弯、剪、扭构件的弯矩由___________承受，剪力由___________承受，扭矩由__________承受。 8、 钢筋混凝土弯、剪、扭构件箍筋的最小配筋率min ,sv ρ= __________，抗弯纵向钢筋的最小筋率ρ= __________， 抗扭纵向钢筋的最小配筋率tl ρ= ___________。 9、 混凝土受扭构件的抗扭纵筋与箍筋的配筋强度比ζ应在___________范围内。 10、为了保证箍筋在整个周长上都能充分发挥抗拉作用，必须将箍筋做成________形状。，且箍筋的两个端头应 ______________________。 二、判断题 1、钢筋混凝土构件受扭时，核芯部分的混凝土起主要抗扭作用。 （ ） 2、素混凝土纯扭构件的抗扭承载力可表达为t t u W f T 7.0=，该公式是在塑性分析方法基础上建立起来的。 （ ） 3、受扭构件中抗扭钢筋有纵向钢筋和横向箍筋，它们在配筋方面可以互相弥补，即一方配置少时，可由另一方多配置一些钢筋以承担少配筋一方所承担的扭矩。（ ） 4、受扭构件设计时，为了使纵筋和箍筋都能较好地发挥作用，纵向钢筋与箍筋的配筋强度比值ζ应满足以下条件：0.6≤ζ≤1.7。 （ ） 5、在混凝土纯扭构件中，混凝土的抗扭承载力和箍筋与纵筋是完全独立的变量。（ ） 6、矩形截面钢筋混凝土纯扭构件的抗扭承载力计算公式cor stl yv t t A S A f W f T ζ 2.135.0+≤只考虑混凝土和箍 筋提供的抗扭计算。 （ ） 7、在纯扭构件中，当t t W f T 175.0≤时，可忽略扭矩的影响，仅按普通受弯构件的斜截面受剪承载力公式计算箍 筋用量。 （ ） 8、在弯、剪、扭构件中，当0035.0bh f V t c ≤或05 .11 .0bh f V t c +≤ λ时，可忽略剪力的影响，按纯扭构件的受 承载力公式计算箍筋用量。 （ ）
受压构件承载力计算复习题 一、填空题： 1、小偏心受压构件的破坏都是由于 而造成 的。 【答案】混凝土被压碎 2、大偏心受压破坏属于 ，小偏心破坏属 于 。 【答案】延性 脆性 3、偏心受压构件在纵向弯曲影响下，其破坏特征有两 种类型，对长细比较小的短柱属于 破坏，对长细比较大的细长柱，属于 破坏。 【答案】强度破坏 失稳 4、在偏心受压构件中，用 考虑了纵向弯曲的 影响。 【答案】偏心距增大系数 5、大小偏心受压的分界限是 。 【答案】b ξξ= 6、在大偏心设计校核时，当 时，说明s A '不屈 服。 【答案】s a x '2 7、对于对称配筋的偏心受压构件，在进行截面设计时， 和 作为判别偏心受压类型的唯一依据。
【答案】b ξξ≤ b ξξ 8、偏心受压构件 对抗剪有利。 【答案】轴向压力N 9、在钢筋混凝土轴心受压柱中，螺旋钢筋的作用是使截面中间核心部分的混凝土形成约束混凝土，可以提高构件的______和______。 【答案】承载力 延性 10、偏心距较大，配筋率不高的受压构件属______受压情况，其承载力主要取决于______钢筋。 【答案】大偏心 受拉 11、受压构件的附加偏心距对______受压构件______受压构件影响比较大。 【答案】轴心 小偏心 12、在轴心受压构件的承载力计算公式中，当f y <400N ／mm 2 时，取钢筋抗压强度设计值f y '＝______；当f y ≥400N ／mm 2时，取钢筋抗压强度设计值f y '＝______N ／mm 2。 【答案】f y 400 二、选择题： 1、大小偏心受压破坏特征的根本区别在于构件破坏时，（ ）。 A 受压混凝土是否破坏 B 受压钢筋是否屈服 C 混凝土是否全截面受压 D 远离作用力N 一侧钢筋是否屈服
第六章受扭构件承载力计算 思考题 6.1在实际工程中有哪些构件有扭矩作用？ ①詹口竖向荷载作用的挑詹梁。 ②受水平作用的吊车梁。 ③现浇框架的边梁。 6.2在抗扭矩计算中如何避免少筋破坏和超筋破坏？ 为了防止出现混凝土先压碎的超筋构件的脆性破坏，配筋率的上限以截面限制条件的形式给出 T≤0.2βfcWt 最小配箍率ρsumin对纯扭构件取：ρsvmin=0.28ft fyv 最小纵筋配筋率ρtl，min = 0.85 ft fyv 6.3什么是配筋强度比？配筋强度比的范围为什么要加以限制？即纵筋与箍筋的体积比和强度比的乘积 ξ=fyAstls / Fyv AstlUcor 加以限制才能保证构件破坏时纵筋和箍筋的强度都得以充分利用。 6.4《规范》抗扭承载力计算公式中βt 的物理意义是什么？ Βt 称为剪扭构件混凝土强度降低系数。用来考虑剪扭构件混凝土抵抗剪力和扭矩之间的相关性。物理意义为随着同时作用的扭矩增大，物件的抗剪承受力逐渐降低；当扭矩达到纯扭构件的承载力时，其抗剪承载力下降为零。反之亦然。
6.5受扭构件中纵筋和箍筋的配置应注意哪些问题？ ⑴剪扭构件中，箍筋的配筋率ρsv（ρ=Asv / Bs）不应小于0.28ft/ fyv ，箍筋间距应符合表5-1的规定。箍筋应做成封闭。箍筋末端应做成135°弯钩。其平直段长度不应小于5倍箍筋直径或50mm。当采用多肢箍筋受剪时，受扭所需箍筋应采用沿截面周面布置的封闭箍筋，受剪箍筋壳采用复合箍筋。（2）纵向钢筋的配筋率，不应小于受拉构件纵向受拉钢筋的最小 ρ之和。 配筋率和受扭纵向钢筋的最小配筋率 tl ,min
500mm ，混凝土强度等级为 C30，箍筋为热轧 HPB300 级钢筋，纵筋为325的HRB335 级钢筋(fy=300 N/mm 2)， 支座处截面的剪力最大值为 180kN 。 求：箍筋和弯起钢筋的数量。 h w 465 解：h w h 0 465mm,一 1.86 4 b 250 属厚腹梁，混凝土强度等级为 C30，故3c =1 0.25 c f c bh 。 0.25 1 14.3 250 465 415593.75N V max 180000N 截面符合要 求。 (2) 验算是否需要计算配置箍筋 0.7f t bh 0 0.7 1.43 250 465 116366.25N V max ( 180000N), 故需要进行配箍计算。 (3) 只配箍筋而不用弯起钢筋 n A sv1 V 0.7f t bh 。 f y V 型 h 。 s 则 sv1 0.507mm 2 / mm s 若选用①8@180 ，实有 nA sv1 2 50.3 0.559 0.507（可 以） s 180 配箍率 sv nA sv1 2 50.3 0.224% bs 250 180 最小配箍率 svmin 0.24- f t 1 43 0.24 0.127% sv （可 以） f yv 270 1 .一钢筋混凝土矩形截面简支梁，截面尺寸 250mm X
154800 89512.5 270 nA sv1 2 .钢筋混凝土矩形截面简支梁，如图 5 - 27 ,截面尺寸250mm x 500mm，混凝土强度等级为C30，箍筋为热轧HPB300级钢筋，纵筋为225和222的HRB400级钢筋。求：只配箍筋 1 1 V max— qln — 60 (5.4 0.24) 154.8KN 2 2 (2 )验算截面尺寸 h w h0 465 mm,^4651.86 4 b 250 属厚腹梁，混凝土强度等级为C20 , f cuk=20N/mm 2<50 N/mm 2故伦=1 0.25 c f c bh00.25 1 14.3 250 465 4155937.5N V max 截面符合要求。 (3)验算是否需要计算配置箍筋 0.7f t bh。0.7 1.43 250 465 116366.25N V max,故需要进行配箍计算。 (4) 只配箍筋而不用弯起钢筋 V 0.7f t bh0 nA sv1 f yv h0 s (1)求剪力设计值 支座边缘处截面的剪力值最大 465
第5章 受扭构件承载力计算 一、填空题 1、素混凝土纯扭构件的承载力0.7u t t T f w =介于 和 分析结果之间。t w 是假设 导出的。 2、钢筋混凝土受扭构件随着扭矩的增大，先在截面 最薄弱的部位出现斜裂缝，然后形成大体连续的 。 3、由于配筋量不同，钢筋混凝土纯扭构件将发生 破坏、 破坏、 破坏和 破坏。 4、钢筋混凝土弯、剪、扭构件，剪力的增加将使构件的抗扭承载力 ；扭矩的增加将使构件的抗剪承载力 。 5、为了防止受扭构件发生超筋破坏，规范规定的验算条件是 。 6、抗扭纵向钢筋应沿 布置，其间距 。 7、T 形截面剪、扭构件的剪力由 承受，扭矩由 承受。 8、钢筋混凝土弯、剪、扭构件箍筋的最小配筋率,min sv ρ= ，抗弯纵向钢筋的最小配筋率ρ= ，抗扭纵向钢筋的最小配筋率tl ρ= 。 9、混凝土受扭构件的抗扭纵筋与箍筋的配筋强度比ζ应在 范围内。 10、为了保证箍筋在整个周长上都能充分发挥抗拉作用，必须将箍筋做成 形状，且箍筋的两个端头应 。 11、钢筋混凝土受扭构件计算中应满足10.6 1.7stl y st yv cor A f s A f u ζ??≤=≤??，其中 0.6ζ≤的目的是保证 在极限状态时屈服， 1.7ζ≤的目的是保证 在极限状态时屈服。 二、判断题 1、构件中的抗扭纵筋应尽可能地沿截面周边布置。 2、在受扭构件中配置的纵向钢筋和箍筋可以有效地延缓构件的开裂，从而大大提高开裂扭矩值。 3、受扭构件的裂缝在总体上成螺旋形，但不是连贯的。 4、钢筋混凝土构件受扭时，核芯部分的混凝土起主要抗扭作用。 5、素混凝土纯扭构件的抗扭承载力可表达为0.7U t t T f w =，该公式是在塑性分析方法基础上建立起来的。
8．受扭构件承载力计算 一、目的要求 1．掌握纯扭、剪扭、弯剪扭构件的受扭承载力计算 2．掌握剪扭相关性的含义 3．受扭塑性抵抗矩的推导方法 4．掌握抗扭纵筋和箍筋的构造要求 二、重点难点 1．剪扭相关性的应用 2．弯剪扭构件受扭承载力的计算 三、主要内容 8.1概述 钢筋混凝土构件的扭转可分为两类：平衡扭转和协调扭转。 平衡扭转：若构件中的扭矩由荷载直接引起，其值可由平衡条件直接求出， 协调扭转：若扭矩是由相邻构件的位移受到该构件的约束而引起该构件的扭转， 这种扭矩值需结合变形协调条件才能求得，这类扭转称为协调扭转。 构件在扭矩作用下将产生剪应力和相应的主拉应力，当主拉应力超过混凝土的抗拉强度时，构件便会开裂，因此需要配置钢筋来提高构件的受扭承载力。 8.2 构件的开裂扭矩 8.2.1矩形截面构件的开裂扭矩 （1）匀质弹性材料受扭应力分布 由材料力学可知，匀质弹性材料的矩形截面受扭时， 截面上将产生剪应力τ (图8．2)，截面剪应力的分布如图 8．3a 所示，最大剪应力产生在矩形长边中点。由微元体 平衡可知，主拉应力τσ=tp 其方向与构件轴线成450角。 当主拉应力超过混凝土的抗拉强度时，首先将在截面长边 中点处垂直于主拉应力方向上开裂，然后逐渐伸展，裂缝与纵轴线大致成450角。 （2）理想塑性材料受扭应力分布 对于理想的塑性材料来说，截面上某一点的应力达到强度权
限时，构件并不立即破坏，只意味着局部材料开始进入塑性状态，构件仍能承受荷载，直到截面上的应力全部达到强度极限时，构件才达到其极限受扭承载力，这时截面上剪应力的分布如图8．3b 所示。 （3）弹塑性材料受扭应力分布 由于混凝土既不是理想的弹性材料又不是理想的塑性材料，而是介于两者之间的弹塑性材料。与实测的开裂扭矩相比，按理想的弹性应力分布计算的值偏低，而按理想的塑性应力分布计算的值又馆高。要想准确地确定截面真实的应力分布是十分困难的，比较切实可行的办法是在按塑性应力分布计算的基础上，根据试验结果乘以一个降低系数。 设矩形截面的边长长边为h ，短边为b ，根据塑性力学理论，当截面上各点的剪应力都达到混凝土的抗拉强度六时，构件才达到其极限扭矩。为了便于计算，可近似将截面上的剪应力分布划分为四个部分，即两个梯形和两个三角形(8．3c)。计算各部分剪应力的合力及相应组成的力偶，对截面的扭转中心O 点取矩，可求得按塑性应力分布时截面所能承受的极限扭矩为 混凝土不是理想塑性材料。试验表明，对于高强度混凝土，其降低系数约为0.7，对于低强度混凝土，其降低系数接近0.8，为计算方便统一取0.7。又由于素混凝土构件的开裂扭矩和极限扭矩基本相同，因此可以得开裂扭矩的计算公式为T cr =0.7t t W f 受扭塑性抵抗矩t W 的计算公式也可以借助堆沙模拟法得到。设砂堆安息角各斜面均为α,沙堆体积为V ，则截面的受扭塑性抵抗矩为αtan 2V W t = 一般可取方便的α值，如取450，相应的1tan =α 矩形截面，取45=α0，则2 b H =，这样 )3(6 ])2(31[2)])((21[222 b h b H b b b h bH V W t -=?+-==
第7章 受拉构件的截面承载力 7.1选择题 1．钢筋混凝土偏心受拉构件，判别大、小偏心受拉的根据是（ D ）。 A. 截面破坏时，受拉钢筋是否屈服； B. 截面破坏时，受压钢筋是否屈服； C. 受压一侧混凝土是否压碎； D. 纵向拉力N 的作用点的位置； 2．对于钢筋混凝土偏心受拉构件，下面说法错误的是（ A ）。 A. 如果b ξξ>，说明是小偏心受拉破坏； B. 小偏心受拉构件破坏时，混凝土完全退出工作，全部拉力由钢筋承担； C. 大偏心构件存在混凝土受压区； D. 大、小偏心受拉构件的判断是依据纵向拉力N 的作用点的位置； 7.2判断题 1． 如果b ξξ>，说明是小偏心受拉破坏。（ × ） 2． 小偏心受拉构件破坏时，混凝土完全退出工作，全部拉力由钢筋承担。（ ∨ ） 3． 大偏心构件存在混凝土受压区。（ ∨ ） 4． 大、小偏心受拉构件的判断是依据纵向拉力N 的作用点的位置。（ ∨ ） 7.3问答题 1.偏心受拉构件划分大、小偏心的条件是什么？大、小偏心破坏的受力特点和破坏特征各有何不同？ 答：（1）当N 作用在纵向钢筋s A 合力点和's A 合力点范围以外时，为大偏心受拉；当N 作用在纵向钢筋s A 合力点和's A 合力点范围之间时，为小偏心受拉； （2）大偏心受拉有混凝土受压区，钢筋先达到屈服强度，然后混凝土受压破坏；小偏心受拉破坏时，混凝土完全退出工作，由纵筋来承担所有的外力。 2.大偏心受拉构件的正截面承载力计算中，b x 为什么取与受弯构件相同？ 答：大偏心受拉构件的正截面破坏特征和受弯构件相同，钢筋先达到屈服强度，然后混凝土受压破坏；又都符合平均应变的平截面假定，所以b x 取与受弯构件相同。 3.大偏心受拉构件为非对称配筋，如果计算中出现'2s a x <或出现负值，怎么处理？ 答：取'2s a x =，对混凝土受压区合力点（即受压钢筋合力点）取矩，
混凝土结构设计原理习题集之三 5 钢筋混凝土受弯构件斜截面承载力计算 一、填空题： 1．影响梁斜截面抗剪强度的主要因素是____ 、___ ____ 、__________ 和__________ 。 2．梁纵向受力钢筋的弯起点应设在按正截面抗弯计算该钢筋强度全部发挥的截面以外h0/2处，以保证_______ ；同时弯起钢筋与梁中心线的交点应位于按计算不需要该钢筋的截面以外，以保证________ 。 3．无腹筋梁斜截面受剪有三种主要破坏形式，就其受剪承载力而言，对同样的构件，___ 破坏最低，_ 破坏较高，_ 破坏最高；但就其破坏性质而言，均属于_ 破坏。 4．在进行斜截面受剪承载力设计时，用________ 防止斜拉破坏，用______ 的方法来防止斜压破坏，而对主要的剪压破坏，则给出计算公式。 5．抗剪钢筋也称作腹筋，腹筋的形式可以采用____ 和___ 。6．无腹筋梁斜截面受剪主要破坏形态有__ 破坏，__ 破坏和___ 破坏。 7．在设计中，当一般梁的剪力设计值V＞0.25βc f c bh0时，应______ 或_____ ，避免出现_______ 破坏。 8．在设计中，对梁纵向钢筋的弯起必须满足三个要求：满足__________ 的要求；满足 _________________的要求；满足__________ 的要求。 9．纵向钢筋的配筋率越大，梁的抗剪强度也越大。纵向钢筋对抗剪的主要作用有两个：一个是__________________ ，二个是_____________ 。 二、选择题： 1．条件相同的无腹筋梁，发生斜拉、剪压、斜压三种破坏形态时，梁的斜截面抗剪承载能力的大致关系是( )。 A．斜压破坏的承载能力＞剪压破坏的承载能力＞斜拉破坏的承载能力； Ｂ．剪压破坏的承载能力＞斜压破坏的承载能力＞斜拉破坏的承载能力； Ｃ．剪压破坏的承载能力＞斜压破坏的承载能力＜斜拉破坏的承载能力。 2．在进行受弯构件斜截面受剪承载力计算时，对一般梁（h w/b≤4.0），若V≥0.25βc f c bh0, 可采取的解决办法有( )。 A.箍筋加密或加粗B．增大构件截面尺寸C．加大纵筋配筋率 3．当h w/b≤4.0 时，构件截面尺寸应符合V≤0.25βc f c bh0是为了防止发生( )。A．斜压破坏B．剪压破坏C．斜拉破坏 4．梁中控制箍筋的最小配筋率是为了防止发生( )。 A．斜压破坏B．剪压破坏C．斜拉破坏。 5．无腹筋梁斜截面的破坏形态主要有斜压破坏、剪压破坏和斜拉破坏三种。这三种破坏的性质是( )。 A．都属于脆性破坏 B．斜压破坏和斜拉破坏属于脆性破坏，剪压破坏属于延性破坏 C．斜拉破坏属于脆性破坏，斜压破坏和剪压破坏属于延性破坏 6．在梁支座负弯矩钢筋下弯时距支座边缘的距离≤0.5h0和≤S max相矛盾时，若只满足≤
第七章受拉构件承载力计算 一、填空题： 1、受拉构件可分为和两类。 2、小偏心受拉构件的受力特点类似于，破坏时拉力全部由 承受；大偏心受拉的受力特点类似于或构件。破坏时截面混凝土有存在。 3、偏心受拉构件的存在，对构件抗剪承载力不利。 4、受拉构件除进行计算外，尚应根据不同情况，进行、、 的计算。 5、偏心受拉构件的配筋方式有、两种。 二、判断题： 1、对于小偏心受拉构件，无论对称配还非对称配筋，纵筋的总用钢量和轴拉构件总用钢量相等。（） 2、偏心受拉构件与双筋矩形截同梁的破坏形式一样。（） 三、选择题： 1、偏心受拉构件破坏时，（）。 A远边钢筋屈服 B近边钢筋屈服 C远边、近边都屈服 D无法判定 2、在受拉构件中，由于纵向拉力的存在，构件的抗剪能力将（）。 A提高 B降低 C不变 D难以测定 3、下列关于钢筋混凝土受拉构件的叙述中，（）是错误的。 A钢筋混凝土轴心受拉构件破坏时，混凝土已被拉裂，全部外力由钢筋来承担 B当轴向拉力N作用于合力及合力点以内时，发生小偏心受拉破坏 C破坏时，钢筋混凝土偏心受拉构件截面存在受压区 D小偏心受拉构件破坏时，只有当纵向拉力N作用于钢筋截面面积的“塑性中 心”时，两侧纵向钢筋才会同时达到屈服强度。 四、简答题： 1、简述钢筋混凝土大小偏心受拉构件的破坏特征。 2、轴向拉力对钢筋混凝土偏心受拉构件斜截面抗剪承载力有什么影响？计算公式中如何体现？对N值有无限制条件？ 参考答案 一、填空题： 1、小偏心受拉大偏心受拉
2、轴拉钢筋受弯路大偏压受压区 3、轴向拉力N 4、正截面承载能力抗剪抗裂度裂缝宽度 5、对称配筋非对称配筋 二、判断题： 1、√ 2、× 三、选择题： 1、B 2、B 3、C 四、简答题： 1、（1）当纵向力N作用在钢筋合力点及合力点之间（）时，为小偏心受拉。 在小偏心拉力作用下，构件破坏时，截面全部裂通，混凝土退出工作，拉力完全由钢筋承担，钢筋及的拉应力达到屈服。 （2）当纵向力N作用在钢筋与范围以外时，为大偏心受拉。 与大偏心受压构件的破坏基本相似，构件在纵向力拉力作用下，受拉截面部分开裂，受拉区的应力全部由承担，并首先达到屈服，然后压区的混凝土被压碎，受压钢筋也达到屈服。 2、偏心受拉构件同时承受较大的剪力作用时，需验算截面受剪承载力。纵向拉力N的存在，使截面的受剪承载力降低。纵向拉力引起的受剪承载力的降低，与纵向拉力几乎是成正比的。 对N值无限定条件。
第四章钢筋混凝土受弯构件斜截面承载力计算 一、填空题： 1、斜裂缝产生的原因是：由于支座附近的弯矩和剪力共同作用，产生超过了混凝土的 极限抗拉强度而开裂的。 2、斜裂缝破坏的主要形态有：、、，其中属于材料充分利用的 是。 3、梁的斜截面承载力随着剪跨比的增大而。 4、梁的斜截面破坏形态主要有三种，其中，以破坏的受力特征为依据建立斜截面承载力 的计算公式。 5、随着混凝土强度的提高，其斜截面承载力。 6、随着纵向配筋率的提高，其斜截面承载力。 7、对于情况下作用的简支梁，可以不考虑剪跨比的影响。对于情况的简支梁，应考虑剪跨比的影响。 8、当梁的配箍率过小或箍筋间距过大并且剪跨比较大时，发生的破坏形式为；当梁的配箍率过大或剪跨比较小时，发生的破坏形式为。 9、对梁的斜截面承载力有有利影响，在斜截面承载力公式中没有考虑。 10、设置弯起筋的目的是、。 11、为了防止发生斜压破坏，梁上作用的剪力应满足；为了防止发生斜拉破坏，梁内配 置的箍筋应满足。 12、梁内设置鸭筋的目的是，它不能承担弯矩。 二、判断题： 1、某简支梁上作用集中荷载或作用均布荷载时，该梁的抗剪承载力数值是相同的。（） 2、剪压破坏时，与斜裂缝相交的腹筋先屈服，随后剪压区的混凝土压碎，材料得到充分利用，属 于塑性破坏。（） 3、梁内设置箍筋的主要作用是保证形成良好的钢筋骨架，保证钢筋的正确位置。（） 4、当梁承受的剪力较大时，优先采用仅配置箍筋的方案，主要的原因是设置弯起筋抗剪不经济。 （） M 5、当梁上作用有均布荷载和集中荷载时，应考虑剪跨比的影响，取 （） Vh 6、当剪跨比大于 3 时或箍筋间距过大时，会发生剪压破坏，其承载力明显大于斜裂缝出现时的承 载力。（） 7、当梁支座处允许弯起的受力纵筋不满足斜截面抗剪承载力的要求时，应加大纵筋配筋率。（） 8、当梁支座处设置弯起筋充当支座负筋时，当不满足斜截面抗弯承载力要求时，应加密箍筋。（） 9、梁内设置多排弯起筋抗剪时，应使前排弯起筋在受压区的弯起点距后排弯起筋受压区的弯起点 之距满足：s s （） max 10、由于梁上的最大剪力值发生在支座边缘处，则各排弯起筋的用量应按支座边缘处的剪力值计算。 （） 11、箍筋不仅可以提高斜截面抗剪承载力，还可以约束混凝土，提高混凝土的抗压强度和延性，对 61