混凝土结构原理阶段性作业3教案.doc

中国地质大学(武汉)远程与继续教育学院 混凝土结构原理 课程作业3（共 4 次作业） 学习层次：专科 涉及章节：第6章 ——第8章 一、简答题 1、怎样区别偏心受拉构件所属的类型？、我国规范受扭承载力计算公式中的βt的物理意义是什么？其表达式表示了什么关系？此表达式的取值考虑了哪些因素？h0来判别大、小偏心受压构件只是一个近似公式? 4、说明大偏心受压破坏承载能力极限状态的受力特征及适用条件。 5、试说明普通箍筋柱和螺旋箍筋柱的区别。 6、在轴心受压构件中，钢筋抗压强度设计值取值应注意什么问题？ 7、受压构件中的纵向钢筋和箍筋有什么构造要求？ 二、计算题 1、钢筋混凝土偏心受压截面，其尺寸为b=300mm，h=500mm，=as=35mm。计算长度为3.9m。混凝土强度等级为C20，受力钢筋为热轧钢筋HRB400。承受的设计轴向力N=300kN，设计弯矩M=280kN·m。 （1）试计算当采用非对称配筋时的As和。 （2）如果受压钢筋已配置了HRB418，试计算As。 （3）试计算当采用对称配筋时的As和。 （4）试比较上述三种情况的钢筋用量。已知矩形截面柱，截面尺寸b×h=300×500mm2，柱的计算长度为3.5 m，轴力设计值N=800 KN，弯矩设计值M=160 KN·m，混凝土强度等级C20，钢筋为HRB335级钢筋，求：钢筋截面面积As’和As。（HRB335，fy=300 N/mm2；fc=9.6 N/mm2，ft=1.43 N/mm2，）=450，弯矩设计值=400，混凝土强度等级为 C30，采用PRB400级钢筋。柱截面尺寸为=300450，==45，求所需纵筋面积。 4、 已知剪扭构件截面尺寸b=300mm，h=500mm，混凝土采用C25级，纵筋采用HRB335级筋，箍筋采用HPB235级钢筋，扭矩设计值T=20kN.m。求所需配置的箍筋和纵筋。、 偏心受拉构件可分为大偏心受拉与小偏心受拉两种情况。当纵向拉力N作用在钢筋合力点及的合力点范围以外时，属于大偏心受拉的情况；当纵向拉力N作用在钢筋合力点及合力点范围以外时，属于小偏心受拉情况。、 1）弯剪扭构件受扭纵向受力钢筋的最小配筋率应取为 ： 2）箍筋的构造要求： 3）构件截面尺寸的要求： 保证破坏时混凝土不首先被压坏。fy和α fc条件下，在ρmin和ρ(min时的界限偏心距值e0b/b不是总是等于0.3,而是在0.3上下波动，为了简化工作起见，可将其平均值近似的取为e0b,min=0.3h0。 当ηei≤ e0b,min= 0.3h0时，总是发生小偏心受压破坏；当ηei e0b,min= 0.3h0时，可能为小偏心受压，也可能为大偏心受压。 答： 受力特征：受拉钢筋的应力先达到屈服强度，随后受压区边缘混凝土达到其极限压应变值，混凝土被压碎，并且受压区的纵筋也能达到受压屈服强度。 适用条件：轴向力N的相对偏心距较大，且受拉钢筋配置得不太多。 5、答： 配有螺旋筋或焊接环式钢筋的柱，不但提高了柱的承载力，而且提高了延性。对于配有普通箍筋的柱，由于箍筋间距较大，不能有效约束混凝土的横向变形，因而对提高柱的受压承载力作用不大。因此，当柱承担很大的轴压荷载时，若采用普通箍筋柱，即使提高了混凝土强度等级，加大了截面尺寸，也不足以承担该荷载时，可采用螺旋式或焊接环式钢筋柱以提高承载力。此外，在地震区，由于此种柱的延性较好，故在抗震设计中常有应用。此种柱也有缺点，主要是施工复杂，用钢量大。柱的截面形状一般为圆形或正多边形。 6、答： 在设计中，若受压钢筋的强度过高，则不能充分发挥抗压作用，故不宜选择高强度钢筋作为受压钢筋，工程中一般常采用Ⅰ级、Ⅱ级或Ⅲ级钢筋。 7、答： 柱中纵向受压钢筋一般采用Ⅱ级、Ⅲ级，直径不宜小于12mm，通常在16～32mm之间选用。一般宜采用较粗的钢筋，以形成较刚劲的骨架，受荷后不宜被压屈。 轴心受压构件的纵向钢筋宜沿截面四周均匀布置，纵筋根数：矩形截面不得小于４根，圆柱中纵筋根数不宜小于８根，且不应小于６根。配筋率不得小于0.4%，也不得大于5%，常用配筋率为0.5%~2%。　　 偏心受压构件的纵向钢筋设置在垂直于弯矩作用平面的两边，最小配筋率应满足《规范》规定，总配筋率也不宜超过5%。 柱中纵向钢筋的净距不应小于50mm，对水平浇筑的预制柱，其纵向钢筋最小净距可参照梁的有关规定采用。偏心受压柱中，垂直于弯矩作用平面的纵向受力钢筋以及轴心受压柱中各边的纵向受力钢筋，其中距不应大于350mm。 当偏心受压柱的截面高度h≥600mm时，在侧面应设置直径为10~16mm的纵向构造钢筋，并相应地设置复合箍筋或拉筋。纵向钢筋的混凝土保护层厚度与梁相同钢筋压屈，应设置复合箍筋，其间距与基本箍筋相同。 二、计算题