1、第五章偏心受力構(gòu)件承載力計算本章的意義和內(nèi)容 ：本章研究偏心受力構(gòu)件正截面承載力，其目的是為了解決工程實際中， 如單層廠房的柱子、 框架結(jié)構(gòu)中的框架柱、 剪力墻結(jié)構(gòu)中的剪力墻以及橋梁結(jié)構(gòu)中的橋墩等構(gòu)件的承載力計算問題。主要內(nèi)容包括偏心受壓構(gòu)件正截面的受力過程與破壞形態(tài)，偏心受壓構(gòu)件的縱向彎曲影響；不對稱配筋矩形截面偏心受壓構(gòu)件正截面承載力的計算，對稱配筋矩形截面偏心受壓構(gòu)件正截面承載力的計算；對稱配筋I(lǐng) 字形截面偏心受壓構(gòu)件正截面承載力的計算；正截面承載力 N uM u 相關(guān)曲線及其應用，雙向偏心受壓構(gòu)件正截面承載力的計算；偏心受壓構(gòu)件斜截面受剪承載力的計算；以及偏心受拉構(gòu)件正截面承載力的計算

2、，偏心受拉構(gòu)件斜截面受剪承載力的計算。本章習題內(nèi)容主要涉及 ：偏心受壓構(gòu)件正截面兩種破壞形態(tài)的特征；兩類偏心受壓構(gòu)件的劃分及其判別； 兩類偏心受壓構(gòu)件正截面受壓承載力計算的計算簡圖、 基本公式及應用；對稱配筋矩形與 I 字形截面偏心受壓構(gòu)件正截面受壓承載力的計算方法及縱向鋼筋與箍筋的主要構(gòu)造要求； Nu M u 相關(guān)曲線及其應用；偏心受壓構(gòu)件斜截面受剪承載力的計算 ; 偏心受拉構(gòu)件的受力全過程、 兩種破壞形態(tài)的特征以及對稱配筋矩形截面偏心受拉構(gòu)件正截面承載力的計算。一、概念題（一）填空題1偏心受壓構(gòu)件正截面破壞有_ 和_破壞兩種形態(tài)。當縱向壓力N的相對偏心距e0/h0 較大， 且 As 不過多

3、時發(fā)生 _破壞， 也稱 _。其特征為 _ 。2小偏心受壓破壞特征是受壓區(qū)混凝土_ ，壓應力較大一側(cè)鋼筋_，而另一側(cè)鋼筋受拉_或者受壓 _ 。3界限破壞指_ ，此時受壓區(qū)混凝土相對高度為_。4偏心受壓長柱計算中，由于側(cè)向撓曲而引起的附加彎矩是通過_來加以考慮的。5. 鋼筋混凝土偏心受壓構(gòu)件正截面承載力計算時，其大小偏壓破壞的判斷條件是：當_ 為大偏壓破壞；當_為小偏壓破壞。6. 鋼筋混凝土偏心受壓構(gòu)件在縱向彎曲的影響下，其破壞特征有兩種類型；（ 1）_ ， (2) _. 對于長柱、短柱和細長柱來說，短柱和長柱屬于_; 細長柱屬于 _。7.柱截面尺寸b× h(b 小于 h)，計算長度為l

4、 0 。當按偏心受壓計算時，其長細比為 _；當按軸心受壓計算時，其長細比為_。8.由于工程中實際存在著荷載作用位置的不定性、_ 及施工的偏差等因素，在偏心受壓構(gòu)件的正截面承載力計算中，應計入軸向壓力在偏心方向的附加偏心距ea,其值取為 _ 和 _兩者中的較大值。9.鋼筋混凝土大小偏心受拉構(gòu)件的判斷條件是：當軸向拉力作用在As 合力點及 A s 合力點_ 時為大偏心受拉構(gòu)件；當軸向拉力作用在As合力點及A s 合力點1_ 時為小偏心受拉構(gòu)件。10沿截面兩側(cè)均勻配置有縱筋的偏心受壓構(gòu)件其計算特點是要考慮_作用，其他與一般配筋的偏心受壓構(gòu)件相同。（二）選擇題1 鋼筋混凝土大偏壓構(gòu)件的破壞特征是 。a

5、、遠離縱向力作用一側(cè)的鋼筋拉屈，隨后另一側(cè)鋼筋壓屈，混凝土亦壓碎；b、靠近縱向力作用一側(cè)的鋼筋拉屈，隨后另一側(cè)鋼筋壓屈，混凝土亦壓碎；c、靠近縱向力作用一側(cè)的鋼筋和混凝土應力不定，而另一側(cè)受拉鋼筋拉屈；d、遠離縱向力作用一側(cè)的鋼筋和混凝土應力不定，而另一側(cè)受拉鋼筋拉屈。2對于對稱配筋的鋼筋混凝土受壓柱，大小偏心受壓構(gòu)件的判斷條件是。a、ei0.3h0 時，為大偏心受壓構(gòu)件；b、b 時，為大偏心受壓構(gòu)件；c、b 時，為大偏心受壓構(gòu)件；d、ei0.3h0 時，為大偏心受壓構(gòu)件3一對稱配筋的大偏心受壓柱，承受的四組內(nèi)力中，最不利的一組內(nèi)力為。a、 M=500kN·m N=200KNb、 M

6、=491kN· mN=304kNc 、 M=503kN ·m N=398kN d 、 M=-512kN ·m N=506kN4. 一小偏心受壓柱， 可能承受以下四組內(nèi)力設計值， 試確定按哪一組內(nèi)力計算所得配筋量最大？ a、 M=525 kN·m N=2050 kNb、 M=525 kN·mN=3060 kNc、 M=525 kN·m N=3050 kN d、 M=525 kN ·m N=3070 kN5鋼筋混凝土矩形截面大偏壓構(gòu)件截面設計當x2as 時，受拉鋼筋的計算截面面積As 的求法是 。a、對受壓鋼筋合力點取矩求得，即

7、按x2as 計算 ;b、按 x2as 計算，再按A s 0 計算，兩者取大值；c、按 x b h 0 計算；d、按最小配筋率及構(gòu)造要求確定。6鋼筋混凝土矩形截面對稱配筋柱，下列說法錯誤的是 。a、對大偏心受壓，當軸向壓力N 值不變時，彎矩M 值越大，所需縱向鋼筋越多；b、對大偏心受壓，當彎矩M 值不變時，軸向壓力N 值越大，所需縱向鋼筋越多；c、對小偏心受壓，當軸向壓力N 值不變時，彎矩M 值越大，所需縱向鋼筋越多；d、對小偏心受壓，當彎矩M 值不變時，軸向壓力N 值越大，所需縱向鋼筋越多；7一矩形截面對稱配筋柱，截面上作用兩組內(nèi)力，兩組內(nèi)力均為大偏心受壓情況，已知M 1<M 2,N1&

8、gt;N2,且在（ M 1,N1）作用下，柱將破壞，那么在（M 2 ,N2）作用下 。a、柱不會破壞；b、不能判斷是否會破壞；2c、柱將破壞；d、柱會有一定變形，但不會破壞。8混凝土規(guī)范規(guī)定，當矩形截面偏心受壓構(gòu)件的長細比l 0 / h 時，可以取1 。a 、8 ;b 、17.5 ;c 、5 ;d 、69下列關(guān)于鋼筋混凝土受拉構(gòu)件的敘述中， 是錯誤的。a、鋼筋混凝土軸心受拉構(gòu)件破壞時，混凝土已被拉裂，開裂截面全部外力由鋼筋來承擔；b、當軸向拉力 N 作用于 As 合力點及 A s 合力點以內(nèi)時，發(fā)生小偏心受拉破壞；c、破壞時，鋼筋混凝土軸心受拉構(gòu)件截面存在受壓區(qū)；d、小偏心受拉構(gòu)件破壞時，只有

9、當縱向拉力N 作用于鋼筋截面面積的“塑性中心”時，兩側(cè)縱向鋼筋才會同時達到屈服強度。10有一種偏壓構(gòu)件（不對稱配筋） ，計算得 A s= - 462mm 2 ，則 。a、A s 按 - 462mm2 配置；b、A s 按受拉鋼筋最小配筋率配置；c、A s 按受壓鋼筋最小配筋率配置。d、A s 可以不配置。11鋼筋混凝土偏心受壓構(gòu)件，其大小偏心受壓的根本區(qū)別是 。a、截面破壞時，受拉鋼筋是否屈服；b、截面破壞時，受壓鋼筋是否屈服；c、偏心距的大小；d、受壓一側(cè)混凝土是否達到極限壓應變值。12對稱配筋工形截面偏心受壓柱，計算得ei0.3h0 ，則該柱為 a、 大偏壓；b、小偏壓； c、不能確定；

10、d、可以確定。13一對稱配筋構(gòu)件，經(jīng)檢驗發(fā)現(xiàn)混凝土強度等級比原設計低一級，則 。a、對純彎承載力沒有影響；b、對軸壓和軸拉承載力的影響程度相同；c、對軸壓承載力沒有影響；d、對大小偏壓界限狀態(tài)軸力承載力沒有影響。14.對于小偏拉構(gòu)件當軸向拉力值一定時是正確的。a、若偏心距e0 改變，則總用量A SA S 不變；b、若偏心距e0 改變，則總用量c、若偏心距e0 增大，則總用量d、若偏心距e0 增大，則總用量15.偏拉構(gòu)件的抗彎承載力 。a、隨著軸向力的增加而增加；b、隨著軸向力的減少而增加；A SAS改變；A SAS增大；A SAS減少。c、小偏心受拉時隨著軸向力的增加而增加；d、大偏心受拉時隨

11、著軸向力的增加而增加。16偏壓構(gòu)件的抗彎承載力。a、隨著軸向力的增加而增加；3b 、隨著軸向力的減少而增加；c、小偏受壓時隨著軸向力的增加而增加；d、大偏受壓隨著軸向力的增加而增加。17 一對稱配筋構(gòu)件，經(jīng)檢驗發(fā)現(xiàn)少放了20的鋼筋，則 a、對軸壓承載力的影響比軸拉大；b、 .對軸壓和軸拉承載力的影響程度相同；c、對軸壓承載力的影響比軸拉小；d、對軸壓和大小偏壓界限狀態(tài)軸力承載力的影響相同。( 三）判斷題1鋼筋混凝土矩形截面對稱配筋柱，對大偏心受壓，當軸向壓力N 值不變時，彎矩M 值越大，所需縱向鋼筋越多。2同截面、同材料、同縱向鋼筋的螺旋箍筋鋼筋混凝土軸心受壓柱的承載力比普通箍筋鋼筋混凝土軸心

12、受壓柱的承載力低。3當軸向拉力N 作用于 As 合力點及 A s 合力點以內(nèi)時，發(fā)生小偏心受拉破壞。4鋼筋混凝土大小偏心受壓構(gòu)件破壞的共同特征是：破壞時受壓區(qū)混凝土均壓碎，受壓區(qū)鋼筋均達到其強度值。 5鋼筋混凝土大偏心受壓構(gòu)件承載力計算時，若驗算時x<2 as ,則說明受壓區(qū)（即靠近縱向壓力的一側(cè)）鋼筋在構(gòu)件中不能充分利用。6小偏心受拉構(gòu)件破壞時，只有當縱向拉力N 作用于鋼筋截面面積的“塑性中心”時，兩側(cè)縱向鋼筋才會同時達到屈服強度。7對于對稱配筋的鋼筋混凝土受壓柱，大小偏心受壓構(gòu)件的判斷條件是ei0.3h 0 時一定為大偏心受壓構(gòu)件。8偏拉構(gòu)件的抗彎承載力隨著軸向力的增加而增加。9小偏

13、拉構(gòu)件若偏心距e0 改變，則總用量A SA S 不變。 10鋼筋混凝土大偏壓構(gòu)件的破壞特征是遠離縱向力作用一側(cè)的鋼筋拉屈，隨后另一側(cè)鋼筋壓屈，混凝土亦壓碎。( 四 )、問答題1對受壓構(gòu)件中的縱向彎曲影響，為什么軸壓和偏壓采用不同的表達式？2說明大、小偏心受壓破壞的發(fā)生條件和破壞特征。什么是界限破壞？與界限狀態(tài)對應的b是如何確定的？3說明截面設計時大、小偏心受壓破壞的判別條件是什么？對稱配筋時如何進行判別？4為什么要考慮附加偏心距？5什么是二階效應？在偏心受壓構(gòu)件設計中如何考慮這一問題？6畫出矩形截面大、小偏心受壓破壞時截面應力計算圖形，并標明鋼筋和受壓混凝土的應力值。7大偏心受壓構(gòu)件和雙筋受彎

14、構(gòu)件的計算公式有何異同？8大偏心受壓非對稱配筋截面設計，當As 及 As 均未知時如何處理？9鋼筋混凝土矩形截面大偏心受壓構(gòu)件非對稱配筋時，在已知條件As ，如何求A s？如求4得 x2as 說明什么問題？應如何計算？10小偏心受壓非對稱配筋截面設計，當A s 及 As 均未知時，為什么可以首先確定A s 的數(shù)量？如何確定？11矩形截面對稱配筋計算曲線N-M 是怎樣繪出的？如何利用對稱配筋M N 之間的相關(guān)曲線判別其最不利荷載？12對稱配筋大偏壓構(gòu)件，當e0已知，需求 Nu 值時，推導出確定中和軸位置參數(shù)x 的計算公式。13矩形截面對稱配筋的截面設計問題中，如何判別大小偏心才是準確的？14什么

15、情況下要采用復合箍筋？15在偏心受壓構(gòu)件斜截面承載力計算中，如何考慮軸向壓力的影響16大、小偏心受拉破壞的判斷條件是什么？各自的破壞特點如何？17鋼筋混凝土大偏心受拉構(gòu)件非對稱配筋，如果計算中出現(xiàn)x 2a s，應如何計算？出現(xiàn)這種現(xiàn)象的原因是什么？二、計算題1 已知矩形截面偏心受壓柱，截面尺寸，b× h=300mm× 400mm ，柱的計算長度 l 0=3.5m ，承受軸向壓力設計值N=350kN ，彎矩設計值 M=200kN · m，采用 C30 混凝土， HRB400級鋼筋， as as40mm。試計算縱向鋼筋的截面面積A s 和 As 。2已知矩形截面偏心受

16、壓柱，截面尺寸b× h=300mm × 500mm， asas 40mm。柱的計算長度 l 0=6m。承受軸向壓力設計值N=130kN ，彎矩設計值 M=210kN · m。混凝土強度等級為 C20，縱筋采用HRB335 級，并已選用受壓鋼筋為4 22（ As1520mm2 ）。求縱向受拉鋼筋截面面積A s。3 已知 矩形截面偏心受壓柱，截面尺寸 b× h=300mm × 500mm，計算長度 l0=5.2m 。承受軸向壓力設計值 N=1700kN ，彎矩設計值 M=150kN ·m。混凝土強度等級為 C25，鋼筋級別為 HRB335

17、 級， as as40mm。試計算縱向鋼筋面積A s 和 As 。4 某截面尺寸 b×h=300mm × 400mm， AsAs 40mm ，柱計算長度 l 0=4m，混凝土強度等級為 C25，鋼筋采用 HRB400 級。承受軸向力設計值N=250kN ，彎矩設計值 M=160kN ·m。按對稱配筋，求鋼筋截面面積A s 和 As 。5矩形截面偏心受壓柱，b × h=300mm × 500mm ， as= as=40mm ，承受軸向壓力設計值N=1800kN ，彎矩設計值 M=210kN · m。混凝土強度等級為C30，鋼筋采用 HR

18、B400 級，柱的計算長度 l 0 為 4m。采用對稱配筋，求所需縱向鋼筋As 和 A s。6 . 某工字形截面柱截面尺寸b × h=100mm × 700mm ， bf= b f =400mm, hf= h f =120mm,as= as =40mm ，l 0=7700mm ；承受軸向力設計值N=955kN, 彎矩設計值 M=360 kN · m,混凝土5強度等級 C35, 鋼筋采用HRB400 級,求對稱配筋時縱向鋼筋的面積。7 某工字形截面柱截面尺寸b × h=100mm × 900mm ， bf= b f =400mm,hf= h f

19、=150mm,as= as =40mm, l 0=5500 ；承受軸向力設計值N=2100kN, 彎矩設計值M=800 kN ·m,混凝土強度等級 C35, 鋼筋采用HRB400 級 ,求對稱配筋時縱向鋼筋的面積。8 .已知剪力墻截面尺寸b×h=180mm × 3920mm ，承受軸向壓力設計值N=3400 kN, 彎矩設計值 M=4595 kN · m,混凝土強度等級 C30, 縱向鋼筋采用 HRB400 級，分布筋為 HRB335 級鋼筋，抗震等級為三級。要求確定縱向鋼筋。9鋼筋混凝土雙向偏心受壓柱，截面尺寸b×h=450mm × 450