第5章 受压构件思考题和习题答案

钢筋混凝土受压构件

计算题

1、某轴心受压柱，截面尺寸b×h＝400×500mm，计算长度l0＝4.8m，采用混凝土强度等级为C25，HPB235级钢筋，承受轴向力设计值N＝1670kN，计算纵筋数量。

【解】由已知条件知： c＝11.9N/mm2， fy'＝210N/mm2

⑴计算稳定系数φ

l0/b＝4800/400＝12，查表得：φ＝0.95

⑵计算纵筋截面面积As'，并校验ρ'

由于fcA 11.9 400 500 2380KN 1670KN，即混凝土的抗压能力已经满足轴向力的要求，所以纵筋按照构造要求配置即可。

min A 0.6% 400 500 1200mm2 As

⑶配筋

1256mm2 1200mm2，可以。 采用4Φ20，As

截面每一侧配筋率

0.5 1256 0.00314 0.2%，可以。 400 500

1256mm2。 所以，选用4根直径20mm的HPB235级钢筋，As

2、某钢筋混凝土偏心受压柱，承受轴向压力设计值N＝250kN，弯矩设计值M＝158kN·m，截面尺寸为b×h＝300×400mm，as＝as'＝40mm，柱的计算长度l0＝4.0m，采用C25混凝土和HRB335钢筋，进行截面对称配筋设计。

【解】由已知条件知： c＝11.9N/mm2， fy'＝fy＝300N/mm2

⑴计算初始偏心距ei

M158 106

e0＝＝＝632mm 3N250 10

ea＝｛h，20mm｝max＝｛13mm，20mm｝max＝20mm 30

i0a⑵计算偏心距增大系数η

h0＝400－40＝360mm

l0/h＝4000/400＝10＞5，应考虑附加弯矩的影响。

0.5fcA0.5 11.9 300 400ζ1＝＝＝2.856＞1，取ζ1＝1.0 N250 103

l0/h＝10＜15，取ζ2＝1.0。

η＝1＋l1(0)2 1 2＝1＋ 102 1.0 1.0＝1.0394 e1400ih1400 h03601

⑶判别大小偏心

250 103Nx＝＝＝70mm 2as'＝2×40＝80mm 1fcb1.0 11.9 300

xb＝ξbh0＝0.55×360＝198mm

e ei h400 as ＝1.0394×652－＋40＝518mm 22

属于大偏心受压。

⑷计算钢筋面积As'和As

由于x＜2as'，所以

Ne'

As＝As＝ 'fy(h0 as)'

250 103 518＝＝1349mm2＞0.002bh＝0.002×300×400＝240mm2 300 (360 40)

⑸选配钢筋

纵筋每侧各选配（As'＝As＝1388mm2）。

3、钢筋混凝土偏心受压柱，承受轴向压力设计值N＝1750kN，弯矩设计值M＝150kN·m，截面尺寸为b×h＝400×600mm，as＝as'＝40mm，柱的计算长度l0＝5.0m，采用C25混凝土和

【解】由已知条件知： c＝11.9N/mm2， fy'＝fy＝300N/mm2

⑴计算初始偏心距ei

M150 106

e0＝＝＝86mm N1750 103

ea＝｛h，20mm｝max＝｛20mm，20mm｝max＝20mm 30

ei＝e0＋ea＝86＋20＝106mm

⑵计算偏心距增大系数η

h0＝600－40＝560mm

l0/h＝5000/600＝8.3＞5，应考虑附加弯矩的影响。

ζ1＝0.5fcA0.5 11.9 400 600＝＝0.816 1，取ζ1＝0.816 N1750 103

l0/h＝8.5＜15，取ζ2＝1.0。

η＝1＋l1(0)2 1 2＝1＋ 8.32 0.816 1.0＝1.2121 e1061400ih1400 h05601

⑶判别大小偏心

1750 103Nx＝＝＝368mm 2as'＝2×40＝80mm 1fcb1.0 11.9 400

xb＝ξbh0＝0.55×560＝308mm

e＝ηei＋600h－as＝1.2121×106＋－40＝388mm 22

属于小偏心受压。

⑷计算钢筋面积As'和As

按公式（5-15）重新计算ξ：

ξ＝N b 1fcbh0 ＋ξb Ne 0.43 1fcbh02 1fcbh0'(0.8 b)(h0 as)

＝＋0.55 321750 10 388 0.43 1.0 11.9 400 560 1.0 11.9 400 560(0.8 0.55)(560 40)

＝0.646

将ξ代入计式（5-16）得

2Ne 1fcbh0 (1 0.5 )As＝As＝ ''fy(h0 as)'

1750 103 388 1.0 11.9 400 5602 0.646(1 0.5 0.646)＝ 300 (560 40)

＝168mm2 0.002bh＝0.002×400×600＝480mm2

故按照最小配筋率480 mm2选配纵筋

⑸选配钢筋

纵筋每侧各选配（As'＝As＝615mm2）。

思考题

1、纵向钢筋和箍筋在受压构件中的作用和构造要求如何？

答：1、⑴纵筋在受压构件中的作用主要是：①协助混凝土承受压力，提高构件的正截面抗压承载力；②提高构件的变形能力，防止构件突然的脆性破坏；③承受偶然的弯矩以及混凝土收缩和温度变化引起的拉应力；对偏心较大的偏心受压构件，截面受拉区的纵向钢筋则主要用来承受拉力；④减小混凝土的徐变。

⑵纵向钢筋的构造：

①柱中纵向钢筋直径不宜小于12mm，一般取16～32mm。为保证钢筋骨架的刚度、减少施工时可能产生的纵向弯曲和受压时的局部屈曲，纵向钢筋宜采用较粗直径的钢筋。

②轴心受压构件的纵向钢筋应沿截面四周均匀对称布置，矩形截面时钢筋根数不得少于4根，圆形截面时不应少于6根。偏心受压构件的纵向钢筋应布置在弯矩作用方向的两对边。当截面高度h≥600mm时，应在侧面设置直径为10～16mm的纵向构造钢筋，并相应设置附加箍筋或拉筋。

③为提高受压构件的延性，保证构件承载能力，全部纵筋的配筋率不应小于0.6%，同

常受压钢筋的配筋率不超过3%，在0.6%～2%之间。

④柱中纵向钢筋的混凝土保护层最小厚度为30mm，且不小于纵筋直径。

⑤纵向钢筋的净距不应小于50mm；对处在水平位置浇筑的预制柱，其纵筋净距要求与梁相同。在偏心受压柱中，垂直于弯矩作用平面的侧面上的纵筋和轴心受压柱中各边的纵向受力钢筋，其中距不宜大于300mm。

⑥纵向受力钢筋的接头宜设置在受力较小处。钢筋接头宜优先采用机械连接接头，也可以采用焊接接头和搭接接头。对于直径大于28mm的受拉钢筋和直径大于32mm的受压钢筋，不宜采用绑扎的搭接接头。

2、⑴箍筋在受压构件中的作用主要是：①约束受压钢筋，防止纵筋压屈外凸；②在施工时固定纵筋的正确位置，与纵筋形成骨架；③在剪力较大的偏心受压构件中抗剪；④约束内部核芯混凝土受压后的侧向膨胀，改变核芯部分混凝土的受力状态，以提高混凝土强度。

⑵箍筋的构造

①箍筋应做成封闭式。箍筋直径不应小于dmax/4（dmax为纵向钢筋最大直径），且不应小于6mm。

②箍筋间距不应大于400mm及构件截面的短边尺寸，且不应大于15dmin（dmin为纵向钢筋最小直径）。

③当全部纵筋的配筋率大于3%时，箍筋直径不应小于8mm，间距不应大于10dmin，且不应大于200mm。箍筋末端应做成135°弯钩且弯钩末端平直段长度不应小于箍筋直径的10倍。

④在纵筋搭接长度范围内，箍筋直径不应小于0.25dmax。当搭接钢筋受拉时，箍筋间距不应大于5dmin，且不应大于100mm；当钢筋受压时，箍筋间距不应大于10 dmin，且不应大于200mm。当受压钢筋直径d＞25mm时，尚应在搭接接头两个端面外100 mm范围内各设置两个箍筋。

⑤纵向钢筋至少每隔一根放置于箍筋转弯处。当柱截面短边尺寸大于400mm且各边纵筋多于3根时，或当柱截面短边尺寸不大于400mm但各边纵筋多于4根时，应设置复合箍筋，见图5-2。

⑥对于截面形状复杂的构件，不应采用具有内折角的箍筋，以避免产生向外拉力，使折

⑦在多层房屋建筑中，一般在楼板顶面处设置施工缝，通常是将下层柱的纵筋伸出楼面一段距离，与上层柱筋相连接。在搭接连接中，当纵向钢筋受拉时，不应小于纵向受拉钢筋的搭接长度ll，且不应小于300mm；当纵向钢筋受压时，不应小于纵向受拉钢筋的搭接长度ll的 …… 此处隐藏：4222字，全部文档内容请下载后查看。喜欢就下载吧 ……