受压构件承载力计算复习题答案

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

6、在大偏心设计校核时，当 时，说明As不屈服。

【答案】x2as

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 b

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fy<400N／mm时，取钢筋抗压强度设计值fy'＝______；当fy≥400N／mm时，取钢筋抗压强度设计值fy'＝______N／mm。

【答案】fy 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

2

2

2

【答案】D

2、在偏心受压构件计算时，当（ ）时，就可称为短柱，不考虑修正偏心距。

A l0

h3 B

l0ll8 C8030 D030 hhh【答案】B

3、小偏心受压破坏的特征是（ ）。

A靠近纵向力钢筋屈服而远离纵向力钢筋受拉 B靠近纵向力钢筋屈服而远离纵向力钢筋也屈服 C靠近纵向力钢筋屈服而远离纵向力钢筋受压 D靠近纵向力钢筋屈服而远离纵向力钢筋不屈服

【答案】D

4、对称配筋的混凝土受压柱，大小偏心受压的判别条件是（ ）。

Ab Bei0.3h0时为大偏压 Cb 时为大偏压 D无法判别

【答案】A

5、在对钢筋混凝土偏压构件作大、小偏心受压判断时，下列（ ）判断正确？

A轴向力作用在截面核心区以内时为小偏压，反之为大偏压 B轴向力作用在截面范围内时为小偏压，反之为大偏心压 Cb为大偏压，反之为小偏压 Dei0.3h0为大偏压，反之为小偏压

【答案】C

6、混凝土规范规定，当矩形截面偏心受压构件的长细比l0（ ）时，可取1

hA8 B17.5 C5 D6 【答案】C

7、轴向压力对偏心受压构件的受剪承载力的影响是（ ）。

A轴向压力对受剪承载力没有影响 B轴向压力可使受剪承载力提高 C当压力在一定范围内时，可提高受剪承载力，但当轴力过大时，却反而降低受剪承载力 D无法确定

【答案】C

8、轴心受压构件的稳定系数主要与( )有关。 A 混凝土强度 B 配筋率 C 长细比 D 荷载 【答案】C

9、矩形截面偏心受压构件中，属于受拉破坏的形态是( )。 A 偏心矩很小 B 偏心矩较小

C 偏心矩较大，配筋率很高 D 偏心矩较大，配筋率不高 【答案】D

10、随着压力的不断增大，轴心受压构件截面中( )。 A 钢筋的应力与混凝土的应力完全一致

B 钢筋的应力与混凝土的应力始终按比例增长 C 钢筋的应力增长得比混凝土的应力快 D 钢筋的应力增长得比混凝土的应力慢 【答案】C

11、大、小偏心受压破坏的根本区别在于，当截面破坏时（ ）。 A 受压钢筋是否能达到钢筋的抗压屈服强度 B 受拉钢筋是否能达到钢筋的抗拉屈服强度 C 受压混凝土是否被压碎 D 受拉混凝土是否被破坏 【答案】B

12、轴心受压构件在受力过程中钢筋和砼的应力重分布均（ ）

A．存在；B. 不存在。 【答案】A

13、轴心压力对构件抗剪承载力的影响是（ ） A．凡有轴向压力都可提高构件的抗剪承载力，抗剪承载力随着轴向压力的提高而提高；

B．轴向压力对构件的抗剪承载力有提高作用，但是轴向压力太大时，构件将发生偏压破坏； C．无影响。 【答案】B

14、大偏心受压构件的破坏特征是：（ ）

A．靠近纵向力作用一侧的钢筋和砼应力不定，而另一侧受拉钢筋拉屈； B．远离纵向力作用一侧的钢筋首先被拉屈，随后另一侧钢筋压屈、砼亦被压碎； C．远离纵向力作用一侧的钢筋应力不定，而另一侧钢筋压屈，砼亦压碎。 【答案】B

15、钢筋砼柱发生小偏压破坏的条件是：（ ） A．偏心距较大，且受拉钢筋配置不多； B．受拉钢筋配置过少；

C．偏心距较大，但受压钢筋配置过多；

D．偏心距较小，或偏心距较大，但受拉钢筋配置过多。 【答案】D

16、大小偏压破坏的主要区别是：（ ） A．偏心距的大小；

B．受压一侧砼是否达到极限压应变； C．截面破坏时受压钢筋是否屈服； D．截面破坏时受拉钢筋是否屈服。 【答案】D

17、在设计双筋梁、大偏压和大偏拉构件中要求x2a的

s条件是为了：（ ）

A．防止受压钢筋压屈；

B．保证受压钢筋在构件破坏时能达到设计屈服强度

fy；

C．避免f> 400N/mm。

y2

【答案】B

18、对称配筋的矩形截面偏心受压构件（C20，HRB335级钢），若经计算，ei 0.3ho,0.65，则应按（ ）构件计算。

A．小偏压； B. 大偏压； C. 界限破坏。 【答案】A

19、对b×ho，fc，fy，f均相同的大偏心受压截面，若

y已知M2>M1，N2>N1，则在下面四组内力中要求配筋最多的一组内力是（ ）

A．(M1，N2)； B.（M2，N1）； C. ( M2，N2)； D. (M1，N1)。

【答案】B

20、当x2a，在矩形截面大偏心受压构件的计算中求

sAs的作法是:（ ）

A.对A的形心位置取矩(取x2a)求得；

ssB. 除计算出As外,尚应按A=0求解As，取两者中

s的较大值；

C．按B法计算，但取两者中较小值；

D．按C法取值，并应满足最小配筋率等条件。 【答案】D

21、钢筋砼柱发生大偏压破坏的条件是（ ） A．偏心距较大；

B.偏心距较大，且受拉钢筋配置较多； C．偏心距较大，且受压钢筋配置不过多； D．偏心距较大且受拉钢筋配置不过多。 【答案】D

22、 指出下列哪些说法是错误的（ ）

A．受压构件破坏时，受压钢筋总是受压屈服的； B. 大偏心受压构件破坏时，受拉钢筋已经屈服； C. 小偏心受压构件破坏时，受拉钢筋可能受压，也可能受拉。 【答案】A 三、简答题：

1、轴心受压构件为什么不宜采用高强钢筋？ 【答案】因为受压构件中，钢筋和混凝土共同受压，其应力受混凝土的极限应力控制。混凝土达到最大应力时对应的应变值为：0.002，此时，钢筋的应力值最大可达到：

sEs21050.002400N/mm2

所以当采用高强钢筋时（钢筋的屈服强度超过400N/mm），受压钢筋达不到屈服强度fy，不能充分发挥其高强度的作用，这是不经济的。因此，受压构件不宜采用高强钢筋。

2

2、如何划分受压构件的长柱与短柱？ 【答案】（1）长细比l0

视为短柱；

（2）长细比l0柱。

3、为何实际工程中没有绝对的轴压构件？ 【答案】（1）由于荷载作用位置的偏差； （2）构件混凝土材料的非均匀性； （3）配筋的不对称性；

（4）施工时钢筋的位置和截面尺寸的偏差等。 因此，目前有些国家的设计规范中已取消了轴心受压构件的计算。我国考虑到对以恒载为主的构件，如恒载较大的等跨单层厂房中柱、框架的中柱、桁架的腹杆，因为主要承受轴向压力，弯矩很小，一般可忽略弯矩的影响，因此仍近似简化为轴心受压构件进行计算。

4、为何随偏心距的增加，受压构件承载力降低？ 【答案】（1）偏心距越大，构件截面受力越不均匀； （2）偏心距大受压破坏可能性小，受拉破坏可能性越大；

（3）混凝土抗拉强度低，而抗压强度高。 5、大小偏心破坏的界限是什么？

b8的钢筋混凝土柱，在计算上可视为长

b

8的钢筋混凝土柱，在计算上可

【答案】大偏心受压破坏时，受拉钢筋首先屈服，而后受压钢筋及混凝土相继达到破坏，它犹如受弯构件截面适筋破坏。

小偏心受压时，受压钢筋屈服，受压混凝土被压坏，而离纵向力较远一侧的钢筋可能受拉也可能受拉，但始终未屈服。它类似于受弯构件正截面的超筋破坏。

因此，大小偏心受压破坏界限，仍可用受弯构件正截面中的超筋与适筋界限予以划分：即b或xxbbh0（界限破

坏：当受拉区的钢筋屈服的同时，受压区混凝土被压坏，这种破坏称界限破坏）

（1）当b或xxbbh0时为大偏压； bh0时为小偏压。

（2）当b或xxb6、钢筋混凝土偏心受压构件中的为什么要引入附加偏心距ea？计算时如何取值？

【答案】由于截面尺寸和钢筋位置的施工偏差以及混凝土材料的不均匀性和荷载作用位置的不准确性，由内力设计值算出的e0M在实际上还存在着差异，《规范》规定用附加

N偏心距ea来解决这种差异。

附加偏心距可能使e0增大，亦可能使e0减小，但偏心距增大对正截面承载力是不利的，因而应考虑其增大影响。

附加偏心距的取值：规范规定取20mm和偏心方向截面尺寸的1/30两者中较大值。

7、计算钢筋混凝土偏心受压构件中为何要考虑偏心距增大系数？怎样计算？什么情况下取1？

【答案】（1）考虑钢筋混凝土柱在承受偏心荷载后，会产生纵向弯曲变形，而产生侧向挠度，用一个系数来表示：

（2）1l1(0)212

1400ei/h0h1—偏心受压构件的截面曲率修正系数，10.5fcA，当N11时取11.0；

2—构件长细比对截面曲率的影响系数，21.150.01l0h ，

当l0h15时，取21.0

（3）当l0取1

h5时，可不考虑纵向弯曲对偏心距的影响，

8、钢筋混凝土偏心受压构件截面配筋率应满足哪些要求？

【答案】（1）单侧钢筋最小配筋率：min0.2%， （2）总配筋率：0.6%5%

9、偏心受压构件什么情况下要对弯矩作用平面外的承载力验算？

【答案】当纵向压力N较大且弯矩作用平面内的偏心距

ei较小，若垂直于弯矩平面的长细比

l0b较大时，则有可能由

垂直于弯矩作用平面的纵向压力起控制作用。因此，规范规定：偏心受压构件除应计算弯矩作用平面内的受压承载力外，尚应按轴心受压构件验算垂直于弯矩作用平面的受压承载力，其计算公式为N0.9(AsAs)fyAfc

10、普通受压柱中箍筋有何作用？

【答案】箍筋在柱中的作用不但可以防止纵向钢筋发生压屈，增强柱的抗剪强度，而且在施工时起固定纵向钢筋的位置的作用，还对混凝土受压后的侧向膨胀起约束作用。因此，箍筋应做成封闭形式，以保证整体刚度，并保证构件在破坏阶段箍筋对混凝土和纵向钢筋的侧向约束作用。

11、柱中箍筋的间距和直径有何要求？

【答案】（1）不大于400mm且不大于构件截面的短边尺寸；同时在绑扎骨架中不应大于15d；在焊接骨架中不大于20d（d为纵向钢筋的最小直径）。

（2）柱中箍筋直径不小于6mm且不小于d/4（d为纵向钢筋的最大直径）；当柱中全部受力钢筋的配筋率3%时，箍筋直径不宜小于8mm，且应焊成封闭环式，其间距不应大于10d（d为纵向钢筋的最小直径），且不大于200mm。

（3）不允许采用有内折角的箍筋，避免产生向外拉力，使折角处混凝土破坏。

12、什么是轴心受压构件的稳定系数?影响稳定系数的主要因素是什么?

【答案】长柱承载力与短柱承载力的比值，称为轴心受压构件的稳定系数。稳定系数主要与lo/b有关，lo为柱的计算长度，b为矩形截面的短边边长。

13、对称配筋矩形截面偏心受压构件大、小偏心受压破坏的界限如何区分?

【答案】在对称配筋的矩形截面偏心受压构件设计中，当截面尺寸较大和竖向荷载较小时，虽然偏心距很小，理应属小偏心受压，但按计算ξ=N/α fcbh0却可能出现ξ≤ξb的现象，即按计算为大偏心，需要的钢筋面积很少，甚至为负值。因此，在对称配筋情况下，应该按界限偏心距0.3h0和界限破坏荷载Nb（Nb= α1 fc bh0ξb）两方面进行判别。 当ηei>0.3h0且N≤Nb时，为大偏心受压；

当ηei≤0.3h0或当ηei>0.3h0且N＞Nb时，为小偏心受压。 四、计算题：

1 某钢筋混凝土框架结构底层柱，截面尺寸从基础顶面到一层楼盖顶面的高度H4.5m，bh350350mm，

承受轴向压力设计值为 N1840KN， C25混凝土，纵筋为HRB400级钢筋，求所需纵向受压钢筋的面积

fc11.9N/mm2，fy360N/mm2）。

As（注：

【答案】【解】：

H01.0H1.04.5m4.5m

fc11.9N/mm2，

fy360N/mm2，

（1）确定柱的稳定性系数

l0450012.868b350，属受压长柱，查表得稳定性系数

0.937

（2）计算纵向受压钢筋面积As

)得： N0.9(fcAfyAs1N11840103As(fcA)(11.9350350)2012mm2fy0.93600.90.937

选用8 18（As2036mm2）。 （3）验算配筋率 总配筋率：As20361.7% A350350代替0.5%3%，满足要求，且不必用AAsA。

单侧配筋率：3/820360.6%min0.2%，满足要求。

3503502 某具有横向填充墙的钢筋混凝土三层框架结构底层柱，楼盖为现浇整体式，底层柱截面尺寸bh350350mm，从基础顶面到一层楼盖顶面的高度H4.8m，承受轴向压力设计值为 N2000KN， C25混凝土，配有825(As3927mm2）的纵向受力钢筋，复核此柱的承载力是否足够？

（注：fc11.9N/mm2，fy300N/mm2）。

fc11.9N/mm2【答案】【解】：

H01.0H1.04.8m4.8m

，

fy360N/mm2，

（1）确定柱的稳定性系数

l04800128，属受压长柱，查表得稳定性系数0.950 b350（2）验算配筋率 总配筋率：As3927需用AAs代替3.2%3%，

A350350A。

单侧配筋率：3/839271.16%min0.2%，满足要求。

350350（3）轴心受压构件承载力Nu

)fyAs0.90.9511.9(3503503927)3003927Nu0.9fc(AAs2213.70KNN2000KN

所以，该构件是安全的。

3 某钢筋混凝土偏心受压柱，截面尺寸

bh500650mm，截面承受轴向压力设计值为 N2310KN，弯

矩设计值M560KN.m，C35混凝土，纵筋为HRB400级钢筋。柱的计算长度l04.8m，asas40mm，采用对称配筋，求受拉

16.7N/mm2，fyfy360N/mm2）

和受压钢筋As和As。（注：①fc【答案】【解】：

asas40mm，l04.8m

h0h4065040610mm

fc16.7N/mm2，

fyfy360N/mm2，

（1）计算有关数据

M560106242mm 理论偏心距e0：e03N231010附加偏心距ea：取20mm和取ea22mm。

h65022mm两者中较大值，3030初始偏心距ei：eie0ea24222264mm

偏心距增大系数：

因为l04800所以需考虑偏心距增大系数的影响 7.45，

h6500.5fcA0.516.75006501N23101031.21，取11 l0h48006507.415，取21 111400e(l0)2148002121()111.09

i/h0h1400264/610650（2）判别大小偏心

xN2310103f277mmbh00.518610316mm时，1cb1.016.7500为大偏压，且x2as24080mm

eeih2a.09264650s1240573mm （3）配筋计算

由公式Ne1fcbx(h0x2)fyAs(h0as)得

NexA1fcbx(h0)sAs2fy(h0as)23101035731.016.7500277(610277

2)360(61040)1136mm2 minbh0.2%500650650mm2（不少筋）

（4）选筋 选3 22 （AsAs1140mm2） 截面总配筋率：AsAsbh114025006500.70%0.5% （满足要求）

5% （5）垂直于弯矩作用平面的受压承载力验算

l04800属受压长柱，查表得稳定性系数0.984 9.68，

b5000.90.98416.750065036021140Nu0.9fcAfyAs5533.49KNN2310KN

满足要求。