第七章習題
一、填空題
1、按照構件的長細比不同，軸心受壓構件可分為（ ）和（ ）兩種。
2、縱向受力鋼筋沿圓周均勻布置，其截面面積應不小於螺旋形或焊接環形箍筋圈內混凝土核芯截面面積的（ ），構件核芯混凝土截面面積應不小於整個截面面積的（ ）。
3、《橋規》規定，螺旋箍筋的間距應不大於核芯混凝土直徑的（ ），亦不大於（ ），也不宜小於（ ），以利於混凝土澆築。
4、為了更好地發揮螺旋箍筋的作用，《橋規》規定，螺旋箍筋換算截面面積as0應不小於縱向受力鋼筋截面面積的（ ）。
二、選擇題
1、配有縱向鋼筋及螺旋箍筋或焊環形箍筋的箍筋柱,稱為( )
a、螺旋箍筋柱； b、普通箍筋柱
2、螺旋箍筋柱截面形式一般多做成( )
a、圓形或多邊形； b、矩形或方形。
3、當構件承受的縱向拉力作用線與構件截面重心軸線相重合時，此構件稱為（ ）
a、軸心受拉構件； b、偏心受拉構件
4、鋼筋混凝土受拉構件需配置縱向鋼筋和箍筋,箍筋直徑應不小於( )
a、6mm； b、8mm； c、12mm
三、簡答題
1、軸心受壓構件的承載力主要由混凝土承擔，布置縱向鋼筋的目的是什麼？
2、螺旋箍筋柱應滿足的條件有哪些？
3、鋼筋混凝土受壓構件配置箍筋有何作用？對其直徑、間距和附加箍筋有何要求？
4、鋼筋混凝土軸心受拉構件在進行正截面承載能力計算時有哪些基本假定？
5、螺旋箍筋柱為何又稱間接配筋？
6、軸心受壓構件按其配筋形式不同，可分為哪兩種基本形式？
四、計算題
1、有一現澆的鋼筋混凝土軸心受壓柱，柱高5m，底端固定，頂端鉸接。承受的軸力組合設計值nd=620kn，結構重要性係數=1.0。
擬採用c20混凝土，fcd=9.2mpa，r235鋼筋，f'sd=195mpa。試設計柱的截面尺寸及配筋。
2、有一現澆的圓形截面柱，直徑d=500mm，柱高l=5m，兩端按鉸結計算。承受的軸向力組合設計值nd=4074kn，結構重要性係數=1.0。
擬採用c30混凝土，fcd=13.8mpa；縱向鋼筋採用hrb335鋼筋，f'sd=280mpa；箍筋採用r235鋼筋，fsd=195mpa。試選擇鋼筋。
第七章習題答案
一、填空題
1、短柱；長柱
2、0.5%；2/3
3、1/5；80mm；40mm
4、25%
二、選擇題
1、a； 2、a； 3、a； 4、b
三、簡答題
1、縱向鋼筋為對稱布置，軸心受壓構件的承載力主要由混凝土承擔，布置縱向鋼筋的目的是為了：（a）柱中的縱向鋼筋用來協助混凝土承擔壓力，以減小截面尺寸；（b）用以增強對意外彎矩的抵抗能力；（c）防止構件的突然破壞。
2、螺旋箍筋柱截面形式一般多做成圓形或多邊形，僅在特殊情況下才採用矩形或方形。（1）螺旋箍筋柱的縱向受力鋼筋為了能抵抗偶然出現的彎矩，其配筋率應不小於箍筋圈核心心混凝土截面面積的0.5%，構件的核心截面面積應不小於構件整個截面面積的2/3。
但配筋率也不宜大於3%，一般為核心面積的0.8%～1.2%之間。
（2）縱向受力鋼筋的直徑要求同普通箍筋柱，但為了構成圓形截面，縱筋至少要採用6根，實用根數經常為6～8根，並沿圓周作等距離布置。
箍筋太細有可能引起混凝土承壓時的區域性損壞，箍筋太粗則又會增加鋼筋彎制的困難，螺旋筋的常用直徑為不應小於縱向鋼筋直徑的，且不小於8 mm。螺旋箍筋或環形箍筋的螺距ｓ（或間距）應不大於混凝土核心直徑的1/5；且不大於80mm。為了保證混凝土的澆築質量，其間距也不宜小於40mm。
3、縱向受力鋼筋必須採用箍筋加以固定，設定時應考慮防止縱筋在任何方向壓曲；箍筋的間距ｓ和直徑必須滿足下列規定：
≤15（縱向受鋼筋直徑），或≤ｂ，或≤400 mm，≥。
當被箍筋固定的縱向受力鋼筋的配筋率＞３％時，箍筋間距應不大於主筋直徑的10倍，且不大於200mm。
4、根據鋼筋混凝土軸心受拉構件破壞特徵，在進行正截面承載能力計算時假定：
（1） 混凝土退出工作，軸心拉力全部由鋼筋承擔；
（2） 破壞時鋼筋應力都達到鋼筋抗拉強度設計值
5、配置有縱向鋼筋和密集的螺旋形或焊接環形箍筋的柱子承受軸向壓力時，包圍著混凝土核芯的螺旋形箍筋（或焊接環形箍筋），猶如環筒一樣，阻止核芯混凝土的橫向變形，使混凝土處於三向受力狀態，因而大大提高了核芯部分混凝土的抗壓強度。由此可見，螺旋箍筋的作用是間接地提高了核芯混凝土的抗壓強度，從而增加了柱的承載能力。所以，常將這種螺旋箍筋柱又稱為間接配筋柱。
6、（1）配有縱向鋼筋及普通箍筋的軸心受壓構件，稱為普通箍筋柱；
（2）配有縱向鋼筋和密集的螺旋箍筋或焊接環形箍筋的構件，稱為螺旋箍筋柱。
四、計算題
1、解：設ρ=0.01，暫取=1，由公式（7-4）求得柱的截面面積
mm2選取正方形截面， mm，取b=250mm。因截面尺寸小於300mm，混凝土的抗壓強度設計值應取fcd=0.8×9.2=7.36mpa。
柱的計算長度l0=0.7l=0.7×5000=3500mm，l0/b=3500/250=14，查表7-1得， =0.92。
所需鋼筋截面面積由公式（7-2）求得：
選816，供給的鋼筋截面面積a's=1608mm2，實際的配筋率 = 1608/250250 = 0.0257 < max = 0.05。
鋼筋布置見圖，箍筋選8，間距s=200mm < 15d=15×16=240mm。
柱的配筋
應該指出，在上述配筋中，為滿足構造要求和簡化施工，選取了816，供給的鋼筋截面面積較需要值大10%。柱的實際承載能力為
ndu=0.9×(fcd a+f'sda's)
=0.9×0.92(7.36×2502+195×1608)
=640.5×103n=640.5kn>=620kn
單就滿足所需鋼筋截面面積來說，上述配筋亦可選取416+414，供給的鋼筋截面積為a's=804+616=1420mm2，與需要值基本相等。但是16和14兩種鋼筋直徑相差太小，在工地上不易分辨，很容易搞錯，從施工角度看，這一配筋方案是不可取的。
2、解：首先按普通箍筋柱設計。柱的計算長度l0=l=5000mm, l0/d=5000/500= 10，由表7-1查得=0.96。由公式（7-3）求得所需鋼筋截面面積：
配筋率，此配筋率偏大，並因l0/d=10<12，可以採用配置螺旋箍筋提高柱的承載能力，改為按螺旋箍筋柱設計。
假設按混凝土全截面計算的縱向鋼筋配筋率，則得縱向鋼筋截面面積=0.025×3.14×5002/4=4908mm2，選擇13φ22，供給鋼筋截面面積a's=4941mm2。
混凝土的保護層取25mm，則得柱的核芯直徑設表面面積，
dcor=d－2×25=500－2×25=450mm
然後，按公式求得所需螺旋箍筋的換算截面面積
式中：fsd為螺旋箍筋的抗拉強度設計值，螺旋箍筋採用r235鋼筋，fsd=195mpa；對c30混凝土取k=2，代入上式後得：
aso=2434.6mm2>0.25a's=0.25×4941=1235mm2，滿足構造要求。
螺旋筋選取φ10，單肢螺旋筋的截面面積aso1=78.5mm2。螺旋筋的間距可由公式（7-6）求得：
mm取=45mm，滿足不小於40mm，並不大於80mm的構造要求。
最後，按實際配筋情況
，重新計算柱的實際承載能力
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