构件

第4章 轴心受力构件

例题4.1 某焊接组合工字形截面轴心受压构件的截面尺寸如图4-13所示，承受轴心压力设计值(包括构件自重)N＝2000kN，计算长度l0y＝6m，l0x＝3m，翼缘钢板为火焰切割边，钢材为Q345，截面无削弱。要求验算该轴心受压构件的整体稳定性是否满足设计要求，并计算整体稳定承载力。

图4—13 焊接工字形截面

解 （1）截面及构件几何特性计算

A=250×12×2+250×8=8000mm2

Iy=(250×2743-242×2503)/12=1.1345×108 mm4 Ix=(12×2503×2+250×83)/12=3.126×107 mm4

iy?Iy/A?1.1345?10/8000?119.1mm

8ix?Ix/A?3.126?10/8000?62.5 mm

7λy=l0y/iy=6000/119.1=50.4 λx=l0x/ix=3000/62.5=48.0 (2)整体稳定性验算

查表4－5，截面关于x轴和y轴都属于b类，λy >λx

?yfy/235?50.4345/235?61.1

查附表7得φ=0.8016

N?A?2000?1030.8016?8000?311.9N/mm2≈f=3

第四章 钢结构构件

简单来讲钢结构就是由钢材制作而成的承重骨架。进一步来讲钢结构首先是由型钢及板件经过连接制作而成各种基本构件；其次，将这些基本构件按照一定的连接方式组合成各种承重结构。所以在钢结构的设计中，基本构件的截面设计和钢结构的连接设计是钢结构设计中最基本的部分，是整个结构设计的基础，对于后面章节涉及到钢结构（框架、排架、屋架等）的设计起到不可替代的作用，在第三章已讲述了钢结构的连接，本章主要研究基本构件的设计原理，

组成钢结构最基本构件有：轴心受力构件、受弯构件、偏心受力构件。这些构件的设计包括强度、刚度计算；对于轴心受压构件、偏心受压构件和受弯构件还要进行稳定性的计算。

本章重点是轴心受压构件、偏心受压构件和受弯构件的稳定问题。由于这些构件压应力的存在，当荷载加到一定程度时，由于受压变形过大，会导致突然坍塌，而丧失整体稳定；同时这些构件的组成板件变形过大，也有可能出现局部失去稳定而部分截面退出工作，导致整体稳定性降低。失稳破坏是钢结构最主要的破坏形式，而且破坏很突然。因此稳定问题是钢结构设计中最突出、最需要解决的问题。为此本章专门引入钢结构的稳定简要理论，以便加强对构件稳定性的理解。

第一节轴心受力构件

轴心受力构件是指纵向力与

六、轴心受力构件

（一）轴心受拉构件 1．单选题

060101010201、轴心受拉构件的强度极限状态是（ ）。 A）净截面的平均应力达到钢材的抗拉强度fu B）毛截面的平均应力达到钢材的抗拉强度fu C）净截面的平均应力达到钢材的屈服强度fy D）毛截面的平均应力达到钢材的屈服强度fy 060101010200、C

060101010201、轴心拉杆应进行（ ）计算。

A）强度 B）强度、整体稳定、局部稳定和刚度计算 C）强度和刚度 D）强度、整体稳定和刚度计算 060101010200、C

060101010301、下列轴心受拉构件，（ ）可不验算正常使用状态下的刚度。 A）屋架下弦 B）托架受拉腹杆

C）受拉支撑杆 D）带拉杆拱的预应力拉杆 060101010300、D

2．多选题

060102020201、轴心受拉构件计算的内容有（ ）。

A）强度 B）整体稳定 C）局部稳定 D）刚度 E）挠度 0601020202

第十章 预应力混凝土构件

本章要求

1、预应力混凝土的基本概念，了解预应力混凝土构件工作的原理。 2、了解预应力的施加方法和对钢材及混凝土材料的要求。

3、掌握各项预应力损失产生的原因及各项损失减小的措施和各项损失的不同组合。 4、熟练掌握预应力混凝土轴心受拉构件的设计计算方法。

5、掌握预应力混凝土受弯构件在受力后的强度、刚度。裂缝及设计计算方面的联系和区别。 6、掌握部分预应力混凝土与无粘结预应力混凝土的基本概念。 7、熟悉预应力混凝土构件的构造要求。 第一节 预应力混凝土结构原理及计算规定 一、预应力混凝土的概念

普通钢筋混凝土构件，在各种荷载作用下，一般都存在混凝土的受拉区。而混凝土本身的抗拉强度及极限拉应变却很小（混凝土抗拉强度约为抗压强度1/10，抗拉极限应变约

-3

为极限压应变的1/12）。其极限拉应变约为（0.1~0.15）×10，因此，对使用上不允许出现裂缝的构件，受拉钢筋的应力仅为20~30N/mm（

），对于允许开裂的构件，当裂缝宽度限制在0.2~0.3

时，受拉钢

2

筋的应力也只能在左右。所以，如果采用高强度的钢筋，在使用阶段钢筋达到

-3

屈服时其拉应变很大，约在2×10以上，与混凝土极限拉应变相差悬殊，裂缝宽度将很大，无法

六、轴心受力构件

（一）轴心受拉构件 1．单选题

060101010201、轴心受拉构件的强度极限状态是（ ）。 A）净截面的平均应力达到钢材的抗拉强度fu B）毛截面的平均应力达到钢材的抗拉强度fu C）净截面的平均应力达到钢材的屈服强度fy D）毛截面的平均应力达到钢材的屈服强度fy 060101010200、C

060101010201、轴心拉杆应进行（ ）计算。

A）强度 B）强度、整体稳定、局部稳定和刚度计算 C）强度和刚度 D）强度、整体稳定和刚度计算 060101010200、C

060101010301、下列轴心受拉构件，（ ）可不验算正常使用状态下的刚度。 A）屋架下弦 B）托架受拉腹杆

C）受拉支撑杆 D）带拉杆拱的预应力拉杆 060101010300、D

2．多选题

060102020201、轴心受拉构件计算的内容有（ ）。

A）强度 B）整体稳定 C）局部稳定 D）刚度 E）挠度 0601020202

第十章 预应力混凝土构件

本章要求

1、预应力混凝土的基本概念，了解预应力混凝土构件工作的原理。 2、了解预应力的施加方法和对钢材及混凝土材料的要求。

3、掌握各项预应力损失产生的原因及各项损失减小的措施和各项损失的不同组合。 4、熟练掌握预应力混凝土轴心受拉构件的设计计算方法。

5、掌握预应力混凝土受弯构件在受力后的强度、刚度。裂缝及设计计算方面的联系和区别。 6、掌握部分预应力混凝土与无粘结预应力混凝土的基本概念。 7、熟悉预应力混凝土构件的构造要求。 第一节 预应力混凝土结构原理及计算规定 一、预应力混凝土的概念

普通钢筋混凝土构件，在各种荷载作用下，一般都存在混凝土的受拉区。而混凝土本身的抗拉强度及极限拉应变却很小（混凝土抗拉强度约为抗压强度1/10，抗拉极限应变约

-3

为极限压应变的1/12）。其极限拉应变约为（0.1~0.15）×10，因此，对使用上不允许出现裂缝的构件，受拉钢筋的应力仅为20~30N/mm（

），对于允许开裂的构件，当裂缝宽度限制在0.2~0.3

时，受拉钢

2

筋的应力也只能在左右。所以，如果采用高强度的钢筋，在使用阶段钢筋达到

-3

屈服时其拉应变很大，约在2×10以上，与混凝土极限拉应变相差悬殊，裂缝宽度将很大，无法

抱箍及抱箍底衬尺寸计算表R A1 A2 A3 A4 A5 A6 A7 A8 A9 A10 序 立柱外直 号 径(mm) (mm) (mm) (mm) (mm) (mm) (mm) (mm) (mm) (mm) (mm) (mm) 抱箍 抱箍 底衬

1 2 3 4 5

76 89 127 152 168

38.00 44.50 63.50 76.00 84.00 90.00 101.50 136.50 175.50

135.1 155.5 215.2 254.5 279.6 298.5 334.6 444.5 567.1

291.1 324.5 422.2 486.5 527.6 558.5 617.6 797.5 998.1

23 29.5 48.5 61 69 75 86.5 121.5 160.5

186 199 237 262 278 290 313 383 461

59.7 69.9 99.7 119.4 131.9 141.4 159.4 214.4 275.7

228.6 246.4 298.4 332.9 354.6 371.3 402.7 498.7 607.3

41.2 43.1 48.6 52.3 54.6 56.4 59.8 70 81.4

第4章 受弯构件正截面受弯承载力计算

一、判断题

1．界限相对受压区高度ξb与混凝土等级无关。 ( √ ) 2．界限相对受压区高度ξb由钢筋的强度等级决定。 ( √ ) 3．混凝土保护层是从受力钢筋外侧边算起的。 ( √ )

4．在适筋梁中提高混凝土强度等级对提高受弯构件正截面承载力的作用很大。 ( × ) 5．在适筋梁中增大截面高度h对提高受弯构件正截面承载力的作用不明显。 ( × 6．在适筋梁中其他条件不变时π越大，受弯构件正截面承载力也越大。 √ ) 7．梁板的截面尺寸由跨度决定。 ( × )

8，在弯矩作用下构件的破坏截面与构件的轴线垂直，即正交，故称其破坏为正截面破坏。 ( √ )

9．混凝土保护层厚度是指箍筋外皮到混凝土边缘的矩离。 ( × ) 10．单筋矩形截面受弯构件的最小配筋率Pmin＝As,min/bh0。 ( × ) 11.受弯构件截面最大的抵抗矩系数αs,max由截面尺寸确定。 ( × ) 12．受弯构件各截面必须有弯矩和剪力共同作用。 ( × )

13．T形截面构件受弯后，翼缘上的压应力分布是不均匀的，距离腹板愈远

第4章 受弯构件正截面受弯承载力计算

一、判断题

1．界限相对受压区高度ξb与混凝土等级无关。 ( √ ) 2．界限相对受压区高度ξb由钢筋的强度等级决定。 ( √ ) 3．混凝土保护层是从受力钢筋外侧边算起的。 ( √ )

4．在适筋梁中提高混凝土强度等级对提高受弯构件正截面承载力的作用很大。 ( × ) 5．在适筋梁中增大截面高度h对提高受弯构件正截面承载力的作用不明显。 ( × 6．在适筋梁中其他条件不变时π越大，受弯构件正截面承载力也越大。 √ ) 7．梁板的截面尺寸由跨度决定。 ( × )

8，在弯矩作用下构件的破坏截面与构件的轴线垂直，即正交，故称其破坏为正截面破坏。 ( √ )

9．混凝土保护层厚度是指箍筋外皮到混凝土边缘的矩离。 ( × ) 10．单筋矩形截面受弯构件的最小配筋率Pmin＝As,min/bh0。 ( × ) 11.受弯构件截面最大的抵抗矩系数αs,max由截面尺寸确定。 ( × ) 12．受弯构件各截面必须有弯矩和剪力共同作用。 ( × )

13．T形截面构件受弯后，翼缘上的压应力分布是不均匀的，距离腹板愈远

预制构件购销合同

编号：

需方： （甲方）

供方： （乙方）

一、 构件名称、规格：

二、构件的技术标准：按国家有关标准。

三、构件数量、价格（见附表）：

四、运输方式、交货地点：

五、交货时间：

合同签订后，甲方提供给乙方构件使用详细计划壹份，乙方按甲方计划供货。

六、验收方法：

构件运到现场后，由甲方指定专人按照国家标准或合同约定标准逐件进行验收，确认合格后由甲方给乙方开付收据。验收中发生纠纷由市质量监督站仲裁。

七、付款办法：

八、违约责任：

乙方违约责任：

1、逾期交货，应向甲方偿付逾期交货部分货款20%的违约金。并承担甲方因此所受的损失费用。

2、乙方交付的构件型号、规格、质量不符合合同规定的，由乙

方负责调换或退回，并承担一切费用。如果发生构件质量事故，乙方承担甲方因此所受的全部损失，（甲方在安装构件中，搬运、吊装方法不当造成的损坏和事故由甲方承担全部责任）。

甲方违约责任：

1、甲方中途退货应向乙方偿付退货部分货款20%的违约金，构件数量、规格、型号、变更应在交货前十天向乙方提供书面变更通知单。否则，向乙方偿付变更部分货款20%的赔偿金。

2、甲方逾期付款应向乙方偿付应付款的2