内容正文:
吉林省(对口招生)土木建筑类
《建筑结构》(高教版·第5版)
钢筋混凝土受压构件——柱(一) 单元过关卷
时间:60分钟 总分:100分
班级____ 姓名____ 学号____ 成绩____
一、单项选择题(本大题共20小题,每题3分,共60分)
1. 钢筋混凝土柱的箍筋做成封闭式,其数量(直径和间距)由构造确定。当采用热轧钢筋时,箍筋直径不应小于d/4(d为纵向受力钢筋的最大直径),且不应小于____mm( )
A. 6
B. 7
C. 8
D. 9
2. 钢筋混凝土受压柱截面尺寸一般不宜小于( )
A. 300mm×300mm
B. 250mm×250mm
C. 400mm×400mm
D. 300mm×250mm
3. 正方形截面柱,其截面尺寸一不宜小于( )
A. 150mm×150mm
B. 200mm×200mm
C. 250mm×250mm
D. 300mm×300mm
4. 钢筋混凝土受压构件设计中,怎样避免混凝土的早期开裂( )
A. 增加混凝土的抗拉强度
B. 增加混凝土的配筋率
C. 设置适当的箍筋
D. 控制构件的偏心距
5. 钢筋混凝土受压构件中,箍筋的主要作用是什么( )
A. 承受拉力
B. 承受剪力
C. 防止纵向钢筋压屈
D. 提高构件的抗震性能
6. 钢筋混凝土轴心受压柱中,纵向受力钢筋的主要作用是( )
A. 与混凝土共同承受轴向压力
B. 主要承担柱内剪力和斜裂缝
C. 主要改善混凝土的抗渗性能
D. 主要控制构件的温度变形
7. 钢筋混凝土受压柱中设置箍筋的主要作用是( )
A. 防止柱中纵筋发生锈蚀
B. 增大柱截面尺寸并减小自重
C. 代替混凝土承担全部轴向压力
D. 约束核心混凝土并防止纵筋压屈
8. 钢筋混凝土受压构件设计中,受压区和核心区的概念及区别是什么( )
A. 受压区是指截面内混凝土受到的压力区域,核心区是指截面内混凝土的主要受力区域,两者没有明显区别
B. 受压区是指截面内混凝土的主要受力区域,核心区是指混凝土和箍筋组成的整体部分,两者具有明显区别
C. 受压区是指箍筋的主要受力区域,核心区是指混凝土的主要受力区域,两者没有明显区别
D. 受压区是指截面内混凝土的主要受力区域,核心区是指截面内受到的压力区域,两者具有明显区别
9. 下列关于钢筋混凝土受压构件设计的说法哪一项是错误的( )
A. 轴心受压构件在设计中需要考虑偏心距和轴向压力
B. 偏心受压构件的设计需要充分考虑构件的延性和抗震性能
C. 受压构件的箍筋应按规范要求设置,以控制混凝土的裂缝宽度
D. 混凝土受压构件的设计目标是提高构件的刚度和抗压承载能力
10. 钢筋混凝土柱内纵向受力钢筋的净距不宜大于( )
A. 200mm
B. 250mm
C. 300mm
D. 400mm
11. 与短柱相比,钢筋混凝土长柱受压时通常具有的特点是( )
A. 更容易发生侧向弯曲,承载力受稳定效应影响
B. 更不容易发生侧向弯曲,承载力只由材料强度决定
C. 截面内应力分布更均匀,承载力不受变形影响
D. 纵向钢筋受力更小,承载力必然高于短柱
12. 《混凝土结构设计规范》规定的受压构件全部纵向受力钢筋的配筋率不宜大于( )
A. 3%
B. 4%
C. 5%
D. 6%
13. 为了避免构件长细比过大,使承载力降低过多,柱截面尺寸一般不宜小于( )
A. 200mm×200mm
B. 250mm×250mm
C. 250mm×300mm
D. 300mm×300mm
14. 钢筋混凝土柱的箍筋做成封闭式,其数量(直径和间距)由构造确定。当采用热轧钢筋时,箍筋直径不应小于d/4(d为纵向受力钢筋的最大直径),且不应小于______mm。( )
A. 6
B. 7
C. 8
D. 9
15. 对于截面形状复杂的受压构件,箍筋设计时应避免哪种形式( )
A. 封闭式箍筋
B. 复合箍筋
C. 螺旋箍筋
D. 具有内折角的箍筋
16. 在钢筋混凝土受压构件设计中,如何选择适当的混凝土强度等级( )
A. 混凝土等级越高越好
B. 混凝土等级与钢筋等级应能匹配
C. 混凝土等级应低于设计要求
D. 混凝土等级应符合设计要求
17. 钢筋混凝土受压构件设计中,如何考虑构件的变形性能( )
A. 增加钢筋的直径
B. 增加混凝土的截面尺寸
C. 设置适当的箍筋
D. 提高混凝土的抗压强度
18. 柱中纵向受力钢筋直径不宜小于( )
A. 10mm
B. 12mm
C. 8mm
D. 16mm
19. 受压构件全部纵向受力钢筋的配筋率不宜大于( )
A. 3%
B. 4%
C. 6%
D. 5%
20. 偏心受压柱当截面高度≥600 mm时,在柱侧面应设d≥______mm的纵向构造钢筋( )
A. 8
B. 10
C. 12
D. 15
二、判断题(本大题共10小题,每题2分,共20分)
21. 柱的箍筋一般采用封闭式,并与纵筋绑扎或焊接形成整体骨架,以提高柱的承载能力和抗震性能。( )
22. 柱中箍筋末端应做成135°弯钩。( )
23. 为提高柱的承载能力和延性,柱内纵向钢筋的配筋率越高越好。( )
24. 柱内纵向钢筋搭接长度范围内的箍筋应加密,其构造做法与梁中纵向受力钢筋搭接长度范围内加密配置箍筋的规定相同。( )
25. 柱内纵向钢筋搭接长度范围内的箍筋应加密。( )
26. 钢筋混凝土受压构件只能采用正方形或矩形截面。( )
27. 截面形状复杂的柱,可以采用有内折角的箍筋。( )
28. 构造柱和框架柱一样,都是受力构件,需要按计算确定配筋。( )
29. 轴心受压构件中纵向受力钢筋应沿截面四周均匀配置,偏心受压构件中纵向受力钢筋应布置在与偏心压力作用平面垂直的两侧。( )
30. 当柱截面的边长在 600 mm 以下时,一般以 50 mm 为模数;边长在600 mm以上时,以100 mm为模数。( )
三、简答题(本大题共3小题,每题4分,共12分)
31. 简述纵向受压钢筋的锚固长度。
32. 简述纵向钢筋应根据计算确定,同时应符合的规定。
33. 柱内纵向钢筋净距要求?
四、综合应用题(本大题共1小题,每题8分,共8分)
34. 某钢筋混凝土轴心受压柱截面尺寸为400mm×400mm,计算长度 = 4.8m,混凝土强度等级为C30,纵向受力钢筋采用HRB400级钢筋,箍筋采用HPB300级钢筋,承受轴向压力设计值N = 2800kN。试根据计算和构造要求选配纵向受力钢筋。
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吉林省(对口招生)土木建筑类
《建筑结构》(高教版·第5版)
钢筋混凝土受压构件——柱(一) 单元过关卷
时间:60分钟 总分:100分
班级____ 姓名____ 学号____ 成绩____
一、单项选择题(本大题共20小题,每题3分,共60分)
1. 钢筋混凝土柱的箍筋做成封闭式,其数量(直径和间距)由构造确定。当采用热轧钢筋时,箍筋直径不应小于d/4(d为纵向受力钢筋的最大直径),且不应小于____mm( )
A. 6
B. 7
C. 8
D. 9
【答案】A
【解析】根据构造要求,采用热轧钢筋时,箍筋直径不应小于d/4,且不应小于6mm,B、C、D选项错误。
2. 钢筋混凝土受压柱截面尺寸一般不宜小于( )
A. 300mm×300mm
B. 250mm×250mm
C. 400mm×400mm
D. 300mm×250mm
【答案】A
【解析】为保证受压柱的承载能力和稳定性,其截面尺寸一般不宜小于300mm×300mm,B、C、D选项尺寸不符合要求。
3. 正方形截面柱,其截面尺寸一不宜小于( )
A. 150mm×150mm
B. 200mm×200mm
C. 250mm×250mm
D. 300mm×300mm
【答案】C
【解析】根据钢筋混凝土受压柱的构造要求,正方形截面柱的截面边长不宜小于250mm,以保证构件具有足够的承载力、刚度和施工质量。因此应选C,即250mm×250mm。
4. 钢筋混凝土受压构件设计中,怎样避免混凝土的早期开裂( )
A. 增加混凝土的抗拉强度
B. 增加混凝土的配筋率
C. 设置适当的箍筋
D. 控制构件的偏心距
【答案】C
【解析】通过设置适当的箍筋可以控制混凝土的裂缝宽度,避免混凝土的早期开裂。
5. 钢筋混凝土受压构件中,箍筋的主要作用是什么( )
A. 承受拉力
B. 承受剪力
C. 防止纵向钢筋压屈
D. 提高构件的抗震性能
【答案】C
【解析】箍筋在受压构件中主要作用是防止纵向钢筋的压屈,提高构件的稳定性,尤其是在高轴压比的情况下。
6. 钢筋混凝土轴心受压柱中,纵向受力钢筋的主要作用是( )
A. 与混凝土共同承受轴向压力
B. 主要承担柱内剪力和斜裂缝
C. 主要改善混凝土的抗渗性能
D. 主要控制构件的温度变形
【答案】A
【解析】纵向受力钢筋与混凝土共同承担轴向压力,可提高受压柱的承载能力和延性。柱内剪力主要由箍筋和混凝土共同承担,抗渗性能和温度变形不是纵向受力钢筋的主要作用。
7. 钢筋混凝土受压柱中设置箍筋的主要作用是( )
A. 防止柱中纵筋发生锈蚀
B. 增大柱截面尺寸并减小自重
C. 代替混凝土承担全部轴向压力
D. 约束核心混凝土并防止纵筋压屈
【答案】D
【解析】箍筋能够约束核心混凝土的横向变形,并对纵向钢筋提供侧向约束,防止纵筋过早压屈。箍筋不能代替混凝土承担全部轴向压力,也不是增大截面或防锈的主要构造措施。
8. 钢筋混凝土受压构件设计中,受压区和核心区的概念及区别是什么( )
A. 受压区是指截面内混凝土受到的压力区域,核心区是指截面内混凝土的主要受力区域,两者没有明显区别
B. 受压区是指截面内混凝土的主要受力区域,核心区是指混凝土和箍筋组成的整体部分,两者具有明显区别
C. 受压区是指箍筋的主要受力区域,核心区是指混凝土的主要受力区域,两者没有明显区别
D. 受压区是指截面内混凝土的主要受力区域,核心区是指截面内受到的压力区域,两者具有明显区别
【答案】B
【解析】受压区是指截面内混凝土的主要受力区域,核心区是指混凝土和箍筋组成的整体部分,两者有明显区别。
9. 下列关于钢筋混凝土受压构件设计的说法哪一项是错误的( )
A. 轴心受压构件在设计中需要考虑偏心距和轴向压力
B. 偏心受压构件的设计需要充分考虑构件的延性和抗震性能
C. 受压构件的箍筋应按规范要求设置,以控制混凝土的裂缝宽度
D. 混凝土受压构件的设计目标是提高构件的刚度和抗压承载能力
【答案】D
【解析】混凝土受压构件的设计目标是提高构件的延性和承载能力,而不是刚度。
10. 钢筋混凝土柱内纵向受力钢筋的净距不宜大于( )
A. 200mm
B. 250mm
C. 300mm
D. 400mm
【答案】C
【解析】本题考查钢筋混凝土轴心受压构件的构造要求,柱内纵向受力钢筋的净距不应小于50mm,且不宜大于300mm 。
11. 与短柱相比,钢筋混凝土长柱受压时通常具有的特点是( )
A. 更容易发生侧向弯曲,承载力受稳定效应影响
B. 更不容易发生侧向弯曲,承载力只由材料强度决定
C. 截面内应力分布更均匀,承载力不受变形影响
D. 纵向钢筋受力更小,承载力必然高于短柱
【答案】A
【解析】长柱的长细比较大,受压后更容易产生侧向弯曲,附加弯矩和稳定效应会降低其承载能力。短柱的破坏主要与材料强度和截面承载能力有关,不能据此认为长柱承载力必然更高。
12. 《混凝土结构设计规范》规定的受压构件全部纵向受力钢筋的配筋率不宜大于( )
A. 3%
B. 4%
C. 5%
D. 6%
【答案】C
【解析】规范规定受压构件全部纵向受力钢筋的配筋率不宜大于5%,超过会影响构件性能和施工,A、B、D选项错误。
13. 为了避免构件长细比过大,使承载力降低过多,柱截面尺寸一般不宜小于( )
A. 200mm×200mm
B. 250mm×250mm
C. 250mm×300mm
D. 300mm×300mm
【答案】B
【解析】柱的截面尺寸过小时,构件长细比会增大,二阶效应和稳定效应更加明显,承载力会降低。为避免长细比过大,柱截面尺寸一般不宜小于250mm×250mm。因此应选B。
14. 钢筋混凝土柱的箍筋做成封闭式,其数量(直径和间距)由构造确定。当采用热轧钢筋时,箍筋直径不应小于d/4(d为纵向受力钢筋的最大直径),且不应小于______mm。( )
A. 6
B. 7
C. 8
D. 9
【答案】A
【解析】根据规范要求,当采用热轧钢筋时,箍筋直径不应小于d/4且不应小于6mm,这是为了保证箍筋有足够的强度和对混凝土及纵筋的约束能力。
15. 对于截面形状复杂的受压构件,箍筋设计时应避免哪种形式( )
A. 封闭式箍筋
B. 复合箍筋
C. 螺旋箍筋
D. 具有内折角的箍筋
【答案】D
【解析】在截面形状复杂的受压构件中,应避免使用具有内折角的箍筋,因为这种箍筋可能在内折角处产生应力集中,影响构件的承载能力和稳定性。
16. 在钢筋混凝土受压构件设计中,如何选择适当的混凝土强度等级( )
A. 混凝土等级越高越好
B. 混凝土等级与钢筋等级应能匹配
C. 混凝土等级应低于设计要求
D. 混凝土等级应符合设计要求
【答案】D
【解析】混凝土等级应符合设计要求,选择适当的混凝土强度等级是保证构件安全性和经济性的关键。
17. 钢筋混凝土受压构件设计中,如何考虑构件的变形性能( )
A. 增加钢筋的直径
B. 增加混凝土的截面尺寸
C. 设置适当的箍筋
D. 提高混凝土的抗压强度
【答案】C
【解析】通过设置适当的箍筋可以控制构件的变形,提高其变形能力和延性。
18. 柱中纵向受力钢筋直径不宜小于( )
A. 10mm
B. 12mm
C. 8mm
D. 16mm
【答案】B
【解析】本题考查钢筋混凝土轴心受压构件的构造要求,柱中纵向受力钢筋直径不宜小于12mm。
19. 受压构件全部纵向受力钢筋的配筋率不宜大于( )
A. 3%
B. 4%
C. 6%
D. 5%
【答案】D
【解析】受压构件纵向受力钢筋的配筋率过大,会造成钢筋拥挤、施工困难,并使构件的延性和经济性降低。规范规定,受压构件全部纵向受力钢筋的配筋率不宜大于5%。因此应选C。
20. 偏心受压柱当截面高度≥600 mm时,在柱侧面应设d≥______mm的纵向构造钢筋( )
A. 8
B. 10
C. 12
D. 15
【答案】B
【解析】偏心受压柱当截面高度≥600 mm时,在柱侧面应设d≥10 mm的纵向构造钢筋,并相应设置复合箍筋或拉结筋。
二、判断题(本大题共10小题,每题2分,共20分)
21. 柱的箍筋一般采用封闭式,并与纵筋绑扎或焊接形成整体骨架,以提高柱的承载能力和抗震性能。( )
【答案】正确
【解析】封闭式箍筋与纵向钢筋结合形成骨架,可以有效约束混凝土,提高柱的承载能力和抗震性能,特别是在高轴压比和地震作用下,箍筋的作用更为关键。
22. 柱中箍筋末端应做成135°弯钩。( )
【答案】错误
【解析】箍筋末端应做成135°弯钩,且弯钩末端平直段长度不应小于10d(d为箍筋直径);箍筋也可焊成封闭环式。
23. 为提高柱的承载能力和延性,柱内纵向钢筋的配筋率越高越好。( )
【答案】错误
【解析】虽然提高纵向钢筋的配筋率可以增加柱的承载能力,但过高的配筋率会降低柱的延性,导致脆性破坏,一般应控制在规范允许的范围内。
24. 柱内纵向钢筋搭接长度范围内的箍筋应加密,其构造做法与梁中纵向受力钢筋搭接长度范围内加密配置箍筋的规定相同。( )
【答案】正确
【解析】柱内纵向钢筋搭接长度范围内的箍筋应加密,其构造做法与梁中纵向受力钢筋搭接长度范围内加密配置箍筋的规定相同。
25. 柱内纵向钢筋搭接长度范围内的箍筋应加密。( )
【答案】正确
【解析】钢筋搭接位置整体性较差,需要加密箍筋保证整体性。
26. 钢筋混凝土受压构件只能采用正方形或矩形截面。( )
【答案】错误
【解析】钢筋混凝土受压构件一般采用正方形或矩形截面,有特殊要求时也采用圆形或多边形截面,装配式厂房柱则常用工字形截面。
27. 截面形状复杂的柱,可以采用有内折角的箍筋。( )
【答案】错误
【解析】有内折角的箍筋在受力时,内折角处混凝土容易被箍筋外拉崩裂,所以截面形状复杂的柱不宜采用有内折角的箍筋,故本题错误。
28. 构造柱和框架柱一样,都是受力构件,需要按计算确定配筋。( )
【答案】错误
【解析】构造柱主要起构造作用,增强房屋的整体性和稳定性,一般按构造要求配筋,而框架柱是主要受力构件,需按计算确定配筋,故本题错误。
29. 轴心受压构件中纵向受力钢筋应沿截面四周均匀配置,偏心受压构件中纵向受力钢筋应布置在与偏心压力作用平面垂直的两侧。( )
【答案】正确
【解析】轴心受压构件各方向受力基本对称,纵向受力钢筋应沿截面四周均匀配置,以保证受力均匀并便于箍筋形成整体骨架。偏心受压构件主要在偏心压力作用平面内发生弯曲,纵向受力钢筋应布置在与偏心压力作用平面垂直的两侧,以形成受压和受拉钢筋配置。因此题干表述正确。
30. 当柱截面的边长在 600 mm 以下时,一般以 50 mm 为模数;边长在600 mm以上时,以100 mm为模数。( )
【答案】错误
【解析】当柱截面的边长在 800 mm 以下时,一般以 50 mm 为模数;边长在800 mm以上时,以100 mm为模数。
三、简答题(本大题共3小题,每题4分,共12分)
31. 简述纵向受压钢筋的锚固长度。
【答案】纵向受压钢筋的锚固长度不应小于纵向受拉钢筋锚固长度的70%,且纵向受压钢筋不应采用末端弯钩和一侧贴焊锚筋的锚固措施。
【解析】主要考查纵向受压钢筋的锚固长度。
32. 简述纵向钢筋应根据计算确定,同时应符合的规定。
【答案】(1)纵向受力钢筋应采用HRB400 、HRBF400 、HRB500 、HRBF500级钢筋。 (2)纵向受力钢筋直径d 不宜小于12 mm,一般在12~32 mm 范围内选用。矩形 截面钢筋根数不得少于4根,以便与箍筋形成刚性骨架。轴心受压构件中纵向受力钢 筋应沿截面四周均匀配置,偏心受压构件中纵向受力钢筋应布置在与偏心压力作用平面垂直的两侧。圆形截面钢筋根数不宜少于8根,不应少于6根,宜沿截面周边均匀配置。 (3)全部纵向钢筋的配筋率不宜大于5%,也不应小于0 . 5%;当采用400 MPa 级 钢筋时,全部纵向受力钢筋的配筋率不应小于0.55%;当采用300 MPa 级钢筋时,配筋率不应小于0.6%;同时一侧受压钢筋的配筋率不应小于0.2%。 (4)柱内纵向钢筋的净距不应小于50mm,且不宜大于300 mm;对水平浇筑的预 制柱不应小于30mm 和1 . 5d(d为钢筋的最大直径)。 (5)偏心受压柱当截面高度≥600mm 时,在柱侧面应设d≥10mm 的纵向构造钢筋,并相应设置复合箍筋或拉结筋。 (6)柱相邻纵向钢筋连接接头应相互错开。在同 一截面内钢筋接头面积百分率不宜大于50%。
【解析】纵向受力钢筋的数量和面积首先应根据承载力计算确定,同时还应满足构造要求:纵向受力钢筋宜采用HRB400、HRBF400、HRB500、HRBF500级钢筋;钢筋直径不宜小于12mm,一般在12~32mm范围内选用。矩形截面柱纵向钢筋不应少于4根,以便与箍筋形成可靠的钢筋骨架;轴心受压构件中应沿截面四周均匀配置,偏心受压构件中应布置在与偏心压力作用平面垂直的两侧。圆形截面柱纵向钢筋不宜少于8根且不应少于6根,宜沿截面周边均匀配置。全部纵向钢筋的配筋率不宜大于5%,且不应小于0.5%。这些规定分别从钢筋强度、施工可行性、受力合理性、整体性和最小配筋要求等方面保证柱的安全与正常工作。
33. 柱内纵向钢筋净距要求?
【答案】柱内纵向钢筋的净距不应小于50 mm,且不宜大于300 mm;对水平浇筑的预制柱不应小于30 mm 和 1.5d(d为钢筋的最大直径)。
【解析】查阅教材(纵向钢筋)
四、综合应用题(本大题共1小题,每题8分,共8分)
34. 某钢筋混凝土轴心受压柱截面尺寸为400mm×400mm,计算长度 = 4.8m,混凝土强度等级为C30,纵向受力钢筋采用HRB400级钢筋,箍筋采用HPB300级钢筋,承受轴向压力设计值N = 2800kN。试根据计算和构造要求选配纵向受力钢筋。
【答案】1. 截面面积A=400×400=160000mm²,计算长细比λ=l0/b=4800/400=12,查表得稳定系数φ=0.95。 2. C30混凝土fc=14.3N/mm²,HRB400级钢筋fy'=360N/mm²。轴心受压柱承载力计算式为N≤0.9φ(fcA+fy'As')。 3. 代入计算:2.8×106≤0.9×0.95×(14.3×4002+360As'),解得As'≥2741mm²。 4. 按构造要求,选用8Φ22,实际纵向钢筋面积As'=8×π×222/4=3041mm²,满足As'≥2741mm²,且配筋率ρ=3041/160000×100%=1.90%,满足0.5%≤ρ≤5%的要求。 5. 因此纵向受力钢筋选配8Φ22,沿截面四周均匀布置,并采用箍筋固定形成钢筋骨架。
【解析】该柱为轴心受压柱。首先计算截面面积A=400×400=160000mm²,长细比λ=l0/b=4800/400=12,根据长细比查得稳定系数φ=0.95。C30混凝土轴心抗压强度设计值fc=14.3N/mm²,HRB400级纵向钢筋强度设计值fy'=360N/mm²。轴心受压构件承载力应满足N≤0.9φ(fcA+fy'As')。将N=2800kN=2.8×106N代入:2.8×106≤0.9×0.95×(14.3×160000+360As'),可得As'≥2741mm²。按计算面积并结合柱纵向钢筋构造要求,选用8Φ22,其实际面积为As'=8π22²/4=3041mm²,大于计算所需面积。配筋率为ρ=3041/160000×100%=1.90%,满足受压构件纵向钢筋配筋率不小于0.5%且不宜大于5%的要求。故可选配8Φ22,并沿400mm×400mm截面四周均匀布置。
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