题目
在钢筋混凝土轴心受压构件中,宜采用()。A. 在钢筋面积不变的前提下,宜采用直径较细的钢筋B. 较高强度等级的混凝土C. 较高强度等级的纵向受力钢筋D. H形截面
在钢筋混凝土轴心受压构件中,宜采用()。
A. 在钢筋面积不变的前提下,宜采用直径较细的钢筋
B. 较高强度等级的混凝土
C. 较高强度等级的纵向受力钢筋
D. H形截面
题目解答
答案
B. 较高强度等级的混凝土
解析
本题主要考察钢筋混凝土轴心受压构件的材料选择与截面形式的合理性,需结合轴心受压构件的受力特点分析各选项:
核心知识:轴心受压构件的受力特点
钢筋混凝土轴心受压构件的承载力由混凝土和纵向钢筋共同提供,计算公式为:
$N_u = 0.9\phi (f_c A_c + f_y' A_s')$
其中:
- $f_c$ 为混凝土抗压强度,$A_c$ 为混凝土截面面积;
- $f_y'$ 为钢筋抗压强度,$A_s'$ 为纵向钢筋面积;
- $\phi$ 为稳定系数(与长细比相关)。
关键:混凝土是主要抗压材料,钢筋起辅助作用(弥补混凝土脆性、承担部分压力),且长细比过大时稳定系数显著降低。
选项分析
A. 在钢筋面积不变的前提下,宜采用直径较细的钢筋
钢筋直径较细会导致钢筋根数增多,施工不便(如绑扎难度增加),且对混凝土的约束作用有限(细钢筋间距小,但整体约束效益不如合理直径)。并非优先选择。
B. 较高强度等级的混凝土
混凝土抗压强度 $f_c$ 是影响承载力的核心因素(公式中 $f_c A_c$ 占比通常更大)。提高混凝土强度等级可显著提升构件承载力,且混凝土强度越高,脆性相对降低(高标号混凝土延性优于低标号)。符合设计要求。
C. 较高强度等级的纵向受力钢筋
纵向钢筋抗压强度 $f_y'$ 对承载力有贡献,但钢筋强度过高(如超过混凝土抗压强度过多)会导致“钢筋浪费”:混凝土先破坏时,钢筋未充分发挥强度。且轴心受压构件中,钢筋强度超过400MPa后,效益递减。并非最优选择。
D. H形截面
轴心受压构件应优先采用对称截面(如圆形、正方形、矩形),以确保各方向受力均匀。H形截面不对称,易因偏心导致附加弯矩,降低承载力。不合理。