题目
设计计算大偏心受压柱时,利用基本公式求As、As’时,补充条件是()。A. 钢筋用量最小B. 混凝土用量最小C. 钢筋用量最小和混凝土用量最大D. 钢筋用量最大和混凝土用量最小
设计计算大偏心受压柱时,利用基本公式求As、As’时,补充条件是()。
- A. 钢筋用量最小
- B. 混凝土用量最小
- C. 钢筋用量最小和混凝土用量最大
- D. 钢筋用量最大和混凝土用量最小
题目解答
答案
A.钢筋用量最小
解析
考查要点:本题主要考查大偏心受压柱设计中补充条件的选取原则,需理解双筋截面设计的基本思路及优化目标。
解题核心:在双筋截面设计中,基本公式无法唯一确定钢筋面积$A_s$和$A'_s$,需补充条件以确定唯一解。补充条件的核心目标是经济性,即在满足承载力和构造要求的前提下,使总钢筋用量最小。
关键点:
- 双筋截面存在两种未知数(受拉钢筋和受压钢筋),需补充条件求解。
- 钢筋用量最小是规范推荐的补充条件,既保证结构安全,又降低工程成本。
在大偏心受压柱设计中,基本公式为:
- 平衡方程:$\alpha_1 f_c x = f_y A_s - f'_y A'_s$
- 弯矩平衡:$\alpha_1 f_c \frac{x}{2} (h_0 - \frac{x}{2}) = M$
由于存在两个未知数$A_s$和$A'_s$,需补充条件。此时,补充条件应为钢筋用量最小,即:
$A_s + A'_s \text{ 最小}$
选项分析:
- A. 钢筋用量最小:正确。通过优化使总钢筋面积最小,符合经济性原则。
- B. 混凝土用量最小:错误。混凝土用量与截面尺寸相关,此处不涉及截面优化。
- C. 钢筋用量最小和混凝土用量最大:错误。混凝土用量与钢筋用量无必然联系。
- D. 钢筋用量最大和混凝土用量最小:错误。钢筋用量最大会增加成本,不符合设计目标。