文档库

最新最全的文档下载
当前位置:文档库 > 258527$hbdy57948$混凝土

258527$hbdy57948$混凝土

第一章混凝土和钢筋的力学性能

一、选择题

258527$hbdy57948$混凝土

1、我国规范采用()强度作为混凝土各种力学指标的代表值。

A 立方体抗压

B 轴心抗压

C 轴心抗拉

D 劈拉

答案:A

258527$hbdy57948$混凝土

2、混凝土的弹性系数反映了混凝土的弹塑性性质,定义( )为弹性系数。

A 弹性应变与总应变的比值

B 塑性应变与总应变的比值

C 弹性应变与塑性应变的比值

D 塑性应变与弹性应变的比值

答案:A

二、填空题

258527$hbdy57948$混凝土

1、混凝土在荷载的_______作用下,随_______而增长的变形称为徐变。

答案:长期时间

258527$hbdy57948$混凝土

2、光面钢筋与混凝土的粘结作用由化学胶着力、_______和_______三部分组成。

答案:摩擦力机械咬合作用

3、仅从钢筋混凝土结构设计的角度来看,影响混凝土抗压强度的主要因素是_______和_______。

258527$hbdy57948$混凝土

答案:横向变形的约束条件加荷速度

4、由混凝土应力应变曲线的下降段可知:混凝土强度越高,残余应力相对的_______。这说明高

258527$hbdy57948$混凝土

强度混凝土耐受变形的能力_______。

答案:越低较差

5、采用约束混凝土不仅可以提高混凝土的_______强度,而且可以提高构件的耐受_______的能

258527$hbdy57948$混凝土

力。

答案:抗压变形

三、简答题

258527$hbdy57948$混凝土

1、为什么限制了混凝土的横向变形,可以提高其纵向抗压强度?

答案:对混凝土受压破坏机理的分析表明,混凝土受压破坏是由于内裂缝的发展。如果对横向变形加以约束,限制内裂缝的发展,则可提高混凝土的纵向抗压强度。

258527$hbdy57948$混凝土

2、有物理屈服点的钢筋为什么一般要以屈服强度作为钢筋强度的设计依据?

答案:因为钢筋应力达到屈服强度以后,将产生不可恢复的塑性变形,使构件产生很大的变形和不可闭合的裂缝,以致不能使用。

258527$hbdy57948$混凝土

3、试说明混凝土弹性系数的定义及其与弹性模量和变形模量的关系。

答案:弹性系数ν的定义是弹性应变与总应变的比值, 其与弹性模量E c和变形模量E c′的关系为E c′=νE c。

258527$hbdy57948$混凝土

4、简要说明影响混凝土徐变的因素。

答案:影响混凝土徐变的因素可分为:内在因素、环境影响、应力条件。混凝土的组成配比是影响徐变的内在因素, 养护及使用条件下的温湿度是影响徐变的环境因素, 加荷时混凝土的龄期和施加初应力的水平是影响徐变的重要因素。

258527$hbdy57948$混凝土

5、简要说明影响钢筋与混凝土粘结强度的因素。

答案:影响钢筋与混凝土粘结强度的因素很多,其中主要的有混凝土强度、保护层厚度、横向配筋、横向压力及浇筑位置等。

6、一对称配筋的钢筋混凝土构件,其支座之间的距离固定不变。试问由于混凝土的收缩,混凝

258527$hbdy57948$混凝土

土及钢筋中将产生哪种应力?

答案:混凝土中将产生拉应力, 钢筋中将产生压应力。

第二章结构设计方法

一、选择题

258527$hbdy57948$混凝土

1、结构的()是:结构在规定的时间内,在规定的条件下,完成预定功能的能力。

A 安全性

B 适用性

C 耐久性

D 可靠性

答案:D

258527$hbdy57948$混凝土

2、可变荷载中作用时间占设计基准期内总持续时间超过50%的荷载值,称为()。

A 长期荷载效应组合

B 标准荷载

C 短期荷载效应组合

D 可变荷载准永久值

答案:D

258527$hbdy57948$混凝土

3、当楼面均布活荷载大于或等于4kN/m2时,取γQ()。

A 1.0

B 1.2

C 1.3

D 1.4

答案:C

二、填空题

258527$hbdy57948$混凝土

1、结构的极限状态分为两种,它们是______极限状态与______极限状态。

答案:承载能力正常使用

2、在实用设计表达式中只有一种可变荷载时,引用的三个系数是:荷载分项系数、______分项

258527$hbdy57948$混凝土

系数及______系数

答案:材料强度结构重要性

258527$hbdy57948$混凝土

3、混凝土强度标准值______混凝土材料分项系数,称为混凝土强度设计值。

答案:除以

258527$hbdy57948$混凝土

4、结构的功能要求包括______、适用性和______ 。

答案:安全性耐久性

5、在正常使用极限状态中,要考虑荷载作用持续时间的不同,区分为两种荷载效应组合:荷载的

258527$hbdy57948$混凝土

______效应组合和______效应组合。

答案:短期长期

258527$hbdy57948$混凝土

6、正常使用极限状态中的验算采用荷载______值,因而计算时不考虑______系数。

答案:标准荷载分项

三、简答题

258527$hbdy57948$混凝土

1、什么是承载能力极限状态?

答案:结构或其构件达到最大承载能力或达到不适于继续承载的不可恢复变形的状态称为承载能力极限状态。

258527$hbdy57948$混凝土

2、什么叫结构的可靠性、可靠度和可靠指标?

答案:结构的安全性、适用性、耐久性概括起来称为结构的可靠性, 即结构在规定的时间内(如设计基准期为50年),在规定的条件(正常设计,正常施工,正常使用和正常维修)下,完成预定功能的能力。

结构能够完成预定功能的概率称为结构的可靠度,它是对结构可靠性的一种定量描述,即概率度量。

结构的可靠指标β是具体度量结构可靠性的一个指标,β值越大,结构的可靠度就越大,失效概率就越小。

3、“作用”与“荷载”有什么区别?“荷载效应”与“荷载作用产生的内力”有什么区别?

258527$hbdy57948$混凝土

答案:“作用”包括荷载和其它原因(如地震、不均匀沉降、温度变化、收缩、焊接等),“荷载”是“作用”的一种。“荷载效应”包括由荷载引起的结构构件内力(如轴向力、弯矩、剪力及扭矩等)和变形(如挠度、裂缝等),“荷载作用产生的内力” 是“荷载效应” 的一种。

258527$hbdy57948$混凝土

4、试说明钢筋或混凝土材料强度标准值和设计值的关系。

答案:钢筋或混凝土材料强度标准值除以钢筋或混凝土的材料强度分项系数,称为钢筋或混凝土强度设计值。

258527$hbdy57948$混凝土

5、什么叫可变荷载的组合系数ψci和准永久值系数ψq,二者有什么不同?

答案:当结构上同时作用有多种可变荷载时,各种可变荷载同时以最大值出现的概率是很小的。为了使结构在两种或两种以上可变荷载参与组合的情况下,与仅有一种可变荷载的情况具有大体

相同的可靠指标,须引入可变荷载的组合系数ψci,对荷载标准值(或其效应)进行折减。可变

荷载的组合系数ψci用于承载力极限状态的可变荷载效应组合和正常使用极限状态的荷载短期效应组合;

准永久值系数ψq是为了对可变荷载作用持续时间的不同加以区分而引入的,用于正常使用极限状态的荷载长期效应组合,它考虑到在设计基准期内总持续时间超过50%的可变荷载效应,即可变荷载的准永久值产生的效应,可变荷载准永久值等于可变荷载标准值与准永久值系数ψq 的乘积。

四、计算题

某钢筋混凝土屋架下弦拉杆,恒载标准值产生的下弦拉杆轴向力为300kN,雪荷载标准值产生的轴向力为60kN(准永久值系数ψq=0.20),屋面积灰荷载标准值产生的轴向力为120kN(准永久值系数ψq=O.8),悬挂吊车荷载标准值产生的轴向力为50kN(准永久值系数ψq=O)。试计算:

258527$hbdy57948$混凝土

(1)承载力极限状态下的轴向力设计值N ;

答案:N=γo(γG N Gk +γQ1 N1Qk +γQiψci N iQk )

=1.1×[1.2×300+1.4×120+1.4×1.0×(60+50)] =750.2 kN

(2)正常使用极限状态下荷载短期效应组合的轴向力N s和荷载长期效应组合的轴向力N1。

258527$hbdy57948$混凝土

答案:N s= N Gk + N1Qk +ψci N iQk=300+120+×1.0×(60+50)=530 kN

N l= N Gk +ψqi N iQk=300+0.8×120+0.20×60+0×50=408 kN

第三章受弯构件正截面承载力计算

一、选择题

258527$hbdy57948$混凝土

1、在截面设计时,满足下列条件()则为第二类T形截面。

A f y A s≤f cm b'f h'f

B M ≤f cm b'f h'f(h o-h'f /2)

C f y A s >f cm b'f h'f

D M >f cm b'f h'f(h o-h'f /2)

答案:D

258527$hbdy57948$混凝土

2、梁的破坏形式为受拉钢筋先屈服,然后混凝土受压破坏,则称为()。

A 少筋梁

B 适筋梁

C 平衡配筋梁

D 超筋梁

答案:B

258527$hbdy57948$混凝土

3、受弯构件正截面承载能力极限状态设计的依据是适筋梁正截面破坏的()。

A 第Ⅰ阶段末的应力状态

B 第Ⅱ阶段末的应力状态

C 第Ⅲ阶段末的应力状态

答案:C

4、有两根材料强度等级相同、混凝土截面尺寸相同的受弯构件,正截面受拉钢筋的配筋率ρ一

258527$hbdy57948$混凝土

根大,另一根小,M cr是正截面开裂弯矩,M u是正截面极限弯矩,则()。

A ρ大的M cr/M u大

B ρ小的M cr/M u大

C 两者的M cr/M u相同

答案:B

5、双筋矩形截面梁,正截面承载力计算公式的第二个适用条件x≥2a'的物理意义是()。

258527$hbdy57948$混凝土

A 防止出现超筋破坏

B 防止出现少筋破坏

C 保证受压钢筋达到规定的抗压设计强度

D 保证受拉钢筋达到规定的抗拉设计强度

答案:C

6、受弯构件如图所示,则( )。

258527$hbdy57948$混凝土

A 裂缝出现前,沿纵筋全长上均有粘结应力,以构件C点处为最大

B 裂缝出现前,仅构件的AB段及DE段有粘结应力

C 裂缝出现后,除裂缝截面以外,沿钢筋全长上均存在有粘结应大

D 裂缝出现后,沿钢筋全长上粘结应力均已破坏

答案:B C

258527$hbdy57948$混凝土

7、钢筋混凝土梁的截面尺寸和材料品种确定后( )。

A 梁裂缝出现前瞬间受拉钢筋应力与配筋率无关

B 梁开裂后的受拉钢筋应力与配筋率无关

C 配筋率越大,正截面抗弯强度也越大

D 当满足条件ρmin≤ρ≤ρmax时,配筋率越大,正截面抗弯强度也越大

答案:D

二、填空题

1、适量配筋的钢筋混凝土梁,从加荷至破坏,其受力存在着三个阶段,______弯矩和______弯

258527$hbdy57948$混凝土

距是三个受力阶段的界限状态。

答案:开裂弯矩屈服弯矩

2、超筋梁的破坏是钢筋______,而混凝土______,故破坏带有—定的突然性,缺乏必要的预兆,

258527$hbdy57948$混凝土

具有脆性破坏的性质。

答案:应力未达屈服即发生受压破坏

3、由于受拉钢筋首先到达屈服,然后混凝土受压破坏的梁,称为______梁,梁的破坏具有______

258527$hbdy57948$混凝土

的特征。

答案:适筋梁“塑性破坏”

4、适筋粱从加荷至破坏,梁的受力存在三个阶段,分别为______阶段、带裂缝工作阶段及______

258527$hbdy57948$混凝土

阶段。

答案:弹性工作阶段屈服阶段

5、混凝土强度等级的选用,需注意与钢筋强度的匹配。当采用Ⅱ级钢筋时,混凝土强度等级不

258527$hbdy57948$混凝土

应低于______,当采用新Ⅲ级钢筋时,不应低于______。

答案:C20级C25级

6、当配筋率达到使钢筋的屈服与受压区混凝土破坏同时发生时,这种梁称为______配筋梁,其

258527$hbdy57948$混凝土

相应的配筋率是保证受拉钢筋达到屈服的______配筋率。

答案:平衡最大

三、简答题

258527$hbdy57948$混凝土

1、适筋梁从加荷开始直到破坏可划分为哪几个受力阶段?

答案:划分为三个阶段:第Ⅰ阶段——弹性工作阶段;第Ⅱ阶段——带裂缝工作阶段;第Ⅲ阶段——屈服阶段。

258527$hbdy57948$混凝土

2、在双筋矩形截面梁中,受压钢筋的抗压强度设计值得到充分利用的条件是什么?

答案:必要条件:采用封闭箍筋,并符合《规范》的有关构造要求,防止受压钢筋发生压屈。充分条件:x≥2a’ 即,受压钢筋的位置不得低于混凝土压应力的合力作用点。

258527$hbdy57948$混凝土

3、在受弯构件的设计中,为什么不允许出现少筋梁和超筋梁?

答案:超筋梁的受弯承载力取决于混凝土的抗压强度,少筋梁的受弯承载力取决于混凝土的抗拉强度,超筋梁、少筋梁的破坏均属脆性破坏。因混凝土强度的变异性较大,无论受压或受拉其破坏均具有一定的突然性。为使构件在破坏前具有足够的预兆和必要的可靠性,在设计中不允许出现超筋梁和少筋梁。

258527$hbdy57948$混凝土

4、什么叫超筋梁、少筋梁?它与适筋梁的破坏形态有什么区别?

答案:配筋率低于最小配筋率ρmin的梁称为少筋梁,配筋率超过最大配筋率ρmax的梁称为超筋梁。与适筋梁破坏形态的区别:超筋梁钢筋应力未达屈服,混凝土即发生受压破坏;少筋梁裂缝一出现,钢筋应力即达屈服,裂缝迅速开展,混凝土发生断裂破坏;超筋梁、少筋梁的破坏均属脆性破坏。

258527$hbdy57948$混凝土

5、最大配筋率是什么含义?最小配筋率理论上应怎样确定?

答案:最大配筋率ρmax是适筋梁与超筋梁两种破坏形式的界限配筋率。最小配筋率ρmin,理论上可根据钢筋混凝土梁的极限弯矩M u等于同截面、同样混凝土强度的纯混凝土梁的开裂弯矩M cr 的条件确定。

258527$hbdy57948$混凝土

6、等效矩形应力图是根据什么条件确定的?

答案:等效矩形应力图是根据保持混凝土截面受压区合力C的大小及其作用位置y c不变的条件来确定的。

258527$hbdy57948$混凝土

7、M≤αs,max f cm bh o2这个条件说明了什么?

答案:M ≤αs,max f cm bh o2是防止超筋破坏、保证受拉钢筋应力达到抗拉强度设计值的条件。

四、计算题

1、某矩形梁截面尺寸为b×h=200×400mm,采用混凝土强度等级为C20(f cm=11N/mm2),Ⅱ级钢筋(f y=310N/mm2),受拉区配有6根直径20mm的钢筋(A s=1884 mm2),该梁承受的弯矩设计

258527$hbdy57948$混凝土

值M=120kN·m。试验算此梁是否安全?(提示:钢筋为两排布置,ξb=0.544)。

答案:A S/bh=1884/(200×400)=0.02355 >ρmin=0.0015, 满足适用条件②

h o=h-a=400-(25+20+25/2)=342.5mm

x=f y A S/f cm b=(310×1884)/(11×200)=265.47mm>ξb h o=0.544×342.5=186.32mm

不满足适用条件① , 属超筋梁

M u=f cm bh o2ξb(1-0.5ξb)=11×200×342.52×0.544×(1-0.5×0.544)=102.2kN·m

M=120kN·m > M u此梁不安全

2、已知矩形截面梁b=200mm,h=400mm。梁承受的弯矩设计值M=120kN·m,混凝土为C25级

(f cm=13.5N/mm2),纵筋为Ⅱ级钢(f y=310N/mm2),αs,max=0.396。求梁的纵向受拉钢筋A s(假定受

258527$hbdy57948$混凝土

拉钢筋按两排布置)。

答案:假定钢筋按两排布置h o=400-60=340mm

αs=M/f cm bh o2=120×106/(13.5×200×3402)=0.384 < αs,max满足适用条件①

γs =0.5[1+(1-2αs)1/2]=0.5×[1+(1-2×0.384)1/2]=0.741

A S=M/γs f y h o=120×106/(0.741×310×340)=1536.46mm2

A S/bh=1536.46/(200×400)=0.0192>ρmin=0.0015 满足适用条件②

3、矩形截面梁,b=250mm,h=500mm,混凝土为C20级(f cm=11N/mm2),纵筋采用Ⅱ级钢

(f y=f y'=310N/mm2)。已知受压钢筋为2υ20(A s’=628mm2),a’=35mm,采用双肢υ6的封闭箍筋,间距250mm。梁承受的弯矩设计值M=150kN·m,求此梁所需配置的纵向受拉钢筋面积A s(提

258527$hbdy57948$混凝土

示:αs,max=0.396)。

答案:h o=h-a=500-35=465 mm

M’=f'y A's(h o-a’)=310×628×(465-35)=83.71kN·m

M1=M-M’=150-83.71=66.29kN·m

αs=M1/f cm bh o2=66.29×106/(11×250×4652)=0.1115<αs,max =0.396

γs =0.5[1+(1-2αs)1/2]=0.5×[1+(1-2×0.1115)1/2]=0.941

γs h o=0.941×465=437.57>h o-a’=465-35=430

不满足适用条件②,取γs h o= h o-a’=430

受拉钢筋A S=M/f y(h o-a’)=150×106/(310×430)=1125.28mm2

4、已知梁截面尺寸b×h=200×450mm,混凝土强度等级C20(f cm=l1N/mm2),采用Ⅱ级钢筋(f y

=f y’=310N/mm2,αs, max=0.396,ξb=0.544),弯矩设计值M=170kN·m,试计算梁的纵向受力钢筋。

258527$hbdy57948$混凝土

(假定受拉钢筋按两排布置)。

答案:h o=450-60=390mm

αs=M/f cm bh o2=170×106/(11×200×3902)=0.508>αs,max =0.396

需要配受压钢筋, 取a’=35

M1=αs,max f cm bh o2=0.396×11×200×3902=132.51KN·m

M’=M-M1=170-132.51=37.49KN·m

受压钢筋A's=M’/[f'y(h o-a’)]=37.49×106/[310×(390-35)]=340.66mm2

受拉钢筋A S=ξb f cm bh o/f y+A's f'y/f y

=0.544×11×200×390/310+340.66=1505.65+340.66=1846.31mm2

5、已知T形截面梁,b=250mm,h=600mm,h'f =100mm,b'f =800mm。截面承受的弯矩设计值M=500kN·m。混凝土为C20级(f cm=11N/m2),纵筋为Ⅱ级钢(f y =310N/mm2,αs,max =0.396,

258527$hbdy57948$混凝土

ξb=0.544),求梁的纵向受拉钢筋A s(假定受拉钢筋按两排布置)。

答案:受拉钢筋按两排布置 h o=h-60=600-60=540mm

f cm b'f h'f(h o-h'f/2)=11×800×100×(540-100/2)=431.2kN·m < M

属第2类T形截面

M'f =f cm(b'f-b)h'f(h o-h'f/2)

=11×(800-250)×100×(540-100/2)=296.45kN·m

A S2 =f cm(b'f -b)h'f/f y=11×(800-250)×100/310=1951.61mm2

M1=M-M'f=500-296.45=203.55kN·m

αs=M1/f cm bh o2=2036.55×106/(11×250×5402)=0.2538<αs,max =0.396 满足适用条件①γs =0.5[1+(1-2αs)1/2] =0.5[1+(1-2×0.2538)1/2]=0.851

A s1=M1/γs f y h o=203.55×106/(0.851×310×540)=1428.85mm2

A S=A S1+A S2=1428.85+1951.61=3380.46mm2

第四章受弯构件斜截面承载力计算

一、选择题

258527$hbdy57948$混凝土

1、承受以集中荷载为主的简支梁,当剪跨比λ( )时,无腹筋梁发生剪压破坏。

A λ<1

B 1≤λ≤3

C λ>3

答案:B

258527$hbdy57948$混凝土

2、对均布荷载梁,按最小配箍率计算抗剪承载力的条件是()。

A 0.1

B 0.07

C V/f c bh o≤0.07

答案:B

258527$hbdy57948$混凝土

3、当V>0.25f c bh0时,应采取的措施是()。

A 增大箍筋直径或减小箍筋间距

B 增大受压区翼缘,形成T形梁

C 提高箍筋抗拉强度或加配弯起钢筋

D 增大截面尺寸

答案:D

258527$hbdy57948$混凝土

4、受弯构件斜截面承载力计算公式是以()为依据的。

A 斜拉破坏

B 剪压破坏

C 斜压破坏

D 斜弯破坏

答案:B

258527$hbdy57948$混凝土

5、在下图中, i 、j点为( )。

A 第一根钢筋的理论断点

B 第二根钢筋的理论断点

C 第二根钢筋的充分利用点

D 第三根钢筋的充分利用点

258527$hbdy57948$混凝土

答案:A C D

258527$hbdy57948$混凝土

6、矩形、T形及工形截面的一般受弯构件,当0.1≥V/f c bh o >0.07时,( )。

A 可直接按最小配箍率配箍

B 可直接按箍筋的最大间距和最小直径配箍

C 可按公式计算结果配箍

D 按箍筋的最大间距和最小直径配箍,并验算最小配箍率

答案:A

二、填空题

1、在有腹筋梁的受剪承载力计算中,截面限制条件是为了防止______过高,而发生梁腹的______

258527$hbdy57948$混凝土

破坏。

答案:配箍率斜压

2、当V≤V c时,可不进行斜截面受剪承载力计算,而仅需按梁中箍筋______与梁中箍筋______

258527$hbdy57948$混凝土

的构造要求设置箍筋。

答案:最大间距最小直径

3、为了满足梁斜截面______承载力的要求,弯起钢筋的______点必须距该钢筋的______点至少

258527$hbdy57948$混凝土

有0.5h0的距离。

答案:受弯弯起充分利用

4、在有腹筋梁的承载力计算中,______截面面积与对应的______面积的比值,称为配箍率。

258527$hbdy57948$混凝土

答案:箍筋混凝土

三、简答题

258527$hbdy57948$混凝土

1、简述影响无腹筋梁抗剪强度的因素。

答案:剪跨比、混凝土强度、纵筋配筋率、荷载形式、加载方式、结构类型及截面形状。

2、在无腹筋钢筋混凝土梁中,临界斜裂缝形成以后,(1)为什么斜裂缝处纵筋应力σs会增大?(2)为什么斜裂缝上部受压区混凝土截面有很大的压应力和剪应力的集中?(3)为什么梁的受力有如

258527$hbdy57948$混凝土

一拉杆拱?

答案:(1)临界斜裂缝出现前,与斜裂缝相交的a处的纵筋应力σs取决于M a;形成临界斜裂缝后,a点的纵筋应力取决于斜裂缝上端b处的弯矩M b。而M b>M a,因此斜裂缝使该处(a点)的纵筋应力σs增大。

(2)斜裂缝出现后,斜裂缝处纵筋应力σs的增大,使裂缝延伸开展,随着裂缝宽度的增大,骨料咬合力减小,以致消失;同时由于销栓力的作用,沿纵筋上皮出现劈裂裂缝,使纵筋的销栓剪力急剧减小,最后全部剪力将由残留的受压区混凝面积负担。因而在斜裂缝上端混凝土截面上形成很大的剪应力和压应力的集中。

(3)无腹筋梁的临界斜裂缝形成以后,荷载通过斜裂缝上部的混凝土传至支座,相当于拱体,纵筋相当于拉杆。

3、试说明集中荷载作用下的无腹筋梁有哪几种剪切破坏形态?其形成的条件及破坏原因是什么?

258527$hbdy57948$混凝土

答案:(1)斜拉破坏: 形成条件—剪跨比λ>3;破坏原因—由于受压区混凝土截面急剧减小,在压应力σ和剪应力τ高度集中情况下发生主拉应力破坏。

(2)剪压破坏:形成条件—剪跨比1≤λ≤3;破坏原因—由于残余截面上混凝土在法向压应力σ、剪应力τ及荷载产生的局部竖向压应力的共同作用下,到达复合受力强度而发生破坏。

(3)斜压破坏:形成条件—剪跨比λ<1;破坏原因—集中荷载与支座反力之间的梁腹混凝土被斜向压碎。

4、为什么在间接加载情况下,剪跨比对集中荷载作用下无腹筋梁的抗剪强度的影响明显减少?

258527$hbdy57948$混凝土

为什么剪跨比λ越小,间接加载比直接加载的抗剪强度降低的越多?

答案:在直接加载情况下,随剪跨比λ的减小(1≤λ≤3),无腹筋梁的受剪破坏形态由斜拉破坏变为剪压破坏,剪压破坏承载力高于斜拉破坏。而在间接加载情况下,由于间接加载使梁中产生的竖向拉应力σy的影响,即使在小剪跨比情况下,斜裂缝也可跨越荷载作用点而直通梁顶,形成斜拉破坏。故剪跨比λ对集中荷载作用下无腹筋梁的抗剪强度的影响明显减少,剪跨比λ越小,间接加载比直接加载的抗剪强度降低的就越多。

5、箍筋对提高斜截面受剪承载力有哪些方面的作用?箍筋为什么对提高斜压破坏的受剪承载力不

258527$hbdy57948$混凝土

起作用?

答案:箍筋对提高斜截面受剪承载力的作用:

(1)箍筋直接负担了斜截面上的部分剪力,使受压区混凝土的剪应力集中得到缓解;

(2)箍筋参与了斜截面的抗弯(绕受压区合力作用点的转动),使斜裂缝出现后纵筋应力σs 的增量减少(图4—9b);

(3)箍筋延缓了斜裂缝的开展,提高了裂缝面上的骨料咬合力;

(4)箍筋限制了沿纵筋的劈裂裂缝的开展,加强了纵筋的销栓作用。

箍筋不能把剪力直接传递到支座,与拱形桁架相似,最后全部荷载仍将由端节间的受压弦杆(梁腹)传至支座。因此,配置箍筋并不能减小近支座处梁腹的斜向压应力, 故对提高斜压破坏的受剪承载力不起作用。

6、应用《规范》的有腹筋梁受剪承载力计算公式时,为什么要符合ρsv,min的要求及截面限制条

258527$hbdy57948$混凝土

件?

答案:为了防止发生斜拉破坏,梁的配箍率ρsv应≥ρsv,min;为了防止配箍率过高而发生梁腹的斜压破坏,受剪截面需符合截面限制条件。

7、对受均布荷载作用的一般受弯构件,当符合下列条件时各说明了什么,应如何进行配

258527$hbdy57948$混凝土

箍.(1)0.1

答案:(1)0.1

(2)0.07

(3) V/f c bh o≤0.07 说明梁的混凝土强度等级和截面尺寸已满足无腹筋梁受剪承载力V c的要求 ,不需进行配箍计算,仅需按构造要求设置箍筋。

258527$hbdy57948$混凝土

8、试说明计算弯起钢筋时剪力V 的取值位置。

答案:剪力设计值应按下列计算位置取值:

(1)支座边缘截面;

(2)梁腹板宽度b改变处的截面;

(3)箍筋直径或间距改变处的截面。

258527$hbdy57948$混凝土

9、为什么要画抵抗弯矩图M R? M R图与弯矩图M的比较说明了什么?

答案:画抵抗弯矩图M R是要解决:

(1)如何保证正截面受弯承载力的要求(截断和弯起纵筋的数量和位置)?

(2)如何保证斜截面受弯承载力要求?(3)如何保证钢筋的粘结锚固要求?

M图与M R图的比较,反映了“需要”与“可能”的关系,即“荷载作用要求构件承受的弯矩M”与“按实际钢筋布置构件所能抵抗的弯矩MR”之间的关系。

258527$hbdy57948$混凝土

10、为什么弯起钢筋的弯起点距该钢筋的充分利用点的距离不应小于O.5h o?

答案:在出现斜裂缝后,为了满足斜截面受弯承载力的要求。

11、为什么对截断钢筋的延伸长度要采用双重控制:即(1)截断点至该钢筋充分利用截面的距离

258527$hbdy57948$混凝土

不应小于l d;(2)截断点至该钢筋理论断点的距离不应小于20d。

答案:(1)为了保证钢筋强度的充分利用,截断的钢筋必须在跨中有足够的锚固长度,即所谓的延伸长度l d。截断点至该钢筋充分利用截面的距离不应小于l d;

(2)考虑到实际弯矩图与计算弯矩图的差别、出现斜裂缝后钢筋应力的平移等因素,要求钢筋截断点在任何情况下延伸过理论断点的距离均不应少于20d 。

四、计算题

1、受均布荷载作用的矩形截面简支梁,截面尺寸b=200mm,h=500mm,净跨l o=4.64m。均布荷载的设计值q=50kN/m,(包括梁自重)混凝土为C20级(f c=10N/mm2),箍筋采用I级钢(f yv=210N/mm2)

258527$hbdy57948$混凝土

直径6mm的双肢箍(A sv=56.6mm2)。求箍筋的间距S (提示:S max=250mm,h0=440mm)

答案:(1)求支座边缘截面的剪力设计值

V=ql o/2=10×4.64/2=116 kN

(2)验算截面尺寸

h w/b= h o/b=440/200=2.2 <4

V/f c bh o=116×103/(10×200×440)=0.132

此值小于0.25,截面可用;大于0.10按计算配箍。

(3)求箍筋间距

S≤1.5 f yv h o A sv/(V-0.07f c bh o)

=(1.5×210×440×56.6)/(116×103-0.07×10×200×440)

=144.21mm

取S =140mm

2、某集中荷载作用下的矩形截面独立梁,b×h=200×600mm,h o=540mm, λ=3,混凝土强度等级C25(f c=12.5 N/mm2),箍筋用I级钢筋(f yv=210N/mm2),直径为8mm(A sv=101mm2),双肢箍沿梁长等距布置。若支座边缘处最大剪力设计值(包括自重)V=120kN,计算此梁所需箍筋间距。(按构

258527$hbdy57948$混凝土

造要求S max=250mm)

答案:(1)验算截面尺寸

h w/b= h o/b=540/200=2.7 <4

[0.025+0.2/(λ+1.5)]=0.025+0.2/(3+1.5)=0.0694

V/f c bh o=120×103/(12.5×200×540)=0.0889

此值小于0.25,截面可用;大于0.0694按计算配箍。

(2)求箍筋间距

S≤1.25 f y vh o A sv/[V-0.2f c bh o/(λ+1.5)]

=(1.25×210×540×101)/[120×103-0.2×12.5×200×540/(3+1.5)]

=238.61mm

取S =230mm

3、承受集中荷载作用的矩形截面简支梁,荷载作用位置如下图,荷载设计值P=360kN(梁自重可忽略不计)。混凝土为C20(f c=10N/mm2),b=300mm,h0=640mm。纵向受拉钢筋为Ⅱ级(f y=310N/mm2)。如果用双肢箍υ6间距150mm(A sv=56.6mm2,f yv=210N/mm2),求所需配置的弯起钢

258527$hbdy57948$混凝土

筋面积。

258527$hbdy57948$混凝土

答案:(1)计算支座边剪力没计值

V A=P/4=360/4=90 kN

V B=3P/4=3×360/4=270 kN

(2)验算截面尺寸

h w/b= h o/b=640/300=2.13 <4

V B /f c bh o=270×103/(10×300×640)=0.1406 <0.25 截面可用;

λ=1000/640=1.5625 <3,>1.4

[0.025+0.2/(λ+1.5)]=0.025+0.2/(1.5625+1.5)=0.0903

需按计算配置腹筋;

V A /f c bh o=90×103/(10×300×640)=0.0469 <0.07 仅需按构造要求设置箍筋。

(3)计算V cs

V cs=0.2f c bh o/(λ+1.5)+1.25 f yv A sv h o/s

=0.2×10×300×640/(1.5625+1.5)+1.25×210×56.6×640/150

=188780 N =188.78 kN

(4)计算弯起钢筋的截面积

A sb=( V

B - V cs)/0.8f y sin45o=(270000-188780)/(0.8×310×0.707) =463.2mm2

第五章受压构件承载力计算

一、选择题

258527$hbdy57948$混凝土

1、只配螺旋筋的混凝土柱体受压试件,其抗压强度高于f c,是因为( )。

A 螺旋筋参与受压

B 螺旋筋使混凝土密实

C 螺旋筋约束了混凝土的横向变形

答案:C

258527$hbdy57948$混凝土

2、轴心受压构件的稳定系数主要与( )有关。

A 混凝土强度

B 配筋率

C 长细比

D 荷载

答案:C

258527$hbdy57948$混凝土

3、矩形截面偏心受压构件中,属于受拉破坏的形态是( )。

A 偏心矩很小

B 偏心矩较小

C 偏心矩较大,配筋率很高

D 偏心矩较大,配筋率不高

答案:D

258527$hbdy57948$混凝土

4、随着压力的不断增大,轴心受压构件截面中( )。

A 钢筋的应力与混凝土的应力完全一致

B 钢筋的应力与混凝土的应力始终按比例增长

C 钢筋的应力增长得比混凝土的应力快

D 钢筋的应力增长得比混凝土的应力慢

答案:C

258527$hbdy57948$混凝土

5、大、小偏心受压破坏的根本区别在于,当截面破坏时()。

A 受压钢筋是否能达到钢筋的抗压屈服强度

B 受拉钢筋是否能达到钢筋的抗拉屈服强度

C 受压混凝土是否被压碎

D 受拉混凝土是否被破坏

答案:B

二、填空题

1、在钢筋混凝土轴心受压柱中,螺旋钢筋的作用是使截面中间核心部分的混凝土形成约束混凝

258527$hbdy57948$混凝土

土,可以提高构件的______和______。

答案:承载力延性

2、偏心距较大,配筋率不高的受压构件属______受压情况,其承载力主要取决于______钢筋。

258527$hbdy57948$混凝土

答案:大偏心受拉

258527$hbdy57948$混凝土

3、受压构件的附加偏心距对______受压构件______受压构件影响比较大。

答案:轴心小偏心

4、在轴心受压构件的承载力计算公式中,当f y<400N/mm2时,取钢筋抗压强度设计值f y'=

258527$hbdy57948$混凝土

______;当f y≥400N/mm2时,取钢筋抗压强度设计值f y'=______N/mm2。

答案:f y400

三、简答题

258527$hbdy57948$混凝土

1、在轴心受压构件中,普通箍筋与螺旋箍筋的作用如何?

答案:普通箍筋的作用是防止纵筋压屈,并与纵筋形成钢筋骨架,便于施工。螺旋箍筋的作用是使截面中间核心部分的混凝土形成约束混凝土,可提高构件的承载力和延性。

258527$hbdy57948$混凝土

2、大偏心受压情况的破坏原因,破坏性质及破坏条件是什么?

答案:大偏心受压破坏是由于受拉钢筋到达屈服而导致的受压区混凝土受压破坏,它具有塑性破坏的性质,形成这种破坏的条件是偏心距大,且受拉钢筋配筋率不高。

258527$hbdy57948$混凝土

3、什么是轴心受压构件的稳定系数?影响稳定系数的主要因素是什么?

答案:长柱承载力与短柱承载力的比值,称为轴心受压构件的稳定系数。稳定系数主要与l o/b 有关,l o为柱的计算长度,b为矩形截面的短边边长。

258527$hbdy57948$混凝土

4、试说明小偏心受压构件(受压破坏)三种破坏形态的异同。

答案:小偏心受压构件三种破坏形态的破坏特征相同,即破坏是由于受压区混凝土到达抗压强度,受压钢筋A's到达屈服,承载力主要取决于受压区混凝土及受压钢筋,故称为受压破坏。这种破坏缺乏足够的预兆(裂缝开展不明显,变形也没有急剧增长),具有脆性破坏的性质。

不同之处是:第1种破坏形态——构件为全截面受压,距轴力较远一侧的纵筋A s受压;第2种破坏形态——构件截面大部分受压、小部分受拉,破坏时,受拉一侧混凝土可能出现细微的横向裂缝,纵筋A s受拉,但拉应力很小,达不到屈服;第3种破坏形态——构件中和轴位于截面高度中部,截面部分受压、部分受拉,受拉区裂缝出现较早,但由于配筋率较高,受拉钢筋A s 应力增长缓慢,破坏时受拉钢筋应力未达到屈服,破坏形态与超筋梁相似。

258527$hbdy57948$混凝土

5、大小偏心受压界限情况的轴力N b及偏心距e ib是根据什么条件导出的?

答案:是根据大偏心受压区高度达到界限受压区高度,即x=ξb h o条件导出的。

258527$hbdy57948$混凝土

6、为什么长柱(30>l o/h>8)和短柱(l o/h≤8)均属材料破坏,而承载力却不同?

答案:短柱的侧向挠度f与初始偏心距e i相比所占比例很小, 可不考虑挠度对偏心距的影响,随荷载增大,短柱是在极限内力M与N成正比的情况下发生材料破坏。长柱的侧向挠度f与初始偏心距e i相比已不能忽略。由于f随N的增大增长较快,故M=N(e i+f )较N增长更快,长柱是在弯矩非线性增长的情况下发生材料破坏。柱的长细比越大,M增长越快,长柱的承载力比短柱承载力降低的就越多。

7、判别大小偏心受压的条件εe i>(e ib)min中,(e ib)min是根据什么条件推出的?在什么情况时才可

258527$hbdy57948$混凝土

以用它来判断是哪一种偏心受压情况?

答案:根据界限偏心距e ib b的计算公式,当A's及A s分别取为设计中允许的最小值,即按《规范》规定的最小配筋率确定纵向受力钢筋面积A's及A s时,得出的界限偏心距e ib将为最小值(e ib b)min。在进行截面配筋计算时,才可以用它来判断是哪一种偏心受压情况。

四、计算题

1、矩形截面偏心受压构件b h=400×600mm,a’=a=35mm,计算长度l o=4.5m,承受轴心压力设计值N=980kN,弯矩设计值M=392 kN·m。混凝土为C20(f cm=11N/mm2),钢筋为Ⅱ级(f'y= f y=310N

258527$hbdy57948$混凝土

/mm2,ξb=0.544, (e ib)min=O.3h o)。试求纵筋面积A's及A s

答案:(1)计算h o、e0、e a、e i、ε ,判别大小偏心受压

h o= h-a=600-35=565mm

e0=M/N=392×106/(980×103)=400 mm

e0/h o=400/565= 0.708 >0.3,故e a=0,e i= e0=400mm

l o/h= 4500/600=7.5 <8, 故ε =1.0

Ⅱ级钢(e ib)min= O.3h o= O.3×565=169.5 mm

εe i=400 mm >(e ib)min , 属大偏心受压

(2)计算A's

e = εe i+0.5h-a =400+300-35=665mm

A's=[N e-f cmξb bh o2(1-0.5ξb)]/[ f'y(h o- a')]

=[980×103×665-11×0.544×400×5652×(1-0.5×0.544)]/[310×(565-35)]

=581 mm2

(3)计算A's

A's>0.002 bh =0.002×400×600=480mm2

A s=( f cmξb bh o+ f'y A's-N )/ f y

=(11×0.544×400×565+310×581-980×103)/310=1782.2m2

A s>ρmin bh= 0.0015×400×600=360mm2可以

2、某柱截面尺寸b×h=300×500mm,a’=a=40mm。承受轴心压力设计值N=800kN,弯矩设计值

M=172 kN·m。混凝土等级C20(f cm=11N/mm2),Ⅱ级钢筋( f'y= f y = 310N/

258527$hbdy57948$混凝土

mm2,ξb=0.544,(e ib)min=O.3h o),l o/h<8,采用对称配筋,求纵筋面积A's=A s

答案:(1)计算h o、e0、e a、e i、ε ,判别大小偏心受压

h o= h-a=500-40=460mm

e0=M/N=172×106/(800×103)=215 mm

e0/h o=215/460= 0.467 >0.3,故e a=0,e i= e0=215 mm

l o/h <8, 故ε =1.0

Ⅱ级钢(e ib)min= O.3h o= O.3×460=138 mm

εe i=215 mm >(e ib)min

且N b= f cmξb bh o=11×0.544×300×460=825.8×103 N >N=800kN

属大偏心受压

(2)计算A's=A s

x=N/f cm b=800000/(11×300)=242.42 mm >2a'=80 mm, 可以

e = εe i+0.5h-a =215+250-40=425mm

A's=A s=[N e-f cm bx(h o-0.5x)]/[f'y(h o- a')]

= [800×103×425-11×300×242.42×(460-242.42/2)]/ [310×(460-40)]

=530 mm2>0.002bh=0.002×300×500=300 mm2, 可以

3、直径350mm的圆形截面轴心受压柱,计算长度l o=4m,轴向力设计值N=2500kN, 混凝土为C25级(f c=12.5N/mm2),纵筋用Ⅱ级钢筋(f'y=310N/mm2),箍筋采用I级钢(f y=210N/mm2)。(1)采用普

258527$hbdy57948$混凝土

通箍筋柱;(2)采用螺旋箍筋柱。求柱的配筋。

答案:(1)采用普通箍筋柱

l o/d=4000/350=11.43, 查表5-1得稳定系数υ=0.9314

A's≥(N/υ-f c A)/f'y=(2500×103/0.9314-12.5×3.14×3502/4)/310=4781mm2

纵筋选用6υ32,A's=4826mm2,箍筋用υ8@200mm。

ρ=A's/A =4826/(3.14×3502/4) =0.05>0.03,

A c=A-A's=3.14×3502/4-4826=91336.5 mm2

υ(f c A c+f'y A's)=0.9314×(12.5×91336.5+310×4826)=2457×103=2457 kN

(2500-2457)/2500=1.72%<5%, 可以

(2)采用螺旋箍筋柱

设纵筋选用6υ28,A's=3695mm2,混凝土保护层取25mm

d cor=350-2×25=300mm

A cor=πd cor2/4=3.14×3002/4=70650mm2

A sso=(N-f c A cor-f'y A's)/2f y

=(2500000-12.5×70650-310×3695)/(2×210)=1122mm2

0.25A's=0.25×3695=924mm2< A sso,可以。

设螺旋筋直径为8mm,A ss1=50.3mm2,

s≤πd cor A ss1/A sso=3.14×300×50.3/1122=42.2mm

取s=40mm,小于d cor/5=60mm及80mm,也不小于40mm, 可以

按普通箍筋柱公式算得的承载力设计值

ρ=A's/A =3695/(3.14×3502/4) =0.0384>0.03,

A c=A-A's=3.14×3502/4-3695=92467.5 mm2

υ(f c A c+f'y A's)=0.9314×(12.5×92467.5+310×3695)=2143×103N=2143kN

轴向力设计值N=2500kN <1.5×2143=3214.5kN, 可以

4、矩形截面柱b×h=400×600mm2,a'=a=40mm,计算长度l o=6m,A's=1256mm2, A s=1964mm2,Ⅱ级钢(f'y=f y=310N/mm2,ξb=0.544),混凝土为C20级(f cm=11N/mm2, f c=10N/mm2),设轴向力偏心距

258527$hbdy57948$混凝土

e0=450mm,求柱的承载力N

答案:(1)计算h o、e a、e i、ε

h o=600-40=560mm

e0/h o=450/560=0.8036 >0.3, 故e a=0,e i= e0=450mm

δ1=0.2+2.7e i/h o=0.2+2.7×0.8036=2.37>1.0故取δ1=1.0

l o/h=6000/600=10 <15, 故取δ2=1.0

ε =1+(l o/h)2δ1δ2/(1400e i/ h o)=1+102/(1400×0.8036)=1.089

(2)求界限偏心距e ib , 判别大小偏心受压

M b=0.5ξb f cm bh o(h-ξb h o)+f'y A's(0.5h-a')+f y A s(0.5h-a)

=0.5ξb f cm bh o(h-ξb h o)+f'y(A's+A s)(0.5h-a')

=0.5×0.544×11×400×560×(600-0.544×560)+310×(1256+1964)×(300-40)

=457.48×106N·mm

N b=ξb f cm bh o+f'y A's-f y A s

=ξb f cm bh o+f'y(A's-A s)= 0.544×11×400×560+310×(1256-1964)=1120.9×103N

e ib=M b/N b=457.48×106/(1120.9×103)=408.1 mm

εe i=1.089×450=490 mm >e ib=408.1mm 属大偏心受压

(3)大偏心受压承载力

e=εe i+0.5h-a=490+300-40=750mm

C1=h o-e=560-750=-190

C2=[f'y A's(h o-e-a')+e f y A s]/f cm b

=310×[1256×(560-750-40)+ 750×1964]/(11×400)=83426.6

x =[C12+2C2]1/2+C1=[(-190)2+2×83426.6]1/2-190=260.5 >2a'

N=f cm bx+f'y A's-f y A s=11×400×260.5+310×(1256-1964)=926700=926.7kN

(4)按轴心受压构件验算垂直于弯矩作用平面的承载力

l o/b=6000/400=15,查表5-1得稳定系数υ=0.895

N2=υ(f c bh+f'y A's+f y A s)

=0.895×[10×400×600+310×(1256+1964)]

=3041×103=3041kN > N=926.7kN

故柱的承载力N=926.7kN

5、工字形截面柱,截面尺寸b'f=b f=400mm,h'f=h f=100mm,h=800mm,b=80mm, a'=a=40mm,计算长度l o=13.5m,轴力设计值N=900kN,弯矩设计值M=540kN·m。混凝土C30级(f cm=16.5N/mm2,

258527$hbdy57948$混凝土

f c=15N/mm2),Ⅱ级钢筋(f'y= f y=310N/mm2,ξb=0.544)。求柱的对称配筋A's=A s

答案:(1)计算h o、e0、e a、e i、ε ,判别大小偏心受压

h o=h-a=800-40=760mm

e0=M/N=540×106/(900×103)=600mm

e0/h o=600/760=0.7895 >0.3,故e a=0,e i= e0=600mm

δ1=0.5f c A/N=0.5×15×(80×600+400×200)/(900×103)=1.067>1.0, 取δ1=1.0

l o/h=13500/800=16.875 >15

δ2=1.15-O.01l o/h=1.15-O.01×16.875=0.981

ε=1+(l o/h)2δ1δ2/(1400e i/h o)

=1+(16.8752×1.0×0.981)/(1400×0.7895)=1.253

f cm[ξb bh o+(b'f -b)h'f]

=16.5×[0.544×80×760+(400-80)×100] =1073.7×103N >N=900kN

f cm b'f h'f=16.5×400×100=660×103N

f cm[ξb bh o+(b'f -b)h'f] >N >f cm b'f h'f属大偏心受压

(2)计算A's=A s

e = εe i+0.5h-a=1.253×600+400-40=1111.8mm

x =N/f cm b-(b'f/b-1)h'f

=900000/(16.5×80)-(400/80-1)×100=281.8mm

A's=A s={N e-f cm[bx(h o-0.5x)+(b'f -b)h'f(h o-0.5h'f)]}/[f'y(h o- a')]

={900000×1111.8-16.5×[80×281.8×(760-281.8/2)+(400-80)×100×(760-100/2)]}

/[310×(760-40)]=1771.7mm2

第六章受拉构件承载力计算

一、选择题

258527$hbdy57948$混凝土

矩形截面偏心受拉构件,满足条件()时,为大偏心受拉情况。

A e0 < (0.5h-a)

B e0 = (0.5h-a)

C e0 > (0.5h-a)

答案:C

二、填空题

轴心拉力N作用在A s'和A s间距以内的受拉构件,为______受拉情况,作用在A s'和A s间距

258527$hbdy57948$混凝土

以外的受拉构件,为______受拉情况。

答案:小偏心大偏心

三、简答题

1、写出矩形截面构件在小偏心受拉情况下,轴力N两侧钢筋A s及A s' 均到达屈服的条件。

258527$hbdy57948$混凝土

答案:A s e=A s'e',即轴力N作用在A s与A s' 的塑性中心(合面积中心)。

258527$hbdy57948$混凝土

2、写出矩形构件截面在大偏心受拉情况下,受拉钢筋A s到达屈服的条件。

答案:x≤ξb h0

3、矩形截面构件在小偏心受拉情况下,如果构件受到几种不同组合的内力设计值M、N时,应如

258527$hbdy57948$混凝土

何考虑内力组合来计算截面配筋A s及A s'

答案:应按最大N与最大M的内力组合计算A s,按最大N与最小M的内力组合计算A s'。

四、计算题

矩形截面偏心受拉构件,b×h=250mm×400mm,轴向力设计值N=500kN,弯矩设计值

M=50kN·m,设a=a'=35mm,混凝土为C25级,Ⅱ级钢筋(f y =310N/mm2),求截面配筋A s及A s'

258527$hbdy57948$混凝土

答案:(1)判别大小偏心

h0=h-a=400-35=365mm

e0=M/N=50×106/(500×103)=100mm < (0.5h-a)=165mm,为小偏心受拉构件

(2)计算A s及A s' ,并验算配筋率

A s=[0.5N +M/(h0-a')]/f y

=[0.5×500×103+50×106/(365-35)]/310=1295.2mm2

A s' =[0.5N -M/(h0-a')]/f y

=[0.5×500×103-50×106/(365-35)]/310=317.7mm2

均大于ρmin bh=0.0015×250×400=150mm2,可以。

第七章受扭构件承载力计算

一、选择题

258527$hbdy57948$混凝土

1、在纯扭构件承载力计算中,定义δ为纵筋和箍筋的配筋强度比,即纵筋与箍筋的( )。

A 体积比

B 强度比

C 强度比和体积比的乘积

D 强度比和面积比的乘积

答案:C

258527$hbdy57948$混凝土

2、根据试验资料,《规范》取混凝土开裂扭矩的计算公式为( )。

A f tαb2h

B f t b2(3h-b)/6

C 0.7f t b2(3h-b)/6

D f t h f2(b f-b)/2

答案:C

3、矩形截面的受扭塑性抵抗矩为( ),T型截面腹板部分的受扭塑性抵抗矩为( ),T型截面伸出的受压区翼缘部分的受扭塑性抵抗矩为( ),T型截面伸出的受拉区翼缘部分的受扭塑性抵抗矩

258527$hbdy57948$混凝土

为( )。

A w tf =h f2(b f-b)/2

B w'tf =h f'2(b f'-b)/2

C W tw =b2(3h-b)/6

答案:C, C, B, A

二、填空题

1、在纯扭构件承载力计算中,《规范》规定配筋强度比δ的取值范围为______。为了便于配筋,

258527$hbdy57948$混凝土

设计中通常取δ=______ 。

答案:0.6≤δ≤1.7, 1~1

2、在剪扭构件的承载力计算公式中,混凝土受扭承载力降低系数βt的取值范围为______。

258527$hbdy57948$混凝土

答案:0.5≤βt≤1.0

三、简答题

258527$hbdy57948$混凝土

1、纯扭构件承载力计算公式中δ的物理意义是什么? 为什么要规定δ的取值范围?

答案:δ为纵筋和箍筋的配筋强度比,即纵筋与箍筋对应的体积比和强度比的乘积。δ的物理意义是:表达纵筋与箍筋在数量和强度上的相对关系。由于钢筋负担的扭矩是由纵筋和箍筋两部分组成的,二者在数量上和强度上的配比必须在一定范围以内,才能保证构件破坏时纵筋和箍筋的强度都得到充分利用。试验表明:当δ=0.5~2.0时,到达极限扭矩时纵筋与箍筋都能到达其抗拉强度。《规范》要求设计计算中的δ值应符合:0.6≤δ≤1.7的条件。当δ>1.7时,取δ=1.7。为了便于配筋,设计中通常取δ=1~1.2。

258527$hbdy57948$混凝土

2、试说明变角空间桁架模型的基本概念。

答案:(1)略去核心范围以内中间部分混凝土参与受扭,按箱形截面来分析;

(2)出现螺旋形斜裂缝的箱形截面混凝土管壁与穿过裂缝的纵筋和箍筋联系形成一空间桁架抵抗外扭矩;

(3)纵筋为受拉弦杆,箍筋为与弦杆垂直的受拉腹杆,斜裂缝间混凝土为斜向受压腹杆。假定桁架节点为铰接,在每个节点处,斜向压力由纵筋和箍筋中的拉力所平衡,到达极限扭矩时纵筋与箍筋都能到达其抗拉强度;

(4)不考虑裂缝面上的骨料咬合力及钢筋的销栓作用;