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混凝土设计原理第4章答案备课讲稿

混凝土设计原理第4章答案备课讲稿
混凝土设计原理第4章答案备课讲稿

习 题 答 案

4.1 已知钢筋混凝土矩形梁,安全等级为二级,处于一类环境,其截面尺寸b ×h =250mm×500mm ,

承受弯矩设计值M =150kN ?m ,采用C30混凝土和HRB335级钢筋。试配置截面钢筋。

【解】

(1)确定基本参数

查附表1-2和附表1-7及表4.3~4.4可知,C30混凝土f c =14.3N/mm 2,f t =1.43N/mm 2;HRB335级钢筋f y =300N/mm 2;α1=1.0,ξb =0.550。

For personal use only in study and research; not for commercial use

查附表1-14,一类环境,c =25mm ,假定钢筋单排布置,取a s =35mm ,h 0=h –35=565mm 查附表1-18,%2.0%215.030043.1

45.045.0y t min >=?==f f ρ。 (2)计算钢筋截面面积

由式(4-11)可得

???

? ??--=20c 10211bh f M h x α 3.1014652509.110.11015021146526=???

? ?

??????--?=mm 8.25546555.00b =?=

.1012503.140.1=???==f bx f A α2min m m 215500250%215.0=??=bh >ρ

(3)选配钢筋及绘配筋图

查附表1-20,选用 20(A s =1256mm 2)。截面配筋简图如图4-62所示。

习题4.1截面配筋简图

4.2 已知钢筋混凝土挑檐板,安全等级为二级,处于一类环境,其厚度为80mm ,跨度l =1200mm ,

如图4-59,板面永久荷载标准值为:防水层0.35kN/m 2,80mm 厚钢筋混凝土板(自重25kN/m 3),25mm 厚水泥砂浆抹灰(容重20kN/m 3),板面可变荷载标准值为:雪荷载0.4kN/m 2。,板采用C25的混凝土,HRB335钢筋,试配置该板的受拉钢筋。

图4-59 习题4.2图

【解】

(1)确定基本参数

查附表1-2和附表1-7及表4.3~4.4可知,C25混凝土f c =11.9N/mm 2,f t =1.27N/mm 2;HPB235级钢筋f y =210N/mm 2;α1=1.0,ξb =0.614。

查附表1-14,一类环境,c =15mm ,取a s =c +d /2=20mm

查附表1-18,%272.0210

27.145.045.0%2.0y t min =?=<=f f ρ。 (2)内力计算

1) 荷载标准值计算

永久荷载:防水层: 0.35kN/m 2

钢筋混凝土板:25×0.08=2.00kN/m 2

水泥砂浆抹灰:20×0.025=0.50kN/m 2

g k =2.85kN/m 2

可变荷载:雪荷载: q k =0.40kN/m 2

2)支座截面弯矩设计值

可变荷载控制时:荷载分项系数:2.1G =γ,4.1Q =γ,则板面荷载设计值:

2k Q k G kN/m 98.34.04.185.22.1=?+?=+=q g p γγ

永久荷载控制时:荷载分项系数:35.1=G γ,4.1=Q γ,7.0C =ψ,则板面荷载设计值:

2k Q k G kN/m 24.44.07.04.185.235.1=??+?=+=q g p γγ

二者取大值,所以2kN/m 24.4=p

1m 宽板带板上均布线荷载为:

24.424.40.1=?=q kN/m

跨中最大弯矩设计值:

05.32.124.42

10.1212200

=???==ql M γkN?m (3)计算钢筋截面面积

由式(4-11)可得 ???

? ??--=20c 10211bh f M h x α

44.46010009.110.11005.32116026=???

? ???????--?=mm 8.3660614.00b =?=

44

.410009.110.1=???==f bx f A α2min m m 218801000%272.0=??=bh >ρ (3)选配钢筋及绘配筋图

查附表1-21,选用φ8@200(A s =251mm 2)

4.3 已知某钢筋混凝土矩形截面梁,安全等级为二级,处于二a 类环境,承受弯矩设计值

M =165kN ?m ,采用C30混凝土和HRB400级钢筋,试求该梁截面尺寸b ×h 及所需受拉钢筋面积。

【解】

(1)确定基本参数

查附表1-2和附表1-7及表4.3~4.4可知,C30混凝土f c =14.3N/mm 2,f t =1.43N/mm 2;HRB400级钢筋f y =360N/mm 2;α1=1.0,ξb =0.518。

查附表1-14,二a 类环境,c =30mm ,假定钢筋单排布置,取a s =c +d /2=40mm

查附表1-18,%179.0360

43.145.045.0%2.0y t min =?=>=f f ρ。 (2)假定配筋率

矩形截面梁经济配筋率在(0.6~1.5)%,所以在经济配筋率范围内先假定一配筋率ρ=1%,截面宽度假定为b =200mm ,则

252.03

.140.136001.0c 1y =??==f f αρξ 由式(4-10)可得 ()

ξξα5.01c 10-=b f M h ()mm 512252.05.01252.02003.140.1101656

=?-?????= h =h 0+a s =512+35=547mm ,按模数取整后确定截面高度h =550mm ,

所以确定该截面尺寸为b ×h =200mm×550mm ,h 0=h –40=510mm

(3)计算钢筋截面面积

由式(4-11)可得 ???

? ??--=20c 10211bh f M h x α mm 2.264510518.0mm 6.1295102003.140.1101652115100b 26=?=<=???

? ?

??????--?=h ξ 由式(4-6-1)可得 2y c 1s mm 10303606

.1292003.140.1=???==f bx f A α2min m m 220550200%20.0=??=bh >ρ

符合适用条件(不会发生少筋破坏)。

(3)选配钢筋及绘配筋图

查附表1-20,选用

(A s =1140mm 2)。

4.4 已知某钢筋混凝土矩形截面梁,安全等级为二级,处于一类环境,其截面尺寸

b ×h =250mm×500mm ,采用C25混凝土,钢筋为HRB335级,配有受拉纵筋为4φ20。试验算此梁承受弯矩设计值M =150kN·m 时,复核该截面是否安全?

【解】

(1)确定基本参数

查附表1-2和附表1-7及表4.3~4.4可知,C25混凝土f c =11.9N/mm 2,f t =1.27N/mm 2;HRB335级钢筋f y =300N/mm 2;α1=1.0,ξb =0.550。

查附表1-14,一类环境,c =25mm ,则a s =c +d /2=25+20/2=35mm ,h 0=h –35=465mm 。

查附表1-18,%191.0300

27.145.045.0%2.0y t min =?=>=f f ρ。 钢筋净间距mm 25mm 403

204252250n n >>=?-?-=s d s ,且,符合要求。 (2)公式适用条件判断

(2.1)是否少筋

4φ20,A s =1256mm 22min m m 220500250%2.0=??=>bh ρ

因此,截面不会产生少筋破坏。

(2.2)计算受压区高度,判断是否超筋

由式(4-6-1)可得:

mm 8.255465550.0mm 7.126250

9.110.112563000c 1s

y =?=<=???==h b f A f x b ξα 因此,截面不会产生超筋破坏。

(3)计算截面所能承受的最大弯矩并复核截面

m

kN 150m kN 4.151mm N 104.151)27.126465(7.1262509.110.1)2(60c 1u ?=>?=??=-????=-=M x h bx f M α

因此,该截面安全。

4.5 已知条件同题4.4,但受拉纵筋为8φ20,试求该梁所能承受的最大弯矩设计值为多少?

【解】

查附表1-2和附表1-7及表4.3~4.4可知,C25混凝土f c =11.9N/mm 2,f t =1.27N/mm 2;HRB335级钢筋f y =300N/mm 2;α1=1.0,ξb =0.550。

查附表1-14,一类环境,c =25mm ,则a s =c +d /2=25+20+25/2=57.5mm ,h 0=h –57.5=442.5mm 。 查附表1-18,%191.0300

27.145.045.0%2.0y t min =?=>=f f ρ。 钢筋排两排,净间距符合要求。

(2)公式适用条件判断

(2.1)是否少筋

8φ20,A s =2513mm 22min m m 250500250%2.0=??=>bh ρ

因此,截面不会产生少筋破坏。

(2.2)计算受压区高度,判断是否超筋

由式(4-6-1)可得:

mm 4.2435.442550.0mm 4.253250

9.110.125133000c 1s

y =?=>=???==h b f A f x b ξα

取m m 4.2430===h x x b b ξ

(3)计算截面所能承受的最大弯矩

m

kN 3.232mm N 103.232)24.2435.442(4.2432509.110.1)2(6b 0b c 1u ?=??=-????=-

=≤x h bx f M M α

因此,该梁所能承受的最大弯矩设计值m kN 3.232?=M

4.6 已知某单跨简支板,安全等级为二级,处于一类环境,计算跨度l =2200mm ,板厚为70mm ,

承受均布荷载设计值g +q =6kN/m 2(包括板自重),采用C25混凝土和HPB235级钢筋,采用系数法求所需受拉钢筋截面面积A s 。

【解】

(1)确定基本参数

查附表1-2和附表1-7及表4.3~4.4可知,C25混凝土f c =11.9N/mm 2,f t =1.27N/mm 2;HPB235级钢筋f y =210N/mm 2;α1=1.0,αsb =0.426,ξb =0.614。

查附表1-14,一类环境,c =15mm ,取a s =c +d /2=20mm ,h 0=h –20=50mm

查附表1-18,%272.0210

27.145.045.0%2.0y t min =?=<=f f ρ。 取1m 宽板带为计算单元,b =1000mm

(2)内力计算

板上均布线荷载

0.60.60.1=?=+q g kN/m

则跨中最大弯矩设计值

63.32.20.68

10.1)(812200

=???=+=l q g M γkN?m (3)采用系数法计算计算钢筋截面面积 426.0122.05010009.110.11063.3sb 2

6

20c 1s =<=????==αααbh f M 查附表1-19可得 935.0=s γ(也可采用公式(4-13-2)(4-13-3)计算出ξ、γs )

2min 26

0s y mm 190701000%272.0mm 37050935.02101063.3=??=>=???==bh h f M

A s ργ (4)选配钢筋及绘配筋图

查附表1-21,选用φ8@130(A s =387mm 2)

4.7 已知某矩形截面钢筋混凝土简支梁(如图4-60),安全等级为二级,处于二a 类环境,计算跨

度l 0=5100mm ,截面尺寸b ×h =200mm ×450mm ,承受均布线荷载为:活荷载标准值8kN/m ,恒荷载标准值9.5kN/m (不包括梁的自重)。选用C30混凝土和HRB400级钢筋,采用系数法求该梁所需受拉钢筋面积并画出截面配筋简图。

图4-60 习题4.7图

【解】

(1)确定基本参数

查附表1-2和附表1-7及表4.3~4.4可知,C30混凝土f c =14.3N/mm 2,f t =1.43N/mm 2;HRB400级钢筋f y =360N/mm 2;α1=1.0,αsb =0.384,ξb =0.518。

查附表1-14,一类环境,c =30mm ,假定钢筋单排布置,取a s =c +d /2=40mm ,h 0=h –40=410mm 查附表1-18,%179.0360

43.145.045.0%2.0y t min =?=>=f f ρ。 (2)内力计算

梁的计算简图如图4-60所示。

可变荷载控制时:荷载分项系数:2.1=G γ,4.1=Q γ,则梁上均布荷载设计值:

kN/m 6.220.84.15.92.1k Q k G =?+?=+=q g p γγ

永久荷载控制时:荷载分项系数:35.1=G γ,4.1=Q γ,7.0C =ψ,则梁上均布荷载设计值:

kN/m 7.200.87.04.15.935.1k Q k G =??+?=+=q g p γγ

二者取大值,所以kN/m 6.22=p 。

跨中最大弯矩设计值:

5.731.5

6.228

10.1812200

=???==pl M γkN?m (3)采用系数法计算钢筋截面面积

384.0152.04102003.140.1105.73sb 26

20c 1s =<=????==αααbh f M 518.0167.0152.0211211s =<=?--=--=b ξαξ

917.02152.02112211s s =?-+=-+=

αγ 2min 26

0s y s mm 180450200%2.0mm 543410

917.0360105.73=??=>=???==bh h f M A ργ (4)选配钢筋及绘配筋图

查附表1-20,选用A

s =603mm 2)。

4.8 已知某钢筋混凝土双筋矩形截面梁,安全等级为二级,处于一类环境,截面尺寸b ×h =

250×550mm ,采用C25混凝土和HRB335级钢筋,截面弯矩设计值M =320kN·m 。试求纵向受拉钢筋和纵向受压钢筋截面面积。

【解】

(1)确定基本参数

查附表1-2和附表1-7及表4.3~4.4可知,C25混凝土f c =11.9N/mm 2,f t =1.27N/mm 2;HRB335级钢筋f y =300N/mm 2;α1=1.0,ξb =0.550。

查附表1-14,一类环境,c =25mm ,由于弯矩较大,假定受拉钢筋双排布置,受压钢筋单排布置,

取a s =60mm ,a ’s =35mm ,h 0=h –60=490mm

(2)求x ,并判别公式适用条件

由式(4-11)可得

???

? ??--=20c 10211bh f M h x α 0.3324902509.110.11032021149026=???

? ???????--?=mm 5.26949055.00b =?=>h ξmm 所以采用双筋截面,本题属于情形1,补充条件:x =ξb h 0

(3)计算钢筋截面面积

由式(4-20-1)可得

()()s

0y b b 20c 1s 5.01a h f bh f M A '-'--='ξξα 226mm 258)

35490(300)55.05.01(55.04902509.110.110320=-??-?????-?= 由式(4-20-2)可得

2y s y 0b c 1s mm 2931300

25830049055.02509.110.1=?+????='

'+=f A f h b f A ξα (4)选配钢筋及绘配筋图

查附表1-20,受压钢筋选用

(A s =308mm 2);受拉钢筋选用(A s =2945mm 2)。

4.9 某钢筋混凝土矩形截面梁,安全等级为二级,处于一类环境,截面尺寸为b ×h =200mm×500mm ,

选用C25混凝土和HRB335级钢筋,承受弯矩设计值M =230kN?m ,由于构造等原因,该梁在受压区已经配有受压钢筋(A 's =942mm 2),试求所需受拉钢筋面积。

【解】

(1)确定基本参数

查附表1-2和附表1-7及表4.3~4.4可知,C25混凝土f c =11.9N/mm 2,f t =1.27N/mm 2;HRB335级钢筋f y =300N/mm 2;α1=1.0,ξb =0.550。

查附表1-14,一类环境,c =25mm ,假定受拉钢筋双排布置,取a s =60mm ,a ’s = c +d /2=25+20/2=35mm ,则h 0=h –60=440mm

(2)求x ,并判别公式适用条件

由式(4-21)可得

()????

? ??''---=20c 1s 0's y 0)(211bh f a -h A f M h x α ()4.1294402009.110.1)35440(9423001023021144026=???

? ?????-??-??--?=mm 242440550.00b =?=

且703522'=?=>s a x mm

(3)计算受拉钢筋截面面积

由式(4-17-1)可得

2y s y c 1s mm 1969300

9423004.1292009.110.1=?+???='

'+=f A f bx f A α (4)选配钢筋及绘配筋图

查附表1-20,受拉钢筋选用

A s =1964mm 2)

4.10 已知条件同题4.9,但该梁在受压区已经配有受压钢筋(A 's =226mm 2),试求所需受拉钢

筋面积。

【解】

(1)确定基本参数

查附表1-2和附表1-7及表4.3~4.4可知,C25混凝土f c =11.9N/mm 2,f t =1.27N/mm 2;HRB335级钢筋f y =300N/mm 2;α1=1.0,ξb =0.550。

查附表1-14,一类环境,c =25mm ,假定受拉钢筋双排布置,取a s =60mm ,a ’s = c +d /2=25+12/2=31mm ,则h 0=h –60=440mm

(2)求x ,并判别公式适用条件

由式(4-21)可得

()???

? ??''---=20c 1s 0's y 0)(211bh f a -h A f M h x α ()3.2864402009.110.1)31440(2263001023021144026=???

? ?????-??-??--?=mm 242440550.00b =?=>h ξmm

须按照受压钢筋A 's 未知的情况计算,转情形1。

(3)计算钢筋截面面积

补充条件:x =ξb h 0

由式(4-20-1)可得

()()s

0y b b 20c 1s 5.01a h f bh f M A '-'--='ξξα 226mm 381)

35390(300)550.05.01(550.04402009.110.110230=-??-?????-?= 由式(4-20-2)可得

2y s y 0b c 1s mm 2301300

381300440550.02009.110.1=?+????='

'+=f A f h b f A ξα (4)选配钢筋及绘配筋图

查附表1-20,受压钢筋选用(A s =402mm 2);受拉钢筋选用(A s =2415mm 2)。

4.11 已知条件同题4.9,但该梁在受压区已经配有受压钢筋为(A 's =1473mm 2),试求所需受

拉钢筋面积。

【解】

(1)确定基本参数

查附表1-2和附表1-7及表4.3~4.4可知,C25混凝土f c =11.9N/mm 2,f t =1.27N/mm 2;HRB335级钢筋f y =300N/mm 2;α1=1.0,ξb =0.550。

查附表1-14,一类环境,c =25mm ,假定受拉钢筋双排布置,取a s =60mm ,a ’s = c +d /2=25+25/2=37.5mm ,则h 0=h –60=440mm

(2)求x ,并判别公式适用条件

由式(4-21)可得 ()???

? ??''---=20c 1s 0's y 0)(211bh f a -h A f M h x α ()0.534402009.110.1)5.37440(14733001023021144026=???

? ?????-??-??--?=mm 755.3722'=?=

所以取x =2a ’s ,

(3)计算受拉钢筋截面面积

由式(4-19)可得

26

s

0y s mm 2175)5.37390(30010230)(=-??='=a -h f M A 不考虑受压钢筋A 's 的作用,按单筋截面计算A s ,经计算0b h x ξ>

所以,取A s =2175mm 2

(4)选配钢筋及绘配筋图

查附表1-20,受拉钢筋选用

(A s =2281mm 2)。

4.12 已知钢筋混凝土矩形截面梁,安全等级为二级,处于一类环境,截面尺寸b ×h =200×450mm ,

采用C20混凝土和HRB335级钢筋。在受压区配有的钢筋,在受拉区配有的钢筋,试验算此梁承受弯矩设计值M =180kN·m 时,是否安全?

【解】

(1)确定基本参数

查附表1-2和附表1-7及表4.3~4.4可知,C20混凝土f c =9.6N/mm 2,f t =1.1N/mm 2;HRB335级钢筋f y =300N/mm 2;α1=1.0,ξb =0.550。

查附表1-14,一类环境,c =30mm ,则a s =c +d +e /2=30+22+22/2=63mm ,h 0=h –63=387mm ,a ′s =c +d /2=30+20/2=40mm

查附表1-20可知,22mm 942'mm 1900==s s A A ,

(2)计算x

7.149200

6.90.19423001900300c 1'

s 'y y =???-?=-=b f A f A f x s αmm 9.212387550.00b =?=

(3)计算极限承载力,复核截面

由式(4-17-2)得

m kN 180m kN 8.187mm N 108.187)40387(942300)2

7.149387(7.1492006.90.1)()2

(6s 0s y 0c 1u ?>?=??=-??+-

????='-''+-=a h A f x h bx f M α 该截面安全。

4.13 已知条件同例4.12,但该梁受压钢筋为

,复核该截面是否安全。

【解】

(1)确定基本参数

查附表1-2和附表1-7及表4.3~4.4可知,C20混凝土f c =9.6N/mm 2,f t =1.1N/mm 2;HRB335级钢筋f y =300N/mm 2;α1=1.0,ξb =0.550。

查附表1-14,一类环境,c =30mm ,则a s =c +d +e /2=30+22+22/2=63mm ,h 0=h –63=387mm ,a ′s =c +d /2=30+20/2=40mm

查附表1-20可知,22mm 226'mm 1900==s s A A ,

(2)计算x

6.261200

6.90.12263001900300c 1'

s 'y y =???-?=-=b f A f A f x s αmm 9.212387550.00b =?=>h ξmm

所以应取9.2120b b ===h x x ξmm (3)计算极限承载力,复核截面

由式(4-17-2)得

m

kN 180m kN 2.138mm N 102.138)40387(226300)2

9.212387(9.2122006.90.1)()2

(6s 0s y 0b c 1u ?

4.14 已知某现浇楼盖梁板截面如图4-61所示,L-1的计算跨度l 0=4200mm ,间距为3000mm ,承受

【解】

(1查附表1-2和附表1-7及表4.3~4.4可知,C25混凝土f c =11.9N/mm 2,f t =1.27N/mm 2;HRB335

级钢筋f y =300N/mm 2;α1=1.0,ξb =0.550。

查附表1-14,一类环境(题目中未指出),c =25mm ,假设配置两排钢筋,则a s =60mm ,h 0=h –60=340mm 。

查附表1-18,%19.0300

27.145.045.0%2.0y t min =?=>=f f ρ (2)确定受压翼缘宽度

按计算跨度考虑 mm 14003

420030f ==='l b 按梁净距S n 考虑 m m 30002002800f =+=+='b S b n

按翼缘厚度f h '考虑 1.022.0365

800f >=='h h ,受压翼缘宽度不受此项限制。 b f ′取三者的最小值,所以m m 1400f ='b 。

(2)判别截面类型

当f h x '=时

m

kN 200m kN 8.399mm N 108.399)2

80340(8014009.110.1)2(6f 0f f c 1?=>?=??=-????='-

''M h h h b f α 属于第一类截面类型。可以按矩形截面m m 400m m 1400'f ?=?h b 计算。 (3)计算受拉钢筋的面积A s

mm 4.3734014009.110.1102002113652112620'f c 10=???

? ???????--?=???? ??--=h b f M h x α 由式(4-20-2)得

2y 'f c 1s mm 2077300

4.3714009.110.1=???==f x b f A α (4)选配钢筋及绘配筋图

查附表1-20,受拉钢筋选用

(A s =2281mm 2)。

4.15 已知某钢筋混凝土I 形截面梁,b f '=b f =600mm ,h f '=h f =100mm ,b =250mm ,h =700mm ,安全等

级为二级,处于一类环境,弯矩设计值M =650kN?m 。混凝土强度等级为C30,纵筋为HRB400级钢筋,试求该梁所需受拉钢筋面积并画出截面配筋简图。

【解】

(1)确定基本参数

查附表1-2和附表1-7及表4.3~4.4可知,C30混凝土f c =14.3N/mm 2,f t =1.43N/mm 2;HRB400级钢筋f y =360N/mm 2;α1=1.0,ξb =0.518。

查附表1-14,一类环境,c =25mm ,由于I 形截面受拉翼缘较大,所以假定受拉钢筋单排布置,取a s =35mm , h 0=h –35=665mm

(2)判别截面类型

当f h x '=时

m

kN 650m kN 7.527mm N 107.527)2100665(1006003.140.1)2(6f 0f f c 1?=

''M h h h b f α 属于第二类截面类型。

(3)计算受拉钢筋的面积A s

由式(4-28)得

???

? ??----=201'f 0'f 'f c 10)]5.0()([211bh f h -h h b b f M h x c αα

mm 2.1646652503.140.1)]1005.0665(100)250600(3.140.110650[21166526=???

? ??????-??-??-??--?= 5.344665518.00b =?=

由式(4-26-1)得

()2y '

f 'f c 1c 1mm 3021360

100)250600(3.140.12.1642503.140.1=?-??+???=-+=f h b b f bx f A s αα(4)选配钢筋及绘配筋图

查附表1-20,受拉纵筋钢筋选用

(A s =3041mm 2)。

4.16 已知T 形截面梁,安全等级为二级,处于一类环境,截面尺寸为b ×h =250mm×600mm ,

b 'f =500mm ,h 'f =100mm ,承受弯矩设计值M =520kN·m ,采用C25混凝土和HRB335级钢筋。试求该截面所需的纵向受拉钢筋。

【解】

(1)确定基本参数

查附表1-2和附表1-7及表4.3~4.4可知,C25混凝土f c =11.9N/mm 2,f t =1.27N/mm 2;HRB335级钢筋f y =300N/mm 2;α1=1.0,ξb =0.550。

查附表1-14,一类环境,c =25mm ,由于弯矩较大,假定受拉钢筋双排布置,取a s =60mm , h 0=h –60=540mm

(2)判别截面类型

当f h x '=时

m

kN 520m kN 6.291mm N 106.291)2

100540(1005009.110.1)2(6f 0f f c 1?=

(3)计算受拉钢筋的面积A s

由式(4-28)得

???

? ??----=201'f 0'f 'f c 10])5.0()([211bh f h -h h b b f M h x c αα

mm 0.3405402509.110.1)]1005.0540(100)250500(9.110.110520[21154026=???

? ??????-??-??-??--?= 0.297540550.00b =?=>h ξmm

所以需要增大截面尺寸,将截面高度增大到h =700mm ,其它尺寸不变,重新计算受拉钢筋的面积A s ,则h 0=h –60=640mm

???

? ??----=201'f 0'f 'f c 10)]5.0()([211bh f h -h h b b f M h x c αα

mm 1.2186402509.110.1)]1005.0640(100)250500(9.110.110520[21164026=???

? ??????-??-??-??--?= 0.352640550.00b =?=

由式(4-26-1)得

()2y '

f 'f c 1c 1mm 3154300

100)250500(9.110.14.2022509.110.1=?-??+???=-+=f h b b f bx f A s αα(4)选配钢筋及绘配筋图

查附表1-20,受拉纵筋钢筋选用

(A s =3220mm 2)

4.17 已知T 形截面梁,处于一类环境,截面尺寸为b'f =450mm ,h'f =100mm ,b =250mm ,h =600mm ,

采用C35混凝土和HRB400级钢筋。试计算如果受拉钢筋为,截面所能承受的弯矩设计值是多少?

【解】

(1)确定基本参数

查附表1-2和附表1-7及表4.3~4.4可知,C35混凝土f c =16.7N/mm 2,f t =1.57N/mm 2;HRB400级钢筋f y =360N/mm 2;ξb =0.518。

查附表1-14,一类环境,c =25mm ,则a s =c +d +e /2=25+25+25/2=62.5mm ,h 0=h –62.5=537.5mm , 查附表1-20,,A s =1964mm 2

(2)截面类型判别

N 7515004501007.160.1N 7070401964360f f 1s y =???=''<=?=h b f A f c α

故为第一类T 形截面梁。

(3)计算x

mm 1.94450

7.160.11964360'f c 1s y =???==b f A f x α (4)计算M u

)5.0(0'f c 1u x -h x b f M α=

m kN 8.346mm N 108.346)

1.945.05.537(1.944507.160.16?=??=?-????=

4.18 已知T 形截面梁,处于二类a 环境,截面尺寸为b ×h =250mm×650mm ,b 'f =550mm ,h 'f =100mm ,承受弯矩设计值M =510kN·m ,采用C30混凝土和HRB400级钢筋,配有的受拉钢筋,该梁是否安全?

【解】

(1)确定基本参数

查附表1-2和附表1-7及表4.3~4.4可知,C30混凝土f c =14.3N/mm 2,f t =1.43N/mm 2;HRB400级钢筋f y =360N/mm 2;ξb =0.518。

查附表1-14,二a 类环境,c =30mm ,则a s =c +d +e /2=30+22+25/2=64.5mm ,h 0=h –64.5=585.5mm , 查附表1-20,

,A s =3041mm 2

(2)截面类型判别

N 7865005501003.140.1N 10947603041360f f 1s y =???=''>=?=h b f A f c α

故为第二类T 形截面梁。

(3)计算x

()

mm 2.1862503.140.1100)250550(3.140.13041360c 1'f 'f c 1s y =???-??-?=--=b f h b b f A f x αα 3.3035.585518.00b =?=

(4)计算M u

()

h -h h b b f x -h bx f M )5.0()5.0('f 0'f 'f c 10c 1u -+=αα m

kN 105m kN 5.557m m N 105.557)1005.05.585(100)250550(3.140.1)2.1865.05.585(2.1862503.140.16?>?=??=?-??-??+?-????=该截面安全。

For personal use only in study and research; not for commercial use.

Nur für den pers?nlichen für Studien, Forschung, zu kommerziellen Zwecken verwendet werden.

P our l 'étude et la recherche uniquement à des fins personnelles; pas à des fins commerciales.

толькодля людей, которые используются для обучения, исследований и не должны использоваться в коммерческих целях.

以下无正文

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混凝土结构设计原理习题与答案

第三章 习题 3-1 某四层四跨现浇框架结构的第二层内柱轴向压力设计值N=14×104 N ,楼层高H=5.4m ,计算长度l 0=1.25H ,混凝土强度等级为C20,HRB400级钢筋。试求柱截面尺寸及纵筋面积。 3-2 由于建筑上使用要求,某现浇柱截面尺寸为250㎜×250㎜,柱高4.0m ,计算高度 l 0=0.7H=2.8m ,配筋为4Φ16(As ′=804㎜2 )。C30混凝土,HRB400级钢筋,承受轴向力设计值N=950KN 。试问柱截面是否安全? 3-3 已知一桥下螺旋箍筋柱,直径为d=500㎜,柱高5.0m ,计算高度l 0=0.7H=3.5m ,配HRB400 钢筋10Φ16(As ′=2010㎜2 ),C30混凝土,螺旋箍筋采用R235,直径为12㎜,螺距为s=50㎜。试确定此柱的承载力。 3-4 编写轴心受拉与轴心受压构件截面承载力计算程序。 第四章 习题 4-1 一钢筋混凝土矩形梁截面尺寸b ×h=250㎜×500㎜,混凝土强度等级C25,HRB335钢筋,弯矩设计值M=125KN ·m 。试计算受拉钢筋截面面积,并绘配筋图。 4-2 一钢筋混凝土矩形梁截面尺寸b ×h=200㎜×500㎜,弯矩设计值M=120 KN ·m ,混凝土强度等级C25。试计算下列三种情况纵向受力钢筋截面面积As :(1)当选用HPB235钢筋时;(2)改用HRB335钢筋时;(3)M=180KN ·m 时。最后,对三种结果进行对比分析。 解:①当HRB235钢筋按一排布置: h 0=h-35=500-35=465mm. 查表可知:对于混凝土强度等级C25可得f c =11.9N/mm.f y =210N/mm. ξb =0.614, α1=1.0. 对于αs =20c M f bh 1α=6 2 1.01.0?10?11.9?200?465 =0.2332. ξ =1- 1-0.614.b <ξ= A s =c 0y f bh f 1αξ? =1.011.9 210 ??0.2695?200?465=1420.26mm 2. min A bh >ρ=0.2%?200?500=200mm 2 选用6Φ18(A s =1527mm 2)钢筋. ②当HRB335钢筋时, 选假定受力钢筋按一排布置 h 0=h-35=500-35=465mm. 查表可知:对于HRB335钢筋.f y =300N/mm 2. εb =0.550. α1=1.0. 对于 αs=20c M f bh 1α=6 2 1.01.0?10?11.9?200?465=0.233 2. ξ =1-b <ξ=0.550. A s =c 0y f bh f 1αε? =0.2695 1.011.9 300 ??200?465?=994.18mm 2

混凝土结构设计原理课后答案

绪论 0-1:钢筋和混凝土是两种物理、力学性能很不相同的材料,它们为什么能结合在一起工作? 答:其主要原因是:①混凝土结硬后,能与钢筋牢固的粘结在一起,相互传递内力。粘结力是两种性质不同的材料能共同工作的基础。②钢筋的线膨胀系数为1.2×10-5C-1,混凝土的线膨胀系数为1.0×10-5~1.5×10-5C-1,二者的数值相近。因此,当温度变化时,钢筋与混凝土之间不会存在较大的相对变形和温度应力而发生粘结破坏。 习题0-2:影响混凝土的抗压强度的因素有哪些? 答: 实验方法、实验尺寸、混凝土抗压实验室,加载速度对立方体抗压强度也有影响。 第一章 1-1 混凝土结构对钢筋性能有什么要求?各项要求指标能达到什么目的? 答:1强度高,强度系指钢筋的屈服强度和极限强度。采用较高强度的钢筋可以节省钢筋,获得较好的经济效益。2塑性好,钢筋混凝土结构要求钢筋在断裂前有足够的的变形,能给人以破坏的预兆。因此,钢筋的塑性应保证钢筋的伸长率和冷弯性能合格。3可焊性好,在很多情况下,钢筋的接长和钢筋的钢筋之间的链接需通过焊接,因此,要求在一定的工艺条件下钢筋焊接后不产生裂纹及过大的变形,保证焊接后的接头性能良好。4与混凝土的粘结锚固性能好,为了使钢筋的强度能够充分的被利用和保证钢筋与混凝土共同作用,二者之间应有足够的粘结力。 1-2 钢筋冷拉和冷拔的抗压、抗拉强度都能提高吗?为什么? 答:冷拉能提高抗拉强度却不能提高抗压强度,冷拉是使热轧钢筋的冷拉应力值先超过屈服强度,然后卸载,在卸载的过程中钢筋产生残余变形,停留一段时间再进行张拉,屈服点会有所提高,从而提高抗拉强度,在冷拉过程中有塑性变化,所以不能提高抗压强度。冷拨可以同时提高钢筋的抗拉和抗压强度,冷拨是将钢筋用强力拔过比其径小的硬质合金拔丝模,钢筋受到纵向拉力和横向压力作用,内部结构发生变化,截面变小,而长度增加,因此抗拉抗压增强。

混凝土设计原理试题和答案解析(3套)教学提纲

《结构设计原理》试题1(不错) 一、单项选择题 1.配螺旋箍筋的钢筋混凝土柱,其其核心混凝土抗压强度高于单轴混凝土抗压强度是因为 【 C 】 A. 螺旋箍筋参与混凝土受压 B. 螺旋箍筋使混凝土密实 C. 螺旋箍筋横向约束了混凝土 D. 螺旋箍筋使纵向钢筋参与受压更强 2.钢筋混凝土轴心受拉构件极限承载力N u有哪项提供【 B 】 A. 混凝土 B. 纵筋 C. 混凝土和纵筋 D. 混凝土、纵筋和箍筋 3.混凝土在空气中结硬时其体积【 B 】 A. 膨胀 B. 收缩 C. 不变 D. 先膨胀后收缩 4.两根适筋梁,其受拉钢筋的配筋率不同,其余条件相同,正截面抗弯承载力M u【 A 】 A. 配筋率大的,M u大 B. 配筋率小的,M u大 C. 两者M u相等 D. 两者M u接近 5.钢筋混凝土结构中要求钢筋有足够的保护层厚度是因为【 D 】 A. 粘结力方面得考虑 B. 耐久性方面得考虑 C. 抗火方面得考虑 D. 以上3者 6.其他条件相同时,钢筋的保护层厚度与平均裂缝间距、裂缝宽度(指构件表面处)的关系是 【 A 】 A. 保护层愈厚,平均裂缝间距愈大,裂缝宽度也愈大 B. 保护层愈厚,平均裂缝间距愈小,裂缝宽度也愈小 C. 保护层愈厚,平均裂缝间距愈小,但裂缝宽度愈大 D. 保护层厚度对平均裂缝间距没有影响,但保护层愈厚,裂缝宽度愈大 7.钢筋混凝土梁截面抗弯刚度随荷载的增加以及持续时间增加而【 B 】 A. 逐渐增加 B. 逐渐减少 C. 保持不变 D. 先增加后减少 8.减小预应力钢筋与孔壁之间的摩擦引起的损失σs2的措施是【 B 】 A. 加强端部锚固 B. 超张拉 C. 采用高强钢丝 D. 升温养护混凝土 9.预应力混凝土在结构使用中【 C 】 A. 不允许开裂 B. 根据粘结情况而定 C. 有时允许开裂,有时不允许开裂 D. 允许开裂 10.混凝土结构设计中钢筋强度按下列哪项取值【 D 】 A. 比例极限 B. 强度极限 C. 弹性极限 D. 屈服强度或条件屈服强度 二、填空题 11. 所谓混凝土的线性徐变是指徐变变形与初应变成正比。 12. 钢筋经冷拉时效后,其屈服强度提高,塑性减小,弹性模量减小。 13. 在双筋矩形截面梁的基本公式应用中,应满足下列适用条件:①ξ≤ξb;②x≥2a’,其中,第①条是为了防止梁破坏时受拉筋不屈服;第②条是为了防止压筋达不到抗压设计强度。 14. 梁内纵向受力钢筋的弯起点应设在按正截面抗弯计算该钢筋强度全部发挥作用的截面以外h0/2处,以保证斜截面抗弯;同时弯起钢筋与梁中心线的交点应位于按计算不需要该钢筋的截面以外,以保证正截面抗弯。 15. 其他条件相同时,配筋率愈大,平均裂缝间距愈小,平均裂缝宽度愈小。其他条件相同时,混凝土保护层愈厚,平均裂缝宽度愈大。 16. 当截面内力大且截面受限时,梁中可配受压钢筋。 17. 在一定范围内加大配箍率可提高梁的斜截面承载力。 18. 截面尺寸和材料品种确定后,在min≤≤max条件下,受弯构件正截面承载力随纵向受拉钢筋配筋率的增加而增大。 19. 为避免少筋梁破坏,要求≥min。

《混凝土结构设计原理》(含答案)详解

《混凝土结构设计原理》 模拟试题1 一.选择题(1分×10=10分) 1.混凝土轴心抗压强度试验标准试件尺寸是( B )。 A .150×150×150; B .150×150×300; C .200×200×400; D .150×150×400; 2.受弯构件斜截面承载力计算中,通过限制最小截面尺寸的条件是用来防止( A )。 A .斜压破坏; B .斜拉破坏; C .剪压破坏; D .弯曲破坏; 3.《混凝土结构设计规范》规定,预应力混凝土构件的混凝土强度等级不应低于( B )。 A .C20; B .C30; C .C35; D .C40; 4.预应力混凝土先张法构件中,混凝土预压前第一批预应力损失I l σ应为( C )。 A .21l l σσ+; B .321l l l σσσ++; C .4321l l l l σσσσ+++; D .54321l l l l l σσσσσ++++; 5.普通钢筋混凝土结构裂缝控制等级为( C )。 A .一级; B .二级; C .三级; D .四级; 6.c c c E εσ= ' 指的是混凝土的( B )。 A .弹性模量; B .割线模量; C .切线模量; D .原点切线模量; 7.下列哪种方法可以减少预应力直线钢筋由于锚具变形和钢筋内缩引起的预应力损失1l σ ( C )。 A .两次升温法; B .采用超张拉; C .增加台座长度;

D .采用两端张拉; 8.混凝土结构的耐久性应根据混凝土结构的环境类别和设计使用年限进行设计,室内正常环境属于环境类别的( A )。 A .一类; B .二类; C .三类; D .四类; 9.下列哪种荷载不属于《建筑结构荷载规范》中规定的结构荷载的范围( B )。 A .永久荷载; B .温度荷载; C .可变荷载; D .偶然荷载; 10.《混凝土结构设计规范》调幅法设计连续板提出的基本原则中,要求相对受压区高度ξ应满足的条件。( B )。 A .0.1≤ξ≤0.25; B .0.1≤ξ≤0.35; C .0.1≤ξ≤0.45; D .0.1≤ξ≤0.55; 二.判断题(1分×10=10分) 1.混凝土强度等级应按棱柱体抗压强度标准值确定。( F ) 2.荷载标准值是在结构设计使用期内具有一定概率的最大荷载值。( T ) 3.材料强度的设计值等于材料强度的标准值乘以材料分项系数。( F ) 4.设计中R M 图必须包住M 图,才能保证受弯构件的斜截面承载力满足要求。( F ) 5.箍筋和弯起钢筋统称为腹筋。( T ) 6.con σ张拉控制应力的确定是越大越好。( F ) 7.受弯构件裂缝宽度随着受拉纵筋直径的增加而增大。( T ) 8.纵向受拉钢筋配筋率增加,截面延性系数增大。( F ) 9.大偏心受拉构件的判别标准条件是b ξξ<。( F ) 10.轴压比是影响偏心受压构件截面延性的主要因素。( T ) 三.简答题(5分×8=40分) 1. 请简述变形钢筋与混凝土粘结机理? 2. 什么是结构的极限状态?极限状态可分为那两类? 3. 如何保证受弯构件斜截面承载力? 4. 请简述预应力钢筋混凝土的基本概念? 5. 什么是结构构件截面延性?影响截面延性的主要因素是什么? 6. 裂缝宽度与哪些因素有关,如不满足裂缝宽度限值,应如何处理? 7. 什么是结构可靠度?

混凝土结构设计原理复习重点(非常好)

混凝土结构设计基本原理复习重点(总结很好) 第 1 章绪论 1.钢筋与混凝土为什么能共同工作: (1)钢筋与混凝土间有着良好的粘结力,使两者能可靠地结合成一个整体,在荷载作用下能够很好地共同变形,完成其结构功能。 (2)钢筋与混凝土的温度线膨胀系数也较为接近,因此,当温度变化时,不致产生较大的温度应力而破坏两者之间的粘结。 (3)包围在钢筋外面的混凝土,起着保护钢筋免遭锈蚀的作用,保证了钢筋与混凝土的共同作用。 1、混凝土的主要优点:1)材料利用合理2 )可模性好3)耐久性和耐火性较好4)现浇混凝土结构的整体性好5)刚度大、阻尼大6)易于就地取材 2、混凝土的主要缺点:1)自重大2)抗裂性差3 )承载力有限4)施工复杂、施工周期较长5 )修复、加固、补强较困难 建筑结构的功能包括安全性、适用性和耐久性三个方面 作用的分类:按时间的变异,分为永久作用、可变作用、偶然作用 结构的极限状态:承载力极限状态和正常使用极限状态 结构的目标可靠度指标与结构的安全等级和破坏形式有关。 荷载的标准值小于荷载设计值;材料强度的标准值大于材料强度的设计值 第2章钢筋与混凝土材料物理力学性能 一、混凝土 立方体抗压强度(f cu,k):用150mm×150mm×150mm的立方体试件作为标准试件,在温度为(20±3)℃,相对湿度在90%以上的潮湿空气中养护28d,按照标准试验方法加压到破坏,所测得的具有95%保证率的抗压强度。(f cu,k为确定混凝土强度等级的依据) 1.强度轴心抗压强度(f c):由150mm×150mm×300mm的棱柱体标准试件经标准养护后用标准试验方法测得的。(f ck=0.67 f cu,k) 轴心抗拉强度(f t):相当于f cu,k的1/8~1/17, f cu,k越大,这个比值越低。 复合应力下的强度:三向受压时,可以使轴心抗压强度与轴心受压变形能力都得到提高。 双向受力时,(双向受压:一向抗压强度随另一向压应力的增加而增加;双向受拉:混凝土的抗拉强度与单向受拉的基本一样; 一向受拉一向受压:混凝土的抗拉强度随另一向压应力的增加而降低,混凝土的抗压强度随另一向拉应力的增加而降低) 受力变形:(弹性模量:通过曲线上的原点O引切线,此切线的斜率即为弹性模量。反映材料抵2.变形抗弹性变形的能力) 体积变形(温度和干湿变化引起的):收缩和徐变等。 混凝土单轴向受压应力-应变曲线数学模型 1、美国E.Hognestad建议的模型 2、德国Rusch建议的模型 混凝土的弹性模量、变形模量和剪变模量 弹性模量 变形模量 切线模量 3、(1)徐变:混凝土的应力不变,应变随时间而增长的现象。 混凝土产生徐变的原因: 1、填充在结晶体间尚未水化的凝胶体具有粘性流动性质 2、混凝土内部的微裂缝在载荷长期作用下不断发展和增加的结果 线性徐变:当应力较小时,徐变变形与应力成正比;非线性徐变:当混凝土应力较大时,徐变变形与应力不成正比,徐变比应力增长更快。影响因素:应力越大,徐变越大;初始加载时混凝土的龄期愈小,徐变愈大;混凝土组成成分水灰比大、水泥用量大,徐变大;骨料愈坚硬、弹性模量高,徐变小;温度愈高、湿度愈低,徐变愈大;尺寸大小,尺寸大的构件,徐变减小。养护和使用条件 对结构的影响:受弯构件的长期挠度为短期挠度的两倍或更多;长细比较大的偏心受压构件,侧向挠度增大,承载力下降;由于徐变产生预应力损失。(不利)截面应力重分布或结构内力重分布,使构件截面应力分布或结构内力分布趋于均匀。(有利) (2)收缩:混凝土在空气中结硬时体积减小的现象,在水中体积膨胀。 影响因素:1、水泥的品种:水泥强度等级越高,则混凝土的收缩量越大; 2、水泥的用量:水泥越多,收缩越大;水灰比越大,收缩也越大; 3、骨料的性质:骨料的弹性模量大,则收缩小; 4、养护条件:在结硬过程中,周围的温、湿度越大,收缩越小; 5、混凝土制作方法:混凝土越密实,收缩越小; 6、使用环境:使用环境的温度、湿度大时,收缩小; 7、构件的体积与表面积比值:比值大时,收缩小。 对结构的影响:会使构件产生表面的或内部的收缩裂缝,会导致预应力混凝土的预应力损失等。 措施:加强养护,减少水灰比,减少水泥用量,采用弹性模量大的骨料,加强振捣等。 混凝土的疲劳是荷载重复作用下产生的。(200万次及其以上) 二、钢筋 光圆钢筋:HPB235 表面形状 带肋钢筋:HRB335、HRB400、RRB400 有明显屈服点的钢筋:四个阶段(弹性阶段、屈服阶段、强化阶段、破坏阶段),屈服强度力学性能是主要的强度指标。 (软钢)

混凝土结构原理与设计·随堂练习2018秋华南理工大学网络教育答案

混凝土结构原理与设计,随堂练习 1.(单选题) 衡量钢筋塑性性能的指标有() A.冷拉、冷拔和冷弯 B.屈服强度和伸长率 C.屈服强度和极限抗拉强度 D.伸长率和冷弯 答题: A. B. C. D. (已提交) 参考答案:D 问题解析: 2.(单选题) 应力-应变曲线有明显流幅的钢筋,其屈服强度标准值取() A.比例极限 B.屈服下限 C.屈服上限 D.极限抗拉强度 答题: A. B. C. D. (已提交) 参考答案:B 问题解析: 3.(单选题) 对钢筋进行冷加工可以改变钢筋的性能,下列叙述中不正确的是() A.冷拉可以提高钢筋的抗拉强度 B.冷拔可以提高钢筋的抗压强度 C.冷拔不可以提高钢筋的抗拉强度 D.冷拉和冷拔均会使钢筋的塑性降低 答题: A. B. C. D. (已提交) 参考答案:C 问题解析: 4.(单选题) 《混凝土结构设计规范》将混凝土的强度等级划分为C15~C80,其划分依据为()A.混凝土轴心抗压强度 B.混凝土立方体抗压强度 C.混凝土轴心抗拉强度 D.混凝土劈裂抗拉强度 答题: A. B. C. D. (已提交) 参考答案:B 问题解析: 5.(单选题) 混凝土若处于三向应力作用下,当() A.横向受拉,纵向受压,可提高抗压强度 B.横向受压,纵向受拉,可提高抗压强度 C.三向受压会降低抗压强度 D.三向受压能提高抗压强度 答题: A. B. C. D. (已提交) 参考答案:D 问题解析:

6.(单选题) 混凝土双向受力时,何种情况下强度降低() A.两向受压 B.双向受拉 C.一拉一压 答题: A. B. C. D. (已提交) 参考答案:C 问题解析: 7.(单选题) 混凝土有收缩和膨胀性能,下列说法不正确的是() A.混凝土在空气中结硬时,体积会收缩 B.混凝土在水中结硬时,体积会膨胀 C.一般情况下,收缩较膨胀值大得多,所以要加强早期养护 D.水泥用量越多,水灰比越大,则收缩量越小 答题: A. B. C. D. (已提交) 参考答案:D 问题解析: 8.(单选题) 下列哪种情况,混凝土的徐变越小() A.混凝土的龄期越长 B.水泥用量越多 C.水灰比越大 D.混凝土的应力越大 答题: A. B. C. D. (已提交) 参考答案:A 问题解析: 9.(单选题) 对于混凝土的徐变和收缩,何论述是正确的?() A.混凝土在不变应力作用下随时间的延续沿应力作用方向而增长的应变,称为混凝土的徐变 B.混凝土在不变应力作用下随时间的延续沿应力作用方向而减小的应变,称为混凝土的收缩 C.混凝土在空气中结硬时,由于蒸发而失去水分,其体积缩小,称为混凝土的徐变D.混凝土的徐变和收缩对钢筋混凝土结构只产生不利影响 答题: A. B. C. D. (已提交) 参考答案:A 问题解析: 10.(单选题) 混凝土徐变及其持续应力大小的关系是() A.当应力较大时,应力与徐变成线性关系,为非线性徐变 B.当应力较大时,应力与徐变不成正比,为非线性徐变 C.不论应力值多大,徐变均与应力成线性关系,且徐变收敛 D.当应力较大时,应力与徐变不成正比,为线性徐变 答题: A. B. C. D. (已提交) 参考答案:B 问题解析: 11.(单选题) 混凝土的收缩一般多久后趋于稳定() A.一年 B.半年

混凝土结构设计原理 课件及试题7

第七章 受扭构件扭曲截面承载力 本章的意义和内容:扭转是结构构件受力的一种基本形式。构件截面受有扭矩,或者截面所受的剪力合力不通过构件截面的弯曲中心,截面就要受扭。通过本章的学习,掌握如厂房中受吊车横向刹车力作用的吊车梁,雨蓬梁、曲梁和螺旋楼梯等计算具有实际意义。本章的主要内容包括受扭构件的试验研究,纯扭构件的扭曲截面承载力计算,弯剪扭构件的承载力计算,受扭构件的配筋构造要求。 本章习题内容主要涉及:矩形截面受扭构件的破坏形态、变角空间桁架计算模型、受扭承载力的计算方法、限制条件及配筋构造。纯扭、压扭、弯剪扭构件的配筋计算。 一.概 念 题 (一)填空题 1.无筋矩形截面混凝土构件在扭矩作用下的破坏,首先在其___________中点最薄弱处产生一条斜裂缝,然后向两边延伸,形成____________开裂、_____________受压的一个空间扭曲的斜裂缝,其破坏性质属于_____________。 2.通过对钢筋混凝土受扭构件扭曲截面承载力的分析可知,抗扭纵筋一般应沿截面周边-____________布置。 3.剪扭相关性体现了由于扭矩的存在,截面的抗剪承载力_________;由于剪力的存在,截面的抗扭承载力_________。 4.钢筋混凝土受扭构件根据所配箍筋和纵筋数量的多少,构件的破坏有四种类型,即________、________、________、________。其中当________和_______时,钢筋强度能充分或基本充分利用,破坏具有较好的塑性性质。 5.为了使抗扭纵筋和箍筋的应力在构件受扭破坏时均能达到屈服强度,纵筋与箍筋的配筋强度比值应满足条件________,最佳比为________。 6.________模型是钢筋混凝土纯扭构件受力机理的一种概括。由于这种模型未考虑出现裂缝后混凝土截面部分的抗扭作用,因而与试验结果存在一定差异。 7.在压弯扭构件中,轴向压力值在一定范围内,对构件的受扭和受剪承载力影响是________。 (二)选择题 1. 钢筋混凝土纯扭构件,受扭纵筋和箍筋的配筋强度比为7160..≤≤ζ,当构件破坏时, [ ]。 a 、纵筋和箍筋都能达到屈服强度; b 、仅纵筋达到屈服强度; c 、仅箍筋达到屈服强度; d 、纵筋和箍筋都不能达到屈服强度。 2.在设计钢筋混凝土受扭构件时,按照《混凝土结构设计规范》的要求,其受扭纵筋与受扭箍筋的配筋强度比ζ应[ ]。 a 、>2.0; b 、<0.5; c 、不受限制; d 、 在0.6~1.7之间。 3.《混凝土规范》对于剪扭构件所采用的计算模式是[ ] a 、混凝土承载力及钢筋承载力均考虑相关关系; b 、混凝土承载力及钢筋承载力都不考虑相关关系; c 、混凝土承载力不考虑相关关系,钢筋承载力考虑相关关系; d 、混凝土承载力考虑相关关系,钢筋承载力不考虑相关关系; 4.钢筋混凝土T 形和I 形截面剪扭构件可划分成矩形块计算,此时[ ]。

混凝土结构设计原理 课后习题答案

第一章绪论 问答题 1.什么是混凝土结构? 2.以简支梁为例,说明素混凝土与钢筋混凝土受力性能的差异。 3.钢筋与混凝土共同工作的基础条件是什么? 4.混凝土结构有什么优缺点? 5.房屋混凝土结构中各个构件的受力特点是什么? 6.简述混凝土结构设计方法的主要阶段。 7.简述性能设计的主要步骤。 8.简述学习《混凝土结构设计原理》课程的应当注意的问题。 第一章绪论 问答题参考答案 1.什么是混凝土结构? 答:混凝土结构是以混凝土材料为主,并根据需要配置和添加钢筋、钢骨、钢管、预应力钢筋和各种纤维,形成的结构,有素混凝土结构、钢筋混凝土结构、钢骨混凝土结构、钢管混凝土结构、预应力混凝土结构及纤维混凝土结构。混凝土结构充分利用了混凝土抗压强度高和钢筋抗拉强度高的优点。 2.以简支梁为例,说明素混凝土与钢筋混凝土受力性能的差异。 答:素混凝土简支梁,跨中有集中荷载作用。梁跨中截面受拉,拉应力在荷载较小的情况下就达到混凝土的抗拉强度,梁被拉断而破坏,是无明显预兆的脆性破坏。 钢筋混凝土梁,受拉区配置受拉钢筋梁的受拉区还会开裂,但开裂后,出现裂缝,拉力由钢筋承担,直至钢筋屈服以后,受压区混凝土受压破坏而达到极限荷载,构件破坏。 素混凝土简支梁的受力特点是承受荷载较小,并且是脆性破坏。钢筋混凝土简支梁的极限荷载明显提高,变形能力明显改善,并且是延性破坏。 3.钢筋与混凝土共同工作的基础条件是什么? 答:混凝土和钢筋协同工作的条件是: (1)钢筋与混凝土之间产生良好的粘结力,使两者结合为整体; (2)钢筋与混凝土两者之间线膨胀系数几乎相同,两者之间不会发生相对的温度变形使粘结力遭到破坏; (3)设置一定厚度混凝土保护层; (4)钢筋在混凝土中有可靠的锚固。

混凝土结构设计原理名词解释

学习必备 欢迎下载 名词解释: 1结构的极限状态: 当整个结构或结构的一部分超过某一特定状态而不能满足设计规定的某一功能要求时,则此特定状态称为该功能的极限状态。 2结构的可靠度: 结构在规定的时间内,在规定的条件下,完成预定功能的概率。包括结构的安全性,适用性和耐久性。 3混凝土的徐变: 在荷载的长期作用下,混凝土的变形将随时间而增加,亦即在应力不变的情况下,混凝土的应变随时间继续增长,这种现象被称为混凝土的徐变。 4混凝土的收缩:混凝土在空气中结硬时体积减小的现象称为混凝土的收缩。 5 剪跨比 m : 是一个无量纲常数,用 0Vh M m = 来表示,此处M 和V 分别为剪压 区段中某个竖直截面的弯矩和剪力,h 0为截面有效高度。 6抵抗弯矩图: 抵抗弯矩图又称材料图,就是沿梁长各个正截面按实际配置的总受拉钢筋面积能产生的抵抗弯矩图,即表示个正截面所具有的抗弯承载力。 7弯矩包络图:沿梁长度各截面上弯矩组合设计值的分布图。 9预应力度 λ: 《公路桥规》将预应力度 定义为由预加应力大小确定的消压弯矩0M 与外荷载产生的弯矩s M 的比值。 10消压弯矩:由外荷载产生,使构件抗裂边缘预压应力抵消到零时的弯矩。 11钢筋的锚固长度:受力钢筋通过混凝土与钢筋的粘结将所受的力传递给混凝土所需的长度。 12超筋梁:是指受力钢筋的配筋率大于于最大配筋率的梁。破坏始自混凝土受压区先压碎,纵向受拉钢筋应力尚小于屈服强度,在钢筋没有达到屈服前,压区混凝土就会压坏,表现为没有明显预兆的混凝土受压脆性破坏的特征。 13纵向弯曲系数:对于钢筋混凝土轴心受压构件,把长柱失稳破坏时的临界压力与短柱压坏时的轴心压力的比值称为纵向弯曲系数。 14直接作用:是指施加在结构上的集中力和分布力。 15间接作用:是指引起结构外加变形和约束变形的原因。 16混凝土局部承压强度提高系数:混凝土局部承压强度与混凝土棱柱体抗压强度之比。 17换算截面:是指将物理性能与混凝土明显不同的钢筋按力学等效的原则通过弹性模量比值的折换,将钢筋换算为同一混凝土材料而得到的截面。 18正常裂缝:在正常使用荷载作用下产生的的裂缝,不影响结构的外观和耐久性能。 19混凝土轴心抗压强度:以150mm ×150mm ×300mm 的棱柱体为标准试件,在20℃±2℃的温度和相对湿度在95%以上的潮湿空气中养护28d ,依照标准制作方法和试验方 法测得的抗压强度值,用符号 c f 表示。 20混凝土立方体抗压强度:以每边边长为150mm 的立方体为标准试件,在20℃±2℃的温度和相对湿度在95%以上的潮湿空气中养护28d ,依照标准制作方法和试验方法测 得的抗压强度值,用符号cu f 表示。 21混凝土抗拉强度:采用100×100×500mm 混凝土棱柱体轴心受拉试验,破坏时试件在没有钢筋的中部截面被拉断,其平均拉应力即为混凝土的轴心抗拉强度。 22混凝土劈裂抗拉强度:采用150mm 立方体作为标准试件进行混凝土劈裂抗拉强度测定,按照规定的试验方法操作,则混凝土劈 裂抗拉强度ts f 按下式计算:20.637 ts F F f A ==πA 23张拉控制应力:张拉设备(千斤顶油压表)所控制的总张拉力Np,con 除以预应力筋面积Ap 得到的钢筋应力值。 24后张法预应力混凝土构件:在混凝土硬结后通过建立预加应力的构件。 预应力筋的传递长度:预应力筋回缩量与初始预应力的函数。 25配筋率:筋率是指所配置的钢筋截面面积与规定的混凝土有效截面面积的比值。 26斜拉破坏: m >3 时发生。斜裂缝一出现就很快发展到梁顶,将梁劈拉成两半,最后由于混凝土拉裂而破坏 27剪压破坏:1≤m≤3时发生。斜裂缝出现以后荷载仍可有一定的增长,最后,斜裂缝上端集中荷载附近混凝土压碎而产生的破坏。 28斜压破坏: m <1时发生。在集中荷载与支座之间的梁腹混凝土犹如一斜向的受压短柱,由于梁腹混凝土压碎而产生的破坏。 29适筋梁破坏:当纵向配筋率适中时,纵向钢筋的屈服先于受压区混凝土被压碎,梁是因钢筋受拉屈服而逐渐破坏的,破坏过程较长,有一定的延性,称之为适筋破坏 30混凝土构件的局部受压:混凝土构件表面仅有部分面积承受压力的受力状态。 31束界:按照最小外荷载和最不利荷载绘制的两条ep 的限值线E1和E2即为预应力筋的束界。 32预应力损失:钢筋的预应力随着张拉、锚固过程和时间推移而降低的现象。 33相对界限受压区高度:当钢筋混凝土梁界限破坏时,受拉区钢筋达到屈服强度开始屈服时,压区混凝土同时达到极限压应变而破坏,此时受压区混凝土高度1b=2b*h0,2b 即称为 相对界限受压区高度。 34控制截面:在等截面构件中是指计算弯矩(荷载效应)最大的截面;在变截面构件中则是指截面尺寸相对较小,而计算弯矩相对较大的截面。 35最大配筋率 m ax ρ:当配筋率增大到使钢筋 屈服弯矩约等于梁破坏时的弯矩时,受拉钢筋屈服与压区混凝土压碎几乎同时发生,这种破坏称为平衡破坏或界限破坏,相应的配 筋率称为最大配筋率。 36最小配筋率 min ρ:当配筋率减少,混凝 土的开裂弯矩等于拉区钢筋屈服时的弯矩时,裂缝一旦出现,应力立即达到屈服强度,这时的配筋率称为最小配筋率。 37钢筋松弛:钢筋在一定应力值下,在长度保持不变的条件下,应力值随时间增长而逐渐降低。反应钢筋在高应力长期作用下具有随时间增长产生塑性变形的性质。 38预应力混凝土:就是事先人为地在混凝土或钢筋混凝土中引入内部应力,且其数值和分布恰好能将使用荷载产生的应力抵消到一个合适程度的配筋混凝土。 39预应力混凝土结构:由配置预应力钢筋再通过张拉或其他方法建立预应力的结构。 40T 梁翼缘的有效宽度:为便于计算,根据等效受力原则,把与梁肋共同工作的翼缘宽度限制在一定范围内,称为翼缘的有效宽度。 41混凝土的收缩:混凝土凝结和硬化过程中体积随时间推移而减小的现象。(不受力情况下的自由变形) 42单向板:长边与短边的比值大于或等于2的板,荷载主要沿单向传递。 42双向板:当板为四边支承,但其长边2l 与 短边1l 的比值2/12 ≤l l 时,称双向 板。板沿两个方向传递弯矩,受力钢筋应沿两个方向布置。 43轴向力偏心距增大系数:考虑再弯矩作用平面内挠度影响的系数称为轴心力偏心距增大系数。 44抗弯效率指标: u b K K h ρ+= , u K 为上核心距,b K 为下核心距, h 为梁得全截面高度。 45第一类T 型截面:受压高度在翼缘板厚度内,x < /f h 的T 型截面。 46持久状况:桥涵建成以后,承受自重、车辆荷载等作用持续时间很长的状况。 47截面的有效高度:受拉钢筋的重心到受压边缘的距离即h 0=h -a s 。h 为截面的高度,a s 为纵向受拉钢筋全部截面的重心到受拉边缘的距离。 48材料强度标准值:是由标准试件按标准试验方法经数理统计以概率分布的0.05分位值确定强度值,即取值原则是在符合规定质量的材料强度实测值的总体中,材料的强度的标准值应具有不小于95%的保证率。 49全预应力混凝土:在作用短期效应组合下控制的正截面受拉边缘不容许出现拉应力的预应力混凝土结构,即λ≥1。 50混凝土结构的耐久性:是指混凝土结构在自然环境、使用环境及材料内部因素的作用下,在设计要求的目标使用期内,不需要花费大量资金加固处理而保持安全、使用功能 和外观要求的能力。 51预拱度:钢筋混凝土产生受弯构件考虑消除结构自重引起的变形,预先设置的反拱。

混凝土设计原理第2章答案

思 考 题-答案 2.1 混凝土的立方体抗压强度标准值f cu,k 、轴心抗压强度标准值f ck 和轴心抗拉强度标准值f tk 是如何 确定的? 答:混凝土的立方体抗压强度标准值f cu,k 的确定:以标准方法制作的边长150mm 的立方体试块,在 标准条件下(温度20±2℃,相对湿度不低于95%)养护28d ,按标准试验方法加载至破坏,测得的具有95%以上保证率的抗压强度作为混凝土立方体抗压强度的标准值,用f cu,k 表示,单位为N/mm 2。 轴心抗压强度标准值f ck 的确定:是根据150mm×150mm×300mm 的棱柱体标准试件,在与立方体标准试件相同的养护条件下,按照棱柱体试件试验测得的具有95%保证率的抗压强度确定的。具体按下式计算:k cu,c2c1ck 88.0f f αα= 式中 αc1-棱柱体强度与立方体强度之比值,当混凝土强度等级C50时取αc1=0.76, C80 取αc1=0.82,其间按线性内插法确定。 αc2-混凝土的脆性折减系数,当混凝土强度等级C40时取αc2=1.0, C80取αc2=0.87,其间按线性内插法确定。 轴心抗拉强度标准值f tk 的确定:可采用轴心抗拉试验(试件尺寸100mm×100mm×500mm )直接测试或通过圆柱体(或立方体)的劈裂试验间接测试,测得的具有95%保证率的轴心抗拉强度确定的。具体按下式计算:()c245.00.55k cu,tk 645.11395.088.0αδ-?=f f 2.2 混凝土的强度等级是如何划分的?我国《规范》GB50010规定的混凝土强度等级有哪些?对于 同一强度等级的混凝土,试比较立方体抗压强度、轴心抗压强度和轴心抗拉强度的大小并说明理由。 答:混凝土的强度等级是依据立方体抗压强度标准值f cu,k 确定的。我国《规范》GB50010规定的混凝土强度等级有:C15、C20、C25、C30、C35、C40、C45、C50、C55、C60、C65、C70、C75和C80,共14个等级。 对于同一强度等级的混凝土,立方体抗压强度>轴心抗压强度>轴心抗拉强度。这是因为由于棱柱体标准试件比立方体标准试件的高度大,试验机压板与试件之间的摩擦力对棱柱体试件高度中部的横向变形的约束影响比对立方体试件的小,所以测得的棱柱体试件的抗压强度(即轴心抗压强度)比立方体试件的抗压强度值小;同时混凝土的抗拉强度又远小于其抗压强度。因此,f cu >f c >f t 。 2.3 试述一次短期加载下混凝土受压时应力-应变曲线的特征。 答:一次短期加载下混凝土受压时的应力-应变曲线见下图:

混凝土结构设计原理试题与答案...docx

一、概念选择题(均为单选题,答案请填写在答题卡上,每小题1分,总共40 分) 1 .如果混凝土的强度等级为C50,则以下说法正确的是:( C) A.抗压强度设计值 f c=50MPa;B.抗压强度标准值f ck=50MPa; C.立方体抗压强度标准值 f cu,k=50MPa;D.抗拉强度标准值 f tk =50MPa。 2.混凝土强度等级是根据150 mm× 150 mm× 150 mm 的立方体抗压试验,按:( B ) A.平均值μf cu确定;B.μf cu-1.645σ 确定;C.μf cu - 2σ确定; D .μf cu-σ确定。 3.减少混凝土徐变可采用的措施有:(B) A.增加水泥用量; B 蒸汽养护混凝土; C 提早混凝土的加荷龄期; D 增加水用量。 4 .以下关于混凝土收缩,正确的说法是:(A) (1)收缩随时间而增长(2)水泥用量愈小,水灰比愈大,收缩愈大 (3)骨料弹性模量大级配好,收缩愈小(4)环境湿度愈小,收缩也愈小 (5)混凝土收缩会导致应力重分布

A.( 1)、(3)、( 5);B .(1)、( 4);C.(1)~( 5); D .( 1)、 ( 5)。 5.高碳钢筋采用条件屈服强度,以σ 0.2表示,即:( D) A.取极限强度的20 %; B .取应变为 0.002时的应力; C.取应变为0.2时的应力;D.取残余应变为 0.002时的应力。 6.检验软钢性能的指标有:( A) (1)屈服强度(2)抗拉强度(3)伸长率(4)冷弯性能 A.(1)~( 4);B.(1)~(3);C.(2)~(3);D.( 2)~( 4)。 7.对于热轧钢筋( 如HRB335),其强度标准值取值的依据是: ( B ) A.弹性极限强度;B.屈服极限强度;C.极限抗拉 强度;D.断裂强度。 8.钢筋与混凝土这两种性质不同的材料能有效共同工作的主要原 因是:( D) A.混凝土能够承受压力,钢筋能够承受拉力; B.两者温度线膨系数接近;

混凝土结构设计原理复习资料

三、简答题 1.试分析素混凝土梁与钢筋混凝土梁在承载力和受力性能方面的差异。答:素混凝土梁的承载力很低,变形发展不充分,属脆性破坏。钢筋混凝土梁的承载力比素混凝土梁有很大的提高,在钢筋混凝土梁中,混凝土的抗压能力和钢筋的抗拉能力都得到了充分利用,而且在梁破坏前,其裂缝充分发展,变形明显增大,有明显的破坏预兆,属延性破坏,结构的受力特性得到显著改善。 2.钢筋与混凝土共同工作的基础是什么?答:钢筋和混凝土两种材料能够有效的结合在一起而共同工作,主要基于三个条件:钢筋与混凝土之间存在粘结力;两种材料的温度线膨胀系数很接近;混凝土对钢筋起保护作用。这也是钢筋混凝土结构得以实现并获得广泛应用的根本原因。 3.混凝土结构有哪些优点和缺点?答:混凝土结构的主要优点在于:取材较方便、承载力高、耐久性佳、整体性强、耐火性优、可模性好、节约钢材、保养维护费用低。混凝土结构存在的缺点主要表现在:自重大、抗裂性差、需用大量模板、施工受季节性影响。4.什么叫做混凝土的强度?工程中常用的混凝土的强度指标有哪些?混凝土强度等级是按哪一种强度指标值确定的?答:混凝土的强度是其受力性能的基本指标,是指外力作用下,混凝土材料达到极限破坏状态时所承受的应力。工程中常用的混凝土强度主要有立方体抗压强度、棱柱体轴心抗压强度、轴心抗拉强度等。混凝土强度等级是按立方体抗压强度标准值确定的。 5.混凝土一般会产生哪两种变形?混凝土的变形模量有哪些表示方法?答:混凝土的变形一般有两种。一种是受力变形,另一种是体积变形。混凝土的变形模量有三种表示方法:混凝土的弹性模量、混凝土的割线模量、混凝土的切线模量。 6.与普通混凝土相比,高强混凝土的强度和变形性能有何特点?答:与普通混凝土相比,高强混凝土的弹性极限、与峰值应力对应的应变值、荷载长期作用下的强度以及与钢筋的粘结强度等均比较高。但高强混凝土在达到峰值应力以后,应力-应变曲线下降很快,表现出很大的脆性,其极限应变也比普通混凝土低。 7.何谓徐变?徐变对结构有何影响?影响混凝土徐变的主要因素有哪些?答:结构在荷载或应力保持不变的情况下,变形或应变随时间增长的现象称为徐变。混凝土的徐变会使构件的变形增加,会引起结构构件的内力重新分布,会造成预应力混凝土结构中的预应力损失。影响混凝土徐变的主要因素有施加的初应力水平、加荷龄期、养护和使用条件下的温湿度、混凝土组成成分以及构件的尺寸。8.混凝土结构用的钢筋可分为哪两大类?钢筋的强度和塑性指标各有哪些?答:混凝土结构用的钢筋主要有两大类:一类是有明显屈服点(流幅)的钢筋;另一类是无明显屈服点(流幅)的钢筋。钢筋有两个强度指标:屈服强度(或条件屈服强度)和极限抗拉强度。钢筋还有两个塑性指标:延伸率和冷弯性能。 9.混凝土结构设计中选用钢筋的原则是什么?答:混凝土结构中的钢筋一般应满足下列要求:较高的强度和合适的屈强比、足够的塑性、良好的可焊性、耐久性和耐火性、以及与混凝土具有良好的粘结性。10.钢筋与混凝土之间的粘结强度一般由哪些成分组成?影响粘结强度的主要因素有哪些?为保证钢筋和混凝土之间有足够的粘结 力要采取哪些措施?答:钢筋与混凝土之间的粘结强度一般由胶着力、摩擦力和咬合力组成。混凝土强度等级、保护层厚度、钢筋间净距、钢筋外形特征、横向钢筋布置和压应力分布情况等形成影响粘结强度的主要因素。采用机械锚固措施(如末端弯钩、末端焊接锚板、末端贴焊锚筋)可弥补粘结强度的不足。 11.什么是结构的极限状态?结构的极限状态分为几类,其含义是什么?答:整个结构或结构的一部分超过某一特定状态就不能满足设计指定的某一功能要求,这个特定状态称为该功能的极限状态。分为承载能力极限状态和正常使用极限状态。结构或构件达到最大承载能力、疲劳破坏或者达到不适于继续承载的变形时的状态,称为承载能力极限状态。结构或构件达到正常使用或耐久性能中某项规定限度的状态称为正常使用极限状态。 12.什么是结构上的作用?结构上的作用分为哪两种?荷载属于哪种作用?答:结构上的作用是指施加在结构或构件上的力,以及引起结构变形和产生内力的原因。分为直接作用和间接作用。荷载属于直接作用。 13.什么叫做作用效应?什么叫做结构抗力?答:直接作用和间接作用施加在结构构件上,由此在结构内产生内力和变形(如轴力、剪力、弯矩、扭矩以及挠度、转角和裂缝等),称为作用效应。结构抗力是指整个结构或结构构件承受作用效应(即内力和变形)的能力,如构件的承载能力、刚度等。 14.受弯构件中适筋梁从加载到破坏经历哪几个阶段?各阶段的主要特征是什么?每个阶段是哪种极限状态的计算依据?答:受弯构件中适筋梁从加载到破坏的整个受力过程,按其特点及应力状态等可分为三个阶段。第Ⅰ阶段为混凝土开裂前的未裂阶段,在弯矩增加到开裂弯矩时,梁处于将裂未裂的极限状态,即为第Ⅰ阶段末,它可作为受弯构件抗裂度的计算依据。第Ⅱ阶段为带裂缝工作阶段,一般混凝土受弯构件的正常使用即处于这个阶段,并作为计算构件裂缝宽度和挠度的状态。第三阶段为破坏阶段,即钢筋屈服后中和轴上升、受压区混凝土外缘达到极限压应变压碎的阶段,该阶段末为受弯承载力的极限状态,正截面受弯承载力的确定即以此状态为计算依据。 15.钢筋混凝土受弯构件正截面的有效高度是指什么?答:计算梁、板承载力时,因为混凝土开裂后,拉力完全由钢筋承担,力偶力臂的形成只与受压混凝土边缘至受拉钢筋截面重心的距离有关,这一距离称为截面有效高度。 16.根据配筋率不同,简述钢筋混凝土梁的三种破坏形式及其破坏特点? 答:1)适筋破坏;适筋梁的破坏特点是:受拉钢筋首先达到屈服强度,经过一定的塑性变形,受压区混凝土被压碎,属延性破坏。2)超筋破坏;超筋梁的破坏特点是:受拉钢筋屈服前,受压区混凝土已先被压碎,致使结构破坏,属脆性破坏。3)少筋破坏;少筋梁的破坏特点是:一裂即坏,即混凝土一旦开裂受拉钢筋马上屈服,形成临界斜裂缝,属脆性破坏。

混凝土结构原理与设计·平时作业

1.和钢结构相比钢筋混凝土结构的优缺点有哪些? 答:钢筋混凝土结构主要优点: 1)合理利用了钢筋和混凝土两种材料的受力特点,形成较高强度的结构构件。节约钢材,降低造价; 2)与木结构和钢结构相比,耐久性和耐火性较好,维护费用低; 3)可模性好; 4)现浇钢筋混凝土结构的整体性好,又具备较好的延性,适用于抗震结构;同时防振性和防辐射性能较好,适用于防护结构; 5)混凝土结构中占比例较大的砂、石等材料,便于就地取材。 钢筋混凝土结构主要缺点: 1)自重过大; 2)抗裂性较差,开裂过早; 3)施工复杂,工序多,浇筑混凝土时需要模板支撑,户外施工受到季节条件限制; 4)补强修复比较困难等。 2.钢筋混凝土结构设计公式中的分项系数的含义是什么? 答:混凝土结构设计中所谓分项系数,主要是说的荷载效应组合时的永久荷载项及可变荷载项,在不同组合时分别采用的系数。见GB50009-2012《建筑结构荷载规范》3.2.3条。当然,在JGJ94-2008《建筑桩基技术规范》里也有别的意思。为保证所设计的结构具有规定的可靠度而在设计表达式中采用的系数,分作用分项系数和抗力分项系数两类。作用分项系数是在结构设计(基于力学平衡)时,为了安全或其他目的在各个作用力前乘上的一个大于或小于1的系数。 3.影响钢筋混凝土结构裂纹出现并开展的原因有哪些?如何尽量减少或避免裂纹的出现。 答:钢筋混凝土结构上产生的裂缝,常见于非预应力受弯、受拉等构件中,以及预应力构件的某些部位。对于各类裂缝,必须先查明其性质和产生的原因,进而确定具体的修缮方法。钢筋混凝土结构裂缝根据其产生的原因不同可分为:1)荷载裂缝、2)温度裂缝、3)干缩裂缝、4)腐蚀裂缝、5)沉降裂缝等。 产生的原因如下: 1)荷载裂缝 根据不同的结构部位,采取相应的合理配筋。 2)温度裂缝 由大气温度变化、周围环境高温的影响和大体积混凝土施工时产生的水化热等因素造成,当大于混凝土极限拉伸值时混凝土就开裂。 3)干缩裂缝 这类裂缝一是由于材料缺陷引起的,研究表明,水泥加水后变成水泥硬化体,起绝对体积减小,毛细孔缝中水逸出产生毛细压力,使混凝土产生毛细收缩所以引起干缩裂缝。

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