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1 混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原理試題庫及其參考答案 一、判斷題(請?jiān)谀阏J(rèn)為正確陳述的各題干后的括號內(nèi)打 “”,否則打 “”。每小題 1 分。) 第 1 章 鋼筋和混凝土的力學(xué)性能 1混凝土立方體試塊的尺寸越大,強(qiáng)度越高。( ) 2混凝土在三向壓力作用下的強(qiáng)度可以提高。( ) 3普通熱軋鋼筋受壓時(shí)的屈服強(qiáng)度與受拉時(shí)基本相同。( ) 4鋼筋經(jīng)冷拉后,強(qiáng)度和塑性均可提高。( ) 5冷拉鋼筋不宜用作受壓鋼筋。( ) 6 C20 表示 fcu=20N/mm。( ) 7混凝土受壓破壞是由于內(nèi)部微裂縫擴(kuò)展的結(jié)果。( ) 8混凝土抗拉強(qiáng)度隨著混凝土強(qiáng)度等級提高而增大。( ) 9混凝土在剪應(yīng)力和法向應(yīng)力雙向作用下,抗剪強(qiáng)度隨拉應(yīng)力的增大而增大。( ) 10混凝土受拉時(shí)的彈性模量與受壓時(shí)相同。( ) 11線性徐變是指壓應(yīng)力較小時(shí),徐變與應(yīng)力成正比,而非線性徐變是指混凝土應(yīng)力較大時(shí),徐變增長與應(yīng)力不成正比。( ) 12混凝土強(qiáng)度等級愈高,膠結(jié)力也愈大( ) 13混凝土收縮、徐變與時(shí)間有關(guān),且互相影響。( ) 第 3 章 軸心受力構(gòu)件承載力 1 軸心受壓構(gòu)件縱向受壓鋼筋配置越多越好。( ) 2 軸心受壓構(gòu)件中的箍筋應(yīng)作成封閉式的。( ) 3 實(shí)際工程中沒有真正的軸心受壓構(gòu)件。( ) 4 軸心受壓構(gòu)件的長細(xì)比越大,穩(wěn)定系數(shù)值越高。( ) 5 軸心受壓構(gòu)件計(jì)算中,考慮受壓時(shí)縱筋容易壓曲,所以鋼筋的抗壓強(qiáng)度設(shè)計(jì)值最大取為 2/400 mmN 。( ) 6螺旋箍筋柱既能提高軸心受壓構(gòu)件的承載力,又能提高柱的穩(wěn)定性。( ) 第 4 章 受彎構(gòu)件正截面承 載力 1 混凝土保護(hù)層厚度越大越好。( ) 2 對于 fhx的 T 形截面梁,因?yàn)槠湔孛媸軓澇休d力相當(dāng)于寬度為 fb的矩形截面梁,所以其配筋率應(yīng)按0 hbAfs來計(jì)算。( ) 3 板中的分布鋼筋布置在受力鋼筋的下面。( ) 4 在截面的受壓區(qū)配置一定數(shù)量的鋼筋對于改善梁截面的延性是有作用的。( ) 5 雙筋截面比單筋截面更經(jīng)濟(jì)適用。( ) 6 截面復(fù)核中,如果b,說明梁發(fā)生破壞,承載力為 0。( ) 7 適筋破壞的特征是破壞始自于受拉鋼筋的屈服,然后混凝土受壓破壞。( ) 8 正常使用條件下的鋼筋混凝土梁處于梁工作的第 階段。( ) 9 適筋破壞與超筋破壞的界限相對受壓區(qū)高度b的確定依據(jù)是平截面假定。( ) 第 5 章 受彎構(gòu)件斜截面承載力 1 梁截面兩側(cè)邊緣的縱向受拉鋼筋是不可以彎起的。( ) 2 梁剪彎段區(qū)段內(nèi),如果剪力的作用比較明顯,將會出現(xiàn)彎剪斜裂縫。( ) 3 截面尺寸對于無腹筋梁和有腹筋梁的影響都很大。( ) 4 在集中荷載作用下,連續(xù)梁的抗剪承載力略高于相同條件下簡支梁的抗剪承載力。( ) 5 鋼筋混凝土梁中縱筋的截?cái)辔恢?,在鋼筋的理論不需要點(diǎn)處截?cái)?。?) 第 6 章 受扭構(gòu)件承載力 1鋼筋混凝土構(gòu)件在彎矩、剪力和扭矩共同作用下的承載力計(jì)算時(shí),其所需要的箍筋由受彎構(gòu)件斜截面承載力計(jì)算所得的箍筋與純剪構(gòu)件承載力計(jì)算所得箍筋疊加, 2 且兩種公式中均不考慮剪扭的相互影響。( ) 2混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范對于剪扭構(gòu)件承載力計(jì) 算采用的計(jì)算模式是混凝土和鋼筋均考慮相關(guān)關(guān)系。( ) 3.在鋼筋混凝土受扭構(gòu)件設(shè)計(jì)時(shí),混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范要求,受扭縱筋和箍筋的配筋強(qiáng)度比應(yīng)不受限制。( ) 第 7 章 偏心受力構(gòu)件承載力 1小偏心受壓破壞的的特點(diǎn)是,混凝土先被壓碎,遠(yuǎn)端鋼筋沒有受拉屈服。( ) 2軸向壓力的存在對于偏心受壓構(gòu)件的斜截面抗剪能力是有提高的,但是不是無限制的。( ) 3小偏心受壓情況下,隨著 N 的增加,正截面受彎承載力隨之減小。( ) 4對稱配筋時(shí),如果截面尺寸和形 狀相同,混凝土強(qiáng)度等級和鋼筋級別也相同,但配筋數(shù)量不同,則在界限破壞時(shí),它們的uN是相同的。( ) 5鋼筋混凝土大偏壓構(gòu)件的破壞特征是遠(yuǎn)側(cè)鋼筋受拉屈服,隨后近側(cè)鋼筋受壓屈服,混凝土也壓碎。( ) 6界限破壞時(shí),正截面受彎承載力達(dá)到最大值。( ) 7偏壓構(gòu)件的抗彎承載力隨著軸向力的增加而增加。( ) 8判別大偏心受壓破壞的本質(zhì)條件是03.0 hei 。( ) 9如果b,說明是小偏心受拉破壞。( ) 10小偏心受拉構(gòu)件破壞時(shí),混凝土完全退出工作,全部拉力由鋼筋承擔(dān)。( ) 11大偏心構(gòu)件存在混凝土受壓區(qū)。( ) 12大、小偏心受拉構(gòu)件的判斷是依據(jù)縱向拉力 N 的作用點(diǎn)的位置。( ) 第 8 章 鋼筋混凝土構(gòu)件的變形和裂縫 1受彎構(gòu)件的裂縫會一直發(fā)展,直到構(gòu)件的破壞。( ) 2鋼筋混凝土受彎構(gòu)件兩條裂縫之間的平均裂縫間距為 1.0 倍的粘結(jié)應(yīng)力傳遞長度。( ) 3 裂縫的開展是由于混凝土的回縮,鋼筋的伸長,導(dǎo)致混凝土與鋼筋之間產(chǎn)生相對滑移的結(jié)果。( ) 4混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范定義的裂縫寬度是指構(gòu)件外表面上混凝土的裂縫寬度。( ) 5當(dāng)計(jì)算最大裂縫寬度超過允許值不大時(shí),可以通過增加保護(hù)層厚度的方法來解決。( ) 6受彎構(gòu)件截面彎曲剛度隨著荷載增大而減小。( ) 7受彎構(gòu)件截面彎曲剛度隨著時(shí)間的增加而減小。( ) 8鋼筋混凝土構(gòu)件變形和裂縫驗(yàn)算中荷載、材料強(qiáng)度都取設(shè)計(jì)值。( ) 第 9 章 預(yù)應(yīng) 力混凝土構(gòu)件 1在澆灌混凝土之前張拉鋼筋的方法稱為先張法。( ) 2預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)可以避免構(gòu)件裂縫的過早出現(xiàn)。( ) 3預(yù)應(yīng)力混凝土構(gòu)件制作后可以取下重復(fù)使用的稱為錨具。( ) 4con張拉控制應(yīng)力的確定是越大越好。( ) 5預(yù)應(yīng)力鋼筋應(yīng)力松弛與張拉控制應(yīng)力的大小有關(guān),張拉控制應(yīng)力越大,松弛越?。唬?) 6混凝土預(yù)壓前發(fā)生的預(yù)應(yīng)力損失稱為第一批預(yù)應(yīng)力損失組合。( ) 7張 拉控制應(yīng)力只與張拉方法有關(guān)系。( ) 二、單選題(請把正確選項(xiàng)的字母代號填入題中括號內(nèi),每題 2 分。) 緒 論 1與素混凝土梁相比,鋼筋混凝上梁承載能力( B )。 A 相同 ; B 提高許多; C 有所提高; D 不確定。 2與素混凝土梁相比,鋼筋混凝土梁抵抗開裂的能力( C )。 A 提高不多; b 提高許多; c 完全相同; d 不確定。 3與素混凝土梁相比,適量配筋的鋼混凝土梁的承載力和抵抗開裂的能力( B )。 A. 均提高很多; B 承載力提高很多,抗裂提高不多; C 抗裂提高很多,承載力提高不多; D 均提高不多; 4鋼筋混凝土梁在正常使用情況下( A )。 A通常是帶裂縫工作的; B一旦出現(xiàn)裂縫,裂縫貫通全截面; C一旦出現(xiàn)裂縫,沿全長混凝土與鋼筋間的粘結(jié)力喪盡; D通常是無裂縫的。 5鋼筋與混凝土能共同工作的主要原因是( C )。 A.防火、防銹; B.混凝土對鋼筋的握裹及保護(hù); C.混凝土與鋼筋有足夠的粘結(jié)力,兩者線膨脹系數(shù)接近; D.鋼筋抗拉而混凝土抗壓。 第 1 章 鋼筋和混凝土的力學(xué)性能 3 1混凝土若處于三向應(yīng)力作用下,當(dāng)( D )。 A.橫 向受拉,縱向受壓,可提高抗壓強(qiáng)度; B.橫向受壓,縱向受拉,可提高抗壓強(qiáng)度; C.三向受壓會降低抗壓強(qiáng)度; D.三向受壓能提高抗壓強(qiáng)度; 2混凝土的彈性模量是指( A )。 A.原點(diǎn)彈性模量; B.切線模量; C.割線模量; D.變形模量; 3混凝土強(qiáng)度等級由 150mm 立方體抗壓試驗(yàn),按( B )確定。 A.平均值fcu; B. 645.1fcu ; C. 2fcu ; D. fcu; 4規(guī)范規(guī)定的受拉鋼筋錨固長度al為( C )。 A隨混凝土強(qiáng)度等級的提高而增大; B隨鋼筋等級提高而降低; C隨混凝土等級提高而減少,隨鋼筋等級提高而增大; D隨混凝土及鋼筋等級提高而減小; 5屬于有明顯屈服點(diǎn)的鋼筋有( A )。 A冷拉鋼筋 ; B鋼絲; C熱處理鋼筋; D 鋼絞線。 6鋼材的含碳量越低,則( B )。 A屈服臺階越短,伸長率也越短,塑性越差; B屈服臺階越長,伸長率越大,塑性越好; C強(qiáng)度越高,塑性 越好; D強(qiáng)度越低,塑性越差。 7鋼筋的屈服強(qiáng)度是指( D )。 A.比例極限; B.彈性極限; C.屈服上限; D.屈服下限。 8規(guī)范確定kcuf ,所用試塊的邊長是( A )。 A 150 mm; B 200 mm; C 100mm; D 250 mm。 9混凝土強(qiáng)度等級是由( A )確定的。 Akcuf ,; Bckf ; Ccmf ; Dtkf 。 10邊長為 100mm 的非標(biāo)準(zhǔn)立方體試塊的強(qiáng)度換算成標(biāo)準(zhǔn)試塊的強(qiáng)度,則需乘以換算系數(shù)( C )。 A 1.05 ; B 1.0 ; C 0.95 ; D 0.90 。 第 3 章 軸心受力構(gòu)件承載力 1. 鋼筋混凝土軸心受壓構(gòu)件,穩(wěn)定系數(shù)是考慮了( )。 A初始偏心距的影響; B荷載長期作用的影響; C兩端約束情況的影響; D附加彎矩的影響。 2. 對于高度、截面尺寸、配筋完全相同的柱,以支承條件為( )時(shí),其軸心受壓承載力最大。 A兩端嵌固; B 一端嵌固,一端不動鉸支; C兩端不動鉸支; D一端嵌固,一端自由; 3. 鋼筋混凝土軸心受壓構(gòu)件,兩端約束情況越好,則穩(wěn)定系數(shù)( )。 A越大; B越小; C不變; D.變化趨勢不定。 4. 一般來講,其它條件相同的情況下,配有螺旋箍筋的鋼筋混凝土柱同配有普通箍筋的鋼筋混凝土柱相比,前者的承載力比后者的承載力( )。 A低; B高; C相等; D.不確定。 5. 對長細(xì)比大于 12 的柱不宜采用螺旋箍筋,其原因是( )。 A這種柱的承載力較高; B施工難度大; C抗震性能不好; D這種柱的強(qiáng)度將由于 縱向彎曲而降低,螺旋箍筋作用不能發(fā)揮; 6. 軸心受壓短柱,在鋼筋屈服前,隨著壓力而增加,混凝土壓應(yīng)力的增長速率( )。 A比鋼筋快; B線性增長; C比鋼筋慢; D.與鋼筋相等。 7. 兩個(gè)僅配筋率不同的軸壓柱,若混凝土的徐變值相同,柱 A 配筋率大于柱 B,則引起的應(yīng)力重分布程度是( )。 A柱 A=柱 B; B柱 A柱 B; C柱 A柱 B; D.不確定。 8. 與普通箍筋的柱相比,有間接鋼筋的柱主要破壞特征是( )。 A混凝土壓碎,縱筋屈服; B混凝土壓碎,鋼筋不屈服; C保護(hù)層混凝土剝落; D間接鋼筋 屈服,柱子才破壞。 9. 螺旋筋柱的核心區(qū)混凝土抗壓強(qiáng)度高于 fc是因?yàn)椋?)。 A螺旋筋參與受壓; B螺旋筋使核心區(qū)混凝土密實(shí); C螺旋筋約束了核心區(qū)混凝土的橫向變形; D螺旋筋使核心區(qū)混凝土中不出現(xiàn)內(nèi)裂縫。 10. 為了提高鋼筋混凝土軸心受壓構(gòu)件的極限應(yīng)變,應(yīng)該( )。 A采用高強(qiáng)混凝土; B采用高強(qiáng)鋼筋; C采用螺旋配筋; D加大構(gòu)件截面尺寸。 11. 規(guī)范規(guī)定:按螺旋箍筋柱計(jì)算的承載力不得超過普通柱的 1.5 倍,這是為( )。 A在正常使用階段外層混凝土不致脫落 B不發(fā)生脆性破壞; C限制 截面尺寸; D保證構(gòu)件的延性。 12. 一圓形截面螺旋箍筋柱,若按普通鋼筋混凝土柱計(jì)算,其承載力為 300KN,若按螺旋箍筋柱計(jì)算,其承載力為 500KN,則該柱的承載力應(yīng)示為( )。 A 400KN; B 300KN; C 500KN; D 450KN。 13. 配有普通箍筋的鋼筋混凝土軸心受壓構(gòu)件中,箍筋的作用主要是( )。 A 抵抗剪力 ; B 約束核心混凝土; C 形成鋼筋骨架,約束縱筋,防止縱筋壓曲外凸; D 以上三項(xiàng)作用均有。 第 4 章 受彎構(gòu)件正截面承載力 1( )作為受彎構(gòu)件正截面承載力計(jì)算的依據(jù)。 A a狀態(tài); B. a狀態(tài); C. a狀態(tài); D. 第 階段。 2( )作為受彎構(gòu)件抗裂計(jì)算的依據(jù)。 A a狀態(tài); B. a狀態(tài); C. a狀態(tài); D.第 階段。 3( )作為受彎構(gòu)件變形和裂縫驗(yàn)算的依據(jù)。 A a狀態(tài); B. a狀態(tài); C. a狀態(tài); D.第 階段。 4受彎構(gòu)件正截面承載力計(jì)算基本公式的建立是依據(jù)哪種破壞形態(tài)建立的( ) A 少筋破壞; B 適筋破壞; C 超筋破壞; D 界限破壞。 5下列那個(gè)條件不能用來判斷適筋破壞與超筋破壞的界限( )。 Ab; B0hx b; C 2sax; Dmax 。 4 6受彎構(gòu)件正截面承載力計(jì)算中,截面抵抗矩系數(shù)s取值為:( )。 A )5.01( ; B )5.01( ; C 5.01 ; D 5.01 。 7受彎構(gòu)件正截面承載力中,對于雙筋截面,下面哪個(gè)條件可以滿足受壓鋼筋的屈服( )。 A0hx b; B0hx b; C 2sax; D 2sax。 8受彎構(gòu)件正截面承載力中, T 形截面劃分為兩類截面的依據(jù)是( )。 A 計(jì)算公式建立的基本原理不同; B 受拉區(qū)與受壓區(qū)截面形狀不同; C 破壞形態(tài)不同; D 混凝土受壓區(qū)的形狀不同。 9提高受彎構(gòu)件正截面受彎 能力最有效的方法是( )。 A. 提高混凝土強(qiáng)度等級; B 增加保護(hù)層厚度; C 增加截面高度; D 增加截面寬度; 10在 T 形截面梁的正截面承載力計(jì)算中,假定在受壓區(qū)翼緣計(jì)算寬度范圍內(nèi)混凝土的壓應(yīng)力分布是( )。 A. 均勻分布; B 按拋物線形分布 C 按三角形分布; D 部分均勻,部分不均勻分布; 11混凝土保護(hù)層厚度是指( )。 A. 縱向鋼筋內(nèi)表面到混凝土表面的距離; B 縱向鋼筋外表面到混凝土表面的距離; C 箍筋外表面到混凝土表面的距離; D 縱向鋼筋重心到混凝土表面的距離; 12.在進(jìn)行鋼筋混凝土矩形截面雙 筋梁正截面承載力計(jì)算中,若 2sax,則說明( )。 A. 受壓鋼筋配置過多; B 受壓鋼筋配置過少; C 梁發(fā)生破壞時(shí)受壓鋼筋早已屈服; D 截面尺寸過大; 第 5 章 受彎構(gòu)件斜截面承載力 1對于無腹筋梁,當(dāng) 31 時(shí),常發(fā)生什么破壞( )。 A斜壓破壞; B.剪壓破壞; C.斜拉破壞; D.彎曲破壞。 2對于無腹筋梁,當(dāng) 1 時(shí),常發(fā)生什么破壞( )。 A.斜壓破壞; B.剪壓破壞 ; C.斜拉破壞; D.彎曲破壞。 3對于無腹筋梁,當(dāng) 3 時(shí),常發(fā)生什么破壞( )。 A.斜壓破壞; B.剪壓破壞; C.斜拉破壞; D.彎曲破壞。 4受彎構(gòu)件斜截面承載力計(jì)算公式的建立是依據(jù)( )破壞形態(tài)建立的。 A.斜壓破壞; B.剪壓破壞; C.斜拉破壞; D.彎曲破壞。 5為了避免斜壓破壞,在受彎構(gòu)件斜截面承載力計(jì)算中,通過規(guī)定下面哪個(gè)條件來限制( )。 A.規(guī)定最小配筋率; B.規(guī)定最大配筋率; C.規(guī)定最小截面尺寸限制;規(guī)定最小配箍率。 6為了避免斜拉破壞,在受彎構(gòu)件斜截面承載力計(jì)算中,通過規(guī)定下面哪個(gè)條件來限制( )。 A.規(guī)定最小配筋率; B.規(guī)定最大配筋率; C.規(guī)定最小截面尺寸限制;規(guī)定最小配箍率。 7 RM 圖必須包住 M 圖,才能保證梁的( )。 A.正截面抗彎承載力; B.斜截面抗彎承載力; C.斜截面抗剪承載力; D.正、斜截面抗彎承載力。 8混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范規(guī)定,縱向鋼筋彎起點(diǎn)的位置與按計(jì)算充分利用該鋼筋截面之間的距 離,不應(yīng)小于( )。 A 0.30h; B 0.40h; C 0.50h; D 0.60h. 9混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范規(guī)定,位于同一連接區(qū)段內(nèi)的受拉鋼筋搭接接頭面積百分率,對于梁、板類構(gòu)件,不宜大于( )。 A.25%; B.50%; C.75%; D.100%。 10混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范規(guī)定,位 于同一連接區(qū)段內(nèi)的受拉鋼筋搭接接頭面積百分率,對于柱類構(gòu)件,不宜大于( )。 A.25%; B.50%; C.75%; D.100%。 第 6 章 受扭構(gòu)件承載力 1鋼筋混凝土受扭構(gòu)件中受扭縱筋和箍筋的配筋強(qiáng)度比 7.16.0 說明,當(dāng)構(gòu)件破壞時(shí),( )。 A 縱筋和箍筋都能達(dá)到屈服; B 僅箍筋達(dá)到屈服; C 僅縱筋達(dá)到屈服; D 縱筋和箍筋都不能達(dá)到屈服。 2在鋼筋混凝土受扭構(gòu)件設(shè)計(jì)時(shí),混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范要求,受扭縱筋和箍筋的配筋強(qiáng)度比應(yīng)( )。 A 不受限制; B 0.20.1 ; C 0.15.0 ; D 7.16.0 。 3.混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范對于剪扭構(gòu)件承載力計(jì)算采用的計(jì)算模式是:( )。 A 混凝土和鋼筋均考慮相關(guān)關(guān)系; B 混凝土和鋼筋均不考慮相關(guān)關(guān)系; C 混凝土不考慮相關(guān)關(guān)系,鋼筋考慮相關(guān)關(guān)系; D 混凝土考慮相關(guān)關(guān)系,鋼筋不考慮相關(guān)關(guān)系。 4.鋼筋混凝土 T 形和 I 形截面剪扭構(gòu)件可劃分為矩形塊計(jì)算,此時(shí)( )。 A 腹板承受全 部的剪力和扭矩; B 翼緣承受全部的剪力和扭矩; C 剪力由腹板承受,扭矩由腹板和翼緣共同承受; D 扭矩由腹板承受,剪力由腹板和翼緣共同承受。 第 7 章 偏心受力構(gòu)件承載力 1偏心受壓構(gòu)件計(jì)算中,通過哪個(gè)因素來考慮二階偏心矩的影響( )。 A0e; B.ae; C.ie; D. 。 2判別大偏心受壓破壞的本質(zhì)條件是:( )。 A03.0 hei ; B03.0 hei ; C B ; D B 。 5 3由uu MN 相關(guān)曲線可以看出,下面觀點(diǎn)不正確的是:( )。 A小偏心受壓情況下,隨著 N 的增加,正截面受彎承載力隨之減??; B大偏心受壓情況下,隨著 N 的增加,正截面受彎承載力隨之減??; C界限破壞時(shí),正截面受彎承載力達(dá)到最大值 ; D對稱配筋時(shí),如果截面尺寸和形狀相同,混凝土強(qiáng)度等級和鋼筋級別也相同,但配筋數(shù)量不同,則在界限破壞時(shí),它們的uN是相同的。 4鋼筋混凝土大偏壓構(gòu)件的破壞特征是:( )。 A 遠(yuǎn)側(cè)鋼筋受拉屈服,隨后近側(cè)鋼筋受壓屈服,混凝土也壓碎; B 近側(cè)鋼筋受拉屈服,隨后遠(yuǎn)側(cè)鋼筋受壓屈服,混凝土也壓碎; C 近側(cè)鋼筋和混凝土應(yīng)力不定,遠(yuǎn)側(cè)鋼筋受拉屈服; D 遠(yuǎn)側(cè)鋼筋和混凝土應(yīng)力不定,近側(cè)鋼筋受拉屈服。 5一對稱配筋的大偏心受壓構(gòu)件,承受的四組內(nèi)力中,最不利的一組內(nèi)力為:( )。 A mkNM 500 kNN 200 ; B mkNM 491 kNN 304 ; C mkNM 503 kNN 398 ; D mkNM 512 kNN 506 。 6一對稱配筋的小偏心受壓構(gòu)件,承受的四組內(nèi)力中,最不利的一組內(nèi)力為:( )。 A mkNM 525 kNN 2050 ; B mkNM 520 kNN 3060 ; C mkNM 524 kNN 3040 ; D mkNM 525 kNN 3090 。 7偏壓構(gòu)件的抗彎承載力( )。 A 隨著軸向力的增加而增加; B 隨著軸向力的減少而增加; C 小偏壓時(shí)隨著軸向力的增加而增加; D 大偏壓時(shí)隨著軸向力的增加而增加。 8鋼筋混凝土偏心受拉構(gòu)件,判別大、小偏心受拉的根據(jù)是( )。 A. 截面破壞時(shí),受拉鋼筋是否屈服; B 截面破壞時(shí),受壓鋼筋是否屈服; C 受壓一側(cè)混凝土是否壓碎; D 縱向拉力 N 的作用點(diǎn)的位置。 9對于鋼筋混凝土偏心受拉構(gòu)件,下面說法錯誤的是( )。 A. 如果b,說明是小偏心受拉破壞; B. 小偏心受拉構(gòu)件破壞時(shí),混凝土完全退出工作,全部拉力由鋼筋承擔(dān); C. 大偏心構(gòu)件存在混凝土受壓區(qū); D. 大、 小偏心受拉構(gòu)件的判斷是依據(jù)縱向拉力 N 的作用點(diǎn)的位置。 第 8 章 鋼筋混凝土構(gòu)件的變形和裂縫 1下面的關(guān)于鋼筋混凝土受彎構(gòu)件截面彎曲剛度的說明中,錯誤的是( )。 A 截面彎曲剛度隨著荷載增大而減?。?B 截面彎曲剛度隨著時(shí)間的增加而減??; C 截面彎曲剛度隨著裂縫的發(fā)展而減??; D 截面彎曲剛度不變。 2鋼筋混凝土構(gòu)件變形和裂縫驗(yàn)算中關(guān)于荷載、材料強(qiáng)度取值說法正確的是( )。 A 荷載、材料強(qiáng)度都取設(shè)計(jì)值; B 荷載、材料強(qiáng)度都取標(biāo)準(zhǔn)值; C 荷載取設(shè)計(jì)值,材料強(qiáng)度都取標(biāo)準(zhǔn)值; D 荷載取標(biāo)準(zhǔn)值, 材料強(qiáng)度都取設(shè)計(jì)值。 3鋼筋混凝土受彎構(gòu)件撓度計(jì)算公式正確的是 ( ) 。 AskB lMSf 20 ; B BlMSf k 20 ; CsqBlMSf 20 ; DBlMSf q 20 。 4下面關(guān)于短期剛度的影響因素說法錯誤的是 ( ) 。 A 增加,sB略有增加; B提高混凝土強(qiáng)度等級對于提高sB的作用不大; C截面高度對于提高sB的作用的作用最大; D截面配筋率如果滿足承載力要求,基本上也可以滿足變形的限值。 5混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范定義的裂縫寬度是指:( )。 A 受拉鋼筋重心水平處構(gòu)件底面上混凝土的裂縫寬度; B 受拉鋼筋重心水平處構(gòu)件側(cè)表面上混凝土的裂縫寬度; C 構(gòu) 件底面上混凝土的裂縫寬度; D 構(gòu)件側(cè)表面上混凝土的裂縫寬度。 6減少鋼筋混凝土受彎構(gòu)件的裂縫寬度,首先應(yīng)考慮的措施是( )。 A 采用直徑較細(xì)的鋼筋; B 增加鋼筋的面積; C 增加截面尺寸; D 提高混凝土強(qiáng)度等級。 7混凝土構(gòu)件的平均裂縫間距與下列哪個(gè)因素?zé)o關(guān)( )。 A 混凝土強(qiáng)度等級; B 混凝土保護(hù)層厚度; C 縱向受拉鋼筋直徑; D 縱向鋼筋配筋率。 8提高受彎構(gòu)件截面剛度最有效的措施是( )。 A 提高混凝土強(qiáng)度等級; B 增加鋼筋的面積; C 改變截面形狀; D 增加截面高度。 9關(guān)于受彎構(gòu)件裂 縫發(fā)展的說法正確的是( )。 A 受彎構(gòu)件的裂縫會一直發(fā)展,直到構(gòu)件的破壞; B 鋼筋混凝土受彎構(gòu)件兩條裂縫之間的平均裂縫間距為 1.0 倍的粘結(jié)應(yīng)力傳遞長度; C 裂縫的開展是由于混凝土的回縮,鋼筋的伸長,導(dǎo)致混凝土與鋼筋之間產(chǎn)生相對滑移的結(jié)果; D 裂縫的出現(xiàn)不是隨機(jī)的。 10普通鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)裂縫控制等級為( )。 A 一級 ; B.二級 ; C.三級 ; D 四級 。 第 9 章 預(yù)應(yīng)力混凝土構(gòu)件 1混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范規(guī)定,預(yù)應(yīng)力混凝土構(gòu)件的混凝土強(qiáng)度等級不應(yīng)低于( )。 A.C20 ; B.C30 ; C.C35 ; D.C40 。 6 2預(yù)應(yīng)力混凝土先張法構(gòu)件中,混凝土預(yù)壓前第一批預(yù)應(yīng)力損失l應(yīng)為( )。 A. 21 ll ; B. 321 lll ; C. 4321 llll ; D. 54321 lllll ; 3下列哪種方法可以減少預(yù)應(yīng)力直線鋼筋由于錨具變形和鋼筋內(nèi)縮引起的預(yù)應(yīng)力損失1l( )。 A. 兩次升溫法; B 采用超張拉; C 增加臺座長度; D 采用兩端張拉; 4對于鋼筋應(yīng)力松弛引起的預(yù)應(yīng)力的損失,下面說法錯誤的是:( ) 。 A. 應(yīng)力松弛與時(shí)間有關(guān)系; B 應(yīng)力松弛與鋼筋品種有關(guān)系; C 應(yīng)力松弛與張拉控制應(yīng)力的大小有關(guān),張拉控制應(yīng)力越大,松弛越??; D 進(jìn)行超張拉可以減少,應(yīng)力松弛引起的預(yù)應(yīng)力損失; 5其他條件相同時(shí),預(yù)應(yīng)力混凝土構(gòu)件的延性比普通混凝土構(gòu)件的延性( )。 A 相同; B 大些; C 小些; D 大很多。 6全預(yù)應(yīng)力混凝土構(gòu)件在使用條件下,構(gòu)件截面混凝土( )。 A 不出現(xiàn)拉應(yīng)力; B 允許出現(xiàn)拉應(yīng)力; C 不出現(xiàn)壓應(yīng)力; D 允許出現(xiàn)壓應(yīng)力。 7混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范規(guī)定,當(dāng)采用鋼絞線、鋼絲、熱處理鋼筋做預(yù)應(yīng)力鋼筋時(shí),混凝土強(qiáng)度等級不應(yīng)低于( )。 A.C20 ; B.C30 ; C.C35 ; D.C40 。 8規(guī)范規(guī)定,預(yù)應(yīng)力鋼筋的張拉控制應(yīng)力不宜超過規(guī)定的張拉控制應(yīng)力限值,且不應(yīng)小于( )。 Aptkf3.0; Bptkf4.0; Cptkf5.0; Dptkf6.0。 9預(yù)應(yīng)力混凝土后張法構(gòu)件中,混凝土預(yù)壓前第一批預(yù)應(yīng)力損失l應(yīng)為( )。 A. 21 ll ; B. 321 lll ; C. 4321 llll ; D. 54321 lllll 。 10先張法預(yù)應(yīng)力混凝土構(gòu)件,預(yù)應(yīng)力總損失值不應(yīng)小于( )。 A 2/80 mmN ; B 2/100 mmN ; C 2/90 mmN ; D 2/110 mmN 。 11后張法預(yù)應(yīng)力混凝土構(gòu)件,預(yù)應(yīng)力總損失值不應(yīng)小于( )。 A 2/80 mmN ; B 2/100 mmN ; C 2/90 mmN ; D 2/110 mmN 。 12預(yù)應(yīng)力軸心受拉構(gòu)件,加載至混凝土預(yù)應(yīng)力被抵消時(shí),此時(shí)外荷載產(chǎn)生的軸向力為( )。 A0APC; B0APC; CnPC A; DnPCA。 三、簡答題(簡要回答下列問題,必要時(shí)繪圖加以說明。每題 8 分。) 緒 論 1 什么是混凝土結(jié)構(gòu)?根據(jù)混凝土中添加材料的 不同通常分哪些類型? 2鋼筋與混凝土共同工作的基礎(chǔ)條件是什么? 3.混凝土結(jié)構(gòu)有哪些優(yōu)缺點(diǎn)? 4.簡述混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方法的主要階段。 第 2 章 鋼筋和混凝土的力學(xué)性能 1軟鋼和硬鋼的區(qū)別是什么?設(shè)計(jì)時(shí)分別采用什么值作為依據(jù)? 2我國用于鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的鋼筋有幾種?我國熱軋鋼筋的強(qiáng)度分為幾個(gè)等級? 3在鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)中,宜采用哪些鋼筋? 4簡述混凝土立方體抗壓強(qiáng)度。 5.簡述混凝土軸心抗壓強(qiáng)度。 6.混凝土的強(qiáng)度等級是如何確定的。 7.簡述混凝土 三軸受壓強(qiáng)度的概念。 8.簡述混凝土在單軸短期加載 下的應(yīng)力 應(yīng)變關(guān)系特點(diǎn)。 9什么叫混凝土徐變?混凝土徐變對結(jié)構(gòu)有什么影響? 10鋼筋與混凝土之間的 粘結(jié) 力是如何組成的? 第 3 章 軸心受力構(gòu)件承載力 1.軸心受壓構(gòu)件設(shè)計(jì)時(shí),如果用高強(qiáng)度鋼筋,其設(shè)計(jì)強(qiáng)度應(yīng)如何取值? 2.軸心受壓構(gòu)件設(shè)計(jì)時(shí),縱向受力鋼筋和箍筋的作用分別是什么? 3.簡述軸心受壓構(gòu)件徐變引起應(yīng)力重分布?(軸心受壓柱在恒定荷載的作用下會產(chǎn)生什么現(xiàn)象?對截面中縱向鋼筋和混凝土的應(yīng)力將產(chǎn)生什么影響?) 4.對受壓構(gòu)件中縱向鋼筋的直徑和根數(shù)有何構(gòu)造要求?對箍筋的直徑和間距又有何構(gòu)造要求? 5.進(jìn)行螺旋筋柱正截面受壓承載力計(jì)算時(shí),有哪些限制條件?為什么要作出這些限制條件? 6.簡述軸心受拉構(gòu)件的受力過程和破壞過程? 7 第 4 章 受彎構(gòu)件正截面承載力 1受彎構(gòu)件適筋梁從開始加荷至破壞,經(jīng)歷了哪幾個(gè)階段?各階段的主要特征是什么?各個(gè)階段是哪種極限狀態(tài)的計(jì)算依據(jù)? 2鋼筋混凝土受彎構(gòu)件正截面有哪幾種破壞形式?其破壞特征有何不同? 3什么叫最小配筋率?它是如何確定的?在計(jì)算中作用是什么? 4單筋矩形受彎構(gòu)件正截面承載力計(jì)算的基本假定是什么? 5.確定等效矩形應(yīng)力圖的原則是什么? 6什么是雙筋截面?在 什么情況下才采用雙筋截面? 7.雙筋矩形截面受彎構(gòu)件正截面承載力計(jì)算的基本公式及適用條件是什么?為什么要規(guī)定適用條件? 8雙筋矩形截面受彎構(gòu)件正截面承載力計(jì)算為什么要規(guī)定 2sax?當(dāng) x 2as應(yīng)如何計(jì)算? 9第二類 T 形截面受彎構(gòu)件正截面承載力計(jì)算的基本公式及適用條件是什么?為什么要規(guī)定適用條件? 10計(jì)算 T 形截面的最小配筋率時(shí),為什么是用梁肋寬度 b 而不用受壓翼緣寬度 bf? 11單筋截面、雙筋截面、 T 形截面在受彎承載力方面 ,哪種更合理? ,為什么 ? 12寫出橋梁工 程中單筋截面受彎構(gòu)件正截面承載力計(jì)算的基本公式及適用條件是什么?比較這些公式與建筑工程中相應(yīng)公式的異同。 第 5 章 受彎構(gòu)件斜截面承載力 1斜截面破壞形態(tài)有幾類?分別采用什么方法加以控制? 2影響斜截面受剪承載力的主要因素有哪些? 3斜截面抗剪承載力為什么要規(guī)定上、下限?具體包含哪些條件? 4鋼筋在支座的錨固有何要求? 5什么是鴨筋和浮筋?浮筋為什么不能作為受剪鋼筋? 第 6 章 受扭構(gòu)件承載力 1鋼筋混凝土純扭構(gòu)件中適筋純扭構(gòu)件的破壞有什么特點(diǎn)? 2鋼筋混凝土純扭構(gòu)件中超筋純扭構(gòu)件的破壞有什么特 點(diǎn)?計(jì)算中如何避免發(fā)生完全超筋破壞? 3鋼筋混凝土純扭構(gòu)件中少筋純扭構(gòu)件的破壞有什么特點(diǎn)?計(jì)算中如何避免發(fā)生少筋破壞? 4簡述素混凝土純扭構(gòu)件的破壞特征。 5在抗扭計(jì)算中,配筋強(qiáng)度比的 含義是什么?起什么作用?有什么限制? 6從受扭構(gòu)件的受力合理性看,采用螺旋式配筋比較合理,但實(shí)際上為什么采用封閉式箍筋加縱筋的形式? 7混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范是如何考慮彎矩、剪力、和扭矩共同作用的?t的意義是什么?起什么作用?上下限是多少? 8對受扭構(gòu)件的截面尺寸有何要 求?縱筋配筋率有哪些要求? 第 7 章 偏心受力構(gòu)件承載力 1.判別大、小偏心受壓破壞的條件是什么?大、小偏心受壓的破壞特征分別是什么? 2.偏心受壓短柱和長柱有何本質(zhì)的區(qū)別?偏心距增大系數(shù)的物理意義是什么? 3.附加偏心距ae的物理意義是什么?如何取值 ? 4偏心受拉構(gòu)件劃分大、小偏心的條件是什么?大、小偏心破壞的受力特點(diǎn)和破壞特征各有何不同? 5大偏心受拉構(gòu)件為非對稱配筋,如果計(jì)算中出現(xiàn) 2sax或出現(xiàn)負(fù)值,怎么處理? 第 8 章 鋼筋混凝土構(gòu)件的變形和裂縫 1為什么說裂縫條數(shù)不會無限增加,最終將趨于穩(wěn)定 ? 2裂縫寬度與哪些因素有關(guān),如不滿足裂縫寬度限值,應(yīng)如何處理 ? 3鋼筋混凝土構(gòu)件撓度計(jì)算與材料力學(xué)中撓度計(jì)算有何不同 ? 為何要引入 “最小剛度原則 ”原則 ? 4簡述參數(shù) 的物理意義和影響因素 ? 5受彎構(gòu)件短期剛度 Bs與哪些因素有關(guān),如不滿足構(gòu)件變形限值,應(yīng)如何處理 ? 6確定構(gòu)件裂縫寬度限值和變形限值時(shí)分別考慮哪些因素 ? 第 9 章 預(yù)應(yīng)力混凝土構(gòu)件 1何為預(yù)應(yīng)力?預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)的優(yōu)缺點(diǎn)是什么? 2為什么預(yù)應(yīng)力混凝土構(gòu)件所 選用的材料都要求有較高的強(qiáng)度? 3什么是張拉控制應(yīng)力?為何先張法的張拉控制應(yīng)力略高于后張法? 4預(yù)應(yīng)力損失包括哪些?如何減少各項(xiàng)預(yù)應(yīng)力損失值? 5預(yù)應(yīng)力軸心受拉構(gòu)件,在施工階段計(jì)算預(yù)加應(yīng)力產(chǎn)生的混凝土法向應(yīng)力時(shí),為什么先張法構(gòu)件用0A,而后張法用nA?荷載作用階段時(shí)都采用0A?先張法和后 8 張法的0A、nA如何計(jì)算? 6如采用相同的控制應(yīng)力con,相同的預(yù)應(yīng)力損失值,當(dāng)加載至混凝土預(yù)壓應(yīng)力pc為零時(shí),先張法和后張法兩種構(gòu)件中預(yù)應(yīng)力鋼筋的應(yīng)力p是否相同,哪個(gè)大? 7預(yù)應(yīng)力軸心受拉構(gòu)件的裂縫寬度計(jì)算公式中,為什么鋼筋的應(yīng)力sppksk AANN 0 ? 8后張法預(yù)應(yīng)力混凝土構(gòu)件,為什么要控制局部受壓區(qū)的截面尺寸,并需在錨具處配置間接鋼筋?在確定l時(shí),為什么bA和lA不扣除孔道面積?局部驗(yàn)算和預(yù)應(yīng)力作用下的軸壓驗(yàn)算有何不同? 9對受彎構(gòu)件的縱向受拉鋼筋施加預(yù)應(yīng)力后,是否能提高正截面受彎承載力、斜截面受剪承載力,為什么? 10預(yù)應(yīng)力混凝土構(gòu)件為什么要進(jìn)行施工階段的驗(yàn)算?預(yù)應(yīng)力軸心受拉構(gòu)件在施工階段的正截面承載力驗(yàn)算、抗裂度驗(yàn)算與預(yù)應(yīng)力混凝土受彎構(gòu)件相比較,有何區(qū)別? 11預(yù)應(yīng)力混凝土受彎構(gòu)件的變形是如何進(jìn)行計(jì)算的?與鋼筋混凝 土受彎構(gòu)件的變形相比有何異同? 12預(yù)應(yīng)力混凝土的張拉控制應(yīng)力con為何不能取的太高? 四、計(jì)算題(要求寫出主要解題過程及相關(guān)公式,必要時(shí)應(yīng)作圖加以說明。每題 15 分。) 第 3 章 軸心受力構(gòu)件承載力 1某多層現(xiàn)澆框架結(jié)構(gòu)的底層內(nèi)柱,軸向力設(shè)計(jì)值 N=2650kN,計(jì)算長度 mHl 6.30 ,混凝土強(qiáng)度等級為 C30( fc=14.3N/mm2),鋼筋用 HRB400 級( 2 /360 mmNfy ),環(huán)境類別為一類。確定柱截面積尺 寸及縱筋面積。(附穩(wěn)定系數(shù)表) 2某多層現(xiàn)澆框架廠房結(jié)構(gòu)標(biāo)準(zhǔn)層中柱 ,軸向壓力設(shè)計(jì)值 N=2100kN,樓層高 l0=H=5.60m,混凝土用 C30( fc=14.3N/mm2),鋼筋用 HRB335 級( 2 /300 mmNfy ),環(huán)境類別為一類。確定該柱截面尺寸及縱筋面積。(附穩(wěn)定系數(shù)表) 3某無側(cè)移現(xiàn)澆框架結(jié)構(gòu)底層中柱,計(jì)算長度 ml 2.40 ,截面尺寸為 300mm300mm,柱內(nèi)配有 4 16 縱 筋( 2 /300 mmNfy ),混凝土強(qiáng)度等級為 C30( fc=14.3N/mm2),環(huán)境類別為一類。柱承載軸心壓力設(shè)計(jì)值 N=900kN,試核算該柱是否安全。(附穩(wěn)定系數(shù)表) 第 4 章 受彎構(gòu)件正截面承載力 1已知梁的截面尺寸為 bh=200mm500mm,混凝土強(qiáng)度等級為 C25,fc =11.9N/mm2, 2/27.1 mmNft , 鋼筋采用 HRB335, 2/300 mmNfy 截面彎矩設(shè)計(jì)值 M=165KN.m。環(huán)境類別為一類。求:受拉鋼 筋截面面積。 2已知梁的截面尺寸為 bh=200mm500mm,混凝土強(qiáng)度等級為 C25, 22 /9.11,/27.1 mmNfmmNfct ,截面彎矩設(shè)計(jì)值 M=125KN.m。環(huán)境類別為一類。 3已知梁的截面尺寸為 bh=250mm450mm;受拉鋼筋為 4 根直徑為 16mm 的 HRB335 鋼筋,即 級鋼筋, 2/300 mmNfy , As=804mm2;混凝土強(qiáng)度等級為 C40, 22 /1.19,/71.1 mmNfmmNfct ;承受的彎矩 M=89KN.m。環(huán)境類別為一類。驗(yàn)算此梁截面是否安全。 4已知梁的截面尺寸為 bh=200mm500mm,混凝土強(qiáng)度等級為 C40, 22 /1.19,/71.1 mmNfmmNfct ,鋼筋采用 HRB335,即 級鋼筋,2/300 mmNf y ,截面彎矩設(shè)計(jì)值 M=330KN.m。環(huán)境類別為一類。受壓區(qū)已配置 320mm 鋼筋, As=941mm2,求受拉鋼筋 As 5已知梁截面尺寸為 200mm400mm,混凝土等級 C30, 2/3.14 mmNfc ,鋼筋采用 HRB335, 2/300 mmNfy ,環(huán)境 類別為二類,受拉鋼筋為 325的鋼筋, As=1473mm2,受壓鋼筋為 26 的鋼筋, As = 402mm2;承受的彎矩設(shè)計(jì)值 M=90KN.m。試驗(yàn)算此截面是否安全。 2/3.14 mmNf c ,縱向鋼筋采用 HRB400 級鋼筋,6已知 T 形截面梁,截面尺寸 如圖 所示,混凝土采用 C30,2/360 mmNf y ,環(huán)境類別為一類。若承受的彎矩設(shè)計(jì)值為 M=700kNm, 計(jì)算所需的受拉鋼筋截面面積 AS(預(yù)計(jì)兩排鋼筋, as=60mm)。 9 7 某鋼筋混凝土 T 形截面梁,截 面尺寸和配筋情況(架立筋和箍筋的 配置情況略) 如圖 所示?;炷翉?qiáng)度等級為 C30,2/3.14 mmNf c ,縱向鋼筋為 HRB400 級鋼筋, 2/360 mmNf y , sa =70mm。若截面承受的彎矩設(shè)計(jì)值為M=550kNm,試問此截面承載力是否足夠? 8某一般環(huán)境中的中型公路橋梁中,梁的截面尺寸為 bh=200mm500mm,混凝土強(qiáng)度等級為 C25, 22 /5.11,/23.1 mmNfmmNfcdtd ,鋼筋采用 HRB335, 2/280 mmNfsd ,截面彎矩設(shè)計(jì)值 Md=165KN.m。求受拉鋼筋截面面積。(附界限相對受壓區(qū)高度和最小配筋率:) 第 5 章 受彎構(gòu)件斜截面承載力 1一鋼筋混凝土矩形截面簡支梁,截面尺寸 250mm500mm,混凝土強(qiáng)度等級為 C20( ft=1.1N/mm2、 fc=9.6 N/mm2),箍筋為熱軋 HPB235 級鋼筋( fyv=210 N/mm2),支座處截面的剪力最大值為 180kN,求箍筋的數(shù)量。(附相關(guān)計(jì)算公式及最小配筋率) 2一鋼筋混凝土矩形截面 簡支梁,截面尺寸 250mm500mm,混凝土強(qiáng)度等級為 C20( ft=1.1N/mm2、 fc=9.6 N/mm2),箍筋為熱軋 HRB335 級鋼筋( fyv=300 N/mm2),支座處截面的剪力最大值為 180kN,求箍筋的數(shù)量。 3鋼筋混凝土矩形截面簡支梁,如圖所示,截面尺寸 250mm500mm,混凝土強(qiáng)度等級為 C20( ft=1.1N/mm2、 fc=9.6 N/mm2),箍筋為熱軋 HPB235 級鋼筋( fyv=210 N/mm2),縱筋為 2 25 和 2 22 的 HRB400 級鋼筋( fy=360 N/mm2)。求:箍筋和彎起鋼筋。 第 7 章 偏心受力構(gòu)件承載力 1已知一矩形截面偏心受壓柱的截面尺寸 ,4 003 00 mmmmhb 柱的計(jì)算長度 mmaamlss 35,0.3 0 ,混凝土強(qiáng)度等級為 C35, fc = 16.7N/mm2,用 HRB400 級鋼筋配筋, fy=fy=360N/mm2,軸心壓力設(shè)計(jì)值 N = 400 KN,彎矩設(shè)計(jì)值 M = 235.2KNm,試按對稱配筋進(jìn)行截面設(shè)計(jì)。(附相關(guān)計(jì)算公式及最小配筋率 ) 2已知某柱子截面尺寸 mmmmhb 4 0 02 0 0 , mmaass 35 ,混凝土用 C25, fc =11.9N/mm2,鋼筋用 HRB335 級, fy=fy=300N/mm2,鋼筋采用 ,對稱配筋, sA sA226mm2,柱子計(jì)算長度 l0=3.6m,偏心距 e0=100mm, 求構(gòu)件截面的承載力設(shè)計(jì)值 N。(附相關(guān)計(jì)算公式及最小配筋率) 3某混凝土偏心拉桿, bh=250mm400mm, as=as=35mm,混凝土 C20, fc=9.6N/mm2,鋼筋 HRB335, fy=fy=300 N/mm2,已知截面上作用的軸向拉力 N=550KN,彎矩 M=60KNm ,求:所需鋼筋面積。 第 8 章 鋼筋混凝土構(gòu)件的變形和裂縫 1承受均布荷載的矩形簡支梁,計(jì)算跨度 l0=6.0m,活荷載標(biāo)準(zhǔn)值 qk=12kN/m,其準(zhǔn)永久系數(shù) q=0.5;截面尺寸為 bh=200mm400 mm,混凝土等級為 C25,鋼筋為HRB335 級, 4 16,環(huán)境類別為一類。試驗(yàn)算梁的 跨中最大撓度是否符合撓度限值 l0/200。(附部分計(jì)算公式:) 2某屋架下弦桿按軸心受拉構(gòu)件設(shè)計(jì),截面尺寸為 200mm200mm,混凝土強(qiáng)度等級為 C30,鋼筋為 HRB400 級, 4 18,環(huán)境類別為一類。荷載效應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)組合的軸向拉力 Nk=160kN。試對其進(jìn)行裂縫寬度驗(yàn)算。已知 2.0lim w mm。(附部分計(jì)算公式:) 3簡支矩形截面普通鋼筋混凝土梁,截面尺寸 bh=200 mm500mm,混凝土強(qiáng)度等級為 C30,鋼筋為 HRB335 級, 4 16,按荷載效應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)組合計(jì)算的跨中彎矩Mk=95kNm;環(huán)境類別為一類。試對其進(jìn)行裂縫寬度驗(yàn)算,如不滿足應(yīng)采取什么措施。(附部分計(jì)算公式:) 判斷題參考答案 第 1 章 鋼筋和混凝土的力學(xué)性能 錯;對;對;錯;對;錯;對;對;錯;對;對 ;對;對; 第 3 章 軸心受力構(gòu)件承載力 錯;對;對;錯;錯;錯; 第 4 章 受彎構(gòu)件正截面承載力 錯;錯;錯;對;錯;錯;對;錯;對; 第 5 章 受彎構(gòu)件斜截面承載力 對;錯;錯;錯;錯; 第 6 章 受扭構(gòu)件承載力 錯;錯;錯; 第 7 章 偏心受力 構(gòu)件承載力 對;對;對;對;對;對;錯;錯;錯;對;對;對; 第 8 章 鋼筋混凝土構(gòu)件的變形和裂縫 錯;錯;對;錯;錯;對;對;錯; 10 第 9 章 預(yù)應(yīng)力混凝土構(gòu)件 對;對;錯;錯;錯;對;錯; 單選題參考答案 緒論 B A B A C 第 1 章 鋼筋和混凝土的力學(xué)性能 D A B C A B D A A.C B 第 3 章 軸心受力構(gòu)件承載力 D A A B D C B D C C A D C; 第 4 章 受彎構(gòu)件正截面承載力 C A D B C A C D C A B C(A?); 第 5 章 受彎構(gòu)件斜截面承載力 B A C B C D A C A B; 第 6 章 受扭構(gòu)件承載力 A A D D C; 第 7 章 偏心受壓構(gòu)件承載力 D C B A A D D.D A; 第 8 章 鋼筋混凝土構(gòu)件的變形和裂縫 D B B D B A A D C C; 第 9 章 預(yù)應(yīng)力混凝土構(gòu)件 B C C C C A D B A B A A; 問答題參考答案 緒 論 1 什么是混凝土結(jié)構(gòu)?根據(jù)混凝土中添加材料的不同通常分哪些類型? 答:混凝土結(jié)構(gòu)是以混凝土材料為主,并根據(jù)需要配置和添加鋼筋、鋼骨、鋼管、預(yù)應(yīng)力鋼筋和各種纖維,形成的結(jié)構(gòu),有素 混凝土結(jié)構(gòu)、鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)、鋼骨混凝土結(jié)構(gòu)、鋼管混凝土結(jié)構(gòu)、預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)及纖維混凝土結(jié)構(gòu)?;炷两Y(jié)構(gòu)充分利用了混凝土抗壓強(qiáng)度高和鋼筋抗拉強(qiáng)度高的優(yōu)點(diǎn)。 2鋼筋與混凝土共同工作的基礎(chǔ)條件是什么? 答:混凝土和鋼筋協(xié)同工作的條件是: ( 1)鋼筋與混凝土之間產(chǎn)生良好的粘結(jié)力,使兩者結(jié)合為整體; ( 2)鋼筋與混凝土兩者之間線膨脹系數(shù)幾乎相同,兩者之間不會發(fā)生相對的溫度變形使粘結(jié)力遭到破壞; ( 3)設(shè)置一定厚度混凝土保護(hù)層; ( 4)鋼筋在混凝土中有可靠的錨固。 3.混凝土結(jié)構(gòu)有哪些優(yōu)缺點(diǎn)? 答:優(yōu)點(diǎn):( 1)可模 性好;( 2)強(qiáng)價(jià)比合理;( 3)耐火性能好;( 4)耐久性能好;( 5)適應(yīng)災(zāi)害環(huán)境能力強(qiáng),整體澆筑的鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)整體性好,對抵抗地震、風(fēng)載和爆炸沖擊作用有良好性能;( 6)可以就地取材。 鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的缺點(diǎn):如自重大,不利于建造大跨結(jié)構(gòu);抗裂性差,過早開裂雖不影響承載力,但對要求防滲漏的結(jié)構(gòu),如容器、管道等,使用受到一定限制;現(xiàn)場澆筑施工工序多,需養(yǎng)護(hù),工期長,并受施工環(huán)境和氣候條件限制等。 4.簡述混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方法的主要階段。 答:混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方法大體可分為四個(gè)階段: ( 1)在 20 世紀(jì)初以前,鋼筋混凝土 本身計(jì)算理論尚未形成,設(shè)計(jì)沿用材料力學(xué)的容許應(yīng)力方法。 ( 2) 1938 年左右已開始采用按破損階段計(jì)算構(gòu)件破壞承載力, 50 年代,出現(xiàn)了按極限狀態(tài)設(shè)計(jì)方法,奠定了現(xiàn)代鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)計(jì)算理論。 ( 3)二戰(zhàn)以后,設(shè)計(jì)計(jì)算理論已過渡到以概率論為基礎(chǔ)的極限狀態(tài)設(shè)計(jì)方法。 ( 4) 20 世紀(jì) 90 年代以后, 開始采用或積極發(fā)展性能化設(shè)計(jì)方法和理論。 第 2 章 鋼筋和混凝土的力學(xué)性能 1軟鋼和硬鋼的區(qū)別是什么?設(shè)計(jì)時(shí)分別采用什么值作為依據(jù)? 答:有物理屈服點(diǎn)的鋼筋,稱為軟鋼,如熱軋鋼筋和冷拉鋼筋;無物理屈服點(diǎn)的鋼筋,稱為硬 鋼,如鋼絲、鋼絞線及熱處理鋼筋。 軟鋼 有兩個(gè)強(qiáng)度指標(biāo):一是屈服強(qiáng)度,這是鋼筋混凝土構(gòu)件設(shè)計(jì)時(shí)鋼筋強(qiáng)度取值的依據(jù),因?yàn)殇摻钋螽a(chǎn)生了較大的塑性變形,這將使構(gòu)件變形和裂縫寬度大大增加以致無法使用,所以在設(shè)計(jì)中采用屈服強(qiáng)度yf作為鋼筋的強(qiáng)度極限。另一個(gè)強(qiáng)度指標(biāo)是鋼筋極限強(qiáng)度uf,一般用作鋼筋的實(shí)際破壞強(qiáng)度。 設(shè)計(jì)中硬鋼極限抗拉強(qiáng)度不能作為鋼筋強(qiáng)度取值的依據(jù),一般取殘余應(yīng)變?yōu)?0.2%所對應(yīng)的應(yīng)力 0.2作為無明顯流幅鋼筋的 強(qiáng)度限值,通常稱為條件屈服強(qiáng)度。對于高強(qiáng)鋼絲,條件屈服強(qiáng)度相當(dāng)于極限抗拉強(qiáng)度 0.85 倍。對于熱處理鋼筋,則為 0.9 倍。為了簡化運(yùn)算,混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范統(tǒng)一取 0.2=0.85b,其中 b為無明顯流幅鋼筋的極限抗拉強(qiáng)度。 2我國用于鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的鋼筋有幾種?我國熱軋鋼筋的強(qiáng)度分為幾個(gè)等級? 答:目前我國用于鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)和預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)的鋼筋主要品種有鋼筋、鋼絲和鋼絞線。根據(jù)軋制和加工工藝,鋼筋可分為熱軋鋼筋、熱處理鋼筋和冷加工鋼筋。 熱軋鋼筋分為熱軋光面鋼筋 HPB235、熱軋帶肋鋼筋 HRB335、 HRB400、余熱處理鋼筋 RRB400( K 20MnSi,符號 , 級)。熱軋鋼筋主要用于鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)中的鋼筋和預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)中的非預(yù)應(yīng)力普通鋼筋。 3在鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)中,宜采用哪些鋼筋? 答: 鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)及預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)的鋼筋,應(yīng)按下列規(guī)定采用:( 1)普 通鋼筋宜采用 HRB400 級和 HRB335 級鋼筋 ,也可采用 HPB235 級和 RRB400級鋼筋;( 2) 預(yù)應(yīng)力鋼筋宜采用預(yù)應(yīng)力鋼絞線、鋼絲,也可采用熱處理鋼筋。 4簡述混凝土立方體抗壓強(qiáng)度。 答:混凝土標(biāo)準(zhǔn)立方 體的抗壓強(qiáng)度 ,我國 普通混凝土力學(xué)性能試驗(yàn)方法標(biāo)準(zhǔn)( GB/T50081-2002)規(guī)定:邊長為 150mm 的標(biāo)準(zhǔn)立方體試件在標(biāo)準(zhǔn)條件(溫度 203 ,相對溫度 90%)下養(yǎng)護(hù) 28 天后,以標(biāo)準(zhǔn)試驗(yàn)方法 (中心加載,加載速度為 0.3 1.0N/mm2/s),試件上、下表面不涂潤滑劑,連續(xù)加載直至試件破壞,測得混凝土抗壓強(qiáng)度為 11 混凝土標(biāo)準(zhǔn)立方體的抗壓強(qiáng)度 fck,單位 N/mm2。 AFfck fck混凝土立方體試件抗壓強(qiáng)度 F試件破壞荷載; A試件承壓 面積。 5.簡述混凝土軸心抗壓強(qiáng)度。 答:我國普通混凝土力學(xué)性能試驗(yàn)方法標(biāo)準(zhǔn)( GB/T50081-2002)采用 150mm150mm300mm 棱柱體作為混凝土軸心抗壓強(qiáng)度試驗(yàn)的標(biāo)準(zhǔn)試件,混凝土試件軸心抗壓強(qiáng)度AFfcp fcp混凝土軸心抗壓強(qiáng)度 F試件破壞荷載; A試件承壓面積。 6.混凝土的強(qiáng)度等級是如何確定的。 答:混凝土強(qiáng)度等級應(yīng)按立方體抗壓強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值確定,混凝土立方體抗壓強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值 fcu, k,我國混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范規(guī)定,立方 體抗壓強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值系指按上述標(biāo)準(zhǔn)方法測得的具有 95%保證率的立方體抗壓強(qiáng)度,根據(jù)立方體抗壓強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值劃分為 C15、 C20、 C25、 C30、 C35、 C40、 C45、 C50、 C55、 C60、 C65、 C70、 C75、 C80十四個(gè)等級。 7.簡述混凝土 三軸受壓強(qiáng)度的概念。 答: 三軸受壓試驗(yàn)是側(cè)向等壓 2=3=r的三軸受壓,即所謂常規(guī)三軸。試驗(yàn)時(shí)先通過液體靜壓力對混凝土圓柱體施加徑向等壓應(yīng)力,然后對試件施加縱向壓應(yīng)力直到破壞。在這種受力狀態(tài)下,試件由于側(cè)壓限制,其內(nèi)部裂縫的產(chǎn)生和發(fā)展受到阻礙,因此當(dāng)側(cè)向 壓力增大時(shí),破壞時(shí)的軸向抗壓強(qiáng)度相應(yīng)地增大。根據(jù)試驗(yàn)結(jié)果分析,三軸受力時(shí)混凝土縱向抗壓強(qiáng)度為 fcc= fc+r 式中: fcc混凝土三軸受壓時(shí)沿圓柱體縱軸的軸心抗壓強(qiáng)度; fc 混凝土的單軸圓柱體軸心抗壓強(qiáng)度; 系數(shù),一般普通混凝土取 4; r 側(cè)向壓應(yīng)力。 8.簡述混凝土在單軸短期加載下的應(yīng)力 應(yīng)變關(guān)系特點(diǎn)。 答:一般用標(biāo)準(zhǔn)棱柱體或圓柱體試件測定混凝土受壓時(shí)的應(yīng)力應(yīng)變曲線。軸心受壓混凝土典型的應(yīng)力應(yīng)變曲線如圖 ,各個(gè)特征階段的特點(diǎn)如下。 混凝土軸心受壓 時(shí)的應(yīng)力應(yīng)變曲線 1)應(yīng)力 0.3 fc sh 當(dāng)荷載較小時(shí),即 0.3 fc sh,曲線近似是直線(圖 2-3 中 OA 段), A 點(diǎn)相當(dāng)于混凝土的彈性極限。此階段中混凝土的變形主要取決于骨料和水泥石的彈性變形。 2)應(yīng)力 0.3 fc sh 0.8 fc sh 隨著荷載的增加,當(dāng)應(yīng)力約為 (0.3 0.8) fc sh,曲線明顯偏離直線,應(yīng)變增長比應(yīng)力快,混凝土表現(xiàn)出越來越明顯的彈塑性。 3)應(yīng)力 0.8 fc sh 1.0 fc sh 隨著荷載進(jìn)一步增加,當(dāng)應(yīng)力約為 (0.8 1.0) fc sh, 曲線 進(jìn)一步彎曲 , 應(yīng)變增長速度進(jìn)一步加快, 表明混凝土的應(yīng)力增量不大,而塑性變形卻相當(dāng)大。 此階段中混凝土內(nèi)部微裂縫雖有所發(fā)展,但處于穩(wěn)定狀態(tài),故 b 點(diǎn)稱為臨界應(yīng)力點(diǎn),相應(yīng)的應(yīng)力相當(dāng)于混凝土的條件屈服強(qiáng)度。 曲線上的峰值應(yīng)力 C 點(diǎn), 極限強(qiáng)度 fc sh,相應(yīng)的峰值應(yīng)變?yōu)?0。 4) 超過峰值應(yīng)力后 超過 C 點(diǎn)以后 ,曲線進(jìn)入下降段 ,試件的承載力隨應(yīng)變增長逐漸減小,這種現(xiàn)象為應(yīng)變軟化。 9什么叫混凝土徐變?混凝土徐變對結(jié)構(gòu)有什么影響? 答: 在不變的應(yīng)力長期持續(xù)作用下,混凝土的變形隨時(shí)間而緩慢增長的現(xiàn)象稱為混凝土的徐變。 徐 變對鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的影響既有有利方面又有不利方面。有利影響,在某種情況下,徐變有利于防止結(jié)構(gòu)物裂縫形成;有利于結(jié)構(gòu)或構(gòu)件的內(nèi)力重分布,減少應(yīng)力集中現(xiàn)象及減少溫度應(yīng)力等。不利影響,由于混凝土的徐變使構(gòu)件變形增大;在預(yù)應(yīng)力混凝土構(gòu)件中,徐變會導(dǎo)致預(yù)應(yīng)力損失;徐變使受彎和偏心受壓構(gòu)件的受壓區(qū)變形加大,故而使受彎構(gòu)件撓度增加,使偏壓構(gòu)件的附加偏心距增大而導(dǎo)致構(gòu)件承載力的降低。 10鋼筋與混凝土之間的 粘結(jié) 力是如何組成的? 答: 試驗(yàn)表明, 鋼筋和混凝土之間的粘結(jié)力或者抗滑移力,由四部分組成: ( 1) 化學(xué)膠結(jié)力: 混凝土中 的水泥凝膠體在鋼筋表面產(chǎn)生的化學(xué)粘著力或吸附力,來源于澆注時(shí)水泥漿體向鋼筋表面氧化層的滲透和養(yǎng)護(hù)過程中水泥晶體的生長和硬化,取決于水泥的性質(zhì)和鋼筋表面的粗糙程度。當(dāng)鋼筋受力后變形,發(fā)生局部滑移后,粘著力就喪失了。 ( 2) 摩擦力:混凝土收縮后,將鋼筋緊緊地握裹住而產(chǎn)生的力,當(dāng)鋼筋和混凝土產(chǎn)生相對滑移時(shí),在鋼筋和混凝土界面上將產(chǎn)生摩擦力。它 取決于混凝土發(fā)生收縮、荷載和反力等對鋼筋的徑向壓應(yīng)力、鋼筋和混凝土之間的粗糙程度等。 鋼筋和混凝土之間的擠壓力越大、接觸面越粗糙,則摩擦力越大。 ( 3) 機(jī)械咬合力:鋼筋表面凹凸 不平與混凝土產(chǎn)生的機(jī)械咬合作用而產(chǎn)生的力 ,即混凝土對鋼筋表面斜向壓力的縱向分力,取決于混凝土的抗剪強(qiáng)度。 變形鋼筋的橫 12 肋會產(chǎn)生這種咬合力,它的咬合作用往往很大,是變形鋼筋粘結(jié)力的主要來源,是錨固作用的主要成份。 ( 4)鋼筋端部的錨固力:一般是用在鋼筋端部彎鉤、彎折,在錨固區(qū)焊接鋼筋、短角鋼等機(jī)械作用來維持錨固力。 各種粘結(jié)力中,化學(xué)膠結(jié)力較??;光面鋼筋以摩擦力為主;變形鋼筋以機(jī)械咬合力為主。 第 2 章 軸心受力構(gòu)件承載力 1.軸心受壓構(gòu)件設(shè)計(jì)時(shí),如果用高強(qiáng)度鋼筋,其設(shè)計(jì)強(qiáng)度應(yīng)如何取值? 答:縱向受力鋼筋一般采 用 HRB400 級、 HRB335 級和 RRB400 級,不宜采用高強(qiáng)度鋼筋,因?yàn)榕c混凝土共同受壓時(shí),不能充分發(fā)揮其高強(qiáng)度的作用?;炷疗茐臅r(shí)的壓應(yīng)變 0.002,此時(shí)相應(yīng)的縱筋應(yīng)力值 s=Ess=2001030.002=400 N/mm2;對于 HRB400 級、 HRB335 級、 HPB235 級和 RRB400 級熱扎鋼筋已達(dá)到屈服強(qiáng)度,對于 級和熱處理鋼筋在計(jì)算 fy值時(shí)只能取 400 N/mm2。 2.軸心受壓構(gòu)件設(shè)計(jì)時(shí),縱向受力鋼筋和箍筋的作用分別是什么? 答:縱筋的作用: 與混凝土共同承受壓力,提高構(gòu)件與截面 受壓承載力; 提高構(gòu)件的變形能力,改善受壓破壞的脆性; 承受可能產(chǎn)生的偏心彎矩、混凝土收縮及溫度變化引起的拉應(yīng)力; 減少混凝土的徐變變形。橫向箍筋的作用: 防止縱向鋼筋受力后壓屈和固定縱向鋼筋位置; 改善構(gòu)件破壞的脆性; 當(dāng)采用密排箍筋時(shí)還能約束核芯內(nèi)混凝土,提高其極限變形值。 3.簡述軸心受壓構(gòu)件徐變引起應(yīng)力重分布?(軸心受壓柱在恒定荷載的作用下會產(chǎn)生什么現(xiàn)象?對截面中縱向鋼筋和混凝土的應(yīng)力將產(chǎn)生什么影響?) 答:當(dāng)柱子在荷載長期持續(xù)作用下,使混凝土發(fā)生徐變而引起應(yīng)力重分布。此時(shí),如果構(gòu)件在持續(xù)荷載過程中 突然卸載,則混凝土只能恢復(fù)其全部壓縮變形中的彈性變形部分,其徐變變形大部分不能恢復(fù),而鋼筋將能恢復(fù)其全部壓縮變形,這就引起二者之間變形的差異。當(dāng)構(gòu)件中縱向鋼筋的配筋率愈高,混凝土的徐變較大時(shí),二者變形的差異也愈大。此時(shí)由于鋼筋的彈性恢復(fù),有可能使混凝土內(nèi)的應(yīng)力達(dá)到抗拉強(qiáng)度而立即斷裂,產(chǎn)生脆性破壞。 4.對受壓構(gòu)件中縱向鋼筋的直徑和根數(shù)有何構(gòu)造要求?對箍筋的直徑和間距又有何構(gòu)造要求? 答:縱向受力鋼筋直徑 d 不宜小于 12mm,通常在 12mm32mm 范圍內(nèi)選用。矩形截面的鋼筋根數(shù)不應(yīng)小于 4 根,圓形截面的鋼筋根數(shù) 不宜少于 8 根,不應(yīng)小于 6 根。 縱向受力鋼筋的凈距不應(yīng)小于 50mm,最大凈距不宜大于 300mm。其對水平澆筑的預(yù)制柱,其縱向鋼筋的最小凈距為上部縱向受力鋼筋水平方向不應(yīng)小于 30mm 和 1.5d( d 為鋼筋的最大直徑),下部縱向鋼筋水平方向不應(yīng)小于 25mm 和 d。上下接頭處,對縱向鋼筋和箍筋各有哪些構(gòu)造要求? 5.進(jìn)行螺旋筋柱正截面受壓承載力計(jì)算時(shí),有哪些限制條件?為什么要作出這些限制條件? 答:凡屬下列條件的,不能按螺旋筋柱正截面受壓承載力計(jì)算: 當(dāng) l0/b 12 時(shí),此時(shí)因長細(xì)比較大,有可能因縱向彎曲引起螺旋箍筋不 起作用; 如果因混凝土保護(hù)層退出工作引起構(gòu)件承載力降低的幅度大于因核芯混凝土強(qiáng)度提高而使構(gòu)件承載力增加的幅度, 當(dāng)間接鋼筋換算截面面積 Ass0小于縱筋全部截面面積的 25%時(shí),可以認(rèn)為間接鋼筋配置得過少,套箍作用的效果不明顯。 6.簡述軸心受拉構(gòu)件的受力過程和破壞過程? 答:第 階段 加載到開裂前 此階段鋼筋和混凝土共同工作,應(yīng)力與應(yīng)變大致成正比。在這一階段末,混凝土拉應(yīng)變達(dá)到極限拉應(yīng)變,裂縫即將產(chǎn)生。 第 階段 混凝土開裂后至鋼筋屈服前 裂縫產(chǎn)生后,混凝土不再承受拉力,所有的拉力均由 鋼筋來承擔(dān),這種應(yīng)力間的調(diào)整稱為截面上的應(yīng)力重分布。第 階段是構(gòu)件的正常使用階段,此時(shí)構(gòu)件受到的使用荷載大約為構(gòu)件破壞時(shí)荷載的 50%70%,構(gòu)件的裂縫寬度和變形的驗(yàn)算是以此階段為依據(jù)的。 第 階段 鋼筋屈服到構(gòu)件破壞 當(dāng)加載達(dá)到某點(diǎn)時(shí),某一截面處的個(gè)別鋼筋首先達(dá)到屈服,裂縫迅速發(fā)展,這時(shí)荷載稍稍增加,甚至不增加都會導(dǎo)致截面上的鋼筋全部達(dá)到屈服(即荷載達(dá)到屈服荷載 Ny時(shí))。評判軸心受拉破壞的標(biāo)準(zhǔn)并不是構(gòu)件拉斷,而是鋼筋屈服。正截面強(qiáng)度計(jì)算是以此階段為依據(jù)的。 第 4 章 受彎構(gòu)件正截面承載力 1受 彎構(gòu)件適筋梁從開始加荷至破壞,經(jīng)歷了哪幾個(gè)階段?各階段的主要特征是什么?各個(gè)階段是哪種極限狀態(tài)的計(jì)算依據(jù)? 答: 適筋 受彎構(gòu)件正截面工作分為三個(gè)階段。 第 階段荷載較小,梁基本上處于彈性工作階段,隨著荷載增加,彎矩加大,拉區(qū)邊緣纖維混凝土表現(xiàn)出一定塑性性質(zhì)。 第 階段彎矩超過開裂彎矩 Mcrsh,梁出現(xiàn)裂縫,裂縫截面的混凝土退出工作,拉力由縱向受拉鋼筋承擔(dān),隨著彎矩的增加,受壓區(qū)混凝土也表現(xiàn)出塑性性質(zhì),當(dāng)梁處于第 階段末 a時(shí),受拉鋼筋開始屈服。 第 階段鋼筋屈服后,梁的剛度迅速下降,撓度急劇增大,中和軸不斷上 升,受壓區(qū)高度不斷減小。受拉鋼筋應(yīng)力不再增加,經(jīng)過一個(gè)塑性轉(zhuǎn)動構(gòu)成,壓區(qū)混凝土被壓碎,構(gòu)件喪失承載力。 第 階段末的極限狀態(tài)可作為其抗裂度計(jì)算的依據(jù)。 第 階段可作為構(gòu)件在使用階段裂縫寬度和撓度計(jì)算的依據(jù)。 第 階段末的極限狀態(tài)可作為受彎構(gòu)件正截面承載能力計(jì)算的依據(jù)。 2鋼筋混凝土受彎構(gòu)件正截面有哪幾種破壞形式?其破壞特征有何不同? 答:鋼筋混凝土受彎構(gòu)件正截面有適筋破壞、超筋破壞、少筋破壞。 梁配筋適中會發(fā)生適筋破壞。受拉鋼筋首先屈服,鋼筋應(yīng)力保持不變而產(chǎn)生顯著的塑性伸長,受壓區(qū)邊緣混凝土的應(yīng)變達(dá)到極限 壓應(yīng)變,混凝土壓碎,構(gòu)件破壞。梁破壞前,撓度較大,產(chǎn)生較大的塑性變形,有明顯的破壞預(yù)兆,屬于塑性破壞。 梁配筋過多會發(fā)生超筋破壞。破壞時(shí)壓區(qū)混凝土被壓壞,而拉區(qū)鋼筋應(yīng)力尚未達(dá)到屈服強(qiáng)度。破壞前梁的撓度及截面曲率曲線沒有明顯的轉(zhuǎn)折點(diǎn),拉區(qū)的裂縫寬度較小,破壞是突然的,沒有明顯預(yù)兆,屬于脆性破壞,稱為超筋破壞。 梁配筋過少會發(fā)生少筋破壞。拉區(qū)混凝土一旦開裂,受拉鋼筋即達(dá)到屈服,并迅速經(jīng)歷整個(gè)流幅而進(jìn)入強(qiáng)化階段,梁即斷裂,破壞很突然,無明顯預(yù)兆,故屬于脆性破壞。 2什么叫最小配筋率?它是如何確定的?在計(jì)算中作用 是什么? 答:最小配筋率是指,當(dāng)梁的配筋率 很小,梁拉區(qū)開裂后,鋼筋應(yīng)力趨近于屈服強(qiáng)度,這時(shí)的配筋率稱為最小配筋率 min。是根據(jù) Mu=Mcy時(shí)確定最小配筋率。 13 控制最小配筋率是防止構(gòu)件發(fā)生少筋破壞,少筋破壞是脆性破壞,設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)當(dāng)避免。 3單筋矩形受彎構(gòu)件正截面承載力計(jì)算的基本假定是什么? 答:單筋矩形受彎構(gòu)件正截面承載力計(jì)算的基本假定是( 1)平截面假定;( 2)混凝土應(yīng)力 應(yīng)變關(guān)系曲線的規(guī)定;( 3)鋼筋應(yīng)力 應(yīng)變關(guān)系的規(guī)定;( 4)不考慮混凝土抗拉強(qiáng)度 ,鋼筋拉伸應(yīng)變值不超過 0.01。以上規(guī)定的作用是確定鋼筋 、混凝土在承載力極限狀態(tài)下的受力狀態(tài),并作適當(dāng)簡化,從而可以確定承載力的平衡方程或表達(dá)式。 4.確定等效矩形應(yīng)力圖的原則是什么? 混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范規(guī)定,將實(shí)際應(yīng)力圖形換算為等效矩形應(yīng)力圖形時(shí)必須滿足以下兩個(gè)條件:( 1) 受壓區(qū)混凝土壓應(yīng)力合力 C 值的大小不變,即兩個(gè)應(yīng)力圖形的面積應(yīng)相等;( 2) 合力 C 作用點(diǎn)位置不變,即兩個(gè)應(yīng)力圖形的形心位置應(yīng)相同。等效矩形應(yīng)力圖的采用使簡化計(jì)算成為可能。 6 什么是雙筋截面?在什么情況下才采用雙筋截面? 答:在單筋截面受壓區(qū)配置受力鋼筋后便構(gòu)成雙筋截面。在受壓區(qū)配置鋼筋,可 協(xié)助混凝土承受壓力,提高截面的受彎承載力;由于受壓鋼筋的存在,增加了截面的延性,有利于改善構(gòu)件的抗震性能;此外,受壓鋼筋能減少受壓區(qū)混凝土在荷載長期作用下產(chǎn)生的徐變,對減少構(gòu)件在荷載長期作用下的撓度也是有利的。 雙筋截面一般不經(jīng)濟(jì),但下列情況可以采用:( 1)彎矩較大,且截面高度受到限制,而采用單筋截面將引起超筋;( 2)同一截面內(nèi)受變號彎矩作用;( 3)由于某種原因(延性、構(gòu)造),受壓區(qū)已配置 sA;( 4)為了提高構(gòu)件抗震性能或減少結(jié)構(gòu)在長期荷載下的變形。 7.雙筋矩形截 面受彎構(gòu)件正截面承載力計(jì)算的基本公式及適用條件是什么?為什么要規(guī)定適用條件? 答:雙筋矩形截面受彎構(gòu)件正截面承載力的兩個(gè)基本公式: sysyc AfAfbxf 1 001 2 ssycu ahAfxhbxfMM 適用條件:( 1)b,是為了保證受拉鋼筋屈服,不發(fā)生超筋梁脆性破壞,且保證受壓鋼筋在構(gòu)件破壞以前達(dá)到屈服強(qiáng)度;( 2)為了使受壓鋼筋能達(dá)到抗壓強(qiáng)度設(shè)計(jì)值,應(yīng)滿足 2sax, 其含義為受壓鋼筋位置不低于受壓應(yīng) 力矩形圖形的重心。當(dāng)不滿足條件時(shí),則表明受壓鋼筋的位置離中和軸太近,受壓鋼筋的應(yīng)變太小,以致其應(yīng)力達(dá)不到抗壓強(qiáng)度設(shè)計(jì)值。 8雙筋矩形截面受彎構(gòu)件正截面承載力計(jì)算為什么要規(guī)定 2sax?當(dāng) x 2as應(yīng)如何計(jì)算? 答:為了使受壓鋼筋能達(dá)到抗壓強(qiáng)度設(shè)計(jì)值,應(yīng)滿足 2sax, 其含義為受壓鋼筋位置不低于受壓應(yīng)力矩形圖形的重心。當(dāng)不滿足條件時(shí),則表明受壓鋼筋的位置離中和軸太近,受壓鋼筋的應(yīng)變太小,以致其應(yīng)力達(dá)不到抗壓強(qiáng)度設(shè)計(jì)值。 此時(shí)對受壓鋼筋取 矩 )2()( 10 xabxfahAfM scssyu x 2sa時(shí),公式中的右邊第二項(xiàng)相對很小,可忽略不計(jì),近似取 2sax,即近似認(rèn)為受壓混凝土合力點(diǎn)與受壓鋼筋合力點(diǎn)重合,從而使受壓區(qū)混凝土合力對受壓鋼筋合力點(diǎn)所產(chǎn)生的力矩等于零,因此 0 sys ahfMA 9第二類 T 形截面受彎構(gòu)件正截面承載力計(jì)算的基本公式及適用條件是什么?為什么要規(guī)定適用條件? 答:第二類型 T 形截面:(中和軸在腹板內(nèi)) sycffc Afbxfhbbf 11 )( )2()()2(0101 fffccuhhhbbfxhbxfM 適用條件: b 規(guī)定適用條件是為了避免超筋破壞 ,而少筋破壞一般不會發(fā)生。 10計(jì)算 T 形截面的最小配筋率時(shí),為什么是用梁肋寬度 b 而不用受壓翼緣寬度 bf? 答:最小配筋率從理論上是由 Mu=Mcy 確定的,主要取決于受拉區(qū)的形狀,所以計(jì)算 T 形截面的最小配筋率時(shí),用梁肋寬度 b 而不用受壓翼緣寬度 bf 。 11單筋截面、雙筋截面、 T 形截面在受彎承載力方面 ,哪種更合 理? ,為什么 ? 答: T 形截面優(yōu)于單筋截面、單筋截面優(yōu)于雙筋截面。 12寫出橋梁工程中單筋截面受彎構(gòu)件正截面承載力計(jì)算的基本公式及適用條件是什么?比較這些公式與建筑工程中相應(yīng)公式的異同。 答: ssdcd Afbxf )2( 00 xhbxfM cdd 14 適用條件: b ; bhAs min 公路橋規(guī)和混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范中,受彎構(gòu)件計(jì)算的基本假定和計(jì)算原理基本 相同,但在公式表達(dá)形式上有差異,材料強(qiáng)度取值也不同。 第 5 章 受彎構(gòu)件斜截面承載力 1 斜截面破壞形態(tài)有幾類?分別采用什么方法加以控制? 答:( 1)斜截面破壞形態(tài)有三類:斜壓破壞,剪壓破壞,斜拉破壞 ( 2)斜壓破壞通過限制最小截面尺寸來控制;剪壓破壞通過抗剪承載力計(jì)算來控制;斜拉破壞通過限制最小配箍率來控制; 2 影響斜截面受剪承載力的主要因素有哪些? 答:( 1)剪跨比的影響,隨著剪跨比的增加,抗剪承載力逐漸降低; ( 2)混凝土的抗壓強(qiáng)度的影響,當(dāng)剪跨比一定時(shí),隨著混凝土強(qiáng)度的提高,抗剪承載力增加; ( 3)縱筋配筋率的影響,隨著縱筋配筋率的增加,抗剪承載力略有增加; ( 4)箍筋的配箍率及箍筋強(qiáng)度的影響,隨著箍筋的配箍率及箍筋強(qiáng)度的增加,抗剪承載力增加; ( 5)斜裂縫的骨料咬合力和鋼筋的銷栓作用; ( 6)加載方式的影響; ( 7)截面尺寸和形狀的影響; 3 斜截面抗剪承載力為什么要規(guī)定上、下限?具體包含哪些條件? 答:斜截面抗剪承載力基本公式的建立是以剪壓破壞為依據(jù)的,所以規(guī)定上、下限來避免斜壓破壞和斜拉破壞。 4鋼筋在支座的錨固有何要求? 答:鋼筋混凝土簡支梁和連續(xù)梁簡支端的下部縱向 受力鋼筋,其伸入梁支座范圍內(nèi)的錨固長度asl 應(yīng)符合下列規(guī)定:當(dāng)剪力較?。?7.0 bhfV t)時(shí),dlas 5 ;當(dāng)剪力較大( 07.0 bhfV t )時(shí), dlas 12 (帶肋鋼筋), dlas 15 (光圓鋼筋), d 為縱向受力鋼筋的直徑。如縱向受力鋼筋伸入梁支座范圍內(nèi)的錨固長度不符 合上述要求時(shí),應(yīng)采取在鋼筋上加焊錨固鋼板或?qū)摻疃瞬亢附釉诹憾祟A(yù)埋件上等有效錨固措施。 5什么是鴨筋和浮筋?浮筋為什么不能作為受剪鋼筋? 答:單獨(dú)設(shè)置的彎起鋼筋,兩端有一定的錨固長度的叫鴨筋,一端有錨固,另一端沒有的叫浮筋。由于受剪鋼筋是受拉的,所以不能設(shè)置浮筋。 第 6 章 受扭構(gòu)件承載力 1鋼筋混凝土純扭構(gòu)件中適筋純扭構(gòu)件的破壞有什么特點(diǎn)? 答:當(dāng)縱向鋼筋和箍筋的數(shù)量配置適當(dāng)時(shí),在外扭矩作用下,混凝土開裂并退出工作,鋼筋應(yīng)力增加但沒有達(dá)到屈服點(diǎn)。隨著扭矩荷載不斷增加,與主斜裂縫相交的縱筋 和箍筋相繼達(dá)到屈服強(qiáng)度,同時(shí)混凝土裂縫不斷開展,最后形成構(gòu)件三面受拉開裂,一面受壓的空間扭曲破壞面,進(jìn)而受壓區(qū)混凝土被壓碎而破壞,這種破壞與受彎構(gòu)件適筋梁類似,屬延性破壞,以適筋構(gòu)件受力狀態(tài)作為設(shè)計(jì)的依據(jù)。 2鋼筋混凝土純扭構(gòu)件中超筋純扭構(gòu)件的破壞有什么特點(diǎn)?計(jì)算中如何避免發(fā)生完全超筋破壞? 當(dāng)縱向鋼筋和箍筋配置過多或混凝土強(qiáng)度等級太低,會發(fā)生縱筋和箍筋都沒有達(dá)到屈服強(qiáng)度,而混凝土先被壓碎的現(xiàn)象,這種破壞與受彎構(gòu)件超筋梁類似,沒有明顯的破壞預(yù)兆,鋼筋未充分發(fā)揮作用,屬脆性破壞,設(shè)計(jì)中應(yīng)避免。為了避免此種破 壞,混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范對構(gòu)件的截面尺寸作了限制,間接限定抗扭鋼筋最大用量。 3鋼筋混凝土純扭構(gòu)件中少筋純扭構(gòu)件的破壞有什么特點(diǎn)?計(jì)算中如何避免發(fā)生少筋破壞? 當(dāng)縱向鋼筋和箍筋配置過少(或其中之一過少)時(shí),混凝土開裂后,混凝土承擔(dān)的拉力轉(zhuǎn)移給鋼筋,鋼筋快速達(dá)到屈服強(qiáng)度并進(jìn)入強(qiáng)化階段,其破壞特征類似于受彎構(gòu)件的少筋梁,破壞扭矩與開裂扭矩接近,破壞無預(yù)兆,屬于脆性破壞。這種構(gòu)件在設(shè)計(jì)中應(yīng)避免。為了防止這種少筋破壞,混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范規(guī)定,受扭箍筋和縱向受扭鋼筋的配筋率不得小于各自的最小配筋率,并應(yīng)符合受 扭鋼筋的構(gòu)造要求。 4簡述素混凝土純扭構(gòu)件的破壞特征。 答:素混凝土純扭構(gòu)件在純扭狀態(tài)下,桿件截面中產(chǎn)生剪應(yīng)力。對于素混凝土的純扭構(gòu)件,當(dāng)主拉應(yīng)力產(chǎn)生的拉應(yīng)變超過混凝土極限拉應(yīng)變時(shí),構(gòu)件即開裂。第一條裂縫出現(xiàn)在構(gòu)件的長邊(側(cè)面)中點(diǎn),與構(gòu)件軸線成 45方向,斜裂縫出現(xiàn)后逐漸變寬以螺旋型發(fā)展到構(gòu)件頂面和底面,形成三面受拉開裂,一面受壓的空間斜曲面,直到受壓側(cè)面混凝土壓壞,破壞面是一空間扭曲裂面,構(gòu)件破壞突然,為脆性破壞。 5在抗扭計(jì)算中,配筋強(qiáng)度比的 含義是什么?起什么作用?有什么限制? 答:參數(shù) 反映了 受扭構(gòu)件中抗扭縱筋和箍筋在數(shù)量上和強(qiáng)度上的相對關(guān)系,稱為縱筋和箍筋的配筋強(qiáng)度比,即縱筋和箍筋的體積比和強(qiáng)度比的乘積, 為箍筋的單肢截面面積, S 為箍筋的間距,對應(yīng)于一個(gè)箍筋體積 的縱筋體積為 ,其中 為截面內(nèi)對稱布置的全部縱筋截面面積,則 ;試驗(yàn)表明,只有當(dāng) 值在一定范圍內(nèi)時(shí),才可保證構(gòu)件破壞時(shí)縱筋和箍筋的強(qiáng)度都得到充分利用,規(guī)范要求 值符合 0.61 7的條件,當(dāng) 1.7 時(shí),取 1.7。 6從受扭構(gòu)件的受力合理性看,采用螺旋式配筋比較合理,但實(shí)際上為什么采用封閉式箍筋加縱筋的形式? 答 :因?yàn)檫@種螺旋式鋼筋施工復(fù)雜,也不能適應(yīng)扭矩方向的改變,因此實(shí)際工程并不采用,而是采用沿構(gòu)件截面周邊均勻?qū)ΨQ布置的縱向鋼筋和沿構(gòu)件長度方向均勻 15 布置的封閉箍筋作為抗扭鋼筋,抗扭鋼筋的這種布置形式與構(gòu)件正截面抗彎承載力及斜截面抗剪承載力要求布置的鋼筋形式一致。 7混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范是如何考慮彎矩、剪力、和扭矩共同作用的?t的意義是什么?起什么作用?上下限是多少? 答:實(shí)際工程的受扭構(gòu)件中,大都是彎矩、剪力、扭矩共同作用的。構(gòu)件的受彎、受剪和受扭承載力是相互影響的 ,這種相互影響的性質(zhì)稱為復(fù)合受力的相關(guān)性。由于構(gòu)件受扭、受彎、受剪承載力之間的相互影響問題過于復(fù)雜,采用統(tǒng)一的相關(guān)方程來計(jì)算比較困難。為了簡化計(jì)算,混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范對彎剪扭構(gòu)件的計(jì)算采用了對混凝土提供的抗力部分考慮相關(guān)性,而對鋼筋提供的抗力部分采用疊加的方法。05.015.1TbhVW tt ( 0.5t1.0),t 稱為剪扭構(gòu)件混凝土受扭承載力降低系數(shù),當(dāng)t小于 0.5 時(shí) ,取t等于 0.5;當(dāng)t大于 1.0 時(shí) ,取t等于 1.0。 8對受扭構(gòu)件的截面尺寸有何要求?縱筋配筋率有哪些要求? 答:( 1)截面尺寸要求 在受扭構(gòu)件設(shè)計(jì)中,為了保證結(jié)構(gòu)截面尺寸及混凝土材料強(qiáng)度不至于過小,為了避免超筋破壞,對構(gòu)件的截面尺寸規(guī)定了限制條件?;炷两Y(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范在試驗(yàn)的基礎(chǔ)上,對 hw/b6的鋼筋混凝土構(gòu)件,規(guī)定截面限制條件如下式 當(dāng) hw/b4時(shí) cct fWTbhV 25.08.00 ( 8 27) 當(dāng) hw/b=6 時(shí) cct fWTbhV 20.08.00 ( 8 28) 當(dāng) 4 hw/b 6 時(shí) 按線性內(nèi)插法確定。 計(jì)算時(shí)如不滿足上面公式的要求,則需加大構(gòu)件截面尺寸,或提高混凝土強(qiáng)度等級。 ( 2)最小配筋率 構(gòu)在彎剪扭共同作用下,受扭縱筋的最小配筋率為yts tltl ffVbTbhA 6.0m in,m in, ;縱筋最小配 筋率應(yīng)取抗彎及抗扭縱筋最小配筋率疊加值。 第 7 章 偏心受力構(gòu)件承載力 1.判別大、小偏心受壓破壞的條件是什么?大、小偏心受壓的破壞特征分別是什么? 答:( 1)b,大偏心受壓破壞;b,小偏心受壓破壞; ( 2)破壞特征: 大偏心受壓破壞:破壞始自于遠(yuǎn)端鋼筋的受拉屈服,然后近端混凝土受壓破壞; 小偏心受壓破壞:構(gòu)件破壞時(shí),混凝土受壓破壞,但遠(yuǎn)端的鋼筋并未屈服; 2.偏心受壓短柱和長柱有何本 質(zhì)的區(qū)別?偏心距增大系數(shù)的物理意義是什么? 答:( 1)偏心受壓短柱和長柱有何本質(zhì)的區(qū)別在于,長柱偏心受壓后產(chǎn)生不可忽略的縱向彎曲,引起二階彎矩。 ( 2)偏心距增大系數(shù)的物理意義是,考慮長柱偏心受壓后產(chǎn)生的二階彎矩對受壓承載力的影響。 3.附加偏心距ae的物理意義是什么?如何取值 ? 答:附加偏心距ae的物理意義在于,考慮由于荷載偏差、施工誤差等因素的影響,0e會增大或減小,另外,混凝土 材料本身的不均勻性,也難保證幾何中心和物理中心的重合。其值取 20mm 和偏心方向截面尺寸的 1/30 兩者中的較大者。 4偏心受拉構(gòu)件劃分大、小偏心的條件是什么?大、小偏心破壞的受力特點(diǎn)和破壞特征各有何不同? 答:( 1)當(dāng) N 作用在縱向鋼筋sA合力點(diǎn)和 sA合力點(diǎn)范圍以外時(shí),為大偏心受拉;當(dāng) N 作用在縱向鋼筋sA合力點(diǎn)和 sA合力點(diǎn)范圍之間時(shí),為小偏心受拉; ( 2)大偏心受拉有混凝土受壓區(qū),鋼筋先達(dá)到屈服強(qiáng)度,然后混凝土受壓破壞;小偏心受拉破壞時(shí),混凝土完全退出工作,由縱筋來承擔(dān)所有的外力。 5大偏心受拉構(gòu)件為非對稱配筋,如果計(jì)算中出現(xiàn) 2sax或出現(xiàn)負(fù)值,怎么處理? 答:取 2sax,對混凝土受壓區(qū)合力點(diǎn)(即受壓鋼筋合力點(diǎn))取矩, 16 )( 0sys ahfNeA, bhAs min 第 8 章 鋼筋混凝土構(gòu)件的變形和裂縫 1為什么說裂縫條數(shù)不會無限增加,最終將趨于穩(wěn)定 ? 答:假設(shè)混凝土的應(yīng)力 c由零增大到 ft需要經(jīng)過 l 長度的粘結(jié)應(yīng)力的積累,即 直到距開裂截面為 l 處,鋼筋應(yīng)力由 s1降低到 s2,混凝土的應(yīng)力 c由零增大到 ft,才有可能出現(xiàn)新的裂縫。顯然,在距第一條裂縫兩側(cè) l 的范圍內(nèi),即在間距小于 2l 的兩條裂縫之間,將不可能再出現(xiàn)新裂縫。 2裂縫寬度與哪些因素有關(guān),如不滿足裂縫寬度限值,應(yīng)如何處理 ? 答:與構(gòu)件類型、保護(hù)層厚度、配筋率、鋼筋直徑和鋼筋應(yīng)力等因 素有關(guān)。如不滿足,可以采取減小鋼筋應(yīng)力(即增加鋼筋用量)或減小鋼筋直徑等措施。 3鋼筋混凝土構(gòu)件撓度計(jì)算與材料力學(xué)中撓度計(jì)算有何不同 ? 為何要引入 “最小剛度原則 ”原則 ? 答:主要是指剛度的取值不同,材料力學(xué)中撓度計(jì)算采用彈性彎曲剛度,鋼筋混凝土構(gòu)件撓度計(jì)算采用由短期剛度修正的長期剛度。 “最小剛度原則 ”就是在簡支梁全跨長范圍內(nèi),可都按彎矩最大處的截面抗彎剛度,亦即按最小的截面抗彎剛度,用材料力學(xué)方法中不考慮剪切變形影響的公式來計(jì)算撓度。這樣可以簡化計(jì)算,而且誤差不大,是允許的。 4簡述參數(shù) 的物理意義和 影響因素 ? 答:系數(shù) 的物理意義就是反映裂縫間受拉混凝土對縱向受拉鋼筋應(yīng)變的影響程度。 的大小還與以有效受拉混凝土截面面積計(jì)算的有效縱向受拉鋼筋配筋率 te有關(guān)。 5受彎構(gòu)件短期剛度 Bs與哪些因素有關(guān),如不滿足構(gòu)件變形限值,應(yīng)如何處理 ? 答:影響因素有:配筋率 、 截面形狀、 混凝土強(qiáng)度等級、 截面有效高度 h0??梢钥闯?,如果撓度驗(yàn)算不符合要求,可增大截面高度,選擇合適的配筋率 。 6確定構(gòu)件裂縫寬度限值和變形限值時(shí)分別考慮哪些因素 ? 答:確定構(gòu)件裂縫寬度限值主要考慮 (1)外觀要求; (2)耐久性。 變形 限值主要考慮 (1) 保證建筑的使用功能要求 (2) 防止對非結(jié)構(gòu)構(gòu)件產(chǎn)生不良影響 (3) 保證人們的感覺在可接受的程度之內(nèi)。 第 9 章 預(yù)應(yīng)力混凝土構(gòu)件 1何為預(yù)應(yīng)力?預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)的優(yōu)缺點(diǎn)是什么? 答: 預(yù)應(yīng)力:在結(jié)構(gòu)構(gòu)件使用前,通過先張法或后張法預(yù)先對構(gòu)件混凝土施加的壓應(yīng)力。 優(yōu)點(diǎn):提高構(gòu)件的抗裂性、剛度及抗?jié)B性,能夠充分發(fā)揮材料的性能,節(jié)約鋼材。 缺點(diǎn):構(gòu)件的施工、計(jì)算及構(gòu)造較復(fù)雜,且延性較差。 2為什么預(yù)應(yīng)力混凝土構(gòu)件所選用的材料都要求有較高的強(qiáng)度? 答: 要求混凝土強(qiáng)度高。因?yàn)橄葟埛?gòu)件 要求提高鋼筋與混凝土之間的粘結(jié)應(yīng)力,后張法構(gòu)件要求具有足夠的錨固端的局部受壓承載力。 要求鋼筋強(qiáng)度高。因?yàn)閺埨刂茟?yīng)力較高,同時(shí)考慮到為減小各構(gòu)件的預(yù)應(yīng)力損失。 3什么是張拉控制應(yīng)力?為何先張法的張拉控制應(yīng)力略高于后張法? 答: 張拉控制應(yīng)力:是指預(yù)應(yīng)力鋼筋在進(jìn)行張拉時(shí)所控制達(dá)到的最大應(yīng)力值。 因?yàn)橄葟埛ㄊ窃跐补嗷炷林霸谂_座上張拉鋼筋,預(yù)應(yīng)力鋼筋中建立的拉應(yīng)力就是控制應(yīng)力。放張預(yù)應(yīng)力鋼筋后構(gòu)件產(chǎn)生回縮而引起預(yù)應(yīng)力損失;而后張法是在混凝土構(gòu)件上張拉鋼筋,張拉時(shí)構(gòu)件被壓縮,張拉設(shè)備千斤頂所示的張拉控制 應(yīng)力為已扣除混凝土彈性壓縮后的鋼筋應(yīng)力,所以先張法的張拉控制應(yīng)力略高于后張法。 4預(yù)應(yīng)力損失包括哪些?如何減少各項(xiàng)預(yù)應(yīng)力損失值? 答:預(yù)應(yīng)力損失包括: 錨具變形和鋼筋內(nèi)縮引起的預(yù)應(yīng)力損失??赏ㄟ^選擇變形小錨具或增加臺座長度、少用墊板等措施減小該項(xiàng)預(yù)應(yīng)力損失; 預(yù)應(yīng)力鋼筋與孔道壁之間的摩擦引起的預(yù)應(yīng)力損失??赏ㄟ^兩端張拉或超張拉減小該項(xiàng)預(yù)應(yīng)力損失; 預(yù)應(yīng)力鋼筋與承受拉力設(shè)備之間的溫度差引起的預(yù)應(yīng)力損失。可通過二次升溫措施減小該項(xiàng)預(yù)應(yīng)力損失; 預(yù)應(yīng)力鋼筋松弛引起的預(yù)應(yīng)力損失??赏ㄟ^超張拉減小該項(xiàng)預(yù)應(yīng)力損 失; 混凝土收縮、徐變引起的預(yù)應(yīng)力損失。可通過減小水泥用量、降低水灰比、保證密實(shí)性、加強(qiáng)養(yǎng)互等措施減小該項(xiàng)預(yù)應(yīng)力損失; 螺旋式預(yù)應(yīng)力鋼筋構(gòu)件,由于混凝土局部受擠壓引起的預(yù)應(yīng)力損失。為減小該損失可適當(dāng)增大構(gòu)件直徑。 5預(yù)應(yīng)力軸心受拉構(gòu)件,在施工階段計(jì)算預(yù)加應(yīng)力產(chǎn)生的混凝土法向應(yīng)力時(shí),為什么先張法構(gòu)件用0A,而后張法用nA?荷載作用階段時(shí)都采用0A?先張法和后張法的0A、nA如何計(jì)算? 答:因?yàn)樵谑┕るA段,先張法構(gòu)件放松預(yù)應(yīng)力鋼筋時(shí),由于粘結(jié)應(yīng)力的作用使混凝土、預(yù)應(yīng)力鋼筋和非預(yù)應(yīng)力鋼筋共同工作,變形協(xié)調(diào),所以采用換算截面0A,且pEsEc AAAA ps 0;而后張法構(gòu)件,構(gòu)件中混凝土和非預(yù)應(yīng)力鋼筋共同工作良好,而與預(yù)應(yīng)力鋼筋較差,且預(yù)應(yīng)力是通過錨具傳遞,所以采用凈截面nA,且pEn AAA p 0。 6如采用相同的控制應(yīng)力con,相同的預(yù)應(yīng)力損失值,當(dāng)加載至混凝土預(yù)壓應(yīng)力pc為零時(shí),先張法和后張法兩種構(gòu)件中預(yù)應(yīng)力鋼筋的應(yīng)力p是否相同,哪個(gè) 17 大? 答:當(dāng)pc為零時(shí),由于先張法預(yù)應(yīng)力鋼筋的應(yīng)力p為lconp 后張法構(gòu)件應(yīng)力鋼筋的應(yīng)力p為 pcElc o np p 比較發(fā)現(xiàn),二者不同,在給定條件下,后張法中預(yù)應(yīng)力鋼筋中應(yīng)力大一些。 7預(yù)應(yīng)力軸心受拉構(gòu)件的裂縫寬度計(jì)算公式中,為什么鋼筋的應(yīng)力sppksk AANN 0 ? 答:因?yàn)閟ppksk AANN 0 為等效鋼筋應(yīng)力,根據(jù)鋼筋合力點(diǎn)處混凝土預(yù)壓應(yīng)力被抵消后的鋼筋中的應(yīng)力來確定。 8后張法預(yù)應(yīng)力混凝土構(gòu)件,為什么要控制局部受壓區(qū)的截面尺寸,并需在錨具處配置間接鋼筋?在確定l時(shí),為什么bA和lA不扣除孔道面積?局部驗(yàn)算和預(yù)應(yīng)力作用下的軸壓驗(yàn)算有何不同? 答: 在后張法構(gòu)件中,在端部控制局部尺寸和配置間接鋼筋是為了防止局部混凝土受壓開裂和破壞。 在確定l時(shí),bA和lA不扣除孔道面積是因?yàn)槎邽橥拿娣e,所包含的孔道為同一孔道。 兩者的不同在于 ,局部驗(yàn)算是保證端部的受壓承載能力,未受載面積對于局部受載面積有約束作用,從而可以間接的提高混凝土的抗壓強(qiáng)度;而軸壓驗(yàn)算是保證整個(gè)構(gòu)件的強(qiáng)度和穩(wěn)定。 9對受彎構(gòu)件的縱向受拉鋼筋施加預(yù)應(yīng)力后,是否能提高正截面受彎承載力、斜截面受剪承載力,為什么? 答:對正截面受彎承載力影響不明顯。因?yàn)轭A(yù)應(yīng)力可以提高抗裂度和剛度。破壞時(shí),預(yù)應(yīng)力已經(jīng)抵消掉,與非預(yù)應(yīng)力鋼筋混凝土受彎構(gòu)件破壞特性相似。首先達(dá)到屈服,然后受壓區(qū)混凝土受壓邊緣應(yīng)變到達(dá)極限應(yīng)變而破壞。提高斜截面受剪承載力,因?yàn)轭A(yù)應(yīng)力鋼筋有約束斜裂縫開展的作用,增加了混 凝土剪壓區(qū)高度,從而提高了混凝土剪壓區(qū)所承擔(dān)的剪力。 10預(yù)應(yīng)力混凝土受彎構(gòu)件正截面的界限相對受壓區(qū)高度與鋼筋混凝土受彎構(gòu)件正截面的界限相對受壓區(qū)高度是否相同? 答:通過比較可知,兩者的正截面的界限相對受壓區(qū)高度是不同的。預(yù)應(yīng)力混凝土受彎構(gòu)件的界限相對受壓區(qū)高度與預(yù)應(yīng)力鋼筋強(qiáng)度、混凝土壓應(yīng)力為零時(shí)的應(yīng)力有關(guān)。 11預(yù)應(yīng)力混凝土構(gòu)件為什么要進(jìn)行施工階段的驗(yàn)算?預(yù)應(yīng)力軸心受拉構(gòu)件在施工階段的正截面承載力驗(yàn)算、抗裂度驗(yàn)算與預(yù)應(yīng)力混凝土受彎構(gòu)件相比較,有何區(qū)別? 答: 預(yù)應(yīng)力混凝土構(gòu)件在施工階段,由于施加預(yù)應(yīng)力 ,構(gòu)件必須滿足其承載和抗裂的要求,所以施工階段需要驗(yàn)算。 兩者的區(qū)別為受彎構(gòu)件受壓區(qū)混凝土壓應(yīng)力需要滿足承載力、抗裂度要求之外,受拉區(qū)混凝土拉應(yīng)力也需要滿足相應(yīng)要求。 12預(yù)應(yīng)力混凝土受彎構(gòu)件的變形是如何進(jìn)行計(jì)算的?與鋼筋混凝土受彎構(gòu)件的變形相比有何異同? 答:預(yù)應(yīng)力混凝土受彎構(gòu)件的撓度包括兩部分:一部分為預(yù)加應(yīng)力產(chǎn)生的反拱;一部分為荷載產(chǎn)生的撓度。荷載作用產(chǎn)生的撓度計(jì)算與鋼筋混凝土受彎構(gòu)件相似。 13公路預(yù)應(yīng)力橋梁的預(yù)應(yīng)力損失如何估算?與建筑結(jié)構(gòu)預(yù)應(yīng)力梁的預(yù)應(yīng)力損失有何異同? 答:公路預(yù)應(yīng)力橋梁的預(yù) 應(yīng)力損失可按公路橋規(guī)進(jìn)行估算。與建筑結(jié)構(gòu)預(yù)應(yīng)力梁的預(yù)應(yīng)力損失比較,損失的種類相似,但有些損失計(jì)算方法有較大區(qū)別,如混凝土收縮、徐變引起的預(yù)應(yīng)力損失。 14預(yù)應(yīng)力混凝土的張拉控制應(yīng)力con為何不能取的太高? 答:如果張拉控制應(yīng)力con取得太高,則可能引起構(gòu)件的某些部位開裂或端部混凝土局部壓壞、構(gòu)件的延性降低或產(chǎn)生較大塑性變形。 計(jì)算題參考答案 第 3 章 軸心受力構(gòu)件承載力 1 某多層現(xiàn)澆框架結(jié)構(gòu)的底層內(nèi)柱,軸向力設(shè)計(jì)值 N=2650kN,計(jì)算長度 mHl 6.30 ,混凝土強(qiáng)度等級為 C30( fc=14.3N/mm2),鋼筋用 HRB400 級( 2 /360 mmNfy ),環(huán)境類別為一類。確定柱截面積尺寸及縱筋面積。 解:根據(jù)構(gòu)造要求,先假定柱截面尺寸為 400mm400mm 由 9400/3600/0 bl,查表得 99.0 根據(jù)軸心受壓承載力公式確定 sA 23 1906)4004003.1499.09.0 102650(360 1)9.0(1 mmAfNfA cys 18 %6.0%2.1400400 1 9 0 6 m i n AA s ,對稱配筋截面每一側(cè)配筋率也滿足 0.2%的構(gòu)造要求。 選 , 2 1964 mmAs 設(shè)計(jì)面積與計(jì)算面積誤差 %0.31 9 0 61 9 0 61 9 6 4 5%,滿足要求。 2某多層現(xiàn)澆框架廠房結(jié)構(gòu)標(biāo)準(zhǔn)層中柱 ,軸向壓力設(shè)計(jì)值 N=2100kN,樓層高 H=5.60m,計(jì)算長度 l0=1.25H,混凝土用 C30( fc=14.3N/mm2),鋼筋用 HRB335 級( 2 /300 mmNfy ),環(huán)境類別為 一類。確定該柱截面尺寸及縱筋面積。 解 根據(jù)構(gòu)造要求,先假定柱截面尺寸為 400mm400mm 長細(xì)比 510 bl,查表 825.0 根據(jù)軸心受壓承載力公式確定 sA 2 1 8 0 1)4 0 04 0 03.148 2 5.09.0 2 1 0 0 0 0 0(3 0 01)9.0(1 mmAfNfA cys %6.0%1.14 0 04 0 01 8 0 1 m i n AA s ,對稱配筋截面每一側(cè)配筋率也滿足 0.2%的構(gòu)造要求。 選 6 20, 2 1884 mmAs 設(shè)計(jì)面積與計(jì)算面積誤差%6.4180118011884 5%,滿足要求。 3某無側(cè)移現(xiàn)澆框架結(jié)構(gòu)底層中柱,計(jì)算長度 ml 2.40 ,截面尺寸為 300mm300mm,柱內(nèi)配有 4 16 縱筋( 2 /300 mmNfy ),混凝土強(qiáng)度等級為 C30( fc=14.3N/mm2),環(huán)境類別為一類。柱承載軸心壓力設(shè)計(jì)值 N=900kN,試核算該柱是否安全 。 解: ( 1)求 則 0.1430042000 bl,由表得 92.0 ( 2)求uN 滿足要求)(900126 5)8043003003003.14(92.09.0)(9.0kNkNAfAfN sycu 第 4 章 受彎構(gòu)件正截面承載力 1已知梁的截面尺寸為 bh=200mm500mm,混凝土強(qiáng)度等級為 C25,fc =11.9N/mm2, 2/27.1 mmNft , 鋼筋采用 HRB335, 2/300 mmNfy 截面彎矩設(shè)計(jì)值 M=165KN.m。環(huán)境類別為一類。求:受拉鋼筋截面面積 解:采用單排布筋 mmh 465355000 將已知數(shù)值代入公式 syc Afbxf 1 及 )2/(01 xhbxfM c 得 1.0 11.9 200 x=300sA 165 106 =1.0 11.9 200 x (465-x/2) 兩式聯(lián)立得: x=186mm As=1475.6mm2 驗(yàn)算 x=186mm 0hb0.55 465=255.8mm 2m i n 2 0 05 0 02 0 0%2.06.1 4 7 5 mmbhA s 19 所以選用 3 25 As=1473mm2 2已知梁的截面尺寸為 bh=200mm500mm,混凝土強(qiáng)度等級為 C25, 22 /9.11,/27.1 mmNfmmNfct ,截面彎矩設(shè)計(jì) 值 M=125KN.m。環(huán)境類別為一類。 求:( 1)當(dāng)采用鋼筋 HRB335 級 2/300 mmNfy 時(shí),受拉鋼筋截面面積;( 2)當(dāng)采用鋼筋 HRB400 級 2/360 mmNfy 時(shí),受拉鋼筋截面面積 . 解:( 1)由公式得 2620 4652009.110.110125bhfMcs =0.243 283.00 . 2 4 3211211 s 858.0)243.0211(5.0)2-1(15.0 s s 260 1 0 4 44 6 58 5 8.03 0 0 101 2 5/ mmhfMA sys 選用鋼筋 4 21017,18 mmAs 2m i n 200500200%2.01 0 4 4 mmbhA s ( 2) 28 7 03 6 0/1 0 4 43 0 0 mmAs 。 3已知梁的截面尺寸為 bh=250mm450mm;受拉鋼筋為 4 根直徑為 16mm 的 HRB335 鋼筋,即 級鋼筋, 2/300 mmNfy , As=804mm2;混凝土強(qiáng)度等級為 C40, 22 /1.19,/71.1 mmNfmmNfct ;承受的彎矩 M=89KN.m。環(huán)境類別為一類。驗(yàn)算此梁截面是 否安全。 解: fc=19.1N/mm2, ft=1.7 N/mm2, fy=300 N/mm2。由表知,環(huán)境類別為一類的混凝土保護(hù)層最小厚度為 25mm,故設(shè) a=35mm, h0=450-35=415mm 2m i n 2 9 34 5 02 5 0%26.08 0 4 mmbhA s 則 ,滿足適用條件。55.0121.01.190.13000077.01 bcyff ,安全。mKNMmKNbhfM cu.89.49.93121.05.01121.04152501.190.15.01 2201 4已知梁的截面尺寸為 bh=200mm500mm,混凝土強(qiáng)度等級為 C40, 22 /1.19,/71.1 mmNfmmNfct ,鋼筋采用 HRB335,即 級鋼筋,2/300 mmNf y ,截面彎矩設(shè)計(jì)值 M=330KN.m。環(huán)境類別為一類。受壓區(qū)已配置 320mm 鋼筋, As=941mm2,求受拉鋼筋 As 解 : 60 103.11435440941300 ahAfM syKN m 則 6661 107.215103.11410330 MMM KN m 已知后,就按單筋矩形截面求 As1。設(shè) a=60mm、 h0=500-60=440mm。 292.04402001.190.1107.21526201 bhfMcs ,滿足適用條件。55.0355.0292.0211211 bs 20 823.0292.02115.02115.0 ss 2601 1986440823.0300107.215 mmhfMAsys 最后得 221 0.2 9 2 79 4 11 9 8 6 mmAAA sss 選用 625mm 的鋼筋, As=2945.9mm2 5已知梁截面尺寸為 200mm400mm,混凝土等級 C30, 2/3.14 mmNfc ,鋼筋采用 HRB335, 2/300 mmNfy ,環(huán)境類別為二類,受拉鋼筋為 325的鋼筋, As=1473mm2,受壓鋼筋為 26 的鋼筋, As = 402mm2;承受的彎矩設(shè)計(jì)值 M=90 KN.m。試驗(yàn)算此截面是否安全。 解: fc=14.3N/mm2, fy=fy=300N/mm2。 由表知,混凝土保護(hù)層最小厚度為 35mm,故 5.4722535 amm, h0=400-47.5=352.5mm 由式 ,得sysyc AfAfbxf 1 mmammhmmbf AfAfx bcsysy8040221945.35255.03.1122003.140.1 40230014 7 330001 代入式 ,安全。mmNmmNahAfxhbxfM sycu.1090.1087.132405.35240230023.1125.3523.1122003.140.1266001 注意,在混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中,凡是正截 面承載力復(fù)核題,都必須求出混凝土受壓區(qū)高度 x 值。 6已知 T 形截面梁,截面尺寸 如圖 所示,混凝土采用 C30, 2/3.14 mmNfc ,縱向鋼筋采用 HRB400 級鋼筋, 2/360 mmNfy ,環(huán)境類別為一類。若承受的彎矩設(shè)計(jì)值為 M=700kNm,計(jì)算所需的受拉鋼筋截面面積 AS(預(yù)計(jì)兩排鋼筋, as=60mm)。 解: 1、確定基本數(shù)據(jù) 由表查得 2/3.14 mmNfc ; 2/360 mmNfy ; a1 =1.0; 518.0b。 2、判別 T 形截面類 )21 2 06 4 0(1 2 06 0 03.140.1)2( 01 fffc hhhbfa mkNMmkNmmN 70017.5971017.597 6 故屬于第二類 T 形截面。 3、計(jì)算受拉鋼筋面積 AS。 20101 )2()(bhfahhhbbfaMacfffcs 如圖 4 =266403003.140.1)2120640(120)300600(3.140.110700 =0.228 21 5 1 8.02 6 2.02 2 8.0211211 bsa yffccS fhbbfahbfaA )( 101 360 120)300600(3.140.1640262.03003.140.1 23428 mm 選用 428 225( AS=2463+982=3445mm2) 7 某鋼筋混凝土 T 形截面梁,截面尺寸和配筋情況(架立筋和箍筋的配置情況 略) 如圖 所示?;炷翉?qiáng)度等級為 C30, 2/3.14 mmNfc ,縱向鋼筋為 HRB400級鋼筋, 2/360 mmNfy ,sa=70mm。若截面承受的彎矩設(shè)計(jì)值為 M=550kNm,試問此截面承載力是否足夠? 解: 1、確定基本數(shù)據(jù) 由表查得, 2/3.14 mmNfc ;2/360 mmNf y ; 1a =1.0; 518.0b; AS=2945mm2。 mmahh s 6 3 0707 0 00 2、判別 T 形截面類型 如圖 5 NNAf Sy 8 5 8 0 0 01 0 6 0 2 0 02 9 4 53 6 0 故屬于第二類 T 形截面。 3、計(jì)算受彎承載力 Mu。 bfahbbfaAfxcffcSy11 )( 2503.140.1 100)250600(3.140.12945360 =156.56mm mmhx b 34.3 2 66 3 05 1 8.00 ,滿足要求。 )2()()2( 0101 fffccu hhhbbfaxhbxfaM )2100630(100)250600(3.140.1)2 56.156630(56.1562503.140.1 mmN 61009.599 =599.00kNm Mu M=550kNm 故該截面的承載力足夠。 8某一般環(huán)境中的中型公路橋梁中,梁的截面尺寸為 bh=200mm500mm,混凝土強(qiáng)度等級為 C25, 22 /5.11,/23.1 mmNfmmNfcdtd ,鋼筋采用 HRB335, 2/280 mmNfsd ,截面彎矩設(shè)計(jì)值 Md=165KN.m。求受拉鋼筋截面面積。 Nhbfa ffc 8580001006003.140.11 22 解:( 1)查取相關(guān)數(shù)據(jù) 56.0,/2 8 0,/23.1,/5.11,0.1 2220 bsdtdcd mmNfmmNfmmNfr 38 %1 6 7.0,15.01 6 7.02 8 023.138m i n 取sdtdff 采用綁扎骨架,按兩層布置鋼筋,假設(shè) as=65mm, 655000 h=435mm。 求受壓區(qū)高度 相關(guān)數(shù)據(jù)代入式得 )2( 00 xhbxfMr cdd ,有 )2435(2005.1110165 6 xx 解得 mmmmx 9.6481.221 或 取 mmhmmxb 6.2 4 34 3 556.01.2 2 1 0 求所需鋼筋數(shù)量 AS 有關(guān)數(shù)據(jù)代入公式 Afbxfsdcd 1.2 2 12 0 02 8 0 5.11 bxffAssdcd =1816.2mm2 選配鋼筋并滿足最小配筋率 由表查得 620, AS 實(shí) =1884mm2,考慮按兩層布置, 20鋼筋的外徑為 22mm,梁側(cè)混凝土保護(hù)層采用 mmc 25 。 鋼筋凈間距為 mmSn 423 )220(3252200 滿足要求。 實(shí)際配筋率 %1 6 7.0%2.24 3 52 0 01 8 8 4m i n0 bhA s 第 5 章 受彎構(gòu)件斜截面承載力 1一鋼筋混凝土矩形截面簡支梁,截面尺寸 250mm500mm,混凝土強(qiáng)度等級為 C20( ft=1.1N/mm2、 fc=9.6 N/mm2),箍筋為熱軋 HPB235 級鋼筋( fyv=210 N/mm2),支座處截面的剪力最大值為 180kN,求箍筋的數(shù)量。 解: ( 1)驗(yàn)算截面尺寸 486.1250465,4650 bhmmhh ww 屬厚腹梁, 混凝土強(qiáng)度等級為 C20, fcuk=20N/mm250 N/mm2故 c=1 NVNbhf cc 1 8 0 0 0 02 7 9 0 0 04652506.9125.025.0 m a x0 截面符合要求。 ( 2)驗(yàn)算是否需要計(jì)算配置箍筋 ),1 8 0 0 0 0(5.8 9 5 1 24 6 52 5 01.17.07.0 m a x0 NVNbhf t 故需要進(jìn)行配箍計(jì)算。 ( 3)只配箍筋而不用彎起鋼筋 23 010 25.17.0 hsnAfbhfV svyvt 則 mmmmsnA sv /7 4 1.0 21 若選用 8120 ,實(shí)有 可以)(741.0838.0120 3.5021 snA sv 配箍率 %335.0120250 3.5021 bsnA svsv 最小配箍率 )(%126.02101.124.024.0m i n 可以svyvtsv ff 2一鋼筋混凝土矩形截面簡支梁,截面尺寸 250mm500mm,混凝土強(qiáng)度等級為 C20( ft=1.1N/mm2、 fc=9.6 N/mm2),箍筋為熱軋 HRB335 級鋼筋( fyv=300 N/mm2),支座處截面的剪力最大值為 180kN,求箍筋的數(shù)量。 3鋼筋混凝土矩形截面簡支梁,如圖所示,截面尺寸 250mm500mm,混凝土強(qiáng)度等級為 C20( ft=1.1N/mm2、 fc=9.6 N/mm2),箍筋為熱軋 HPB235 級鋼筋 ( fyv=210 N/mm2),縱筋為 2 25 和 2 22 的 HRB400 級鋼筋( fy=360 N/mm2)。 求:箍筋和彎起鋼筋 。 解: ( 1)求剪力設(shè)計(jì)值 支座邊緣處截面的剪力值最大 KNqlV 8.154)24.04.5(602121 0m a x ( 2)驗(yàn)算截面尺寸 486.1250465,4650 bhmmhh ww 屬厚腹梁,混凝土強(qiáng)度等級為 C20, fcuk=20N/mm250 N/mm2故 c=1 m a x0 2 7 9 0 0 04 6 52 5 06.9125.025.0 VNbhf cc 截面符合要求。 ( 3)驗(yàn)算是否需要計(jì)算配置箍筋 ,5.8 9 5 1 24652501.17.07.0 m a x0 VNbhf t 故需要進(jìn)行配箍計(jì)算。 ( 4)配置腹筋 根據(jù)已配的 2 25+2 22 縱向鋼筋,可利用 1 22 以 45彎起,則彎筋承擔(dān)的剪力: NfAV sysbsb1.7 7 4 0 62 23601.3808.0s in8.0 混凝土和箍筋承擔(dān)的剪力: 24 NVVVsbcs 9.7 7 3 9 31.7 7 4 0 61 5 4 8 0 0 選用 8200 , 實(shí)有 )(9.773930.1509104652003.50221025.15.8951225.17.0 010可以NNhsnAfbhfV svyvtcs (6)驗(yàn)算彎起點(diǎn)處的斜截面 NV 0.15091012600058.2 48.058.2154800 故滿足要求。 第 7 章 偏心受力構(gòu)件承載力 1已知一矩形截面偏心受壓柱的截面尺寸 ,4 003 00 mmmmhb 柱的計(jì)算長度 mmaamlss 35,0.3 0 ,混凝土強(qiáng)度等級為 C35, fc = 16.7N/mm2,用 HRB400 級鋼筋配筋, fy=fy=360N/mm2,軸心壓力設(shè)計(jì)值 N = 400 KN,彎矩設(shè)計(jì)值 M = 235.2KNm,試按對稱配筋進(jìn)行截面設(shè)計(jì)。 解: 求 ei、 、 e mmNMe 5 8 8104 0 0 102.2 3 5 3 60 mmea 20 mmeee ai 6 0 8205 8 80 0.1505.210400 4003007.165.05.0 31 N Af c 0.11 0.10 2 4.10.10.15.73 6 56 0 81 4 0 0111 4 0 0110.1155.74 0 03 0 0 022120020hlhehli, 024.1 mmahee si 7.7873520400608024.12 ( 2)判別大小偏壓 mmhmme i 5.1 0 93 6 53.03.06.6 2 26 0 80 2 4.1 0 屬于大偏壓 25 ( 3)求 ss AA和 因?yàn)閷ΨQ配筋,故有 01 bhfN c 所以 192.036570219.03653007.160.110400 301 bhfNc sA 0201 5.01sycs ahfbhfNeA 2m i n223240400300002.02037)35365(360)219.05.0219.0(3653007.160.17.78710400mmbhmm 符合要求, 各選配 , sA sA1964mm2,稍小于計(jì)算配筋,但差值在 5%范圍內(nèi), 可認(rèn)為滿足要求。 2已知某柱子截面尺寸 mmmmhb 4 0 02 0 0 , mmaass 35 ,混凝土用 C25, fc =11.9N/mm2,鋼筋用 HRB335 級, fy=fy=300N/mm2,鋼筋采用,對稱配筋, sA sA226mm2,柱子計(jì)算長度 l0=3.6m,偏心距 e0=100mm, 求構(gòu)件截面的承載力設(shè)計(jì)值 N。 解: 求 ei、 、 e 已知 e0=100mm mmmmh 203.13304 0 030 取 mmea 20 mmeeeai 1 2 0201 0 00 取 0.11 0.1176.10.10.193651201400111400110.1159400360022120020hlhehli, 176.1 mmahee si 12.306352400120176.12 ( 2)判別大小偏壓 求界限偏心率 26 mmAfAfhbfahAfAfhhhbfNMesysybcssysybbcbbob5.146365550.02009.110.1)352400()226300226300(5.0)365550.0400(365550.02009.110.15.0)2)(5.0)(5.001001又因?yàn)?mmmme i 5.1461.141120176.1 ,故為小偏壓。 ( 3)求截面承載力設(shè) 計(jì)值 N 1 syc AfbxfN syb Af11 14916031232263008.0550.08.03652263002009.110.1xxx ( A) 又由 ssyc ahAfxhbxfeN 2001 得: )35365(226300)5.0365(2009.110.112.306 xxN 整理得: 73117889.32839 2 xxN ( B) 聯(lián)立( A) (B)兩式,解得 ,205 mmx 代入( A)式中得: NN 491060 根據(jù)求得的 N 值,重新求出 1 、 值: 9 6 9.04 9 1 0 6 0 4 0 02 0 09.115.05.01 N Af c 相應(yīng) 值為 1.717,與原來的 1 、 值相差不大,故無需重求 N 值。 3某混凝土偏心拉桿, bh=250mm400mm, as=as=35mm,混凝土 C20, fc=9.6N/mm2,鋼筋 HRB335, fy=fy=300 N/mm2,已知截面上作用的軸向拉力 N=550KN,彎矩 M=60KNm ,求:所需鋼筋面積。 解: 1)判別大小偏心 mmahmmNMe s 1 6 5352 0 021.1 0 9105 5 0 1060 360 軸向力作用在兩側(cè)鋼筋之間,屬小偏拉。 2)求所需鋼筋面積 27 2302m i n230008.1522353653001.27410550200400250002.06.310353653007.55105501.274351.109240029.55351.10924002mmahfNeAmmbhmmahfNeAmmaehemmaehesyssyssssA 選用 2 14 2 308 mmA s sA選用 4 22 21520 mmAs 第 8 章 鋼筋混凝土構(gòu)件的變形和裂縫 1承受均布荷載的矩形簡支梁,計(jì)算跨度 l0=6.0m,活荷載標(biāo)準(zhǔn)值 qk=12kN/m,其準(zhǔn)永久系數(shù) q=0.5;截面尺寸為 bh=200mm400 mm,混凝土等級為 C25,鋼筋為HRB335 級, 4 16,環(huán)境類別為一類。試驗(yàn)算梁的跨中最大撓度是否符合撓度限值 l0/200。(附部分計(jì)算公式:) 解: 204.02.02 5 0 kg kN/m; 12kq kN/m 1446)1220(81)(81 220 lqgM kkk KNm 1176)620(81)5.0(81 220 lqgM kkq KNm 對于 C25 混凝土: 4108.2 cEN/mm2; 5100.2 sE N/mm2; 78.1tkf N/mm2 804sA mm2; 3678254000 h mm 0782.0367200 804100.3 100.2 450 bhAEE scsE 0 2 0 1.04002005.0 804 teste AA 95.56080436787.0 10144 60 sksk AhM N/mm2 9 9 7.095.5 6 00 2 0 1.0 78.165.01.1 sk tetkf0 . 6 5-1.1 132320 1019.10782.062.0997.015.1 3678041020062.015.1 Esss hAEB N mm2 1213 1057.61019.1144117 144)1( kqk MM MB N mm2 302 0 01821057.6 6 0 0 0101 4 4485485 012 2620 llBMf k mm 不滿足要求。 2某屋架下弦桿按軸心受拉構(gòu)件設(shè)計(jì),截面尺寸為 200mm200mm,混凝土強(qiáng)度等級為 C30,鋼筋為 HRB400 級, 4 18,環(huán)境類別為一類。荷載效應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)組合的軸 28 向拉力 Nk=160kN。試對其進(jìn)行裂縫寬度驗(yàn)算。 解: 軸心受拉構(gòu)件 7.2cr; 1017sAmm2 ; 01.2tkf N/mm2 0 2 5 4.02 0 02 0 01 0 1 7 teste AA 18eqd mm 33.1 5 71 0 1 71 6 0 0 0 0 sksk AN N/mm2 7 7 3.033.1 5 70 2 5 4.0 01.265.01.1 sk tetkf0.65-1.1 171.0)254.0 1808.0259.1(100.2 33.157773.07.2)08.09.1( 5m a x teeqcr dcw sskE mm 2.0lim w mm 滿足要求。 3簡支矩形截面普通鋼筋混凝土梁,截面尺寸 bh=200 mm500mm,混凝土強(qiáng)度等級為 C30,鋼筋為 HRB335 級, 4 16,按荷載效應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)組合計(jì)算的跨中彎矩Mk=95kNm;環(huán)境類別為一類。試對其進(jìn)行裂縫寬度驗(yàn)算,如不滿足應(yīng)采取什么措施。 解: 對于 C30 混凝土: 4100.3 cEN/mm2; 5100.2 sE N/mm2; 01.2tkf N/mm2 804sA mm2; 4668255000 h mm 0575.0466200 804100.3 100.2 450 bhAEE scsE 0 1 6 0 8.05002005.0 804 teste AA 4.29180446687.0 1095 60 sksk AhM N/mm2 82.04.2 9 10 1 6 0 8.0 01.265.01.1 sk tetkf0.65-1.1 16eqd mm; 25c mm; 1.2cr 319.0)01608.0 1608.0259.1(100.2 4.29182.01.2)08.09.1( 5m a x teeqcr dcw sskE mm 2.0lim w mm 不滿足要求??梢圆扇≡龃蠼孛媾浣畹拇胧?。 一、 單項(xiàng)選擇題 (每題 1.5 分,共 30 分) 1.無明顯屈服點(diǎn)鋼筋采用條件屈服強(qiáng)度 2.0 作為設(shè)計(jì)強(qiáng)度, 2.0 表示( )。 A.應(yīng)變?yōu)?0.2%時(shí)的應(yīng)力 B.應(yīng)變?yōu)?0.02%時(shí)的應(yīng)力 C.極限強(qiáng)度的 20% D.殘余應(yīng)變?yōu)?0.2%時(shí)的應(yīng)力 2.為了減小混凝土收 縮,可采取的措施是 ( )。 A.加大水灰比 B.增加水泥用量 C.升高使用時(shí)環(huán)境的溫度 D.采用蒸汽養(yǎng)護(hù) 3.對于一定強(qiáng)度等級的混凝土,下列( )不為定值。 A.抗拉強(qiáng)度 B.抗壓強(qiáng)度 C.彈性模量 D.變形模量 29 4 下列關(guān)于作用的說法中,不正確的是( )。 A.作用是使結(jié)構(gòu)或構(gòu)件產(chǎn)生內(nèi)力和變形的各種原因 B.荷載能引起內(nèi)力和變形,則作用就是荷載 C.永久荷載是固定荷載,但是固定荷載不一定是永久荷載 D.作用效應(yīng)不同于荷載效應(yīng),作用效應(yīng)包 括基礎(chǔ)的沉降、溫度應(yīng)力等 5.在承載力極限狀態(tài)計(jì)算中,其實(shí)用設(shè)計(jì)表達(dá)式應(yīng)為( )。 A.kkRs RS 0 B. RSkRks 0C.0 R k s kSR D.kRks RS 0 6.受彎構(gòu)件發(fā)生適筋破壞時(shí),受拉鋼筋應(yīng)變s和受壓邊緣混凝土應(yīng)變c分別為 ( )。 A.ys cuc B.ys cuc C.ys cuc D.ys cuc 7.與受彎構(gòu)件正截面界限相對受壓區(qū)高度有關(guān)的因素是( )。 A.鋼筋強(qiáng)度 B.混凝土強(qiáng)度 C.鋼筋及混凝 土強(qiáng)度 D.鋼筋強(qiáng)度、混凝土強(qiáng)度及截面高度 8. 矩形截面大偏心受壓構(gòu)件正截面承載力計(jì)算的基本公式,必須滿足 2sax是為了 ( )。 A.防止構(gòu)件發(fā)生脆性破壞 B.充分利用混凝土抗壓強(qiáng)度 C.保證在構(gòu)件達(dá)到極限承載力時(shí),受壓鋼筋達(dá)到其屈服強(qiáng)度 D.保證在構(gòu)件達(dá)到極限承載力時(shí),受拉鋼筋達(dá)到其屈服強(qiáng)度 9.在肋形梁正截面承載力計(jì)算中,在受壓區(qū)翼緣計(jì)算寬度 fb范圍內(nèi) ( )。 A.壓應(yīng)力均勻分布 B.壓應(yīng)力按拋物線形分布 C.隨著截面配筋不同,壓應(yīng)力有時(shí)均勻分布,有時(shí)非均勻分布 D.隨著截面高度不同,壓應(yīng)力有時(shí)均勻分布,有時(shí)非均勻分布 10.梁有斜壓、剪壓、斜拉三種剪切破壞形式,其破壞性質(zhì)分別為( )。 A.均屬 于 脆性破壞 B.剪壓破壞屬 于 延性破壞,其它兩種破壞屬 于 脆性破壞 C.均屬于延性破壞 D.斜拉破壞屬 于延 性破壞,其它兩種破壞屬 于 脆性破 壞 11.對于按規(guī)范 規(guī)定 的受彎構(gòu)件斜截面受剪承載力公式 進(jìn)行 計(jì)算并配置箍筋的 梁 ( )。 A.肯定不會發(fā)生剪切破壞 B.斜裂縫寬度能滿足要求 C.不發(fā)生縱筋錨固破壞 D.只可能發(fā)生受彎破壞 12.梁內(nèi)縱向鋼筋彎起時(shí),通過( )保證斜截面 的 受 彎 承載力。 A.從支座邊緣到第一排彎起鋼筋上彎點(diǎn)的距離,以及前一排 彎 起鋼筋的下彎點(diǎn)到次一 排 彎起鋼筋的上彎點(diǎn)距離maxssB.使材料的抵抗彎矩圖包在設(shè)計(jì)彎矩圖 的 外面 C.彎起點(diǎn)的位置在鋼筋充分利用點(diǎn)以外 大于20hD.斜截面 受彎 承載力和正截面 受彎 承載力相同 , 必須通過理論計(jì)算才能得到保證 13.素混凝土構(gòu)件的抗扭承載力應(yīng)按( )確定。 A.按彈性分析方法計(jì)算 B.按塑性分析方法計(jì)算 C.大于按塑性分析方法計(jì)算而小于按彈性分析方法計(jì)算 D.大于按彈性分析方法計(jì)算而小于按塑性分析方法計(jì)算 14.設(shè)計(jì)受扭構(gòu)件時(shí) ,受扭縱筋和箍筋的強(qiáng)度比控制在 0.6 1.7 之間的目的是保證構(gòu)件破壞時(shí)( )。 A.均布縱筋和箍筋部分屈服 B.均布縱筋和箍
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