2014年9月份考試混凝土結(jié)構(gòu)基本原理第三次作業(yè)

1、2014年9月份考試混凝土結(jié)構(gòu)基本原理第三次作業(yè)一、填空題（本大題共25分，共5小題，每小題5分）1.在受彎構(gòu)件斜截面受剪承載力計(jì)算中，通常采用配置腹筋即配置 _和_ 的方法來提高梁的斜截面受剪承載能力。2.大小偏心受拉構(gòu)件的劃分是根據(jù)軸力N的作用位置確定的。當(dāng) _ 為大偏心受拉構(gòu)件。3.適筋梁正截面破壞的第I、U和川階段末分別是 _、_ 和_ 的依據(jù)。4.鋼筋混凝土極限扭矩TU的計(jì)算模型是_。5._混凝土以來劃分強(qiáng)度等級。在雙向應(yīng)力的狀態(tài)下，混凝土一向受壓，一向受拉時，其受壓強(qiáng)度比單向受壓強(qiáng)度更 _。二、名詞解釋題（本大題共25分，共5小題，每小題5分）1.延性破壞2.極限狀態(tài)3.結(jié)構(gòu)抗力4

2、.峰值應(yīng)變o5.先張法三、計(jì)算題（本大題共25分，共5小題，每小題5分）1.有一矩形截面偏心受壓柱，bxh=400X600mm彎矩設(shè)計(jì)值M=380KN/m軸力設(shè)計(jì)值N=1800kN計(jì)算長度Lo=2.9m,偏心距增大系數(shù)n=1.0，混凝土強(qiáng)度等級C25,縱向受力鋼 筋為HRB335求非對稱配筋時的縱向受力鋼筋面積乳汀禮2.一矩形截面簡支梁L-1,b=250mm,h=500mm計(jì)算跨度l=6000mm梁上作用的均布恒載標(biāo)準(zhǔn) 值為=20kN/m均布活載標(biāo)準(zhǔn)值為怨=30kN/m,恒載分項(xiàng)系數(shù)為紀(jì)也,活載分項(xiàng)系數(shù)為 ：喝=1.4，混凝土采用C20（1） 計(jì)算出該梁所需要的縱向受力鋼筋面積（采用HRB33

3、5鋼筋）（2） 如果抗剪僅采用箍筋，求出控制截面抗剪所需箍筋的直徑及間距（采用HPB235鋼筋）3.已知矩形梁截面尺寸bxh=250mX500mm環(huán)境類別為一級，彎矩設(shè)計(jì)值為M=200kN.m混 凝土強(qiáng)度等級為C30,鋼筋采用HRB335R鋼筋，即U級鋼筋。求若配置420的鋼筋，能 否滿足要求4.已知：柱的軸向力設(shè)計(jì)值 N=550kN,彎矩 M=450 kN m,截面尺寸 b=300mm,h=600mm,（a=a =45mm， 混凝土強(qiáng)度等級為 C35,a 1=1.0，鋼筋采用 HRB40O，l0=7.2m，設(shè)計(jì)成對稱配筋，試求鋼筋截面面積 As=As。5.某鋼筋混凝土屋架下弦，截面尺寸為bx

4、h=200X150mm其所受的軸心拉力設(shè)計(jì)值為300kN,混凝土強(qiáng)度等級為C40,鋼筋為HRB335試求截面配筋四、簡答題（本大題共25分，共5小題，每小題5分）1.結(jié)構(gòu)的功能包括哪三個方面？2.什么是結(jié)構(gòu)的可靠性？它包括哪些功能要求？3.導(dǎo)致荷載效應(yīng)不確定性的因素主要有哪些？影響結(jié)構(gòu)構(gòu)件抗力的主要因素是哪些?4.簡述軸壓構(gòu)件中箍筋的作用，結(jié)合正截面承載力計(jì)算公式分析普通箍筋柱和螺旋箍筋柱的區(qū)別5.我國規(guī)定的鋼筋混凝土梁箍筋的最大間距與哪些因素有關(guān)？答案:、填空題（25分，共5題，每小題5分）1.參考答案：箍筋 彎起鋼筋解題方案：回答腹筋種類評分標(biāo)準(zhǔn)：回答出1空得1分2.參考答案：軸力N作用在

5、受力筋外側(cè)時解題方案：回答大小偏心受拉構(gòu)件的劃分的根據(jù)評分標(biāo)準(zhǔn)：回答出1空得1分3.參考答案：構(gòu)件抗裂驗(yàn)算 正常使用極限狀態(tài)驗(yàn)算 極限承載力驗(yàn)算解題方案：回答適筋梁正截面受彎的三個受力階段的作用評分標(biāo)準(zhǔn)：回答出1空得1分4.參考答案：變角空間桁架模型解題方案：回答鋼筋混凝土極限扭矩TU的計(jì)算模型評分標(biāo)準(zhǔn)：回答出1空得1分5.參考答案：立方體抗壓強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值 低解題方案：回答劃分強(qiáng)度等級的依據(jù)，以及雙向受力時的強(qiáng)度評分標(biāo)準(zhǔn)：回答出1空得1分二、名詞解釋題（25分，共5題，每小題5分）1.參考答案：它是和脆性破壞相對的一個概念，是指結(jié)構(gòu)在破壞前有足夠的變形，有明顯的預(yù)兆，不會突 然斷裂和失效，這種破

6、壞稱為延性破壞。解題方案：回答延性破壞的定義評分標(biāo)準(zhǔn)：回答出延性破壞的定義得5分2.參考答案：整個結(jié)構(gòu)或結(jié)構(gòu)的一部分超過某一特定狀態(tài)就不能滿足設(shè)計(jì)指定的某一功能要求， 這個特定 狀態(tài)稱為該功能的極限狀態(tài)。解題方案： 回答極限狀態(tài)的定義評分標(biāo)準(zhǔn)： 回答出極限狀態(tài)的定義得5分3.參考答案：是指整個結(jié)構(gòu)或構(gòu)件承受內(nèi)力和變形的能力（如構(gòu)件的承載能力、抗裂度和剛度等），用 “R來表示。解題方案： 回答結(jié)構(gòu)抗力的定義評分標(biāo)準(zhǔn)： 回答出結(jié)構(gòu)抗力的定義得5分4.參考答案：混凝土的變形性能可用其一次短期加荷時的應(yīng)力應(yīng)變曲線來說明， 該曲線由其峰值點(diǎn)將其 分為上升段和下降段。峰值點(diǎn)對應(yīng)的應(yīng)力為混凝土棱柱體抗壓強(qiáng)度

7、，其相應(yīng)的應(yīng)變?yōu)榉逯祽?yīng) 變，其值一般取0.002。解題方案： 回答峰值應(yīng)變的定義評分標(biāo)準(zhǔn)： 回答出峰值應(yīng)變的定義得5分5.參考答案： 在澆灌混凝土之前張拉鋼筋的方法稱為先張法。解題方案： 回答先張法的定義評分標(biāo)準(zhǔn)： 回答出先張法的定義得5分三、計(jì)算題（25分，共5題，每小題5分）1.參考答案：2.參考答案:霜取2皿和偏心有向截面尺寸的非=護(hù) 0。=尬価著中的較犬值.所以，取ea= 20mm*IJll +t= 211.11 + 20 = 231/1-JTe, =1x231 110 浹= 0 3x565 =169.5mm*扌旻大偏-C受壓計(jì)算e =護(hù)、+ 05/Jdj = 231 11 + 300

8、-35 = 496.1mm *則=a _-0.5) _ 1000000 x496.11-1.0 x11.9X400 x565sx0.55(1-0.5x0.55)A=伽 Y) =300 x(565-35)=1305.63 = Q.OO2x400 x565 =A52mr選用 80 20 鋼筋選用 2*22 嗣葫評分標(biāo)準(zhǔn):M = 7.Cy.2x x2t?+7.x x5C(J =2P7W JJ3(1)跨中截面最大彎矩設(shè)計(jì)值：&根據(jù)餉 叫M心，又因?yàn)閲\如=500-60=4 40Jhmct- = 0-639ar；XHL0 x9.6x250 x 44(f a3b(l-050.399應(yīng)改黃政筋矩形截面

9、.取 Id 別壯養(yǎng)典 3-0 總 0燈弋少 r 十4 = &丑妙+ / =加加如站弘m則：所需的上豁縱筋面租 -980 04mm7,下部縱筋面積&亠 6.04mm7（2）梁端截面剪力最尢揃控制 fifflI-1梁端載面最大剪力鍛十值肚=血 kN驗(yàn)算截面尺寸：。筈處見-0.25 曲 Zg 440 - 264kN J故観面尺寸符合要求_ z驗(yàn)茸.是否需墓計(jì)算配箍：屮0嘰 4W=S4.7kN J表明需要計(jì)算配箍.帆+匚亠由土所以截面300 = 0.981得:用選用10，157mm$ =i0 網(wǎng)=160 04 &T因此滿足墓求解題方案:評分標(biāo)準(zhǔn):3.參考答案:4.參考答案:由魏

10、材附表 5-4 知，環(huán)境類別為一巫，C30時梁的混凝土保護(hù)層巖小厚度為績TW 故設(shè)沖旳咖 則% = 500 - 35 =465 mm*由溫機(jī)土和鋼筋等級，查附表 2-2, 2-7,得 fc=43N/mrJy=300J7/mwi/；=143jf/mma, *由 表 4 一 5 知；礙=1.0, 01 = 0 ；8 由表 46 知；=0.55,+J求計(jì)算系顎M/V =-二=一=0.2591.0 xl4.3x250 x4652由式(4_c)式(4d) = l-2a,=0305 5故需要計(jì)算乃因犧 I 7.20.(5-12 ul 戈故取自-1A 則10 x1.0 =1.063O JpS7 = 1 +-

11、UOOA眸1400 Xha;107S(G0U-45 -=1946.24每邊配置 4 中 2紈岡筋（血=A； = 1964 箱稱a）解題方案:評分標(biāo)準(zhǔn):5.參考答案:HRB335 鋼筋,H 頂施，代入公式得滬響2m2,選（混凝土碳化、鋼筋銹蝕等），結(jié)構(gòu)的承載力、剛度和裂縫控制性能不應(yīng)隨時間有過大的降低，而導(dǎo)致結(jié)構(gòu)在其預(yù)定使用期間內(nèi)喪失安全性和適用性。解題方案：回答結(jié)構(gòu)的功能包括哪三個方面。評分標(biāo)準(zhǔn)：回答出結(jié)構(gòu)的功能包括哪三個方面得3分，回答出一方面詳細(xì)內(nèi)容得1.5分，答全得8分。2.參考答案：答：結(jié)構(gòu)的可靠性是指結(jié)構(gòu)在規(guī)定的時間（設(shè)計(jì)使用年限）內(nèi)，在正常使用、維護(hù)條件下， 完成預(yù)定功能的能力。其

12、功能要求包括結(jié)構(gòu)的安全性、適用性、耐久性。解題方案：回答什么是結(jié)構(gòu)的可靠性和它包括哪些功能要求。評分標(biāo)準(zhǔn)：回答出什么是結(jié)構(gòu)的可靠性得2分，回答出它包括哪些功能要求得6分。3.參考答案：答：導(dǎo)致荷載效應(yīng)不確定性的因素有（1）恒荷載g（與構(gòu)件尺寸、材料容重等有關(guān)），其 離散性一般不大（其變異系數(shù)約0.07）；（2）活荷載q（樓面活荷載、雪荷載等，其最大 值是隨時間、位置而變化的，具有明顯的隨機(jī)性）；（3）計(jì)算模型，如計(jì)算跨度I、理想鉸結(jié)支座、彈性假定等與實(shí)際結(jié)構(gòu)的差異。其中，荷載效應(yīng)S的隨機(jī)性主要由活荷載q的隨機(jī)性質(zhì)形成。導(dǎo)致抗力R（或抵抗彎矩MU隨機(jī)性的因素有（1）材料強(qiáng)度fy和fc的 離散性，

13、這是造成抗力R隨機(jī)性的主要原因；（2）截面尺寸h0和b的施工誤差（包括構(gòu) 件外形尺寸和鋼筋位置的偏差）；（3）計(jì)算抗力R時對混凝土和鋼筋的應(yīng)力-應(yīng)變關(guān)系、計(jì) 算方法等進(jìn)行簡化。解題方案：回答導(dǎo)致荷載效應(yīng)不確定性的因素和影響結(jié)構(gòu)構(gòu)件抗力的主要因素。評分標(biāo)準(zhǔn)：回答出導(dǎo)致荷載效應(yīng)不確定性的因素得4分，回答出影響結(jié)構(gòu)構(gòu)件抗力的主要因素得4分。4.參考答案：普通配箍軸-C 受壓構(gòu)件中的箍筋作用；、防止縱向受壓鋼筋在其應(yīng)力未達(dá)到抗壓渉及強(qiáng)度前過早境生壓屈二、與縱筋形成鋼筋骨棗慢于施工.工螺旋式箍筋柱（或焊接環(huán)箍）由于對箍筋的數(shù)童和間距均做了更嚴(yán)格的要求，所以螺旋式箍 筋除了普通箍筋的作用外，還限幕 JT 核心混凝土的播向變形，對核心區(qū)混凝土形成了套箍作 用，核右區(qū)親凝土由于赴于三向受壓狀態(tài)，其縱向抗壓強(qiáng)度有所提高.屮軸心受壓柱配疊普通箍筋時，正截面受壓承載力計(jì)算公式丸 那嚴(yán) a 沏（人 4+乞占；）而配直螺旋式箍筋柱的正截面受壓承載力計(jì)算公式為：嘰=0（人&抨+ 2 硏&些+/A）-可以發(fā)現(xiàn)，普通箍筋柱的正截面受壓承戟力僅垢混擬土的抗壓強(qiáng)度、截面面積、受壓鋼筋的強(qiáng)度及受壓鋼筋的面積有關(guān)，而螺旋式箍筋柱的正 截面受壓承載力除與混麟土的抗壓強(qiáng)度、混擬土核心區(qū)面積、受壓鋼筋的強(qiáng)度及受壓鋼筋的 面積肓關(guān)外，還與間接鋼筋的換算截面面積乩