混凝土課后答案

1、精選優(yōu)質(zhì)文檔-傾情為你奉上第2章 混凝土結(jié)構(gòu)材料的物理力學(xué)性能2.1 我國(guó)用于鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)和預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)中的鋼筋或鋼絲有哪些種類？有明顯屈服點(diǎn)鋼筋和沒(méi)有明顯屈服點(diǎn)鋼筋的應(yīng)力應(yīng)變關(guān)系有什么不同？為什么將屈服強(qiáng)度作為強(qiáng)度設(shè)計(jì)指標(biāo)？提示：我國(guó)混凝土結(jié)構(gòu)用鋼筋可分為熱軋鋼筋、冷加工鋼筋、熱處理鋼筋及高強(qiáng)鋼絲和鋼絞線等。有明顯屈服點(diǎn)鋼筋的應(yīng)力應(yīng)變曲線有明顯的屈服臺(tái)階，延伸率大，塑性好，破壞前有明顯預(yù)兆；沒(méi)有明顯屈服點(diǎn)鋼筋的應(yīng)力應(yīng)變曲線無(wú)屈服臺(tái)階，延伸率小，塑性差，破壞前無(wú)明顯預(yù)兆。2.2 鋼筋的力學(xué)性能指標(biāo)有哪些？混凝土結(jié)構(gòu)對(duì)鋼筋性能有哪些基本要求？提示：鋼筋的力學(xué)性能指標(biāo)有強(qiáng)度和變形。對(duì)有明顯屈

2、服點(diǎn)鋼筋，以屈服強(qiáng)度作為鋼筋設(shè)計(jì)強(qiáng)度的取值依據(jù)。對(duì)無(wú)屈服點(diǎn)鋼筋，通常取其條件屈服強(qiáng)度作為設(shè)計(jì)強(qiáng)度的依據(jù)。鋼筋除了要有足夠的強(qiáng)度外，還應(yīng)具有一定的塑性變形能力，反映鋼筋塑性性能的一個(gè)指標(biāo)是伸長(zhǎng)率。鋼筋的冷彎性能是檢驗(yàn)鋼筋韌性、內(nèi)部質(zhì)量和加工可適性的有效方法?；炷两Y(jié)構(gòu)對(duì)鋼筋性能的要求：強(qiáng)度高：強(qiáng)度越高 ，用量越少；用高強(qiáng)鋼筋作預(yù)應(yīng)力鋼筋，預(yù)應(yīng)力效果比低強(qiáng)鋼筋好。塑性好：鋼筋塑性性能好，破壞前構(gòu)件就有明顯的預(yù)兆?？珊感院茫阂笤谝欢ǖ墓に嚄l件下，鋼筋焊接后不產(chǎn)生裂紋及過(guò)大的變形，保證焊接后的接頭性能良好。為了保證鋼筋與混凝土共同工作，要求鋼筋與混凝土之間必須有足夠的粘結(jié)力。2.3 混凝土的立方體抗

3、壓強(qiáng)度是如何確定的？與試件尺寸、試驗(yàn)方法和養(yǎng)護(hù)條件有什么關(guān)系？提示：我國(guó)規(guī)范采用立方體抗壓強(qiáng)度作為評(píng)定混凝土強(qiáng)度等級(jí)的標(biāo)準(zhǔn)，規(guī)定按標(biāo)準(zhǔn)方法制作、養(yǎng)護(hù)的邊長(zhǎng)為150mm的立方體試件，在28d或規(guī)定期齡用標(biāo)準(zhǔn)試驗(yàn)方法測(cè)得的具有95%保證率的抗壓強(qiáng)度值（以N/mm2計(jì)）作為混凝土的強(qiáng)度等級(jí)。試件尺寸：考慮尺寸效應(yīng)影響，試件截面尺寸越小，承壓面對(duì)其約束越強(qiáng)，測(cè)得的承載力越高，因此，采用邊長(zhǎng)為200mm的立方體試件的換算系數(shù)為1.05，采用邊長(zhǎng)為100mm的立方體試件的換算系數(shù)為0.95。試驗(yàn)方法：在一般情況下，試件受壓時(shí)上下表面與試驗(yàn)機(jī)承壓板之間將產(chǎn)生阻止試件向外橫向變形的摩擦阻力，在“套箍作用”影響

4、下測(cè)得的試件抗壓強(qiáng)度有所提高。如果在試件的上下表面涂潤(rùn)滑劑，可以減小“套箍作用的影響”。我國(guó)規(guī)定的標(biāo)準(zhǔn)試驗(yàn)方法是不涂潤(rùn)滑劑的。養(yǎng)護(hù)條件：混凝土立方體抗壓強(qiáng)度在潮濕環(huán)境中增長(zhǎng)較快，而在干燥環(huán)境中增長(zhǎng)較慢，甚至還有所下降。我國(guó)規(guī)范規(guī)定的標(biāo)準(zhǔn)養(yǎng)護(hù)條件為溫度（20±3）、相對(duì)濕度在90%以上的潮濕空氣環(huán)境。2.4 我國(guó)規(guī)范是如何確定混凝土的強(qiáng)度等級(jí)的？提示：混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范（GB500102010）規(guī)定的混凝土等級(jí)有14級(jí)，分別為C15、C20、C25、C30、C35、C40、C45、C50、C55、C60、C65、C70、C75和C80。符號(hào)“C”代表混凝土，后面的數(shù)字表示混凝土的立方體

5、抗壓強(qiáng)度的標(biāo)準(zhǔn)值（以N/mm2計(jì)）。如C60表示混凝土立方體抗壓強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值為60N/mm2。2.5 混凝土在復(fù)合應(yīng)力狀態(tài)下的強(qiáng)度有哪些特點(diǎn)？提示：1、雙向應(yīng)力狀態(tài)第一象限：雙向受拉，雙向受拉強(qiáng)度均接近于單向抗拉強(qiáng)度；第三象限：雙向受壓，最大強(qiáng)度發(fā)生在兩個(gè)應(yīng)力比為0.40.7時(shí)，比單向抗壓強(qiáng)度提高約30，而在兩向壓應(yīng)力相等的情況下強(qiáng)度增加為15%20%。第二、四象限：一向受壓，一向受拉，混凝土的強(qiáng)度均低于單向受力（壓或拉）的強(qiáng)度。2、剪壓或剪拉復(fù)合應(yīng)力狀態(tài)由于剪應(yīng)力的存在，砼的抗拉強(qiáng)度、抗壓強(qiáng)度均低于相應(yīng)的單軸強(qiáng)度。3、 三向受壓混凝土三向受壓時(shí)，一項(xiàng)抗壓強(qiáng)度隨另兩向壓應(yīng)力的增加而增大，并且混凝

6、土受壓的極限變形也大大增加。三向受壓試驗(yàn)一般采用圓柱體在等側(cè)壓（側(cè)向壓應(yīng)力為）條件進(jìn)行。由于側(cè)向壓力的約束，軸心抗壓強(qiáng)度又較大程度的增長(zhǎng)。試驗(yàn)經(jīng)驗(yàn)公式為：式中： 在等側(cè)向壓應(yīng)力作用下圓柱體抗壓強(qiáng)度； 無(wú)側(cè)向壓應(yīng)力時(shí)混凝土圓柱體抗壓強(qiáng)度； 側(cè)向壓應(yīng)力系數(shù)，根據(jù)試驗(yàn)結(jié)果取=4.57.0，平均值為5.6，當(dāng)側(cè)向壓應(yīng)力 較低時(shí)得到的系數(shù)值較高。2.6 混凝土在一次短期加荷時(shí)的應(yīng)力應(yīng)變關(guān)系有什么特點(diǎn)？提示：典型混凝土棱柱體在一次短期加荷下的應(yīng)力應(yīng)變?nèi)€可以分為上升段和下降段兩部分。上升段（0C）：可以分為三個(gè)階段。第一階段0A為準(zhǔn)彈性階段，從開(kāi)始加載到A點(diǎn)，應(yīng)力應(yīng)變關(guān)系接近于直線，A點(diǎn)稱為比例極限；第

7、二階段AB隨荷載的增大壓應(yīng)力逐漸提高，混凝土表現(xiàn)出明顯的非彈性性質(zhì)，應(yīng)力應(yīng)變曲線逐漸彎曲，B為臨界點(diǎn)，B點(diǎn)應(yīng)力可以作為混凝土長(zhǎng)期受壓強(qiáng)度的依據(jù)；第三階段BC為裂縫不穩(wěn)定擴(kuò)展階段，隨著荷載的進(jìn)一步增加，曲線明顯彎曲，直至峰值C點(diǎn)，峰值C點(diǎn)的應(yīng)力即為混凝土的軸心抗壓強(qiáng)度，相應(yīng)的應(yīng)變稱為峰值應(yīng)變。下降段（CF）:下降段曲線開(kāi)始為凸曲線，隨后變?yōu)榘记€，D點(diǎn)為拐點(diǎn)；超過(guò)D點(diǎn)后曲線下降加快，至E點(diǎn)曲率最大，E點(diǎn)稱為收斂點(diǎn)；超過(guò)E點(diǎn)后，試件的貫通主裂縫已經(jīng)很寬，已失去結(jié)構(gòu)意義。2.7 混凝土的變形模量有幾種表示方法？混凝土的彈性模量是如何確定的？提示：與彈性材料不同，混凝土的應(yīng)力應(yīng)變關(guān)系是一條曲線，在不同

8、的應(yīng)力階段，應(yīng)力與應(yīng)變之比的變形模量不是常數(shù)，而是隨著混凝土的應(yīng)力變化而變化，混凝土的變形模量有三種表示方法：混凝土的彈性模量（原點(diǎn)模量）：在混凝土應(yīng)力應(yīng)變曲線的原點(diǎn)作切線，該切線的斜率即為原點(diǎn)模量，稱為彈性模量，用表示：混凝土的切線模量：在混凝土應(yīng)力應(yīng)變曲線上某一應(yīng)力值為處作切線，該切線的斜率即為相應(yīng)于應(yīng)力時(shí)混凝土的切線模量，用表示：混凝土的變形模量（割線模量）：連接原點(diǎn)O至曲線上應(yīng)力為處作的割線，割線的斜率稱為混凝土在處得割線模量或變形模量，用表示：2.8 什么是混凝土的疲勞破壞？疲勞破壞時(shí)應(yīng)力應(yīng)變曲線有何特點(diǎn)？提示：混凝土在荷載重復(fù)作用下引起的破壞稱為疲勞破壞?；炷恋钠趶?qiáng)度與重復(fù)作用

9、時(shí)應(yīng)力變化的幅度有關(guān)。在相同的重復(fù)次數(shù)下，疲勞強(qiáng)度隨著疲勞應(yīng)力比值的增大而增大。一次加載應(yīng)力小于破壞強(qiáng)度時(shí)，加載卸載應(yīng)力應(yīng)變曲線為一環(huán)狀，在多次加載、卸載作用下，應(yīng)力應(yīng)變環(huán)變的密合，經(jīng)過(guò)多次重復(fù)曲線密合成一條直線。如果加載應(yīng)力大于破壞強(qiáng)度，曲線凸向應(yīng)力軸，在重復(fù)荷載過(guò)程中建城直線，再重復(fù)多次加卸載，曲線逐漸凸向應(yīng)變軸，無(wú)應(yīng)力環(huán)形成。隨著重復(fù)荷載次數(shù)的增加，曲線傾角不斷減小，最終試件破壞。2.9 什么是混凝土的徐變？影響混凝土徐變的因素有哪些？徐變對(duì)普通混凝土結(jié)構(gòu)和預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)有何影響？提示：混凝土在荷載的長(zhǎng)期作用下隨時(shí)間而增長(zhǎng)的變形稱為徐變。影響混凝土徐變的因素有三類。a)內(nèi)在因素是混凝土

10、的組成和配比；b）環(huán)境影響包括養(yǎng)護(hù)和使用；c)應(yīng)力條件。徐變會(huì)使結(jié)構(gòu)（構(gòu)件）的（撓度）變形增大，引起預(yù)應(yīng)力損失，在長(zhǎng)期高應(yīng)力作用下，甚至?xí)?dǎo)致破壞。同時(shí)，徐變有利于結(jié)構(gòu)構(gòu)件產(chǎn)生內(nèi)（應(yīng)）力重分布，降低結(jié)構(gòu)的受力（如支座不均勻沉降），減小大體積混凝土內(nèi)的溫度應(yīng)力，受拉徐變可延緩收縮裂縫的出現(xiàn)。2.10 混凝土的收縮變形有哪些特點(diǎn)？對(duì)混凝土結(jié)構(gòu)有哪些影響？提示：混凝土在凝結(jié)硬化過(guò)程中，體積會(huì)發(fā)生變化，在空氣中硬化時(shí)體積會(huì)收縮，混凝土的收縮是一種隨時(shí)間增長(zhǎng)而增長(zhǎng)的變形。引起混凝土收縮的原因，在硬化初期主要是水泥石凝固結(jié)硬過(guò)程中產(chǎn)生的體積變形，后期主要是混凝土內(nèi)自由水分蒸發(fā)而引起的干縮?；炷恋氖湛s對(duì)鋼

11、筋混凝土結(jié)構(gòu)有著不利的影響。在鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)中，混凝土往往由于鋼筋或鄰近部位的牽制處于不同程度的約束狀態(tài)，使混凝土產(chǎn)生收縮拉應(yīng)力，從而加速裂縫的出現(xiàn)和開(kāi)展。在預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)果中，混凝土的收縮將導(dǎo)致預(yù)應(yīng)力的損失。對(duì)跨度比較敏感的超靜定結(jié)構(gòu)（如拱等），混凝土的收縮還將產(chǎn)生不利于結(jié)構(gòu)的內(nèi)力。2.11 鋼筋和混凝土之間的粘結(jié)力主要由哪幾部分組成？影響鋼筋與混凝土粘結(jié)強(qiáng)度的因素主要有哪些？鋼筋的錨固長(zhǎng)度是如何確定的？提示：鋼筋和混凝土的粘結(jié)力主要由三部分組成。第一部分是鋼筋和混凝土接觸面上的化學(xué)膠結(jié)力；第二部分是鋼筋與混凝土之間的摩阻力；第三部分是鋼筋與混凝土之間的機(jī)械咬合力，這是變形鋼筋與混凝土粘結(jié)的

12、主要來(lái)源。影響鋼筋與混凝土粘結(jié)強(qiáng)度的因素有很多，主要有鋼筋表面形狀、混凝土強(qiáng)度、保護(hù)層厚度和鋼筋凈距、鋼筋澆筑位置、橫向鋼筋和側(cè)向壓力。混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范（GB500102010）規(guī)定，縱向受拉鋼筋的錨固長(zhǎng)度作為鋼筋的基本錨固長(zhǎng)度，它與鋼筋強(qiáng)度、混凝土強(qiáng)度、鋼筋直徑及外形有關(guān)，按下式計(jì)算： 或 式中：、普通鋼筋、預(yù)應(yīng)力筋的抗拉強(qiáng)度設(shè)計(jì)值； 混凝土軸心抗拉強(qiáng)度設(shè)計(jì)值，當(dāng)混凝土的強(qiáng)度等級(jí)高于C60時(shí)，按C60取值； 錨固鋼筋的直徑； 錨固鋼筋的外形系數(shù)。一般情況下，受拉鋼筋的錨固長(zhǎng)度可取基本錨固長(zhǎng)度?？紤]各種影響鋼筋與混凝土粘結(jié)錨固強(qiáng)度的因素，當(dāng)采取不同的埋置方式和構(gòu)造措施時(shí)，錨固長(zhǎng)度應(yīng)按下列公式

13、計(jì)算：式中 受拉鋼筋的錨固長(zhǎng)度； 錨固長(zhǎng)度修正系數(shù)。經(jīng)修正的錨固長(zhǎng)度不應(yīng)小于基本錨固長(zhǎng)度的0.6倍且不 小于200mm。2.12 傳統(tǒng)的鋼筋伸長(zhǎng)率（5、10或100）在實(shí)際工程應(yīng)用中存在哪些問(wèn)題？試說(shuō)明鋼筋總伸長(zhǎng)率（均勻伸長(zhǎng)率）gt的意義和測(cè)量方法。參見(jiàn)圖2.5，某直徑14mm的HRB500級(jí)鋼筋拉伸試驗(yàn)的結(jié)果如表2.3所示，若鋼筋極限抗拉強(qiáng)度b=661N/mm2、彈性模量Es=2×105N/mm2，試分別求出5、10、100和gt的值。 表2.3 HRB500級(jí)鋼筋拉伸試驗(yàn)結(jié)果（單位：mm）試驗(yàn)前標(biāo)距長(zhǎng)度拉斷后標(biāo)距長(zhǎng)度試驗(yàn)前標(biāo)距長(zhǎng)度拉斷后標(biāo)距長(zhǎng)度l0=5d=70l=92.0L0=1

14、40L=162.4l0=10d=140l=169.5l0=100l=125.4提示：斷后伸長(zhǎng)率只能反映鋼筋殘余應(yīng)變的大小，其中還包含斷口頸縮區(qū)域的局部變形。這一方面使得不同量測(cè)標(biāo)距長(zhǎng)度得到的結(jié)果不一致，對(duì)同一鋼筋，當(dāng)取值較小時(shí)得到的值較大，而當(dāng)取值較大時(shí)得到的值則較??；另一方面斷后伸長(zhǎng)率忽略了鋼筋的彈性變形，不能反映鋼筋受力時(shí)的總體變形能力。此外，量測(cè)鋼筋拉斷后的標(biāo)距長(zhǎng)度時(shí)，需將拉斷的兩段鋼筋對(duì)合后再測(cè)量，容易產(chǎn)生人為誤差。鋼筋最大力下的總伸長(zhǎng)率既能反映鋼筋的殘余變形，又能反映鋼筋的彈性變形，測(cè)量結(jié)果受原始標(biāo)距的影響較小，也不易產(chǎn)生人為誤差。式中 試驗(yàn)前的原始標(biāo)距（不包含頸縮區(qū)）； 試驗(yàn)后量測(cè)

15、標(biāo)記之間的距離； 鋼筋的最大拉應(yīng)力（即極限抗拉強(qiáng)度）； 鋼筋的彈性模量。由公式得由公式得 第四章4.13 T形截面最小受拉鋼筋配筋面積應(yīng)滿足的條件是什么?有受拉翼緣的工形截面和倒T形截面的最小受拉鋼筋配筋面積如何確定?提示:為防止發(fā)生少筋脆性破壞,截面總受拉鋼筋面積應(yīng)滿足:;對(duì)于有受拉翼緣的工形截面和倒T形截面的最小受拉鋼筋配筋面積應(yīng)滿足4.14在鋼筋強(qiáng)度、混凝土強(qiáng)度和截面尺寸給定的情況下，矩形截面的受彎承載力隨相對(duì)受壓區(qū)高度的增加而變化的情況怎樣？隨鋼筋面積的增加而變化的情況怎樣？提示：由受彎承載力計(jì)算公式可知,矩形截面的受彎承載力隨相對(duì)受壓區(qū)高度的增加而減小,隨鋼筋面積的增加而增大.4.1

16、5什么情況下可采用雙筋截面梁？配置受壓鋼筋有何有利作用？如何保證受壓鋼筋強(qiáng)度得到充分利用？提示：雙筋梁使用鋼筋抗壓是不經(jīng)濟(jì)的，但是在一定條件下仍有必要采用雙筋梁。雙筋梁的適用范圍如下： （1）梁的截面尺寸、混凝土強(qiáng)度等級(jí)受到限制，如按單筋梁設(shè)計(jì)將會(huì)造成超筋梁； （2）梁截面承受變號(hào)彎矩。配置受壓鋼筋有利于提高截面延性.為保證受壓鋼筋達(dá)到抗壓屈服強(qiáng)度或 .4.16雙筋矩形截面設(shè)計(jì)時(shí)，若已知受壓鋼筋面積，則其計(jì)算方法與單筋矩形截面有何異同？當(dāng)時(shí)，應(yīng)如何計(jì)算？當(dāng)時(shí)，又如何計(jì)算？提示：雙筋截面的受彎承載力可以分解為兩部分:第一部分由受壓混凝土合力與部分受拉鋼筋合力組成的單筋矩形截面的受彎承載力;第二部

17、分由受壓鋼筋合力與另一部分受拉鋼筋構(gòu)成"純鋼筋截面"的受彎承載力.將單筋截面部分和純鋼筋截面部分疊加，可寫成兩部分之和為雙筋截面的受彎承載力和總用鋼面積，即如果說(shuō)明給定的受壓鋼筋不足，會(huì)形成超筋截面破壞，此時(shí)應(yīng)按和均未知的雙筋截面設(shè)計(jì)。如果，表明受壓鋼筋的強(qiáng)度未充分發(fā)揮，即。為簡(jiǎn)化計(jì)算，偏安全的取，則受壓混凝土的合壓力與受壓鋼筋的形心重合，并對(duì)的合力取矩，求得雙筋截面總受拉鋼筋面積為：4.17如何理解在雙筋矩形截面設(shè)計(jì)時(shí)?。刻崾荆撼浞挚紤]經(jīng)濟(jì)設(shè)計(jì)原則，即使截面總用鋼量為最少。一般情況下，在充分利用混凝土抗壓作用的基礎(chǔ)上再配置受壓鋼筋，可使用鋼量最少。因此，在實(shí)際計(jì)算中，一般

18、取作為補(bǔ)充條件。4.18在雙筋矩形截面復(fù)核時(shí)，為什么當(dāng)時(shí)，可按確定受彎承載力？提示：如果，表明受壓鋼筋的強(qiáng)度未充分發(fā)揮，即。為簡(jiǎn)化計(jì)算，偏安全的取，則受壓混凝土的合壓力與受壓鋼筋的形心重合，并對(duì)的合力取矩，求得雙筋截面總受拉鋼筋面積為：4.19進(jìn)行截面設(shè)計(jì)時(shí)和截面復(fù)核時(shí)如何判別兩類T形截面？提示： 截面設(shè)計(jì)時(shí) 若，為第一類T截面形梁； 若，為第二類T截面形梁； 截面復(fù)核時(shí) 若，為第一類T截面形梁； 若，為第二類T截面形梁；4.20比較第二類T形截面與雙筋截面計(jì)算方法的異同？提示：與雙筋矩形截面類似，第二類T形截面的計(jì)算公式可以分為兩部分。第一部分相當(dāng)于的單筋矩形截面部分所承擔(dān)的彎矩及對(duì)應(yīng)的受拉

19、鋼筋；第二部分，即受壓翼緣挑出部分混凝土與其余部分受拉鋼筋組成的受彎承載力為。分解后公式可寫為：兩部分之和為第二類T形截面總受彎承載力和總受拉鋼筋面積，即：4.21第二類T形截面設(shè)計(jì)時(shí)，當(dāng)時(shí)應(yīng)如何處理？提示：當(dāng)時(shí)發(fā)生超筋脆性破壞，此時(shí)應(yīng)當(dāng)通過(guò)增加受壓區(qū)混凝土翼緣面積或提高混凝土強(qiáng)度來(lái)減小受拉鋼筋面積，防止發(fā)生超筋破壞。4.22試比較雙筋矩形截面、T形截面與單筋矩形截面防止超筋破壞的條件。提示：?jiǎn)谓罹匦谓孛鏋榉乐钩钇茐膽?yīng)滿足以下條件而雙筋矩形截面的“純鋼筋截面”部分不影響破壞形態(tài)，雙筋截面受彎的破壞形態(tài)僅與單筋截面部分有關(guān)，因此，為防止其發(fā)生超筋脆性破壞，僅需控制單筋截面部分不出現(xiàn)超筋即可，即

20、：對(duì)于T形截面，只需考慮截面中的單筋矩形截面部分滿足：4.23如圖4.35所示四種截面，當(dāng)材料強(qiáng)度相同時(shí)，試確定：（1） 各截面開(kāi)裂彎矩的大小次序。（2） 各截面最小配筋面積的大小次序。（3） 當(dāng)承受的設(shè)計(jì)彎矩相同時(shí)，各截面的配筋大小次序。圖4.35 題4.23圖提示：（1）當(dāng)截面受拉邊緣混凝土的拉應(yīng)變達(dá)到極限拉應(yīng)變，即時(shí)，截面處于即將開(kāi)裂的極限狀態(tài)，此時(shí)梁截面承受的相應(yīng)彎矩為開(kāi)裂彎矩，主要取決于受拉區(qū)混凝土的面積，故T形截面的開(kāi)裂彎矩與具有同樣腹板寬度b的矩形截面基本相同，即。而工形和倒T形截面，由于存在受拉翼緣，其開(kāi)裂彎矩較同樣腹板寬度的矩形和T形截面要大。因此有開(kāi)裂彎矩大小關(guān)系。 （2）

21、由于最小配筋率是按的條件確定的，對(duì)于矩形截面和T形截面來(lái)說(shuō)，最小配筋面積為；對(duì)于工形和倒T形截面，受拉鋼筋面積應(yīng)滿足。因此有最小配筋面積大小關(guān)系 （3）4.24如何理解承載力與延性的關(guān)系？鋼筋混凝土梁的配筋越多越好嗎？提示：影響受彎構(gòu)件正截面承載力的最主要因素是鋼筋強(qiáng)度和配筋率。在配筋率較低時(shí)，隨著鋼筋強(qiáng)度的提高或配筋率的增大，承載力幾乎線性增大，但當(dāng)配筋率較高并接近界限配筋率時(shí)承載力增長(zhǎng)的速度減慢。適筋截面梁的破壞為延性破壞，超筋截面梁與少筋截面梁均為脆性破壞。因此，并不是配筋越多越好。4.25已知鋼筋混凝土適筋梁的截面尺寸如圖4.36所示，采用C30混凝土，鋼筋采用HRB400級(jí)，屈服強(qiáng)度

22、。試確定：（1） 該梁的最大配筋率和最小配筋率。（2） 配筋為4C18時(shí),該梁的極限彎矩.（3） 配筋為3C28時(shí),該梁的極限彎矩.提示:（1）最大配筋率 最小配筋率 （2）計(jì)算受壓區(qū)高度x 滿足適筋梁要求。 計(jì)算受彎承載力 （3）計(jì)算受壓區(qū)高度x 不滿足適筋梁要求，屬于超筋梁。 計(jì)算受彎承載力 查表得，故該矩形梁的受彎承載力為： 426 已知矩形截面梁,已配置4根直徑20mm的縱向受拉鋼筋,試確定下列各種情況該梁所能承受的極限彎矩,并分析影響受彎承載力的主要因素.(1) 混凝土強(qiáng)度等級(jí)級(jí)鋼筋;(2) 混凝土強(qiáng)度等級(jí)級(jí)鋼筋;(3) 混凝土強(qiáng)度等級(jí)級(jí)鋼筋;(4) 混凝土強(qiáng)度等級(jí)級(jí)鋼筋;(5) 混

23、凝土強(qiáng)度等級(jí)級(jí)鋼筋.解：先計(jì)算出鋼筋截面面積：（1）計(jì)算參數(shù)：由附表2和附表6查得材料強(qiáng)度設(shè)計(jì)值，C20混凝土 HRB335級(jí)鋼筋 等效矩形圖形系數(shù) 計(jì)算截面有效高度h0已知as=45mm,故h0=h-as=500-45=455mm計(jì)算截面配筋率同時(shí) 滿足條件計(jì)算受壓區(qū)高度x查表4.2得滿足適筋梁的要求。計(jì)算受彎承載力Mu（2）計(jì)算參數(shù)：由附表2和附表6查得材料強(qiáng)度設(shè)計(jì)值，C40混凝土 HRB335級(jí)鋼筋 等效矩形圖形系數(shù) 計(jì)算截面有效高度h0已知as=45mm,故h0=h-as=500-45=455mm計(jì)算截面配筋率同時(shí) 滿足條件計(jì)算受壓區(qū)高度x查表4.2得滿足適筋梁的要求。計(jì)算受彎承載力M

24、u（3）計(jì)算參數(shù)：由附表2和附表6查得材料強(qiáng)度設(shè)計(jì)值，C20混凝土 HRB500級(jí)鋼筋 等效矩形圖形系數(shù) 計(jì)算截面有效高度h0已知as=45mm,故h0=h-as=500-45=455mm計(jì)算截面配筋率同時(shí) 滿足條件計(jì)算受壓區(qū)高度x查表4.2得不滿足適筋梁的要求，屬于超筋梁。計(jì)算受彎承載力Mu查表4.2得，故該矩形梁的受彎承載力為：（4）計(jì)算參數(shù)：由附表2和附表6查得材料強(qiáng)度設(shè)計(jì)值，C20混凝土 HRB335級(jí)鋼筋 等效矩形圖形系數(shù) 計(jì)算截面有效高度h0已知as=45mm,故h0=h-as=500-45=455mm計(jì)算截面配筋率同時(shí) 滿足條件計(jì)算受壓區(qū)高度x查表4.2得滿足適筋梁的要求。計(jì)算受

25、彎承載力Mu（5）計(jì)算參數(shù)：由附表2和附表6查得材料強(qiáng)度設(shè)計(jì)值，C20混凝土 HRB335級(jí)鋼筋 等效矩形圖形系數(shù) 計(jì)算截面有效高度h0已知as=45mm,故h0=h-as=700-45=655mm計(jì)算截面配筋率同時(shí) 滿足條件計(jì)算受壓區(qū)高度x查表4.2得滿足適筋梁的要求。計(jì)算受彎承載力Mu4.28 鋼筋混凝土矩形截面簡(jiǎn)支梁,計(jì)算跨度為,承受樓面?zhèn)鱽?lái)的均布恒載標(biāo)準(zhǔn)值(包括梁自重),均布活載標(biāo)準(zhǔn)值,活荷載組合系數(shù),采用C30級(jí)混凝土,HRB400級(jí)鋼筋.設(shè)箍筋選用直徑鋼筋,試確定該梁的截面尺寸和縱向受拉鋼筋,并繪出截面配筋示意圖.解：（1）設(shè)計(jì)參數(shù)由附表2和附表6查得材料強(qiáng)度設(shè)計(jì)值，C30混凝土

26、HRB400級(jí)鋼筋，等效矩形圖形系數(shù)，該梁的箍筋選用直徑的HPB300級(jí)鋼筋。（2）計(jì)算跨中截面最大彎矩設(shè)計(jì)值由可變荷載效應(yīng)控制的組合由永久荷載效應(yīng)控制的組合取M1和M2的較大值，即?。?）估計(jì)截面尺寸由跨度選擇梁截面高度h=500mm（），截面寬度b=250mm（），即取簡(jiǎn)支梁截面尺寸=250mm500mm。（4）計(jì)算截面有效高度先按單排鋼筋布置，取受拉鋼筋形心到受拉混凝土邊緣的距離as=40mm則梁的有效高度為：（5）計(jì)算配筋滿足適筋梁的要求。由附表16，選用鋼筋，As=1520mm2（6）驗(yàn)算最小配筋率滿足要求。（7）驗(yàn)算配筋構(gòu)造要求鋼筋凈間距為：滿足構(gòu)造要求。4.29 已知矩形截面梁,

27、采用C30混凝土,HRB400級(jí)鋼筋.承受的彎矩設(shè)計(jì)值,試計(jì)算該梁的縱向受力鋼筋.若改用HRB500級(jí)鋼筋,截面配筋情況怎樣?解：（1）設(shè)計(jì)參數(shù)由附表2和附表6查得材料強(qiáng)度設(shè)計(jì)值，C30混凝土 HRB400級(jí)鋼筋，等效矩形圖形系數(shù)，該梁的箍筋選用直徑的HPB300級(jí)鋼筋。（2）計(jì)算截面有效高度已知受拉鋼筋形心到受拉混凝土邊緣的距離as=45mm則梁的有效高度為：（3）計(jì)算配筋滿足適筋梁的要求。由附表16，選用鋼筋，As=1964mm2（4）驗(yàn)算最小配筋率滿足要求。（5）驗(yàn)算配筋構(gòu)造要求鋼筋凈間距為：滿足構(gòu)造要求。若選用HRB500級(jí)鋼筋 由附表16，選用鋼筋，As=1964mm2其他部分同上4

28、31 已知矩形截面梁,采用C30混凝土,HRB400級(jí)鋼筋.梁承受變號(hào)彎矩設(shè)計(jì)值,分別為作用,試求:4、 按單筋矩形截面計(jì)算在作用下,梁頂面需配置的受拉鋼筋;按單筋矩形截面計(jì)算在作用下,梁底面需配置的受拉鋼筋;5、 將在情況(1)梁頂面配置的受拉鋼筋作為受壓鋼筋,按雙筋矩形截面計(jì)算梁在作用下梁底部需配置的受拉鋼筋面積;6、 比較(1)和(2)的總配筋面積.解：（1）a.在的作用下：設(shè)計(jì)參數(shù)由附表2和附表6查得已知；截面有效高度計(jì)算配置截面的受壓鋼筋驗(yàn)算最小配筋率滿足要求。b.在的作用下：設(shè)計(jì)參數(shù)由附表2和附表6查得已知；截面有效高度計(jì)算配置截面的受壓鋼筋驗(yàn)算最小配筋率滿足要求。（2）設(shè)計(jì)參數(shù)由

29、附表2和附表6查得已知；截面有效高度 已知確定截面承擔(dān)的彎矩M2確定截面承擔(dān)的彎矩M1和所需受拉鋼筋A(yù)s1為簡(jiǎn)化計(jì)算，偏安全地?。?）（1）的總配筋面積為527.75+988=1515.75mm2（2）的總配筋面積為527.75+948.5=1476.25 mm2432 某T形截面梁,采用C30級(jí)混凝土,HRB400級(jí)鋼筋,試計(jì)算該梁以下情況的配筋:第3章 承受彎矩設(shè)計(jì)值;第4章 承受彎矩設(shè)計(jì)值;第5章 承受彎矩設(shè)計(jì)值. 解：（1）設(shè)計(jì)參數(shù)由附表2和附表6查得已知鋼筋分兩排放置，；截面有效高度判別T形截面類型為第一類T形截面。計(jì)算配筋滿足適筋梁的要求。由附表16，選用225鋼筋，As=982m

30、m2驗(yàn)算最小配筋率滿足要求。（2）設(shè)計(jì)參數(shù)由附表2和附表6查得已知鋼筋分兩排放置，；截面有效高度判別T形截面類型為第一類T形截面。計(jì)算配筋滿足適筋梁的要求。由附表16，選用618鋼筋，As=1527mm2驗(yàn)算最小配筋率滿足要求。（3）設(shè)計(jì)參數(shù)由附表2和附表6查得已知鋼筋分兩排放置，；截面有效高度判別T形截面類型為第二類T形截面。確定M2及As2確定M1及As1確定截面總配筋查附表16，受拉鋼筋選用622鋼筋，As=2281mm2第二類T形截面不用驗(yàn)算最小配筋。 第五章5.1在鋼筋混凝土無(wú)腹筋梁中，斜裂縫出現(xiàn)前后，梁中受力狀態(tài)發(fā)生哪些變化？解答：斜裂縫出現(xiàn)以后，剪力主要由斜裂縫上端剪壓區(qū)的混凝土

31、截面來(lái)承受，剪壓區(qū)成為受剪的薄弱區(qū)域；與斜裂縫相交處縱筋的拉應(yīng)力也明顯增大。5.2無(wú)腹筋梁截面受剪破壞形態(tài)有哪些？影響無(wú)腹筋梁受剪破壞的主要因素是什么？解答：破壞形態(tài)有斜壓破壞、剪壓破壞和斜拉破壞三種類型。影響因素有剪跨比、混凝土強(qiáng)度等級(jí)、縱筋配筋率、骨料咬合力、截面尺寸與形狀。5.3箍筋的作用有哪些？與無(wú)腹筋梁相比，配置箍筋梁出現(xiàn)斜裂縫后其受力傳遞機(jī)構(gòu)有什么不同？解答：（1）斜裂縫出現(xiàn)后，斜裂縫間的拉應(yīng)力由箍筋承擔(dān)，與斜裂縫相交的腹筋中的應(yīng)力會(huì)突然增大，增強(qiáng)了梁對(duì)剪力的傳遞能力；（2） 箍筋能抑制斜裂縫的發(fā)展，增加斜裂縫頂端混凝土剪壓區(qū)面積，使增大；（3） 箍筋可減少斜裂縫的寬度，提高斜裂縫

32、間骨料咬合作用，使增加；（4） 箍筋吊住縱筋，限制了縱筋的豎向位移，從而阻止了混凝土沿縱筋的撕裂裂縫發(fā)展，增強(qiáng)了縱筋銷栓作用；（5） 箍筋參與了斜截面的受彎，使斜裂縫出現(xiàn)后aa截面處縱筋應(yīng)力的增量減小。對(duì)于無(wú)用腹筋梁，由于出現(xiàn)斜裂縫，混凝土梁的傳力機(jī)構(gòu)形成拉桿拱傳力機(jī)構(gòu)。配置箍筋，臨界斜裂縫出現(xiàn)后，受剪模型轉(zhuǎn)變?yōu)殍旒芘c拱的復(fù)合傳遞機(jī)構(gòu)，稱為拱桁架。5.4影響有腹筋梁受剪破壞形態(tài)的因素主要有哪些？配置腹筋能否提高斜壓破壞的受剪承載力？為什么？解答：影響因素有剪跨比、混凝土強(qiáng)度等級(jí)、配箍率與箍筋強(qiáng)度、縱筋配筋率、骨料咬合力、截面尺寸與形狀。剪跨比過(guò)小或剪跨比雖較大但腹筋數(shù)量配置過(guò)多，即配箍率太大，

33、箍筋應(yīng)力達(dá)到屈服前，斜裂縫間的混凝土斜壓桿因主壓應(yīng)力過(guò)大而產(chǎn)生斜壓破壞，箍筋強(qiáng)度未得到充分發(fā)揮。破壞類似于受彎構(gòu)件正截面中的超筋梁。此時(shí)受剪承載力取決于混凝土的抗壓強(qiáng)度和截面尺寸，增加配箍率對(duì)提高受剪承載力不起作用。5.5受剪承載力計(jì)算公式的適用范圍是什么？混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范（GB500102010）中采取什么措施來(lái)防止斜拉破壞和斜壓破壞？防止這兩種破壞的措施與受彎構(gòu)件正截面承載力計(jì)算中防止少筋梁和超筋梁的措施相比，有何異之處？解答：為防止斜壓破壞的發(fā)生，應(yīng)符合下列截面限制條件：當(dāng)時(shí)，；當(dāng)時(shí)，；當(dāng)時(shí)，按線性內(nèi)插法確定。為防止配箍率過(guò)小而發(fā)生斜拉破壞，當(dāng)時(shí)，配箍率應(yīng)滿足，另外，還應(yīng)滿足構(gòu)造配箍要

34、求。為防止這少筋梁和超筋梁應(yīng)滿足最大配筋率和最小配筋率的要求。5.6規(guī)定最大箍筋和彎起鋼筋間距的意義是什么？當(dāng)滿足最大箍筋間距和最小箍筋直徑要求時(shí)，是否滿足最小配箍率的要求？解答：目的是為控制受彎構(gòu)件在荷載作用下的斜裂縫寬度，并保證必要數(shù)量的箍筋與斜裂縫相交。5.7如何考慮斜截面受剪承載力的計(jì)算截面位置？解答：（1）支座邊緣處截面應(yīng)取支座截面處的剪力 （2）截面尺寸或腹板寬度變化處截面應(yīng)取腹板寬度改變處截面的剪力 （3）箍筋直徑或間距變化處截面應(yīng)取箍筋直徑或間距改變處截面的剪力 （4）彎起鋼筋彎起點(diǎn)處截面應(yīng)取彎起鋼筋起點(diǎn)處截面的剪力。5.11 同第4章思考題與習(xí)題4.28簡(jiǎn)支梁，凈跨度，箍筋為

35、HPB300級(jí)鋼筋，試確定該梁的配箍。解：（1）設(shè)計(jì)參數(shù)由附表2和附表6查得材料強(qiáng)度設(shè)計(jì)值，C30混凝土 HRB400級(jí)鋼筋，等效矩形圖形系數(shù)，該梁的箍筋選用HPB300級(jí)鋼筋。（2）估計(jì)截面尺寸由跨度選擇梁截面高度h=500mm（），截面寬度b=250mm（），即取簡(jiǎn)支梁截面尺寸=250mm500mm。（3）計(jì)算截面有效高度初選箍筋直徑為，由4.28知選用的縱向鋼筋為鋼筋，則截面的有效高度?。海?）計(jì)算支座邊最大剪力設(shè)計(jì)值由可變荷載效應(yīng)控制的組合：承受均布荷載設(shè)計(jì)值由永久荷載效應(yīng)控制的組合：承受均布荷載設(shè)計(jì)值取較大值V=133.63kN（5）驗(yàn)算截面尺寸截面尺寸滿足要求。（6）驗(yàn)算是否需要按

36、計(jì)算配箍需要按計(jì)算配箍。（7）按僅配置箍筋計(jì)算選用雙肢（n=2）箍筋（查附表16得Asv1=28.3mm2）則箍筋間距為：取s=200mm，滿足表5.2和表5.3最大箍筋間距和最小箍筋直徑要求。（8）驗(yàn)算最小配箍率故箍筋選用200滿足要求。5.12 承受均布荷載的簡(jiǎn)支梁，凈跨度，采用C30級(jí)混凝土，箍筋為HPB300級(jí)鋼筋，受均布恒載標(biāo)準(zhǔn)值（包括梁自重），已知沿梁全長(zhǎng)配置了A6200的箍筋，試根據(jù)該梁的受剪承載力推算該梁所能承受的均布荷載的標(biāo)準(zhǔn)值。解：（1）設(shè)計(jì)參數(shù)由附表2和附表6查得材料強(qiáng)度設(shè)計(jì)值，C30混凝土，等效矩形圖形系數(shù)，該梁的箍筋選用HPB300級(jí)鋼筋，。（2）計(jì)算截面有效高度按單

37、排筋布置，as=40mm 因此（3）受剪承載力的計(jì)算已知配置了200的箍筋，可知Asv1=28.3mm2（4）驗(yàn)算截面尺寸截面尺寸滿足要求。（5）荷載計(jì)算由可變荷載效應(yīng)控制的組合： 得由永久荷載效應(yīng)控制的組合： 得取5.13均布荷載作用的T形截面簡(jiǎn)支梁如圖5.41所示，均布荷載設(shè)計(jì)值q=80kN/m，采用C25級(jí)混凝土，箍筋為HPB300級(jí)鋼筋，縱筋為HRB400級(jí)鋼筋，試分別按下列兩種情況設(shè)計(jì)梁的腹筋：（1） 僅配置箍筋；（2） 已配置A6200箍筋，求所需要的彎起鋼筋。圖5.41 題5.13圖解答：（1）僅配置箍筋參數(shù) ，截面尺寸滿足要求，需要按計(jì)算配箍選用A6雙肢箍，故箍筋選用A680，

38、滿足要求。（2）由，得查表選用1C20，第一排彎起鋼筋彎終點(diǎn)至支座中線距離為300mm（到支座邊緣距離不得大于最大箍筋間距250）。彎起段水平投影長(zhǎng)度為第一排彎起鋼筋彎起點(diǎn)處的剪力為，故不需配第二排彎起鋼筋。5.14矩形截面梁如圖5.42所示，已知混凝土為C25級(jí)，縱筋為HRB335級(jí)，當(dāng)不配置箍筋時(shí)，試按斜截面受剪承載力驗(yàn)算該梁所能承受的最大荷載P。圖5.42 題5.14圖解答：參數(shù)簡(jiǎn)支部分：，取，由于h<800mm，取h=800mm，懸臂部分：，取，P56.9kN綜上，P45.59kN5.15矩形截面簡(jiǎn)支梁如圖5.43所示。集中荷載設(shè)計(jì)值P130kN(包括梁自重等恒載)，混凝土為C3

39、0級(jí)，箍筋采用HPB300級(jí)鋼筋，縱筋采用HRB400級(jí)鋼筋，試求：（1） 根據(jù)跨中最大彎矩計(jì)算該梁的縱向受拉鋼筋；（2） 按配箍筋和彎起鋼筋進(jìn)行斜截面受剪承載力計(jì)算；（3） 進(jìn)行配筋，繪制抵抗彎矩圖、鋼筋布置圖和鋼筋尺寸詳圖。（1）彎矩和剪力計(jì)算根據(jù)荷載所得到的梁的設(shè)計(jì)彎矩圖和剪力圖分別如下圖所示。（2）正截面受彎配筋計(jì)算C30級(jí)混凝土，HRB400級(jí)鋼筋，HPB300級(jí)箍筋。跨中的配筋計(jì)算：實(shí)配 驗(yàn)算截面尺寸是否需要按計(jì)算配置腹筋：，截面尺寸滿足要求。AB段：，需按計(jì)算配置腹筋。BC段： 取，需按計(jì)算配置腹筋。（3）受剪配筋計(jì)算截面A支座邊剪力設(shè)計(jì)值（KN）195雙肢175.7146.67

40、第一排95.75237.32需彎起彎起點(diǎn)距支座邊緣的距離（mm）（350-185）+700-2（25+6）-22=781第一排彎起鋼筋彎起的剪力（KN）195>175,7需彎第二排鋼筋（4）抵抗彎矩圖及鋼筋布置配筋方案：在選配縱筋時(shí)，需考慮跨中,支座和彎起鋼筋的協(xié)調(diào)?？缰锌v筋為，彎起2根伸入左右支座，作為負(fù)彎矩鋼筋。AB跨中其余的鋼筋伸入兩邊支座。彎起鋼筋的彎起角度為45度，彎起段的水平投影長(zhǎng)度為。受拉鋼筋的錨固長(zhǎng)度。抵抗彎矩圖如下圖所示：號(hào)鋼筋伸入A支座至構(gòu)件邊緣25mm處，錨固長(zhǎng)度，滿足要求。號(hào)鋼筋的上彎點(diǎn)至號(hào)鋼筋的下彎點(diǎn)的距離取200mm，至A支座中線的距離為200+616+350

41、=1166mm。號(hào)鋼筋和號(hào)鋼筋為彎起鋼筋，彎起點(diǎn)至各自鋼筋的充分利用點(diǎn)的距離均大于，符合要求。5.16 某車間工作平臺(tái)梁如圖5.44所示，截面尺寸，梁上作用恒載標(biāo)準(zhǔn)值為，活載標(biāo)準(zhǔn)值為，采用C25級(jí)混凝土，縱筋為HRB400級(jí)鋼筋，箍筋為HPB300級(jí)鋼筋。試按正截面承載力和斜截面承載力設(shè)計(jì)配筋，進(jìn)行鋼筋布置，并繪制抵抗彎矩圖和梁的施工圖（包括鋼筋材料表和尺寸詳圖）。圖5.44 題5.16圖解答：（1）彎矩和剪力計(jì)算荷載設(shè)計(jì)值由可變荷載控制的效應(yīng)組合：由永久荷載控制的效應(yīng)組合：取根據(jù)荷載所得到的梁的設(shè)計(jì)彎矩圖和剪力圖如下(b)和(c)所示。（2） 正截面受彎配筋計(jì)算C25級(jí)混凝土，HRB400級(jí)

42、鋼筋，HPB300級(jí)箍筋，?？缰泻椭ё孛媾浣钣?jì)算見(jiàn)下表所示縱筋計(jì)算截面跨中支座彎矩設(shè)計(jì)值285.23110.2420.2630.282<0.5180.31214681624實(shí)配4C22 2C22+2C25 驗(yàn)算截面尺寸和是否需要按計(jì)算配置腹筋：，截面尺寸滿足要求。，需按計(jì)算配置腹筋。（3） 受剪配筋計(jì)算各支座處受剪配筋計(jì)算見(jiàn)下表截面A支座左側(cè)A支座右側(cè)剪力設(shè)計(jì)值228.2320.2雙肢A8150254254第一排不需要彎起鋼筋325需彎1C22彎起點(diǎn)距支座邊緣的距離（mm）第一排彎起鋼筋彎起的剪力253.7<254不需彎第二排鋼筋（4） 抵抗彎矩圖及鋼筋布置配筋方案：在選配縱筋同

43、時(shí)，需考慮跨中、支座和彎起鋼筋的協(xié)調(diào)?？缰锌v筋為4C22，彎起2根伸入左右支座，作為負(fù)彎矩鋼筋。同時(shí)號(hào)鋼筋在A支座左側(cè)彎起，作抗剪鋼筋。AB跨中其余的2C22鋼筋伸入兩邊支座。此外，在兩支座另配置2C25負(fù)彎矩鋼筋。彎起鋼筋的彎起角度為45度，彎起段的水平投影長(zhǎng)度為。受拉鋼筋的錨固長(zhǎng)度 抵抗彎矩圖（a） 受力縱筋布置圖 （b）抵抗彎矩圖 （c）受力縱筋細(xì)部尺寸DA段負(fù)彎矩：號(hào)鋼筋伸過(guò)A后按構(gòu)造要求下彎，下彎后水平段長(zhǎng)度取為250mm。號(hào)鋼筋伸過(guò)A支座后，其充分利用點(diǎn)至支座A中線的距離為180mm，理論斷點(diǎn)至支座A中線的距離為630mm，根據(jù)上圖可確定其實(shí)際斷點(diǎn)至其充分利用點(diǎn)的距離應(yīng)為至支座A中

44、線的距離為取2300mm，應(yīng)伸到懸臂端面再下彎，取260mm.號(hào)鋼筋伸到懸臂端下彎。AC段負(fù)彎矩：首先號(hào)和號(hào)鋼筋按構(gòu)造要求（號(hào)鋼筋上彎點(diǎn)至號(hào)鋼筋下彎點(diǎn)的距離200<250）彎起。號(hào)鋼筋上彎點(diǎn)至A支座中線距離為，至A支座右側(cè)邊緣的距離為；號(hào)鋼筋的上彎點(diǎn)至A支座中線的距離為。AC段負(fù)彎矩先由號(hào)鋼筋彎起承擔(dān)，其充分利用點(diǎn)至A支座中線距離為810mm，因此，號(hào)鋼筋下彎至其充分利用點(diǎn)的距離為，滿足要求。然后由A支座另配置2C25的號(hào)鋼筋承擔(dān)負(fù)彎矩。號(hào)鋼筋的充分利用點(diǎn)至A支座中線的距離為213mm，由圖可知，號(hào)鋼筋的實(shí)際斷點(diǎn)至其理論斷點(diǎn)距離應(yīng)取，加上理論斷點(diǎn)與充分利用點(diǎn)之間的距離，得1227mm，小

45、于，因此，號(hào)鋼筋的實(shí)際斷點(diǎn)至支座中線的距離為，取2000mm。號(hào)彎起鋼筋下彎點(diǎn)至A支座中線的距離為，符合要求。AC段正彎矩號(hào)鋼筋2C22伸入A支座邊緣，錨固長(zhǎng)度。號(hào)鋼筋和號(hào)鋼筋為彎起鋼筋，顯然彎起點(diǎn)至各自鋼筋的充分利用點(diǎn)的距離均大于，符合要求。各受力縱筋的形狀及細(xì)部尺寸如上圖（c）所示。根據(jù)上述抵抗彎矩圖確定受力縱筋的鋼筋布置后，尚應(yīng)設(shè)置架立筋，AC段上部和DA,BC段下部均取2B10架立筋。因?yàn)榻孛娓叨却笥?00mm,梁腹中部還應(yīng)設(shè)置通長(zhǎng)的2A10縱向構(gòu)造鋼筋，最后繪制配筋施工圖（d）。 第七章7.1試解釋軸心受壓、偏心受壓、雙向偏心受壓的特征，其作用的內(nèi)力有什么不同？解：當(dāng)軸向力作用線與構(gòu)

46、件截面重心軸重合時(shí)，稱為軸心受壓構(gòu)件；當(dāng)彎矩和軸力共同作用于構(gòu)件上或當(dāng)軸向力作用線與構(gòu)件截面重心軸不重合時(shí)，稱為偏心受壓構(gòu)件；當(dāng)軸向力作用線與截面的重心軸平行且沿某一主軸偏離重心時(shí)，稱為單向偏心受壓構(gòu)件；當(dāng)軸向力作用線與截面的重心軸平行且偏離兩個(gè)主軸時(shí)，稱為雙向偏心受壓構(gòu)件。7.2在軸心受壓柱中，配置縱向鋼筋的作用是什么？為什么要控制配筋率？解：縱向受力鋼筋的作用是與混凝土共同承擔(dān)由外荷載引起的內(nèi)力，防止構(gòu)件突然脆性破壞，減小混凝土非均質(zhì)性引起的影響。同時(shí)縱向鋼筋還可以承擔(dān)構(gòu)件失穩(wěn)破壞時(shí)凸出面出現(xiàn)的拉力以及由于荷載的初始偏心、混凝土收縮徐變、構(gòu)件的溫度變形等因素所引起的拉力等。混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)

47、范規(guī)定，軸心受壓構(gòu)件、偏心受壓構(gòu)件全部縱向鋼筋的配筋率不應(yīng)小于0.5%，當(dāng)混凝土強(qiáng)度等級(jí)大于C50時(shí)不應(yīng)小于0.6；同時(shí)，一側(cè)受壓鋼筋的配筋率不應(yīng)小于0.2%，受拉鋼筋最小配筋率的要求同受彎構(gòu)件。另一方面，考慮到施工布筋過(guò)多，將影響混凝土現(xiàn)澆筑質(zhì)量，全部縱筋配筋率不宜超過(guò)5。7.3試分析在普通箍筋和螺旋式箍筋中，箍筋各有什么作用？布置原則有哪些？解:普通箍筋的作用：為縱向鋼筋提供側(cè)向約束，防止縱向鋼筋過(guò)早的被壓屈，對(duì)核心混凝土有一定的約束作用，并與縱筋一起形成骨架，便于施工。螺旋箍筋/密排箍筋柱中箍筋的作用是：約束核心混凝土的橫向變形，提高混凝土軸心抗壓強(qiáng)度，并加強(qiáng)對(duì)縱筋的側(cè)向約束。受壓構(gòu)件中

48、箍筋應(yīng)采用封閉式其直徑不應(yīng)小于4，且不小于6mm，此處為縱筋的最大直徑。箍筋間距不應(yīng)大于400mm，也不應(yīng)大于截面短邊尺寸。對(duì)綁扎鋼筋骨架，箍筋間距不應(yīng)大于15，對(duì)焊接鋼筋骨架不應(yīng)大于20，此處為縱筋的最小直徑。 當(dāng)柱中全部縱筋的配筋率超過(guò)3時(shí)，箍筋直徑不宜小于8mm，且箍筋末端應(yīng)作成135°的彎鉤，彎鉤末端平直段長(zhǎng)度不應(yīng)小于10倍的箍筋直徑，或焊成封閉式；此時(shí)，箍筋間距不應(yīng)大于10倍的縱筋最小直徑，也不應(yīng)大于200mm。 當(dāng)柱截面短邊大于400mm，且各邊縱筋配置根數(shù)多于3根時(shí)，或當(dāng)柱截面短邊小于400mm，但各邊縱筋配置根數(shù)多于4根時(shí)，應(yīng)設(shè)置復(fù)合箍筋。7.4試描述長(zhǎng)柱和短柱的破壞

49、特征。解：短柱破壞：在開(kāi)始加載時(shí)，混凝土和鋼筋都處于彈性工作階段，鋼筋和混凝土的應(yīng)力基本上按其彈性模量的比值來(lái)分配。當(dāng)外荷載稍大后，隨著荷載的增加，混凝土應(yīng)力的增加愈來(lái)愈慢，而鋼筋的應(yīng)力基本上與其應(yīng)變成正比增加，柱子變形增加的速度就快于外荷增加的速度。隨著荷載的繼續(xù)增加，柱中開(kāi)始出現(xiàn)微小的縱向裂縫。在臨近破壞荷載時(shí)，柱身出現(xiàn)很多明顯的縱向裂縫，混凝土保護(hù)層開(kāi)始剝落，箍筋間的縱筋被壓曲向外鼓出，混凝土被壓碎，柱子發(fā)生破壞時(shí)，混凝土的應(yīng)力達(dá)到軸心抗壓極限強(qiáng)度f(wàn)ck，相應(yīng)的應(yīng)變達(dá)到其抗壓極限應(yīng)變（一般取c=0.002），而鋼筋的應(yīng)力為s=s×Es=400mpa，但應(yīng)小于其屈服強(qiáng)度，此值即為

50、鋼筋的抗壓設(shè)計(jì)強(qiáng)度。長(zhǎng)柱破壞，其破壞由于喪失穩(wěn)定導(dǎo)致的。由于初始偏心距的存在，構(gòu)件受荷后產(chǎn)生附加彎矩，伴之發(fā)生橫向撓度，加速了構(gòu)件的失穩(wěn)破壞。構(gòu)件破壞時(shí)，首先在靠近凹邊出現(xiàn)大致平行于縱軸方向的縱向裂縫，而在凸邊發(fā)生水平的橫向裂縫，隨后受壓區(qū)混凝土被壓潰，縱筋向外鼓出，橫向撓度迅速發(fā)展，構(gòu)件失去平衡，最后將凸邊的混凝土拉斷。長(zhǎng)柱的破壞荷載較小，一般是采用縱向彎曲系數(shù)來(lái)表示長(zhǎng)柱承載能力的降低程度。試驗(yàn)表明，縱向彎曲系數(shù)與構(gòu)件的長(zhǎng)細(xì)比有關(guān)。7.5試解釋軸心受壓計(jì)算中的含義。解：試驗(yàn)表明，長(zhǎng)柱承載力低于其他條件相同的短柱承載力，混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范采用穩(wěn)定系數(shù)來(lái)表示長(zhǎng)柱承載力相對(duì)于短柱承載力的降低。 式

51、中：和分別為長(zhǎng)柱和短柱承載力。根據(jù)實(shí)驗(yàn)，穩(wěn)定系數(shù)(也稱為承載力降低系數(shù)，strength reduction factor)與長(zhǎng)細(xì)比的關(guān)系式為：當(dāng)長(zhǎng)細(xì)比= 834時(shí)， =1.117-0.0 當(dāng)長(zhǎng)細(xì)比=3550時(shí)， =0.87-0.012 7.6試描述配有螺旋箍筋軸心受壓柱的破壞特征。解：當(dāng)豎向荷載較小時(shí)，混凝土橫向變形小，螺旋箍筋對(duì)核心混凝土基本不形成約束，隨著荷載的增大，混凝土逐漸發(fā)生越來(lái)越大的橫向變形，相應(yīng)的螺旋箍筋亦產(chǎn)生愈來(lái)愈大的環(huán)向應(yīng)力，同時(shí)對(duì)核心混凝土形成較大的橫向約束。當(dāng)荷載達(dá)到普通箍筋柱的極限荷載時(shí)，螺旋箍筋外的混凝土保護(hù)層開(kāi)裂剝落，而核心混凝土可以繼續(xù)受壓，其抗壓強(qiáng)度超過(guò)了混凝

52、土單向抗壓強(qiáng)度。當(dāng)螺旋箍筋達(dá)到受拉屈服時(shí)，不能再約束核心混凝土的橫向變形，核心混凝土將被壓碎，柱隨即破壞。7.7偏心受壓柱正截面破壞形態(tài)有幾種？破壞特征怎樣？與哪些因素有關(guān)？解：根據(jù)偏心距和縱向鋼筋的配筋率不同，偏心受壓構(gòu)件構(gòu)件將發(fā)生不同的破壞形態(tài)，可分為兩類：一是大偏心受壓破壞受拉破壞，這種破壞形態(tài)在破壞前有較明顯的預(yù)兆，屬于塑性破壞；另一種是小偏心受壓破壞受壓破壞，這種破壞具有脆性性質(zhì)。7.8對(duì)于非對(duì)稱配筋柱和對(duì)稱配筋柱，應(yīng)怎樣分別判斷屬于大偏心還是小偏心？解：如果根據(jù)已知條件可以直接用基本公式計(jì)算出，那么可以將計(jì)算所得的值與相比較以判別大、小偏心，此方法適用于截面復(fù)核及對(duì)稱配筋矩形截面的

53、截面設(shè)計(jì)。對(duì)于不對(duì)稱配筋截面設(shè)計(jì)問(wèn)題，無(wú)法直接計(jì)算出，可采用計(jì)算偏心距并與界限偏心距相比較的方法來(lái)判別大、小偏心。當(dāng)初始偏心距時(shí)，截面屬于小偏心受壓破壞；當(dāng)時(shí)，可先按大偏心受壓破壞進(jìn)行計(jì)算，計(jì)算過(guò)程中得到后，再根據(jù)的值確定截面屬于哪一種受力情況。7.9試解釋彎矩增大系數(shù)和偏心距調(diào)節(jié)系數(shù)的概念，分別怎樣確定？解：對(duì)于彎矩作用平面內(nèi)截面對(duì)稱的偏心受壓構(gòu)件，同一主軸方向兩端的桿端彎矩大多不相同，但也存在單曲率彎曲（M1/M2為正）時(shí)二者大小接近的情況，即比值M1/M2大于0.9，此時(shí)，該柱在柱兩端相同方向、幾乎相同大小的彎矩作用下將產(chǎn)生最大的偏心距，使該柱處于最不利的受力狀態(tài)。因此，在這種情況下，需考慮偏心距調(diào)節(jié)系數(shù)，規(guī)范規(guī)定偏心距調(diào)節(jié)系數(shù)采用以下公式計(jì)算：