混凝土設(shè)計(jì)原理問(wèn)答.doc

1、混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原理第一章鋼筋混凝土的力學(xué)性能思考題1、 鋼和硬鋼的應(yīng)力應(yīng)變曲線有什么不同，其抗拉設(shè)計(jì)值fy 各取曲線上何處的應(yīng)力值作為依據(jù)？答：軟鋼即有明顯屈服點(diǎn)的鋼筋，其應(yīng)力應(yīng)變曲線上有明顯的屈服點(diǎn)，應(yīng)取屈服強(qiáng)度作為鋼筋抗拉設(shè)計(jì)值的依據(jù)。硬鋼即沒有明顯屈服點(diǎn)的鋼筋，其應(yīng)力應(yīng)變曲線上無(wú)明顯的屈服點(diǎn)，應(yīng)取殘余應(yīng)變?yōu)?.2%時(shí)所對(duì)應(yīng)的應(yīng)力 0.2 作為鋼筋抗拉設(shè)計(jì)值fy 的依據(jù)。fy2、 鋼筋冷加工的目的是什么？冷加工的方法有哪幾種？各種方法對(duì)強(qiáng)度有何影響？答：冷加工的目的是提高鋼筋的強(qiáng)度，減少鋼筋用量。冷加工的方法有冷拉、冷拔、冷彎、冷軋、冷軋扭加工等。這幾種方法對(duì)鋼筋的強(qiáng)度都有一定的提高，4、

2、 試述鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)對(duì)鋼筋的性能有哪些要求？答：鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)中鋼筋應(yīng)具備： （ 1）有適當(dāng)?shù)膹?qiáng)度； （2）與混凝土黏結(jié)良好； （ 3）可焊性好；（ 4）有足夠的塑性。5、 我國(guó)用于鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的鋼筋有幾種？我國(guó)熱軋鋼筋的強(qiáng)度分為幾個(gè)等級(jí)？用什么符號(hào)表示？答：我國(guó)用于鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的鋼筋有4 種：熱軋鋼筋、鋼鉸絲、消除預(yù)應(yīng)力鋼絲、熱處理鋼筋。我國(guó)的熱軋鋼筋分為HPB235、 HRB335、 HRB400和 RRB400三個(gè)等級(jí)，即I 、II 、III三個(gè)等級(jí)，符號(hào)分別為( R)。6、 除凝土立方體抗壓強(qiáng)度外，為什么還有軸心抗壓強(qiáng)度？答：立方體抗壓強(qiáng)度采用立方體受壓試件，而混凝土構(gòu)件的實(shí)際長(zhǎng)度

3、一般遠(yuǎn)大于截面尺寸，因此采用棱柱體試件的軸心抗壓強(qiáng)度能更好地反映實(shí)際狀態(tài)。所以除立方體抗壓強(qiáng)度外，還有軸心抗壓強(qiáng)度。7、 混凝土的抗拉強(qiáng)度是如何測(cè)試的？答：混凝土的抗拉強(qiáng)度一般是通過(guò)軸心抗拉試驗(yàn)、劈裂試驗(yàn)和彎折試驗(yàn)來(lái)測(cè)定的。由于軸心拉伸試驗(yàn)和彎折試驗(yàn)與實(shí)際情況存在較大偏差，目前國(guó)內(nèi)外多采用立方體或圓柱體的劈裂試驗(yàn)來(lái)測(cè)定。8、 什么是混凝土的彈性模量、割線模量和切線模量？彈性模量與割線模量有什么關(guān)系？答：混凝土棱柱體受壓時(shí)，過(guò)應(yīng)力應(yīng)變曲線原點(diǎn)O作一切線，其斜率稱為混凝土的彈性模量，以EC表示。連接 O點(diǎn)與曲線上任一點(diǎn)應(yīng)力為 C 處割線的斜率稱為混凝土的割線模量或變形摸量，以EC 表示。在混凝土的

4、應(yīng)力應(yīng)變曲線上某一應(yīng)力 C處作一切線，其應(yīng)力增量與應(yīng)變?cè)隽康谋戎捣Q為相應(yīng)于應(yīng)力為 C時(shí)混凝土的切線模量EC 。彈性模量與割線模量關(guān)系：ECel aEC （ 隨應(yīng)力的增加，彈性系數(shù)值減?。cc9、 什么叫混凝土徐變？線形徐變和非線形徐變？混凝土的收縮和徐變有什么本質(zhì)區(qū)別？答：混凝土在長(zhǎng)期荷載作用下，應(yīng)力不變，變形也會(huì)隨時(shí)間增長(zhǎng)，這種現(xiàn)象稱為混凝土的徐變。當(dāng)持續(xù)應(yīng)力 C0.5fC 時(shí)，徐變大小與持續(xù)應(yīng)力大小呈線性關(guān)系，這種徐變稱為線性徐變。當(dāng)持續(xù)應(yīng)力 C0.5f C 時(shí)，徐變與持續(xù)應(yīng)力不再呈線性關(guān)系，這種徐變稱為非線性徐變。混凝土的收縮是一種非受力變形，它與徐變的本質(zhì)區(qū)別是收縮時(shí)混凝土不受力，

5、而徐變是受力變形。10、如何避免混凝土構(gòu)件產(chǎn)生收縮裂縫？答：可以通過(guò)限制水灰比和水泥漿用量，加強(qiáng)搗振和養(yǎng)護(hù)，配置適量的構(gòu)造鋼筋和設(shè)置變形縫等來(lái)避免混凝土構(gòu)件產(chǎn)生收縮裂縫。對(duì)于細(xì)長(zhǎng)構(gòu)件和薄壁構(gòu)件，要尤其注意其收縮。第二章混凝土結(jié)構(gòu)基本計(jì)算原則思考題1 什么是結(jié)構(gòu)可靠性？什么是結(jié)構(gòu)可靠度?答：結(jié)構(gòu)在規(guī)定的設(shè)計(jì)基準(zhǔn)使用期內(nèi)和規(guī)定的條件下（正常設(shè)計(jì)、正常施工、正常使用和維修），完成預(yù)定功能的能力，稱為結(jié)構(gòu)可靠性。結(jié)構(gòu)在規(guī)定時(shí)間內(nèi)與規(guī)定條件下完成預(yù)定功能的概率，稱為結(jié)構(gòu)可靠度。2 結(jié)構(gòu)構(gòu)件的極限狀態(tài)是指什么？答：整個(gè)結(jié)構(gòu)或構(gòu)件超過(guò)某一特定狀態(tài)時(shí)（如達(dá)極限承載能力、失穩(wěn)、變形過(guò)大、裂縫過(guò)寬等）就不能滿足設(shè)

6、計(jì)規(guī)定的某一功能要求，這種特定狀態(tài)就稱為該功能的極限狀態(tài)。按功能要求，結(jié)構(gòu)極限狀態(tài)可分為：承載能力極限狀態(tài)和正常使用極限狀態(tài)。3 承載能力極限狀態(tài)與正常使用極限狀態(tài)要求有何不同?答：（ 1）承載能力極限狀態(tài)標(biāo)志結(jié)構(gòu)已達(dá)到最大承載能力或達(dá)到不能繼續(xù)承載的變形。若超過(guò)這一極限狀態(tài)后，結(jié)構(gòu)或構(gòu)件就不能滿足預(yù)定的安全功能要求。承載能力極限狀態(tài)時(shí)每一個(gè)結(jié)構(gòu)或構(gòu)件必須進(jìn)行設(shè)計(jì)和計(jì)算，必要時(shí)還應(yīng)作傾覆和滑移驗(yàn)算。（ 2）正常使用極限狀態(tài)標(biāo)志結(jié)構(gòu)或構(gòu)件已達(dá)到影響正常使用和耐久性的某項(xiàng)規(guī)定的限值，若超過(guò)這一限值，就認(rèn)為不能滿足適用性和耐久性的功能要求。構(gòu)件的正常使用極限狀態(tài)時(shí)在構(gòu)件承載能力極限狀態(tài)進(jìn)行設(shè)計(jì)后，再

7、來(lái)對(duì)有使用限值要求的構(gòu)件進(jìn)行驗(yàn)算的，以使所設(shè)計(jì)的結(jié)構(gòu)和構(gòu)件滿足所預(yù)定功能的要求。4 什么是結(jié)構(gòu)上的作用？作用的分類有哪些？答：結(jié)構(gòu)的作用是指結(jié)構(gòu)在施工期間和使用期間要承受的各種作用（即使結(jié)構(gòu)產(chǎn)生內(nèi)利和變形的所有的原因）。結(jié)構(gòu)的作用按形式分為兩類：直接作用、間接作用。結(jié)構(gòu)的作用按其隨時(shí)間的變異性和出現(xiàn)的可能性不同，可分為三類：永久作用、可變作用、偶然作用。5 什么是荷載標(biāo)準(zhǔn)值、荷載準(zhǔn)永久值、荷載設(shè)計(jì)值？是怎樣確定的？答：（ 1）荷載標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)值是指結(jié)構(gòu)在其使用期間正常情況下可能出現(xiàn)的最大荷載。按隨機(jī)變量95%保證率的統(tǒng)計(jì)特征值確定，詳見建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范（GB50009-2001）。（ 2）荷載準(zhǔn)永

8、久值是指可變荷載在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)基準(zhǔn)使用期內(nèi)經(jīng)常遇到或超過(guò)的荷載值。取可變荷載標(biāo)準(zhǔn)值乘以荷載準(zhǔn)永久系數(shù)，詳見建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范（GB50009-2001）。（ 3）荷載設(shè)計(jì)值是指荷載標(biāo)準(zhǔn)值與荷載分項(xiàng)系數(shù)的乘積。6結(jié)構(gòu)抗力是指什么？包括哪些因素？答：結(jié)構(gòu)抗力是指整個(gè)結(jié)構(gòu)或構(gòu)件所能承受內(nèi)力和變形的能力。包括的因素的有：材料的強(qiáng)度、構(gòu)件的幾何特性。7什么是材料強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值、材料強(qiáng)度設(shè)計(jì)值？如何確定的？答：材料強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值按不小于95%的保證率來(lái)確定其標(biāo)準(zhǔn)值。即：fcu,kcu1.645 cu 。材料強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值除以材料分項(xiàng)系數(shù)，即為材料強(qiáng)度設(shè)計(jì)值。鋼筋材料強(qiáng)度的分項(xiàng)系數(shù)s 取 1.1 1.2 ，混凝土材料強(qiáng)度的分

9、項(xiàng)系數(shù)c 為 1.4 。8什么是失效概率？什么是可靠指標(biāo)？它們之間的關(guān)系如何？答：結(jié)構(gòu)能完成預(yù)定功能的概率稱為結(jié)構(gòu)可靠概率ps ，不能完成預(yù)定功能的概率稱為失效概率 p f 。由于 pf 計(jì)算麻煩，通常采用與pf 相對(duì)應(yīng)的 值來(lái)計(jì)算失效概率的大小，稱為結(jié)構(gòu)的可靠指標(biāo)。p f 與 有對(duì)應(yīng)的關(guān)系，查表可得：大， Pf 就小。9什么是結(jié)構(gòu)構(gòu)件延性破壞？什么是脆性破壞？在可靠指標(biāo)上是如何體現(xiàn)它們的不同？答：結(jié)構(gòu)構(gòu)件發(fā)生破壞前有預(yù)兆，可及時(shí)采取彌補(bǔ)措施的稱為延性破壞；結(jié)構(gòu)發(fā)生破壞是突然性的，難以補(bǔ)救的稱為脆性破壞。延性破壞的目標(biāo)可靠指標(biāo)可定得低些，脆性破壞的目標(biāo)可靠指標(biāo)定得高些。第三章鋼筋混凝土受彎構(gòu)件

10、正截面承載力計(jì)算思考題1在外荷載作用下，受彎構(gòu)件任一截面上存在哪些內(nèi)力？受彎構(gòu)件有哪兩種可能的破壞?破壞時(shí)主裂縫的方向如何？答：在外荷載作用下，受彎構(gòu)件的截面產(chǎn)生彎矩和剪力。受彎構(gòu)件的破壞有兩種可能: 一是可能沿正截面破壞，即沿彎矩最大截面的受拉區(qū)出現(xiàn)正裂縫 圖 3 1(a) ；二是可能沿斜截面破壞，即沿剪力最大或彎矩和剪力都比較大的截面出現(xiàn)斜裂縫 圖 3 1(b) 。圖 3-1 受彎構(gòu)件兩種可能的破壞（ a）沿正截面破壞； （b）沿斜截面破壞2適筋梁從加載到破壞經(jīng)歷哪幾個(gè)階段？各階段的主要特征是什么？每個(gè)階段是哪個(gè)極限狀態(tài)的計(jì)算依據(jù)？答：適筋梁的破壞經(jīng)歷三個(gè)階段：第階段為截面開裂前階段，這一

11、階段末a，受拉邊緣混凝土達(dá)到其抗拉極限應(yīng)變時(shí)，相應(yīng)的應(yīng)力達(dá)到其抗拉強(qiáng)度f(wàn)t ，對(duì)應(yīng)的截面應(yīng)力狀態(tài)作為抗裂驗(yàn)算的依據(jù)；第階段為從截面開裂到受拉區(qū)縱筋開始屈服a 的階段，也就是梁的正常使用階段，其對(duì)應(yīng)的應(yīng)力狀態(tài)作為變形和裂縫寬度驗(yàn)算的依據(jù)；第階段為破壞階段，這一階段末a，受壓區(qū)邊緣混凝土達(dá)到其極限壓應(yīng)變cu ，對(duì)應(yīng)的截面應(yīng)力狀態(tài)作為受彎構(gòu)件正截面承載力計(jì)算的依據(jù)。3什么是配筋率？配筋量對(duì)梁的正截面承載力有何影響？答：配筋率是指縱向受力鋼筋截面面積與截面有效面積的百分比，即Asbh0式中b 梁的截面寬度；h0 梁截面的有效高度，取受力鋼筋截面重心至受壓邊緣的距離；As 縱向受力鋼筋截面面積；梁的截面

12、配筋率。當(dāng)材料強(qiáng)度及截面形式選定以后，根據(jù)的大小，梁正截面的破壞形式可以分為下面三種類型：適筋破壞、超筋破壞和少筋破壞。4適筋梁、超筋梁和少筋梁的破壞特征有何區(qū)別?答：當(dāng)梁的配筋率比較適中時(shí)發(fā)生適筋破壞。如前所述，這種破壞的特點(diǎn)是受拉區(qū)縱向受鋼筋首先屈服，然后受壓區(qū)混凝土被壓碎。梁完全破壞之前，受拉區(qū)縱向受力鋼筋要經(jīng)歷較大的塑性變形，沿梁跨產(chǎn)生較多的垂直裂縫，裂縫不斷開展和延伸，撓度也不斷增大，所以能給人以明顯的破壞預(yù)兆。破壞呈延性性質(zhì)。破壞時(shí)鋼筋和混凝土的強(qiáng)度都得到了充分利用。發(fā)生適筋破壞的梁稱為適筋梁。當(dāng)梁的配筋率太大時(shí)發(fā)生超筋破壞。其特點(diǎn)是破壞時(shí)受壓區(qū)混凝土被壓碎而受拉區(qū)縱向受力鋼筋沒有

13、達(dá)到屈服。粱破壞時(shí)由于縱向受拉鋼筋尚處于彈性階段，所以梁受拉區(qū)裂縫寬度小，形不成主裂縫，破壞沒有明顯預(yù)兆，呈脆性性質(zhì)。破壞時(shí)混凝土的強(qiáng)度得到了充分利用而鋼筋的強(qiáng)度沒有得到充分利用。發(fā)生超筋破壞的梁稱為超筋梁。當(dāng)梁的配筋率太小時(shí)發(fā)生少筋破壞。其特點(diǎn)是一裂即壞。梁受拉區(qū)混凝土一開裂，裂縫截面原來(lái)由混凝土承擔(dān)的拉力轉(zhuǎn)由鋼筋承擔(dān)。因梁的配筋率太小，故鋼筋應(yīng)力立即達(dá)到屈服強(qiáng)度，有時(shí)可迅速經(jīng)歷整個(gè)流幅而進(jìn)入強(qiáng)化階段，有時(shí)鋼筋甚至可能被拉斷。裂縫往往只有一條，裂縫寬度很大且沿梁高延伸較高。破壞時(shí)鋼筋和混凝土的強(qiáng)度雖然得到了充分利用，但破壞前無(wú)明顯預(yù)兆，呈脆性性質(zhì)。發(fā)生少筋破壞的梁稱為少筋梁。由于超筋受彎構(gòu)件

14、和少筋受彎構(gòu)件的破壞均呈脆性性質(zhì)，破壞前無(wú)明顯預(yù)兆，一旦發(fā)生破壞將產(chǎn)生嚴(yán)重后果。因此，在實(shí)際工程中不允許設(shè)計(jì)成超筋構(gòu)件和少筋構(gòu)件，只允許設(shè)計(jì)成適筋構(gòu)件，具體設(shè)計(jì)時(shí)是通過(guò)限制相對(duì)受壓區(qū)高度和最小配筋率的措施來(lái)避免。5什么是最小配筋率，最小配筋率是根據(jù)什么原則確定的?答：為了防止將構(gòu)件設(shè)計(jì)成少筋構(gòu)件，要求構(gòu)件的配筋面積As 。不得小于按最小配筋率所確定的鋼筋面積As,min 。即要求：AsAs,min規(guī)范規(guī)定，受彎構(gòu)件受拉鋼筋的最小配筋率min 。按構(gòu)件全截面面積扣除位于受壓邊的翼緣面積后的截面面積計(jì)算。對(duì)于常用的矩形截面、規(guī)范規(guī)定：對(duì)受彎構(gòu)件，T 形截面和 I 形截面，其最小配筋率要求的計(jì)算如圖

15、取 0.2 和 0.45ft fy 中的較大值。min32。最小配筋率min 的數(shù)值是根據(jù)鋼筋混凝土受彎構(gòu)件的破壞彎矩等于同樣截面的素混凝土受彎構(gòu)件的破壞彎矩確定的。7單筋矩形截面梁正截面承載力的計(jì)算應(yīng)力圖形如何確定?受壓區(qū)混凝土等效應(yīng)力圖形的等效原則是什么?答：?jiǎn)谓罹匦谓孛媪赫孛娉休d力的計(jì)算應(yīng)力圖形以a應(yīng)力狀態(tài)為依據(jù)，基本假定確定。受壓區(qū)混凝土等效應(yīng)力圖形的等效原則是：等效后受壓區(qū)合力大小相等、合力作用點(diǎn)位置不變。10在什么情況下可采用雙筋截面？其計(jì)算應(yīng)力圖形如何確定？其基本計(jì)算公式與單筋截面有和不同？在雙筋截面中受壓鋼筋起什么作用？其適應(yīng)條件除了滿足b之外為什么還要滿足x2as？答：（

16、1）雙筋截面主要應(yīng)用于下面幾種情況：截面承受的彎矩設(shè)計(jì)值很大，超過(guò)了單筋矩形截面適筋梁所能承擔(dān)的最大彎矩，而構(gòu)件的截面尺寸及混凝土強(qiáng)度等級(jí)大都受到限制而不能增大和提高；結(jié)構(gòu)或構(gòu)件承受某種交變作用，使構(gòu)件同一截面上的彎矩可能變號(hào)；因某種原因在構(gòu)件截面的受壓區(qū)已經(jīng)布置了一定數(shù)量的受力鋼筋。（ 2）其計(jì)算應(yīng)力圖形與單筋截面相比，只是在受壓區(qū)多了受壓鋼筋項(xiàng)。（ 3）雙筋矩形截面基本計(jì)算公式：合力公式ss1f cbxf y Af y A力矩公式M M u1 fcbx(h0x) f y, As, (h0 as, )2與單筋截面相比，右邊均多了受壓鋼筋項(xiàng)。（ 4）在雙筋截面中受壓區(qū)鋼筋起協(xié)助受壓的作用。（

17、5）對(duì)于雙筋矩形截面中，只要能滿足x2as 的條件，構(gòu)件破壞時(shí)受壓鋼筋一般均能達(dá)到其抗壓強(qiáng)度設(shè)計(jì)值f y 。13在進(jìn)行 T 型截面的截面設(shè)計(jì)和承載力校核時(shí)，如何分別判別答：（ 1）在進(jìn)行截面設(shè)計(jì)時(shí)，T 型截面的類型？其判別式是依據(jù)什么原理確定的？當(dāng) M1 f c b h( h0h) ，為第一類 T 型截面；fff2當(dāng) M1 f c b h( hh) ，為第二類 T 型截面。0fff2在進(jìn)行承載力校核時(shí)，當(dāng) f y A1f cbh為第一類 T 型截面；Sff當(dāng) f y A1f cbh為第二類 T 型截面。Sff(2) 其依據(jù)是：當(dāng)中和軸在翼緣內(nèi)，即當(dāng)中和軸在梁助內(nèi)，即xh，為第一類 T 型截面；

18、fxh，為第一類 T 型截面。f而當(dāng) xh 時(shí)，則為分界情況。f由平衡條件得：X01f cbffShf y A ；M O M1f c b h ( h0hf )uff2由此推出上面的各判別公式。習(xí)題33、一鋼筋混凝土矩形截面梁，截面尺寸為b=250mm， h=500mm ，混凝土強(qiáng)度等級(jí)C20，鋼筋為 HRB335 ，彎矩設(shè)計(jì)值 M=120kN.m ，環(huán)境類別為一類。試計(jì)算受拉鋼筋截面的面積As。解：對(duì)于 C20： fc9.6N / mm 2ft 1.1N / mm211.0由于環(huán)境類別為一類，對(duì)C20梁： c30mmas40mm對(duì) HRB335 ： f y300N / mm 2b0.55則：

19、h0has50040460mm 向 As 取矩求 x：2M12*120*10611(1221 fcbh02 )1 (11*9.6* 250* 4602)0.274 b 0.55滿足要求。x* h00.274* 460126mm由合力公式求As：As1 fcbx1*9.6* 250*1262f y3001008mmAsmin max(0.002,0.45*ft)* bh2f ymax(0.002,0.45* 1.1 ) * 250*500 250mm As 按計(jì)算配筋：300查附表 1.18 可知，應(yīng)選用 418實(shí)配鋼筋面積為As 1017mm2、有一混凝土簡(jiǎn)支梁，計(jì)算跨度l05.7m，承受均布

20、荷載，其中永久荷載標(biāo)準(zhǔn)值為10kN / m（不包括梁自重）。3 4可變荷載標(biāo)準(zhǔn)值為9.5kN / m ，采用 C30 混凝土， HRB335 鋼筋，環(huán)境類別為二（a）類。試確定梁的截面尺寸和縱向31.0）。受拉鋼筋面積。（鋼筋混凝容重為 25kN / m ，結(jié)構(gòu)重要性系數(shù)取解：對(duì) C30： fc14.3kN / mm2ft 1.43N / mm21 1.0對(duì) HRB335 ： f y300N / mm2b 0.55l 0 5700475mm 取 h500mmh1212hb 250mm2由于環(huán)境類別為二（a）類，對(duì) C30 梁： c 30mm，考慮一排鋼筋， as 40mmh0has500404

21、60mmq0bh0.25*0.5* 253.125kN / mq 總1.2q01.4q 可變永久 1.2q1.2*3.125 1.4*9.51.2*1029.05kN / mM max1 q總l 02 1 * 29.05*5.7 2115.14kN ? m88由向 As 取矩求 x：2M max12*115.14*106121(11(12) 2) 0.17b 0.551 fcbh01.0*14.3* 250* 4602滿足要求。xh078.2mm由合力公式求As：As1 fcbx1.0*14.3* 250*78.22f y300931.9mmAsminmax(0.002,0.45 f t )b

22、h268mm2f y查附表1.18可知，選用3，實(shí)配鋼筋面積為As942mm22035、已知矩形梁的截面尺寸b=200mm， h=450mm ，受拉鋼筋為 320，混凝土強(qiáng)度等級(jí)為C20，承受的彎矩設(shè)計(jì)值M=70kN. m，環(huán)境類別為一類，試計(jì)算此截面的正截面承載力是否足夠？解：對(duì) C20： fc9.6N / mm 211.0對(duì) HRB335 ： f y300N / mm2b0.55由于環(huán)境類別為一類，對(duì)C20 梁： c30mm則： as302040mm2h0has450 40 410mm查表可知 As942mm2（1）由合力公式：f y As300*9420.359 b0.551 fcbh0

23、1.0*9.6* 200* 410滿足要求。（2）向 As 取矩：M u1 fcbh02 (1 0.5)1.0*9.6*200* 4102 *0.359*(1 0.5*0.359)695.1kN ?m 70kN ?m M95.1*10 N ?mm正截面承載力足夠。38、某鋼筋混凝土簡(jiǎn)支梁截面尺寸b h250mm 500mm ，跨中最大彎矩設(shè)計(jì)值 M210kN m ，混凝土強(qiáng)度等級(jí) C20 ，采用 HRB335 鋼筋配筋。受壓區(qū)已配好 2 18 受壓鋼筋。環(huán)境類別為一類。求截面所需配置的受拉鋼筋面積 As 。解： C20 ： f c9.6N/mm11. 02HRB335 f y 300 N/2,

24、2b0. 55mmf y300N / mm：,2As ： 218， As509mm由于環(huán)境類別為一類，對(duì)C20 梁： c30mm， as,301839mm2受拉鋼筋按一排考慮：as40mmh0 h as50040460mm（ 1）由雙筋向As 取矩公式求 x ：MAS, fy ,(h0 as )210106509 300(460 39)1 1 21 fcbh021 1 219.6 250 46020.3472b0.55滿足要求。xh00.3472460160mm（2）因?yàn)?2as,239 78mmxb h0 ，故由雙筋合力公式求 AS ：AS1 fcbxAs ,fy,9.6250160509

25、3001789mm2f y1300受拉鋼筋選用 425， As21964mm310、某鋼筋混凝土梁截面尺寸bh250mm500mm ，承受彎矩設(shè)計(jì)值 M175kN m，混凝土強(qiáng)度等級(jí)C20，采用 HRB335 鋼筋，受壓區(qū)已配好2 25的受壓鋼筋。環(huán)境類別為一類。求截面所需的受拉鋼筋面積。解： C20 ： f c9. 6 N/ mm11. 02：2,2300 N/mmf y300 N/mmb0. 55HRB335 f y由于環(huán)境類別為一類，對(duì)C20 梁： c30mm，as,302542.5mm ， As,982mm22受拉鋼筋按一排考慮： as 40mmh0h as 50040460mm（ 1

26、） 由雙筋向 As 取矩公式求 x ：MAS, fy ,(h0 as )175 106982300(460 42.5)0.10830.551121 fcbh021 1 219.6250 4602b滿足要求。xh00.1083 460 49.8mm（ 2）因?yàn)?x2as,242.5 85mm，故由下列兩種計(jì)算As 選?。?取 x2as,85mm ，由向 AS, 取矩求 As ：AsM1751062f y (h0as, )300(46042.5)1397mm 按單筋計(jì)算 As ：1 12M1 12175 1060.4425b0.551 fcbh021 9.6 250 4602滿足要求。1 fcbh

27、0 1 9.62500.44254601628.4mmAs300fy選兩種計(jì)算的As 較小者，即選 1397mm2受拉鋼筋選用23 25， As1473mm311b h 250mm 500mm，混凝土強(qiáng)度等級(jí)C20，采用、某鋼筋混凝土雙筋矩形截面梁，截面尺寸HRB335 鋼筋配筋。受拉鋼筋為 4 20，受壓鋼筋為 2 18。承受彎矩設(shè)計(jì)值 M 200kN m ,環(huán)境類別為一類，求驗(yàn)算梁的正截面承載力是否足夠。解：as252035mmas 251834mm22h0has50035465mmAs1256mmA 509mmf yf y2300N/ mm2f c14. 3N/21. 00. 55mm1

28、bxfyAsf ys1f cb62. 7mmb h0256mm A 但 x2as 2 3468mm則 Mf yAhas 300125646534162. 4kN m M所以正截面承載力不夠。3 12、某鋼筋混凝土雙筋矩形截面梁，截面尺寸bh250mm 500mm，混凝土強(qiáng)度等級(jí)C30，采用HRB335 鋼筋配筋。受拉鋼筋為425，受壓鋼筋為 216，環(huán)境類別為二（ a）類，試計(jì)算該梁所能承擔(dān)的極限彎矩M 。u解：as302542. 5mmas 301638mm22h0has50042. 5457. 5mmA1964mmA 402mmf yf y300N/2mms2f c21. 00. 5514

29、. 3N/ mm1bxfss1f cb 131mmb h0252mmyAf y A x2as23876mmMuf yAsh a s 1f cbx h0x2300402457. 5381. 014. 3250131457. 51312234. 2kNm、某形截面梁，?；炷翉?qiáng)度等級(jí)，采用Tbf650mm,b250mm,hf100mm,h700mmC203 14HRB335 鋼筋配筋。承受彎矩設(shè)計(jì)值M500kNm ,環(huán)境類別為一類。求受拉鋼筋所需截面面積。解：C20 ： f c9.6 N/21. 0mm1：300 N/2HRB335 f ymm考慮布置兩排： as65mm,h0 has700656

30、35mm1f c bf hf h0hf21. 09. 6 650 10063510004kNmM 500kN m365.2屬第二類 T 形截面hf12x h0 11 2 M1f cbf b hf h2021f cbh 0218. 2mmbh00. 55635349. 25mmA1 f c bx1f cb f b hf f y3025. 6mm2受拉鋼筋選用8 22， As3041mm23 16T形截面梁，?；炷翉?qiáng)度等級(jí)，配有6 25、某bf 600mm,b 300mm,h f 120mm,h 700mmC70HRB335 縱向受拉鋼筋。環(huán)境類別為二（a）類，試計(jì)算該梁所能承擔(dān)的極限彎矩Mu。

31、解：C70,f c31. 8,10. 96b0. 512：300 N/2HRB335 f ymmAs2945mmas30252567. 5mm2h0has70067. 5632. 5mmf y As3002945883500N1 f c bf hf 2198016Nf y As1f c bf h0883500 115853760. 0763b0. 512s10. 50. 0734Mu2sbf h0 1 f c538kNm即該梁所能承受的極限彎矩為 538kNm。第四章鋼筋混凝土受彎構(gòu)件斜截面承載力計(jì)算思考題1無(wú)腹筋簡(jiǎn)支梁出現(xiàn)斜裂縫后，為什么說(shuō)梁的受力狀態(tài)發(fā)生了質(zhì)變?答：斜裂縫出現(xiàn)前，混凝土可視

32、為勻質(zhì)彈性材料梁，剪彎段的應(yīng)力可用材料力學(xué)方法分析，斜裂縫的出現(xiàn)將引起截面應(yīng)力重新分布，材料力學(xué)方法將不再適用。2無(wú)腹筋和有腹筋簡(jiǎn)支梁沿斜截面破壞的主要形態(tài)有哪幾種?它的破壞特征是怎樣的?答： 隨著梁的剪跨比和配箍率的變化，梁沿斜截面可發(fā)生斜拉破壞、剪壓破壞和斜壓破壞等主要破壞形態(tài)，這幾種破壞都是脆性破壞。3影響有腹筋梁斜截面承載力的主要因素有哪些?答：影響斜截面承載力的主要因素有剪跨比、混凝土強(qiáng)度等級(jí)、配箍率及箍筋強(qiáng)度、縱筋配筋率等。6在斜截面受剪承載力計(jì)算時(shí)，梁上哪些位置應(yīng)分別進(jìn)行計(jì)算?答：控制梁斜截面受剪承載力的應(yīng)該是那些剪力設(shè)計(jì)值較大而受剪承載力又較小或截面抗力有改變處的斜截面。設(shè)計(jì)中

33、一般取下列斜截面作為梁受剪承載力的計(jì)算截面:(1) 支座邊緣處的截面 圖 41(a) 截面 1 1 ；(2) 受拉區(qū)彎起鋼筋彎起點(diǎn)截面 圖 4 1(a) 截面 22、 3 3 ；(3) 箍筋截面面積或間距改變處的截面 圖 4 一 1(b) ；(4) 腹板寬度改變處截面 圖 4 1(c) 。計(jì)算截面處的剪力設(shè)計(jì)值按下述方法采用：計(jì)算支座邊緣處的截面時(shí)，取該處的剪力值；計(jì)算箍筋數(shù)量改變處的截面時(shí)，取箍筋數(shù)量開始改變處的剪力值；計(jì)算第一排 ( 從支座算起 ) 彎起鋼筋時(shí)，取支座邊緣處的剪力值，計(jì)算以后每一排彎起鋼筋時(shí)，取前一排彎起鋼筋彎起點(diǎn)處的剪力值。圖 4-1斜截面受剪承載力的計(jì)算截面習(xí)題、已知承

34、受均布荷載的矩形截面梁截面尺寸bh250mm 600mm as40mm，采用C20混凝土，箍筋4 1為HPB235V150kN，環(huán)境類別為一類。試求：采用6雙肢箍的箍筋間距S？級(jí)鋼筋。若已知剪力設(shè)計(jì)值解：C202h0ha s60040 560mmf t1. 1N/ mmHPB235f yv2210N/ mm由 434 得： SAsv 1. 25f yvh 0V0. 7ftbh 0207. 1mm取Asv571. 1Ssv0. 00127sv,mi n0. 00126200mmC25: f c0. 001141. 270. 240. 0012611. 9N, f tNsvsv, minbS250

35、2002210配箍率不滿足要求，取，相應(yīng)配箍率為S 180mmAsv57bS250180所以配箍率滿足要求，最后選用雙肢箍筋6 180。、某T形截面簡(jiǎn)支梁尺寸如下：取4 3b h=200mm 500mm(箍筋為 HPB235 級(jí)鋼筋；由集中荷載產(chǎn)生的支座邊剪力設(shè)計(jì)值試選擇該梁箍筋 ?解：as=35mm) ， bf =400mm ，hf=100mm ；采用 C25 混凝土，V=120kN( 包括自重 )，剪跨比 =3。環(huán)境類別為一類。mmmmmmhwh0hf hashf 50035100365mm3652000. 25 cf cbh00. 25 1. 0 11. 9 200 465 276675

36、N 120000N所以截面尺寸滿足要求1. 751. 751. 031. 0應(yīng)按計(jì)算配置腹筋，采用只配箍筋的方案HPB235: f yv210N2hw b1. 825 4f t bh01. 2720046551673N120000NAsv12000051673S2100. 7465選用雙肢箍筋8A sv101S144mm0. 70. 7取 S 140mmsvAsv1010. 0036sv,mi n0. 24 1. 270. 00145b S200 140210配箍率滿足要求，即選用雙肢箍筋8 140。、已知某鋼筋混凝土矩形截面簡(jiǎn)支梁，計(jì)算跨度l 0，凈跨，截面尺寸6000mml n 5740mm46bh 250mm 550mmC30混凝土，HRB335級(jí)縱向鋼筋和HPB235，采用級(jí)箍筋。若以已知梁的縱向受力鋼筋為422，環(huán)境類別為一類。試求：當(dāng)采用6 130雙肢箍和8 200雙肢箍時(shí)。梁所能承受的荷載設(shè)計(jì)值gq 分別是多少？解：C30： f c14. 3N/2f t1. 43N/21. 00. 55mmmm1b：2：2300 N/mmHPB235f yv210N/mmHRB335