鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)

1、鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)（1）復(fù)習(xí)題、填空題1、 受彎構(gòu)件的正截面破壞發(fā)生在梁的 ，受彎構(gòu)件的斜截面破壞發(fā)生在梁的，受彎構(gòu)件內(nèi)配置足夠的受力縱筋是為了防止梁發(fā)生 破壞，配置足夠的腹筋是為了防止梁發(fā)生破壞。2、斜裂縫產(chǎn)生的原因是：由于支座附近的彎矩和剪力共同作用，產(chǎn)生的 _ 超過了混凝土的極限抗拉強(qiáng)度而開裂的。3、 隨著縱向配筋率的提高，其斜截面承載力 。4、 當(dāng)梁上作用的剪力滿足：VW時(shí)，可不必計(jì)算抗剪腹筋用量，直接按構(gòu)造配置箍筋滿足S Smax,d dmin ；當(dāng)梁上作用的剪力滿足：VW時(shí), 仍可不必計(jì)算抗剪腹筋用量，除滿足S Smax,d dmin以外，還應(yīng)滿足最小配箍率的要求；當(dāng)梁上作用的剪力滿足

2、：V時(shí)，則必須計(jì)算抗剪腹筋用量。5、當(dāng)梁的配箍率過小或箍筋間距過大并且剪跨比較大時(shí)，發(fā)生的破壞形式為；當(dāng)梁的配箍率過大或剪跨比較小時(shí)，發(fā)生的破壞形式為 。6 由于縱向受拉鋼筋配筋率百分率的不同，受彎構(gòu)件正截面受彎破壞形態(tài)有、和。7 斜截面受剪破壞的三種破壞形態(tài)包括 、和 二選擇題1、 超配筋受彎構(gòu)件的破壞特征為（）A、受拉鋼筋先屈服B、受壓區(qū)混凝土先壓碎C、受拉鋼筋屈服與受壓區(qū)混凝土壓碎同時(shí)發(fā)生。2、 當(dāng)適筋梁的受拉鋼筋剛屈服時(shí)，梁正截面的承載能力（）A、達(dá)到最大值B、接近最大值；C、離最大值還有較大一段距離 D、開始下降。3、 超筋梁正截面極限承載力與什么有關(guān)（）A、混凝土強(qiáng)度等級有關(guān)B、配

3、筋強(qiáng)度fyAs有關(guān)C、混凝土級別和配筋強(qiáng)度都有關(guān)D、混凝土級別和配筋強(qiáng)度都無關(guān)。4、超筋梁正截面破壞時(shí)，受拉鋼筋應(yīng)變 s，受壓區(qū)邊緣混凝土應(yīng)變c的大小為s > y , c> cuB、s< y, c > cu ；c、cus>cu5、與受彎構(gòu)件正截面破壞時(shí)的相對受壓區(qū)高度有關(guān)的因素是（）A、鋼筋強(qiáng)度等級B、混凝土強(qiáng)度等級C、鋼筋及混凝土強(qiáng)度等級D 、鋼筋、混凝土強(qiáng)度等級以及配筋率。三、簡答題1 為什么受彎構(gòu)件受壓邊緣混凝土的極限壓應(yīng)變比軸心受壓構(gòu)件混凝土的極限 壓應(yīng)變大？2界限相對受壓區(qū)高度 b 的意義是什么？3受彎構(gòu)件設(shè)計(jì)時(shí)，何時(shí)需要繪制材料圖？何時(shí)不必繪制材料圖？

4、 4簡述影響混凝土收縮的因素。5 適筋梁正截面受彎全過程可分為哪三個階段，試簡述第三個階段的主要特點(diǎn)。6 根據(jù)受剪構(gòu)件破壞的三種類型， 設(shè)計(jì)中相應(yīng)地采取什么措施來防止三種類型的 破壞？ 7進(jìn)行鋼筋混凝土構(gòu)件斜截面承載力計(jì)算時(shí)，應(yīng)選取哪些計(jì)算截面位置？8 提高受彎構(gòu)件的剛度和減小裂縫寬度較有效的措施有哪些？9預(yù)應(yīng)力鋼筋的張拉控制應(yīng)力為什么后張法比先張法要低？10 如何保證受彎構(gòu)件斜截面承載力？11 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？12 簡答鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的優(yōu)缺點(diǎn)13 試述混凝土和鋼筋共同工作的原因？14 什么是混凝土的立方體抗壓強(qiáng)度、軸心抗壓強(qiáng)度？15 受彎構(gòu)件撓度

5、計(jì)算時(shí)，影響短期剛度的因素主要表現(xiàn)在哪些方面？影響混凝 土收縮的因素有哪些？如何影響？16 鋼筋與混凝土為什么能夠共同工作？光圓鋼筋與混凝土之間的粘結(jié)作用由哪 幾部分組成？保證粘結(jié)的構(gòu)造措施有哪些？17 建筑結(jié)構(gòu)的功能要求包括哪幾方面的內(nèi)容？什么是結(jié)構(gòu)功能的極限狀態(tài)？極 限狀態(tài)分為哪幾類？建筑結(jié)構(gòu)的功能要求分別由哪一種極限狀態(tài)來考慮？18 混凝土構(gòu)件的正截面承載力計(jì)算要按哪些基本假定進(jìn)行？雙筋矩形截面受彎 構(gòu)件承載力計(jì)算公式的適用條件有哪些？19 純扭構(gòu)件有哪幾種破壞形態(tài)？受彎、剪、扭的構(gòu)件有哪幾種破壞形態(tài)？ 四計(jì)算題1、已知梁的截面尺寸為bx h=200m葉500mm混凝土強(qiáng)度等級為 C25

6、,1.27N /mm2, fc211.9N/mm，截面彎矩設(shè)計(jì)值M=125KN.m環(huán)境類別為一2求：（1）當(dāng)采用鋼筋HRB3351 fy 300N/mm時(shí)，受拉鋼筋截面面積；（2）當(dāng)2采用鋼筋HPB235級fy 210N/mm時(shí)，受拉鋼筋截面面積；（3）截面彎矩設(shè)計(jì)值M=225KN.m當(dāng)采用鋼筋HRB335級300N/mm2時(shí)，受拉鋼筋截面面積;2、某鋼筋混凝土矩形截面簡支梁承受荷載設(shè)計(jì)值如圖所示。其中集中荷載F=92kN 均布荷載g+q=7.5kN/m (包括自重)。梁截面尺寸bx h=250mrH 600mm 配有縱筋4塵25,混凝土強(qiáng)度等級為C25,箍筋為I級鋼筋，試求所需箍筋數(shù)量 并繪

7、配筋圖F=92kNF=Q2kNip ij nU 1 H 1 L14 JI 匚1j 1875»30001875120 |J1fl*3、已知矩形梁截面尺寸b h 200mm 500mm ；環(huán)境類別為一級，彎矩設(shè)計(jì)值2 2M 150kN m，混凝土強(qiáng)度等級為 C30(fc 14-3N/mm ,ft 1-43N/mm),2鋼筋采用HRB335級鋼筋即II級鋼筋(fy 30°N/mm)。求：所需的縱向受拉鋼筋截面面積4、已知某鋼筋混凝土單筋矩形截面簡支梁，截面尺寸b h 200mm 500mm ,2 as 35mm ,梁的計(jì)算跨度I 6m ,混凝土強(qiáng)度等級為C20(fc 9.6N/m

8、m ),2縱向受力鋼筋采用u級鋼筋(fy 300N/mm ),已知截面配有3門20(人941mm )的縱向受力鋼筋，如按正截面承載力計(jì)算，問該梁能承鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)(1)復(fù)習(xí)題參考答案一、填空題：1、最大彎矩值處的截面；支座附近(該處剪力較大)；正截面；斜截面2、復(fù)合主拉應(yīng)力 3、提高。4、o.7ftbh0;丄互 ftbho ； ftbh0;(丄互 0.24) ftbh0 ; ftbho ；1.0 1.01.75(0.24) ftbho1.0。5、斜拉破壞；斜壓破壞。6 由于縱向受拉鋼筋配筋率百分率的不同，受彎構(gòu)件正截面受彎破壞形態(tài)有適 _ 筋破壞、超筋破壞和少筋破壞。7 斜截面受剪破壞的三種破

9、壞形態(tài)包括斜壓破壞、剪壓破壞和斜拉破壞。二、選擇題1、B 2、B 3、A 4、C 5、D三、簡答題1、答：軸心受壓構(gòu)件截面內(nèi)各纖維的應(yīng)變相同，當(dāng)截面內(nèi)應(yīng)力達(dá)到極限抗壓強(qiáng) 度時(shí)，整個構(gòu)件即將被壓崩，此時(shí)的應(yīng)變?yōu)榛炷恋妮S壓極限應(yīng)變。受彎構(gòu)件截 面內(nèi)沿高度各纖維應(yīng)變不同，即存在應(yīng)變梯度，愈遠(yuǎn)離中和軸應(yīng)變愈大，當(dāng)受壓 最外邊緣纖維混凝土達(dá)到軸壓的極限應(yīng)變時(shí)，整個受壓區(qū)混凝土并未被壓崩，而 當(dāng)整個受壓區(qū)混凝土即將被壓崩，即達(dá)到構(gòu)件抗彎極限承載能力時(shí)，受壓最外邊 緣纖維混凝土的壓應(yīng)變已超過軸壓極限應(yīng)變。2、 答：截面受壓區(qū)高度與截面有效高度之比稱為相對受壓區(qū)高度，記為。若 鋼筋達(dá)到屈服的同時(shí)受壓混凝土剛

10、好壓崩，這種狀態(tài)的稱為界限相對受壓區(qū)高 度，記為b， b是適筋梁與超筋梁相對受壓區(qū)高度的界限。3、答：當(dāng)梁內(nèi)需要設(shè)置彎起筋或支座負(fù)縱筋時(shí)，需要繪制材料圖，確定彎起筋的位置、數(shù)量、排數(shù)和支座負(fù)縱筋的截?cái)嚅L度，以保證縱筋彎起后滿足斜截面抗 彎、斜截面抗剪、正截面抗彎3大功能的要求。 當(dāng)梁內(nèi)不需要設(shè)置彎起筋或支 座負(fù)縱筋時(shí)，則不需要繪制材料圖。4、答:(1) 、水泥的品種(2) 、水泥的用量(3) 、骨料的性質(zhì)(4) 、養(yǎng)護(hù)條件(5) 、混凝土的制作方法(6) 、使用環(huán)境(7) 、構(gòu)件的體積與表面積比值5、答:(1) 三個階段：未裂階段、裂縫階段和破壞階段。(2) 第三階段主要特點(diǎn)：縱向受拉鋼筋屈服

11、，拉力保持為常值；裂縫截面處，受拉區(qū)大部分混凝土已退出工作， 受壓區(qū)混凝土壓應(yīng)力曲線圖形比較豐滿， 有上 升段曲線，也有下降段曲線；由于受壓區(qū)混凝土合壓力作用點(diǎn)外移使內(nèi)力臂增大，故彎矩還略有增加；受壓區(qū)邊緣混凝土壓應(yīng)變達(dá)到其極限壓應(yīng)變實(shí)驗(yàn)值cu時(shí),混凝土被壓碎，截面破壞；彎矩-曲率關(guān)系為接近水平的曲線6答：斜截面受剪破壞的三種類型有：(1) 剪壓破壞，設(shè)計(jì)中通過斜截面受剪承載力計(jì)算來防止剪壓破壞(2) 斜拉破壞，設(shè)計(jì)中通過控制截面的最小配箍率，即截面箍筋配箍率SVnAsv1bssvmin0.24 ft/fyv，來防止斜拉破壞。(3) 、斜壓破壞，設(shè)計(jì)中通過控制截面尺寸限制條件，即 V ?！搬苌?/p>

12、山，來防止斜 壓破壞。7、答：(1) 支座邊緣處的斜截面(2)受拉區(qū)彎起鋼筋彎起點(diǎn)處的截面；(3) 受拉區(qū)箍筋直徑與間距改變處的截面 (4)腹板寬度改變處的截面。8、答：提高構(gòu)件截面剛度的有效措施是增加截面高度，因此在設(shè)計(jì)時(shí)常用控制高跨比來 滿足變形要求；減小裂縫寬度的有效措施是增加鋼筋用量和采用直徑較細(xì)的鋼 筋，因此在設(shè)計(jì)中常用控制鋼筋應(yīng)力和直徑來滿足裂縫寬度的要求。9、答：這是由于在先張法中，張拉鋼筋達(dá)到控制應(yīng)力時(shí)，構(gòu)件混凝土尚未澆筑，當(dāng)混凝 土凝固后受到預(yù)壓時(shí)，鋼筋會隨著混凝土的壓縮而回縮，此時(shí)鋼筋預(yù)拉應(yīng)力已小于張拉時(shí)的控制應(yīng)力 con 了。對于后張法來說，張拉鋼筋的同時(shí)混凝土受到預(yù)壓，

13、張拉到控制應(yīng)力con時(shí)，混凝土彈性壓縮已完成，con不會降低，因此規(guī)定后張法的con比先張法低。10答：斜截面受剪承載力通過計(jì)算配箍筋或彎起鋼筋來滿足；斜截面受彎承載力通過構(gòu)造措施來保證；11 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)

14、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。12、答：優(yōu)點(diǎn)： 耐久性好、耐火性好、整體性好、可模性好、取材容易、合理用材、阻止射線的 穿透缺點(diǎn)： 自身重力較大、鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)抗裂性差容易開裂、耗模板、隔熱隔聲性能差13、答：1、混凝土和鋼筋之間有良好的工作性能， 兩者可靠地結(jié)合在一起， 可共同受力， 共同變形 （ 兩者存在黏結(jié)力 ）2、兩者的溫度線膨脹系數(shù)很接近，避免產(chǎn)生較大的溫度應(yīng)力破壞兩者的粘結(jié)力

15、（ 兩者變形協(xié)調(diào) ）3、混凝土包裹在鋼筋的外部，可使鋼筋免于腐蝕或高溫軟化（ 混凝土對鋼筋有保護(hù)作用 ）4、鋼筋和混凝土結(jié)合在一起共同工作，混凝土承受壓力，鋼筋承受拉力，將可 以充分發(fā)揮各自的優(yōu)勢。14、答：混凝土的立方體抗壓強(qiáng)度是其基本強(qiáng)度指標(biāo)， 按照標(biāo)準(zhǔn)方法制作養(yǎng)護(hù) （溫度20土 3C、相對濕度不小于90%勺潮濕空氣中養(yǎng)護(hù)28d）的邊長150mn!i勺立方 體試件，在 28d 齡期用標(biāo)準(zhǔn)試驗(yàn)方法（試件表面不涂潤滑劑，全截面受壓，加載 速度 0.150.25MPa/sec ）測得的具有 95%保證率的抗壓強(qiáng)度。軸心抗壓強(qiáng)度又叫棱柱體強(qiáng)度， 其真實(shí)反映以受壓為主的混凝土結(jié)構(gòu)構(gòu)件的抗壓 強(qiáng)度，用

16、150mM 150mm< 300mmf棱柱體為標(biāo)準(zhǔn)試件測得的抗壓強(qiáng)度。15 受彎構(gòu)件撓度計(jì)算時(shí)，影響短期剛度的因素主要表現(xiàn)在哪些方面？影響混凝 土收縮的因素有哪些？如何影響？答：（1）水泥的品種：水泥強(qiáng)度等級越高制成的混凝土收縮越大。（ 2 ）水泥的用量：水泥越多，收縮越大；水灰比越大，收縮也越大。（ 3）骨料的性質(zhì)：骨料的彈性模量大，收縮小。（4）養(yǎng)護(hù)條件：在結(jié)硬過程中周圍溫、濕度越大，收縮越小。（ 5）混凝土制作方法：混凝土越密實(shí)，收縮越小。（6）使用環(huán)境：使用環(huán)境溫度、濕度大時(shí)，收縮小。（7）構(gòu)件的體積與表面積比值：比值大時(shí)，收縮小。16 鋼筋與混凝土為什么能夠共同工作？光圓鋼筋與

17、混凝土之間的粘結(jié)作用由哪 幾部分組成？保證粘結(jié)的構(gòu)造措施有哪些？ 答：鋼筋和混凝土這兩種材料能夠結(jié)合在一起共同工作， 除了二者具有相近的線 膨脹系數(shù)外， 更主要的是由于混凝土硬化后， 鋼筋與混凝土之間產(chǎn)生了良好的粘 結(jié)力。同時(shí)為了保證鋼筋不被從混凝土中拔出或壓出， 與混凝土更好地共同工作， 還要求鋼筋有良好的錨固。 粘結(jié)和錨固是鋼筋和混凝土形成整體、 共同工作的基 礎(chǔ)。光圓鋼筋與混凝土之間的粘結(jié)作用主要由三部分組成： （1 ）鋼筋與混凝土接觸面 上的化學(xué)吸附作用力；（2）混凝土收縮握裹鋼筋而產(chǎn)生摩阻力； （3）鋼筋表面凹 凸不平與混凝土之間產(chǎn)生的機(jī)械咬合力。17 建筑結(jié)構(gòu)的功能要求包括哪幾方面

18、的內(nèi)容？什么是結(jié)構(gòu)功能的極限狀態(tài)？極 限狀態(tài)分為哪幾類？建筑結(jié)構(gòu)的功能要求分別由哪一種極限狀態(tài)來考慮？ 答：建筑結(jié)構(gòu)的功能要求概括為：安全性，適用性和耐久性。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)。分為承載能力極限狀態(tài)和正常使用極 限狀態(tài)。安全性有承載能力極限狀態(tài)考慮，適用性和耐久性通過正常使用極限狀態(tài)考慮。 18混凝土構(gòu)件的正截面承載力計(jì)算要按哪些基本假定進(jìn)行？雙筋矩形截面受彎 構(gòu)件承載力計(jì)算公式的適用條件有哪些？答：（1）截面的應(yīng)變沿截面高度保持線性分布；（2）不考慮混凝土的抗拉強(qiáng)度；（3） 混凝土的壓應(yīng)力與壓應(yīng)變之間的關(guān)

19、系曲線按下列規(guī)定取用：混凝土受壓 應(yīng)力-應(yīng)變關(guān)系曲線方程為：0時(shí)（上升段）fc1(1)n0c cu時(shí)（上升段）(4)鋼筋的應(yīng)力-應(yīng)變關(guān)系方程：雙筋矩形截面受彎構(gòu)件承載力計(jì)算公式的適用條件為:(1) x bho(2) x 2a19純扭構(gòu)件有哪幾種破壞形態(tài)？受彎、剪、扭的構(gòu)件有哪幾種破壞形態(tài)？ （8）答：純扭構(gòu)件的破壞狀態(tài)大致分為：適筋破壞、部分超筋破壞、超筋破壞和少筋 破壞。彎、剪、扭構(gòu)件的破壞形態(tài)包括：彎型破壞、扭型破壞、剪扭型破壞以及剪切破 壞形態(tài)。四、計(jì)算題解：（1）由公式得1、Mfcbh。26125 102 =0.2431.0 11.9 200 46521. 1 2 0.2430.283

20、0.5 (11-2 s)0.5 (11 2 0.243)0.858As21044mm2fcbho =0.271125 10125 10M / fy sh°300 0.858 465選用鋼筋 4 18, As 1017mm2As 1044 minbh 0.2% 200 500200mm21.0 11.9 200 4401.廠2一s=11 2 0.2710.3230.5 (11-2 s) 0.5 (1 , 1 2 0.271)0.838AsM / fy sh0125 106210 0.838 44021614mm選用鋼筋 816 As=1608mm2(3)假定受拉鋼筋放兩排a 60h05

21、00 60440mmM /f bh2 -6225 100.488sM /1 Tcbh0=1.011.9 20044021 . 1 2 s =1- .12 0.4880.8450.55故采用雙筋矩形截面取bM11 fcbh。2b(1 0.5 b)1.0 11.9 20044020.55 (10.5 0.55)=183.7KNm' ' 'AsM / fy (h0 a )225 106183.7 1062339.9mm300(44035)As 1614minbh0.27% 200 500270mm2Asb 1 fcbh0 / fy As'fy'/fy 0.55

22、 1.0 11.9 200 440/300 339.9=2260mm2故受拉鋼筋選用6 22 As=2281mm2受壓鋼筋選用2 16 A s' =402mm2,滿足最小配筋率要求。2、解(1) 已知條件 混凝土 C25: fc=11.9N/mm2, ft=1.27N/mm22HPB235 鋼箍：fyv=210N/mm取 as=40mm, ho=h-as=6OO-4O=56Omm(2) .計(jì)算剪力設(shè)計(jì)值卩星十 W += |x75x57592 =113.56kN集中荷載對支座截面產(chǎn)生剪力 VF=92kN，則有92/113.56=81%75%,故對該矩形截面簡支梁應(yīng)考慮剪跨比的影響，a=1875+120=1995mmo2 = = 1 "5m = 3.56 >3 Of 取/LWG