月份考試結(jié)構(gòu)設(shè)計原理次作業(yè)

1、2013年9月份考試結(jié)構(gòu)設(shè)計原理第三次作業(yè)一、填空題（本大題共30分，共10小題，每小題3分）1. 單筋矩形截面梁所能承受的最大彎矩小于計算彎矩時，應(yīng) 。2. 界限相對受壓區(qū)高度冋需要根據(jù) 等假定求出。3. 工程中一般把和稱為腹筋。4. 對于T形、工字形、倒T形截面梁，當(dāng)梁上作用著集中荷載時，需要考慮剪跨比影響的截面梁是 。5. 梁的斜截面破壞主要形態(tài)有3種，其中，以 破壞的受力特征為依據(jù)建立斜截面承載力的計算公式。6. 梁內(nèi)設(shè)置彎起筋的目的是 ，它不能承擔(dān)彎矩。7. 是少筋梁與適筋梁的界限8. 鋼筋在混凝土中應(yīng)有足夠的錨固長度，鋼筋的強(qiáng)度越 、直徑越、混凝土強(qiáng)度越 ，則鋼筋的錨固長度就越長。

2、9. 混凝土構(gòu)件裂縫開展寬度及變形驗算屬于 極限狀態(tài)的設(shè)計要求，驗算時材料強(qiáng)度采用 o10. 受彎構(gòu)件的最小配筋率是 構(gòu)件與構(gòu)件的界限配筋率，是根據(jù)確定的。二、名詞解釋題（本大題共15分，共3小題，每小題5 分）1. 抵抗彎矩圖2. 變形模量3. 混凝土立方體強(qiáng)度三、計算題（本大題共40分，共4小題，每小題10分）1. 已知某矩形截面偏心受壓構(gòu)件，截面尺寸bx h=30X 50cm計算長度l0=4m，采用20混凝土和U級鋼筋，對稱配筋，承受計算縱向力 Nj=825KN,計 算彎矩Mj=114KN.m 求：所需縱向鋼筋的截面面積。 提示：1、入=l0/h=8時 可不考慮撓度對偏心的影響，取 n

3、=1o 2、設(shè)，a = a， =3.5cm。3、由式（7 4）;（ 75）;（ 710）聯(lián)立求解可得X的三次方程，X的解為 X=311mr作為參考，不得依此作為計算依據(jù)進(jìn)行計算。2. 已知矩形截面偏心受壓柱，截面尺寸 bx h=30X 40cm計算長度l=4m，采用C20混凝土和U級鋼筋，承受計算縱向力Nj=188KN,計算彎矩Mj=120KN.m求：所需縱向鋼筋截面面積3. 一箱形截面簡支梁截面尺寸如圖所示。采用25號混凝土、U級鋼筋，計算彎矩MJ= 4970kN,計算跨徑L= 20m相鄰箱形梁間距為2.4m，試進(jìn)行配筋設(shè) 計。4. 已知某石拱橋的拱圈在拱腳處的1m寬的抗剪面積bh=100x

4、115cm2,承受計 算剪力Qj=1014KN相應(yīng)的計算縱向力Nj=1035KN,拱圈采用10號砂漿，60號 塊石砌筑，摩擦系數(shù) 卩=0.4，驗算此截面的抗剪強(qiáng)度。四、問答題（本大題共15分，共3小題，每小題5分）1. 鋼筋混凝土有哪些優(yōu)點？2. 鋼筋和混凝土共同工作的基礎(chǔ)是什么？3. 鋼筋混凝土偏心受壓構(gòu)件在縱向彎曲影響下的破壞類型有哪幾種？怎樣考慮縱向彎曲影響?答案:、填空題（30分，共10題，每小題3 分）1.參考答案：提高混凝土強(qiáng)度等級增大截面尺寸（特別是LI）采用較低級別的鋼筋 存解題萬案： 單筋矩形截面梁所能承受的最大彎矩小于計算彎矩時應(yīng)提高混凝土強(qiáng)度等級， 增大截面尺寸（特別是口

5、），采用較低級別的鋼筋 評分標(biāo)準(zhǔn)： 每空i分2.參考答案： 平截面 解題方案： 界限相對受壓區(qū)高度U需要根據(jù)平截面等假定求出。 評分標(biāo)準(zhǔn)：每空1分3.參考答案： 箍筋彎起鋼筋 解題方案： 工程中一般把箍筋和彎起鋼筋稱為腹筋 評分標(biāo)準(zhǔn)：每空1分4.參考答案： 倒T形截面梁 解題方案：對于T形、工字形、倒T形截面梁，當(dāng)梁上作用著集中荷載時，需要考慮剪跨 比影響的截面梁是倒T形截面梁。評分標(biāo)準(zhǔn)： 每空1分5.參考答案：剪壓 解題方案： 梁的斜截面破壞主要形態(tài)有3種，其中，以剪壓破壞的受力特征為依據(jù)建立斜 截面承載力的計算公式。評分標(biāo)準(zhǔn)：每空 1 分6.參考答案：承擔(dān)剪力解題方案： 梁內(nèi)設(shè)置彎起筋的目

6、的是承擔(dān)剪力，它不能承擔(dān)彎矩。評分標(biāo)準(zhǔn)：每空 1 分7.參考答案：最小配筋率解題方案：最小配筋率是少筋梁與適筋梁的界限評分標(biāo)準(zhǔn)：每空 1 分8.參考答案：高粗低解題方案：鋼筋在混凝土中應(yīng)有足夠的錨固長度，鋼筋的強(qiáng)度越高、直徑越粗、混凝土強(qiáng) 度越低，則鋼筋的錨固長度就越長。評分標(biāo)準(zhǔn)：每空 1 分9.參考答案：正常使用 標(biāo)準(zhǔn)值解題方案：混凝土構(gòu)件裂縫開展寬度及變形驗算屬于正常使用極限狀態(tài)的設(shè)計要求，驗算 時材料強(qiáng)度采用標(biāo)準(zhǔn)值評分標(biāo)準(zhǔn)：每空 1 分10.參考答案：少筋 適筋 少筋構(gòu)件的破壞彎矩等于相同截面的素混凝土構(gòu)件的破壞彎矩 解題方案： 受彎構(gòu)件的最小配筋率是少筋構(gòu)件與適筋構(gòu)件的界限配筋率，是根

7、據(jù)少筋構(gòu)件 的破壞彎矩等于相同截面的素混凝土構(gòu)件的破壞彎矩確定的。評分標(biāo)準(zhǔn)：每空 1 分二、名詞解釋題（ 15 分，共 3 題，每小題 5 分）3 / 61.參考答案： 沿梁長各個正截面按實際配置的縱向受拉鋼筋面積，能產(chǎn)生的抵抗彎矩圖形， 即表示各正截面所具有的抗彎承載能力解題方案： 沿梁長各個正截面按實際配置的縱向受拉鋼筋面積，能產(chǎn)生的抵抗彎矩圖形， 即表示各正截面所具有的抗彎承載能力評分標(biāo)準(zhǔn)：關(guān)鍵點答對給滿分2.參考答案：連接混凝土應(yīng)力應(yīng)變曲線的圓點 0及曲線上某一點K作割線，K點混凝土應(yīng)力 為c c (=0.5R0a)貝9該割線的斜率即為變形模量解題方案：連接混凝土應(yīng)力應(yīng)變曲線的圓點 0

8、及曲線上某一點K作割線，K點混凝土應(yīng)力 為c c (=0.5R0a)貝9該割線的斜率即為變形模量評分標(biāo)準(zhǔn)：關(guān)鍵點答對給滿分3.參考答案： 混凝土的立方體抗壓強(qiáng)度是一種在規(guī)定的統(tǒng)一試驗方法下衡量混凝土強(qiáng)度的基 本指標(biāo)。解題方案： 混凝土的立方體抗壓強(qiáng)度是一種在規(guī)定的統(tǒng)一試驗方法下衡量混凝土強(qiáng)度的基 本指標(biāo)。評分標(biāo)準(zhǔn)：關(guān)鍵點答對給滿分三、計算題( 40 分，共 4 題，每小題 10 分)1.參考答案：( 1)計算偏心距增大系數(shù)( 2 )判定大小偏心受壓 先按小偏心受壓計算聯(lián)立求X的一元三次方程一一確為小偏心受壓(3)縱向鋼筋面積c g=207.4Mpa< Rg； Ag , =4.47cm2，

9、選用 3© 14, Ag= Ag , =4.61cm2。 解題方案：解：1.計算偏心距增大系數(shù)，因，故可不考慮撓度對偏心距的影響，取 2. 判定 大小偏心受壓 因為對稱配筋，由式 (7-4) 式和( 7-10)可得： 帶入數(shù)據(jù)，聯(lián)立 求解得的三次方程： 解得：=311mn計算表明確為小偏心受壓3.計算所需縱向 筋面積 將以求解的帶入式( 7-10)得： 由式( 7-4)得受壓鋼筋面積：由鋼筋 面積選配鋼筋。評分標(biāo)準(zhǔn)：參考答案：A' g=313mm2 Ag=1509mm2 解題方案：解： =11Mpa,=340Mpa（, 1）由 =188KN, 得 彎距作用平面內(nèi)的長細(xì)比為 ，

10、故考 慮偏心距增大系數(shù)的影響： 其中， （2）初判 設(shè), 則 故可先按大偏壓情況進(jìn) 行設(shè)計 （3）計算、取由 ， 得 由 ，且 得 選用受壓鋼筋為 ，受壓鋼筋 為 ， 設(shè)計的縱筋沿截面短邊 b 方向布置一排，所需截面最小寬度， 設(shè)計截面 中仍取 評分標(biāo)準(zhǔn)：3.參考答案：將箱形截面換算成等效T形截面，取b'i最小值b' i二240cm 判斷截面 類型 Mu= 4810.75 kN.m v Mj= 4970kN.m 屬第二類 T 型截面。Ag2 = 15353mmMj2 = 3925.44 X 106N mm Mj2= Mj- Mj2= 1044.56 X 106N.mm Ag0.

11、212 計 算鋼筋面積。Ag1 = 4242mm2 Ag Ag1+ Ag2= 19595cm2 選用 42 25 , Ag= 20617.8mm2鋼筋分兩排布置在箱梁底板2X 21 25解題方案：解：1.將箱梁轉(zhuǎn)換為等效的T形截面進(jìn)行設(shè)計 梁肋寬b=13x2+14=40cm梁緣 高=18cm;梁高h(yuǎn)=110cm翼緣計算寬度的確定： 按跨徑按梁間距240cm按翼緣 厚度按規(guī)范取三者最小值：（超過實際翼緣寬度），箱梁等效 T梁截面如圖所 示。進(jìn)行截面強(qiáng)度計算時，不考慮受拉翼緣作用。設(shè)鋼筋雙排布置，取a=70mm 則=1100-70=1030mm 2判別截面類型=4810.75評分標(biāo)準(zhǔn)：4.參考答案

12、：抗剪強(qiáng)度不安全解題方案：解：根據(jù)題意查得：安全系數(shù) =2.31 ，抗剪極限強(qiáng)度： =2.64 ，由公式可得：=427.14可能=1014KN故不安全。評分標(biāo)準(zhǔn)：四、問答題（ 15分，共 3 題，每小題 5 分）1.參考答案： 鋼筋混凝土除了能合理地利用鋼筋和混凝土兩種材料的特性外，還有下述一些 優(yōu)點：（ 1）在鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)中，混凝土強(qiáng)度是隨時間而不斷增長的，同時， 鋼筋被混凝土所包裹而不致銹蝕，所以，鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的耐久性是較好的。 鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的剛度較大，在使用荷載作用下的變形較小，故可有效地用于 對變形有要求的建筑物中。（ 2）鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)既可以整體現(xiàn)澆也可以預(yù)制裝 配，并且可以根

13、據(jù)需要澆制成各種構(gòu)件形狀和截面尺寸。（ 3）鋼筋混凝土結(jié) 構(gòu)所用的原材料中，砂、石所占的比重較大，而砂、石易于就地取材，故可以 降低建筑成本。解題方案：評分標(biāo)準(zhǔn)：2.參考答案： 在鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)中，鋼筋和混凝土這兩種材料之所以能共同工作的基本前提 是具有足夠的粘結(jié)強(qiáng)度。解題方案： 在鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)中，鋼筋和混凝土這兩種材料之所以能共同工作的基本前提 是具有足夠的粘結(jié)強(qiáng)度。評分標(biāo)準(zhǔn)： 關(guān)鍵點答對可給滿分3.參考答案： 鋼筋混凝土偏心受壓構(gòu)件按長細(xì)比可分為短柱、長柱和細(xì)長柱。在縱向彎曲影 響下，短柱、長柱發(fā)生材料破壞；而細(xì)長柱則發(fā)生失穩(wěn)破壞。 考慮縱向彎曲影 響，引入偏心距增大系數(shù) n。偏心受壓構(gòu)件實際彎矩為 M=N n eO,這里n稱 為偏心受壓構(gòu)件考慮縱向撓曲影響的軸向力偏心距增大系數(shù)。n越大表明二階彎矩的影響越大，則截面所承擔(dān)的一階彎矩 NeO在總彎矩占比例相對地就越 小。解題