混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原理習(xí)題之二含答案鋼筋混凝土受彎構(gòu)件正截面承載力計(jì)算

1、混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原理習(xí)題集之二4 鋼筋混凝土受彎構(gòu)件正截面承載力計(jì)算一、填空題： 1鋼筋混凝土受彎構(gòu)件正截面破壞有 _ 、 _ 和 _ 三種破壞形態(tài)。 2一配置HRB335 級(jí)鋼筋的單筋矩形截面梁，該梁所能承受的最大彎矩公式為 _ 。若該梁所承受的彎矩設(shè)計(jì)值大于上述最大彎矩，則應(yīng) _ 或 _ 或 _ 。 3正截面受彎計(jì)算方法的基本假定是： _ 、 _ 、 _ _ 、 _ 。 4在適筋梁破壞的三個(gè)階段中，作為抗裂度計(jì)算的依據(jù)的是 _ ，作為變形和裂縫寬度驗(yàn)算的依據(jù)是 _ ，作為承載力極限狀態(tài)計(jì)算的依據(jù)是 _ 。 5雙筋矩形截面梁可以提高截面的 ， 越多，截面的 越好。 6雙筋矩形截面受彎構(gòu)件正截面

2、承載力計(jì)算公式的適用條件是 、 。 7提高受彎構(gòu)件截面延性的方法，在單筋矩形截面梁受拉鋼筋配筋率不宜 ，在雙筋矩形截面梁受壓鋼筋配筋率不宜 。8適筋梁的破壞始于 ，它的破壞屬于 。超筋梁的破壞始于 ，它的破壞屬于 。 9混凝土保護(hù)層的厚度主要與 有關(guān)、和所處的 等因素有關(guān)。 10單向板中分布鋼筋應(yīng) 板的受力鋼筋方向，并在受力鋼筋的 按要求配置。 二、選擇題： 1混凝土保護(hù)層厚度是指( )。 A箍筋的外皮至混凝土外邊緣的距離 B受力鋼筋的外皮至混凝土外邊緣的距離 C受力鋼筋截面形心 2適筋梁在逐漸加載過程中，當(dāng)正截面受力鋼筋達(dá)到屈服以后( )。 A該梁即達(dá)到最大承載力而破壞 B該梁達(dá)到最大承載力

3、，一直維持到受壓混凝土達(dá)到極限強(qiáng)度而破壞 C該梁達(dá)到最大承載力，隨后承載力緩慢下降直到破壞 D該梁承載力略有提高，但很快受壓區(qū)混凝土達(dá)到極限壓應(yīng)變，承載力急劇下降而破壞 3圖示中所示五種鋼筋混凝土梁的正截面，采用混凝土強(qiáng)度等級(jí)為 C20；受力鋼筋為 HRB335 級(jí)，從截面尺寸和鋼筋的布置方面分析，正確的應(yīng)是( ) 。4雙筋矩形截面正截面受彎承載力計(jì)算，受壓鋼筋設(shè)計(jì)強(qiáng)度規(guī)定不超過 400N/mm2 ， 因?yàn)? )。 A受壓混凝土強(qiáng)度不夠 B結(jié)構(gòu)延性 C混凝土受壓邊緣此時(shí)已達(dá)到混凝土的極限壓應(yīng)變 5有二根條件相同的受彎構(gòu)件，但正截面受拉區(qū)受拉鋼筋的配筋率不同，一根大，另一根小，設(shè)Mcr是正截面開

4、裂彎矩，Mu 是正截面抗彎強(qiáng)度，則與Mcr/Mu的關(guān)系是( )。 A大的，Mcr/Mu 大 B小的，Mcr/Mu 大 C兩者的Mcr/Mu 相同 6梁的截面有效高度是指( )。 A梁截面受壓區(qū)的外邊緣至受拉鋼筋合力重心的距離 B梁的截面高度減去受拉鋼筋的混凝土保護(hù)層厚度 7適筋梁裂縫寬度驗(yàn)算的依據(jù)是( )。 A第一階段末 B第二階段 C第二階段末 8界限相對(duì)受壓區(qū)高度是( )。 A少筋與適筋的界限 B適筋與超筋的界限 C少筋與超筋的界限 9少筋梁正截面抗彎破壞時(shí)，破壞彎矩是( )。 A小于開裂彎矩 B等于開裂彎矩 C大于開裂彎矩 10梁式簡(jiǎn)支板內(nèi)，分布鋼筋宜布置在受力鋼筋的( )。 A外側(cè) B

5、內(nèi)側(cè) C隨意 11提高受彎構(gòu)件正截面抗彎能力最有效的方法是( )。 A提高混凝土標(biāo)號(hào) B提高鋼筋強(qiáng)度 C增加截面高度 D增加截面寬度 三、判斷題： 1以熱軋鋼筋配筋的鋼筋混凝土適筋梁，受拉鋼筋屈服后，彎矩仍能有所增加。 ( ) 2超筋梁的受彎承載力與鋼筋強(qiáng)度無關(guān)。( ) 3少筋梁正截面抗彎破壞時(shí)，破壞彎矩小于正常情況下的開裂彎矩。( ) 4在受彎構(gòu)件中，驗(yàn)算最小配筋率時(shí)，。( ) 5在適筋范圍內(nèi)的鋼筋混凝土受彎構(gòu)件中，提高混凝土標(biāo)號(hào)對(duì)于提高正截面抗彎強(qiáng)度 的作用是不明顯的。( ) 6 的 T 形截面梁，因?yàn)槠湔孛婵箯潖?qiáng)度相當(dāng)于寬度為 bf的矩形截面，所以配筋率也用bf來表示，即=As / b

6、f h0 。( ) 7雙筋矩形截面梁，其它條件相同時(shí)，截面的延性隨縱向受壓鋼筋的配筋率的增大而 降低。( ) 四、簡(jiǎn)答題： 1鋼筋混凝土單筋矩形截面梁若配筋率不同， 即 min<， min <max，=max， >max，（1）它們破壞的原因和破壞的性質(zhì)有何不同？ （2）破壞時(shí)的鋼筋應(yīng)力情況如何？ （3）破壞時(shí)混凝土的受壓區(qū)高度是多少？ （4）破壞時(shí)截面的極限彎矩Mu 多大？ 2在什么情況下受彎構(gòu)件正截面承載力計(jì)算應(yīng)設(shè)計(jì)成雙筋？ 3鋼筋混凝土適筋梁從加載到破壞經(jīng)歷了哪幾個(gè)階段？如何劃分受力階段？各階段正 截面上應(yīng)力的變化規(guī)律？每個(gè)階段是哪種計(jì)算的依據(jù)？ 4如何理解在雙筋矩形截

7、面設(shè)計(jì)時(shí)取=b？ 5在雙筋矩形截面設(shè)計(jì)中，若受壓鋼筋截面面積As 已知，當(dāng)x>bh0時(shí)，應(yīng)如何計(jì)算? 當(dāng) x<2as 時(shí)，又如何計(jì)算? 6在截面承載力復(fù)核時(shí)如何判別兩類 T 形截面？在截面設(shè)計(jì)時(shí)如何判別兩類T形截面？ 7何為等效矩形應(yīng)力圖？等效矩形應(yīng)力圖系數(shù)是如何確定的？ 8何為混凝土保護(hù)層？它的作用是什么？其大小與哪些因素有關(guān)? 9鋼筋混凝土梁正截面的破壞形式有哪幾種？哪些因素決定破壞形式？每一種破壞形式對(duì)應(yīng)于哪一種破壞性質(zhì)？畫出三種破壞形式的Mf 相關(guān)曲線.。 10梁中一般配置哪幾種鋼筋？每一種鋼筋的位置及作用是什么？畫圖示意。 11什么是適筋梁的配筋率？如何確定適筋梁的最大配

8、筋率和最小配筋率？ 五、計(jì)算題： 1矩形截面梁，截面尺寸b×h=250mm×500mm，承受彎矩設(shè)計(jì)值 M=160KN·m，縱向受拉鋼筋 HRB400級(jí)（fy=360N/mm2 ），混凝土強(qiáng)度等級(jí)為C25（fc=11.9N/mm2 ， ft=1.27N/mm） 環(huán)境類別為一類，試求縱向受拉鋼筋截面面積As。 2已知一鋼筋混凝土現(xiàn)澆簡(jiǎn)支板，板厚 h=80mm，計(jì)算跨度l0=2m ,承受均布活荷載 標(biāo)準(zhǔn)值 qk=4kN/mm2 ,混凝土強(qiáng)度等級(jí)為 C20，采用 HPB235 級(jí)鋼筋，永久荷載分項(xiàng)系數(shù)G=1.2，可變荷載分項(xiàng)系數(shù)Q=1.4，鋼筋混凝土容重為25KN/m3

9、 , 環(huán)境類別為一類，求受拉鋼筋截面面積As。 3一鋼筋混凝土矩形截面簡(jiǎn)支梁，截面尺寸b×h=250mm×500mm，計(jì)算跨度為l0 =6m , 混凝土強(qiáng)度等級(jí)為C30，縱向受拉鋼筋采用3C20的HRB400級(jí)鋼筋，環(huán)境類別為一類，試求該梁所能承受的均布荷載設(shè)計(jì)值（包括梁自重）。 4已知截面尺寸b×h=250mm×500mm，混凝土C20，鋼筋HRB335級(jí)，受拉鋼筋為4B18 （As=1017mm2 ），構(gòu)件處于正常工作環(huán)境，彎矩設(shè)計(jì)值M=109kN·m，構(gòu)件安全等級(jí)為級(jí)，驗(yàn)算該梁的正截面強(qiáng)度是否安全？) 5已知梁的截面尺寸b×h=

10、250mm×500mm，混凝土采用C30，鋼筋采用HRB400級(jí)， 構(gòu)件處于正常工作環(huán)境，安全等級(jí)為級(jí)，承受彎矩設(shè)計(jì)值 M=300kN·m，計(jì)算需 配置的縱向受力鋼筋，選配鋼筋并畫出配筋圖。 6某鋼筋混凝土梁，截面尺寸為200mm×500mm，混凝土C20，鋼筋HRB335級(jí)，截 面承受的彎矩設(shè)計(jì)值M=190kN·，構(gòu)件安全等級(jí)為級(jí)，在梁的受壓區(qū)配有2B20的受壓鋼筋，試計(jì)算該截面所需的受拉鋼筋截面面積As。7梁的截面尺寸為250mm×500，混凝土強(qiáng)度等級(jí)C25，鋼筋HRB335級(jí)，截面已 配置受壓鋼筋222，承受的彎矩設(shè)計(jì)值M=175kN?

11、，構(gòu)件處于室內(nèi)正常工作環(huán)境， 安全等級(jí)為級(jí)，計(jì)算梁正截面所需的受拉鋼筋面積。 8已知某梁截面尺寸為200mm×500mm，采用 C20 混凝土，HRB335 級(jí)鋼筋，截面配置5B20 的受拉鋼筋，2 B18 的受壓鋼筋，構(gòu)件處于正常工作環(huán)境，安全等級(jí)為II級(jí)， 彎矩設(shè)計(jì)值M=180kN·，驗(yàn)算梁的正截面強(qiáng)度是否安全？ 9某樓面梁截面尺寸為200mm×500mm，采用 C20 混凝土，HRB335 級(jí)鋼筋，受拉鋼筋已配3B22，受壓區(qū)已配2B18，構(gòu)件處于正常工作環(huán)境，安全等級(jí)為II級(jí)，彎矩設(shè)計(jì)值M=150kN·，驗(yàn)算此梁的正截面承載力是否足夠？ 10已知

12、肋形樓蓋的次梁，彎矩設(shè)計(jì)值M=410KN·m，梁的截面尺寸為b×h=250mm×600mm，bf =1000mm，bf = 90mm；混凝土等級(jí)為C20，鋼筋采用HRB335，環(huán)境類別 為一類。求：受拉鋼筋截面面積 。11梁的截面尺寸如圖5-2所示，混凝土 C25，縱筋 HRB335 級(jí)鋼筋，構(gòu)件安全等級(jí)為級(jí)，當(dāng) M=250kN·m，計(jì)算梁的正截面承載力所需縱筋。12某鋼筋混凝土 T形截面梁，梁的截面尺寸為b×h=250mm×600mm， bf =600mm， bf = 100mm。混凝土強(qiáng)度等級(jí)為C25，縱向鋼筋為6B 25，as=

13、70mm。若截面承受的彎矩設(shè)計(jì)值為M=450kN·m，試問此截面承載力是否足夠？4 鋼筋混凝土受彎構(gòu)件正截面承載力計(jì)算 一、填空題： 4-1.1 適筋破壞，超筋破壞，少筋破壞 4-1.2 1fch20，提高混凝土的強(qiáng)度，加大截面尺寸，改用雙筋截面 4-1.3 平截面假定，受拉區(qū)混凝土不參加工作，采用理想化的鋼筋應(yīng)力應(yīng)變曲線，采用 理想化的混凝土應(yīng)力應(yīng)變曲線4-1.4 第一階段末，第二階段，第三階段末4-1.5 延性，受壓鋼筋，延性 4-1.6 b，x2a4-1.7 過大，過小 4-1.8 受拉鋼筋達(dá)到屈服強(qiáng)度，塑性破壞，受壓區(qū)邊緣混凝土達(dá)到極限壓應(yīng)變，脆性破壞 4-1.9 構(gòu)件種類，

14、環(huán)境 4-1.10 垂直于，內(nèi)側(cè)，構(gòu)造 二、選擇題： 4-2.14-2.5 B，D，C，C，B 4-2.64-2.11 A，B，B，A，B，B 三、判斷題： 4-3.14-2.7 ，×，×，× 四、簡(jiǎn)答題：4-4.1答案： 4-4.2 答案：（1）當(dāng)截面的彎矩設(shè)計(jì)值超過單筋適筋構(gòu)件能夠承受的最大彎矩設(shè)計(jì)值，而 截面尺寸、混凝土的強(qiáng)度等級(jí)和鋼筋的種類不能改變。 （2）構(gòu)件在不同的荷載組合下，截面的彎矩可能變號(hào)。 （3）由于構(gòu)造上的原因（如連續(xù)梁的中間支座處縱筋能切斷時(shí)），在截面的受 壓區(qū)已經(jīng)配置一定數(shù)量的受力鋼筋。 4-4.3 答案：未裂階段：從加載到混凝土開裂前。

15、受壓區(qū)混凝土應(yīng)力分布為直線，受拉區(qū) 混凝土應(yīng)力分布前期為直線，后期為曲線；鋼筋的應(yīng)力較小。該階段末是抗 裂度計(jì)算的依據(jù)。 帶裂縫工作階段：從混凝土開裂至鋼筋應(yīng)力達(dá)到屈服強(qiáng)度。受壓區(qū)混凝土應(yīng) 力分布為曲線。一旦出現(xiàn)裂縫受拉區(qū)混凝土退出工作，裂縫截面處鋼筋的應(yīng) 力出現(xiàn)突變，階段末鋼筋的應(yīng)力達(dá)到屈服強(qiáng)度。該階段是裂縫寬度及撓度變形計(jì)算的依據(jù)。 破壞階段；從鋼筋應(yīng)力達(dá)到屈服強(qiáng)度至構(gòu)件破壞。受壓區(qū)混凝土應(yīng)力曲線趨 于豐滿。鋼筋的應(yīng)力保持屈服強(qiáng)度不變。該階段末是極限狀態(tài)承載力計(jì)算的 依據(jù)。 4-4.4 答案：在雙筋矩形截面設(shè)計(jì)時(shí)，有三個(gè)未知數(shù) x、As、As，用基本公式求解無唯一 解，為取得較為經(jīng)濟(jì)的設(shè)計(jì)

16、，應(yīng)按使鋼筋用量（As+As）為最小的原則來確定配筋，取b=? 可以充分利用混凝土受壓能力，使用鋼量較少。 4-4.5 答案： 當(dāng)x>bh0 時(shí)， 說明受壓鋼筋面積不足， 按 As未知重新計(jì)算 As 和As。 當(dāng)x<2as 時(shí)，取 x=2as，對(duì) As的合力點(diǎn)取矩求出 As 。As=M/fy(h0-a s)4-4.6 答案：在截面承載力復(fù)核時(shí)，若fcbfhf>fyAs時(shí)，則為第一類 T形截面，反之為第 二類 T形截面。在截面設(shè)計(jì)時(shí)，若 M<Mf=fcbfhf(h0-0.5hf)時(shí)，則為第一 類 T形截面，反之為第二類 T形截面。 4-4.7 答案：受壓區(qū)混凝土的壓應(yīng)力的

17、合力c 以及合力的作用位置 yc 與混凝土壓應(yīng)力分布 有關(guān)，在計(jì)算受彎構(gòu)件的極限承載力Mu 時(shí)僅需知道c 及yc 就足夠了，因此， 在使用中為簡(jiǎn)化，可取等效矩形應(yīng)力圖來代換壓區(qū)混凝土應(yīng)力圖。 所謂等效，不但要求兩個(gè)壓應(yīng)力的合力大小應(yīng)該相等，而且要求兩個(gè)壓應(yīng)力 的合力的作用位置必須相同，受彎構(gòu)件受壓區(qū)混凝土等效矩形應(yīng)力圖形中的 系數(shù)可以根據(jù)這些條件求出。 4-4.8 答案：混凝土保護(hù)層是指受力鋼筋的外邊緣至混凝土截面外邊緣的最小距離。 其作用是混凝土保護(hù)鋼筋，防止鋼筋銹蝕，滿足鋼筋與混凝土耐久性的要求， 并使鋼筋可靠的錨固在混凝土內(nèi)，發(fā)揮鋼筋和混凝土共同工作的作用。 混凝土保護(hù)層其大小與構(gòu)件的類別、構(gòu)件所處的環(huán)境及混凝土的強(qiáng)度等級(jí)有 關(guān)。 4-4.9 答案：適筋梁破壞、超筋梁破壞、少筋梁破壞。配筋量以及混凝土的強(qiáng)度等級(jí)決定 梁正截面的破壞形式。適筋梁破壞屬于延性破壞，超筋梁破壞和少筋梁破壞 屬于脆性破壞。 4-4.10 答案： （1）縱向受力鋼筋用于承受彎矩，在梁的受拉區(qū)布置以承擔(dān)拉力，有時(shí) 由于彎矩較大，在梁的受壓區(qū)亦布置鋼筋，協(xié)助混凝土共同承擔(dān)壓力。如圖 M 0 f 超筋梁 適筋梁 少筋梁8 （2）彎起鋼筋是將縱向受拉鋼筋彎起而成型的，用以承受彎起區(qū)段截