鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)-平時(shí)作業(yè)2020華南理工大學(xué)網(wǎng)絡(luò)教育答案

1、精選優(yōu)質(zhì)文檔-傾情為你奉上鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)平時(shí)作業(yè)1. 為什么混凝土材料的抗拉強(qiáng)度要遠(yuǎn)小于抗壓強(qiáng)度？答：答：抗壓是剛性的指標(biāo)。抗拉是指柔性的指標(biāo)，混凝土的特性就是剛性大于柔性，所以混凝土抗拉強(qiáng)度遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于抗壓強(qiáng)度。2. 請(qǐng)介紹混凝土的標(biāo)準(zhǔn)立方體抗壓強(qiáng)度的概念。答：所謂抗壓強(qiáng)度是按砼結(jié)構(gòu)工程施工質(zhì)量驗(yàn)收規(guī)范（GB50204-2011），制作的為150mm立方體試件，在溫度為（20±2），相對(duì)濕度為95%以上的潮濕或不流動(dòng)Ca（OH）2飽合溶液中養(yǎng)護(hù)的下，經(jīng)28d養(yǎng)護(hù)，采用標(biāo)準(zhǔn)測(cè)得的砼抗壓的，用fcu表示。3. 軸心受壓柱和偏心受壓柱的區(qū)別有哪些？為什么承載能力計(jì)算公式有明顯差別。答：軸心受

2、壓構(gòu)件， 軸心受壓構(gòu)件是當(dāng)軸向力作用線與構(gòu)件截面重心軸重合時(shí)。當(dāng)軸向力作用線與構(gòu)件截面重心軸重合時(shí)，稱(chēng)為軸心受壓構(gòu)件。 偏心受壓構(gòu)件，構(gòu)件承受的壓力作用點(diǎn)與構(gòu)件的軸心偏離，使構(gòu)件產(chǎn)生既受壓又受彎時(shí)即為偏心受壓構(gòu)件(亦稱(chēng)壓彎構(gòu)件)。常見(jiàn)于屋架的上弦桿、框架結(jié)構(gòu)柱，磚墻及磚垛等。構(gòu)件的受力狀態(tài)，max邊沿最大壓應(yīng)力;min邊沿最小壓應(yīng)力。由上式可見(jiàn)，在受同樣的壓力F時(shí)，當(dāng)作用點(diǎn)與截面軸心偏離時(shí)，截面內(nèi)的壓應(yīng)力增加甚多，而且當(dāng)偏心距較大時(shí)截面內(nèi)除壓應(yīng)力外將產(chǎn)生一部分拉應(yīng)力。4. 鋼筋混凝土梁和柱中的箍筋作用是什么？答：用來(lái)滿足斜截面抗剪強(qiáng)度，并聯(lián)結(jié)受拉主鋼筋和受壓區(qū)混凝土使其共同工作，此外，用來(lái)固定

3、主鋼筋的位置而使梁內(nèi)各種鋼筋構(gòu)成鋼筋骨架的鋼筋。是梁和柱抵抗剪力配置的環(huán)形（當(dāng)然有圓形的和矩形的）鋼筋，是口字形的，將上部和下部的鋼筋固定起來(lái)，同時(shí)抵抗剪力。5. 請(qǐng)列出鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)裂縫出現(xiàn)的原因有哪些？答：鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)上產(chǎn)生的裂縫,常見(jiàn)于非預(yù)應(yīng)力受彎、受拉等構(gòu)件中,以及預(yù)應(yīng)力構(gòu)件的某些部位。對(duì)于各類(lèi)裂縫,必須先查明其性質(zhì)和產(chǎn)生的原因,進(jìn)而確定具體的修繕?lè)椒āｄ摻罨炷两Y(jié)構(gòu)裂縫根據(jù)其產(chǎn)生的原因不同可分為：1）荷載裂縫、2）溫度裂縫、3）干縮裂縫、4）腐蝕裂縫、5）沉降裂縫等。產(chǎn)生的原因如下：1）荷載裂縫。根據(jù)不同的結(jié)構(gòu)部位,采取相應(yīng)的合理配筋。2）溫度裂縫。由大氣溫度變化、周?chē)h(huán)境高溫的影

4、響和大體積混凝土施工時(shí)產(chǎn)生的水化熱等因素造成,當(dāng)大于混凝土極限拉伸值時(shí)混凝土就開(kāi)裂。3）干縮裂縫。這類(lèi)裂縫一是由于材料缺陷引起的,研究表明,水泥加水后變成水泥硬化體,起絕對(duì)體積減小,毛細(xì)孔縫中水逸出產(chǎn)生毛細(xì)壓力,使混凝土產(chǎn)生毛細(xì)收縮所以引起干縮裂縫。4）沉降裂縫?，F(xiàn)澆構(gòu)件因地基或砌體過(guò)大不均勻沉降;模板剛度不足、支撐間距大、支撐松動(dòng)、過(guò)早拆模等,均可導(dǎo)致產(chǎn)生沉降裂縫。5）腐蝕裂縫。由于有害離子Cl-,SO42-,Mg2+等侵入混凝土內(nèi)部,導(dǎo)致鋼筋銹蝕而使混凝土產(chǎn)生的后期膨脹裂縫。6. 請(qǐng)簡(jiǎn)述鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)和鋼結(jié)構(gòu)相比有哪些優(yōu)缺點(diǎn)？答：鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)是指用配有鋼筋增強(qiáng)的混凝土制成的結(jié)構(gòu)。承重的主

5、要構(gòu)件是用鋼筋混凝土 建造的。包括薄殼結(jié)構(gòu)、大模板現(xiàn)澆結(jié)構(gòu)及使用滑模、升板等建造的鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的建筑物。用鋼筋和混凝土制成的一種結(jié)構(gòu)。鋼筋承受拉力，混凝土承受壓力。具有堅(jiān)固、耐久、防火性能好、比鋼結(jié)構(gòu)節(jié)省鋼材和成本低等優(yōu)點(diǎn)。鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的優(yōu)點(diǎn)很多，除了能合理地利用鋼筋和混凝土兩種材料的特性外還有如下優(yōu)點(diǎn)：（1）可模性好：新拌和的混凝土是可塑的，可根據(jù)需要設(shè)計(jì)制成各種形狀和尺寸的結(jié)構(gòu)或構(gòu)件。（2）整體性好：現(xiàn)澆鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的整體性較好，設(shè)計(jì)合理時(shí)具有良好的抗震、抗爆和抗振動(dòng)的性能。（3）耐久性好：鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)具有很好的耐久性。正常使用條件下不需要經(jīng)常性的保養(yǎng)和維修。（4）耐火性好：鋼筋混

6、凝土結(jié)構(gòu)與鋼結(jié)構(gòu)相比具有較好的耐火性。（5）易于就地取材：鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)所用比重較大的砂、石材料易于就地取材，且可有效利用礦渣、粉煤灰等工業(yè)廢渣有利于保護(hù)環(huán)境。鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)具有下述主要缺點(diǎn)：（1）自重大。鋼筋混凝土的重力密度約為25kN/m3，比砌體和木材的重度都大。盡管比鋼材的重度小，但結(jié)構(gòu)的截面尺寸較大，因而其自重遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過(guò)相同跨度或高度的鋼結(jié)構(gòu)的重量。（2）抗裂性差。如前所述，混凝土的抗拉強(qiáng)度非常低，因此，普通鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)經(jīng)常帶裂縫工作。盡管裂縫的存在并不一定意味著結(jié)構(gòu)發(fā)生破壞，但是它影響結(jié)構(gòu)的耐久性和美觀。當(dāng)裂縫數(shù)量較多和開(kāi)展較寬時(shí)，還將給人造成一種不安全感。（3）性質(zhì)脆?；炷恋拇?/p>

7、性隨混凝土強(qiáng)度等級(jí)的提高而加大。 綜上所述不難看出，鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的優(yōu)點(diǎn)多于其缺點(diǎn)。而且，人們已經(jīng)研究出許多克服其缺點(diǎn)的有效措施。例如，為了克服鋼筋混凝土自重大的缺點(diǎn)，已經(jīng)研究出許多質(zhì)量輕、強(qiáng)度高的混凝土和強(qiáng)度很高的鋼筋。為了克服普通鋼筋混凝土容易開(kāi)裂的缺點(diǎn)，可以對(duì)它施加預(yù)應(yīng)力。為了克服混凝土的脆性，可以在混凝土中摻入纖維做成纖維混凝土。 鋼結(jié)構(gòu)的優(yōu)缺點(diǎn)：優(yōu)點(diǎn)：（1）強(qiáng)度高、強(qiáng)重比大；塑性、韌性好；（2）材質(zhì)均勻，符合力學(xué)假定，安全可靠度高；（3）工廠化生產(chǎn)，工業(yè)化程度高，施工速度快；缺點(diǎn)：鋼結(jié)構(gòu)耐熱不耐火；易銹蝕，耐腐性差。7. 介紹結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中的 基于概率的極限狀態(tài)設(shè)計(jì)方法的基本原理。答：概

8、率極限狀態(tài)設(shè)計(jì)法，是指以概率理論為基礎(chǔ)，視荷載效應(yīng)和影響結(jié)構(gòu)抗力的主要因素作為隨機(jī)變量，根據(jù)統(tǒng)計(jì)分析的方法確定可靠效率來(lái)度量結(jié)構(gòu)可靠度的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方法。8. 介紹鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的耐久性概念及其影響因素有哪些？答：混凝土耐久性是指混凝土在設(shè)計(jì)壽命周期內(nèi)，在正常維護(hù)下，必須保持適合于使用，而不需要進(jìn)行維修加固，即指混凝土在抵抗周?chē)h(huán)境中各種物理和化學(xué)作用下，仍能保持原有性能的能力。混凝土工程的耐久性與工程的使用壽命相聯(lián)系，是使用期內(nèi)結(jié)構(gòu)保持正常功能的能力，這一正常功能不僅僅包括結(jié)構(gòu)的安全性，而且更多地體現(xiàn)在適用性上?；炷聊途眯灾饕ㄒ韵聨追矫妫阂皇强?jié)B性。即指混凝土抵抗水、油等液體在壓力作用下滲

9、透的性能?？?jié)B性對(duì)混凝土的耐久性起著重要的作用，因?yàn)榭節(jié)B性控制著水分滲入的速率，這些水可能含有侵蝕性的化合物，同時(shí)控制混凝土受熱或受冷時(shí)水的移動(dòng)。二是抗凍性?；炷恋目箖鲂允侵富炷猎陲査疇顟B(tài)下，經(jīng)受多次抵抗凍融循環(huán)作用，能保持強(qiáng)度和外觀性的能力。在寒冷地區(qū)，尤其是在接觸水又受凍的環(huán)境下的混凝土，要求具有較高的抗凍性能。三是抗侵蝕性?；炷帘┞对谟谢瘜W(xué)物質(zhì)的環(huán)境和介質(zhì)中，有可能遭受化學(xué)侵蝕而破壞。一般的化學(xué)侵蝕有水泥漿體組分的浸出、硫酸鹽侵蝕、氯化物侵蝕、碳化等。四是堿集料反應(yīng)。某些含有活性組分的骨料與水泥水化析出的KOH和NaOH相互作用，對(duì)混凝土產(chǎn)生破壞性膨脹，是影響混凝土耐久性最主要的因

10、素之一。 影響混凝土結(jié)構(gòu)加固耐久性的因素搜索十分復(fù)雜，主要取決于以下四方面因素：混凝土材料的自身特性。 混凝土結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)與施工質(zhì)量?；炷两Y(jié)構(gòu)所處的環(huán)境。混凝土結(jié)構(gòu)的使用條件與防護(hù)措施。 混凝土材料的自身特性和混凝土結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)與施工質(zhì)量是決定混凝土結(jié)構(gòu)耐久性的內(nèi)因?；炷潦怯伤唷⑺?、粗細(xì)集料和某些外加劑，經(jīng)攪拌、淺注、振搗和養(yǎng)護(hù)硬化等過(guò)程而形成的人工復(fù)合材料混凝土的材料組成，如水灰比（水膠比）、水泥品種和用量集料的種類(lèi)與級(jí)配等都直接影響混凝土結(jié)構(gòu)的耐久性?；炷恋娜毕荩ɡ缌芽p、氣泡、孔穴巧都會(huì)造成水分和侵蝕性物質(zhì)滲入混凝土內(nèi)部，與混凝土發(fā)生物理化學(xué)作用，影響混凝土結(jié)構(gòu)的耐久性。混凝土結(jié)構(gòu)所

11、處的環(huán)境條件和防護(hù)措施是影響混凝土結(jié)構(gòu)耐久性外因。外界環(huán)境因素對(duì)混凝土結(jié)構(gòu)的破壞是環(huán)境因素對(duì)混凝土結(jié)構(gòu)牧化學(xué)作用的結(jié)果。環(huán)境因素引起的混凝土結(jié)構(gòu)損傷或破壞主要有：混凝土碳化。氯離子侵蝕。堿一集料反應(yīng)。凍融循環(huán)破壞。鋼筋腐濁。9. 什么是正常使用極限狀態(tài)，在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中有哪些地方和承載能力極限狀態(tài)不一樣。答：承載能力極限狀態(tài)是指結(jié)構(gòu)或構(gòu)件達(dá)到最大承載能力，或達(dá)到不適于繼續(xù)承載的變形的極限狀態(tài)。對(duì)應(yīng)于結(jié)構(gòu)或結(jié)構(gòu)件達(dá)到最大承載能力或不適于繼續(xù)承載的變形，他包括結(jié)構(gòu)件或連接因強(qiáng)度超過(guò)而破壞，結(jié)構(gòu)或其一部分作為剛體而失去平衡(傾覆或滑移)，在反復(fù)荷載下構(gòu)件或連接發(fā)生疲勞破壞等。 正常使用極限狀態(tài)是結(jié)構(gòu)或構(gòu)

12、件達(dá)到正常使用或耐久性能中某項(xiàng)規(guī)定限度的狀態(tài)稱(chēng)為正常使用極限狀態(tài)。 一、當(dāng)結(jié)構(gòu)或結(jié)構(gòu)構(gòu)件出現(xiàn)下列狀態(tài)之一時(shí)，應(yīng)認(rèn)為超過(guò)了承載能力極限狀態(tài):(1)整個(gè)結(jié)構(gòu)或結(jié)構(gòu)的一部分作為剛體失去平衡(如傾覆,滑移等); (2)結(jié)構(gòu)構(gòu)件或連接因超過(guò)材料強(qiáng)度而破壞(包括疲勞破壞)，或因過(guò)度的塑性變形而不適于繼續(xù)承載; (3)結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)變?yōu)闄C(jī)動(dòng)體系; (4)結(jié)構(gòu)或結(jié)構(gòu)構(gòu)件喪失穩(wěn)定(如壓屈等);(5)地基喪失承載能力而破壞(如失穩(wěn)等)。 二、當(dāng)結(jié)構(gòu)或結(jié)構(gòu)構(gòu)件出現(xiàn)下列狀態(tài)之一時(shí)，應(yīng)認(rèn)為超過(guò)了正常使用極限狀態(tài):(1)影響正常使用或外觀的變形; (2)影響正常使用或耐久性能的局部損壞(包括裂縫);(3)影響正常使用的振動(dòng); (

13、4)影響正常使用的其它特定狀態(tài)。10. 請(qǐng)簡(jiǎn)述鋼筋混凝土受彎構(gòu)件破壞的全過(guò)程。答：(1)第I階段：混凝土開(kāi)裂前的未裂階段a.當(dāng)受拉邊緣的拉應(yīng)變達(dá)到混凝土極限拉應(yīng)變時(shí)，截面即將開(kāi)裂的臨界狀態(tài)（ a狀態(tài)），此時(shí)的彎矩值稱(chēng)為開(kāi)裂彎矩Mcrb.從開(kāi)始加荷到受拉區(qū)混凝土開(kāi)裂，梁的整個(gè)截面均參加受力。雖然受拉區(qū)混凝土在開(kāi)裂以前有一定的塑性變形， 但整個(gè)截面的受力基本接近線彈性，荷載-撓度曲線或彎矩-曲率曲線基本接近直線。截面抗彎剛度較大，撓度和截面曲率很小，鋼筋的應(yīng)力也很小，且都與彎矩近似成正比。 (2)第階段：混凝土開(kāi)裂后至鋼筋屈服前的裂縫階段 a.在開(kāi)裂瞬間，開(kāi)裂截面受拉區(qū)混凝土退出工作，其開(kāi)裂前承擔(dān)

14、的拉力將轉(zhuǎn)移給鋼筋承擔(dān)，導(dǎo)致鋼筋應(yīng)力有一突然增加（應(yīng)力重分布），這使中和軸比開(kāi)裂前有較大上移。b.隨著荷載增加，受拉區(qū)不斷出現(xiàn)一些裂縫，拉區(qū)混凝土逐步退出工作，截面抗彎剛度降低，荷載-撓度曲線或彎矩-曲率曲線有明顯的轉(zhuǎn)折。 c.雖然受拉區(qū)有許多裂縫，但如果縱向應(yīng)變的量測(cè)標(biāo)距有足夠的長(zhǎng)度（跨過(guò)幾條裂縫），則平均應(yīng)變沿截面高度的分布近似直線。（平截面假定） d.荷載繼續(xù)增加，鋼筋拉應(yīng)力、撓度變形不斷增大，裂縫寬度也不斷開(kāi)展，但中和軸位置沒(méi)有顯著變化。 e.由于受壓區(qū)混凝土壓應(yīng)力不斷增大，其彈塑性特性表現(xiàn)得越來(lái)越顯著，受壓區(qū)應(yīng)力圖形逐漸呈曲線分布。 (3)第階段：銀筋開(kāi)始屈服至截面破壞的破壞階段 a.對(duì)于配筋合適的梁，鋼筋應(yīng)力達(dá)到屈服時(shí)，受壓區(qū)混凝土一般尚未壓壞。 b.在該階段，鋼筋應(yīng)力保持為屈服強(qiáng)度f(wàn)y不變，即鋼筋的總拉力T保持定值，但鋼筋應(yīng)變s則急劇增大，裂縫顯著開(kāi)展。 c.中和軸迅速上移，受壓區(qū)高度xn有較大減少。 d.由于受壓區(qū)混凝土的總壓力C與鋼筋的總拉力T應(yīng)保持平衡，即T=C，受壓區(qū)高度xn的減少將使得混凝土壓應(yīng)力和壓應(yīng)變迅速增大，混凝土受壓的塑性