第三章鋼筋混凝土受彎構件

1、山西建筑職業(yè)技術學院第三章鋼筋混凝土受彎構件問答題1. 適筋梁正截面受彎全過程可劃分為幾個階段？各階段的主要特點是什么？與計算有何聯(lián)系? 1.答：適筋梁正截面受彎全過程可劃分為三個階段混凝土開裂前的未裂階段、混凝土開裂后至鋼筋屈服前的裂縫階段和鋼筋開始屈服前至截面破壞的破壞階段。第階段的特點是：1）混凝土沒有開裂；2）受壓區(qū)混凝土的應力圖形是直線，受拉區(qū)混凝土的應力圖形在第階段前期是直線，后期是曲線；3）彎矩與截面曲率基本上是直線關系。階段可作為受彎構件抗裂度的計算依據(jù)。第階段的特點是：1）在裂縫截面處，受拉區(qū)大部分混凝土推出工作，拉力主要由縱向受拉鋼筋承擔，但鋼筋沒有屈服；2）受壓區(qū)混凝土已

2、有塑性變形，但不充分，壓應力圖形為只有上升段的曲線；3）彎矩與截面曲率是曲線關系，截面曲率與撓度的增長加快了。階段相當于梁使用時的受力狀態(tài)，可作為使用階段驗算變形和裂縫開展寬度的依據(jù)。第階段的特點是：1）縱向受拉鋼筋屈服，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)混凝土壓應力曲線圖形比較豐滿，有上升曲線，也有下降段曲線；2）由于受壓區(qū)混凝土合壓力作用點外移使內力臂增大，故彎矩還略有增加；3）受壓區(qū)邊緣混凝土壓應變達到其極限壓應變實驗值時，混凝土被壓碎，截面破壞；4）彎矩曲率關系為接近水平的曲線。第階段末可作為正截面受彎承載力計算的依據(jù)。2. 鋼筋混凝土梁正截面受力全過程與

3、勻質彈性材料梁有何區(qū)別？2答：鋼筋混凝土梁正截面受力全過程與勻質彈性材料梁的區(qū)別有：鋼筋混凝土梁從加載到破壞的全過程分為三個階段；從第階段開始，受拉區(qū)混凝土就進入塑性階段，梁就開始帶裂縫工作，受拉區(qū)拉力都由鋼筋來承擔，直到第階段末整個梁破壞，而勻質彈性材料梁沒有這兩個階段,始終是在彈性階段內工作的。山西建筑職業(yè)技術學院3. 鋼筋混凝土梁正截面有哪幾種破壞形態(tài)?各有何特點？3. 答：鋼筋混凝土梁正截面有適筋破壞、超筋破壞和少筋破壞三種。 其各自特點為：1） 適筋破壞：從屈服彎矩My到極限彎矩Mu有一個較長的變形過程，鋼筋屈服處的臨界裂縫急劇開展和撓度急速增長，將給人以明顯的破壞預兆，具有延性破壞

4、的特征。2） 超筋破壞：鋼筋在梁破壞前仍處于彈性階段尚未屈服，所以鋼筋伸長不多，沒有形成一條集中的臨界裂縫，裂縫分布比較細密，撓度不大，沒有明顯的預兆，具有脆性破壞的特征。3） 少筋破壞：受拉混凝土“一裂即壞”，構件由于鋼筋應力突增且迅速屈服導致裂縫過寬或撓度過大而失效，破壞時僅出現(xiàn)一條很寬的集中裂縫，沿梁高延伸很高，受壓區(qū)混凝土雖未壓碎但已經失效，破壞十分突然，屬于脆性破壞。4. 梁內縱向受拉鋼筋的根數(shù)、直徑及間距有何規(guī)定？縱向受拉鋼筋什么情況下才按兩排設置？4 .答：梁內縱向受拉鋼筋宜采用HRB400級或HRB335級，常用直徑為1225mm，根數(shù)最好不少于3（或4）根?？v向受拉鋼筋水平方

5、向的凈間距不應小于25mm和d (d為鋼筋的最大直徑)；為了保證鋼筋與混凝土之間的粘結和混凝土澆筑的密實性，梁的下部縱向鋼筋配置多于兩層時，兩層以上鋼筋水平方向的中距應比下面兩層的中距增大一倍；各層鋼筋之間的凈間距不應小于25mm和d。5. 受彎構件正截面承載力計算時作了哪些基本假定？5. 答：根據(jù)受彎構件正截面的破壞特征，其正截面受彎承載力計算可采用以下基本假定：截面仍然保持平面。不考慮混凝土的抗拉強度。鋼筋應力-應變關系曲線為圖3-13所示：當0sy時 ssEs （3-2）當ys0.01時 sy （3-3）山西建筑職業(yè)技術學院圖3-13鋼筋應力-應變關系0 y 0.01 ssy圖3-14混

6、凝土應力-應變關系cc0 o cu c 圖 混凝土受壓應力-應變關系曲線近似采用圖3-14所示：當c0時(上升段) cc1(1)n （3-4）當occu 時(水平段) cc （3-5）其中 n2（cu.k50）602.0 （3-6）o0.0020.5（cu.k50）×10-50.002 （3-7）cu0.0033（cu.k50）×10-50.0033 （3-8）6. 何謂等效矩形應力圖形？確定等效矩形應力圖形的原則是什么？6. 答：為了簡化計算，用來代替受壓區(qū)混凝土理論應力圖形的矩形應力圖形為等效矩形應力圖形。 確定等效矩形應力圖形的原則是：混凝土壓應力的合力大小相等；兩圖

7、形中受壓區(qū)合力的作用點位置不變。7. 影響受彎構件正截面承載力的因素有哪些？如欲提高正截面承載力Mu，宜優(yōu)先采用哪些措施？7.答：影響受彎構件正截面承載力的因素有：截面尺寸、鋼筋和混凝土的材料強度、受拉鋼筋面積； 若要提高正截面承載力Mu，可以提高混凝土強度等級、加大截面尺寸，提高鋼筋強度等級和增大配筋量As ；宜優(yōu)先選用提高混凝土強度等級、加大截面尺寸的措施。 山西建筑職業(yè)技術學院8. 在鋼筋與混凝土的強度和截面尺寸給定的情況下，矩形截面的受彎承載力隨相對受壓區(qū)高度的增加而如何變化？隨鋼筋面積的增加其變化情況如何？8.答：在鋼筋與混凝土的強度和截面尺寸給定的情況下，矩形截面的受彎承載力隨相對

8、受 壓區(qū)高度的增加而增大；隨鋼筋面積的增加而增大。9. 影響的因素有哪些？最大配筋率與是什么關系？9.答：影響的因有等效矩形應力圖形系數(shù)，縱向受拉鋼筋抗拉強度設計值，和非均勻受壓時混凝土極限壓應變值。最大配筋率.10. 截面尺寸如圖3-51所示，根據(jù)配筋量的不同，回答下列問題：各截面破壞原因和破壞性質；破壞時各截面鋼筋應力各如何？破壞時鋼筋和混凝土強度是否充分利用？開裂彎矩大致相等嗎？為什么？若混凝土為C20，鋼筋為HPB235級，各截面的破壞彎矩怎樣？圖3-51 題3-10圖hmin minmax max maxb b b 11. 答： 各截面破壞原因分別為：圖梁受拉區(qū)配筋不足，屬少筋破壞：

9、圖縱向受拉鋼筋達到極限承載力而破壞，屬適筋破壞；圖縱向受拉鋼筋達到極限承載力的同時受壓區(qū)邊緣混凝土壓碎而破壞，屬界限破壞；圖混凝土受壓區(qū)先邊緣壓碎，而受拉區(qū)鋼筋還沒有屈服，屬超筋破壞。 各截面破壞性質分別為：圖脆性破壞；圖延性破壞；圖界限破壞；圖脆性破壞。山西建筑職業(yè)技術學院 （2）圖破壞時梁梁受拉區(qū)混凝土一旦開裂，受拉鋼筋立即達到屈服強度，有時迅速經歷整個流幅而進入強化階段，在個別情況下，鋼筋甚至可能被拉斷； 圖受拉鋼筋應力達到屈服強度后，混凝土才被壓碎； 圖受拉鋼筋應力達到屈服強度的同時，受壓區(qū)混凝土被壓碎； 圖受拉鋼筋應力沒有達到屈服強度，混凝土就已經被壓碎。（3）圖在破壞時，鋼筋強度充

10、分利用，混凝土強度沒有充分利用；圖在破壞時，鋼筋強度充分利用，混凝土強度沒有充分利用；圖在破壞時，鋼筋和混凝土強度都充分利用；圖在破壞時，混凝土強度充分利用，鋼筋強度沒有充分利用。（4）各截面開裂彎距大致相同，因為各截面尺寸相同，受拉去邊緣的混凝土的極限拉應變是相同的。（5）在混凝土為C20，鋼筋為HPB235級的情況下， 圖的破壞彎矩最大，圖次之，圖和圖屬脆性破壞，破壞彎矩最小。11、說明界限破壞和界限配筋的概念？為何界限配筋率又稱為梁的最大配筋率？答：適筋破壞與超筋破壞的區(qū)別在于：前者破壞始于受拉鋼筋屈服，后者破壞則始于受壓區(qū)混凝土壓碎。兩者之間的界限為：受拉鋼筋應力達屈服強度y與受壓區(qū)混

11、凝土達極限壓應變cu同時發(fā)生，此破壞形式稱為“界限破壞”。 受壓區(qū)高度x隨的增大而增大，即相對受壓區(qū)高度也在增大，當達到適筋梁的界限b值時，相應地也達到界限配筋率b這是由適筋破壞與超筋破壞的區(qū)別決定的。適筋破壞與超筋破壞的區(qū)別在于：前者破壞始于受拉鋼筋屈服，后者破壞則始于受壓區(qū)混凝土壓碎。界限配筋率正是兩者之間的分界點。12、什么是雙筋截面？在什么情況下才采用雙筋截面？雙筋截面中的受壓鋼筋和單筋截面中的架立鋼筋有何不同？答：在梁的受拉區(qū)和受壓區(qū)同時按計算配置縱向受力鋼筋的截面稱為雙筋截面。在下述情況下可采用雙筋截面：當Msmax1cbho2，而截面尺寸及材料強度又由于種種原因不能再增大和提高時

12、；由于荷載有多種組合，截面可能承受變號彎矩時；在抗震結構中為提高截面的延性，要求框架梁必須配置一定比例的受壓鋼筋時。山西建筑職業(yè)技術學院雙筋截面中的受壓鋼筋為受力鋼筋不僅起架立的作用，而且在正截面承載力計算中必須考慮它的作用。而單筋截面中的架立鋼筋對正截面受彎承載力的貢獻很小，所以在計算在是不考慮的。13、為什么雙筋截面的箍筋必須采用封閉式？雙筋截面對箍筋的直徑、間距有何規(guī)定？答：為防止縱向受壓鋼筋在縱向壓力作用下發(fā)生壓屈而側向凸出，保證受壓鋼筋充分發(fā)揮其作用，規(guī)范要求，必須配置封閉箍筋。箍筋間距不應大于15倍受壓鋼筋中的最小直徑或400mm；箍筋直徑不應小于受壓鋼筋最大直徑的1/4。當受壓鋼

13、筋多于3根時，應設復合箍筋。14、在設計雙筋截面時，受壓鋼筋的抗壓強度設計值應如何確定？答：規(guī)范規(guī)定，受壓鋼筋的抗壓強度設計值fy'按下列原則確定：當鋼筋抗拉強度設計值y400N/mm2時，取鋼筋的抗壓強度設計值fy'y；當鋼筋抗拉強度設計值y400N/mm2時，取鋼筋的抗壓強度設計值fy'400N/mm2。15、雙筋矩形截面受彎構件的適用條件是什么？引入適用條件的目的是什么？答：適用條件為了防止超筋梁破壞，應滿足：xbh0或b或 （3-32）由于“純鋼截面”部分不影響破壞形態(tài)，因此僅需控制單筋截面部分不要形成超筋即可。為保證受壓鋼筋的強度充分利用，應滿足：x2as&#

14、39;雙筋截面一般不會出現(xiàn)少筋破壞情況，故一般可不必驗算最小配筋率。目的是為了防止超筋梁破壞和保證受壓鋼筋的強度充分利用。16、兩類T形截面梁如何判別？為何第一類T形梁可按bf×h的矩形截面計算？答：根據(jù)教材P31頁根據(jù)式（3-34）和式（3-35），可按下述方法進行T形截面類型的判別。當滿足下列條件之一時，屬于第一類T形截面：山西建筑職業(yè)技術學院xhf'AsAs* MuMu* 當滿足下列條件之一時，屬于第二類T 形截面：xhf'AsAs* MuMu* 由于受彎構件承載力主要取決于受壓區(qū)的混凝土，而與受拉區(qū)混凝土的形狀無關（不考慮混凝土的受拉作用），故受壓區(qū)面積為矩形

15、（bf'×x）的第一類T形截面，當僅配置受拉鋼筋時，其承載力可按寬度為bf'的單筋矩形截面進行計算。17、整澆梁板結構中的連續(xù)梁，其跨中截面和支座截面應按哪種截面梁計算？為什么？答：在跨中截面處應按T形截面梁計算。在支座截面處應按肋寬為b的矩形截面梁計算。因為在跨中截面處，樓板與梁澆筑在一起形成T形截面梁。而在支座截面處承受負彎矩，翼緣（板）受拉，故仍應按肋寬為b的矩形截面計算。18、受彎構件斜截面受剪有哪幾種破壞形態(tài)？各自破壞特點是什么？如何防止各種破壞形態(tài)的發(fā)生？答：受彎構件斜截面受剪破壞有斜壓、剪壓和斜拉三種破壞形式。各自的破壞特點是：斜壓破壞的破壞特點是：梁的

16、腹部出現(xiàn)若干條大體相互平行的斜裂縫，隨著荷載的增加，梁腹部混凝土被斜裂縫分割成幾個傾斜的受壓柱體，在箍筋應力尚未達到屈服強度之前，斜壓柱體混凝土已達極限強度而被壓碎。 斜拉破壞的破壞特點是：斜裂縫一旦出現(xiàn)，箍筋應力立即屈服，不能夠限制斜裂縫的發(fā)展，立即形成臨界斜裂縫，使梁沿斜向被拉裂為兩部分而突然破壞。 剪壓破壞的破壞特點是：斜裂縫產生后，原來由混凝土承受的拉力轉由與斜裂縫相交的箍筋承受，由箍筋限制和延緩了斜裂縫的開展，使荷載仍能有較大的增長，直至與臨界斜裂縫相交的箍筋應力達到屈服強度，已不能再控制斜裂縫山西建筑職業(yè)技術學院的開展，從而導致斜截面末端剪壓區(qū)不斷縮小，剪壓區(qū)混凝土在正應力和剪應力

17、共同作用下達到極限狀態(tài)而破壞。規(guī)范通過限制截面（即最大配箍率）來防止發(fā)生斜壓破壞；通過控制箍筋的最小配筋率來防止發(fā)生斜拉破壞。而剪壓破壞，則通過受剪承載力的計算配置箍筋來避免。19、影響受彎構件斜截面承載力的主要因素有哪些？它們與受剪承載力有何關系？答：剪跨比，混凝土強度等級，縱筋配筋率，配箍率sv，截面的形狀和截面尺寸。它們與受剪承載力的關系主要有以下幾點：在其它條件相同時，隨著剪跨比的增大，梁的受剪承載力逐步降低。但當剪跨比3后，剪跨比對受剪承載力的影響不明顯，受剪承載力趨于穩(wěn)定。試驗表明，混凝土的強度等級對梁的受剪承載力影響很大。在其它條件相同時，梁的受剪承載力隨混凝土強度等級的提高而提

18、高，兩者為線性關系?？v筋配筋率越大，梁的斜截面受剪承載力也越大，兩者大致成線性關系。試驗表明，在其它相同條件下，當配箍率適當時，梁的受剪承載力隨配箍率sv的增大而有較大幅度的提高，兩者大體成線性關系。有試驗表明，在其它參數(shù)（混凝土強度縱筋配筋率剪跨比）保持不變時，梁高擴大4倍，破壞時平均剪應力可下降25%30%。對于有腹筋梁，截面尺寸的影響將減小。這主要指T形梁，其翼緣大小對受剪承載力有影響。適當增加翼緣寬度，可提高受剪承載力25%，但翼緣過大，增大作用就趨于平緩。另外，加大梁寬也可提高受剪承載力。20、在計算腹筋（箍筋、彎起鋼筋）時，剪力V的計算位置應如何選??？答：進行受彎構件斜截面承載力計

19、算時，計算截面的位置應為其受剪承載力較為薄弱的截面。在設計中，計算截面的位置應按下列規(guī)定采用：支座邊緣處的斜截面；箍筋直徑或間距改變處的斜截面；彎起鋼筋彎起點處的斜截面；腹板寬度或截面高度改變處的截面。21、在計算斜截面承載能力時，對配箍率、箍筋間距、直徑有何要求？為什么要滿足這些要求？答：最小配箍率：sv sv·min 梁中箍筋間距除滿足計算要求外，還應符合最大間距的要求。規(guī)范規(guī)定，梁中箍筋的山西建筑職業(yè)技術學院最大間距宜符合表3-5的規(guī)定。 梁中箍筋最大間距smax（mm） 表3-5梁高h150h300300h500500h800h800V0.7ftbh0200300350400

20、V0.7ftbh0150200250300當梁中配有按計算需要的縱向受壓鋼筋時，箍筋應做成封閉式，箍筋間距不應大于15d（d為受壓鋼筋的最小直徑），同時不應大于400mm；當一層內的縱向受壓鋼筋多于5根且直徑大于18mm時，箍筋間距不應大于10d；當截面寬度b400mm且一排壓筋多于3根，或b不大于400mm但一排壓筋多于5根時，應設置復合箍筋。為了避免因箍筋數(shù)量過少而發(fā)生的的斜拉破壞，要求在梁內配置一定數(shù)量的箍筋，即，保證最小配箍率。為了充分發(fā)揮箍筋的作用，除滿足上式最小配箍率條件外，尚須對箍筋直徑和最大的間距s 加以限制。因為箍筋間距過大，有可能斜裂縫在箍筋間出現(xiàn)，箍筋不能有效的限制斜裂縫

21、的開展。22、什么是抵抗彎矩圖（或材料圖）？抵抗彎矩圖與設計彎矩圖比較說明了哪些問題？什么是鋼筋的充分利用點和理論截斷點？答：抵抗彎矩圖就是按各截面實際配置的縱向受拉鋼筋所能承受的彎矩值為縱坐標，以相應的截面位置為橫坐標所做出的彎矩圖形（簡稱Mu圖）。抵抗彎矩圖可反映構件中材料的利用程度。Mu圖與M圖反映了“需要”與“可能”的關系，Mu圖越貼近M圖，表明鋼筋的利用越充分，構件設計愈經濟。鋼筋的強度充分利用的點是鋼筋的充分利用點。在某個點之外鋼筋不再需要的點稱為鋼筋的理論截斷點23、梁中受力鋼筋彎起和截斷時應考慮哪些問題？答：鋼筋彎起時，必須同時滿足以下三方面的要求：滿足正截面受彎承載力的要求。

22、必須使縱筋彎起點的位置在該鋼筋的充分利用點以外，使梁的抵抗彎矩圖不小于相應的設計彎矩圖，也就是MR圖必須包納M圖（即MRM）。 滿足斜截面受剪承載力的要求?？蓪⒖v筋彎起來抗剪，縱筋彎起的數(shù)量需要通過斜截面受剪承載力計算確定。滿足斜截面受彎承載力的要求。規(guī)范規(guī)定：縱筋彎起點應設在該鋼筋的充分利用點以外，其水平距離不應小于h0/2處。同時，彎起鋼筋與梁縱軸線的交點應位于該鋼筋的不需要點以外。山西建筑職業(yè)技術學院縱向鋼筋的截斷梁跨中承受正彎矩的縱向受拉鋼筋不宜在受拉區(qū)截斷，可將其中一部分彎起，將另一部分伸入支座內。連續(xù)梁中間支座承受負彎矩的鋼筋，可根據(jù)彎矩圖的變化，將計算上不需要的縱筋分批截斷，但必

23、須保證縱筋截斷后的斜截面抗彎承載力以及粘結錨固性能。為此，規(guī)范對鋼筋的實際截斷點做出以下規(guī)定：鋼筋截斷點應從其強度“充分利用點”向外延伸一定長度ld1，從其“理論斷點”向外延伸長度不小于ld2，ld1和ld2的取值見表3-12，鋼筋實際截斷點應依據(jù)ld1和ld2中外伸長度較遠者確定。負彎矩鋼筋實際截斷點的延伸長度（mm） 表3-12截面條件ld1ld2V0.7ftbh01.2la20dV0.7ftbh01.2lah0h0，且20dV0.7ftbh0，且斷點仍在負彎矩受拉區(qū)內1.2la1.7h01.3h0，且20d 注：表中l(wèi)d1、ld2均為規(guī)范規(guī)定的最小值；la為縱向受拉鋼筋的最小錨固長度；d

24、為被截斷鋼筋的直徑。鋼筋混凝土懸臂梁中，應有不少于兩根的上部鋼筋伸至懸臂梁外端，并向下彎折不小于12d，其余鋼筋不應在梁的上部截斷，可按縱向鋼筋彎起點的規(guī)定將部分縱筋向下彎折，且彎終點以外應留有平行于軸線方向的錨固長度，在受壓區(qū)不應小于10d, 在受拉區(qū)不應小于20d。24、鋼筋混凝土受彎構件與勻質彈性材料受彎構件的撓度計算有何異同？為何鋼筋混凝土受彎構件計算時用B而不用EI？答：對勻質彈性材料，當梁的截面形狀、尺寸和材料給定時，EI為常數(shù)，撓度與彎矩M為直線關系。但是對于鋼筋混凝土受彎構件，材料屬彈塑性，在受彎的全過程中，梁的彎矩M與撓度的關系曲線如圖3-10所示。隨著M的增大以及裂縫的開展

25、，撓度增大且速度加快，抗彎剛度逐漸減小。試驗表明，鋼筋混凝土梁在荷載長期作用下，由于混凝土徐變等原因，構件的剛度還將隨著作用持續(xù)時間的增加而降低，梁的撓度還將進一步增大，故不能用EI來表示鋼筋混凝土梁的抗彎剛度。25、簡述鋼筋混凝土構件裂縫的出現(xiàn)、分布和開展過程。裂縫間距與裂縫寬度之間具有什么樣的規(guī)律？答：以受彎構件純彎區(qū)段為例，說明垂直裂縫的形成和開展規(guī)律。山西建筑職業(yè)技術學院裂縫出現(xiàn)前：受壓區(qū)混凝土和受拉鋼筋的應力（應變）沿長度基本是均勻分布的，且混凝土拉應力ct小于混凝土抗拉強度tk。第一條（批）裂縫出現(xiàn)：當混凝土的拉應力ct達到其實際抗拉強度tk時，將在抗拉強度tk最薄弱的截面出現(xiàn)第一

26、條（批）裂縫，第二條（批）裂縫出現(xiàn)：隨著荷載進一步增加，混凝土拉應力增大，在距離a-a截面lcr·min的另一薄弱截面處，當混凝土拉應力又增至tk時，就可能出現(xiàn)第二條（批）裂縫。隨著荷載增加，ct增大，裂縫陸續(xù)出現(xiàn)，裂縫間距不斷減小，直到裂縫之間混凝土ct無法達到tk時，裂縫將基本“出齊”而趨于穩(wěn)定。 試驗和理論分析表明，平均裂縫間距不僅與鋼筋和混凝土的粘結特性有關，而且與混凝土保護層厚度、縱向鋼筋的直徑及配筋率等因素有關。裂縫的產生是由于混凝土的回縮所造成，因此，縱向受拉鋼筋重心處的平均裂縫寬度cr應等于在lcr內鋼筋的平均伸長值與混凝土的平均伸長值的差值。26、影響鋼筋混凝土構件

27、裂縫寬度的主要因素有哪些？若maxlim，可采取哪些措施？最有效的措施是什么？答：影響鋼筋混凝土構件裂縫寬度的主要因素有：鋼筋應力sk。隨著sk增長，裂縫寬度加大。鋼筋直徑d。隨著d增大，裂縫寬度也增大。有效配筋率te。隨著有效受拉縱筋配筋率te增加，裂縫寬度將減小。混凝土保護層厚度c。隨著c值增加，裂縫寬度有所增大。鋼筋表面特征。減小裂縫寬度的最好辦法是在不增加鋼筋用量的情況下選用較細直徑的變形鋼筋；其次增加配筋量也很有效，只是不很經濟。必要時可采用預應力混凝土，此法最有效。27、在長期荷載作用下，鋼筋混凝土構件的裂縫寬度、撓度為何會增大？主要影響因素有哪些？答：在長期荷載作用下，由于受壓混

28、凝土的徐變、受拉混凝土的收縮以及滑移徐變等影響，均導致梁的撓度隨時間而不斷增大，抗彎剛度隨時間而不斷降低，這一過程往往要持續(xù)很長時間。主要影響因素混凝土的徐變、變形，應力松弛以及滑移。28、什么是受彎構件的短期剛度BS、長期剛度BL？其影響因素有哪些？答：在荷載效應的標準組合作用下受彎構件的剛度稱為短期剛度BS。鋼筋混凝土梁按山西建筑職業(yè)技術學院荷載效應標準組合并考慮荷載長期作用影響的剛度稱為長期剛度BL。 影響短期剛度BS。的因素有：Es鋼筋彈性模量； 鋼筋拉應變不均勻系數(shù)，按公式（3-65）計算； E受拉鋼筋彈性模量與混凝土彈性模量的比值，即EEs/Ec； Ec混凝土彈性模量； f'

29、;受壓翼緣加強系數(shù)（相對于肋部），f'（bb）hf'/bh0； bf'、hf'分別為受壓翼緣的寬度、高度。影響長期剛度BL的因素有： 荷載長期作用對撓度增大的影響系數(shù)，值適用于一般情況下的矩形、T形和I形截面梁；Mk按荷載效應的標準組合計算的彎矩值； Mq按荷載效應的準永久組合計算的彎矩值；BS影響短期剛度； 受拉鋼筋配筋率，As/bh0； '受壓鋼筋配筋率，'As'/bh0。29、什么是“最小剛度原則”？為何采用最小剛度原則？答：在等截面構件中，假定各同號彎矩區(qū)段內的剛度相等，并取該區(qū)段內最大彎矩處的剛度作為該區(qū)段的抗彎剛度進行計算。該

30、計算原則稱為“最小剛度原則”。 按照最小剛度Bmin簡化計算的誤差很小，滿足工程要求。30、如果構件的計算撓度超過允許值，可采取哪些措施來減小梁的撓度？最有效的措施是哪些？答：欲使鋼筋混凝土梁的撓度值減小，就需增大梁的截面抗彎剛度，影響抗彎剛度的主要因素有：截面有效高度h0，當配筋率和材料給定時，增大h0對提高抗彎剛度BS是最為有效的。配筋率。增大會使Bs略有提高，但單純?yōu)樘岣呖箯潉偠榷龃笈浣盥适遣唤洕?。截面形狀。當截面有受拉或受壓翼緣時，f'、Aet增大會使BS提高。山西建筑職業(yè)技術學院欲減小鋼筋混凝土梁的撓度而增大其抗彎剛度，增大截面有效高度h0是最經濟而有效的好辦法，其次是增

31、大鋼筋面積，選擇合理的截面形式（T形、I形）。必要時可采用預應力混凝土，此法最有效。山西建筑職業(yè)技術學院計算題1某教學樓內廊現(xiàn)澆簡支在磚墻上的鋼筋混凝土平板，板厚80mm，混凝土強度等級為C20，采用HPB235級鋼筋，計算跨度l02.45m。板上作用的均布活荷載標準值為2kN/m2，水磨石地面及細石混凝土墊層共30mm厚（重度為22kN/m3），板底抹灰12mm厚（重度為17kN/m3），試求受拉鋼筋的截面面積As。解：取板寬b=1000mm的板條作為計算單元，板的恒載 跨中最大彎矩設計值：混凝土強度等級為C20時，取板的混凝土保護層厚度為15mm，則as=20mm由于混凝土強度等級C20，

32、采用HPB235級鋼筋，所以查表得：，fc=9.6N/mm2, ft =1.10N/mm2 ，fy= fy¢210N/mm2。則：選用10180, =471(實際配筋與計算配筋相差小于5%)垂直于縱向受拉鋼筋放置6250的分布鋼筋。 驗算適用條件： （1） 滿足。 （2） 同時 滿足。山西建筑職業(yè)技術學院2、某矩形截面梁，b250mm，h500mm，混凝土強度等級為C20，HRB400級鋼筋，承受的彎矩設計值M250kN·m，試確定該梁的縱向受拉鋼筋，并繪制截面配筋圖。若改用HRB335級鋼筋，截面配筋情況怎樣？ 解：由于混凝土強度等級C20，采用HRB400級鋼筋，所以查

33、表得：，fc=9.6N/mm2, ft =1.10N/mm2 ，fy= fy¢360N/mm2。取板的混凝土保護層厚度為30mm，則as=40m，則h0=500-40=460mm。求計算系數(shù) 這就說明，如果設計成單筋矩形截面，將會出現(xiàn)的超筋情況。應設計成雙筋矩形截面，若不能加大截面尺寸，又不能提高混凝土等級，則應設計成雙筋矩形截面.假定受拉鋼筋放兩排，設as=60mm, 取, 則h0=500-60=440mm kN·m受拉鋼筋選用720的鋼筋，受壓鋼筋選用216的鋼筋， 山西建筑職業(yè)技術學院 若改用HRB335級鋼筋，fy= fy¢300N/mm2 受拉鋼筋選用7

34、22的鋼筋，受壓鋼筋選用314的鋼筋，3. 挑檐板厚h70mm，每米寬板承受彎矩設計值M6kN·m，混凝土強度等級C25，采用HRB400級鋼筋。計算板的配筋。 解：取as=20mm, 則 h0=70-20=50mm。由于混凝土強度等級C25，采用HRB400級鋼筋，所以，fc=11.9N/mm2, ft =1.27N/mm2 fy= fy¢360N/mm2。選用10200, =393(實際配筋與計算配筋相差小于5%)垂直于縱向受拉鋼筋放置6230的分布鋼筋，其截面面積為 。 驗算適用條件： （1） 滿足。 山西建筑職業(yè)技術學院（2） 同時滿足。4矩形截面梁b×h

35、250mm×500mm，混凝土C20，鋼筋HRB335級，受拉鋼筋為418（As=1017mm2），構件處于正常工作環(huán)境，彎矩設計值M100kN·m，構件安全等級為級。驗算該梁的正截面承載力。解：依題可知：環(huán)境類別為一類, 查表得：混凝土強度等級為C20時梁的混凝土保護層最小厚度為30mm, 取 as=40mm, 則 h0=500-40=460mm。根據(jù)混凝土和鋼筋的等級,查附表,得： fc=9.6N/mm2, ft =1.1N/mm2 ， fy= fy¢300N/mm2。 同時。 則 ： 滿足適用條件。 所以： kN·m>kN·m 安全

36、。5、某矩形鋼筋混凝土梁，截面尺寸b×h250mm×500mm?；炷罜20，鋼筋HRB335級，在梁中配有622的縱向受拉鋼筋（As=2281mm2），as60mm，截面承受的彎矩設計值M200kN·m，構件處于正常環(huán)境，安全等級為級，試驗算梁的正截面承載力。解：由構件處于正常環(huán)境可知,環(huán)境類別為一類,混凝土強度等級為C20，as=60mm, 則 h0=500-60=440mm。根據(jù)混凝土和鋼筋的等級,查附表,得：fc=9.6N/mm2, ft =1.1N/mm2 ， fy= fy¢300N/mm2。 山西建筑職業(yè)技術學院同時 。 則 取 ，則 kN&

37、#183;m< kN·m 所以不滿足適用條件。6、已知矩形截面梁，b×h200mm×500mm，asas'40mm。該梁在不同荷載組合下受到變號彎矩作用，其設計值分別為M80kN·m，M+140kN·m，采用C20級混凝土，HRB400級鋼筋。試求： 按單筋矩形截面計算在M80kN·m作用下，梁頂面需配置的受拉鋼筋As'； 按單筋矩形截面計算在M+140kN·m作用下，梁底面需配置的受拉鋼筋As； 將在M80kN·m作用下梁頂面配置的受拉鋼筋As'作為受壓鋼筋，按雙筋矩形截面計算在M+

38、140kN·m作用下梁底部需配置的受拉鋼筋As； 比較和的總配筋面積?！窘狻坷没竟接嬎氵x用材料并確定設計參數(shù)混凝土用C20，c9.6N/mm2，t1.10N/mm2，11.0；采用HRB400級鋼筋，fy=360N/mm2 計算鋼筋截面面積和選擇鋼筋假定鋼筋一排布置，混凝土保護層厚度為c30mm， as40mm，則截面有效高度： h050040460mm山西建筑職業(yè)技術學院由式（3-14）得：101.86mmxxbbh00.518×460238mm 將x101.86mm代入式（3-13）1.0×9.6×200×101.86360×

39、;As'得：As'543.25mm2選用316鋼筋，As'603mm2 驗算最小配筋率：min，0.2max，0.2max0.138，0.2max0.2%minbh0.4%×200×500400mm2As'603mm2 滿足要求。用表格計算截面有效高度h0：h050040460mms0.345查表3-10得 s0.778，0.443b0.518 故 As1086.65mm2選用322,，實用As1140mm2驗算最小配筋率1.14%min0.2% 滿足要求。 計算與受壓鋼筋As'相對應的受拉鋼筋As2及Mu2mm2Mu2fy'

40、As'(h0as')360×603×（46040）91.2×106 N·mm 求與受壓混凝土相對應的Mu1及受拉鋼筋As1Mu1MMu2140×10691.2×10648.8×106 N·mm山西建筑職業(yè)技術學院s0.120相應地 s0.935，0.13b0.518xh00.13×46059.8mm2as'80mm說明受壓鋼筋As'的應力達不到抗壓強度fy'，這時應取x2as'，按下式計算As1 500習題632031666200=925.93mm2選用32

41、0鋼筋，As941mm2受拉鋼筋總截面面積AsAsAs1As29416031544mm2截面配筋見右圖。 中鋼筋總截面面積1140mm2 ，而中鋼筋總截面面積1544mm2，說明在正截面受彎中，采用縱向受壓鋼筋協(xié)助混凝土工作承受壓力是不經濟的。7、某T形截面梁，bf400mm，hf100mm，b200mm，h600mm，采用C20級混凝土，HRB400級鋼筋，計算該梁的配筋。 承受彎矩設計值M150kN·m； 承受彎矩設計值M280kN·m?！窘狻?判別類型假設鋼筋為一排，取h060030570mm199.68×106N·mm199.68kN·

42、m>M150kN·m屬于第一類T形截面。按截面尺寸bf'×h的矩形截面計算。 計算As：0.120查表3-10，得0.13則山西建筑職業(yè)技術學院 790.4mm2選用416（As=804mm2） 驗算適用條件： 符合要求截面配筋如圖所示。習題7-（1）100600400200 因彎矩較大而截面寬度較窄，預計受拉鋼筋需排成兩排。取h060060540mm188.16×106N·mm188.16kN·m< M=280 kN·m所以屬于第二類T形截面梁。計算As2和Mu2mm294.08×106N·m

43、m94.08kN·m山西建筑職業(yè)技術學院計算Mu1Mu1MuMu228094.08185.92 kN·m求As1相應的 s0.79，0.42b0.518則 mm2計算AsAsAs1+ As2533.33+1210.611743.94mm2選420+218（AS1765mm2），截面配筋如圖所示。習題7-（2）1006004002008、矩形截面簡支梁，截面尺寸b×h250mm×550mm，凈跨ln6.0m，混凝土強度等級C25，箍筋HPB235級，承受荷載設計值（含自重）q=50kN/m，試計算梁內所需箍筋?！窘狻坎牧蠌姸龋篺c=11.9N/mm2，ft

44、=1.27N/mm2，fyv=210N/mm2支座邊緣截面剪力設計值V×（50×6.0) 150kN山西建筑職業(yè)技術學院復核梁截面尺寸hwh055035515mm0.25cfcbh00.25×1.0×11.9×250×515 383.03kNV150kN截面尺寸滿足要求。驗算是否需按計算配置箍筋0.7ftbh00.7×1.27×250×515 114.5kNV150kN故需按計算配置箍筋。只配置箍筋，不配彎起鋼筋時0.263 mm2/ mm選用雙肢箍6，Asv1=28.3mm2，則s215.2 mm取s2

45、00mm，箍筋沿梁長均勻布置。驗算最小配箍率：sv·min0.145%sv0.11%<sv·min配箍率不滿足要求。所以按構造配筋。S=mm,取s=150mm。9、鋼筋混凝土矩形截面簡支梁，截面尺寸b×h250mm×600mm，凈跨ln6.3m，混凝土強度等級C20，縱向鋼筋HRB335級，箍筋HPB235級，承受均布荷載設計值q56kN/m（含自重），根據(jù)正截面受彎承載力計算配置有縱筋420+222。試按下列兩種方式配置腹筋：只配置箍筋（并要求選定箍筋直徑和間距）；按構造要求沿梁長配制了最低數(shù)量的箍筋后，計算所需的彎起鋼筋的排數(shù)及數(shù)量，并選定其直

46、徑和根數(shù)。山西建筑職業(yè)技術學院【解】材料強度：fc=9.6N/mm2，ft=1.10N/mm2，fy=300N/mm2，fyv=210N/mm2支座邊緣截面剪力設計值V×（56×6.3）176.4kN復核梁截面尺寸hwh060035565mm0.25cfcbh00.25×1.0×9.6×250×565 339kNV176.4kN截面尺寸滿足要求。驗算是否需按計算配置箍筋0.7ftbh00.7×1.10×250×565 108.76kNV176.4kN故需按計算配置箍筋。腹筋計算只配置箍筋，不配彎起鋼筋時0

47、.456mm2/ mm選用雙肢箍8，Asv1=50.3mm2，則s220.6 mm取s200mm，箍筋沿梁長均勻布置。驗算最小配箍率：sv·min0.126%sv0.201%sv·min配箍率滿足要求。既配箍筋又配彎起鋼筋時： 山西建筑職業(yè)技術學院 根據(jù)構造要求，s=mm,選8300雙肢箍，則sv0.134%sv·min0.126%故按構造配置箍筋滿足配箍率要求。Vcs0.7ftbh0+1.25fyvh0108.76×103+1.25×210××565158.49kNAsb106 mm2選用120縱筋作彎起鋼筋，Asb=31

48、4.2mm2106 mm2，滿足要求。支座處剪力附圖彎終點143.92kN176.4kN50580驗算是否需要第二批彎起鋼筋：鋼筋彎起點到支座邊緣距離為50（6003535）580mm，如圖3-38，則第一排彎筋彎起點處的剪力設計值為：V1143.92kNVcs158.49kN該截面處的抗剪承載力滿足要求，故不需第二排彎起鋼筋。10、某鋼筋混凝土簡支梁，截面尺寸b×h=200mm×400mm，凈跨ln3.5m，混凝土強度等級C25，箍筋HPB235級，承受均布荷載，梁內配有雙肢8200的箍筋。試計算該梁能承受的最大剪力設計值Vu。【解】材料強度：fc=11.9N/mm2，ft=1.27N/mm2，fyv=210N/mm2山西建筑職業(yè)技術學院驗算配箍率是否滿足要求