《混凝土結構設計原理》課件混凝土結構設計原理標準答案(A卷)

1、南京工業(yè)大學 第 PAGE 5 頁 共 NUMPAGES 5 頁南京工業(yè)大學 混凝土結構設計基本原理 試題 （ A ）卷標準答案2011 -2012 學年第一學期 使用班級 土木0901-0908 123456789101112131415填空題（25分）計算混凝土受彎構件的撓度、裂縫寬度時，荷載按 準永久 組合計算，并考慮荷載 長期效應 的影響。鋼筋混凝土受彎構件的短期剛度 大于 長期剛度；剛度越大，撓度 越小 ；彎矩越大，撓度 越大 。鋼筋混凝土偏心受力構件，采用對稱配筋時總配筋量 大于 非對稱配筋。圖1中五種截面，當材料強度相同（忽略自重，截面下側受拉）、As相同，其正截面受彎承載力的關

2、系為： Mua = Mub Muc = Mud = Mue。圖1混凝土偏心受壓構件的破壞形式主要與 偏心距 、遠離軸向力一側的配筋量 有關。鋼筋和混凝土之間的黏結力主要由 膠結力 、摩阻力、咬合力 組成。相同鋼筋的受拉錨固長度 大于 受壓錨固長度。鋼筋的總延伸率為 鋼筋承受最大力下總的伸長率 ，包括 彈性 和 塑性 應變。混凝土保護層厚度是指 最外層鋼筋的外側至構件表面的距離 ，主要作用是 保護鋼筋不受腐蝕 ?；炷帘Ｗo層最小厚度主要與 環(huán)境等級 、 構件類型 有關。利用受彎縱向鋼筋彎起作為抗剪鋼筋需滿足鋼筋充分利用點到彎起點的距離 0.5h0 。鋼筋混凝土結構中，鋼筋的抗拉強度的取值 抗壓強

3、度。簡答題（35分）用約束混凝土特性來解釋配螺旋箍筋鋼筋混凝土軸心受壓構件承載力提高的原因。答：混凝土在結硬過程中，由于水泥石的收縮、骨料下沉以及溫度變化等原因，在骨料和水泥石的界面上形成很多微裂縫，成為混凝土中的薄弱部位。當混凝土承擔壓力時，由于微裂縫處的應力集中，裂縫開始有所延伸發(fā)展，微裂縫的發(fā)展導致混凝土的橫向變形增加，隨應變增長，試件上相繼出現(xiàn)多條不連續(xù)的縱向裂縫，橫向變形急劇發(fā)展，承載力明顯下降，混凝土的最終破壞就是由于這些微裂縫的發(fā)展造成的。配螺旋箍筋的鋼筋混凝土軸心受壓構件，由于配箍率高，箍筋能有效地約束其內(nèi)部的混凝土在縱向受壓時產(chǎn)生的橫向變形，從而提高混凝土的抗壓強度和變形能力

4、。什么是硬鋼？什么是軟鋼？它們的標準強度的取值如何確定？答：沒有明顯屈服點的鋼筋稱為硬鋼，有明顯的屈服點的鋼筋稱為軟鋼。沒有明顯屈服點的鋼筋強度標準值由極限強度（或條件屈服點）確定，有明顯屈服點的鋼筋強度標準值由屈服強度確定。為什么說鋼筋混凝土受拉構件的裂縫條數(shù)不會無限增加，最終將趨于穩(wěn)定?答：離裂縫越遠，鋼筋的應力越小，混凝土的應力越大，只有當距離達到一定長度時（設為l），鋼筋應力由s1降低到s2，混凝土的拉應力c由零增大到ft，才有可能出現(xiàn)新的裂縫。顯然，在距裂縫兩側l的范圍內(nèi)，即在間距小于2l的兩條裂縫之間，將不可能再出現(xiàn)新裂縫。結構的功能要求有哪些？各功能設計時按承載能力極限狀態(tài)還是正

5、常使用極限狀態(tài)標準設計？為什么？答：結構的功能包括安全性、適應性和耐久性。安全性按承載能力極限狀態(tài)進行設計，適應性、耐久性按正常使用極限狀態(tài)設計。按承載能力極限狀態(tài)進行設計時，材料強度和荷載效應均取設計值，而按正常使用進行狀態(tài)進行設計時材料強度和荷載效應均取標準值，因此按承載能力極限狀態(tài)進行設計可靠度更高。由于結構的安全性不滿足產(chǎn)生的后果將會比適應性、耐久性不滿足的后果嚴重，因此安全性應按承載能力極限狀態(tài)進行設計，適應性、耐久性按正常使用極限狀態(tài)設計。同時承擔彎矩、剪力、扭矩的鋼筋混凝土構件，鋼筋如何配置？答：需配置受扭縱向鋼筋和箍筋，受彎縱向鋼筋，受剪箍筋。受扭縱向鋼筋沿周邊均勻布置；受彎縱

6、向鋼筋布置在受拉側，也可同時在受壓側布置；受扭箍筋與受剪箍筋可按配筋量疊加一并布置。計算題（40分）1、某框架柱截面尺寸為300*400mm2，柱計算高度l0=4.5m，偏心距增大系數(shù)ns =1.0，經(jīng)內(nèi)力計算，M1=M2=M0，彎矩沿長邊方向作用，截面可能出現(xiàn)如下三組內(nèi)力：若采用C30混凝土，受力鋼筋采用HRB400，對稱配筋，求所需的縱向鋼筋面積。已知：fc=14.3N/mm2，ft=1.43N/mm2，fy= fy=360 N/mm2，b=0.518，as= as= 40mm， ea=20mm，min=0.2%，Cm=0.7+0.3 M1/ M2，對稱配筋小偏心受壓時，相對受壓區(qū)高度可按

7、計算。解：e0(1)=160/750=0.213m， e0(2)=160/500=0.32 m ， e0(3)=180/500=0.32 m取a=a=40 mm ，則h0=360mm，假設三組荷載均為大偏壓，則由于對稱配筋 x=N/1bfc因此均小于bh0=186.48，故大偏壓假定正確。同為大偏壓，當M相同時，N越小越危險，當N相同時，M越大越危險而剪力不影響縱筋配筋量，故第三組荷載為控制荷載：ea=20mm，ei=e0+ea 2、某矩形截面簡支梁，跨中承受彎矩設計值，兩端承受剪力設計值，采用混凝土強度等級C30，箍筋和縱筋采用HRB400，該梁的截面尺寸bh=200500mm，（1）計算梁所需的受彎縱筋