教輔--混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原理課后習(xí)題及答案全集

1、混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原理課后習(xí)題答案- -混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原理課后習(xí)題答案- -混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原理課后習(xí)題答案-i -混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原理課后習(xí)題答案第一章 緒論什么是混凝土結(jié)構(gòu)？答：混凝土結(jié)構(gòu)是以混凝土材料為主，并根據(jù)需要配置和添加鋼筋、鋼骨、鋼管、預(yù)應(yīng)力鋼筋和 各種纖維，形成的結(jié)構(gòu)，有素混凝土結(jié)構(gòu)、鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)、鋼骨混凝土結(jié)構(gòu)、鋼管混凝土結(jié)構(gòu)、預(yù) 應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)及纖維混凝土結(jié)構(gòu)。混凝土結(jié)構(gòu)充分利用了混凝土抗壓強(qiáng)度高和鋼筋抗拉強(qiáng)度高的優(yōu)點(diǎn)。以簡(jiǎn)支梁為例，說明素混凝土與鋼筋混凝土受力性能的差異。答：素混凝土簡(jiǎn)支梁，跨中有集中荷載作用。梁跨中截面受拉，拉應(yīng)力在荷載較小的情況下就達(dá) 到混凝土的抗拉強(qiáng)度，梁

2、被拉斷而破壞，是無明顯預(yù)兆的脆性破壞。鋼筋混凝土梁，受拉區(qū)配置受拉鋼筋梁的受拉區(qū)還會(huì)開裂，但開裂后，出現(xiàn)裂縫，拉力由鋼筋承 擔(dān)，直至鋼筋屈服以后，受壓區(qū)混凝土受壓破壞而達(dá)到極限荷載，構(gòu)件破壞。素混凝土簡(jiǎn)支梁的受力特點(diǎn)是承受荷載較小，并且是脆性破壞。鋼筋混凝土簡(jiǎn)支梁的極限荷載明顯提高，變形能力明顯改善，并且是延性破壞。鋼筋與混凝土共同工作的基礎(chǔ)條件是什么？答：混凝土和鋼筋協(xié)同工作的條件是：（1）鋼筋與混凝土之間產(chǎn)生良好的粘結(jié)力，使兩者結(jié)合為整體；（2）鋼筋與混凝土兩者之間線膨脹系數(shù)幾乎相同，兩者之間不會(huì)發(fā)生相對(duì)的溫度變形使粘結(jié)力 遭到破壞；（3）設(shè)置一定厚度混凝土保護(hù)層；（4）鋼筋在混凝土中有可

3、靠的錨固?；炷两Y(jié)構(gòu)有什么優(yōu)缺點(diǎn)？答：優(yōu)點(diǎn)：（1）可模性好；（2）強(qiáng)價(jià)比合理；（3）耐火性能好；（4）耐久性能好；（5）適應(yīng)災(zāi)害 環(huán)境能力強(qiáng)，整體澆筑的鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)整體性好，對(duì)抵抗地震、風(fēng)載和爆炸沖擊作用有良好性能；（6）可以就地取材。鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的缺點(diǎn)： 如自重大，不利于建造大跨結(jié)構(gòu)； 抗裂性差，過早開裂雖不影響承載力， 但對(duì)要求防滲漏的結(jié)構(gòu)，如容器、管道等，使用受到一定限制；現(xiàn)場(chǎng)澆筑施工工序多，需養(yǎng)護(hù)，工期 長(zhǎng)，并受施工環(huán)境和氣候條件限制等。房屋混凝土結(jié)構(gòu)中各個(gè)構(gòu)件的受力特點(diǎn)是什么？答：在房屋建筑中，永久荷載和樓面活荷載直接作用在樓板上，樓板荷載傳遞到梁，梁將荷載傳 遞到柱或墻，并最終

4、傳遞到基礎(chǔ)上，各個(gè)構(gòu)件受力特點(diǎn)如下：樓板：是將活荷載和恒荷載通過梁或直接傳遞到豎向支承結(jié)構(gòu)（柱、墻）的主要水平構(gòu)件，樓板 的主要內(nèi)力是彎矩和剪力，是受彎構(gòu)件。梁：是將樓板上或屋面上的荷載傳遞到立柱或墻上，前者為樓蓋梁，后者為屋面梁，梁承受板傳 來的荷載，主要內(nèi)力有彎矩和剪力，有時(shí)也可能是扭矩，屬于受彎構(gòu)件。柱：柱承受梁、板體系傳來的荷載，主要內(nèi)力有軸向壓力、彎矩和剪力，可能是軸心受壓構(gòu)件， 當(dāng)荷載有偏心作用時(shí)，柱受壓的同時(shí)還會(huì)受彎，是壓彎構(gòu)件。墻：承重的混凝土墻常用作基礎(chǔ)墻、樓梯間墻，或在高層建筑中用于承受水平風(fēng)載和地震作用的剪力墻，它受壓的同時(shí)也會(huì)受彎，是壓彎構(gòu)件?；A(chǔ)：是將上部結(jié)構(gòu)荷載傳遞

5、到地基（土層）的承重混凝土構(gòu)件，基礎(chǔ)主要內(nèi)力是壓力和彎矩， 是受壓構(gòu)件或壓彎構(gòu)件。簡(jiǎn)述混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方法的主要階段。答：混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方法大體可分為四個(gè)階段：（1）在20世紀(jì)初以前，鋼筋混凝土本身計(jì)算理論尚未形成，設(shè)計(jì)沿用材料力學(xué)的容許應(yīng)力方法 1938年左右已開始采用按破損階段計(jì)算構(gòu)件破壞承載力，50年代，出現(xiàn)了按極限狀態(tài)設(shè)計(jì) 方法，奠定了現(xiàn)代鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)計(jì)算理論。二戰(zhàn)以后，設(shè)計(jì)計(jì)算理論已過渡到以概率論為基礎(chǔ)的極限狀態(tài)設(shè)計(jì)方法。20世紀(jì)90年代以后，開始采用或積極發(fā)展性能化設(shè)計(jì)方法和理論。簡(jiǎn)述性能設(shè)計(jì)的主要步驟。答：性能化方法是確定工程結(jié)構(gòu)要達(dá)到的總體目標(biāo)或設(shè)計(jì)性能，設(shè)計(jì)師根據(jù)性能目

6、標(biāo)的不同，設(shè)計(jì)不同的設(shè)計(jì)方案，并評(píng)估設(shè)計(jì)方案是否達(dá)到性能目標(biāo)的要求。& 簡(jiǎn)述學(xué)習(xí)混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原理課程的應(yīng)當(dāng)注意的問題。答：(1)鋼筋混凝土是由鋼筋和混凝土兩種材料組成的復(fù)合材料，是非均勻、非連續(xù)、非彈性的 材料。力學(xué)關(guān)系是在試驗(yàn)的基礎(chǔ)上，通過幾何、物理和平衡關(guān)系建立的。鋼筋混凝土構(gòu)件中的兩種材料在強(qiáng)度和數(shù)量上存在一個(gè)合理的配比范圍。如果鋼筋和混凝土在面積上的比例及材料強(qiáng)度的搭配超過了這個(gè)范圍，就會(huì)引起構(gòu)件受力性能的改變，從而引起構(gòu)件截面設(shè)計(jì)方法的改變，這是學(xué)習(xí)時(shí)必須注意的一個(gè)方面。由于混凝土材料的復(fù)雜性、離散性，混凝土材料的理論體系是建立在試驗(yàn)的基礎(chǔ)上的。許多 假定依賴與試驗(yàn)結(jié)果，許多公式來

7、源于試驗(yàn)驗(yàn)證，許多因素?zé)o法控制，仍需通過構(gòu)造措施加以解決，許多理論尚需不斷發(fā)展與完善，具有不同功能的混凝土材料性能尚需不斷挖掘。（4）本課程主要講解鋼筋混凝土基本構(gòu)件，應(yīng)當(dāng)了解每一種構(gòu)件在結(jié)構(gòu)體系的作用、受力情況。 例如梁、柱是受彎構(gòu)件，主要受彎、受剪；柱、墻、受壓弦桿是受壓構(gòu)件，主要受壓、彎，受壓、剪， 雙向受壓彎；雨蓬梁、柱是受扭構(gòu)件，主要受扭，受彎、剪、扭，受壓、彎、剪、扭；受拉弦桿是受 拉構(gòu)件，主要受拉、彎。（5）本課程所要解決的不僅是構(gòu)件的承載力和變形計(jì)算等問題，還包括構(gòu)件的截面形式、材料選 用及配筋構(gòu)造等。結(jié)構(gòu)構(gòu)件設(shè)計(jì)是一個(gè)綜合性的問題，需要考慮各方面的因素。因此，學(xué)習(xí)本課程時(shí) 要

8、注意學(xué)會(huì)對(duì)多種因素進(jìn)行綜合分析，培養(yǎng)綜合分析判斷能力。（6）混凝土設(shè)計(jì)與施工工作必須按照規(guī)范進(jìn)行，各種規(guī)范是長(zhǎng)期理論研究成果和工程實(shí)踐的總 結(jié)。不但要熟練掌握基本要求、使用范圍，還要深入了解每一條文的理論依據(jù)，做到深入理論，靈活 運(yùn)用。同時(shí)，隨著科學(xué)的發(fā)展和實(shí)踐的要求，許多新成果會(huì)不斷的涌現(xiàn)，規(guī)范會(huì)及時(shí)修訂，一般我國(guó) 混凝土規(guī)范10年左右修訂一次，但隨著社會(huì)的發(fā)展，規(guī)范的修訂速度會(huì)加快，因此，具體工作時(shí)應(yīng) 當(dāng)及時(shí)掌握最新的規(guī)范。（7）混凝土設(shè)計(jì)與施工是一種社會(huì)實(shí)踐行為，不能離開社會(huì)的制約因素進(jìn)行，應(yīng)當(dāng)貫徹執(zhí)行國(guó) 家的技術(shù)經(jīng)濟(jì)政策，做到技術(shù)先進(jìn)、安全適用、經(jīng)濟(jì)合理、確保質(zhì)量。（8）混凝土設(shè)計(jì)與施

9、工是一種法律責(zé)任行為，工程技術(shù)人員一定要遵守國(guó)家相關(guān)的法律、法規(guī) 的要求，否則，就要承擔(dān)相應(yīng)的法律責(zé)任。第一章緒論與素混凝土梁相比，鋼筋混凝上梁承載能力（）A.相同；B.提高許多;C.有所提高;與素混凝土梁相比，鋼筋混凝土梁抵抗開裂的能力（）提高不多;提高許多;完全相同;與素混凝土梁相比，適量配筋的鋼混凝土梁的承載力和抵抗開裂的能力（均提高很多；承載力提高很多，抗裂提高不多；抗裂提高很多，承載力提高不多；均提高不多； 鋼筋混凝土梁在正常使用荷載下（）。A .通常是帶裂縫工作的；B .一旦出現(xiàn)裂縫，裂縫貫通全截面；C .一旦出現(xiàn)裂縫，沿全長(zhǎng)混凝土與鋼筋間的粘結(jié)力喪盡； 鋼筋與混凝土能共同工作的主

10、要原因是（）。防火、防銹；混凝土對(duì)鋼筋的握裹及保護(hù)；混凝土對(duì)鋼筋的握裹，兩者線膨脹系數(shù)接近；第二章緒論單選題參考答案BABAC第二章 鋼筋和混凝土的力學(xué)性能問答題軟鋼和硬鋼的區(qū)別是什么？應(yīng)力一應(yīng)變曲線有什么不同？設(shè)計(jì)時(shí)分別采用什么值作為依據(jù)?我國(guó)用于鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的鋼筋有種？我國(guó)熱軋鋼筋的強(qiáng)度分為幾個(gè)等級(jí)？鋼筋冷加工的目的是什么？冷加工方法有哪幾種？簡(jiǎn)述冷拉方法？什么是鋼筋的均勻伸長(zhǎng)率？均勻伸長(zhǎng)率反映了鋼筋的什么性質(zhì)？什么是鋼筋的包興格效應(yīng)？在鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)中，宜采用哪些鋼筋？試述鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)對(duì)鋼筋的性能有哪些要求。&簡(jiǎn)述混凝土的組成結(jié)構(gòu)。并敘述混凝土的結(jié)構(gòu)組成對(duì)混凝土破壞強(qiáng)度的影響。簡(jiǎn)述混

11、凝土立方體抗壓強(qiáng)度。簡(jiǎn)述混凝土軸心抗壓強(qiáng)度?；炷恋膹?qiáng)度等級(jí)是如何確定的。 12.簡(jiǎn)述混凝土三軸受壓強(qiáng)度的概念。 13.簡(jiǎn)述混凝土在單軸短期加載下的應(yīng)力應(yīng)變關(guān)系。什么是混凝土的彈性模量、割線模量和切線模量？什么叫混凝土徐變？混凝土徐變對(duì)結(jié)構(gòu)有什么影響？鋼筋與混凝土之間的粘結(jié)力是如何組成的？最小錨固長(zhǎng)度是如何確定的？簡(jiǎn)述綁扎搭接連接的機(jī)理。第二章 鋼筋和混凝土的力學(xué)性能問答題參考答案軟鋼和硬鋼的區(qū)別是什么？應(yīng)力一應(yīng)變曲線有什么不同？設(shè)計(jì)時(shí)分別采用什么值作為依據(jù)？答：有物理屈服點(diǎn)的鋼筋， 稱為軟鋼，如熱軋鋼筋和冷拉鋼筋； 無物理屈服點(diǎn)的鋼筋， 稱為硬鋼， 如鋼絲、鋼絞線及熱處理鋼筋。軟鋼的應(yīng)力應(yīng)變

12、曲線如圖 2-1所示，曲線可分為四個(gè)階段：彈性階段、屈服階段、強(qiáng)化階段和破 壞階段。有明顯流幅的鋼筋有兩個(gè)強(qiáng)度指標(biāo)：一是屈服強(qiáng)度，這是鋼筋混凝土構(gòu)件設(shè)計(jì)時(shí)鋼筋強(qiáng)度取值的依據(jù)，因?yàn)殇摻钋螽a(chǎn)生了較大的塑性變形，這將使構(gòu)件變形和裂縫寬度大大增加以致無法使用，混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原理課后習(xí)題答案- -混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原理課后習(xí)題答案- -混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原理課后習(xí)題答案-ii -所以在設(shè)計(jì)中采用屈服強(qiáng)度 fy作為鋼筋的強(qiáng)度極限。另一個(gè)強(qiáng)度指標(biāo)是鋼筋極限強(qiáng)度fu，一般用作鋼筋的實(shí)際破壞強(qiáng)度。圖2-1軟鋼應(yīng)力應(yīng)變曲線硬鋼拉伸時(shí)的典型應(yīng)力應(yīng)變曲線如圖2-2。鋼筋應(yīng)力達(dá)到比例極限點(diǎn)之前，應(yīng)力應(yīng)變按直線變化，鋼筋具有

13、明顯的彈性性質(zhì)， 超過比例極限點(diǎn)以后， 鋼筋表現(xiàn)出越來越明顯的塑性性質(zhì)，但應(yīng)力應(yīng)變均持續(xù)增長(zhǎng)，應(yīng)力應(yīng)變曲線上沒有明顯的屈服點(diǎn)。到達(dá)極限抗拉強(qiáng)度 b點(diǎn)后，同樣由于鋼筋的頸縮現(xiàn)象出現(xiàn)下降段，至鋼筋被拉斷。設(shè)計(jì)中極限抗拉強(qiáng)度不能作為鋼筋強(qiáng)度取值的依據(jù)，一般取殘余應(yīng)變?yōu)?.2%所對(duì)應(yīng)的應(yīng)力C 0.2作為無明顯流幅鋼筋的強(qiáng)度限值，通常稱為條件屈服強(qiáng)度。對(duì)于高強(qiáng)鋼絲，條件屈服強(qiáng)度相當(dāng)于極限抗拉強(qiáng)度0.85倍。對(duì)于熱處理鋼筋，則為0.9倍。為了簡(jiǎn)化運(yùn)算，混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范統(tǒng)一取c0.2=0.85 c b,其中c b為無明顯流幅鋼筋的極限抗拉強(qiáng)度。圖2-2硬鋼拉伸試驗(yàn)的應(yīng)力應(yīng)變曲線我國(guó)用于鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的鋼筋

14、有幾種？我國(guó)熱軋鋼筋的強(qiáng)度分為幾個(gè)等級(jí)？答：目前我國(guó)用于鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)和預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)的鋼筋主要品種有鋼筋、鋼絲和鋼絞 線。根據(jù)軋制和加工工藝，鋼筋可分為熱軋鋼筋、熱處理鋼筋和冷加工鋼筋。熱軋鋼筋分為熱軋光面鋼筋 HPB235（Q235,符號(hào)，1級(jí)）、熱軋帶肋鋼筋 HRB335（20MnSi, 符號(hào)，口級(jí)）、熱軋帶肋鋼筋 HRB400（20MnSiV、20MnSiNb、20MnTi,符號(hào),m級(jí)）、余熱處理 鋼筋RRB400（ K 20MnSi,符號(hào)，川級(jí)）。熱軋鋼筋主要用于鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)中的鋼筋和預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)中的非預(yù)應(yīng)力普通鋼筋鋼筋冷加工的目的是什么？冷加工方法有哪幾種？簡(jiǎn)述冷拉方法？答

15、：鋼筋冷加工目的是為了提高鋼筋的強(qiáng)度，以節(jié)約鋼材。除冷拉鋼筋仍具有明顯的屈服點(diǎn)外，其余冷加工鋼筋無屈服點(diǎn)或屈服臺(tái)階，冷加工鋼筋的設(shè)計(jì)強(qiáng)度提高，而延性大幅度下降。冷加工方法有冷撥、冷拉、冷軋、冷扭。冷拉鋼筋由熱軋鋼筋在常溫下經(jīng)機(jī)械拉伸而成，冷拉應(yīng)力值應(yīng)超過鋼筋的屈服強(qiáng)度。鋼筋經(jīng)冷拉后，屈服強(qiáng)度提高，但塑性降低，這種現(xiàn)象稱為冷拉強(qiáng)化。冷拉后，經(jīng)過一段時(shí)間鋼筋的屈服點(diǎn)比原 來的屈服點(diǎn)有所提高，這種現(xiàn)象稱為時(shí)效硬化。時(shí)效硬化和溫度有很大關(guān)系，溫度過高（450C以上）強(qiáng)度反而有所降低而塑性性能卻有所增加，溫度超過700 C，鋼材會(huì)恢復(fù)到冷拉前的力學(xué)性能，不會(huì)發(fā)生時(shí)效硬化。為了避免冷拉鋼筋在焊接時(shí)高溫軟化

16、，要先焊好后再進(jìn)行冷拉。 鋼筋經(jīng)過冷拉和時(shí)效硬化以后，能提高屈服強(qiáng)度、節(jié)約鋼材，但冷拉后鋼筋的塑性（伸長(zhǎng)率）有所降低。為了保證鋼筋在 強(qiáng)度提高的同時(shí)又具有一定的塑性，冷拉時(shí)應(yīng)同時(shí)控制應(yīng)力和控制應(yīng)變。什么是鋼筋的均勻伸長(zhǎng)率？均勻伸長(zhǎng)率反映了鋼筋的什么性質(zhì)？答：均勻伸長(zhǎng)率A gt為非頸縮斷口區(qū)域標(biāo)距的殘余應(yīng)變與恢復(fù)的彈性應(yīng)變組成。gtEs拉伸斷裂后不包含頸縮區(qū)的測(cè)量標(biāo)距；實(shí)1 o 不包含頸縮區(qū)拉伸前的測(cè)量標(biāo)距; 測(cè)鋼筋拉斷強(qiáng)度；Es 鋼筋彈性模量。均勻伸長(zhǎng)率A gt比延伸率更真實(shí)反映了鋼筋在拉斷前的平均（非局部區(qū)域）伸長(zhǎng)率，客觀反映鋼筋的變形能力，是比較科學(xué)的指標(biāo)什么是鋼筋的包興格效應(yīng)?答：鋼筋混

17、凝土結(jié)構(gòu)或構(gòu)件在反復(fù)荷載作用下，鋼筋的力學(xué)性能與單向受拉或受壓時(shí)的力學(xué)性能不同。1887年德國(guó)人包興格對(duì)鋼材進(jìn)行拉壓試驗(yàn)時(shí)發(fā)現(xiàn)的，所以將這種當(dāng)受拉（或受壓）超過彈性 極限而產(chǎn)生塑性變形后， 其反向受壓（或受拉）的彈性極限將顯著降低的軟化現(xiàn)象，稱為包興格效應(yīng)。在鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)中，宜采用哪些鋼筋？答：鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)及預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)的鋼筋， 應(yīng)按下列規(guī)定采用：（1）普通鋼筋宜采用 HRB400 級(jí)和HRB335級(jí)鋼筋，也可采用HPB235級(jí)和RRB400級(jí)鋼筋；（2）預(yù)應(yīng)力鋼筋宜采用預(yù)應(yīng)力鋼絞線、 鋼 絲，也可采用熱處理鋼筋。試述鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)對(duì)鋼筋的性能有哪些要求。答：（1）對(duì)鋼筋強(qiáng)度方面的要求

18、普通鋼筋是鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)中和預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)中的非預(yù)應(yīng)力鋼筋，主要是HPB235 HRB335HRB4O0 RRB400等熱軋鋼筋。（2）強(qiáng)屈比的要求所以設(shè)計(jì)中應(yīng)選擇適當(dāng)?shù)那鼜?qiáng)比，對(duì)于抗震結(jié)構(gòu)，鋼筋應(yīng)力在地震作用下可考慮進(jìn)入強(qiáng)化段，為了保證結(jié)構(gòu)在強(qiáng)震下“裂而不倒”，對(duì)鋼筋的極限抗拉強(qiáng)度與屈服強(qiáng)度的比值有一定的要求，一般不 應(yīng)小于1.25。（3）延性在工程設(shè)計(jì)中，要求鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)承載能力極限狀態(tài)為具有明顯預(yù)兆，避免脆性破壞，抗震結(jié)構(gòu)則要求具有足夠的延性， 鋼筋的應(yīng)力應(yīng)變曲線上屈服點(diǎn)至極限應(yīng)變點(diǎn)之間的應(yīng)變值反映了鋼筋延性 的大小。（4）粘結(jié)性粘結(jié)性是指鋼筋與混凝土的粘結(jié)性能。粘結(jié)力是鋼筋與混凝土

19、得以共同工作的基礎(chǔ)，其中鋼筋凹凸不平的表面與混凝土間的機(jī)械咬合力是粘結(jié)力的主要部分，所以變形鋼筋與混凝土的粘結(jié)性能最 好，設(shè)計(jì)中宜優(yōu)先選用變形鋼筋。（5）耐久性混凝土結(jié)構(gòu)耐久性是指，在外部環(huán)境下材料性、構(gòu)件、結(jié)構(gòu)隨時(shí)間的退化，主要包括鋼筋銹蝕、 凍融循環(huán)、堿一骨料反應(yīng)、化學(xué)作用等的機(jī)理及物理、化學(xué)和生化過程。混凝土結(jié)構(gòu)耐久性的降低可 引起承載力的降低，影響結(jié)構(gòu)安全。（6）適宜施工性在施工時(shí)鋼筋要彎轉(zhuǎn)成型，因而應(yīng)具有一定的冷彎性能。鋼筋彎鉤、彎折加工時(shí)應(yīng)避免裂縫和折 斷。熱軋鋼筋的冷彎性能很好，而性脆的冷加工鋼筋較差。預(yù)應(yīng)力鋼絲、鋼絞線不能彎折，只能以直 條形式應(yīng)用。同時(shí)，要求鋼筋具備良好的焊接

20、性能，在焊接后不應(yīng)產(chǎn)生裂紋及過大的變形，以保證焊接接頭性能良好。（7）經(jīng)濟(jì)性衡量鋼筋經(jīng)濟(jì)性的指標(biāo)是強(qiáng)度價(jià)格比，即每元錢可購(gòu)得的單位鋼筋的強(qiáng)度，強(qiáng)度價(jià)格比高的鋼筋比較經(jīng)濟(jì)。不僅可以減少配筋率，方便了施工，還減少了加工、運(yùn)輸、施工等一系列附加費(fèi)用。& 簡(jiǎn)述混凝土的組成結(jié)構(gòu)。并敘述混凝土的結(jié)構(gòu)組成對(duì)混凝土破壞強(qiáng)度的影響。答：混凝土材料結(jié)構(gòu)分為三種基本類型：微觀結(jié)構(gòu)，即水泥石結(jié)構(gòu)，水泥石結(jié)構(gòu)由水泥凝膠、晶體骨架、未水化完的水泥顆粒和凝膠孔組成，其物理力學(xué)性能取決于水泥的礦物成份、粉磨細(xì)度、 水灰比和硬化條件；亞微觀結(jié)構(gòu)，即混凝土的水泥砂漿結(jié)構(gòu)， 水泥砂漿結(jié)構(gòu)可看作以水泥石為基相、 砂子為分散相的二組混

21、凝土體系，砂子和水泥石的結(jié)合面是薄弱面。對(duì)于水泥砂漿結(jié)構(gòu)，除上述決定水泥石結(jié)構(gòu)的因素外，砂漿配合比、砂的顆粒級(jí)配與礦物組成、砂粒形狀、顆粒表面特性及砂中的雜 質(zhì)含量是重要控制因素；宏觀結(jié)構(gòu)，即砂漿和粗骨料兩組分體系?；炷恋暮暧^結(jié)構(gòu)中， 水泥作為基相，粗骨料隨機(jī)分布在連續(xù)的水泥砂漿中。粗骨料的強(qiáng)度遠(yuǎn)比混凝土高，硬化水泥砂漿的強(qiáng)度也比混凝土高，由砂漿和粗骨料組成的混凝土復(fù)合材料的抗壓強(qiáng)度低于砂漿和粗骨料單一材料的抗壓強(qiáng)度?；炷羶?nèi)砂漿與骨料界面的粘結(jié)強(qiáng)度只有砂漿抗拉強(qiáng)度的 35%-65%,這說明砂漿與骨料界面是混凝土內(nèi)的最薄弱環(huán)節(jié)?；炷疗茐暮螅渲械拇止橇弦话銦o破損的跡象，裂縫和破碎都發(fā)生在粗

22、骨料表面和水泥砂漿內(nèi)部，所以混凝土的強(qiáng)度和變形性能在很大程度上取決于水泥砂漿的質(zhì)量和密實(shí)性。簡(jiǎn)述混凝土立方體抗壓強(qiáng)度。答：混凝土標(biāo)準(zhǔn)立方體的抗壓強(qiáng)度， 我國(guó)普通混凝土力學(xué)性能試驗(yàn)方法標(biāo)準(zhǔn) （GB/T50081-2002 ） 規(guī)定：邊長(zhǎng)為150mm勺標(biāo)準(zhǔn)立方體試件在標(biāo)準(zhǔn)條件 （溫度20 3C,相對(duì)溫度90%下養(yǎng)護(hù)28天后， 以標(biāo)準(zhǔn)試驗(yàn)方法（中心加載，加載速度為 0.31.0N/mm2/s），試件上、下表面不涂潤(rùn)滑劑，連續(xù)加載fck，單位 N/mm2直至試件破壞，測(cè)得混凝土抗壓強(qiáng)度為混凝土標(biāo)準(zhǔn)立方體的抗壓強(qiáng)度f _FG 一 Afck 混凝土立方體試件抗壓強(qiáng)度；F試件破壞荷載； A試件承壓面積。簡(jiǎn)述

23、混凝土軸心抗壓強(qiáng)度。答：我國(guó)普通混凝土力學(xué)性能試驗(yàn)方法標(biāo)準(zhǔn)(GB/T50081 -2002)采用150mm 150mm 300mm棱柱體作為混凝土軸心抗壓強(qiáng)度試驗(yàn)的標(biāo)準(zhǔn)試件，混凝土試件軸心抗壓強(qiáng)度f丄 fcp Afcp 混凝土軸心抗壓強(qiáng)度； F試件破壞荷載； A試件承壓面積?；炷恋膹?qiáng)度等級(jí)是如何確定的。fcu , k,答：混凝土強(qiáng)度等級(jí)應(yīng)按立方體抗壓強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值確定，混凝土立方體抗壓強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原理課后習(xí)題答案混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原理課后習(xí)題答案我國(guó)混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范規(guī)定，立方體抗壓強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值系指按上述標(biāo)準(zhǔn)方法測(cè)得的具有95%保證率的立方體抗壓強(qiáng)度，根據(jù)立方體抗壓強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值劃分為C15、

24、C20、C25、C30、C35、C40 C45、C50、C55、C60、C65、C70、C75、C80 十四個(gè)等級(jí)。簡(jiǎn)述混凝土三軸受壓強(qiáng)度的概念。答：三軸受壓試驗(yàn)是側(cè)向等壓c 2= a 3= a r的三軸受壓，即所謂常規(guī)三軸。試驗(yàn)時(shí)先通過液體靜壓力對(duì)混凝土圓柱體施加徑向等壓應(yīng)力，然后對(duì)試件施加縱向壓應(yīng)力直到破壞。在這種受力狀態(tài)下，試件由于側(cè)壓限制，其內(nèi)部裂縫的產(chǎn)生和發(fā)展受到阻礙，因此當(dāng)側(cè)向壓力增大時(shí)，破壞時(shí)的軸向抗壓強(qiáng)度相應(yīng)地增大。根據(jù)試驗(yàn)結(jié)果分析，三軸受力時(shí)混凝土縱向抗壓強(qiáng)度為fee = fc + pa r(2-18)式中：fee 混凝土三軸受壓時(shí)沿圓柱體縱軸的軸心抗壓強(qiáng)度；fe 混凝土的單

25、軸圓柱體軸心抗壓強(qiáng)度；P 系數(shù)，一般普通混凝土取 4;ar 側(cè)向壓應(yīng)力。簡(jiǎn)述混凝土在單軸短期加載下的應(yīng)力應(yīng)變關(guān)系。答：一般用標(biāo)準(zhǔn)棱柱體或圓柱體試件測(cè)定混凝土受壓時(shí)的應(yīng)力應(yīng)變曲線。軸心受壓混凝土典型的-19 -混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原理課后習(xí)題答案- -混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原理課后習(xí)題答案- -應(yīng)力應(yīng)變曲線如圖2-3，各個(gè)特征階段的特點(diǎn)如下ffZfN/hun2)35.0b圖2-3混凝土軸心受壓時(shí)的應(yīng)力應(yīng)變曲線1）應(yīng)力 0.3 fc sh當(dāng)荷載較小時(shí)，即cW 0.3 fc sh ，曲線近似是直線（圖 2-3中OA段），A點(diǎn)相當(dāng)于混凝土的彈 性極限。此階段中混凝土的變形主要取決于骨料和水泥石的彈性變形。2）應(yīng)力

26、0.3 fc sh 0.8 fc sh隨著荷載的增加，當(dāng)應(yīng)力約為 （0.30.8） fc sh，曲線明顯偏離直線，應(yīng)變?cè)鲩L(zhǎng)比應(yīng)力快，混凝 土表現(xiàn)出越來越明顯的彈塑性。3）應(yīng)力 0.8 fc sh 1.0 fc sh隨著荷載進(jìn)一步增加，當(dāng)應(yīng)力約為（0.81.0） fc sh，曲線進(jìn)一步彎曲，應(yīng)變?cè)鲩L(zhǎng)速度進(jìn)一步加快，表明混凝土的應(yīng)力增量不大，而塑性變形卻相當(dāng)大。此階段中混凝土內(nèi)部微裂縫雖有所發(fā)展，但處于穩(wěn)定狀態(tài)，故b點(diǎn)稱為臨界應(yīng)力點(diǎn)，相應(yīng)的應(yīng)力相當(dāng)于混凝土的條件屈服強(qiáng)度。曲線上的峰值應(yīng)力C點(diǎn)，極限強(qiáng)度fc sh，相應(yīng)的峰值應(yīng)變?yōu)? 0。4 ）超過峰值應(yīng)力后超過C點(diǎn)以后，曲線進(jìn)入下降段，試件的承載力

27、隨應(yīng)變?cè)鲩L(zhǎng)逐漸減小，這種現(xiàn)象為應(yīng)變軟化。什么是混凝土的彈性模量、割線模量和切線模量？答：取混凝土應(yīng)力應(yīng)變曲線在原點(diǎn)O切線的斜率，作為混凝土的初始彈性模量，簡(jiǎn)稱彈性模量Ec,即：Ec = tg a 0Ec初始彈性模量；a0原點(diǎn)切線的斜率夾角。當(dāng)應(yīng)力較大時(shí)，混凝土已進(jìn)入彈塑性階段，彈性模量已不能正確反映此時(shí)的應(yīng)力應(yīng)變關(guān)系。比較 精確的方法采用切線模量 Ec，即在應(yīng)力應(yīng)變曲線任一點(diǎn)處作一切線。此切線的斜率即為該點(diǎn)的切 線模量，其表達(dá)式為Ec = tg a = d a / d 切線模量是原點(diǎn)與某點(diǎn)連線即割線的斜率作為混凝土的割線模量，稱為變形模量Ec，它的表達(dá)式為Ec = tg a 1 = a C /

28、 C什么叫混凝土徐變？混凝土徐變對(duì)結(jié)構(gòu)有什么影響？答：在不變的應(yīng)力長(zhǎng)期持續(xù)作用下，混凝土的變形隨時(shí)間而緩慢增長(zhǎng)的現(xiàn)象稱為混凝土的徐變。徐變對(duì)鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的影響既有有利方面又有不利方面。有利影響，在某種情況下，徐變有利于防止結(jié)構(gòu)物裂縫形成； 有利于結(jié)構(gòu)或構(gòu)件的內(nèi)力重分布，減少應(yīng)力集中現(xiàn)象及減少溫度應(yīng)力等。不利影響，由于混凝土的徐變使構(gòu)件變形增大；在預(yù)應(yīng)力混凝土構(gòu)件中，徐變會(huì)導(dǎo)致預(yù)應(yīng)力損失；徐變 使受彎和偏心受壓構(gòu)件的受壓區(qū)變形加大，故而使受彎構(gòu)件撓度增加， 使偏壓構(gòu)件的附加偏心距增大而導(dǎo)致構(gòu)件承載力的降低。鋼筋與混凝土之間的粘結(jié)力是如何組成的？答：試驗(yàn)表明，鋼筋和混凝土之間的粘結(jié)力或者抗滑移力

29、，由四部分組成：（1）化學(xué)膠結(jié)力：混凝土中的水泥凝膠體在鋼筋表面產(chǎn)生的化學(xué)粘著力或吸附力，來源于澆注時(shí)水泥漿體向鋼筋表面氧化層的滲透和養(yǎng)護(hù)過程中水泥晶體的生長(zhǎng)和硬化，取決于水泥的性質(zhì)和鋼筋表面的粗糙程度。當(dāng)鋼筋受力后變形，發(fā)生局部滑移后，粘著力就喪失了。（2）摩擦力：混凝土收縮后，將鋼筋緊緊地握裹住而產(chǎn)生的力，當(dāng)鋼筋和混凝土產(chǎn)生相對(duì)滑移時(shí)，在鋼筋和混凝土界面上將產(chǎn)生摩擦力。它取決于混凝土發(fā)生收縮、荷載和反力等對(duì)鋼筋的徑向壓應(yīng)力、鋼筋和混凝土之間的粗糙程度等。鋼筋和混凝土之間的擠壓力越大、接觸面越粗糙，則摩擦力 越大。（3）機(jī)械咬合力：鋼筋表面凹凸不平與混凝土產(chǎn)生的機(jī)械咬合作用而產(chǎn)生的力，即混凝

30、土對(duì)鋼筋表面斜向壓力的縱向分力， 取決于混凝土的抗剪強(qiáng)度。變形鋼筋的橫肋會(huì)產(chǎn)生這種咬合力，它的咬合作用往往很大，是變形鋼筋粘結(jié)力的主要來源，是錨固作用的主要成份。（4）鋼筋端部的錨固力：一般是用在鋼筋端部彎鉤、彎折，在錨固區(qū)焊接鋼筋、短角鋼等機(jī)械 作用來維持錨固力。各種粘結(jié)力中，化學(xué)膠結(jié)力較?。还饷驿摻钜阅Σ亮橹?；變形鋼筋以機(jī)械咬合力為主。最小錨固長(zhǎng)度是如何確定的？答：達(dá)到錨固極限狀態(tài)時(shí)所需要的鋼筋最小錨固長(zhǎng)度，稱為臨界錨固長(zhǎng)度Icra。錨固抗力等于鋼筋屈服強(qiáng)度Fy時(shí)，相應(yīng)的錨固長(zhǎng)度就是臨界錨固長(zhǎng)度Icra，這是保證受力鋼筋真到屈服也不會(huì)發(fā)生錨固破壞的最小長(zhǎng)度。鋼筋屈服后強(qiáng)化，隨錨固長(zhǎng)度的延

31、長(zhǎng)，錨固抗力還能增長(zhǎng)，至U錨固抗力等于 鋼筋拉斷強(qiáng)度Fu時(shí)，相應(yīng)的錨固長(zhǎng)度就是極限錨固長(zhǎng)度I ua。設(shè)計(jì)錨固長(zhǎng)度la應(yīng)當(dāng)在臨界錨固長(zhǎng)度和極限錨固長(zhǎng)度之間， 前者是為了保證鋼筋承載受力的基本性能，后者是因?yàn)檫^長(zhǎng)的錨固實(shí)際已經(jīng)不起作用。簡(jiǎn)述綁扎搭接連接的機(jī)理。答：綁扎搭接鋼筋之間能夠傳力是由于鋼筋與混凝土之間的粘結(jié)錨固作用。兩根相背受力的鋼筋分別錨固在搭接連接區(qū)段的混凝土中，都將應(yīng)力傳遞給混凝土， 從而實(shí)現(xiàn)了鋼筋之間的應(yīng)力過渡。因此，綁扎搭接傳力的基礎(chǔ)是錨固。但是搭接鋼筋之間的縫間混凝土?xí)蚣羟卸杆倨扑?，握裹力受到削弱。因此，搭接鋼筋的錨固強(qiáng)度減小，與錨固長(zhǎng)度相比，搭接長(zhǎng)度應(yīng)予加長(zhǎng)。此外，由于錐

32、楔作用 造成的徑向力引起了兩根鋼筋之間的分離趨勢(shì)。因此，搭接鋼筋之間容易發(fā)生縱向劈裂裂縫，必須有較強(qiáng)的圍箍約束以維持錨固。第二章鋼筋和混凝土的力學(xué)性能選擇題 混凝土若處于三向應(yīng)力作用下，當(dāng)（）。 橫向受拉，縱向受壓，可提高抗壓強(qiáng)度；橫向受壓，縱向受拉，可提高抗壓強(qiáng)度；三向受壓會(huì)降低抗壓強(qiáng)度；三向受壓能提高抗壓強(qiáng)度； 混凝土的彈性模量是指（）。原點(diǎn)彈性模量；切線模量；割線模量；變形模量；）確定混凝土強(qiáng)度等級(jí)由150mm立方體抗壓試驗(yàn)，按（平均值;%u -1.645匚丄feu 2；二.4 .規(guī)范規(guī)定的受拉鋼筋錨固長(zhǎng)度la為（）A .隨混凝土強(qiáng)度等級(jí)的提高而增大；B .隨鋼筋等級(jí)提高而降低；C .隨

33、混凝土等級(jí)提高而減少，隨鋼筋等級(jí)提高而增大;D .隨混凝土及鋼筋等級(jí)提高而減?。粚儆谟忻黠@屈服點(diǎn)的鋼筋有（）。冷拉鋼筋;鋼絲；熱處理鋼筋；鋼絞線；鋼材的含碳量越低，則（A .屈服臺(tái)階越短，伸長(zhǎng)率也越短，塑性越差；B .屈服臺(tái)階越長(zhǎng)，伸長(zhǎng)率越大，塑性越好；C .強(qiáng)度越高，塑性越好；D .強(qiáng)度越低，塑性越差；鋼筋的屈服強(qiáng)度是指（）。比例極限；彈性極限；屈服上限；屈服下限；&能同時(shí)提高鋼筋的抗拉和抗壓強(qiáng)度的冷加工方法是（ 冷拉；冷拔；規(guī)范確定fcu，k所用試塊的邊長(zhǎng)是（）。150 mm；200 mm；100mm250 mm； 混凝土強(qiáng)度等級(jí)是由（）確定的。A. fcu，k ；B fck fcm ；f

34、tk ；邊長(zhǎng)為100mm的非標(biāo)準(zhǔn)立方體試塊的強(qiáng)度換算成標(biāo)準(zhǔn)試塊的強(qiáng)度，則需乘以換算系數(shù) （ ）1.05 ;1.0;0.95 ;0.90 ;E，=c匕指的是混凝土的（）彈性模量； 割線模量；切線模量；原點(diǎn)切線模量；第二章鋼筋和混凝土的力學(xué)性能選擇題參考答案DABCABBAACB第三章 軸心受力構(gòu)件承載力計(jì)算題 某多層現(xiàn)澆框架結(jié)構(gòu)的底層內(nèi)柱，軸向力設(shè)計(jì)值N=2650kN計(jì)算長(zhǎng)度，混凝土強(qiáng)度 2等級(jí)為C30 (fc=14.3N/mm2 ),鋼筋用HRB400級(jí)(f360N/mm ),環(huán)境類別為一類。確定柱截面積尺寸 及縱筋面積。 某多層現(xiàn)澆框架廠房結(jié)構(gòu)標(biāo)準(zhǔn)層中柱，軸向壓力設(shè)計(jì)值 N=2100kN,樓

35、層高H=5.60m,計(jì)算長(zhǎng)度 2IO=1.25H，混凝土用 C30 (fc=14.3N/mm2 ),鋼筋用 HRB335級(jí)(fy=300N/mm ),環(huán)境類別為一類。確 定該柱截面尺寸及縱筋面積。 某無側(cè)移現(xiàn)澆框架結(jié)構(gòu)底層中柱，計(jì)算長(zhǎng)度.亦，截面尺寸為300mm 300mm柱內(nèi)配有4蟲16 縱筋(fy=30N/mm)，混凝土強(qiáng)度等級(jí)為 C30 (fc=14.3N/mm2)，環(huán)境類別為一類。柱承載軸心壓力設(shè) 計(jì)值N=900kN,試核算該柱是否安全。 某大樓底層門廳現(xiàn)澆鋼筋混凝土內(nèi)柱，承受軸心壓力設(shè)計(jì)值N=2749kN計(jì)算高度“如，根據(jù)建筑設(shè)計(jì)要求，柱得截面為圓形，直徑dc+OOmm?；炷翉?qiáng)度等

36、級(jí)為 C30( fc4.3N/mm),縱筋采用HRB400級(jí)鋼筋(f360N/mm ),箍筋采用HRB335級(jí)鋼筋(fy=300N/mm),環(huán)境類別為一類，試確 定柱的配筋。 已知某公共建筑門廳底層現(xiàn)澆鋼筋混凝土框架內(nèi)柱，承受軸向壓力N=2850kN,從基礎(chǔ)頂面到二屋樓面的高度為4.0m，支承條件系數(shù)1.0?；炷吝x用 C35 (fc=16.7N/mm2 ),縱筋用 HRB400 2(fy=360N/mm),箍筋用 HRB335( fy=300N/mm2)。按建筑設(shè)計(jì)要求柱截面采用圓形，其直徑不大于 400mm環(huán)境類別為一類。試進(jìn)行該柱配筋計(jì)算。 某橋下現(xiàn)澆鋼筋混凝土軸心受壓柱，底墻固定，上端

37、鉸支，柱高6.5m，支承條件系數(shù) 0.7 ,2 2承受軸壓力設(shè)計(jì)值 900kN,采用C20混凝土( fcd=9.2N/mm),和R235鋼筋(fs195N/mm ),環(huán)境類別為一類。試問:試設(shè)計(jì)軸心受壓柱若采用混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范，采用C20混凝土 fc=9.6N/mm2，鋼筋HRB335(fy=300N/mm2)，試設(shè)計(jì)軸心受壓柱，比較兩者差異。第三章 軸心受力構(gòu)件承載力計(jì)算題參考答案1.某多層現(xiàn)澆框架結(jié)構(gòu)的底層內(nèi)柱，軸向力設(shè)計(jì)值N=2650kN計(jì)算長(zhǎng)度10刈=3血，混凝土強(qiáng)度. , 2等級(jí)為C30 (fc=14.3N/mm2 ),鋼筋用HRB400級(jí)(f360N/mm ),環(huán)境類別為一類。確

38、定柱截面積尺寸 及縱筋面積。解：根據(jù)構(gòu)造要求，先假定柱截面尺寸為400mm 400mml0/b =3600/400 =9,查表得= 0.99根據(jù)軸心受壓承載力公式確定 As-14.3 400 400) -1906mm2As 二丄(旦-fcA) (2650 10fy 0.9360 0.9 0.99As1906A 400 400-0.6%對(duì)稱配筋截面每一側(cè)配筋率也滿足0.2%的構(gòu)造要求 2A 二 1964mm設(shè)計(jì)面積與計(jì)算面積誤差1964 -19061906= 3.0%5%滿足要求2.某多層現(xiàn)澆框架廠房結(jié)構(gòu)標(biāo)準(zhǔn)層中柱，軸向壓力設(shè)計(jì)值 N=2100kN,樓層高H=5.60m,計(jì)算長(zhǎng)度 2I0=1.2

39、5H，混凝土用 C30 (fc=14.3N/mm2 ),鋼筋用 HRB335級(jí)(fy=300N/mm ),環(huán)境類別為一類。確 定該柱截面尺寸及縱筋面積。解根據(jù)構(gòu)造要求，先假定柱截面尺寸為400mr3 400mmIo 1.25 5600 TOC o 1-5 h z =17 5長(zhǎng)細(xì)比b 400.，查表，。825根據(jù)軸心受壓承載力公式確定AsA；1 ( N . -fcA)1 ( 2100000 -14.3 400 400) = 1801mm2fy 0.9300 0.9X0.8250 =As = 1801_1 1%0 6%._A 一400 400 -1.1% mn 0.6%，對(duì)稱配筋截面每一側(cè)配筋率也

40、滿足0.2%的構(gòu)造要求選 6 120, a =1884mm21884 1801 人 3一設(shè)計(jì)面積與計(jì)算面積誤差5%滿足要求。3.某無側(cè)移現(xiàn)澆框架結(jié)構(gòu)底層中柱，計(jì)算長(zhǎng)度io=42m，截面尺寸為300mrfl 300mm柱內(nèi)配有4蟲16縱筋(fy=3N/mm)混凝土強(qiáng)度等級(jí)為 C30( fc=14.3N/mm2)，環(huán)境類別為一類。柱承載軸心壓力設(shè) 計(jì)值N=900kN試核算該柱是否安全。解：(1)求4200 =14.0300，由表得即-0.92(2)求 NuNu =0.9 (fcA fyA) =0.9 0.92(14.3 300 300 300 804)-1265kN 900kN(滿足要求)某大樓底

41、層門廳現(xiàn)澆鋼筋混凝土內(nèi)柱，承受軸心壓力設(shè)計(jì)值N=2749kN計(jì)算高度皿如，根2據(jù)建筑設(shè)計(jì)要求，柱得截面為圓形，直徑dc+oomm?；炷翉?qiáng)度等級(jí)為 C30( f14.3N/mm ),縱筋采I22用HRB400級(jí)鋼筋(fy=360N/mm),箍筋采用HRB335級(jí)鋼筋(fy=300N/mm),環(huán)境類別為一類，試確 定柱的配筋。解 (1)判別是否可采用螺旋箍筋柱lo.de4060400= 10.15 ：12,可設(shè)計(jì)成螺旋箍筋柱(2) 求 As240042=125680 mm2假定 嚴(yán)=0.025，貝寸 A： =0.025X25680 =3142mm2 選用 10血口 , A： =3142mm。(3

42、)求 Ass0混凝土保護(hù)層厚度為 30mm則deor 二 400 - 60 = 340mm234042二 90803mm由承載力極限公式得-(fcAeorfy As)Ass。二 0.92fy2749 103(14.3 90803 360 3142) 0.92 1.0 3002二 1041mmAss0 0.25As 二 0.25 3142 二 786mm2（滿足要求）- -混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原理課后習(xí)題答案- -(4)確定螺旋箍筋直徑和間距2假定螺旋箍筋直徑d=8mm則單根螺旋箍筋截面面積Asj = 50.3mm，可得Ass0340 50.3,門51.6mm 1041取 S=50mm,40mm S

43、0.25 As ( =0.25 3 3142=786mm2,滿足構(gòu)造要求。假定螺旋箍筋直徑為 10mm則單肢箍筋截面面積 Ast1=78.5mm2。螺旋箍筋間距dcor Ast1 =3.14 290 78.5 = 46mmAsso1555取用s=45mm滿足大于 40mm及小于80mm同時(shí)小于及等于 0.2dcor=0.2 3 290=58mm的要求。由承載力計(jì)算公式得：兀 ”dcor 宀1 =3.14X290C 78.5 = 1588.5mm2Asso=s45N =0.9( fc AcorfyAsZ fyAsso)= 0.9(16.7 66019360 31422 300 1588.5) =

44、 2868064N混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原理課后習(xí)題答案- -混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原理課后習(xí)題答案I。- -p，=a=214=3.3%3% 實(shí)際縱筋配筋率As 96163，故N =0.9 fc(A-As) fyAs= 0.9 0.931 16.7 (96163-3142) 360 3142二 2249402N1.5N =1.5 2249402 =33741032868064 N故該柱能承受N=2868.1Kn,滿足設(shè)計(jì)要求。某橋下現(xiàn)澆鋼筋混凝土軸心受壓柱，底墻固定，上端鉸支，柱高6.5m，支承條件系數(shù) 0.7 ,2 2 承受軸壓力設(shè)計(jì)值 900kN,采用C20混凝土( fcd=9.2N/mm),和R235鋼

45、筋(fsd=195N/mm),環(huán)境類別為一類。試問：試設(shè)計(jì)軸心受壓柱。若采用混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范，采用C20混凝土 fc=9.6N/mm2，鋼筋HRB335(fy=300N/mm2), 試設(shè)計(jì)軸心受壓柱，比較兩者差異。2 2(1) 解： 已知： 叫=1 , Nd =900kN , fcd=9.2N/mm , fsd=195N/mm1)確定截面尺寸在設(shè)計(jì)時(shí)有二個(gè)未知量。即：可得,As,A，現(xiàn)設(shè)一1.。，暫取，由軸心受壓構(gòu)件正截面承載力公式A =?NdI0.9 fed (1fsdfed仆900031950.9 1 9.2 (10.01)9.22=82511mm選方形截面，其邊長(zhǎng)為 b = 89686

46、m 299mm，取 b=300mm A=90000mm22)計(jì)算截面配筋一端固定一端鉸接柱：l0= 0.7 I =0.7 3 6500mm=4550mm10/b=4550mm/300mm15.2，查表得，m89。則截面所需配筋為 Nd f0.9 fsd ffcd1 900 103N9.2N / mm222cd A2290000mm2 -1516mm2fsd 0.9 0.89 195N / mm2 195N/mm2配 4$ 22 CAs=1519mm ), P =1.7%，滿足要求。箍筋按構(gòu)造要求選$8200 若采用混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范，采用C20混凝土 fc=9.6N/mm2，鋼筋HRB33(f

47、y=300N/mm2)采用方形截面300 300mm，則 b455030015.2 12,故不必配置螺旋箍筋。查表得:=0.89由軸心受壓承載力公式:A0.9_A900 109.6 300 3000.9 0.89=865.3mm2As865.3A - 300 300300= 0.96%0.6%對(duì)稱配筋截面每一側(cè)配筋率也滿足0.2%的構(gòu)造要求選 4 M8 As=1017mm2實(shí)際配筋率:1017A 300 漢 300= 1.13%滿足要求箍筋按構(gòu)造要求$8250m。第四章受彎構(gòu)件正截面承載力計(jì)算題參考答案混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原理課后習(xí)題答案- -混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原理課后習(xí)題答案- -已知梁的截面尺寸為b

48、3 h=200mr3 500mm混凝土強(qiáng)度等級(jí)為C25,fc =11.9N/mm2 ,22ft=1.27N/mm,鋼筋采用HRB335 fyYOON/mm截面彎矩設(shè)計(jì)值 M=165KN.m環(huán)境類別為一類。求：受 拉鋼筋截面面積解：采用單排布筋ho =500 _35 = 465mm將已知數(shù)值代入公式rWyAs及M -fcbx(ho -x/2)得1.011.9 200 x=300 A165106=1.0 11.9 200 x (465-x/2)兩式聯(lián)立得：x=186mmAs=1475.6mm2驗(yàn)算 x=186mm3b=1000mm的板條作為計(jì)算單元；設(shè)板自重 gk=253 0.08=2.0KN/m

49、2,跨中處最大彎矩設(shè)計(jì)值:1M GkqQk l28由表知，環(huán)境類別為一級(jí)，11.2 2 1.4 32.34 4.52KN.m8故 h0=80-20=60mm ,fc=14.3ft=1.43 ,fy=270，b =0.576查表知，TP一常爭(zhēng)404.5210 6Ct1f cbh 02114 .3100060 20.0878混凝土強(qiáng)度C30時(shí)，板的混凝土保護(hù)層最小厚度為 15mm故設(shè)a =20mm=1 -，1 - 2as =0.09264.52 10s =0.51.1 -2as =0.954376 mm2y sh0210 0.954 60排列見圖，垂直于受力鋼筋放置選用$ 8140 As=359m

50、m2（實(shí)際配筋與計(jì)算配筋相差小于5溝，$ 6250的分布鋼筋驗(yàn)算適用條件： x 款=0.092 60 =5.52mm :： bh0 =0.614 60=36.84mm,滿足。 As =376 Snbh =0.2% 1000 60 =120mm22 23.某矩形截面簡(jiǎn)支梁，彎矩設(shè)計(jì)值 M=270KN.m混凝土強(qiáng)度等級(jí)為 C70, f2.14N/mm，fc = 31.8N/mm ；2鋼筋為HRB400即川級(jí)鋼筋，fy=360N/mm。環(huán)境類別為一級(jí)。求：梁截面尺寸b3 h及所需的受拉鋼筋截面面積As解：fc=31.8N/mm2 , fy=360N/mm2,查表 4-5，得 a 1=0.96 ,B

51、1=0.76假定 P =0.01 及 b=250mm 則= 0.01 0.1180.96 匯 31.8令 M=Muh0： 1 fcb 1 - 0.5(X、2Mf %訃Mg可得:270 106564mm0.96 31.8 250 0.118 1 - 0.5 0.118由表知，環(huán)境類別為一類，混凝土強(qiáng)度等級(jí)為C70的梁的混凝土保護(hù)層最小厚度為25mm取a=45mm h=hO+a=564+45=6O9mm 實(shí)際取 h=600mn, h0=600-45=555mn。M：ifcbh。2-0.115270 x1060.96 31.8 250 555=1 一、訂2s =1 - 1-2 0.115 = 0.1

52、23s =0.5 11 匚2s =0.5 1 .1 -2 0.115 =0.939選配 3$ 25, As=1473mm2 見圖 3Mfy shg270 106360 0.939 5552-1439mm驗(yàn)算適用條件:查表知 E b=0.481，故 E b=0.481 E =0.123，滿足。（2） As =1473 Sin bh =0.26% 250 600 = 390mm2，滿足要求。圖 34.已知梁的截面尺寸為 b 3 h=200mm3 500mm,混凝土強(qiáng)度等級(jí)為 C25 ,2 2ft h.27N/mm ,fn.9N/mm，截面彎矩設(shè)計(jì)值 M=125KN.m環(huán)境類別為一類。2fy =21

53、0N/mm時(shí)，受拉鋼筋截面面積;(3 )截面彎矩設(shè)計(jì)值M=225KN.m當(dāng)采用鋼筋HRB335級(jí)fy=30N/mm2時(shí)，受拉鋼筋截面面積;解:(1)由公式得125 106M 2 2a fcbh01.0 汽 11.9 匯 200 漢 465 =0 2 43=1 - 1 匚2二=1 - 1 - 2 0.243 二 0.2836125 10s =0.5 (1 .1-2二)=0.5 (1.1 -2 0.243) =0.858As = M / fy sh01044 mm 0 271 :s = M /： 1 fcbh0 =1.0 11.9 200 4402 十 1S =1 -2 0.271 =0.323

54、=0.5漢(1 + J1-Xs) =0.5 (1 +J1 -2 江 0.271) = 0.838300 0.858 4652選用鋼筋4：18,As=1017mmAs =1044 Snbh =0.2% 200 500 = 200mm2(2)采用雙排配筋ho 二 h - 60 = 440mm6125 10二M / fy sho125 106210 0.838 4402=1614mm選用鋼筋 8：16As=1608mm2As =1614 binbh = 0.27% 200 500 = 270mm2假定受拉鋼筋放兩排a = 60 h0 = 500 - 60 = 440mm2=M / ： 1 fcbh。

55、225 1062= 1.0 11.9 200 440=0.488叨 -、1 -2： s=11 一2 0.488 =0.845 0.55故采用雙筋矩形截面取二 b M 1 = ：12 b(1-0.5b)= 1.0 11.9 200 4402 0.55 (1 -0.5 0.55)= 183.7KNmAs=M / fy(h。- a)6 6225 10 -183.7 10300 (440-35)2=339.9mmAs = b：1fcbh0/fy Asfy/fy = 0.55 1.0 11.9 200 440/300 339.9=2260mm2故受拉鋼筋選用 6： 22 A s=2281mm2受壓鋼筋選

56、用2們6 A s =402mm2滿足最小配筋率要求。16mm6勺HRB335鋼筋，即級(jí)f 廠 3 N/n0m2,As=804mm2 ;混凝土強(qiáng)度等級(jí)為 C40 ,已知梁的截面尺寸為 b3 h=250mm 450mm受拉鋼筋為4根直徑為2 2M=89KN.m環(huán)境類別為一類。1.71N/mm , f 19.1N/mm ；承受的彎矩驗(yàn)算此梁截面是否安全。解：fc=19.1N/mm2 , ft=1.7 N/mm2 fy=300 N/mm2由表知，環(huán)境類別為一類的混凝土保護(hù)層最 小厚度為 25mm 故設(shè) a=35mm h0=450-35=415mmAs =804minbh =0.26% 250 45 2

57、93mm2匚=0.00773000.121 ： I =0.55,滿足適用條件。貝卩：1仁1.0 19.1Muifcbh)2 1 -0.5 =1.0 19.1 250 4152 0.121 1 -0.5 0.121= 93.49KN.m M =89KN.m,安全。6 .已知梁的截面尺寸為 b 3 h=200mm3 500mm,混凝土強(qiáng)度等級(jí)為 C40 ,2 f 1.71N/mm2,fc 侶仆/亦2，鋼筋采用 HRB335 即H級(jí)鋼筋，fy= 30N/mm截面彎矩設(shè)計(jì)值M=330KN.m環(huán)境類別為一類。求：所需受壓和受拉鋼筋截面面積解：fc=19.1N/mm2 , fy =fy=300N/mm2,

58、a 1=1.0 ,B 1=0.8。假定受拉鋼筋放兩排，設(shè) as=60mm則 h0=h-as=500-60=440mmMi fcbh。2330 1061 19.1 200 44020.4460.550.671這就說明，如果設(shè)計(jì)成單筋矩形截面，將會(huì)出現(xiàn)超筋情況。若不能加大截面尺寸，又不能提高混 凝土等級(jí)，則應(yīng)設(shè)計(jì)成雙筋矩形截面。b，由式得M! = “fcbh。2 b 1- 0.5 bT0 19.1 200 4402 0.551- 0.5 0.55二 294.9KN mM二 288.9mm330 106 - 294.9 106300440 - 35混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原理課后習(xí)題答案- -混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原

59、理課后習(xí)題答案- -混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原理課后習(xí)題答案2- -3370.4mm0.5519200440300288300 .9300受拉鋼筋選用7$ 25mm的鋼筋，As=3436mm2受壓鋼筋選用 2$ 14mm的鋼筋，As=308mm27 .已知條件同上題，但在受壓區(qū)已配置3 $ 20mm鋼筋，As =941mm2求：受拉鋼筋A(yù)s解. M = fy As h0 - a =300 941440-35 =114.3 10 KNm貝寸 M M -M 1=330 106 -114.3 10215.7 106 KN m已知后，就按單筋矩形截面求As1。設(shè)a=60mm h0=500-60=440mmM:1

60、fcbh02215.7X061.0 19.1 200 4402=0.292=1 - 1 - 2： s = 1 - 一 1 - 2 0.292 二 0.355 ： = 0.55,滿足適用條件s =0.511 匚2二 =0.5 1.1 -2 0.292 = 0.823fy sh0215.7 106300 0.823 4402二 1986mm最后得As =As1 As2 =1986 941 =2927.0mm選用 6$ 25mm的鋼筋，As=2945.9mm22 _8.已知梁截面尺寸為200mn3 400mm混凝土等級(jí) C30, f14.3N/mm，鋼筋采用HRB335fy =300N/mm2環(huán)境類