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第一章緒論問答題什么是混凝土結(jié)構(gòu)?以簡支梁為例,說明素混凝土與鋼筋混凝土受力性能的差異Lg鋼筋與混凝也I用壬作的基礎(chǔ)紹牛是什么?5=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??6-簡述混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方法的主要階段?!喪鰧W(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。第一章緒論問答題參考答案什么是混凝土結(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)?;炷两Y(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)兒乎相同,兩者之間不會發(fā)生相對的溫度變形使粘結(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)場澆筑施工工序多,需養(yǎng)護(hù),工期長,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)也會受彎,是壓彎構(gòu)件。基礎(chǔ):是將上部結(jié)構(gòu)荷載傳遞到地基(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。(2) 1938年左右已開始釆用按破損階段計(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。(3) 二戰(zhàn)以后,設(shè)計(jì)計(jì)算理論己過渡到以概率論為基礎(chǔ)的極限狀態(tài)設(shè)計(jì)方法。(4) 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)性能目標(biāo)的不同,設(shè)計(jì)不同的設(shè)計(jì)方案,并評估設(shè)計(jì)方案是否達(dá)到性能目標(biāo)的要求。簡述學(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。(2) 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。(3) 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,許多公式來源于試驗(yàn)驗(yàn)證,許多因素?zé)o法控制,仍需通辻構(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佬尚需不斷挖掘。(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)要注意學(xué)會對多種因素進(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,許多新成果會不斷的涌現(xiàn),規(guī)范會及時(shí)修訂,一般我國混凝土規(guī)范10年左右修訂一次,但隨著社會的發(fā)展,規(guī)范的修訂速度會加快,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)與施工是一種社會實(shí)踐行為,不能離開社會的制約因素進(jìn)行,應(yīng)當(dāng)貫徹執(zhí)行國家的技術(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)與施工是一種法律責(zé)任行為,工程技術(shù)人員一定要遵守國家相關(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。第二章緒論單選題與素混凝土梁相比,鋼筋混凝上梁承載能力()。相同:提高許多;有所提局;與素混凝土梁相比,鋼筋混凝土梁抵抗開裂的能力( )0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( )。通常是帶裂縫工作的;一旦出現(xiàn)裂縫,裂縫貫通全截面;一旦出現(xiàn)裂縫,沿全長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要原因是( )。防火、防銹;混凝土對鋼筋的握裹及保護(hù):混凝土對鋼筋的握裹,兩者線膨脹系數(shù)接近;第二章緒論單選題參考答案TOC\o"1-5"\h\zBABAC第二章鋼筋和混凝土的力學(xué)性能軟鋼和硬鋼的區(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)分別釆用什么值作為依據(jù)?我國用于鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的鋼筋有種?我國熱軋鋼筋的強(qiáng)度分為幾個(gè)等級?鋼筋冷加工的目的是什么?冷加工方法有哪幾種?簡述冷拉方法?什么是鋼筋的均勻伸長率?均勻伸長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,宜釆用哪些鋼筋?試述鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)對鋼筋的性能有哪些要求。簡述混凝土的組成結(jié)構(gòu)。并敘述混凝土的結(jié)構(gòu)組成對混凝土破壞強(qiáng)度的影響。簡述混凝土立方體抗壓強(qiáng)度。簡述混凝土軸心抗壓強(qiáng)度?;炷恋膹?qiáng)度等級是如何確定的。簡述混凝土三軸受壓強(qiáng)度的概念。簡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?最小錨固長度是如何確定的?簡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,所以在設(shè)計(jì)中采用屈服強(qiáng)度X,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,,-?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,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)度不能作為鋼筋弓員度取值的依據(jù),一般取殘余應(yīng)變?yōu)?.2%所對應(yīng)的成力%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。對于熱處理鋼筋,則為0.9倍。為了簡化運(yùn)算,《混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》統(tǒng)一取g°.尸0.85餌,其中。、為無明顯流幅鋼筋的極限抗拉強(qiáng)度。14^圖2-2硬鋼拉伸試驗(yàn)的應(yīng)力應(yīng)變曲線我國用于鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的鋼筋有兒種?我國熱軋鋼筋的強(qiáng)度分為兒個(gè)誕?答:目前我國用于鋼筋混凝土結(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。,I級)、熱軋帶肋鋼筋HRB335(20MnSi,布 II級)、熱軋帶肋鋼筋HRB400(20MnSiV^2(?VInSiNK20MnTi,符號金,WX余熱處理鋼筋RRB400(K20MnSi,符號並,IH級)。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?簡述冷拉方法?答: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700C,鋼材會恢復(fù)到冷拉前的力學(xué)性能,不會發(fā)生時(shí)效硬化。為了避免冷拉鋼筋在焊接時(shí)高溫軟化,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率?均勻伸長率反映了鋼筋的什么性質(zhì)?答:均勻伸長率8.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。/0——不包含頸縮區(qū)拉伸前的測量標(biāo)距;/——拉伸斷裂后不包含頸縮區(qū)的測量標(biāo)距:賦——實(shí)測鋼筋拉斷強(qiáng)度;Es一一筋彈性模量。均勻伸長率毎比延伸率更真實(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年德國人包興格對鋼材進(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,宜釆用哪些鋼筋?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級和1IRB335級鋼筋,也可采用IIPB235級和RRB400級鋼筋;(2)預(yù)應(yīng)力鋼筋宜采用預(yù)應(yīng)力鋼絞線、鋼絲,也可釆用熱處理鋼筋。試述鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)對鋼筋的性能有哪些要求。答:(1)對鋼筋強(qiáng)度方面的要求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)成力鋼筋,主要是HPB235、HRB335、HRB400、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?;炷两Y(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、鑰絞線不能彎折,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:①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;②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凝土體系,砂子和水泥石的結(jié)合面是薄弱面。對于水泥砂漿結(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,醐觀結(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。混凝土內(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?,其中的粗骨料一般無破損的跡象,裂縫和破碎都發(fā)生在粗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《普通混凝土力學(xué)性能試驗(yàn)方法標(biāo)準(zhǔn):,(GBTT50081-2002)規(guī)定:邊長為150mm的標(biāo)準(zhǔn)立方體試件在標(biāo)準(zhǔn)條件(溫度20±3°C,相對溫度>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0.3?1.0N,mm2/s),試件上、下表面不涂潤滑劑,連續(xù)加載直至試件破壞,測得混凝土抗壓強(qiáng)度為混凝土標(biāo)準(zhǔn)立方體的抗壓強(qiáng)度玷,單位N/mm2。fek—混凝土立方體試件抗壓強(qiáng)度;F--一試件破壞荷載:A試件承壓面積O簡述混凝土軸心抗壓強(qiáng)度。答:我國《普通混凝土力學(xué)性能試驗(yàn)方法標(biāo)準(zhǔn)》(GB/T50081-2002)采用150mmxl50mmx300mm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Ffcp=- (2-8)Afcp—混凝土軸心抗壓強(qiáng)度:F-試件破壞荷載;A一一試件承壓面積。混凝土的強(qiáng)度等級是如何確定的。答:混凝土強(qiáng)度等級成按立方體抗壓強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值確定,混凝土立方體抗壓強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值命*我國《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、C20、C25、C30、C35、C40、C45、C50,C55、C60、C65、C70、C75、C80十四個(gè)等級。簡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。2=。3=6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混凝土圓柱體施加徑向等壓應(yīng)力,然后對試件施加縱向壓應(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)度為危"+瞞, (2-18)式中:厶'一混凝土三軸受壓時(shí)沿圓柱體縱軸的軸心抗壓強(qiáng)度:U一一混凝土的單軸圓柱體軸心抗壓強(qiáng)度;8一一系數(shù),一般普通混凝土取4;(7, KU向壓應(yīng)力。簡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定混凝土受壓時(shí)的應(yīng)力城曲線。軸心受壓混凝土典型的應(yīng)力應(yīng)變曲線如圖2-3,各個(gè)特征階段的特點(diǎn)如下。圖M混凝土軸心受壓時(shí)的應(yīng)力應(yīng)變曲線齡。W03”當(dāng)荷載較小時(shí),即。W0.3%叫曲線近似是直線(圖2-3中OA段),A點(diǎn)相當(dāng)于混凝土的弾性極限。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。應(yīng)力0.3_/><a^0.8X*隨著荷載的增加,當(dāng)應(yīng)力約為(0.3?0.8),叫曲線明顯偏離直線,應(yīng)變增長比應(yīng)力快,混凝土表現(xiàn)出越來越明顯的彈塑性。應(yīng)力0.8/><o^|.0X*隨著荷載進(jìn)一步增加,當(dāng)應(yīng)力約為(0.8?1.0)_/>,曲線進(jìn)一步彎曲,應(yīng)變增長速度進(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_/時(shí)相應(yīng)的峰值應(yīng)變?yōu)槌^峰值應(yīng)力后超過C點(diǎn)以后,曲線進(jìn)入下降段,試件的承載力隨成變増長逐漸減小,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,簡稱彈性模量反.,即:Ec=tga0Ec—初始彈性模量;卽——原點(diǎn)切線的斜率夾角。當(dāng)應(yīng)力較大時(shí),混凝土己進(jìn)入彈塑性階段,彈性模量己不能正確反映此時(shí)的應(yīng)力應(yīng)變關(guān)系。比較精確的方法釆用切線模量,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'=iga=da/de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"=tgai=oc/ec什么叫混凝土徐變?混凝土徐變對結(jié)構(gòu)有什么影響?答:在不變的應(yīng)力長期持續(xù)作用下,混凝土的變形隨時(shí)間而緩慢増長的現(xiàn)象稱為混凝土的徐變。徐變對鋼筋混凝土結(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)件撓度増加,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,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,即混凝土對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度,稱為臨界錨固長度盧”錨固抗力等于鋼筋屈服強(qiáng)度%時(shí),相應(yīng)的錨固長度就是臨界錨固長度這是保證受力鑰筋真到屈服也不會發(fā)生錨固破壞的最小長度。鋼筋屈服后強(qiáng)化,隨錨固長度的延長,錨固抗力還能增長,到錨固抗力等于鋼筋拉斷強(qiáng)度-時(shí),相應(yīng)的錨固長度就是極限錨固長度/。。設(shè)計(jì)錨固長度4應(yīng)當(dāng)在臨界錨固長度和極限錨固長度之間,前者是為了保證鋼筋承載受力的基本性能,后者是因?yàn)檫^長的錨固實(shí)際己經(jīng)不起作用。簡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士?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,與錨固長度相比,搭接長度應(yīng)予加長。此外,由于錐楔作用造成的徑向力引起了兩根鋼筋之冋的分離趨勢。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:混凝土強(qiáng)度等級由150mm立方體抗壓試驗(yàn),按( )確定。平均值“創(chuàng);-1.645(7;TOC\o"1-5"\h\z;皿-。規(guī)范規(guī)定的受拉鋼筋錨固長度。為( )。隨混凝土強(qiáng)度等級的提高而増大;隨鋼筋等級提高而降低;隨混凝土等級提高而減少,隨鋼筋等級提高而増大;隨混凝土及鋼筋等級提高而減小;屬于有明顯屈服點(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( )。屈服臺階越短,伸長率也越短,塑性越差:屈服臺階越長,伸長率越大,塑性越好;強(qiáng)度越高,塑性越好;強(qiáng)度越低,塑性越差;鋼筋的屈服強(qiáng)度是指( )0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/心所用試塊的邊長是()o150mm:200mm;100mm;250mm;混凝土強(qiáng)度等級是由( )確定的。/以:Ze:C?厶;D?;邊長為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;尻=冬指的是混凝土的( )。A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TOC\o"1-5"\h\zDABCABDBAACB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)算長度4=H=3.6,〃.混凝土強(qiáng)度等級為C30(_Z,14.3N/mm2),鋼筋用HRB400級(/,360/W”/),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,樓層髙H=5.60m,計(jì)算長度人1.25H,混凝土用C30(/M4.3N/mm2),鋼筋用HRB335級(/=3確).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)算長度匕=4.2〃,截面尺寸為300mmX300mm-柱內(nèi)配中16縱筋(/;=3OOM〃〃〃2),混凝土強(qiáng)度等級為C30Q^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4=4.06〃,根據(jù)建筑設(shè)計(jì)要求,柱得截面為圓形,直徑<=400/^o混凝土強(qiáng)度等級為C30(/=14.3A7g/2),縱筋采用HRB400級鋼筋(/;=360A7所矛),箍筋釆用HRB335級鋼筋(/.=300A7g/),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或=16.7N/mn4縱筋用HRB400(/=3600/護(hù)),箍筋用HRB335(/=3如物冰)。按建筑設(shè)計(jì)要求柱截面釆用圓形,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,上端釵支,柱高6.5m,支承條件系數(shù)0.7,承受軸壓力設(shè)計(jì)值900kN,采用C20混凝土( mnr),和R235鋼筋(£d=\95N"\,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U9,6N/mnF,鋼筋HRB335M=300N/nm?,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)算長度4=H=3.6,〃.混凝土強(qiáng)度等級為C30(_/、14.3N/mm2),鋼筋用HRB400級(/;.=36047初〃?),環(huán)境類別為一類。確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"OminXSOmm由4/)=3600/400=9,査表得桃=0.99根據(jù)軸心受壓承載力公式確定//;=丄(―-fcA)=—(2650x103一]4.3x400x400)=1906次/'0.9伊八3600.9x0.99,=£=1906=1龍%>p=0.6%,對稱配筋截面每一側(cè)配筋率也滿足0.2%的A400x400 m,n構(gòu)造要求。選4我25,&=\964tnm21QA4-1Q0A設(shè)計(jì)面積與計(jì)算面積誤差些一些=3.0%<5%,滿足要求。1906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)算長度31.25H,混凝土用C30(Q14.3N/mm2),鋼筋用HRB335級(fy=300/V/ww2).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"OmmXWOmm長細(xì)比£=L25x5600=]75,查表°.825b400根據(jù)軸心受壓承載力公式確定/4= =—(2100000-14.3x400x400)=180成〃尸/.0所3000.9x0.825P=△=J?°L=1.1%〉P頑=06%,對稱配筋截面每一側(cè)配筋率也滿足0.2%的構(gòu)造要求。A400x400蟲20’'=1884/M設(shè)計(jì)面積與計(jì)算面積誤差%件=4.6%<5%,滿足要求。某無側(cè)移現(xiàn)澆框架結(jié)構(gòu)底層中柱,計(jì)算長度匕=4.2方,截面尺寸為300mmX300mm.柱內(nèi)配寺16縱筋(/=300"/〃冰),混凝土強(qiáng)度等級為C30Q^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(p則4_=冬皿=14.0,由表得昭=0.92b300(2)求M、=Q.9(p("+/X)=0.9x0.92(14.3x300x300+300x804)=1265徹900初(滿足要求)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4=4.06〃,根據(jù)建筑設(shè)計(jì)要求,柱得截而為圓形,直徑<=400/77^0混凝土強(qiáng)度等級為C30(/=14.3"/〃形),縱筋采用HRB400級鋼筋(/=360A7zw/),箍筋釆用HRB335級鋼筋(/,=300"/列〃2),環(huán)境類別為一類,試確定柱的配筋。解(1)判別是否可釆用螺旋箍筋柱丄=絲絲=10.15v12,可設(shè)計(jì)成螺旋箍筋柱dc400(2)求4;=125680由,您3.142x400A=—=125680由4假定p,=0.025,則=0.025x125680=3142〃〃?
選用10塗20,4=3142WO(3)求4禎混凝土保護(hù)層厚度為30mm,則dcor=400-60=340zw力3.142x340243.142x34024=90803W由承載力極限公式得N ?74Qx1O3為-(Z^+ZO AQ-(14.3X90803+360x3142)2x1.0x300 =― =1041W2初2x1.0x300>0.25/:=0.25x3142=786屈灰2 (滿足要求)(4)確定螺旋箍筋直徑和間距假定螺旋箍筋直徑d=8mm,貝忡.根螺旋箍筋截面面積=50.3W,可得3.142x340x50.3八,3.142x340x50.3八, =51.6/ww1041取s=50mm,40mmWsW80mm,s<0.2《寸=0.2x340=68〃〃力(滿足構(gòu)造要求)(5)復(fù)核混凝土保護(hù)層是否過早脫落按£=10.15查表得(p=0.955d1.5x0.9<p(/1+fyA\)=1.5x0.9x0.955x(14.3x125680+360x3142)=37753680=3775">N(滿足要求)己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)頂面到二屋樓面的髙度為4.0m,支承條件系數(shù)1.0。混凝土選用C35或=16.7N/m狀'縱筋用HRB400(/=360、/〃如2),箍筋用HRB335(/=3物初按建筑設(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。[解](1)先按配有縱筋和箍筋柱計(jì)算柱子計(jì)算長度按《規(guī)范》規(guī)定取1.0H,則方=1.0H=1.0X4.0=4.0m計(jì)算穩(wěn)定系數(shù)租值,因"4000/350=11.43査表6-1得0=0.931取園截面直徑為350mm,圓形柱混凝土截面面積為
由承載力公式求得2§50000__16.7x96163—=宀求配筋率配筋率太大,因鑰々12,若混凝土強(qiáng)度等級不再提高,則可采用螺旋箍筋以提高柱的承載能力。具體計(jì)算如下。(2)按配有縱筋和螺旋箍筋柱計(jì)算假定縱筋配筋率按p=0.03計(jì)算,則4=0.03/=0.03x96163=2885/〃/〃選用10甘20,相應(yīng)的/=3142mm2o取混凝土保護(hù)層厚度為30mm,混凝土的核芯截面面積為dcor=350-60=290mm>V;=3166666.67-(16.7x66019+360x3142)=2x300因A齡>0.25/;(=0.25X3142=786mm2),滿足構(gòu)造要求。假定螺旋箍筋直徑為10mm,貝忡.肢箍筋截面面積Am=78.5mm2。螺旋箍筋間距3.14x290x78.5小^sso =46/WZ/1555^sso取用s=45mm,滿足大于40mm及小于80mm.同時(shí)小于及等于0.2dcor=0.2X290=58mm的要求。由承載力計(jì)算公式得:A.=*-=址響竺7588E"=0.9(/f+,/,+2"幕=0.9(16.7x66019+360x3142+2x300x1588.5)=2868064"^14?實(shí)際縱筋配筋率p=丁和=3.3%>3%,故
"=0.9癖/(/-《')+/;"']=0.9x0.93lx[16.7x(96163-3142)+360x3142]=2249402"1.50=1.5x2249402=3374103>2868064N故該柱能承受N=2868.1飽滿足設(shè)計(jì)要求。6.某橋下現(xiàn)澆鋼筋混凝土軸心受壓柱,底墻固定,上端釵支,柱高6.5m,支承條件系數(shù)0.7,承受軸壓力設(shè)計(jì)值900kN,釆用C20混凝土(心=9.2M雙/),和R235鋼筋(f《=\95N"\,環(huán)境類別為一類。試問:(1) 試設(shè)計(jì)軸心受壓柱。(2) 若采用《混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》,采用C20混凝土/=9創(chuàng)伽,鋼筋HRB3356=30伽/沖心,試設(shè)計(jì)軸心受壓柱,比較兩者差異。(1)解:已知:為=1,必=900",兒=9.2"/〃〃〃,九=195A7〃〃「1)確定截面尺寸在設(shè)計(jì)時(shí)有三個(gè)未知量。即: 現(xiàn)設(shè)p=lo%,暫?。╬=i,由軸心受壓構(gòu)件正截面承載力公式可得=82511WnNd 1x900x103=82511WA~ 7 = 1950.9以+金P)0.9xlx9.2x(l+—xO.Ol)fa/ 92選方形截面,其邊長'為b=」89686,〃。=299〃7〃7,取b=300mm,A=90000mm2?2)計(jì)算截面配筋一端固定一端校接柱:4=0.7/=0.7X6500mm=4550mm./0/b=4550mm/300mm15.2,查表得<p=0.89。則截面所需配筋為/二E九『 1x900x10*'~0.9如~0.9x0.89x1950/編9.2"/由195A7Mx90000W=1516zwzz2配44>22(Af=1519zwz/2),p=1.7%,滿足要求。箍筋按構(gòu)造要求選8@200?(2)若釆用《混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》,采用C20混凝土.L=9.6N/mnf、鋼筋HRB335W=3O0N/mnfX釆用方形截面300x300mm,則《■=竺2=15.2>12,故不必配置螺旋箍筋?
b300査表得:<p=0.89由軸心受壓承載力公式:/=M=噩*箜=85Z 300「'=£=以=°伽%>。.6%'對稱配筋截面每一側(cè)配筋率也滿足。2%的構(gòu)造要求。4=1017mm2實(shí)際配筋率:八頭彩3=1%,滿足要求。箍筋按構(gòu)造要求4>8@250mmo第四章受彎構(gòu)件正截面承載力計(jì)算題參考答案1.已知梁的截面尺寸為bXh=200mmX500mm,混凝土強(qiáng)度等級為C25/=11.9N/mm2.z=1.27tV/W,鋼筋采用HRB335,=3確N頃護(hù)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:采用單排布筋為=500-35=465次將已知數(shù)值代入公式Q\/bx=hA,及M=aJcbx(ho一了/2)得1.0x11.9x200xx=300xAs
165x106=1ox11.9x200xxx(465-x/2)兩式聯(lián)立得:x=186mmAr=1475.6mm2驗(yàn)算x=186mm<g力爲(wèi)=0.55x465=255.8mmAs=1475.6,「皿訴力力=0?2%x200x500=20(Xw勿'所以選用30)25Ar=1473mm22.己知一單跨簡支板,計(jì)算跨度42.34m,承受均布荷載井=3KN/m:(不包括板的自重),如圖所示;混凝土等級C30,/=14.3A^/W:鋼筋等級釆用HPB235鋼筋,即I級鋼筋,/=2100/〃次2。可變荷載分項(xiàng)系數(shù)yq=L4,永久荷載分項(xiàng)系數(shù)Kg=12,環(huán)境類別為一級,鋼筋混凝土重度為25KN/m*求:板厚及受拉鋼筋截面面積A$解:取板寬b=l000mm的板條作為計(jì)算單元;設(shè)板厚為80mm.則板自重務(wù)=25X0.08=2.0KN/m2,跨中處最大彎矩設(shè)計(jì)值:圖2=0.0878圖2=0.0878〃=丄(7°幻+厶以)/2=-x(1.2x2+1.4x3)x2.342=4.52枷〃8 8由表知,環(huán)境類別為一級,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)〃=20mm,故Zb=8Q20=60mmQ14.3,/=1.43,片=210,夂=0.618査表知,4.52xlO61x14.3x1000x602§=1-小-2%=0.092y,=0.5(l+Jl—2〃J=0.954452X106 =376z^A= - 丁2o210x0.954x60選用巾絶140,As=359mm2(實(shí)際配筋與計(jì)算配筋相差小于5%),排列見圖,垂直于受力鋼筋放置4>6@250的分布鋼筋。驗(yàn)算適用條件:(1)*=g%=0.092x60=5.52zww< =0.614x60=36.84zw力,滿足。(2)As=376>pminbh=0.2%x1000x60=120W3.某矩形截面簡支梁,彎矩設(shè)計(jì)值M=270KN.m,混凝土強(qiáng)度等級為C70,/=2.14jV/W,/=31.8>V/mtrr;鋼筋為HRB400,即III級鋼筋,/.=360///W:環(huán)境類別為一級。求:梁截面尺寸bXh及所需的受拉鋼筋截面面積A,解:/=3】.8N/mm2,%=360N/mm2,查表4-5,得ai=0.96,8i=0.76。假定P=0.01及b=250mm,貝Ug=p-^-=0.01x?iZ令M=MUM=ad:bx為-:=%/名(1-。?為)妒可得:為-帥"成(l-0.5g)I 270xIO6V0.96x31.8x250x0.118x(1-0.5x0.1181=564mm由表知,環(huán)境類別為一類,混凝土強(qiáng)度等級為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=609mm,實(shí)際取h=600mm.h0=600-45=555mmnat= qJM270x1()60.96x31.8x250x5552=0.115g=l-Jl-2a,=l-Jl-2x0.115=0.123ys=0.5x(1+Jl一2%)=0.5x(l+Jl-2x0.115)=0.939選配3蟲25,A^UVSmm2,見圖3驗(yàn)算適用條件:⑴查表知孔=0.481,故Cb=0.481>C=0.123,滿足。⑵As=1473>「皿話旅=0.26%x250x600=390ww2,滿足要求。圖3己知梁的截面尺寸為bXh=200mmX500mm,混凝土強(qiáng)度等級為C25,/=1.27^/W,/:=11.9A^/W,截面彎矩設(shè)計(jì)值M=125KN.mo環(huán)境類別為一類。求:(1)當(dāng)采用鋼筋HRB335級/,=3000//〃〃2時(shí),受拉鋼筋截面面積:(2)當(dāng)采用鋼筋HPB235級八=2\0川沖護(hù)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級兒=3確N頃薩時(shí),受拉鋼筋截面面積;解:(1)由公式得M 125xl06八睥.a,= 7= ?=0.243afcbh^1.0xll.9x200x4652g=1-Jl-2%=1-Vl-2x0.243=0.283匕=0.5x(1+Jl.2x%)=0.5x(l+Vl-2x0.243)=0.858MtfvA= 1"*" =1044mm1- 300x0.858x465選用鋼筋40)18,<=1017WAs=1044>pminM=0.2%x200x500=200/z/w2(2)釆用雙排配筋方o=,一60=440/wzz=0.271125x1()6=0.2711.0x11.9x200x4402g=l-Jl-2a,=l-Jl-2x0.271=0.323/.r=0.5x(l+/.皿)=0-5x(l+Jl-2x0.271)=0.838125x1(/'210x0.838x440125x1(/'210x0.838x440=1614/zzw2選用鋼筋8中16Ay=1608mm2丄=1614>pm/旅=0.27%x200x500=270由(3)|段定受拉鋼筋放兩排 "=60為=500-60=440〃〃7M!axfM!axfcbh^==0.4881.0x11.9x200x4402&=l-71-2a,=1-71-2x0.488=0.845>0.55故采用雙筋矩形截面取&=盅 弘1_0.5金)=1.0xll.9x200x4402x0.55x(l-0.5x055)=183.7KNw宀 K225x106-183.7x1()6 o2=Ml = =3399mm300x(440-35)As=財(cái)Jc"lfy+A,;!fy=0.55x1.0x11.9x200x440/300+339.9=2260mm2故受拉鋼筋選用60)22A,=2281111012受壓鋼筋選用2616A;=402mm2,滿足最小配筋率要求。己知梁的截面尺寸為bXh=250mmX450mm;受拉鋼筋為4根直徑為16mm的HRB335鋼筋,即II級鋼筋,/.=300^/W,As=804mm2;混凝土強(qiáng)度等級為C40,/=1.7"/〃灰2,/=]9."/心2;承受的彎矩M=89KN.m。環(huán)境類別為一類。驗(yàn)算此梁截面是否安全。解:%=19.1N/mm2,y^=1.7N/mm2,jf=300N/mm20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,ho=45O-35=415mm/,=804>p瑚=0.26%x250x450=293zw慶則g=p匕=0.0077x業(yè)2_=O.121v金=0.55,滿足適用條件。a、/c 1.0x19.1M"=al/^o2^(l-O.5^)=l.Oxl9.1x25Ox4152x0.121x(1-0.5x0.121)=93用KN.m>M=粉KN.m,安全。己知梁的截面尺寸為bXh=200mmX500mm,混凝土強(qiáng)度等級為C40,/=1.710/=\9.\Nlm2,鋼筋采用HRB335,即II級鋼筋,
/.=300/V/W,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:/Fg.lN/mm^yf'^nOON/mm?,Qi=1.0,們=0.8。假定受拉鋼筋放兩排,設(shè)a=60mm.則ho=h-a=5OO-6O=44Omm皿=亠=330偵。\丁網(wǎng)1x19.1x200x4402:=1 =0.671>?=0.55這就說明,如果設(shè)計(jì)成單筋矩形截面,將會出現(xiàn)超筋情況。若不能加大截面尺寸,又不能提髙混凝土等級,則應(yīng)設(shè)計(jì)成雙筋矩形截面。?。?金,由式得%=%,%2摞1_0.5撓=1.0x19.1x200x4402x0.55x(l-0.5x0.55)=294.9切〃==330x106-294.9x106=逐,編
300x|440-35)300300=3370.4W受拉鋼筋選用7&_25mm的鋼筋,^=3436mm\受壓鋼筋選用2&J4mm的鋼筋,Ns=308mm2。已知條件同上題,但在受壓區(qū)已配置3@20mm鋼筋,4=941mm2求:受拉鋼筋4解:〃=f'yAs(為-〃')=300x941x(440-35)=114.3xlO6KNw則〃=M-M偵330x106-114.3x106=215.7x106KN”已知后,就按單筋矩形截面求A$i。設(shè)a=60mm、ho=5OO~6O=44Omm。215.7xl06=0.292215.7xl06=0.292a<?= 1r一 .Q\/bh:1.0xl9.1x200x44024=i-Jl-2a,=1-Vl-2x0.292=0.355〈或=0.55,滿足適用條件。厶=0.5(1+J1-2qJ=0.5x[l+71-2x0.292)=0.823215.7x106300x0.823x440=1986zw/最后得As=AsX+AS1=1986+941=2927.0W選用6蟲25mm的鋼筋,As=2945.9mm28.己知梁截面尺寸為200mmX400mm,混凝土等級C30,/=14.3tV/W,鋼筋采用HRB335,/,=300"/列〃2,環(huán)境類別為二類,受拉鋼筋為3塵25依鋼筋,As=1473mm2,受壓鋼筋為206的鋼筋,A,=402mm%要求承受的彎矩設(shè)計(jì)值M=90KN.m。求:驗(yàn)算此截面是否安全解:yc=14.3N/mm2, =300N/mm2o25由表知,混凝土保護(hù)層最小厚度為35mm,故"=35+仝=47.5mm,24=40(M7.5=352.5mm由式aJcbx^f'yAs=fyAe得300x1473-300x402 QJcb1.0x14.3x200300x1473-300x402 QJcb1.0x14.3x200=112.3zw〃<&力爲(wèi)=0.55x352.5=194〃7〃7>2a=2x40=代入式〃〃=做訶為-f+//伍0-〃)L) =1.0x14.3x200x112.3x(352.5-氣+300x402x(352.5-40)=132.87x106Njnm>90x106N.mm>安全。注意,在混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中,凡是正截面承載力復(fù)核題,都必須求出混凝土受壓區(qū)高度x值。9.己知梁的截面尺寸b=250mm,h=500mm,混凝土為C30級,/=1.43tV//z7w2,/=\43Nim那,釆用HRB400級鋼筋,fy=36QNI加,承受彎距設(shè)計(jì)值M=300kN-m,試計(jì)算需配置的縱向受力鋼筋。解:(1)設(shè)計(jì)參數(shù)由表査得材料強(qiáng)度設(shè)計(jì)值,C30級混凝土/=14.3必?.HRB400級鋼筋片=/,=360必/,aSmm=0.384,^=0.518,等級矩形圖形系數(shù)。=1.0。初步假設(shè)受拉鋼筋為雙排配置,取為=500-60=440〃次。(2)計(jì)算配筋300xl06=0.384〃300xl06=0.384%=而廠14.3><25。><44。2=0?433*5故需配受壓筋,取〃'=40/77/77。
360x(440-40)==300x106-0.384x14.3x250x44()2=咨赫萬(爲(wèi)-〃)360x(440-40)“快物器、25。5+238=25。歸由表知,受壓鋼筋選用2中14,/:=308勿冰;受拉鋼筋選用8中20,As=2513W<,若取g=0.8^,則有SOW。'0.8x0.518x0-。.4x0.518)x14.3x250x4402蕓岫/;=心54%SOW。'0.8x0.518x0-。.4x0.518)x14.3x250x4402蕓岫0.8〃M0.8〃M婦1430.8x0.518x—x250x440+504=2315mm1
360此時(shí)總用鋼量為2315+504=2819mm2,大于前面取g=紀(jì)時(shí)計(jì)算的總用鋼量2501+238=2739mm2。受壓鋼筋選用2中18,/;=509ww2;受拉鋼筋選用40)20+4<D18,As=2273由。已知梁截面尺寸b=200mm,h=400mm,混凝土強(qiáng)度等級為C30.fc=14.3A7mnf.鋼筋釆用HRB400級,/.=360/V/W,環(huán)境類別為二類b,受拉鋼筋采用3中25(%=1473灰冰),受壓鋼筋為2中16(4;=402〃次?),要求承受的彎矩設(shè)計(jì)值M=90kN-m驗(yàn)算此梁是否安全。解:査表或計(jì)算得:%=1.0,/=14.30/次兄/=/=3600/〃次2,金=0.518,混凝土保護(hù)層最小厚度為35mm%=35+25/2=47.5〃次,耳=35+16/2=43方〃7,4=400-47.5=352.5〃7成。將以上有關(guān)數(shù)值彳弋入基本公式,可得M-Z4360X1473-360X402x=— ——= =134.81/W"ajcb1.0x14.3x200g/o=°?518x352.5=1*1.6mm>-.r=134.8\mmA2〃;=2x43=86zw/z
可見滿足基本公式的適用條件。將X值代入基本公式得M"=心例-§+/;/:(々-/)=1.0x14.3x200x134.81X(352.5-134.81/2)+360x402x(352.5-43)=154.71x106tV-mni由于M=90kN?mVM〃=154.71KN?m,故此梁安全。己知T形截面梁,截面尺寸如圖4所示,混凝土采用C30,,=14.3、/灰,慶,縱向鋼筋釆用HRB400級鋼筋,Z,=360^/W.環(huán)境類別為一類。若承受的彎矩設(shè)計(jì)值為M=700kN?m,計(jì)算所需的受拉鋼筋截面面積A$(預(yù)計(jì)兩排鋼筋,a廣60mm),解:1、確定基本數(shù)據(jù)由表査得fc=14.3/V/w//72:fy=360/V/ww2;a(=1.0;£.=0.518。2、判別T形截面類W方泌_令=1.0x14.3x600x120x(640-號)=597.17x1。6M灰刀=597.17初”Y〃=700"”故屬于第二類T形截面。如圖43、計(jì)算受拉鋼筋面積As如圖4“ aj班700xlO6—1.0x14.3x(600—300)x120x(640-號)
1.0x14.3x300x6402=0.228&=1-J1-2%=1-71-2x0.228=0.262 =0.5181.0x14.3x300x0.262x640+1.0x14.3x(600-300)x120360
=3428由選用40)28+2025(As=2463+982=3445mm2)某鋼筋混凝土T形截面梁,截面尺寸和配筋情況(架立筋和箍筋的配置情況略)如圖5所示?;炷翉?qiáng)度等級為C30,丄.=\43N",縱向鋼筋為HRB400級鋼筋,fy=360/V/mrrr,as=70mm。若截面承受的彎矩設(shè)計(jì)值為M=550kN?m,試問此截面承載力是否足夠?解:1、確定基本數(shù)據(jù). 600由表査得,fc=14.3iV/=360/V/mm1;《=1.0;1000.518;As=2945mm2o爲(wèi)=h—ax=700—70=630zw〃2、判別T形截面類型如圖5=1.0X14.3X600X100=858000NfyAs=360x2945=1060200'a858000"故屬于第二類T形截面。3、計(jì)算受彎承載力M〃。XMb 360x2945-1,0x14,3x(600-250)x1001.0x14.3x250=156.56mmx<g/o=0.518x630=326.34zw〃,滿足要求。=6/傾4一;)+《/傳一力)似爲(wèi)-y)=1.0x14.3x250x156.56x(630-籍賓)+]ox14.3x(600-250)xlOOx(630-號)=599.09x1()6〃〃力=599.00kN?mM">M=550kN?m
故該截面的承載力足夠。13.己知肋形樓蓋的次梁,彎矩設(shè)計(jì)值M=410KN.m,梁的截面尺寸為bXh=200mmX600mm,步=1000mm,h/=90mm;混凝土等級為C20.fc=9.6/V/mnT,鋼筋釆用HRB335.n=3oon/〃〃2,環(huán)境類別為一類。求:受拉鋼筋截面面積解:yc=9.6N/mm2,yy=300N/mm2,ai=1.0?£i=0.8鑒別類型:因彎矩較大,截面寬度較窄,預(yù)計(jì)受拉鋼筋需排成兩排,故取方0=方一〃=600-60=540wwI.. hI.. hfQjcbfhf爲(wèi)一-—1.0x9.6xl000x90x(540-y=427.7x106>410x106=427.7x106>410x106屬于第一種類型的T形梁。以"代替b,可得M 410xl06a= :―7= r=。?146aJcbfh:1.0x9.6xl000x5402:=1-Jl-2a,=0.159<盅=0.55厶=0.5x(l+J1—2qJ=0.921, 〃 410xl06 2As=————= =2748〃zw~//A300x0.921x540選用6<t>25,As=2945mm2。14.某一般環(huán)境中的中型公路橋梁中,梁的截面尺寸為bXh=200mmX500mm,混凝土強(qiáng)度等級為C25,九='為卬m肝,丄d=\\,5N/mM,鋼筋釆用HRB335,fsd=280/V/W,裁面彎矩設(shè)計(jì)值Md=165KN.m。求:(1)受拉鋼筋截面面積;(2)若是一建筑工程單跨簡支梁,情況又如何。解:(1)査取相關(guān)數(shù)據(jù)乃=1.0,/計(jì)=11.5"/灰所2匕=]23"http://〃/^,/,,=2800/〃灰2,9=05638^=38x—=0.167>0.15,?pmin=0.167%fsd280采用綁扎骨架,按兩層布置鋼筋,假設(shè)as=65mm.爲(wèi)=500-65=435mm。求受壓區(qū)高度相關(guān)數(shù)據(jù)代入式得rM=靜綱-鹽,有165xlOfi=11.5x2004435-|)解得 *=221.1zww或648.9/wtz取 *=221.1zw〃Yg』o=056x435=243.6〃〃7求所需鋼筋數(shù)量As有關(guān)數(shù)據(jù)代入公式f^bx=fxdA4=4^=112x200x221.1九280=1816.2mm2選配鋼筋并滿足最小配筋率由表査得6(1)20,As^=1884mm2,考慮按兩層布置,巾20鋼筋的外徑為22mm,梁側(cè)混凝土保護(hù)層釆用c=25mm。鋼筋凈間距為。200-2x25-3x(20+2)”S= =42/zzw3滿足要求。J1QQ4實(shí)際配筋率p=—= =2.2%A=0.167%她200x435若是建筑工程中單跨簡支梁査取有關(guān)數(shù)據(jù):a,=1.0,Z=11.9"/mm1,/=1.27"/ ,/,=300"/金=0.5545///,=45x1.27/300=0.19<0.2取上=0.2%按雙層布筋ar=60〃〃7,為=500-60=440wwar=MtaJcbhq2=165xl06/1.0x11.9x200x4402=0.358§=1-Jl-2x%=0.467v.0.55ys=0.5x(l+71-2aJ=0.766As=〃//>/,=165x10''/300x0.766x440=163選配鋼筋,查表知3020+3018丄實(shí)=1705〃〃〃2配筋率p=^/^0=1705/200x440=L9%>pmin=0.2%,滿足要求
第五章受彎構(gòu)件斜截面承載力計(jì)算題參考答案一鋼筋混凝土矩形截面簡支梁,截面尺寸250mmX500mm,混凝土強(qiáng)度等級為C20(>1.1N/mm2,/^9.6N/mm2),箍筋為熱軋HPB235級鋼筋(/:.^210N/mm2),縱筋為3金25的HRB335級鋼筋(/^=300N/mm2),支座處截面的剪力最大值為180kN°求:箍筋和彎起鋼筋的數(shù)量。解:(1)驗(yàn)算截面尺寸hw=為=465/zzw,—= =1.86<4b250屬厚腹梁,混凝土強(qiáng)度等級為C20,/戶20N/mm2<50N/mm2故們=10.25、/%=0.25x1x9.6x250x465=279000"> =180000/V截面符合要求。(2)驗(yàn)算是否需要計(jì)算配置箍筋0.7=0.7x1.1x250x465=89512.5tV< (=180000yV),故需要進(jìn)行配箍計(jì)算。只配箍筋而不用彎起鋼筋〃=0.7〃爲(wèi)+1.25/;,也%S則 _£21=0.741//7Z72/mmS若選用中8@120,實(shí)有性=2x503=0838>0741(可以)s1202x50.3250x1202x50.3250x120=0.335%最小配箍率Pf?=024;=0?24x荒=0.126%<p“(可以)(4)既配箍筋又配彎起鋼筋根據(jù)己配的3塵25縱向鋼筋,可利用1塵25以45°彎起,則彎筋承擔(dān)的剪力:心=0.8/"/,sinQ,=0.8x490.9x300x—=83308.5"2混凝土和箍筋承擔(dān)的剪力:乙=/-心=180000-83308.5=96691.5N選用中6@200,實(shí)用nA心=0.7./她+1.25兒,1爲(wèi)S=89512.5+1.25x210x2x283x465。200=124056.20〉96691.5川何以)鋼筋混凝土矩形截面簡支梁,如圖5-27,截面尺寸250mniX500mm,混凝土強(qiáng)度等級為C20Q^=l.lN/mm\/=9.6N/mm2),箍筋為熱軋HPB235級鋼筋(/;.=210N/mm2),縱筋為225和222的HRB400級鋼筋(/:=360N/mm2)o求:(1)只配箍筋:(2)配彎起鋼筋又配箍筋。圖5-27習(xí)題5-2圖解:(1) 求剪力設(shè)計(jì)值支座邊緣處截面的剪力值最大Kmax=?弘=?x60x(5.4—0.24)=154.8切(2) 驗(yàn)算截面尺寸h=方0=465沖?,—=竺^=1.86<4"° b250屬厚腹梁,混凝土強(qiáng)度等級為C20,/;/=20N/mm2<50N/mm2故們=1=0.25x1x9.6x250x465=279000"〉知截面符合要求。(3)驗(yàn)算是否需要計(jì)算配置箍筋0.7Z^o=0.7x1.lx250x465=89512.5"<久狽,故需要進(jìn)行配箍計(jì)算.(4)只配箍筋而不用彎起鋼筋/=0.7〃方。+1.25/;,?1?爲(wèi)sfj/l154800=89512.5+1.25x210x^1-x465s則—^=0.535"1mms若選用中8@150,實(shí)有皿2蓋=o.6眼053河以)bs渦5最小配箍率p.gn=0.24芻=0?24x荒=0.126%<p“(可以)(5)既配箍筋又配彎起鋼筋根據(jù)已配的2金25+2業(yè)22縱向鋼筋,可利用漫22以45°彎起,則彎筋承擔(dān)的剪力:心=°?84必sinQ,=0.8x380.1x360x毛=77406.1"2混凝土和箍筋承擔(dān)的剪力:乙=/-乙,=154800-77406.1=77393.9"選用中8@200,實(shí)有心=0.7./%+1.25兒,14s=89512.5+1.25x210x-2x5°'3x465200=150910.0tV>77393.9M可以)(6)驗(yàn)算彎起點(diǎn)處的斜截面2CQ—AAQ/=154800x—一—=126000<150910.0"2.58故滿足要求.上題中,既配彎起鋼筋又配箍筋,若箍筋為熱軋HPB335級鋼筋(/.^OON/mm2).荷載改為】OOKN/m,其他條件不變,求:箍筋和彎起鋼筋的數(shù)量。解:(1) 求剪力設(shè)計(jì)值支座邊緣處截面的剪力值最大rmax=;弘=X100X(5.4-0.24)=258ASV(2) 驗(yàn)算截面尺寸h=爲(wèi)=465/WZ7,—=竺=1.86<4° b250屬厚腹梁,混凝土強(qiáng)度等級為C20,^=20N/mm2<50N/mm2故們=10.25。/:^=0.25xlx9.6x250x465=279000">截而符合要求。(3) 驗(yàn)算是否需要計(jì)算配置箍筋0.7玷火=0.7x1.lx250x465=89512.5"<乙吋,故需要進(jìn)行配箍計(jì)算■(4) 既配箍筋又配彎起鋼筋根據(jù)已配的2^25+2122縱向鋼筋,可利用1僉22以45°彎起,貝I]彎筋承擔(dān)的剪力:4=0?84/sinQ,=0.8x380.1x360x—=77406."2混凝土和箍筋承擔(dān)的剪力:九=*=258000-77406.1=180593.9"選用④8@150,實(shí)用十0.7"爲(wèi)+1.25外,_^4=89512.5+1.25x300x2—°'3x465150=206460">180593.9川(可以)(5)驗(yàn)算彎起點(diǎn)處的斜截面/=258000x258 048=2i0000>V>206460/V2.58故應(yīng)在此處彎起另外一根鋼筋或釆用箍筋加密方案.由于剪力相差不多,可將彎起鋼筋的彎終點(diǎn)適當(dāng)后延,使其距支座邊緣的距離為100mm.則/=258000xu."=205000"<206460"2.58則配金8@150的箍筋就能滿足要求.鋼筋混凝土矩形截面簡支梁(圖5-28),集中荷載設(shè)計(jì)值P=100kN,均布荷載設(shè)計(jì)值(包括自重)q=10kN/m,截面尺寸250mmX600mm,混凝土強(qiáng)度等級為C25(/=1.27N/mm2、fi=\1.9N/mm2)?箍筋為熱軋HPB235級鋼筋功!^lON/mm:),縱筋為4女25的HRB335級鋼筋(/^3OON/mm2)a求:箍筋數(shù)量(無彎起鋼筋)。iniiniiniiliinjTrkiiiiiiiiui)]500 } 1000 } ]500r4000圖5-28習(xí)題5-4圖解:(1)求剪力設(shè)計(jì)值見圖(2)驗(yàn)算截面條件氏=1(,心<50"/”2)0.25似她=0.25x1x11.9x250x565=420218.8N>截面尺寸符合要求.(3)確定箍筋數(shù)量該梁既受集中荷載,又受均布荷載,但集中荷載在支座截面上引起的剪力值小于總剪力值的75%。根據(jù)剪力的變化情況,可將梁分為AB、BC兩個(gè)區(qū)段來計(jì)算斜截面受剪承載力。AB段:驗(yàn)算是否需要計(jì)算配置箍筋0.7f,bh^=0.7x1.27x250x565=125571.2"<外心=300000"必須按計(jì)算配置箍筋。乙=0.7/勿+1.25/”也玲s300000=125571.2+1.25x210x -x565s坦=1.176s選配中10@120,實(shí)有—-^F=l308>1176'可以)
BC段:0.7"4=0.7x1.27xBC段:0.7"4=0.7x1.27x250x565=125571.2、<=50000/V僅需按構(gòu)造配置箍筋,選用中8@250最后,兩側(cè)選用中10@120,中冋選用中8@250。圖5-29習(xí)題5-5圖鋼筋混凝土矩形截面簡支梁,如圖5-29,截面尺寸ZSOmmXSOOmrn,混凝土強(qiáng)度等級為C20("l.1N/mn?、/=9.6N/mm7),錐筋0>8@200的IIPD235級鋼筋(/;.=210N/mm2),縱筋為422的HRB400級鋼筋(/=360N/mm2),無彎起鋼筋,求集中荷載設(shè)計(jì)值P圖5-29習(xí)題5-5圖解:1、確定基本數(shù)據(jù)查表得%=1.0;竣=0.518。Af=1520/W
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