混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原理作業(yè)

本次作業(yè)是本門課程本學(xué)期的第1次作業(yè)，注釋如下:

一、單項(xiàng)選擇題（只有一個(gè)選項(xiàng)正確，共15道小題）

1.一鋼筋混凝土軸心受壓短柱已承載多年，現(xiàn)卸去全部荷載，則（）

①鋼筋中應(yīng)力恢復(fù)到零

②鋼筋中殘留有壓應(yīng)力，混凝土中殘留有拉應(yīng)力

③混凝土中應(yīng)力恢復(fù)到零

④鋼筋中殘留有拉應(yīng)力，混凝土中殘留有壓應(yīng)力

你選擇的答案：B［正確］

正確答案：B

解答參考：

2.混凝土線性徐變是指（）

徐變與荷載持續(xù)時(shí)間成正比

總應(yīng)變與荷載持續(xù)時(shí)間成線性關(guān)系

徐變變形與初應(yīng)變?yōu)榫€性關(guān)系

瞬時(shí)變形和徐變變形之和與初應(yīng)力成線性關(guān)系

你選擇的答案：C［正確］

正確答案：C

解答參考：

3.設(shè)計(jì)螺旋鋼箍柱時(shí)要求MWL50這樣規(guī)定的原因是

（）

因?yàn)榕渲眠^多的螺旋箍筋不能進(jìn)一步提高柱子的承載力

因?yàn)榕渲寐菪拷顩]有配置縱筋有效

為了防止柱子保護(hù)層混凝土過早剝落

因?yàn)镹太大將發(fā)生脆性破壞

你選擇的答案：C［正確］

正確答案：C

解答參考：

4.受彎構(gòu)件正截面受彎承載力計(jì)算公式是依據(jù)何種破壞形態(tài)建立的

z\

(A)

\z適筋破壞

/\

(B1

\7剪壓破壞

/\

(c1

\7超筋破壞

/\

|D!

\7錨固破壞

你選擇的答案：A［正確］

正確答案：A

解答參考：

5.適當(dāng)提高梁的配箍率可以()

顯著提高斜裂縫開裂荷載

防止斜壓破壞的出現(xiàn)

顯著提高抗剪承載力

使斜壓破壞轉(zhuǎn)化為剪壓破壞

你選擇的答案：C［正確］

正確答案：C

解答參考：

6.受彎構(gòu)件正截面受彎破壞時(shí)()的延性最好。

(A)P,^max

⑻PPmax

?"minPQmax

P'"Pram

你選擇的答案：c［正確］

正確答案：C

解答參考：

7.改善梁正截面受彎破壞時(shí)延性的有效措施之一是()

(A)增大

(B)增大As

(0提高受拉鋼筋強(qiáng)度等級(jí)

(D)按《二m麗筋

你選擇的答案：A［正確］

正確答案：A

解答參考：

8.部分超筋的鋼筋混凝土受扭構(gòu)件的破壞屬于(

(A)延性破壞

(B)受壓脆性破壞

(0受拉脆性破壞

(D)有一定的延性

你選擇的答案：D［正確］

正確答案：D

解答參考：

9.對(duì)稱配筋的大偏心受壓柱承受的4組內(nèi)力中，最不利的一組內(nèi)力為

)

z\

(A1

\7M=251kN*m,N=900kN

z\

(B|

\7M=251kN*m,N=300kN

/\

|c|

\7M=260kN*m,N=300kN

z\

(D)

\7M=-251kN*m,N=505kN

你選擇的答案：C［正確］

正確答案：C

解答參考：

10.計(jì)算受彎構(gòu)件撓度時(shí)，荷載采用()

z\

(A1

\7設(shè)計(jì)值

/B\

(

\7

C標(biāo)準(zhǔn)值

/\

(1

\7平均值

\

!

7標(biāo)準(zhǔn)值和準(zhǔn)永久值

你選擇的答案：D［正確］

正確答案：D

解答參考：

11.在長期荷載作用下，引起受彎構(gòu)件撓度增大的主要原因是(

/\

|A>

\7混凝土的徐變和收縮

/\

|BJ

\/鋼筋與其周圍混凝土之間滑移

/\

(c1

\7裂縫寬度增大

/\

(D|

\7構(gòu)件中未設(shè)受壓鋼筋

你選擇的答案：A［正確］

正確答案：A

解答參考：

12.后張法預(yù)應(yīng)力混凝土梁，預(yù)加應(yīng)力階段的預(yù)應(yīng)力損失I

你選擇的答案：B［正確］

正確答案：B

解答參考：

13.預(yù)應(yīng)力混凝土受彎構(gòu)件，在預(yù)拉區(qū)布置預(yù)應(yīng)力筋41是（

為了防止傳力錨固階段梁截面開裂

為了提高正截面抗彎承載力

為了提高斜截面抗剪承載力

為了提高構(gòu)件的延性

你選擇的答案：A［正確］

正確答案：A

解答參考：

14.全預(yù)應(yīng)力混凝土梁在使用荷載下，構(gòu)件截面混凝土（

不出現(xiàn)壓應(yīng)力

允許出現(xiàn)壓應(yīng)力

不出現(xiàn)拉應(yīng)力

允許出現(xiàn)拉應(yīng)力

你選擇的答案：C［正確］

正確答案：C

解答參考：

15.大偏心受壓柱和小偏心受壓柱破壞的根本區(qū)別是（

zX

(A)

\/偏心距的大小

z\

(B1

\7破壞時(shí)受壓側(cè)混凝土是否達(dá)到極限壓應(yīng)變

/\

(c|

\7破壞時(shí)受壓鋼筋是否屈服

/\

|D1

\7破壞時(shí)受拉鋼筋是否屈服

你選擇的答案：D［正確］

正確答案：D

解答參考：

本次作業(yè)是本門課程本學(xué)期的第2次作業(yè)，注釋如下：

一、判斷題（判斷正誤，共15道小題）

1.兩個(gè)軸心受壓柱，A為正確配置箍筋的普通箍筋柱，B為其它條件與A相同的正確配置螺旋筋的柱。A

柱和B柱比較，破壞時(shí)，B的延性好于A。（）

你選擇的答案：說法正確［正確］

正確答案：說法正確

解答參考：

2.偶然作用發(fā)生的概率很小，持續(xù)的概率很短，所以對(duì)結(jié)構(gòu)造成的危害也很小。

你選擇的答案：說法錯(cuò)誤［正確］

正確答案：說法錯(cuò)誤

解答參考：

改正：危害大。

3.混凝土的立方體尺寸越大，量測(cè)的抗壓強(qiáng)度越高

你選擇的答案：說法錯(cuò)誤［正確］

正確答案：說法錯(cuò)誤

解答參考：改正：尺寸大，強(qiáng)度低。

4.混凝土雙向受壓時(shí)強(qiáng)度低于單項(xiàng)受壓時(shí)的強(qiáng)度

你選擇的答案：說法錯(cuò)誤［正確］

正確答案：說法錯(cuò)誤

解答參考：

改正：多軸受壓強(qiáng)度高于單軸受壓。

5.少筋梁無帶裂槽工作階段；超筋梁無第三應(yīng)力階段。

你選擇的答案：說法正確［正確］

正確答案：說法正確

解答參考：

6.按匚-飛姐筋的鋼筋混凝土受彎構(gòu)件,My=Mu.

你選擇的答案：說法正確［正確］

正確答案：說法正確

解答參考：

7.在受彎構(gòu)件截面受壓區(qū)配置一定數(shù)量的鋼筋，對(duì)改善構(gòu)件破壞時(shí)的延性沒有作用。

你選擇的答案：說法錯(cuò)誤［正確］

正確答案：說法錯(cuò)誤

解答參考：

8.適當(dāng)減小梁縱筋配筋率（但仍保持‘1nm°''也,破壞時(shí)鋼筋應(yīng)變（邑二。。1乙可以

提高梁破壞時(shí)的延性。

你選擇的答案：說法正確［正確］

正確答案：說法正確

解答參考：

9,受彎構(gòu)件按最大配筋率%ax~Pb（用為與晟相應(yīng)的配筋率〉配筋，梁破壞時(shí)的延

性最好。

你選擇的答案：說法錯(cuò)誤［正確］

正確答案：說法錯(cuò)誤

解答參考：

改正：沒有延性。

10.普通鋼筋混凝土構(gòu)件不適宜采用過高強(qiáng)度的鋼筋。

你選擇的答案：說法正確［正確］

正確答案：說法正確

解答參考：

11.雙筋梁設(shè)計(jì)中，要求'—2"1：是為了防止受拉鋼筋壓屈。

你選擇的答案：說法錯(cuò)誤［正確］

正確答案：說法錯(cuò)誤

解答參考：

改正：保證破壞時(shí)受壓鋼筋屈服。

12.T形截面梁的配筋應(yīng)滿足乩-PmP7卜'

你選擇的答案：說法錯(cuò)誤［正確］

正確答案：說法錯(cuò)誤

解答參考：

13.梁的破壞特征與實(shí)際承受的荷載值大小有關(guān)

你選擇的答案：說法正確［正確］

正確答案：說法正確

解答參考：

14.只要嚴(yán)格按照規(guī)范進(jìn)行設(shè)計(jì)，就能絕對(duì)保證結(jié)構(gòu)的可靠性（即失效概率為0）。

你選擇的答案：說法錯(cuò)誤［正確］

正確答案：說法錯(cuò)誤

解答參考：改正：無法絕對(duì)保證安全。

4,

15.雙筋截面梁的配筋應(yīng)滿足P=F~4

你選擇的答案：說法錯(cuò)誤［正確］

正確答案：說法錯(cuò)誤

4

解答參考：改正：應(yīng)滿足~Tb/Ti-Pmin

本次作業(yè)是本門課程本學(xué)期的第3次作業(yè)，注釋如下：

一、判斷題（判斷正誤，共11道小題）

L按最大配筋率PM=Ph（自為與4相應(yīng)的配筋率〉配筋的梁，破壞時(shí)的延性不

如按P=Q75Pb配筋的梁好。

你選擇的答案：說法正確［正確］

正確答案：說法正確

解答參考：

2.受彎構(gòu)件剪跨比1三丸二3,該構(gòu)件斜截面受剪破壞一定屬于剪壓破壞。

你選擇的答案：說法錯(cuò)誤［正確］

正確答案：說法錯(cuò)誤

解答參考：改正：需要結(jié)合配箍率等因素決定

3.梁斜截面抗剪承載力計(jì)算中，"截面限制條件”是為了防止梁發(fā)生斜壓破壞

你選擇的答案：說法正確［正確］

正確答案：說法正確

解答參考：

4.適當(dāng)加密箍筋間距S,可以使斜壓破壞轉(zhuǎn)化為剪壓破壞。

你選擇的答案：說法錯(cuò)誤［正確］

正確答案：說法錯(cuò)誤

解答參考：改正：可以使斜拉破壞轉(zhuǎn)化為剪壓破壞

5.剪力很小的梁，不必設(shè)置箍筋。

你選擇的答案：說法錯(cuò)誤［正確］

正確答案：說法錯(cuò)誤

解答參考：改正：仍然需要設(shè)置箍筋.

6.減小混凝土保護(hù)層厚度C,受彎構(gòu)件受拉區(qū)表面最大裂縫寬度Wmax隨之減小。所以，混凝土保護(hù)層厚

度C越小，鋼筋越不容易銹蝕，結(jié)構(gòu)耐久性越好。

你選擇的答案：說法錯(cuò)誤［正確］

正確答案：說法錯(cuò)誤

解答參考：

改正：足夠的混凝土保護(hù)層對(duì)耐久性有好處。

7.其它條件相同時(shí)，預(yù)應(yīng)力構(gòu)件的延性通常比非預(yù)應(yīng)力構(gòu)件延性好一些。

你選擇的答案：說法錯(cuò)誤［正確］

正確答案：說法錯(cuò)誤

解答參考：

改正：差一些。

8.與普通鋼筋混凝土相比，預(yù)應(yīng)力混凝土梁能夠更加有效地利用混凝土強(qiáng)度。

你選擇的答案：說法正確［正確］

正確答案：說法正確

解答參考：

9.預(yù)應(yīng)力構(gòu)件張拉控制應(yīng)力越高，構(gòu)件性能越好。

你選擇的答案：說法錯(cuò)誤［正確］

正確答案：說法錯(cuò)誤

解答參考：

改正：過高的預(yù)應(yīng)力會(huì)有不利影響。

10.預(yù)應(yīng)力最初作用時(shí)，預(yù)應(yīng)力混凝土梁將向上反拱。隨時(shí)間延續(xù)，預(yù)應(yīng)力損失導(dǎo)致預(yù)應(yīng)力逐漸減小，所

以，梁在預(yù)壓力作用下向上的撓度一般會(huì)隨時(shí)間減小。

你選擇的答案：說法錯(cuò)誤［正確］

正確答案：說法錯(cuò)誤

解答參考：

改正：增加。

11.合理設(shè)計(jì)預(yù)應(yīng)力梁中預(yù)應(yīng)力鋼筋的位置和預(yù)應(yīng)力值，可以有效減小甚至抵消工作荷載引起的拉應(yīng)力,

避免構(gòu)件開裂，所以預(yù)應(yīng)力梁無需作抗裂計(jì)算。

你選擇的答案：說法錯(cuò)誤［正確］

正確答案：說法錯(cuò)誤

解答參考：

改正：仍然需要做抗裂計(jì)算。

（注意：若有主觀題目，請(qǐng)按照題目，離線完成，完成后紙質(zhì)上交學(xué)習(xí)中心，記錄成績。在線只需提交客

觀題答案。）

二、主觀題（共7道小題）

12.為什么在鋼筋混凝土受彎構(gòu)件中不能有效地利用高強(qiáng)度鋼筋和高強(qiáng)度混凝土?而在預(yù)應(yīng)力混凝土構(gòu)件

中必須采用高強(qiáng)度鋼筋和高強(qiáng)度混凝土？

參考答案：

由于鋼筋混凝土受彎構(gòu)件拉區(qū)混凝土的過早開裂，導(dǎo)致使用荷載下構(gòu)件的裂縫寬

度與鋼筋應(yīng)力。SS,近于成正比，而構(gòu)件的剛度Bs與受拉鋼筋截面面積As也近似

成正比。因此，如采用高強(qiáng)度鋼筋，且充分利用其抗拉強(qiáng)度設(shè)計(jì)值（￡.）,則As

將近乎成反比的減?。?。ss將成比例的增大。結(jié)果是構(gòu)件的撓度和裂縫寬度都超

過了允許的限值，上述分析說明對(duì)構(gòu)件撓度和裂縫寬度的控制等于控制了鋼筋混

凝土構(gòu)件中鋼筋的抗拉強(qiáng)度設(shè)計(jì)值。在鋼筋混凝土受彎構(gòu)件中采用高強(qiáng)度混凝土

也是不合理的，因?yàn)樘岣呋炷恋膹?qiáng)度對(duì)減小%?幾乎沒有作用，對(duì)提高氏的效

果也不大。其根本原因是拉區(qū)混凝土過早開裂的問題并沒有得到解決。

可參見教材第3頁，或者新教材第4章相關(guān)內(nèi)容。

在預(yù)應(yīng)力混凝土構(gòu)件中，由于混凝土的收縮、徐變，鋼筋應(yīng)力松弛等原因?qū)a(chǎn)生預(yù)應(yīng)力損失。

為了扣除應(yīng)力損失后，仍能保留有足夠的預(yù)應(yīng)力值，需施加較高的張拉控制應(yīng)力，所以必須

采用高強(qiáng)度的鋼筋。為了能承受較高的預(yù)壓應(yīng)力，并減小構(gòu)件截面尺寸以減輕構(gòu)件的自重，

預(yù)應(yīng)力混凝土構(gòu)件中須采用高強(qiáng)度的混凝土。同時(shí)采用高強(qiáng)鋼筋和高強(qiáng)混凝土可以節(jié)約材

料，取得較好的經(jīng)濟(jì)效果。

13.2預(yù)應(yīng)力筋的張拉控制應(yīng)力。8n為什么不宜過高？

參考答案：。.過高會(huì)出現(xiàn)以下一些值得注意的問題：①。3越高，構(gòu)件的開裂荷載與極限

荷載越接近，使構(gòu)件破壞前缺乏足夠的預(yù)兆。②當(dāng)進(jìn)行超張拉時(shí)，由于張拉應(yīng)力的不均勻性

可能使個(gè)別鋼筋的應(yīng)力超過屈服強(qiáng)度（或抗拉強(qiáng)度）。發(fā)生永久變形（或脆斷）。③使預(yù)應(yīng)

力松弛損失增大。對(duì)預(yù)應(yīng)力筋進(jìn)行張拉的過程，同時(shí)也是對(duì)它進(jìn)行質(zhì)量檢驗(yàn)的過程；一旦張

拉終止，預(yù)應(yīng)力筋中應(yīng)力將逐漸降低，。3維持的時(shí)間是短暫的，因此可不受抗拉強(qiáng)度設(shè)計(jì)

值的限制，而直接與抗拉強(qiáng)度的標(biāo)準(zhǔn)值相聯(lián)系。

14.為什么在計(jì)算由于混凝土收縮徐變引起的預(yù)應(yīng)力損失56時(shí)，要控制。p/^^c/0.5?

參考答案：當(dāng)初應(yīng)力超過0.5fc時(shí)。徐變與初應(yīng)力為非線性關(guān)系，徐變將明顯增大。《規(guī)范》

的內(nèi)計(jì)算公式是建立在線性徐變基礎(chǔ)上的，因此要求控制。pjfaWO.5。否則徐變過大，也

難以計(jì)算。

15.梁下部和上部預(yù)應(yīng)力數(shù)值大小，對(duì)梁正截面受彎承載力有何影響？對(duì)梁傳力錨固階段和使用階段抗裂

性有何影響？

參考答案：適當(dāng)增大，對(duì)梁正截面抗彎承載力影響不大，能改善梁使用階段抗裂性，但梁傳力錨固階

段（就是施工階段）容易開裂；

適當(dāng)增大'cm,能改善梁傳力錨固階段（就是施工階段）抗裂性，但是會(huì)減小梁正截面受彎承載力，

對(duì)使用階段抗裂性也不利。

16.

預(yù)應(yīng)力混凝土梁截面配筋如圖。采用C45混凝土，非預(yù)應(yīng)力鋼筋為HRB335,預(yù)應(yīng)力筋采用A5

22

高強(qiáng)度鋼絲束，Ap=6116mmAs=1901mm,as=40mm,%=。跨史主力

作用下彎矩為，自重及恒載：Mg+Md=65MkN>m,活載：Mk=2010j!rjV*mo，

要求：驗(yàn)復(fù)正截面抗彎承載力。，

參考答案：

(一)按《鐵路橋規(guī)》。

混凝土抗拉極限強(qiáng)度：工=30MPa,

非預(yù)應(yīng)力鋼筋抗拉計(jì)算強(qiáng)度：工=335Mpa。

預(yù)應(yīng)力鋼筋抗拉計(jì)算強(qiáng)度：%=09f腐=0.9x1570=1413MPap

4=0.4,強(qiáng)度安全系數(shù)：K=2.00，

1413x6126+335x1901

X==161.3mm<h'f=200mm，為一類T形梁,

30<1920

X161.3

=0.085<=0.4不超筋,

力-%2100-191

%=/%可%-口+44(4-叫=

30x1920x161.3x(2100-191-^^\1

|+335xl901x(191-40)xlO"6

I2

)

=17086.6上N?/>■=2x(6531+2010)=17082比W,合格。川

17.已知某鋼筋混凝土單筋矩形截面梁截面尺寸為bxh=250mmx450mm,安全等級(jí)為二級(jí)，混凝土強(qiáng)

度等級(jí)為C40,配置4B16的HRB335級(jí)縱向受拉鋼筋，as=35mm.

【要求】：該梁所能承受的極限彎矩設(shè)計(jì)值Mu。

參考答案：

2r2

fc=19.IN/mm,f=1.71A/)mn,fv=300N/〃〃〃—=0.550,%=0.399

P=l=0.007>Pmm=max(0.002.0.45//4)=0.0026不少筋;

bh25Ox450'7

、=50.5〃〃〃*=、0.122〈曷不超筋，Mu=94kN?〃i“

18.已知某鋼筋混凝土單筋矩形截面梁承受彎矩設(shè)計(jì)值M=150kN.m,環(huán)境類別為一類，截面尺

寸為bXh=250mm><500mm,安全等級(jí)為二級(jí)，混凝土強(qiáng)度等級(jí)為C20,配置HPB335級(jí)縱向受

拉鋼筋。

【要求】：設(shè)計(jì)縱向受拉鋼筋A(yù)s。

提示：可假設(shè)asa=65mm

參考答案：

f=9.6N/〃川廣G=1.1ON/〃〃djWON/〃〃/,J=0.550、q3=0.399,

「,…M150xl06八…

CL=65〃〃〃、=ft-a.=435〃〃〃a.----------=----------------------r=0.330“

sPs,sq/RjTlx9.6X250X4352

1=1-J-24=0.417=0.550,不超筋，、==18L4〃〃〃〃

A-=1451imn2>?

5￡

A1451

p=J==0.0116>p=max0.002,0.45f/f=0.002,不少筋。

bh250x500mmv

實(shí)際配置4B22,4=1520〃〃/,排成一排，混凝土保護(hù)層。=30〃〃〃，，

q=41〃〃〃為0=459〃〃〃一>、=190〃〃〃、：=0.41444=166.0kN-}ii,合格。。

本次作業(yè)是本門課程本學(xué)期的第4次作業(yè)，注釋如下：

（注意：若有主觀題目，請(qǐng)按照題目，離線完成，完成后紙質(zhì)上交學(xué)習(xí)中心，記錄成績。在線只需提交客

觀題答案。）

一、主觀題（共18道小題）

1.如何減小梁彎曲裂縫寬度？

參考答案：減小鋼筋應(yīng)力，增加縱筋配筋率，合理布置鋼筋，適當(dāng)減小鋼筋間距，采用變形鋼筋替代光圓

鋼筋，采用預(yù)應(yīng)力構(gòu)件

2.最大裂縫寬度Wmax是指鋼筋表面處的裂縫寬度，還是構(gòu)件外表面處的裂縫寬度？

參考答案：指構(gòu)件外表面處的裂縫寬度

3.由縫寬度計(jì)算公式可知，混凝土保護(hù)層越大，裂縫寬度就越大，這是否說明小的混凝土厚度對(duì)結(jié)構(gòu)的耐

久性更好？

參考答案：足夠的混凝土保護(hù)層的質(zhì)和量對(duì)耐久性有好處。

4.試從Wmax<W扁說明，普通鋼筋混凝土受彎構(gòu)件不適宜使用高強(qiáng)度鋼筋？

參考答案：裂縫寬度與鋼筋應(yīng)力大致成正比，所以限制裂縫寬度就等于限制了鋼筋應(yīng)力值，因此無法采用

高強(qiáng)度鋼筋。

5.影響梁斜截面受剪承載力的因素有哪些？

參考答案：

剪跨比、混凝土強(qiáng)度等級(jí)、腹筋、縱向受拉鋼筋的配筋率等

6.如何避免梁發(fā)生斜拉破壞、斜壓破壞？

參考答案：參見教材關(guān)于斜截面抗剪承載力公式的上限和下限。截面限制條件防止斜壓破壞，合格的配箍

率和箍筋間距防止斜拉破壞。

7.某矩形截面簡支梁，承受勻布荷載。C25混凝土,fe-11.9MPa,ft=1.27MPa,b=250mm,h

=700mm,ho=64Omm?只設(shè)置雙肢中8-HRB335箍筋，fyv=300MPa,S=200mm?該梁承受剪力設(shè)

計(jì)值V=500KN?

問：（1）此構(gòu)件斜截面受剪承載力是否合格？

（2）此構(gòu)件斜截面破壞特征屬于斜壓破壞、剪壓破壞還是斜拉破壞？

參考答案：

hw/b=640/250=2.56<4,一般梁，Vu,ma=0.25fcbh0=476KN,

V=0.7ftbho+1.25fyvASvh0/S=262.84KN<Vu,raax不會(huì)發(fā)生斜壓破壞。

Vc=0.7ftbho=142,24KN<VU

PST=ASV/（bs）=0.20%>Psv,min=0.24ft/fyv=0.10%,SWS^,不會(huì)發(fā)

生斜拉破壞。

Vu<V=500KN,斜截面承載力不合格，發(fā)生剪壓破壞（適筋破壞）。

注意，構(gòu)件實(shí)際承受的剪力值V不影響破壞性質(zhì)。

8.軸心受壓構(gòu)件中的縱向鋼筋和箍筋分別起什么作用？

參考答案：

縱筋：與混凝土一道抵抗縱向壓力；抵抗偶然荷載產(chǎn)生的拉應(yīng)力；改善構(gòu)件

的塑性性能。

箍筋：保證縱筋穩(wěn)定；與縱筋一起形成鋼筋骨架。

9.配置螺旋箍筋的軸心受壓柱與普通箍筋柱有哪些不同？

參考答案：旋筋柱延性和承載力都高于普通箍筋柱。

f''

io.軸心受壓構(gòu)件破壞時(shí)，縱向鋼筋應(yīng)力是否總是可以達(dá)到'y?采用很高強(qiáng)度的縱筋是否合適？

參考答案：破壞時(shí)高強(qiáng)度鋼筋（強(qiáng)度高于400MPa）不能達(dá)到屈服強(qiáng)度，所以不適宜采用高強(qiáng)度鋼筋。參

見教材第51頁（新教材）或104頁（老教材）。

1L偏心受壓構(gòu)件正截面破壞形態(tài)有幾種？大小偏心受壓破壞形態(tài)有哪些不同？

參考答案：

受拉破壞（大偏心）和受壓破壞（小偏心）；大偏心破壞始于受拉鋼筋先屈服，

小偏心破壞始于壓區(qū)混凝土被壓壞。

12.偏心受壓構(gòu)件正截面破壞特征與哪些因素有關(guān)？如何判斷屬于受壓還是受拉破壞？偏心距較大時(shí)為什

么也會(huì)發(fā)生受壓破壞？

參考答案：

偏心距、混凝土截面尺寸和強(qiáng)度等級(jí)、受拉受壓鋼筋面積和級(jí)別等；相對(duì)受壓區(qū)高度不超過界限相對(duì)受壓

區(qū)高度為受拉破壞，反之為受壓破壞；只要受拉鋼筋配置過多就會(huì)發(fā)生受壓破壞。

13.短柱、長柱、細(xì)長柱的破壞特征有何不同？

參考答案：短柱、長柱為材料破壞，但是長柱需要考慮偏心距增大系數(shù)或考慮二次彎矩的影響。細(xì)長柱為

失穩(wěn)破壞。

14.大、小偏心受壓構(gòu)件截面設(shè)計(jì)和截面復(fù)核，是否都應(yīng)該驗(yàn)算垂直彎矩作用平面的承載力？

參考答案：都要驗(yàn)算

15.繪制偏心受壓構(gòu)件正截面承載力計(jì)算簡圖（包括大偏心受壓和小偏心受壓構(gòu)件）.

參考答案：

答：大偏心受壓計(jì)算簡圖(右圖)，

小偏心受壓計(jì)算簡圖(右圖)，

16.已知兩組內(nèi)力(Ni,Mi)和(NZM2),采用對(duì)稱配筋,判斷以下情況哪組內(nèi)力的配筋大？

⑴N1=N2,M2>M1

(2)Ni<N2<Nb,M2=Mi

(3)Nb<Ni<N2,M2=Mi

參考答案：

(1)N1=N2,M2>M1(按第2組荷載配筋)

(2)Ni<N2<Nb,M2-Mi(按第1組荷載配筋)

(3)Nb<Ni<N2,M2=Mi(按第2組荷載配筋)

17.已知某鋼筋混凝土雙筋矩形截面梁，承受荷載彎矩設(shè)計(jì)值M=125kN-m,混凝土截

面尺寸為b=200mm,h=400mm,安全等級(jí)為二級(jí)，混凝土強(qiáng)度等級(jí)為C30,配置

HRB335級(jí)縱向受拉鋼筋3B25,HPB235級(jí)縱向受壓鋼筋2<pl6,as=38mm,as'=33mm.

【要求】：該梁所能承受的極限彎矩設(shè)計(jì)值Mu并判斷正截面受彎承載力是否合格。

參考答案：

%=362〃〃〃，、=125.01inH>%[=66〃〃〃、；=0.345<&*

=%@片4+f\A's(h-as-a's)=i343kN?m>M=125協(xié)修〃。

注意，具注解答步驟應(yīng)該比以上詳細(xì)。

18.已知某鋼筋混凝土雙筋矩形截面梁，承受荷載彎矩設(shè)計(jì)值M=420kN.m,混凝土截面尺寸為b=300

mm,h=600mm,環(huán)境類別為一類，安全等級(jí)為二級(jí),混凝土強(qiáng)度等級(jí)為C20,采用HRB335級(jí)縱向

鋼筋。

【要求】：（1）設(shè)計(jì)縱向鋼筋A(yù)s和As'（提示：可估計(jì)&3=65mm,a；=40mm）

（2）若已知設(shè)計(jì)縱向受拉鋼筋為3e25,a；=42.5mm,求As（取a產(chǎn)65mm）

參考答案：

222

fc=9.6N/mm,ft=1.10N/mm.fy=500N/mm,J=0.550、4&=0.399,

(1)為保證破壞時(shí)的延性，也可以取J=0.75$=0.413*x=220.7m/,%=0.327

M-a.fbh^a2%￡兒+尸4,2

A1=------1九-'=1013mm,A=-----------=3132mm，

fs(h-as-a\)f

實(shí)際配置10B20受拉鋼筋乩=3142//2,4B18受壓鋼筋=1017/^2,“

c=30mmMs=61.5mm,hQ=537.5mm,a'4=40mm?合格

⑵，

M-f\A'(h-a-a,)420xlO6-300x1473x(600-65-42.5)

Ct.=s5s5=5=0.2/

2

01fM1X9.6X300X535

1=1-3-2%=0.287=0.550,不超筋，”

x=J%=153.3切切>la\=85mm,破壞時(shí)受壓鋼筋能夠達(dá)到屈服強(qiáng)度設(shè)計(jì)值.

c^fbx+f'A\1x9.6x300x153.3+300x1473

=上c——j_y_L=--------------------------=2945m2

L300

A)9/,、

p=—=--------=0.016>p-=max(0.002,0.45f/工)=0.002不少筋e

bh300x600皿i

實(shí)際配置6B25月)=2946^^2,c=30次次，6=60灑灑、4=540mm,合格。P

注意，具體解答要比以上步驟詳細(xì)，不要用拆分公式，用基本公式就可以了?；竟街挥?個(gè)!

本次作業(yè)是本門課程本學(xué)期的第5次作業(yè)，注釋如下：

（注意：若有主觀題目，請(qǐng)按照題目，離線完成，完成后紙質(zhì)上交學(xué)習(xí)中心，記錄成績。在線只需提交客

觀題答案。）

一、主觀題（共19道小題）

1.大偏心受拉構(gòu)件混凝土截面是否存在受壓區(qū)？

參考答案：存在

已知矩形截面偏心受壓構(gòu)件，戳面尺寸b=400mm>h=600mm,承受軸向力設(shè)計(jì)值

N=1550kN,彎矩設(shè)計(jì)值M=375.2上構(gòu)件計(jì)算長度%=6.6m。采用C25混凝土，

HRB335級(jí)鋼筋。結(jié)構(gòu)重要性系數(shù)為1.0。求：按非對(duì)稱配筋設(shè)計(jì)縱向鋼筋截面面積。。

提示，經(jīng)計(jì)算，〃=1.170。，

參考答案：

f=il.9MPa,f=f'=i00MPa^=0.550,a=0399"

X、cyybsba

設(shè)％=a：=40mm,則4=〃-生=600-40=560mm°P

M375.2

%=—=-------'io3=242.0mm,?

N1550

ea=niax(20、〃/30)=20mm,ei=%+%=242+20=262mm,“

旬=竺”=11>5,應(yīng)考慮偏心距增大系數(shù)，〃=1.170。，

h600

2,廂步判斷破壞形態(tài)：~

=1.17x262=306,6mm>0.34=168血切,故暫按大偏心受壓構(gòu)件計(jì)算.

3、計(jì)算縱向鋼筋截面面積。

為充分利用受壓區(qū)混凝土的抗壓強(qiáng)度，令J=&=0.550,?

h600

e=ne.+——a,=306.6+-------40=566.6mm。

!22

A，一一一工仍溫(1-0.5當(dāng))

L尸‘侏-

_lxl55OOOOx566.6-1x11.9x400x560*2<O,55Ox(1-0.5xO.55O)

300<(560-40)

22

=1814mm>0mJ?力=0.002x400x600=480mm

囪￡劭1,+f'j幺：一兀N

A=-------------

f,

1x11.9>400x560x0.550+300x1814-1x1550000

300

22

=1534加>P^=mm

1534+1814

4+4=0.014>0.006.

bh400-600

垂直于彎矩作用平面承載力復(fù)合：，

lQ/b=6600/400=16.5—?(p=0.86。

現(xiàn)=0.9*(9+兀⑷J

-3

=0.9<0.86[11.9x400x600+300x(1534+1814)]xl0=2988.0^77>/0JV

3.

已知方形截面柱尺寸為6=400慟%=400加物，柱高3.75日。構(gòu)件一端固定，一端自由.

承受軸向壓力設(shè)計(jì)值N=41戕97樹。采用C30混凝土，加B400鋼筋，結(jié)構(gòu)重

要性系數(shù)為1.0。求：按非對(duì)稱配筋設(shè)計(jì)縱向鋼筋截面面積。提示：經(jīng)計(jì)算〃=1.345，

參考答案：

構(gòu)件計(jì)算長度：4=2/=7.5m。

設(shè)a,=a；=40mm,則4=〃一4=400-40=360mm?！?/p>

M973

%=—=---xlO=132mm,/

N418

ea=niax(20,/z/30)=20mm,ei=e0+ea=232+20=252mm,P

^-=—^-=18.75>5,應(yīng)考慮偏心距增大系數(shù)，〃=1.345。

h400

2,初步判斷破壞形態(tài)。

值d=1.345x252=339.0加m>0.3%=108mm,故暫按大偏心受壓構(gòu)件計(jì)算。?

3,計(jì)算縱向鋼筋截面面積J

為充分利用受壓區(qū)混凝土的抗壓強(qiáng)度，設(shè)：=當(dāng)=0.518、%,=0.384,川

h400

e=ne.+——a,=339+----40=499mm2

22

A,二%Ne—%fR*a,b,

5口(%-叫)

_1X418000X499-1X14.3.400x3602x0.384

360x(360-40)

=-^mm2<p'^bh

取=0,0026力=320浴/2,

%=

418000X499-360x320(360-40)

----------------------f-------=0.232.

1X14.3X400X3602

-2&=0.267<曷

x=凱=96.3>2a[=80mm

A_%工故+1HQN

1x143x400x963+360-320-1x418000

360

22

=689麗>=mm

A+A'689+320

—-------=------------=0.0063>0.005。，

bh400x400

垂直于彎矩作用平面承載力復(fù)合：，

7500

2------=18.75—0=0.79。

400

3

=0.9x0.79[14.3x400x400+360x(689+320)]xl0-=1885^>/0N

4.

某矩形截面偏心受壓柱，截面尺寸匕=400mm,/i=500mm,=<J;=40mm,柱計(jì)算

高度％=76m,采用C20混凝土，爾?8335級(jí)鋼筋，截面承受荷載設(shè)計(jì)值N=560次,

初'=280可。經(jīng)計(jì)算，〃=1.146“

要求：按照對(duì)稱配筋設(shè)計(jì)所需鋼筋。+

參考答案：

fc=9.6MPaJy=f'y=300MRJ,h0=h-a}=500-40=460mm.

M4OUq

%=—-----<10=500mm

N560

ea=max(2O,/7/30)=20mm,q=20+2=500+20=520mm,P

k=_222.=15.2>5,應(yīng)考慮偏心距增大系數(shù)，〃=1.146P

h500

2、初步判斷破壞形態(tài)。

z/e,.=1.146x520=595.8mm>O.3ho=138mm,(大偏心受壓？)0

N560000

x=-------=----------------=145.8mm>la'=80mm

ajp1x9.6x400s

J=%/%=0.3174曷=0.550，為大偏心受壓，%=0.267,。

h500

e=ne.+——a,=595.8+-------40=805.8mm“

)7

幾死一日工匕片4

A=/]=

s兀仇-/)

lx560000X805.8-1X9.6X400<46()2、。26

=1859.5mm2>pbh

300<420

每側(cè)布置可選擇4B25,即兒=/1=1964mm2a，

5.鋼筋混凝土受扭構(gòu)件有那幾種破壞形態(tài)？

參考答案：參見教材，少筋、適筋、超筋、部分超筋。

6.鋼筋混凝土梁正截面受彎破壞有哪幾種破壞形式？各自的破壞特點(diǎn)是什么？

參考答案：少筋梁、適筋梁、超筋梁；破壞特點(diǎn)：少筋梁為一裂即壞，適筋梁破壞

始于受拉鋼筋先屈服,破壞前有明顯預(yù)兆；超筋梁破壞始于受壓區(qū)混凝土被壓壞,

由于破壞時(shí)受拉鋼筋未屈服，沒有明顯預(yù)兆。

7.適筋梁從加載到破壞經(jīng)歷了哪幾個(gè)應(yīng)力階段？正截面受彎承載力是根據(jù)哪個(gè)應(yīng)力階段計(jì)算的？

參考答案：3個(gè)階段,根據(jù)第3a階段

8.受彎構(gòu)件正截面承載力計(jì)算的基本假定有哪些？

參考答案：平截面假定、受拉區(qū)混凝土不參與工作假定、受壓區(qū)混凝土應(yīng)力分布已知假定及受拉鋼筋應(yīng)力

假定。

9.什么是界限破壞，梁正截面受彎破壞屬于界限破壞時(shí)，是否具有延性？

參考答案：受拉縱筋應(yīng)力達(dá)到屈服強(qiáng)度時(shí)，混凝土最大受壓邊緣達(dá)到極限拉應(yīng)變■界限破壞無延性。

10.在什么情況采用雙筋梁？雙筋梁有什么優(yōu)點(diǎn)

參考答案：

截面尺寸受限制而承載力不夠，承受正負(fù)彎矩；

優(yōu)點(diǎn)：①在不增加截面尺寸的前提下，提高了梁的正截面抗彎承載力；

②可以降低受壓區(qū)混凝土相對(duì)高度W，這既可以使超筋梁轉(zhuǎn)變成適筋梁，又因?yàn)?/p>

W的降低,導(dǎo)致還可以在受拉區(qū)增加縱向受拉鋼筋,提高受彎承載力;

③受壓縱筋阻礙混凝土的收縮徐變，從而減小了持續(xù)荷載作用下由于混凝土收

縮徐變產(chǎn)生的長期撓度（附加變形）；

④增加了構(gòu)件破壞時(shí)的延性。

⑤承受變號(hào)彎矩。

11.已知某鋼筋混凝土T形截面梁，承受荷載彎矩設(shè)計(jì)值M=280kN.m,混凝土截面尺寸b'f=500mm,b

=250mm,h'f=80mm,h=600mm,。安全等級(jí)為二級(jí)，混凝土強(qiáng)度等級(jí)為C30,配置HRB400級(jí)縱向受拉

2

鋼筋（As=1571mm）,as=35mm.

【問】：該梁正截面受彎承載力是否合格。

參考答案：

fc=YA.iN