第3章鋼筋混凝土受彎構(gòu)件習(xí)題和思考題及答案

1、山西建筑職業(yè)技術(shù)學(xué)院第三章鋼筋混凝土受彎構(gòu)件問(wèn)答題1. 適筋梁正截面受彎全過(guò)程可劃分為幾個(gè)階段？各階段的主要特點(diǎn)是什么？與計(jì)算有何聯(lián)系? 1.答：適筋梁正截面受彎全過(guò)程可劃分為三個(gè)階段混凝土開(kāi)裂前的未裂階段、混凝土開(kāi)裂后至鋼筋屈服前的裂縫階段和鋼筋開(kāi)始屈服前至截面破壞的破壞階段。第階段的特點(diǎn)是：1）混凝土沒(méi)有開(kāi)裂；2）受壓區(qū)混凝土的應(yīng)力圖形是直線，受拉區(qū)混凝土的應(yīng)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(guān)系。階段可作為受彎構(gòu)件抗裂度的計(jì)算依據(jù)。第階段的特點(diǎn)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(dān)，但鋼筋沒(méi)有屈服；2）受壓區(qū)混凝土已

2、有塑性變形，但不充分，壓應(yīng)力圖形為只有上升段的曲線；3）彎矩與截面曲率是曲線關(guān)系，截面曲率與撓度的增長(zhǎng)加快了。階段相當(dāng)于梁使用時(shí)的受力狀態(tài)，可作為使用階段驗(yàn)算變形和裂縫開(kāi)展寬度的依據(jù)。第階段的特點(diǎn)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(yīng)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(diǎn)外移使內(nèi)力臂增大，故彎矩還略有增加；3）受壓區(qū)邊緣混凝土壓應(yīng)變達(dá)到其極限壓應(yīng)變實(shí)驗(yàn)值時(shí)，混凝土被壓碎，截面破壞；4）彎矩曲率關(guān)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(jì)算的依據(jù)。2. 鋼筋混凝土梁正截面受力全過(guò)程與

3、勻質(zhì)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(guò)程與勻質(zhì)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(guò)程分為三個(gè)階段；從第階段開(kāi)始，受拉區(qū)混凝土就進(jìn)入塑性階段，梁就開(kāi)始帶裂縫工作，受拉區(qū)拉力都由鋼筋來(lái)承擔(dān)，直到第階段末整個(gè)梁破壞，而勻質(zhì)彈性材料梁沒(méi)有這兩個(gè)階段,始終是在彈性階段內(nèi)工作的。山西建筑職業(yè)技術(shù)學(xué)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(diǎn)？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(diǎn)為：1） 適筋破壞：從屈服彎矩My到極限彎矩Mu有一個(gè)較長(zhǎng)的變形過(guò)程，鋼筋屈服處的臨界裂縫急劇開(kāi)展和撓度急速增長(zhǎng)，將給人以明顯的破壞預(yù)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(zhǎng)不多，沒(méi)有形成一條集中的臨界裂縫，裂縫分布比較細(xì)密，撓度不大，沒(méi)有明顯的預(yù)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(gòu)件由于鋼筋應(yīng)力突增且迅速屈服導(dǎo)致裂縫過(guò)寬或撓度過(guò)大而失效，破壞時(shí)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(jīng)失效，破壞十分突然，屬于脆性破壞。4. 梁內(nèi)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(shè)置？4 .答：梁內(nèi)縱向受拉鋼筋宜采用HRB400級(jí)或HRB335級(jí)，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(yīng)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(jié)和混凝土澆筑的密實(shí)性，梁的下部縱向鋼筋配置多于兩層時(shí)，兩層以上鋼筋水平方向的中距應(yīng)比下面兩層的中距增大一倍；各層鋼筋之間的凈間距不應(yīng)小于25mm和d。5. 受彎構(gòu)件正截面承載力計(jì)算時(shí)作了哪些基本假定？5. 答：根據(jù)受彎構(gòu)件正截面的破壞特征，其正截面受彎承載力計(jì)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(qiáng)度。鋼筋應(yīng)力-應(yīng)變關(guān)系曲線為圖3-13所示：當(dāng)0sy時(shí) ssEs （3-2）當(dāng)ys0.01時(shí) sy （3-3）山西建筑職業(yè)技術(shù)學(xué)院圖3-13鋼筋應(yīng)力-應(yīng)變關(guān)系0 y 0.01 ssy圖3-14混

6、凝土應(yīng)力-應(yīng)變關(guān)系cc0 o cu c 圖 混凝土受壓應(yīng)力-應(yīng)變關(guān)系曲線近似采用圖3-14所示：當(dāng)c0時(shí)(上升段) cc1(1)n （3-4）當(dāng)occu 時(shí)(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(yīng)力圖形？確定等效矩形應(yīng)力圖形的原則是什么？6. 答：為了簡(jiǎn)化計(jì)算，用來(lái)代替受壓區(qū)混凝土理論應(yīng)力圖形的矩形應(yīng)力圖形為等效矩形應(yīng)力圖形。 確定等效矩形應(yīng)力圖形的原則是：混凝土壓應(yīng)力的合力大小相等；兩圖形中受壓區(qū)合力的作用點(diǎn)位

7、置不變。7. 影響受彎構(gòu)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(gòu)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(qiáng)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(qiáng)度等級(jí)、加大截面尺寸，提高鋼筋強(qiáng)度等級(jí)和增大配筋量As ；宜優(yōu)先選用提高混凝土強(qiáng)度等級(jí)、加大截面尺寸的措施。 山西建筑職業(yè)技術(shù)學(xué)院8. 在鋼筋與混凝土的強(qiáng)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(duì)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(qiáng)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(duì)受 壓區(qū)高度的增加而增大

8、；隨鋼筋面積的增加而增大。9. 影響b的因素有哪些？最大配筋率max與b是什么關(guān)系？9.答：影響b的因有等效矩形應(yīng)力圖形系數(shù)1，縱向受拉鋼筋抗拉強(qiáng)度設(shè)計(jì)值fy，和非均勻受壓時(shí)混凝土極限壓應(yīng)變值。最大配筋率b=1bfcfy. 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(wèn)題：各截面破壞原因和破壞性質(zhì)；破壞時(shí)各截面鋼筋應(yīng)力各如何？破壞時(shí)鋼筋和混凝土強(qiáng)度是否充分利用？開(kāi)裂彎矩大致相等嗎？為什么？若混凝土為C20，鋼筋為HPB235級(jí)，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，

9、屬少筋破壞：圖縱向受拉鋼筋達(dá)到極限承載力而破壞，屬適筋破壞；圖縱向受拉鋼筋達(dá)到極限承載力的同時(shí)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(méi)有屈服，屬超筋破壞。 各截面破壞性質(zhì)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(shù)學(xué)院 （2）圖破壞時(shí)梁梁受拉區(qū)混凝土一旦開(kāi)裂，受拉鋼筋立即達(dá)到屈服強(qiáng)度，有時(shí)迅速經(jīng)歷整個(gè)流幅而進(jìn)入強(qiáng)化階段，在個(gè)別情況下，鋼筋甚至可能被拉斷； 圖受拉鋼筋應(yīng)力達(dá)到屈服強(qiáng)度后，混凝土才被壓碎； 圖受拉鋼筋應(yīng)力達(dá)到屈服強(qiáng)度的同時(shí)，受壓區(qū)混凝土被壓碎； 圖受拉鋼筋應(yīng)力沒(méi)有達(dá)到屈服強(qiáng)度，混凝土就已經(jīng)被壓碎。（3）圖在破壞時(shí)

10、，鋼筋強(qiáng)度充分利用，混凝土強(qiáng)度沒(méi)有充分利用；圖在破壞時(shí)，鋼筋強(qiáng)度充分利用，混凝土強(qiáng)度沒(méi)有充分利用；圖在破壞時(shí)，鋼筋和混凝土強(qiáng)度都充分利用；圖在破壞時(shí)，混凝土強(qiáng)度充分利用，鋼筋強(qiáng)度沒(méi)有充分利用。（4）各截面開(kāi)裂彎距大致相同，因?yàn)楦鹘孛娉叽缦嗤芾ミ吘壍幕炷恋臉O限拉應(yīng)變是相同的。（5）在混凝土為C20，鋼筋為HPB235級(jí)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(shuō)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(yīng)力達(dá)屈服強(qiáng)度

11、y與受壓區(qū)混凝土達(dá)極限壓應(yīng)變cu同時(shí)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(duì)受壓區(qū)高度也在增大，當(dāng)達(dá)到適筋梁的界限b值時(shí)，相應(yīng)地也達(dá)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(diǎn)。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(shí)按計(jì)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(dāng)Msmax1cbho2，而截面尺寸及材料強(qiáng)度又由于種種原因不能再

12、增大和提高時(shí)；由于荷載有多種組合，截面可能承受變號(hào)彎矩時(shí)；在抗震結(jié)構(gòu)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(shí)。山西建筑職業(yè)技術(shù)學(xué)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(jì)算中必須考慮它的作用。而單筋截面中的架立鋼筋對(duì)正截面受彎承載力的貢獻(xiàn)很小，所以在計(jì)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(duì)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(cè)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(yīng)大于15倍受壓鋼筋中的最小直徑或400mm；箍筋直徑不應(yīng)小于受壓鋼筋最大直徑的1/

13、4。當(dāng)受壓鋼筋多于3根時(shí)，應(yīng)設(shè)復(fù)合箍筋。14、在設(shè)計(jì)雙筋截面時(shí)，受壓鋼筋的抗壓強(qiáng)度設(shè)計(jì)值應(yīng)如何確定？答：規(guī)范規(guī)定，受壓鋼筋的抗壓強(qiáng)度設(shè)計(jì)值fy按下列原則確定：當(dāng)鋼筋抗拉強(qiáng)度設(shè)計(jì)值y400N/mm2時(shí)，取鋼筋的抗壓強(qiáng)度設(shè)計(jì)值fyy；當(dāng)鋼筋抗拉強(qiáng)度設(shè)計(jì)值y400N/mm2時(shí)，取鋼筋的抗壓強(qiáng)度設(shè)計(jì)值fy400N/mm2。15、雙筋矩形截面受彎構(gòu)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(yīng)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(qiáng)度充分利用，應(yīng)滿足：x2as雙筋截面一般不會(huì)出現(xiàn)少

14、筋破壞情況，故一般可不必驗(yàn)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(qiáng)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bfh的矩形截面計(jì)算？答：根據(jù)教材P31頁(yè)根據(jù)式（3-34）和式（3-35），可按下述方法進(jìn)行T形截面類型的判別。當(dāng)滿足下列條件之一時(shí)，屬于第一類T形截面：山西建筑職業(yè)技術(shù)學(xué)院xhfAsAs* MuMu* 當(dāng)滿足下列條件之一時(shí)，屬于第二類T 形截面：xhfAsAs* MuMu* 由于受彎構(gòu)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(wú)關(guān)（不考慮混凝土的受拉作用），故受壓區(qū)面積為矩形（bfx）的第一類T形截面，當(dāng)僅配置受拉鋼筋時(shí)，其承載力可按

15、寬度為bf的單筋矩形截面進(jìn)行計(jì)算。17、整澆梁板結(jié)構(gòu)中的連續(xù)梁，其跨中截面和支座截面應(yīng)按哪種截面梁計(jì)算？為什么？答：在跨中截面處應(yīng)按T形截面梁計(jì)算。在支座截面處應(yīng)按肋寬為b的矩形截面梁計(jì)算。因?yàn)樵诳缰薪孛嫣?，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(fù)彎矩，翼緣（板）受拉，故仍應(yīng)按肋寬為b的矩形截面計(jì)算。18、受彎構(gòu)件斜截面受剪有哪幾種破壞形態(tài)？各自破壞特點(diǎn)是什么？如何防止各種破壞形態(tài)的發(fā)生？答：受彎構(gòu)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(diǎn)是：斜壓破壞的破壞特點(diǎn)是：梁的腹部出現(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(gè)傾斜的受壓

16、柱體，在箍筋應(yīng)力尚未達(dá)到屈服強(qiáng)度之前，斜壓柱體混凝土已達(dá)極限強(qiáng)度而被壓碎。 斜拉破壞的破壞特點(diǎn)是：斜裂縫一旦出現(xiàn)，箍筋應(yīng)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(diǎn)是：斜裂縫產(chǎn)生后，原來(lái)由混凝土承受的拉力轉(zhuǎn)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(kāi)展，使荷載仍能有較大的增長(zhǎng)，直至與臨界斜裂縫相交的箍筋應(yīng)力達(dá)到屈服強(qiáng)度，已不能再控制斜裂縫山西建筑職業(yè)技術(shù)學(xué)院的開(kāi)展，從而導(dǎo)致斜截面末端剪壓區(qū)不斷縮小，剪壓區(qū)混凝土在正應(yīng)力和剪應(yīng)力共同作用下達(dá)到極限狀態(tài)而破壞。規(guī)范通過(guò)限制截面（即最大配箍率）來(lái)防止發(fā)生斜壓破壞；通過(guò)控制箍

17、筋的最小配筋率來(lái)防止發(fā)生斜拉破壞。而剪壓破壞，則通過(guò)受剪承載力的計(jì)算配置箍筋來(lái)避免。19、影響受彎構(gòu)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(guān)系？答：剪跨比，混凝土強(qiáng)度等級(jí)，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(guān)系主要有以下幾點(diǎn)：在其它條件相同時(shí)，隨著剪跨比的增大，梁的受剪承載力逐步降低。但當(dāng)剪跨比3后，剪跨比對(duì)受剪承載力的影響不明顯，受剪承載力趨于穩(wěn)定。試驗(yàn)表明，混凝土的強(qiáng)度等級(jí)對(duì)梁的受剪承載力影響很大。在其它條件相同時(shí)，梁的受剪承載力隨混凝土強(qiáng)度等級(jí)的提高而提高，兩者為線性關(guān)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(guān)系。試驗(yàn)表明

18、，在其它相同條件下，當(dāng)配箍率適當(dāng)時(shí)，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(guān)系。有試驗(yàn)表明，在其它參數(shù)（混凝土強(qiáng)度縱筋配筋率剪跨比）保持不變時(shí)，梁高擴(kuò)大4倍，破壞時(shí)平均剪應(yīng)力可下降25%30%。對(duì)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(duì)受剪承載力有影響。適當(dāng)增加翼緣寬度，可提高受剪承載力25%，但翼緣過(guò)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(jì)算腹筋（箍筋、彎起鋼筋）時(shí)，剪力V的計(jì)算位置應(yīng)如何選?。看穑哼M(jìn)行受彎構(gòu)件斜截面承載力計(jì)算時(shí)，計(jì)算截面的位置應(yīng)為其受剪承載力較為薄弱的截面。在設(shè)計(jì)中，計(jì)算截面的位置應(yīng)按下列規(guī)定采用

19、：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(diǎn)處的斜截面；腹板寬度或截面高度改變處的截面。21、在計(jì)算斜截面承載能力時(shí)，對(duì)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 svmin 梁中箍筋間距除滿足計(jì)算要求外，還應(yīng)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(shù)學(xué)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h(yuǎn)150h300300h500500h800h800V0.7ftbh0200300350400V0.7ftbh0150200250300當(dāng)梁中配有按計(jì)算需要的縱向受壓鋼筋時(shí)，箍筋應(yīng)做成封閉式，箍筋間

20、距不應(yīng)大于15d（d為受壓鋼筋的最小直徑），同時(shí)不應(yīng)大于400mm；當(dāng)一層內(nèi)的縱向受壓鋼筋多于5根且直徑大于18mm時(shí)，箍筋間距不應(yīng)大于10d；當(dāng)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(shí)，應(yīng)設(shè)置復(fù)合箍筋。為了避免因箍筋數(shù)量過(guò)少而發(fā)生的的斜拉破壞，要求在梁內(nèi)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(duì)箍筋直徑和最大的間距s 加以限制。因?yàn)楣拷铋g距過(guò)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的開(kāi)展。22、什么是抵抗彎矩圖（或材料圖）？抵抗彎矩圖與設(shè)計(jì)彎矩圖比較說(shuō)明了哪些問(wèn)題？什么是鋼筋的充分利

21、用點(diǎn)和理論截?cái)帱c(diǎn)？答：抵抗彎矩圖就是按各截面實(shí)際配置的縱向受拉鋼筋所能承受的彎矩值為縱坐標(biāo)，以相應(yīng)的截面位置為橫坐標(biāo)所做出的彎矩圖形（簡(jiǎn)稱Mu圖）。抵抗彎矩圖可反映構(gòu)件中材料的利用程度。Mu圖與M圖反映了“需要”與“可能”的關(guān)系，Mu圖越貼近M圖，表明鋼筋的利用越充分，構(gòu)件設(shè)計(jì)愈經(jīng)濟(jì)。鋼筋的強(qiáng)度充分利用的點(diǎn)是鋼筋的充分利用點(diǎn)。在某個(gè)點(diǎn)之外鋼筋不再需要的點(diǎn)稱為鋼筋的理論截?cái)帱c(diǎn)23、梁中受力鋼筋彎起和截?cái)鄷r(shí)應(yīng)考慮哪些問(wèn)題？答：鋼筋彎起時(shí)，必須同時(shí)滿足以下三方面的要求：滿足正截面受彎承載力的要求。必須使縱筋彎起點(diǎn)的位置在該鋼筋的充分利用點(diǎn)以外，使梁的抵抗彎矩圖不小于相應(yīng)的設(shè)計(jì)彎矩圖，也就是MR圖必須

22、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(lái)抗剪，縱筋彎起的數(shù)量需要通過(guò)斜截面受剪承載力計(jì)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(diǎn)應(yīng)設(shè)在該鋼筋的充分利用點(diǎn)以外，其水平距離不應(yīng)小于h0/2處。同時(shí)，彎起鋼筋與梁縱軸線的交點(diǎn)應(yīng)位于該鋼筋的不需要點(diǎn)以外。山西建筑職業(yè)技術(shù)學(xué)院縱向鋼筋的截?cái)嗔嚎缰谐惺苷龔澗氐目v向受拉鋼筋不宜在受拉區(qū)截?cái)?，可將其中一部分彎起，將另一部分伸入支座?nèi)。連續(xù)梁中間支座承受負(fù)彎矩的鋼筋，可根據(jù)彎矩圖的變化，將計(jì)算上不需要的縱筋分批截?cái)?，但必須保證縱筋截?cái)嗪蟮男苯孛婵箯澇休d力以及粘結(jié)錨固性能。為此，規(guī)范對(duì)鋼筋的實(shí)際截?cái)帱c(diǎn)做出以下規(guī)定：鋼筋截?cái)帱c(diǎn)

23、應(yīng)從其強(qiáng)度“充分利用點(diǎn)”向外延伸一定長(zhǎng)度ld1，從其“理論斷點(diǎn)”向外延伸長(zhǎng)度不小于ld2，ld1和ld2的取值見(jiàn)表3-12，鋼筋實(shí)際截?cái)帱c(diǎn)應(yīng)依據(jù)ld1和ld2中外伸長(zhǎng)度較遠(yuǎn)者確定。負(fù)彎矩鋼筋實(shí)際截?cái)帱c(diǎn)的延伸長(zhǎng)度（mm） 表3-12截面條件ld1ld2V0.7ftbh01.2la20dV0.7ftbh01.2lah0h0，且20dV0.7ftbh0，且斷點(diǎn)仍在負(fù)彎矩受拉區(qū)內(nèi)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(zhǎng)度；d為被截?cái)噤摻畹闹睆健ｄ摻罨炷翍冶哿褐?，?yīng)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，

24、其余鋼筋不應(yīng)在梁的上部截?cái)啵砂纯v向鋼筋彎起點(diǎn)的規(guī)定將部分縱筋向下彎折，且彎終點(diǎn)以外應(yīng)留有平行于軸線方向的錨固長(zhǎng)度，在受壓區(qū)不應(yīng)小于10d, 在受拉區(qū)不應(yīng)小于20d。24、鋼筋混凝土受彎構(gòu)件與勻質(zhì)彈性材料受彎構(gòu)件的撓度計(jì)算有何異同？為何鋼筋混凝土受彎構(gòu)件計(jì)算時(shí)用B而不用EI？答：對(duì)勻質(zhì)彈性材料，當(dāng)梁的截面形狀、尺寸和材料給定時(shí)，EI為常數(shù)，撓度與彎矩M為直線關(guān)系。但是對(duì)于鋼筋混凝土受彎構(gòu)件，材料屬?gòu)椝苄?，在受彎的全過(guò)程中，梁的彎矩M與撓度的關(guān)系曲線如圖3-10所示。隨著M的增大以及裂縫的開(kāi)展，撓度增大且速度加快，抗彎剛度逐漸減小。試驗(yàn)表明，鋼筋混凝土梁在荷載長(zhǎng)期作用下，由于混凝土徐變等原因，構(gòu)

25、件的剛度還將隨著作用持續(xù)時(shí)間的增加而降低，梁的撓度還將進(jìn)一步增大，故不能用EI來(lái)表示鋼筋混凝土梁的抗彎剛度。25、簡(jiǎn)述鋼筋混凝土構(gòu)件裂縫的出現(xiàn)、分布和開(kāi)展過(guò)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(gòu)件純彎區(qū)段為例，說(shuō)明垂直裂縫的形成和開(kāi)展規(guī)律。山西建筑職業(yè)技術(shù)學(xué)院裂縫出現(xiàn)前：受壓區(qū)混凝土和受拉鋼筋的應(yīng)力（應(yīng)變）沿長(zhǎng)度基本是均勻分布的，且混凝土拉應(yīng)力ct小于混凝土抗拉強(qiáng)度tk。第一條（批）裂縫出現(xiàn)：當(dāng)混凝土的拉應(yīng)力ct達(dá)到其實(shí)際抗拉強(qiáng)度tk時(shí)，將在抗拉強(qiáng)度tk最薄弱的截面出現(xiàn)第一條（批）裂縫，第二條（批）裂縫出現(xiàn)：隨著荷載進(jìn)一步增加，混凝土拉應(yīng)力增大，在距離a-a截面lcrmin的

26、另一薄弱截面處，當(dāng)混凝土拉應(yīng)力又增至tk時(shí)，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(wú)法達(dá)到tk時(shí)，裂縫將基本“出齊”而趨于穩(wěn)定。 試驗(yàn)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(jié)特性有關(guān)，而且與混凝土保護(hù)層厚度、縱向鋼筋的直徑及配筋率等因素有關(guān)。裂縫的產(chǎn)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(yīng)等于在lcr內(nèi)鋼筋的平均伸長(zhǎng)值與混凝土的平均伸長(zhǎng)值的差值。26、影響鋼筋混凝土構(gòu)件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(gòu)件裂縫寬度的主要因

27、素有：鋼筋應(yīng)力sk。隨著sk增長(zhǎng)，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?；炷帘Ｗo(hù)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(xì)直徑的變形鋼筋；其次增加配筋量也很有效，只是不很經(jīng)濟(jì)。必要時(shí)可采用預(yù)應(yīng)力混凝土，此法最有效。27、在長(zhǎng)期荷載作用下，鋼筋混凝土構(gòu)件的裂縫寬度、撓度為何會(huì)增大？主要影響因素有哪些？答：在長(zhǎng)期荷載作用下，由于受壓混凝土的徐變、受拉混凝土的收縮以及滑移徐變等影響，均導(dǎo)致梁的撓度隨時(shí)間而不斷增大，抗彎剛度隨時(shí)間而不斷降低，這一過(guò)程往

28、往要持續(xù)很長(zhǎng)時(shí)間。主要影響因素混凝土的徐變、變形，應(yīng)力松弛以及滑移。28、什么是受彎構(gòu)件的短期剛度BS、長(zhǎng)期剛度BL？其影響因素有哪些？答：在荷載效應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)組合作用下受彎構(gòu)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(shù)學(xué)院荷載效應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)組合并考慮荷載長(zhǎng)期作用影響的剛度稱為長(zhǎng)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(yīng)變不均勻系數(shù)，按公式（3-65）計(jì)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受壓翼緣加強(qiáng)系數(shù)（相對(duì)于肋部），f（bb）hf/bh0； bf、hf分別為受壓翼緣的寬度、高度。影響長(zhǎng)期剛度BL的因素有：

29、荷載長(zhǎng)期作用對(duì)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(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)組合計(jì)算的彎矩值； Mq按荷載效應(yīng)的準(zhǔn)永久組合計(jì)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(gòu)件中，假定各同號(hào)彎矩區(qū)段內(nèi)的剛度相等，并取該區(qū)段內(nèi)最大彎矩處的剛度作為該區(qū)段的抗彎剛度進(jìn)行計(jì)算。該計(jì)算原則稱為“最小剛度原則”。 按照最小剛度Bmin簡(jiǎn)化計(jì)算的誤差很小，滿足工程要求。30、如果構(gòu)件的計(jì)算撓度超過(guò)允許值，可采取哪些措施來(lái)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

30、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(dāng)配筋率和材料給定時(shí)，增大h0對(duì)提高抗彎剛度BS是最為有效的。配筋率。增大會(huì)使Bs略有提高，但單純?yōu)樘岣呖箯潉偠榷龃笈浣盥适遣唤?jīng)濟(jì)的。截面形狀。當(dāng)截面有受拉或受壓翼緣時(shí)，f、Aet增大會(huì)使BS提高。山西建筑職業(yè)技術(shù)學(xué)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(jīng)濟(jì)而有效的好辦法，其次是增大鋼筋面積，選擇合理的截面形式（T形、I形）。必要時(shí)可采用預(yù)應(yīng)力混凝土，此法最有效。山西建筑職業(yè)技術(shù)學(xué)院計(jì)算題1某教學(xué)樓內(nèi)廊現(xiàn)澆簡(jiǎn)支在磚墻上的鋼筋混凝土平板，板厚80mm，混凝土強(qiáng)度等級(jí)為C20，采用HPB

31、235級(jí)鋼筋，計(jì)算跨度l02.45m。板上作用的均布活荷載標(biāo)準(zhǔn)值為2kN/m2，水磨石地面及細(xì)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(jì)算單元，板的恒載 跨中最大彎矩設(shè)計(jì)值：混凝土強(qiáng)度等級(jí)為C20時(shí)，取板的混凝土保護(hù)層厚度為15mm，則as=20mm由于混凝土強(qiáng)度等級(jí)C20，采用HPB235級(jí)鋼筋，所以查表得：，fc=9.6N/mm2, ft =1.10N/mm2 ，fy= fy210N/mm2。則：選用10180, =471(實(shí)際配筋與計(jì)算配筋相差小于5%)垂直于縱向受拉鋼筋

32、放置6250的分布鋼筋。 驗(yàn)算適用條件： （1） 滿足。 （2） 同時(shí) 滿足。山西建筑職業(yè)技術(shù)學(xué)院2、某矩形截面梁，b250mm，h500mm，混凝土強(qiáng)度等級(jí)為C20，HRB400級(jí)鋼筋，承受的彎矩設(shè)計(jì)值M250kNm，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(jí)鋼筋，截面配筋情況怎樣？ 解：由于混凝土強(qiáng)度等級(jí)C20，采用HRB400級(jí)鋼筋，所以查表得：，fc=9.6N/mm2, ft =1.10N/mm2 ，fy= fy360N/mm2。取板的混凝土保護(hù)層厚度為30mm，則as=40m，則h0=500-40=460mm。求計(jì)算系數(shù) 這就說(shuō)明，如果設(shè)計(jì)成單筋矩形截面，將會(huì)出

33、現(xiàn)的超筋情況。應(yīng)設(shè)計(jì)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(jí)，則應(yīng)設(shè)計(jì)成雙筋矩形截面.假定受拉鋼筋放兩排，設(shè)as=60mm, 取=b, 則h0=500-60=440mm kNm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(shù)學(xué)院 若改用HRB335級(jí)鋼筋，fy= fy300N/mm2 受拉鋼筋選用722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(shè)計(jì)值M6kNm，混凝土強(qiáng)度等級(jí)C25，采用HRB400級(jí)鋼筋。計(jì)算板的配筋。 解：取as=20mm, 則 h0=70-20=50mm。由于混凝土強(qiáng)度等級(jí)C25，采用HRB400級(jí)鋼

34、筋，所以，fc=11.9N/mm2, ft =1.27N/mm2 fy= fy360N/mm2。選用10200, =393(實(shí)際配筋與計(jì)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(yàn)算適用條件： （1） 滿足。 山西建筑職業(yè)技術(shù)學(xué)院（2） 同時(shí)滿足。4矩形截面梁bh250mm500mm，混凝土C20，鋼筋HRB335級(jí)，受拉鋼筋為418（As=1017mm2），構(gòu)件處于正常工作環(huán)境，彎矩設(shè)計(jì)值M100kNm，構(gòu)件安全等級(jí)為級(jí)。驗(yàn)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(qiáng)度等級(jí)為C20時(shí)梁的混凝土保護(hù)層最小厚度為30mm, 取 as

35、=40mm, 則 h0=500-40=460mm。根據(jù)混凝土和鋼筋的等級(jí),查附表,得： fc=9.6N/mm2, ft =1.1N/mm2 ， fy= fy300N/mm2。 同時(shí)。 則 ： 滿足適用條件。 所以： kNmkNm 安全。5、某矩形鋼筋混凝土梁，截面尺寸bh250mm500mm。混凝土C20，鋼筋HRB335級(jí)，在梁中配有622的縱向受拉鋼筋（As=2281mm2），as60mm，截面承受的彎矩設(shè)計(jì)值M200kNm，構(gòu)件處于正常環(huán)境，安全等級(jí)為級(jí)，試驗(yàn)算梁的正截面承載力。解：由構(gòu)件處于正常環(huán)境可知,環(huán)境類別為一類,混凝土強(qiáng)度等級(jí)為C20，as=60mm, 則 h0=500-60=

36、440mm。根據(jù)混凝土和鋼筋的等級(jí),查附表,得：fc=9.6N/mm2, ft =1.1N/mm2 ， fy= fy300N/mm2。 山西建筑職業(yè)技術(shù)學(xué)院同時(shí) 。 則 取 ，則 kNmM150kNm屬于第一類T形截面。按截面尺寸bfh的矩形截面計(jì)算。 計(jì)算As：0.120查表3-10，得0.13則山西建筑職業(yè)技術(shù)學(xué)院 790.4mm2選用416（As=804mm2） 驗(yàn)算適用條件： 符合要求截面配筋如圖所示。習(xí)題7-（1）100600400200 因彎矩較大而截面寬度較窄，預(yù)計(jì)受拉鋼筋需排成兩排。取h060060540mm188.16106Nmm188.16kNm M=280 kNm所以屬于

37、第二類T形截面梁。計(jì)算As2和Mu2mm294.08106Nmm94.08kNm山西建筑職業(yè)技術(shù)學(xué)院計(jì)算Mu1Mu1MuMu228094.08185.92 kNm求As1相應(yīng)的 s0.79，0.42b0.518則 mm2計(jì)算AsAsAs1+ As2533.33+1210.611743.94mm2選420+218（AS1765mm2），截面配筋如圖所示。習(xí)題7-（2）1006004002008、矩形截面簡(jiǎn)支梁，截面尺寸bh250mm550mm，凈跨ln6.0m，混凝土強(qiáng)度等級(jí)C25，箍筋HPB235級(jí)，承受荷載設(shè)計(jì)值（含自重）q=50kN/m，試計(jì)算梁內(nèi)所需箍筋?！窘狻坎牧蠌?qiáng)度：fc=11.9N

38、/mm2，ft=1.27N/mm2，fyv=210N/mm2支座邊緣截面剪力設(shè)計(jì)值V（506.0) 150kN山西建筑職業(yè)技術(shù)學(xué)院復(fù)核梁截面尺寸hwh055035515mm0.25cfcbh00.251.011.9250515 383.03kNV150kN截面尺寸滿足要求。驗(yàn)算是否需按計(jì)算配置箍筋0.7ftbh00.71.27250515 114.5kNV150kN故需按計(jì)算配置箍筋。只配置箍筋，不配彎起鋼筋時(shí)0.263 mm2/ mm選用雙肢箍6，Asv1=28.3mm2，則s215.2 mm取s200mm，箍筋沿梁長(zhǎng)均勻布置。驗(yàn)算最小配箍率：svmin0.145%sv0.11%svmin配

39、箍率不滿足要求。所以按構(gòu)造配筋。S=mm,取s=150mm。9、鋼筋混凝土矩形截面簡(jiǎn)支梁，截面尺寸bh250mm600mm，凈跨ln6.3m，混凝土強(qiáng)度等級(jí)C20，縱向鋼筋HRB335級(jí)，箍筋HPB235級(jí)，承受均布荷載設(shè)計(jì)值q56kN/m（含自重），根據(jù)正截面受彎承載力計(jì)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(gòu)造要求沿梁長(zhǎng)配制了最低數(shù)量的箍筋后，計(jì)算所需的彎起鋼筋的排數(shù)及數(shù)量，并選定其直徑和根數(shù)。山西建筑職業(yè)技術(shù)學(xué)院【解】材料強(qiáng)度：fc=9.6N/mm2，ft=1.10N/mm2，fy=300N/mm2，fyv=210N/mm2支座邊

40、緣截面剪力設(shè)計(jì)值V（566.3）176.4kN復(fù)核梁截面尺寸hwh060035565mm0.25cfcbh00.251.09.6250565 339kNV176.4kN截面尺寸滿足要求。驗(yàn)算是否需按計(jì)算配置箍筋0.7ftbh00.71.10250565 108.76kNV176.4kN故需按計(jì)算配置箍筋。腹筋計(jì)算只配置箍筋，不配彎起鋼筋時(shí)0.456mm2/ mm選用雙肢箍8，Asv1=50.3mm2，則s220.6 mm取s200mm，箍筋沿梁長(zhǎng)均勻布置。驗(yàn)算最小配箍率：svmin0.126%sv0.201%svmin配箍率滿足要求。既配箍筋又配彎起鋼筋時(shí)： 山西建筑職業(yè)技術(shù)學(xué)院 根據(jù)構(gòu)造要求

41、，s=mm,選8300雙肢箍，則sv0.134%svmin0.126%故按構(gòu)造配置箍筋滿足配箍率要求。Vcs0.7ftbh0+1.25fyvh0108.76103+1.25210565158.49kNAsb106 mm2選用120縱筋作彎起鋼筋，Asb=314.2mm2106 mm2，滿足要求。支座處剪力附圖彎終點(diǎn)143.92kN176.4kN50580驗(yàn)算是否需要第二批彎起鋼筋：鋼筋彎起點(diǎn)到支座邊緣距離為50（6003535）580mm，如圖3-38，則第一排彎筋彎起點(diǎn)處的剪力設(shè)計(jì)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(jiǎn)支梁，截面尺寸bh=200mm400mm，凈跨ln3.5m，混凝土強(qiáng)度等級(jí)C25，箍筋HPB235級(jí)，承受均布荷載，梁內(nèi)配有雙肢8200的箍筋。試計(jì)算該梁能承受的最大剪力設(shè)計(jì)值Vu。【解】材料強(qiáng)度：fc=11.9N/mm2，ft=1.27N/