鋼筋混凝土受彎構(gòu)件建筑結(jié)構(gòu)作業(yè)

1、第3章鋼筋混凝土受彎構(gòu)件思考題n=計(jì)算題(0)(0)；問答題1 .適筋梁正截面受彎全過程可劃分為幾個(gè)階段?各階段的主要特點(diǎn)是什么？與計(jì)算有何聯(lián)系？2 .鋼筋混凝土梁正截面受力全過程與勻質(zhì)彈性材料梁有何區(qū)別？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)？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？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？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？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？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

2、截面的受彎承載力隨相對受壓區(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?（H）9 .影響的因素有哪些？最大配筋率與是什么關(guān)系?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？開裂彎矩大致相等嗎？為什么？若混凝土為C20,鋼筋為HPB235級，各截面的破壞彎矩怎樣？11、說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？（O）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？口塞）13、為什么雙筋截面的

3、箍筋必須采用封閉式？雙筋截面對箍筋的直徑、間距有何規(guī)定?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?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？答案16、兩類T形截面梁如何判別？為何第一類T形梁可按4'X/?的矩形截面計(jì)算？17、整澆梁板結(jié)構(gòu)中的連續(xù)梁，其跨中截面和和支座截面應(yīng)按哪種截面梁計(jì)算？為什么？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？19、影響受彎構(gòu)件斜截面承載力的主要因索有哪些？它們與受剪承載力有何關(guān)系?(0)答案20、在計(jì)算腹筋（箍筋、彎起鋼筋）時(shí)，剪力他計(jì)算位置應(yīng)如何選取?21.在

4、計(jì)算斜截面承載能力時(shí)，對配箍率、箍筋間距、直徑有何要求？為什么要滿足這些要求？22 .什么是抵抗彎矩圖（或材料圖）？抵抗彎矩圖與設(shè)計(jì)彎矩圖比較說明了哪些問題？什么是鋼筋的充分利用點(diǎn)和理論截?cái)帱c(diǎn)？23 .梁中受力鋼筋彎起和截?cái)鄷r(shí)應(yīng)考慮哪些問題？翅塞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?25 .簡述鋼筋混凝土構(gòu)件裂縫的出現(xiàn)、分布和開展過程。裂縫間距與裂縫寬度之間具有什么樣規(guī)律？26 .影響鋼筋混凝土構(gòu)件裂縫寬度的主耍因素有哪些?若3max>3Hm，可采取哪些措施？最有效的措施是什么？27 .在長期荷載作用下，鋼筋混凝土

5、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？函宴）28 .什么是受彎構(gòu)件的短期剛度Bs、長期剛度瓦？其影響因素有哪些?29 .什么是“最小剛度原則”？為何采用最小剛度原則？(S)30 .如果構(gòu)件的計(jì)算撓度超過允許值，可采取"那些措施來減小梁的撓度？最有效的措施是哪些？»1、適筋梁正截面受彎全過程可劃分為幾個(gè)階段？各階段的主要特點(diǎn)是什么？與計(jì)算有何聯(lián)系？答：適筋梁正截面受彎全過程可劃分為三個(gè)階段一混凝土開裂前的彈性工作階段、混凝土開裂后至鋼筋屈服前的帶裂縫工作階段和鋼筋開始屈服前至截面破壞的破壞階段。第I階段的特點(diǎn)是：1）混凝土沒有開裂；2）受壓區(qū)混凝土的應(yīng)力圖形是直

6、線，受拉區(qū)混凝土的應(yīng)力圖形在第I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。該階段可作為受彎構(gòu)件抗裂度的計(jì)算依據(jù)。第n階段的特點(diǎn)是：1）在裂縫截面處，受拉區(qū)大部分混凝土退出工作，拉力主要由縱向受拉鋼筋承擔(dān)，但鋼筋沒有屈服；2）受壓區(qū)混凝土已有塑性變形，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加快了。階段n相當(dāng)于梁使用時(shí)的受力狀態(tài)，可作為使用階段驗(yàn)算變形和裂縫開展寬度的依據(jù)。二第m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

7、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）彎矩一曲率關(guān)系為接近水平的曲線。第III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程與勻質(zhì)彈性材料梁有何區(qū)別？答：鋼筋混凝土梁正截面受力全過程與勻質(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程分為三個(gè)階段；I階段的彈性階段，第II階段開始，受拉區(qū)混凝土就進(jìn)入塑性階段，梁就開始帶裂縫工作，受拉區(qū)拉力都由鋼筋來承擔(dān)，直到第III階段末整個(gè)梁破壞，而勻質(zhì)彈性材料梁沒有這兩個(gè)階.段，始終是在彈性階段

8、內(nèi)工作的。二A3、鋼筋混凝土梁正截面有哪兒種破壞形態(tài)？各有何特點(diǎn)？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A4y到極限彎矩%有一個(gè)較長的變形過程，鋼筋屈服處的臨界裂縫急劇開展和撓度急速增長，將給人以明顯的破壞預(yù)兆，具有延性破壞的特征。，豆2）超筋破壞：鋼筋在梁破壞前仍處于彈性階段尚未屈服，所以鋼筋伸長不多，沒有形成一條集M的臨界裂縫，裂縫分布比較細(xì)密，撓度不大，沒有明顯的預(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)力突增旦迅速屈服導(dǎo)致裂縫過寬或撓度過大而失效，破壞時(shí)僅出現(xiàn)一條很寬的集中裂縫，沿梁高延伸很高

9、，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。,用A4、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？答：梁內(nèi)縱向受拉鋼筋宜采用HRB400級或HRB335級，常用直徑為1225mm,梁底部縱筋根數(shù)2根?？v向受拉鋼筋水平方向的凈間距不應(yīng)小于25mm和d（d為鋼筋的最大直徑）；當(dāng)梁寬小于（縱筋直徑總和+縱筋最小凈距總和十兩保護(hù)層厚度）時(shí)，考慮縱筋的.兩排設(shè)置。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？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

10、3-13所示：當(dāng)OVq£y時(shí)crs=£sEs（3-2）當(dāng)WygqwO.OI時(shí)0s=/y（3-3）混凝土受壓應(yīng)力應(yīng)變關(guān)系曲線近似采用圖314所示：當(dāng)qwq時(shí)（上升段）0c=九1-（1用（3-4）當(dāng)£。<%女”時(shí)（水平段）%=八（3-5）其中n=2-（/cu.k-50）/60<2.0（3-6）%=0.002+0.5（/cu.k-50）X1O-5>O.OO2（3-7）tcu=0.0033-（/cu.k-50）X10-s<0.0033（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？答：為了簡化計(jì)算，用來代替受壓區(qū)混凝土

11、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)位置不變。一A7、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？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、加大截面尺寸，提高鋼筋強(qiáng)度等級和增大配筋量4;宜優(yōu)先選用提高混凝土強(qiáng)度等級、加入I跣面尺寸的措施。A8、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受壓區(qū)高度&的增加而如何變化？隨鋼筋面積的增加其變

12、化情況如何？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受壓區(qū)高度&的里加而增大；隨鋼筋面積的增加而增大。A9、影響的；b因素有哪些？最大配筋率與是什么關(guān)系？答：影響的因有等效矩形應(yīng)力圖形系數(shù)，縱向受拉鋼筋抗拉強(qiáng)度設(shè)計(jì)值，和非均勻受壓時(shí)混凝土極限壓應(yīng)變值。最大配筋率Pb=Q"bfc/fy.半A10、截面尺寸如圖3-51所示，根據(jù)配筋量的不同，回答下列問題：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？開裂彎矩大致相等嗎？為什么？若混凝土為C20,鋼筋為HPB235級，各截面的破壞彎矩怎樣？Hkih3bb

13、bbPyPminPmin V P-Pmax P-PmaxP >Pmax答：各截面破壞原因分別為：圖梁受拉區(qū)配筋不足，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。（2）圖破壞時(shí)，梁受拉區(qū)混凝土一旦開裂，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

14、區(qū)混凝土被壓碎；圖受拉鋼筋應(yīng)力沒有達(dá)到屈服強(qiáng)度，混凝土（3）圖在破壞時(shí)，鋼筋強(qiáng)度充分利用，混凝土強(qiáng)度沒有充分利用；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)度沒有充分利用。（4）各截面開裂彎距大致相同，因?yàn)楦鹘孛娉叽缦嗤?，受拉去邊緣的混凝土的極限拉應(yīng)變是相同的。（5）在混凝土為C20,鋼筋為HPB235級的情況下,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。All、說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

15、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)CU同時(shí)屈服強(qiáng)度。與受壓區(qū)混凝土達(dá)極限壓應(yīng)變£發(fā)生，此破壞形式稱為“界限破壞”。受壓區(qū)高度X隨P的增大而增大，即相對受壓區(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P也達(dá)到界限配筋率pb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)。A12、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而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

16、稱為雙筋截面。在下述情況下可采用雙筋截面:當(dāng)smaxaJeb*而截面尺寸及材料強(qiáng)度又由于種種原因不能再增大和提高時(shí)；由于荷載有多種組合，截面可能承受變號彎矩時(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)。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正截面受彎承載力的貢獻(xiàn)A13、為什么雙筋截面的箍筋必須采用封閉式？雙筋截面對箍筋的直徑、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

17、徑或400mll1；箍筋直徑不應(yīng)小于受壓鋼筋最大直徑網(wǎng).1/4O當(dāng)受壓鋼筋多于3根時(shí)，應(yīng)設(shè)復(fù)合箍筋。A14、在設(shè)計(jì)雙筋穰面時(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8按下列原則確定：當(dāng)鋼筋抗拉強(qiáng)度設(shè)計(jì)值/yW400N/mm2時(shí)，取鋼筋的抗壓強(qiáng)度設(shè)計(jì)值b=/y；當(dāng)鋼筋抗拉強(qiáng)度設(shè)計(jì)值力400N/imii2時(shí)，取些筋的抗壓強(qiáng)度設(shè)計(jì)值6'=400N/min2oA15、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：或夕=怦三鼻絲皿(3-32)b%fv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：x>2a；雙筋截面一般不會(huì)出現(xiàn)少筋破壞情況，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。A16、兩類T形截面梁如何判別？為何第一類T形梁可按。f'X/，的矩形截面計(jì)算？答：根據(jù)教材式(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：h；、久產(chǎn)=WJ)h1 必a1fcbfhf(ho-q) 當(dāng)滿足下列條件之一時(shí)，屬于第二類T形截面:,x>h；, A>A=