混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原理(第3版)試卷2

1、第9章鋼筋混凝土構(gòu)件的變形、裂縫驗(yàn)算及耐久性一、填空題 正常使用 極限狀態(tài)的設(shè)計(jì)要求，驗(yàn)算時(shí)材料強(qiáng)度采用標(biāo)準(zhǔn)值，荷載采用標(biāo)準(zhǔn)值、準(zhǔn)永久值。2. 增大構(gòu)件截面高度 是提高鋼筋混凝土受彎構(gòu)件抗彎剛度的最有效措施。3.平均裂縫寬度計(jì)算公式中，是指 裂縫截面處的縱向鋼筋拉應(yīng)力 ，其值是按荷載效應(yīng)的 標(biāo)準(zhǔn) 組合計(jì)算的。4.鋼筋混凝土構(gòu)件的平均裂縫間距隨混凝土保護(hù)層厚度增大而 增大 ，隨縱筋配筋率增大而 減小 。5.鋼筋混凝土受彎構(gòu)件撓度計(jì)算中釆用的最小剛度原那么是指在 一樣符號(hào) 彎矩范圍內(nèi)，假定其剛度為常數(shù)，并按 最大彎矩 截面處的最小剛度進(jìn)展計(jì)算。是指 裂縫間受拉縱筋平均應(yīng)變與裂縫截面處的受拉縱筋應(yīng)變

2、 之比，反映了裂縫間 拉區(qū)混凝土 參與工作的程度。7.構(gòu)造構(gòu)件正常使用極限狀態(tài)的要求主要指在各種作用下的 裂縫寬度 和 變形 不應(yīng)超過(guò)規(guī)定的限值。8.構(gòu)造的耐久性設(shè)計(jì)要求是指構(gòu)造構(gòu)件應(yīng)滿足 設(shè)計(jì)使用年限 的要求。9.混凝土構(gòu)造應(yīng)根據(jù) 使用環(huán)境類別 和 構(gòu)造類別 進(jìn)展耐久性設(shè)計(jì)。10.在荷載作用下，截面受拉區(qū)混凝土中出現(xiàn)裂縫，裂縫寬度與 受拉縱筋應(yīng)力 幾乎成正比。11.鋼筋混凝土和預(yù)應(yīng)力混凝土構(gòu)件，按 所處環(huán)境類別 和 構(gòu)造類別 確定相應(yīng)的裂縫控制等級(jí)最大裂縫寬度限值。12.平均裂縫間距與 混凝土保護(hù)層厚度 、 縱向受拉鋼筋直徑 、 縱向受拉鋼筋外表特征系數(shù) 及 縱向鋼筋配筋率 有關(guān)。 構(gòu)件裂縫

3、區(qū)段 范圍內(nèi) 鋼筋的平均伸長(zhǎng)與相應(yīng)水平處構(gòu)件側(cè)外表混凝土平均伸長(zhǎng) 之差。14.最大裂縫寬度等于平均裂縫寬度乘以擴(kuò)大系數(shù)，這個(gè)系數(shù)是考慮裂縫寬度的 隨機(jī)性 以及 長(zhǎng)期荷載作用 的影響。 標(biāo)準(zhǔn) 組合，并考慮荷載 長(zhǎng)期作用 影響進(jìn)展計(jì)算。 三 級(jí)。 室內(nèi)正常環(huán)境 。二、選擇題1.減少鋼筋混凝土受彎構(gòu)件的裂縫寬度，首先應(yīng)考慮的措施是 a 。 a.采用細(xì)直徑的鋼筋或變形鋼筋； b.增加鋼筋面積； c.增加截面尺寸； d.提高混凝土的強(qiáng)度等級(jí)。2.混凝土構(gòu)件的平均裂縫間距與以下哪些因素?zé)o關(guān)。 a a.混凝土強(qiáng)度等級(jí)； b.混凝土保護(hù)層厚度； c.縱向受拉鋼筋直徑； d.縱向鋼筋配筋率。3.混凝土構(gòu)件裂縫寬

4、度確實(shí)定方法為 d 。 a.構(gòu)件受拉區(qū)外外表上混凝土的裂縫寬度； b.受拉鋼筋內(nèi)側(cè)構(gòu)件側(cè)外表上混凝土的裂縫寬度； c.受拉鋼筋外側(cè)構(gòu)件側(cè)外表上混凝土的裂縫寬度； d.受拉鋼筋重心水平處構(gòu)件側(cè)外表上混凝土的裂縫寬度。4.提高截面剛度的最有效措施是 b 。 a.提高混凝土強(qiáng)度等級(jí)； b.增大構(gòu)件截面高度； c.增加鋼筋配筋量； d.改變截面形狀。5.為了減小鋼筋混凝土構(gòu)件的裂縫寬度，可采用 c 的方法來(lái)解決。 a.減小構(gòu)件截面尺寸； b.以等面積的粗鋼筋代替細(xì)鋼筋； c.以等面積細(xì)鋼筋代替粗鋼筋； d.以等面積HPB235級(jí)鋼筋代替HRB335級(jí)鋼筋。按荷載效應(yīng)的b 組合計(jì)算。 a.根本； b.標(biāo)

5、準(zhǔn)； c.準(zhǔn)永久； d.頻遇。7.鋼筋混凝土構(gòu)件平均裂縫間距隨混凝土保護(hù)層厚度增大而 a ；隨縱筋配筋率增大而 c 。 a.增大 b.不變 c.減?。?d.不定。反映 a 參加工作的程度。 a.拉區(qū)砼； b.壓區(qū)砼； c受拉鋼筋； d.受壓鋼筋。三、判斷題1.鋼筋混凝土梁在受壓區(qū)配置鋼筋，將增大長(zhǎng)期荷載作用下的撓度 2.從對(duì)受彎構(gòu)件裂縫出現(xiàn)的過(guò)程分析可以看出，裂縫的分布與粘結(jié)應(yīng)力傳遞長(zhǎng)度有很大關(guān)系。傳遞長(zhǎng)度短，那么裂縫分布??；反之，那么密。 3.在工形截面受彎構(gòu)件中，構(gòu)件截面剛度Bs與受拉翼緣有關(guān)。 4.鋼筋與混凝土之間的粘結(jié)力越大，其平均裂縫間距越大，從而裂縫寬度也越大。 5.構(gòu)造構(gòu)件按正常

6、使用極限狀態(tài)設(shè)計(jì)時(shí)的目標(biāo)可靠指標(biāo)值應(yīng)比按承載能力極限狀態(tài)設(shè)計(jì)時(shí)的目標(biāo)可靠指標(biāo)值小。 6.進(jìn)展構(gòu)造構(gòu)件的變形驗(yàn)算時(shí)，采用荷載標(biāo)準(zhǔn)值、荷載準(zhǔn)永久值和材料強(qiáng)度設(shè)計(jì)值。 7.由于構(gòu)件的裂縫寬度和變形隨時(shí)間而變化，因此進(jìn)展裂縫寬度和變形驗(yàn)算時(shí)，除按荷載效應(yīng)的根本組合，還應(yīng)考慮長(zhǎng)期作用的影響。 8.裂縫寬度是指構(gòu)件受拉區(qū)外外表混凝土的裂縫寬度。 9.平均裂縫間距與混凝土軸心抗拉強(qiáng)度設(shè)計(jì)值呈正比，混凝土軸心抗拉強(qiáng)度設(shè)計(jì)值愈高，平均裂縫間距愈大。 10.提高鋼筋混凝土受彎構(gòu)件剛度的最有效措施是增大截面高度。 11.鋼筋混凝土構(gòu)件平均裂縫寬度隨砼保護(hù)層厚度增大而增大。 12.受彎構(gòu)件撓度計(jì)算應(yīng)考慮荷載長(zhǎng)期作用影

7、響。 13.構(gòu)造的耐久性設(shè)計(jì)要求與設(shè)計(jì)使用年限有關(guān)。 14.由于砼徐變的影響，構(gòu)件剛度隨時(shí)間的增長(zhǎng)而增長(zhǎng)。 四、問(wèn)答題1.對(duì)構(gòu)造構(gòu)件進(jìn)展設(shè)計(jì)時(shí)為何對(duì)裂縫寬度進(jìn)展控制？ 答：過(guò)大的裂縫會(huì)引起混凝土中鋼筋的嚴(yán)重銹蝕，降低構(gòu)造的耐久性；同時(shí)會(huì)損壞構(gòu)造的外觀，影響使用者的使用。因此，對(duì)構(gòu)造構(gòu)件進(jìn)展設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)對(duì)裂縫寬度進(jìn)展控制。2.按粘結(jié)滑移理論，混凝土構(gòu)件的平均裂縫寬度足如何定義的？ 答：?混凝土構(gòu)造設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)?定義的裂縫寬度是指受拉鋼筋截面重心水平處構(gòu)件側(cè)外表的裂縫寬度。平均裂縫寬度是構(gòu)件裂縫區(qū)段內(nèi)鋼筋的平均伸長(zhǎng)與相應(yīng)水平處構(gòu)件側(cè)外表混凝土平均伸長(zhǎng)的差值。3.何謂鋼筋應(yīng)變不均勻系數(shù)，其物理意義是什么，與

8、哪些因素有關(guān)？ 答：鋼筋應(yīng)變不均勻系數(shù)是平均裂縫間距范圍內(nèi)鋼筋的平均應(yīng)力(應(yīng)變)與裂縫截面處鋼筋應(yīng)力 (應(yīng)變)的比值。反映了裂縫間拉區(qū)混凝土參與工作的程度。其物理意義就是反映裂縫間受拉混凝土對(duì)縱向受力鋼筋應(yīng)變的影響程度。 鋼筋應(yīng)變不均勻系數(shù)與混凝土軸心抗拉強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值、裂縫截面處的鋼筋應(yīng)力，及與有效受拉混凝土截面面積計(jì)算的縱向鋼筋配筋率等因素有關(guān)。4.什么是構(gòu)件截面的彎曲剛度？它與材料力學(xué)中的彎曲剛度相比有何區(qū)別？ 答構(gòu)件截面的彎曲剛度是使截面產(chǎn)生單位曲率所需要施加的彎矩。 材料力學(xué)中，由于材料通常假定為連續(xù)均勻的線彈性材料，截面的形狀與尺寸也不發(fā)生變化，因此其截面抗彎剛度EI是一個(gè)與時(shí)間與荷載

9、無(wú)關(guān)的常數(shù)。由于混凝土是非均勻的非彈性材料，其彈性模量 隨截面應(yīng)力增大而減小。同時(shí)混凝土構(gòu)造通常帶裂縫工作，截面慣性矩 也隨裂縫的開(kāi)展而降低。混凝土材料隨時(shí)間的增加有明顯的徐變、收縮特性，需要考慮長(zhǎng)期荷載的影響。因此鋼筋混凝土構(gòu)件的彎曲剛度與材料力學(xué)中的彎曲剛度相比有較大區(qū)別。5.鋼筋混凝土構(gòu)件的彎曲剛度計(jì)算公式是怎樣建立的？ 答：根據(jù)截面平衡關(guān)系，確定鋼筋與混凝土應(yīng)力與與內(nèi)力Mk的關(guān)系，根據(jù)裂縫截面應(yīng)力以及應(yīng)變不均勻系數(shù)確定鋼筋與混凝土的平均應(yīng)變與，以平截面假定為根底得到截面曲率與平均應(yīng)變之間的關(guān)系。由此確定鋼筋混凝土受彎構(gòu)件的短期剛度Bs。6.什么是構(gòu)造構(gòu)件變形驗(yàn)算的最小剛度原那么？ 答：

10、在進(jìn)展構(gòu)造構(gòu)件的變形驗(yàn)算時(shí)，為簡(jiǎn)化計(jì)算，采用同一符號(hào)彎矩區(qū)段內(nèi)最大彎矩Mmax 處的截面最小剛度Bmin作為該區(qū)段的剛度來(lái)計(jì)算構(gòu)件的撓度。7.什么是構(gòu)造的耐久性要求？ 答：構(gòu)造的耐久性是指構(gòu)件及構(gòu)造在一定時(shí)期內(nèi)維持其適用性的能力。對(duì)于土木工程構(gòu)造而言是指構(gòu)造在其設(shè)計(jì)使用年限內(nèi)，應(yīng)當(dāng)能夠承受所有可能的荷載和環(huán)境作用，而不應(yīng)發(fā)生過(guò)度的腐蝕、損壞或破壞，即在正常維護(hù)條件下構(gòu)造能夠完成平安性與適用性和功能要求，而不需要進(jìn)展大的維修與加固。8.影響混凝土構(gòu)造耐久性的主要因素有哪些？ 答：影響混凝土構(gòu)造耐久性和因素可分為內(nèi)部因素和外部因素。 內(nèi)部因素主要有：混凝土強(qiáng)度、密實(shí)性、水泥用量、水灰比、氯離子及堿

11、含量、外加劑用量、保護(hù)層厚度等。 外部因素主要是環(huán)境條件，包括溫度、濕度、二氧化碳含量、侵蝕性介質(zhì)等。9.什么是混凝土的碳化，混凝土的碳化對(duì)鋼筋混凝土構(gòu)造的耐久性有何影響？ 答：大氣中的二氧化碳或其它酸性氣體滲入混凝土中，將使混凝土中性化而降低其堿性，這個(gè)過(guò)程就是混凝土的碳化。 當(dāng)碳化深度大于或等于混凝土保護(hù)層厚度而到達(dá)鋼筋外表時(shí)，將破壞鋼筋外表的氧化膜而使鋼筋易于銹蝕。另外，碳化還會(huì)加劇混凝土的收縮。這都可導(dǎo)致混凝土構(gòu)造的開(kāi)裂甚至破壞。因此混凝土的碳化對(duì)鋼筋混凝土構(gòu)造的耐久性有重要的影響。10.我國(guó)?混凝土構(gòu)造設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)?是如何保證構(gòu)造耐久性要求的？ 答：我國(guó)采用概念設(shè)計(jì)的方法保證構(gòu)造耐久性，

12、即根據(jù)混凝土所處的環(huán)境類別和設(shè)計(jì)使用年限，采取不同的技術(shù)措施和構(gòu)造要求。11.怎樣進(jìn)展混凝土構(gòu)造耐久性概念設(shè)計(jì)？ 答：(1)設(shè)計(jì)使用年限為50年的混凝土構(gòu)造，在一、二、三類環(huán)境中應(yīng)符合?混凝土構(gòu)造設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)?中相應(yīng)的最大水灰比、最小水泥用量、最低混凝土強(qiáng)度等級(jí)、最大氯離子含量和最大堿含量的根本要求。3混凝土保護(hù)層厚度比一般規(guī)定的保護(hù)層厚實(shí)力增加40%；使用過(guò)程中應(yīng)當(dāng)對(duì)構(gòu)造定期維護(hù)。在二、三類環(huán)境中，應(yīng)采取專門(mén)有效措施，如限制混凝土的水灰比，適當(dāng)提高混凝土的強(qiáng)度等級(jí)，保證混凝土的抗凍性能，提高混凝土的抗?jié)B能力等。 (3)嚴(yán)寒及寒冷地區(qū)的潮濕環(huán)境中，構(gòu)造混凝土應(yīng)滿足抗凍要求。 (4)有抗?jié)B要求的混凝

13、土構(gòu)造，其抗?jié)B等級(jí)應(yīng)符合有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定。 (5)三類環(huán)境中的構(gòu)造構(gòu)件，其受力鋼筋宜采用環(huán)氧樹(shù)脂涂層帶肋鋼筋；對(duì)預(yù)應(yīng)力鋼筋、錨具及連接，應(yīng)采取專門(mén)防護(hù)措施。12.提高梁剛度的措施有哪些？什么措施最有效？ 答：提高梁剛度的措施有增大梁的截面高度，增加鋼筋的截面面積。提高混凝土的強(qiáng)度等級(jí)，選用合理的截面形狀等。最有效的措施增大截面高度。主要與哪些因素有關(guān)？ 答：構(gòu)件裂縫平均間距主要與混凝土保護(hù)層厚度、縱向受拉鋼筋直徑、鋼筋類別及縱向鋼筋配筋率等有關(guān)。14.如果裂縫寬度超過(guò)?標(biāo)準(zhǔn)?規(guī)定的限值時(shí)，可采取哪些措施？ 答：如果裂縫寬度超過(guò)?標(biāo)準(zhǔn)?限值時(shí)，最簡(jiǎn)便有效的措施：一是選用帶肋鋼筋，二是選用直徑較細(xì)的

14、鋼筋，以增大鋼筋與砼的接觸面積，提高鋼筋和砼的粘結(jié)強(qiáng)度，減小裂縫間距因?yàn)榕c近似成正比關(guān)系，也可增加鋼筋面積即加大鋼筋的有效配筋率，從而減小鋼筋的應(yīng)力，此外，改變截面形狀和尺寸、提高砼的強(qiáng)度等級(jí)等措施雖也能減小裂縫寬度，但效果甚微，一般不宜采用。五、計(jì)算題1.某鋼筋混凝土屋架下弦，b*h=200mm*200mm，軸心拉力=130kN，有HRB335級(jí)414的受拉鋼筋，混凝土強(qiáng)度等級(jí)為C30，保護(hù)層厚度c=25mm，=0.2mm，驗(yàn)算裂縫寬度是否滿足？當(dāng)不滿足時(shí)如何處理？解：混凝土強(qiáng)度等級(jí)為C30，受拉鋼筋為HRB335級(jí)414，裂縫寬度不滿足。采用612受拉鋼筋，裂縫寬度滿足。由此可以看出，減小鋼筋直徑是減小裂縫寬度的有效方法之一。2.預(yù)制T形截面簡(jiǎn)支梁，平安等級(jí)為二級(jí)。=6m，=600mm，b=200mm，=60mm，h=500mm，混凝土強(qiáng)度等級(jí)為C20，縱筋和箍筋采用HPB235級(jí)。各種荷載在跨中截面