混凝土結(jié)構(gòu)設計原理課程期末復習指導(文本)

1、2021.06.28混凝土構(gòu)造設計原理課程期末復習指導文本王圻：各位教師、各位同學：大家好！羅紅艷：王教師好！王圻：?混凝土構(gòu)造設計原理?課程借用教材的使用對象?混凝土構(gòu)造設計原理?課程借用教材的使用對象為2006年秋季入學的土木工程專業(yè)本的學員。?混凝土構(gòu)造設計原理?課程借用教材土木工程專業(yè)本?混凝土構(gòu)造設計原理?課程的借用教材為中央播送電視大學出版社出版的、由王鐵成主編的?混凝土構(gòu)造?的上冊混凝土構(gòu)造設計原理教，及王鐵成主編的混凝土構(gòu)造本學習指導；中央播送電視大學音像出版社出版的、王秀芬主講的錄象教材16講。王圻：課程的性質(zhì)與任務“混凝土構(gòu)造設計原理是一門專業(yè)根底課，課程內(nèi)容包括混凝土構(gòu)造

2、設計的根本理論和根本構(gòu)件的設計計算方法，配筋構(gòu)造等。其主要目的是培養(yǎng)學生掌握混凝土構(gòu)造構(gòu)件設計的根本原理和計算方法。王圻：教學總體要求本課程的教學總體要求是：掌握構(gòu)造根本構(gòu)件的概念、根本原理，通過學習和計算練習，掌握構(gòu)件的計算方法和構(gòu)造要求。本課程的講授，要求條理清楚、重點突出，同時應注意教材內(nèi)容、教學方式和標準內(nèi)容的配合銜接。建筑構(gòu)造試驗等輔助教學活動應與本課程有機配合，使學生能更好地理解掌握課程內(nèi)容。一、緒 論教學內(nèi)容：1混凝土構(gòu)造的概念及特點；2混凝土構(gòu)造在國內(nèi)外的開展及應用簡況；3本課程的主要內(nèi)容、任務和學習方法。教學建議：1強調(diào)混凝土構(gòu)造的特點；2理解鋼筋和混凝土共同工作的原理；強調(diào)

3、本課程的學習方法。二、鋼筋混凝土材料的物理力學性能教學內(nèi)容：1鋼筋的強度和變形，鋼筋的成分、級別和品種，混凝土構(gòu)造對鋼筋性能的要求；2單軸和復合受力狀態(tài)下混凝土的強度；3混凝土在一次短期加荷時的變形性能，混凝土處于三向受壓的變形特點；4混凝土在重復荷載和長期荷載作用下的變形性能；5混凝土的彈性模量、混凝土的強度和強度等級；6鋼筋和混凝土的粘結(jié)性能。教學要求：掌握鋼筋的強度和變形、級別和品種，混凝土構(gòu)造對鋼筋性能的要求；了解單軸和復合受力狀態(tài)下混凝土的強度，混凝土的變形性能；掌握混凝土的彈性模量和強度等級。三、基于近似概率理論的極限狀態(tài)設計法教學內(nèi)容：1建筑構(gòu)造的功能要求，構(gòu)造的極限狀態(tài)和概率極

4、限狀態(tài)設計方法的根本概念；2構(gòu)造可靠度、失效概率和可靠指標；3承載能力和正常使用兩種極限狀態(tài)實用設計表達式；4作用和作用效應，構(gòu)造重要性系數(shù)，荷載和材料的分項系數(shù)，荷載組合；5荷載分類及其標準值和設計值，鋼筋和混凝土的強度標準值和設計值。教學要求：了解建筑構(gòu)造的功能要求，構(gòu)造的極限狀態(tài)和概率極限狀態(tài)設計方法的根本概念，構(gòu)造的可靠度和可靠指標；理解承載能力極限狀態(tài)和正常使用極限狀態(tài)實用設計表達式；理解作用和作用效應，構(gòu)造重要性系數(shù)，荷載和材料的分項系數(shù)，荷載組合；理解荷載分類及其標準值和設計值，鋼筋和混凝土的強度標準值和設計值。四、 受彎構(gòu)件正截面承載力教學內(nèi)容：1適筋受彎構(gòu)件正截面的三個受力階

5、段及截面應力、應變分布，受彎構(gòu)件破壞形態(tài)及配筋對破壞形態(tài)的影響；2受彎構(gòu)件正截面承載力的一般計算方法和根本假定，等效矩形應力圖，界限相對受壓區(qū)高度，最大和最小配筋率；3單筋、雙筋矩形截面和T形截面受彎構(gòu)件的配筋計算方法、適用條件和截面構(gòu)造。教學要求：介紹梁板的一般截面構(gòu)造；掌握受彎構(gòu)件正截面的三個受力階段及截面應力、應變分布，配筋對破壞形態(tài)的影響；掌握正截面受彎承載力的一般計算方法和根本假定；掌握等效矩形應力圖，界限相對受壓區(qū)高度，最大和最小配筋率的概念；掌握單筋、雙筋矩形截面和T形截面受彎構(gòu)件的配筋計算方法、適用條件和構(gòu)造要求。五、受彎構(gòu)件斜截面承載力教學內(nèi)容：1斜截面破壞的主要形態(tài)，影響斜

6、截面受剪承載力主要的因素；2無腹筋梁斜裂縫出現(xiàn)后的應力狀態(tài)及其破壞形態(tài)，無腹筋梁斜截面受剪承載力計算公式；3剪力傳遞機理，腹筋的作用及其對破壞形態(tài)的影響，截面限制條件及最小配箍率的意義；4有腹筋簡支梁的抗剪性能，受剪承載力計算方法、計算公式及其適用范圍；5抵抗彎矩圖，保證斜截面受彎承載力的構(gòu)造措施。教學要求：了解斜截面破壞的主要形態(tài)和影響因素；了解無腹筋梁斜裂縫出現(xiàn)后的應力狀態(tài)；理解無腹筋梁斜截面受剪承載力計算公式；理解剪力傳遞機理，腹筋的作用及其對破壞形態(tài)的影響，截面限制條件及最小配筋率的意義；掌握有腹筋簡支梁的受剪承載力計算方法、計算公式及其適用范圍。六、受拉構(gòu)件承載力計算教學內(nèi)容：軸心受

7、拉、大偏心受拉和小偏心受拉構(gòu)件承載力計算。教學要求：理解軸心受拉、大偏心受拉和小偏心受拉構(gòu)件承載力計算原理。七、受壓構(gòu)件正截面承載力教學內(nèi)容：1配有縱筋和箍筋的軸心受壓柱的受力全過程及其破壞特征；2配有縱筋和箍筋的軸心受壓柱的承載力計算；3配有縱筋和螺旋筋的軸心受壓柱的承載力及計算公式；4偏心受壓構(gòu)件的破壞形態(tài)及其分類，界限破壞，縱向彎曲二階彎矩的影響；5矩形截面偏心受壓構(gòu)件的正截面承載力計算，矩形截面不對稱和對稱配筋的計算方法；6受壓構(gòu)件的構(gòu)造要求。教學要求：理解配有縱筋和箍筋的軸心受壓柱的受力全過程及其破壞特征；掌握配有縱筋和箍筋的軸心受壓柱和配有縱筋和螺旋筋的軸心受壓柱的承載力及計算公式

8、；掌握偏心受壓構(gòu)件的破壞形態(tài)及其分類，二階彎矩的影響；掌握矩形截面偏心受壓構(gòu)件的正截面承載力計算方法；了解受壓構(gòu)件的構(gòu)造要求。說明箍筋的套箍作用。八、受扭構(gòu)件扭曲承載力教學內(nèi)容：1平衡扭轉(zhuǎn)和協(xié)調(diào)扭轉(zhuǎn)的概念；2純扭構(gòu)件裂縫出現(xiàn)前后的受力性能、破壞形態(tài)；3純扭構(gòu)件開裂扭矩，變角度空間桁架模型和極限扭矩；4純扭構(gòu)件按?標準?的配筋計算方法和構(gòu)造要求；5彎、剪、扭的概念及截面構(gòu)造。教學要求：了解平衡扭轉(zhuǎn)和協(xié)調(diào)扭轉(zhuǎn)的概念，純扭構(gòu)件裂縫出現(xiàn)前后的受力性能、破壞形態(tài)；了解純扭構(gòu)件的變角度空間桁架模型和極限扭矩；理解純扭構(gòu)件按?標準?的配筋計算方法和構(gòu)造要求。九、鋼筋混凝土構(gòu)件的變形和裂縫寬度驗算教學內(nèi)容：1

9、裂縫的出現(xiàn)、分布、開展和最大裂縫寬度的驗算；2短期剛度、長期剛度、最小剛度原那么、撓度計算；3混凝土構(gòu)件的截面延性。教學要求：了解變形和裂縫極限狀態(tài)限值規(guī)定；理解受彎構(gòu)件抗裂度計算的根本假定，單筋矩形截面受彎構(gòu)件抗裂度計算原理；理解軸心受拉構(gòu)件抗裂度計算方法；了解受彎構(gòu)件受力變形特點；理解短期剛度和長期剛度計算；理解平均裂縫間距，最大裂縫寬度和最小剛度原那么；理解最大裂縫計算公式。理解混凝土構(gòu)件截面延性的概念。十、預應力混凝土構(gòu)件的計算教學內(nèi)容：1預應力混凝土的根本概念；2施工工藝、張拉控制應力，預應力損失；3軸心受拉構(gòu)件承載力計算，正常使用階段抗裂驗算，施工階段驗算，局部受壓承載力計算；4預

10、應力受彎構(gòu)件的概念及其工程應用?？沽押驼Ｊ褂秒A段裂縫寬度和撓度驗算，施工階段驗算要點；5預應力混凝土構(gòu)件的構(gòu)造要求。教學要求：理解預應力混凝土的概念，張拉控制應力，預應力損失，掌握軸心受拉構(gòu)件承載力計算，正常使用階段抗裂驗算，施工階段驗算，局部受壓承載力計算方法；理解受彎構(gòu)件承載力計算，正常使用階段裂縫寬度和撓度驗算，施工階段驗算；理解預應力混凝土構(gòu)件的構(gòu)造要求。十一、公路橋梁混凝土構(gòu)件設計方法教學內(nèi)容：1半概率半經(jīng)歷的極限狀態(tài)設計法的根本概念；2受彎構(gòu)件，單筋矩形截面梁的正截面承載力計算；3受彎構(gòu)件斜截面抗剪承載力計算；4受壓構(gòu)件正截面承載力計算；5公路標準中關于裂縫寬度和撓度的驗算。教學

11、要求：了解受彎構(gòu)件正截面受彎承載力、斜截面抗剪承載力，受壓構(gòu)件正截面承載力按半概率半經(jīng)歷的極限狀態(tài)設計法的計算方法。了解公路標準中關于裂縫寬度和撓度的驗算方法。羅紅艷：請問教師：我們建筑方向的也要學這方面和內(nèi)容嗎？我們的考試中會涉及到路橋方面的知識嗎？答：建筑方向的不學這方面的內(nèi)容。我們的考試中不會涉及到路橋方面的知識。王圻：試題類型和構(gòu)造試題類型可分兩類：根本概念題(選擇題、判斷題、簡答題)和計算題。以上兩類題型的組成比例約為70: 30。答題時限：期末考試筆試時間為90分鐘。其它說明：學員參加考試應帶鋼筆、鉛筆、三角板或直尺、橡皮和計算器?；炷翗?gòu)造設計原理試題類型一、選擇題每題2分，共計

12、30分二、判斷題每題空2分，共計20分。將判斷結(jié)果填入括弧，以表示正確，以表示錯誤三、簡答題每題5分，共計25分四、計算題共計25分選擇題題型舉例1 A 是低碳鋼、普通低合金鋼在高溫狀態(tài)下軋制而成，包括光圓鋼筋和帶肋鋼筋。等級分為HPB235級，HRB335級，HRB400級，HRB500級。A熱軋鋼筋B熱處理鋼筋C余熱處理鋼筋D冷軋帶肋鋼筋2鋼筋混凝土構(gòu)件對鋼筋性能的要求有A 。 = 1 * ROMAN I強度、塑性 = 2 * ROMAN II可焊性、溫度要求 = 3 * ROMAN III與混凝土的粘結(jié)力 = 4 * ROMAN IV強度、耐疲勞性A = 1 * ROMAN I、 = 2

13、 * ROMAN II、 = 3 * ROMAN IIIB = 2 * ROMAN II、 = 3 * ROMAN III、 = 4 * ROMAN IV C = 1 * ROMAN I、 = 2 * ROMAN II、 = 4 * ROMAN IVD = 1 * ROMAN I、 = 3 * ROMAN III、 = 4 * ROMAN IV3構(gòu)造的B 是：構(gòu)造在規(guī)定的時間內(nèi)，在規(guī)定的條件下，完成預定功能的能力。A平安性B可靠性C適用性D耐久性4可變荷載有四種代表值，其中A 為根本代表值，其余值可由它乘以相應的系數(shù)得到。A標準值B組合值C準永久值D頻遇值5梁的破壞形式受拉鋼筋的屈服與受壓區(qū)混

14、凝土破壞同時發(fā)生，那么這種梁稱為C 。A少筋梁B適筋梁C平衡配筋梁D超筋梁6?標準?中鋼筋的根本錨固長度是指A 錨固長度。A受拉B受壓C搭接D延伸7在T形梁的計算中截面設計或校核，滿足以下條件A那么為第二類T形梁。A；BC；D8對矩形、T形和工字形截面的一般受彎構(gòu)件，截面高度大于300mm，當滿足時， B 。A可不配箍B僅按構(gòu)造配箍C按最小配箍率并滿足構(gòu)造要求配筋D按計算配箍9條件一樣的無腹筋梁，發(fā)生斜壓、剪壓、斜拉三種破壞形態(tài)時，梁的斜截面抗剪承載力的大致關系是A 。斜壓破壞的承載力剪壓破壞的承載力斜拉破壞的承載力剪壓破壞的承載力斜壓破壞的承載力斜拉破壞的承載力斜拉破壞的承載力斜壓破壞的承載

15、力剪壓破壞的承載力剪壓破壞的承載力斜拉破壞的承載力斜壓破壞的承載力10偏心受壓構(gòu)件界限破壞時 D 。 A遠離軸向力一側(cè)的鋼筋屈服比受壓區(qū)混凝土壓碎早發(fā)生B遠離軸向力一側(cè)的鋼筋屈服比受壓區(qū)混凝土壓碎晚發(fā)生C遠離軸向力一側(cè)的鋼筋屈服與另一側(cè)鋼筋屈服同時發(fā)生D遠離軸向力一側(cè)的鋼筋屈服與受壓區(qū)混凝土壓碎同時發(fā)生11計算偏心受壓構(gòu)件，當 A 時，構(gòu)件確定屬于大偏心受壓構(gòu)件。ABCD12條件一樣的鋼筋混凝土軸拉構(gòu)件和預應力混凝土軸拉構(gòu)件相比擬B。A前者的承載力高于后者B前者的抗裂度比后者差C前者與后者的承載力和抗裂度一樣判斷題題型舉例1光圓鋼筋與混凝土的粘結(jié)作用由鋼筋彎鉤，摩阻力，咬合力三局部組成。 2鋼

16、筋與混凝土這兩種材料能結(jié)合在一起共同工作，其原因是二者之間具有相近的溫度線膨脹系數(shù)。 3構(gòu)造的極限狀態(tài)分為承載能力極限狀態(tài)和正常使用極限狀態(tài)。 4作用在構(gòu)造上的荷載，按作用時間的長短和性質(zhì)，可分為永久荷載和可變荷載。 5受彎構(gòu)件斜截面受剪承載力計算公式是依據(jù)剪壓破壞得到的，故其不適用于斜拉破壞和斜壓破壞。 6?混凝土構(gòu)造設計標準?采用穩(wěn)定系數(shù)表示長柱承載能力的降低程度，所以，為長柱的截面積與短柱的截面積之比。 7對單筋矩形梁進展截面設計，出現(xiàn)情況，假設不考慮采用雙筋梁，那么需加大截面尺寸或提高混凝土強度等級。 8?標準?規(guī)定，在梁的受拉區(qū)段彎起鋼筋時，彎起點與按計算充分利用該鋼筋截面面積點之間

17、的距離均不應小于。 9軸心受壓構(gòu)件中，配置縱筋的作用是防止偶然的偏心受壓。 10影響無腹筋簡支梁斜截面受剪承載力的主要因素有：剪跨比、混凝土強度、縱筋配筋率、截面尺寸和形狀等。 簡答題題型舉例1何謂可靠度，一般用哪些指標來度量，在承載能力極限狀態(tài)設計表達式中，可靠度表達在何處？答：可靠度是指構(gòu)造在規(guī)定的時間內(nèi)和規(guī)定的條件下，完成預定功能的概率。一般用失效概率和可靠指標來度量。 在承載能力極限狀態(tài)設計表達式中，可靠度表達在分項系數(shù)中。2荷載作用按作用時間的長短和性質(zhì)分為哪些類型？答：作用在構(gòu)造上的荷載，按作用時間的長短和性質(zhì)，可分為永久荷載、可變荷載和偶然荷載。 3如何得到材料的強度設計值與荷載

18、設計值？ 答：材料強度標準值除以材料的分項系數(shù)，即可得到材料的強度設計值。荷載標準值乘以荷載分項系數(shù)得到荷載設計值。 4在受彎構(gòu)件正截面承載力計算中，的含義及其在計算中的作用各是什么？答： 1 界限相對受壓區(qū)高度是適筋梁與超筋梁之間受壓區(qū)高度與截面有效高度之比的界限。當梁相對受壓區(qū)高度時，屬于適筋梁；假設時，那么屬于超筋梁。 (2) 在計算中控制構(gòu)件截面的最大配筋率。5受彎構(gòu)件T形梁由于受壓截面形狀的不同分為哪兩種類型？答：受彎構(gòu)件T形梁由于受壓截面形狀的不同分為：第一類T形梁：中和軸通過翼緣，混凝土受壓區(qū)為矩形；第二類T形梁：這一類梁截面的中和軸通過肋部，故混凝土受壓區(qū)為T形。 6斜截面受剪承載力計算公式為什么要設置上限和下限適用范圍？答：斜截面受剪承載力計算公式的上限植，即截面限制條件。它是為了防止斜壓破壞和限制使用階段的斜裂縫寬度，使得構(gòu)件的截面尺寸不應過小，配置的腹筋也不應過多。 斜截面受剪承載力計算公式的下限植，即最小箍筋配筋率。它是為了防止斜拉破壞。7受壓構(gòu)件的一般構(gòu)造要求包括哪幾項？答：受壓構(gòu)件的一般構(gòu)造要求包括：截面形式及尺寸，材料強度要求，縱筋和箍筋。8什么是偏心受壓構(gòu)件的界限破壞？答：具有