混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原理課后習(xí)題答案

混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原理課后習(xí)題答案〔+思考題緒論1．什么是混凝土結(jié)構(gòu)？答：混凝土結(jié)構(gòu)是以混凝土材料為主,并根據(jù)需要配置和添加鋼筋、鋼骨、鋼管、預(yù)應(yīng)力鋼筋和各種纖維,形成的結(jié)構(gòu),有素混凝土結(jié)構(gòu)、鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)、鋼骨混凝土結(jié)構(gòu)、鋼管混凝土結(jié)構(gòu)、預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)及纖維混凝土結(jié)構(gòu).混凝土結(jié)構(gòu)充分利用了混凝土抗壓強(qiáng)度高和鋼筋抗拉強(qiáng)度高的優(yōu)點(diǎn).2．以簡(jiǎn)支梁為例,說(shuō)明素混凝土與鋼筋混凝土受力性能的差異.答：素混凝土簡(jiǎn)支梁,跨中有集中荷載作用.梁跨中截面受拉,拉應(yīng)力在荷載較小的情況下就達(dá)到混凝土的抗拉強(qiáng)度,梁被拉斷而破壞,是無(wú)明顯預(yù)兆的脆性破壞.鋼筋混凝土梁,受拉區(qū)配置受拉鋼筋梁的受拉區(qū)還會(huì)開(kāi)裂,但開(kāi)裂后,出現(xiàn)裂縫,拉力由鋼筋承擔(dān),直至鋼筋屈服以后,受壓區(qū)混凝土受壓破壞而達(dá)到極限荷載,構(gòu)件破壞.素混凝土簡(jiǎn)支梁的受力特點(diǎn)是承受荷載較小,并且是脆性破壞.鋼筋混凝土簡(jiǎn)支梁的極限荷載明顯提高,變形能力明顯改善,并且是延性破壞.3．鋼筋與混凝土共同工作的基礎(chǔ)條件是什么？答：混凝土和鋼筋協(xié)同工作的條件是：〔1鋼筋與混凝土之間產(chǎn)生良好的粘結(jié)力,使兩者結(jié)合為整體；〔2鋼筋與混凝土兩者之間線膨脹系數(shù)幾乎相同,兩者之間不會(huì)發(fā)生相對(duì)的溫度變形使粘結(jié)力遭到破壞；〔3設(shè)置一定厚度混凝土保護(hù)層；〔4鋼筋在混凝土中有可靠的錨固.4．混凝土結(jié)構(gòu)有什么優(yōu)缺點(diǎn)？答：優(yōu)點(diǎn)：〔1可模性好；〔2強(qiáng)價(jià)比合理；〔3耐火性能好；〔4耐久性能好；〔5適應(yīng)災(zāi)害環(huán)境能力強(qiáng),整體澆筑的鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)整體性好,對(duì)抵抗地震、風(fēng)載和爆炸沖擊作用有良好性能；〔6可以就地取材.鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的缺點(diǎn)：如自重大,不利于建造大跨結(jié)構(gòu)；抗裂性差,過(guò)早開(kāi)裂雖不影響承載力,但對(duì)要求防滲漏的結(jié)構(gòu),如容器、管道等,使用受到一定限制；現(xiàn)場(chǎng)澆筑施工工序多,需養(yǎng)護(hù),工期長(zhǎng),并受施工環(huán)境和氣候條件限制等.5．房屋混凝土結(jié)構(gòu)中各個(gè)構(gòu)件的受力特點(diǎn)是什么？答：在房屋建筑中,永久荷載和樓面活荷載直接作用在樓板上,樓板荷載傳遞到梁,梁將荷載傳遞到柱或墻,并最終傳遞到基礎(chǔ)上,各個(gè)構(gòu)件受力特點(diǎn)如下：樓板：是將活荷載和恒荷載通過(guò)梁或直接傳遞到豎向支承結(jié)構(gòu)〔柱、墻的主要水平構(gòu)件,樓板的主要內(nèi)力是彎矩和剪力,是受彎構(gòu)件.梁：是將樓板上或屋面上的荷載傳遞到立柱或墻上,前者為樓蓋梁,后者為屋面梁,梁承受板傳來(lái)的荷載,主要內(nèi)力有彎矩和剪力,有時(shí)也可能是扭矩,屬于受彎構(gòu)件.柱：柱承受梁、板體系傳來(lái)的荷載,主要內(nèi)力有軸向壓力、彎矩和剪力,可能是軸心受壓構(gòu)件,當(dāng)荷載有偏心作用時(shí),柱受壓的同時(shí)還會(huì)受彎,是壓彎構(gòu)件.墻：承重的混凝土墻常用作基礎(chǔ)墻、樓梯間墻,或在高層建筑中用于承受水平風(fēng)載和地震作用的剪力墻,它受壓的同時(shí)也會(huì)受彎,是壓彎構(gòu)件.基礎(chǔ)：是將上部結(jié)構(gòu)荷載傳遞到地基〔土層的承重混凝土構(gòu)件,基礎(chǔ)主要內(nèi)力是壓力和彎矩,是受壓構(gòu)件或壓彎構(gòu)件.6．簡(jiǎn)述混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方法的主要階段.答：混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方法大體可分為四個(gè)階段：〔1在20世紀(jì)初以前,鋼筋混凝土本身計(jì)算理論尚未形成,設(shè)計(jì)沿用材料力學(xué)的容許應(yīng)力方法.〔21938年左右已開(kāi)始采用按破損階段計(jì)算構(gòu)件破壞承載力,50年代,出現(xiàn)了按極限狀態(tài)設(shè)計(jì)方法,奠定了現(xiàn)代鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)計(jì)算理論.〔3二戰(zhàn)以后,設(shè)計(jì)計(jì)算理論已過(guò)渡到以概率論為基礎(chǔ)的極限狀態(tài)設(shè)計(jì)方法.〔420世紀(jì)90年代以后,開(kāi)始采用或積極發(fā)展性能化設(shè)計(jì)方法和理論.7．簡(jiǎn)述性能設(shè)計(jì)的主要步驟.答：性能化方法是確定工程結(jié)構(gòu)要達(dá)到的總體目標(biāo)或設(shè)計(jì)性能,設(shè)計(jì)師根據(jù)性能目標(biāo)的不同,設(shè)計(jì)不同的設(shè)計(jì)方案,并評(píng)估設(shè)計(jì)方案是否達(dá)到性能目標(biāo)的要求.8．簡(jiǎn)述學(xué)習(xí)《混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原理》課程的應(yīng)當(dāng)注意的問(wèn)題.答：〔1鋼筋混凝土是由鋼筋和混凝土兩種材料組成的復(fù)合材料,是非均勻、非連續(xù)、非彈性的材料.力學(xué)關(guān)系是在試驗(yàn)的基礎(chǔ)上,通過(guò)幾何、物理和平衡關(guān)系建立的.〔2鋼筋混凝土構(gòu)件中的兩種材料在強(qiáng)度和數(shù)量上存在一個(gè)合理的配比范圍.如果鋼筋和混凝土在面積上的比例及材料強(qiáng)度的搭配超過(guò)了這個(gè)范圍,就會(huì)引起構(gòu)件受力性能的改變,從而引起構(gòu)件截面設(shè)計(jì)方法的改變,這是學(xué)習(xí)時(shí)必須注意的一個(gè)方面.〔3由于混凝土材料的復(fù)雜性、離散性,混凝土材料的理論體系是建立在試驗(yàn)的基礎(chǔ)上的.許多假定依賴與試驗(yàn)結(jié)果,許多公式來(lái)源于試驗(yàn)驗(yàn)證,許多因素?zé)o法控制,仍需通過(guò)構(gòu)造措施加以解決,許多理論尚需不斷發(fā)展與完善,具有不同功能的混凝土材料性能尚需不斷挖掘.〔4本課程主要講解鋼筋混凝土基本構(gòu)件,應(yīng)當(dāng)了解每一種構(gòu)件在結(jié)構(gòu)體系的作用、受力情況.例如梁、柱是受彎構(gòu)件,主要受彎、受剪；柱、墻、受壓弦桿是受壓構(gòu)件,主要受壓、彎,受壓、剪,雙向受壓彎；雨蓬梁、柱是受扭構(gòu)件,主要受扭,受彎、剪、扭,受壓、彎、剪、扭；受拉弦桿是受拉構(gòu)件,主要受拉、彎.〔5本課程所要解決的不僅是構(gòu)件的承載力和變形計(jì)算等問(wèn)題,還包括構(gòu)件的截面形式、材料選用及配筋構(gòu)造等.結(jié)構(gòu)構(gòu)件設(shè)計(jì)是一個(gè)綜合性的問(wèn)題,需要考慮各方面的因素.因此,學(xué)習(xí)本課程時(shí)要注意學(xué)會(huì)對(duì)多種因素進(jìn)行綜合分析,培養(yǎng)綜合分析判斷能力.〔6混凝土設(shè)計(jì)與施工工作必須按照規(guī)范進(jìn)行,各種規(guī)范是長(zhǎng)期理論研究成果和工程實(shí)踐的總結(jié).不但要熟練掌握基本要求、使用范圍,還要深入了解每一條文的理論依據(jù),做到深入理論,靈活運(yùn)用.同時(shí),隨著科學(xué)的發(fā)展和實(shí)踐的要求,許多新成果會(huì)不斷的涌現(xiàn),規(guī)范會(huì)及時(shí)修訂,一般我國(guó)混凝土規(guī)范10年左右修訂一次,但隨著社會(huì)的發(fā)展,規(guī)范的修訂速度會(huì)加快,因此,具體工作時(shí)應(yīng)當(dāng)及時(shí)掌握最新的規(guī)范.〔7混凝土設(shè)計(jì)與施工是一種社會(huì)實(shí)踐行為,不能離開(kāi)社會(huì)的制約因素進(jìn)行,應(yīng)當(dāng)貫徹執(zhí)行國(guó)家的技術(shù)經(jīng)濟(jì)政策,做到技術(shù)先進(jìn)、安全適用、經(jīng)濟(jì)合理、確保質(zhì)量.〔8混凝土設(shè)計(jì)與施工是一種法律責(zé)任行為,工程技術(shù)人員一定要遵守國(guó)家相關(guān)的法律、法規(guī)的要求,否則,就要承擔(dān)相應(yīng)的法律責(zé)任.緒論1．與素混凝土梁相比,鋼筋混凝上梁承載能力〔.相同；提高許多；有所提高；2．與素混凝土梁相比,鋼筋混凝土梁抵抗開(kāi)裂的能力〔.提高不多；提高許多；完全相同；3．與素混凝土梁相比,適量配筋的鋼混凝土梁的承載力和抵抗開(kāi)裂的能力〔.均提高很多；承載力提高很多,抗裂提高不多；抗裂提高很多,承載力提高不多；均提高不多；4．鋼筋混凝土梁在正常使用荷載下〔.A．通常是帶裂縫工作的；B．一旦出現(xiàn)裂縫,裂縫貫通全截面；C．一旦出現(xiàn)裂縫,沿全長(zhǎng)混凝土與鋼筋間的粘結(jié)力喪盡；5．鋼筋與混凝土能共同工作的主要原因是〔.防火、防銹；混凝土對(duì)鋼筋的握裹及保護(hù)；混凝土對(duì)鋼筋的握裹,兩者線膨脹系數(shù)接近；緒論單選題參考答案BABAC第二章鋼筋和混凝土的力學(xué)性能問(wèn)答題1．軟鋼和硬鋼的區(qū)別是什么？應(yīng)力一應(yīng)變曲線有什么不同？設(shè)計(jì)時(shí)分別采用什么值作為依據(jù)？2．我國(guó)用于鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的鋼筋有種？我國(guó)熱軋鋼筋的強(qiáng)度分為幾個(gè)等級(jí)？3．鋼筋冷加工的目的是什么？冷加工方法有哪幾種？簡(jiǎn)述冷拉方法？4．什么是鋼筋的均勻伸長(zhǎng)率？均勻伸長(zhǎng)率反映了鋼筋的什么性質(zhì)？5．什么是鋼筋的包興格效應(yīng)？6．在鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)中,宜采用哪些鋼筋？7．試述鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)對(duì)鋼筋的性能有哪些要求.8．簡(jiǎn)述混凝土的組成結(jié)構(gòu).并敘述混凝土的結(jié)構(gòu)組成對(duì)混凝土破壞強(qiáng)度的影響.9．簡(jiǎn)述混凝土立方體抗壓強(qiáng)度.10．簡(jiǎn)述混凝土軸心抗壓強(qiáng)度.11．混凝土的強(qiáng)度等級(jí)是如何確定的.12．簡(jiǎn)述混凝土三軸受壓強(qiáng)度的概念.13．簡(jiǎn)述混凝土在單軸短期加載下的應(yīng)力應(yīng)變關(guān)系.14．什么是混凝土的彈性模量、割線模量和切線模量？15．什么叫混凝土徐變？混凝土徐變對(duì)結(jié)構(gòu)有什么影響？16．鋼筋與混凝土之間的粘結(jié)力是如何組成的？17．最小錨固長(zhǎng)度是如何確定的？18．簡(jiǎn)述綁扎搭接連接的機(jī)理.第二章鋼筋和混凝土的力學(xué)性能問(wèn)答題參考答案1．軟鋼和硬鋼的區(qū)別是什么？應(yīng)力一應(yīng)變曲線有什么不同？設(shè)計(jì)時(shí)分別采用什么值作為依據(jù)？答：有物理屈服點(diǎn)的鋼筋,稱為軟鋼,如熱軋鋼筋和冷拉鋼筋；無(wú)物理屈服點(diǎn)的鋼筋,稱為硬鋼,如鋼絲、鋼絞線及熱處理鋼筋.軟鋼的應(yīng)力應(yīng)變曲線如圖2-1所示,曲線可分為四個(gè)階段：彈性階段、屈服階段、強(qiáng)化階段和破壞階段.有明顯流幅的鋼筋有兩個(gè)強(qiáng)度指標(biāo)：一是屈服強(qiáng)度,這是鋼筋混凝土構(gòu)件設(shè)計(jì)時(shí)鋼筋強(qiáng)度取值的依據(jù),因?yàn)殇摻钋螽a(chǎn)生了較大的塑性變形,這將使構(gòu)件變形和裂縫寬度大大增加以致無(wú)法使用,所以在設(shè)計(jì)中采用屈服強(qiáng)度作為鋼筋的強(qiáng)度極限.另一個(gè)強(qiáng)度指標(biāo)是鋼筋極限強(qiáng)度,一般用作鋼筋的實(shí)際破壞強(qiáng)度.圖2-1軟鋼應(yīng)力應(yīng)變曲線硬鋼拉伸時(shí)的典型應(yīng)力應(yīng)變曲線如圖2-2.鋼筋應(yīng)力達(dá)到比例極限點(diǎn)之前,應(yīng)力應(yīng)變按直線變化,鋼筋具有明顯的彈性性質(zhì),超過(guò)比例極限點(diǎn)以后,鋼筋表現(xiàn)出越來(lái)越明顯的塑性性質(zhì),但應(yīng)力應(yīng)變均持續(xù)增長(zhǎng),應(yīng)力應(yīng)變曲線上沒(méi)有明顯的屈服點(diǎn).到達(dá)極限抗拉強(qiáng)度b點(diǎn)后,同樣由于鋼筋的頸縮現(xiàn)象出現(xiàn)下降段,至鋼筋被拉斷.設(shè)計(jì)中極限抗拉強(qiáng)度不能作為鋼筋強(qiáng)度取值的依據(jù),一般取殘余應(yīng)變?yōu)?.2%所對(duì)應(yīng)的應(yīng)力σ0.2作為無(wú)明顯流幅鋼筋的強(qiáng)度限值,通常稱為條件屈服強(qiáng)度.對(duì)于高強(qiáng)鋼絲,條件屈服強(qiáng)度相當(dāng)于極限抗拉強(qiáng)度0.85倍.對(duì)于熱處理鋼筋,則為0.9倍.為了簡(jiǎn)化運(yùn)算,《混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》統(tǒng)一取σ0.2=0.85σb,其中σb為無(wú)明顯流幅鋼筋的極限抗拉強(qiáng)度.圖2-2硬鋼拉伸試驗(yàn)的應(yīng)力應(yīng)變曲線2．我國(guó)用于鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的鋼筋有幾種？我國(guó)熱軋鋼筋的強(qiáng)度分為幾個(gè)等級(jí)？答：目前我國(guó)用于鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)和預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)的鋼筋主要品種有鋼筋、鋼絲和鋼絞線.根據(jù)軋制和加工工藝,鋼筋可分為熱軋鋼筋、熱處理鋼筋和冷加工鋼筋.熱軋鋼筋分為熱軋光面鋼筋HPB235〔Q235,符號(hào)Φ,Ⅰ級(jí)、熱軋帶肋鋼筋HRB335〔20MnSi,符號(hào),Ⅱ級(jí)、熱軋帶肋鋼筋HRB400〔20MnSiV、20MnSiNb、20MnTi,符號(hào),Ⅲ級(jí)、余熱處理鋼筋RRB400〔K20MnSi,符號(hào),Ⅲ級(jí).熱軋鋼筋主要用于鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)中的鋼筋和預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)中的非預(yù)應(yīng)力普通鋼筋.3．鋼筋冷加工的目的是什么？冷加工方法有哪幾種？簡(jiǎn)述冷拉方法？答：鋼筋冷加工目的是為了提高鋼筋的強(qiáng)度,以節(jié)約鋼材.除冷拉鋼筋仍具有明顯的屈服點(diǎn)外,其余冷加工鋼筋無(wú)屈服點(diǎn)或屈服臺(tái)階,冷加工鋼筋的設(shè)計(jì)強(qiáng)度提高,而延性大幅度下降.冷加工方法有冷撥、冷拉、冷軋、冷扭.冷拉鋼筋由熱軋鋼筋在常溫下經(jīng)機(jī)械拉伸而成,冷拉應(yīng)力值應(yīng)超過(guò)鋼筋的屈服強(qiáng)度.鋼筋經(jīng)冷拉后,屈服強(qiáng)度提高,但塑性降低,這種現(xiàn)象稱為冷拉強(qiáng)化.冷拉后,經(jīng)過(guò)一段時(shí)間鋼筋的屈服點(diǎn)比原來(lái)的屈服點(diǎn)有所提高,這種現(xiàn)象稱為時(shí)效硬化.時(shí)效硬化和溫度有很大關(guān)系,溫度過(guò)高〔450℃以上強(qiáng)度反而有所降低而塑性性能卻有所增加,溫度超過(guò)700℃,鋼材會(huì)恢復(fù)到冷拉前的力學(xué)性能,不會(huì)發(fā)生時(shí)效硬化.為了避免冷拉鋼筋在焊接時(shí)高溫軟化,要先焊好后再進(jìn)行冷拉.鋼筋經(jīng)過(guò)冷拉和時(shí)效硬化以后,能提高屈服強(qiáng)度、節(jié)約鋼材,但冷拉后鋼筋的塑性〔伸長(zhǎng)率有所降低.為了保證鋼筋在強(qiáng)度提高的同時(shí)又具有一定的塑性,冷拉時(shí)應(yīng)同時(shí)控制應(yīng)力和控制應(yīng)變.4．什么是鋼筋的均勻伸長(zhǎng)率？均勻伸長(zhǎng)率反映了鋼筋的什么性質(zhì)？答：均勻伸長(zhǎng)率δgt為非頸縮斷口區(qū)域標(biāo)距的殘余應(yīng)變與恢復(fù)的彈性應(yīng)變組成.——不包含頸縮區(qū)拉伸前的測(cè)量標(biāo)距；——拉伸斷裂后不包含頸縮區(qū)的測(cè)量標(biāo)距；——實(shí)測(cè)鋼筋拉斷強(qiáng)度；——鋼筋彈性模量.均勻伸長(zhǎng)率δgt比延伸率更真實(shí)反映了鋼筋在拉斷前的平均〔非局部區(qū)域伸長(zhǎng)率,客觀反映鋼筋的變形能力,是比較科學(xué)的指標(biāo).5．什么是鋼筋的包興格效應(yīng)？答：鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)或構(gòu)件在反復(fù)荷載作用下,鋼筋的力學(xué)性能與單向受拉或受壓時(shí)的力學(xué)性能不同.1887年德國(guó)人包興格對(duì)鋼材進(jìn)行拉壓試驗(yàn)時(shí)發(fā)現(xiàn)的,所以將這種當(dāng)受拉〔或受壓超過(guò)彈性極限而產(chǎn)生塑性變形后,其反向受壓〔或受拉的彈性極限將顯著降低的軟化現(xiàn)象,稱為包興格效應(yīng).6．在鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)中,宜采用哪些鋼筋？答：鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)及預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)的鋼筋,應(yīng)按下列規(guī)定采用：〔1普通鋼筋宜采用HRB400級(jí)和HRB335級(jí)鋼筋,也可采用HPB235級(jí)和RRB400級(jí)鋼筋；〔2預(yù)應(yīng)力鋼筋宜采用預(yù)應(yīng)力鋼絞線、鋼絲,也可采用熱處理鋼筋.7．試述鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)對(duì)鋼筋的性能有哪些要求.答：〔1對(duì)鋼筋強(qiáng)度方面的要求普通鋼筋是鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)中和預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)中的非預(yù)應(yīng)力鋼筋,主要是HPB235、HRB335、HRB400、RRB400等熱軋鋼筋.〔2強(qiáng)屈比的要求所以設(shè)計(jì)中應(yīng)選擇適當(dāng)?shù)那鼜?qiáng)比,對(duì)于抗震結(jié)構(gòu),鋼筋應(yīng)力在地震作用下可考慮進(jìn)入強(qiáng)化段,為了保證結(jié)構(gòu)在強(qiáng)震下"裂而不倒",對(duì)鋼筋的極限抗拉強(qiáng)度與屈服強(qiáng)度的比值有一定的要求,一般不應(yīng)小于1.25.〔3延性在工程設(shè)計(jì)中,要求鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)承載能力極限狀態(tài)為具有明顯預(yù)兆,避免脆性破壞,抗震結(jié)構(gòu)則要求具有足夠的延性,鋼筋的應(yīng)力應(yīng)變曲線上屈服點(diǎn)至極限應(yīng)變點(diǎn)之間的應(yīng)變值反映了鋼筋延性的大小.〔4粘結(jié)性粘結(jié)性是指鋼筋與混凝土的粘結(jié)性能.粘結(jié)力是鋼筋與混凝土得以共同工作的基礎(chǔ),其中鋼筋凹凸不平的表面與混凝土間的機(jī)械咬合力是粘結(jié)力的主要部分,所以變形鋼筋與混凝土的粘結(jié)性能最好,設(shè)計(jì)中宜優(yōu)先選用變形鋼筋.〔5耐久性混凝土結(jié)構(gòu)耐久性是指,在外部環(huán)境下材料性、構(gòu)件、結(jié)構(gòu)隨時(shí)間的退化,主要包括鋼筋銹蝕、凍融循環(huán)、堿—骨料反應(yīng)、化學(xué)作用等的機(jī)理及物理、化學(xué)和生化過(guò)程.混凝土結(jié)構(gòu)耐久性的降低可引起承載力的降低,影響結(jié)構(gòu)安全.〔6適宜施工性在施工時(shí)鋼筋要彎轉(zhuǎn)成型,因而應(yīng)具有一定的冷彎性能.鋼筋彎鉤、彎折加工時(shí)應(yīng)避免裂縫和折斷.熱軋鋼筋的冷彎性能很好,而性脆的冷加工鋼筋較差.預(yù)應(yīng)力鋼絲、鋼絞線不能彎折,只能以直條形式應(yīng)用.同時(shí),要求鋼筋具備良好的焊接性能,在焊接后不應(yīng)產(chǎn)生裂紋及過(guò)大的變形,以保證焊接接頭性能良好.〔7經(jīng)濟(jì)性衡量鋼筋經(jīng)濟(jì)性的指標(biāo)是強(qiáng)度價(jià)格比,即每元錢(qián)可購(gòu)得的單位鋼筋的強(qiáng)度,強(qiáng)度價(jià)格比高的鋼筋比較經(jīng)濟(jì).不僅可以減少配筋率,方便了施工,還減少了加工、運(yùn)輸、施工等一系列附加費(fèi)用.8．簡(jiǎn)述混凝土的組成結(jié)構(gòu).并敘述混凝土的結(jié)構(gòu)組成對(duì)混凝土破壞強(qiáng)度的影響.答：混凝土材料結(jié)構(gòu)分為三種基本類(lèi)型：①微觀結(jié)構(gòu),即水泥石結(jié)構(gòu),水泥石結(jié)構(gòu)由水泥凝膠、晶體骨架、未水化完的水泥顆粒和凝膠孔組成,其物理力學(xué)性能取決于水泥的礦物成份、粉磨細(xì)度、水灰比和硬化條件；②亞微觀結(jié)構(gòu),即混凝土的水泥砂漿結(jié)構(gòu),水泥砂漿結(jié)構(gòu)可看作以水泥石為基相、砂子為分散相的二組混凝土體系,砂子和水泥石的結(jié)合面是薄弱面.對(duì)于水泥砂漿結(jié)構(gòu),除上述決定水泥石結(jié)構(gòu)的因素外,砂漿配合比、砂的顆粒級(jí)配與礦物組成、砂粒形狀、顆粒表面特性及砂中的雜質(zhì)含量是重要控制因素；③宏觀結(jié)構(gòu),即砂漿和粗骨料兩組分體系.混凝土的宏觀結(jié)構(gòu)中,水泥作為基相,粗骨料隨機(jī)分布在連續(xù)的水泥砂漿中.粗骨料的強(qiáng)度遠(yuǎn)比混凝土高,硬化水泥砂漿的強(qiáng)度也比混凝土高,由砂漿和粗骨料組成的混凝土復(fù)合材料的抗壓強(qiáng)度低于砂漿和粗骨料單一材料的抗壓強(qiáng)度.混凝土內(nèi)砂漿與骨料界面的粘結(jié)強(qiáng)度只有砂漿抗拉強(qiáng)度的35％－65％,這說(shuō)明砂漿與骨料界面是混凝土內(nèi)的最薄弱環(huán)節(jié).混凝土破壞后,其中的粗骨料一般無(wú)破損的跡象,裂縫和破碎都發(fā)生在粗骨料表面和水泥砂漿內(nèi)部,所以混凝土的強(qiáng)度和變形性能在很大程度上取決于水泥砂漿的質(zhì)量和密實(shí)性.9．簡(jiǎn)述混凝土立方體抗壓強(qiáng)度.答：混凝土標(biāo)準(zhǔn)立方體的抗壓強(qiáng)度,我國(guó)《普通混凝土力學(xué)性能試驗(yàn)方法標(biāo)準(zhǔn)》〔GB/T50081-2002規(guī)定：邊長(zhǎng)為150mm的標(biāo)準(zhǔn)立方體試件在標(biāo)準(zhǔn)條件〔溫度20±3℃,相對(duì)溫度≥90%下養(yǎng)護(hù)28天后,以標(biāo)準(zhǔn)試驗(yàn)方法<中心加載,加載速度為0.3～1.0N/mm2/s>,試件上、下表面不涂潤(rùn)滑劑,連續(xù)加載直至試件破壞,測(cè)得混凝土抗壓強(qiáng)度為混凝土標(biāo)準(zhǔn)立方體的抗壓強(qiáng)度f(wàn)ck,單位N/mm2.fck——混凝土立方體試件抗壓強(qiáng)度；F——試件破壞荷載；A——試件承壓面積.10．簡(jiǎn)述混凝土軸心抗壓強(qiáng)度.答：我國(guó)《普通混凝土力學(xué)性能試驗(yàn)方法標(biāo)準(zhǔn)》〔GB/T50081-2002采用150mm×150mm×300mm棱柱體作為混凝土軸心抗壓強(qiáng)度試驗(yàn)的標(biāo)準(zhǔn)試件,混凝土試件軸心抗壓強(qiáng)度f(wàn)cp——混凝土軸心抗壓強(qiáng)度；F——試件破壞荷載；A——試件承壓面積.11．混凝土的強(qiáng)度等級(jí)是如何確定的.答：混凝土強(qiáng)度等級(jí)應(yīng)按立方體抗壓強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值確定,混凝土立方體抗壓強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值fcu,k,我國(guó)《混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》規(guī)定,立方體抗壓強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值系指按上述標(biāo)準(zhǔn)方法測(cè)得的具有95%保證率的立方體抗壓強(qiáng)度,根據(jù)立方體抗壓強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值劃分為C15、C20、C25、C30、C35、C40、C45、C50、C55、C60、C65、C70、C75、C80十四個(gè)等級(jí).12．簡(jiǎn)述混凝土三軸受壓強(qiáng)度的概念.答：三軸受壓試驗(yàn)是側(cè)向等壓σ2=σ3=σr的三軸受壓,即所謂常規(guī)三軸.試驗(yàn)時(shí)先通過(guò)液體靜壓力對(duì)混凝土圓柱體施加徑向等壓應(yīng)力,然后對(duì)試件施加縱向壓應(yīng)力直到破壞.在這種受力狀態(tài)下,試件由于側(cè)壓限制,其內(nèi)部裂縫的產(chǎn)生和發(fā)展受到阻礙,因此當(dāng)側(cè)向壓力增大時(shí),破壞時(shí)的軸向抗壓強(qiáng)度相應(yīng)地增大.根據(jù)試驗(yàn)結(jié)果分析,三軸受力時(shí)混凝土縱向抗壓強(qiáng)度為fcc′=fc′+βσr<2-18>式中：fcc′——混凝土三軸受壓時(shí)沿圓柱體縱軸的軸心抗壓強(qiáng)度；fc′——混凝土的單軸圓柱體軸心抗壓強(qiáng)度；β——系數(shù),一般普通混凝土取4；σr——側(cè)向壓應(yīng)力.13．簡(jiǎn)述混凝土在單軸短期加載下的應(yīng)力應(yīng)變關(guān)系.答：一般用標(biāo)準(zhǔn)棱柱體或圓柱體試件測(cè)定混凝土受壓時(shí)的應(yīng)力應(yīng)變曲線.軸心受壓混凝土典型的應(yīng)力應(yīng)變曲線如圖2-3,各個(gè)特征階段的特點(diǎn)如下.圖2-3混凝土軸心受壓時(shí)的應(yīng)力應(yīng)變曲線1應(yīng)力σ≤0.3fcsh當(dāng)荷載較小時(shí),即σ≤0.3fcsh,曲線近似是直線〔圖2-3中OA段,A點(diǎn)相當(dāng)于混凝土的彈性極限.此階段中混凝土的變形主要取決于骨料和水泥石的彈性變形.2應(yīng)力0.3fcsh<σ≤0.8fcsh隨著荷載的增加,當(dāng)應(yīng)力約為<0.3～0.8>fcsh,曲線明顯偏離直線,應(yīng)變?cè)鲩L(zhǎng)比應(yīng)力快,混凝土表現(xiàn)出越來(lái)越明顯的彈塑性.3應(yīng)力0.8fcsh<σ≤1.0fcsh隨著荷載進(jìn)一步增加,當(dāng)應(yīng)力約為<0.8～1.0>fcsh,曲線進(jìn)一步彎曲,應(yīng)變?cè)鲩L(zhǎng)速度進(jìn)一步加快,表明混凝土的應(yīng)力增量不大,而塑性變形卻相當(dāng)大.此階段中混凝土內(nèi)部微裂縫雖有所發(fā)展,但處于穩(wěn)定狀態(tài),故b點(diǎn)稱為臨界應(yīng)力點(diǎn),相應(yīng)的應(yīng)力相當(dāng)于混凝土的條件屈服強(qiáng)度.曲線上的峰值應(yīng)力C點(diǎn),極限強(qiáng)度f(wàn)csh,相應(yīng)的峰值應(yīng)變?yōu)棣?.4超過(guò)峰值應(yīng)力后超過(guò)C點(diǎn)以后,曲線進(jìn)入下降段,試件的承載力隨應(yīng)變?cè)鲩L(zhǎng)逐漸減小,這種現(xiàn)象為應(yīng)變軟化.14．什么是混凝土的彈性模量、割線模量和切線模量？答：取混凝土應(yīng)力應(yīng)變曲線在原點(diǎn)O切線的斜率,作為混凝土的初始彈性模量,簡(jiǎn)稱彈性模量Ec,即:Ec=tgα0Ec——初始彈性模量；a0——原點(diǎn)切線的斜率夾角.當(dāng)應(yīng)力較大時(shí),混凝土已進(jìn)入彈塑性階段,彈性模量已不能正確反映此時(shí)的應(yīng)力應(yīng)變關(guān)系.比較精確的方法采用切線模量Ec′,即在應(yīng)力應(yīng)變曲線任一點(diǎn)處作一切線.此切線的斜率即為該點(diǎn)的切線模量,其表達(dá)式為Ec′=tgα=dσ/dε切線模量是原點(diǎn)與某點(diǎn)連線即割線的斜率作為混凝土的割線模量,稱為變形模量Ec″,它的表達(dá)式為Ec″=tgα1=σc/εc15．什么叫混凝土徐變？混凝土徐變對(duì)結(jié)構(gòu)有什么影響？答：在不變的應(yīng)力長(zhǎng)期持續(xù)作用下,混凝土的變形隨時(shí)間而緩慢增長(zhǎng)的現(xiàn)象稱為混凝土的徐變.徐變對(duì)鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的影響既有有利方面又有不利方面.有利影響,在某種情況下,徐變有利于防止結(jié)構(gòu)物裂縫形成；有利于結(jié)構(gòu)或構(gòu)件的內(nèi)力重分布,減少應(yīng)力集中現(xiàn)象及減少溫度應(yīng)力等.不利影響,由于混凝土的徐變使構(gòu)件變形增大；在預(yù)應(yīng)力混凝土構(gòu)件中,徐變會(huì)導(dǎo)致預(yù)應(yīng)力損失；徐變使受彎和偏心受壓構(gòu)件的受壓區(qū)變形加大,故而使受彎構(gòu)件撓度增加,使偏壓構(gòu)件的附加偏心距增大而導(dǎo)致構(gòu)件承載力的降低.16．鋼筋與混凝土之間的粘結(jié)力是如何組成的？答：試驗(yàn)表明,鋼筋和混凝土之間的粘結(jié)力或者抗滑移力,由四部分組成：〔1化學(xué)膠結(jié)力：混凝土中的水泥凝膠體在鋼筋表面產(chǎn)生的化學(xué)粘著力或吸附力,來(lái)源于澆注時(shí)水泥漿體向鋼筋表面氧化層的滲透和養(yǎng)護(hù)過(guò)程中水泥晶體的生長(zhǎng)和硬化,取決于水泥的性質(zhì)和鋼筋表面的粗糙程度.當(dāng)鋼筋受力后變形,發(fā)生局部滑移后,粘著力就喪失了.〔2摩擦力：混凝土收縮后,將鋼筋緊緊地握裹住而產(chǎn)生的力,當(dāng)鋼筋和混凝土產(chǎn)生相對(duì)滑移時(shí),在鋼筋和混凝土界面上將產(chǎn)生摩擦力.它取決于混凝土發(fā)生收縮、荷載和反力等對(duì)鋼筋的徑向壓應(yīng)力、鋼筋和混凝土之間的粗糙程度等.鋼筋和混凝土之間的擠壓力越大、接觸面越粗糙,則摩擦力越大.〔3機(jī)械咬合力：鋼筋表面凹凸不平與混凝土產(chǎn)生的機(jī)械咬合作用而產(chǎn)生的力,即混凝土對(duì)鋼筋表面斜向壓力的縱向分力,取決于混凝土的抗剪強(qiáng)度.變形鋼筋的橫肋會(huì)產(chǎn)生這種咬合力,它的咬合作用往往很大,是變形鋼筋粘結(jié)力的主要來(lái)源,是錨固作用的主要成份.〔4鋼筋端部的錨固力：一般是用在鋼筋端部彎鉤、彎折,在錨固區(qū)焊接鋼筋、短角鋼等機(jī)械作用來(lái)維持錨固力.各種粘結(jié)力中,化學(xué)膠結(jié)力較??；光面鋼筋以摩擦力為主；變形鋼筋以機(jī)械咬合力為主.17．最小錨固長(zhǎng)度是如何確定的？答：達(dá)到錨固極限狀態(tài)時(shí)所需要的鋼筋最小錨固長(zhǎng)度,稱為臨界錨固長(zhǎng)度lcra.錨固抗力等于鋼筋屈服強(qiáng)度Fy時(shí),相應(yīng)的錨固長(zhǎng)度就是臨界錨固長(zhǎng)度lcra,這是保證受力鋼筋真到屈服也不會(huì)發(fā)生錨固破壞的最小長(zhǎng)度.鋼筋屈服后強(qiáng)化,隨錨固長(zhǎng)度的延長(zhǎng),錨固抗力還能增長(zhǎng),到錨固抗力等于鋼筋拉斷強(qiáng)度Fu時(shí),相應(yīng)的錨固長(zhǎng)度就是極限錨固長(zhǎng)度lua.設(shè)計(jì)錨固長(zhǎng)度la應(yīng)當(dāng)在臨界錨固長(zhǎng)度和極限錨固長(zhǎng)度之間,前者是為了保證鋼筋承載受力的基本性能,后者是因?yàn)檫^(guò)長(zhǎng)的錨固實(shí)際已經(jīng)不起作用.18．簡(jiǎn)述綁扎搭接連接的機(jī)理.答：綁扎搭接鋼筋之間能夠傳力是由于鋼筋與混凝土之間的粘結(jié)錨固作用.兩根相背受力的鋼筋分別錨固在搭接連接區(qū)段的混凝土中,都將應(yīng)力傳遞給混凝土,從而實(shí)現(xiàn)了鋼筋之間的應(yīng)力過(guò)渡.因此,綁扎搭接傳力的基礎(chǔ)是錨固.但是搭接鋼筋之間的縫間混凝土?xí)蚣羟卸杆倨扑?握裹力受到削弱.因此,搭接鋼筋的錨固強(qiáng)度減小,與錨固長(zhǎng)度相比,搭接長(zhǎng)度應(yīng)予加長(zhǎng).此外,由于錐楔作用造成的徑向力引起了兩根鋼筋之間的分離趨勢(shì).因此,搭接鋼筋之間容易發(fā)生縱向劈裂裂縫,必須有較強(qiáng)的圍箍約束以維持錨固.第二章鋼筋和混凝土的力學(xué)性能選擇題1．混凝土若處于三向應(yīng)力作用下,當(dāng)〔.橫向受拉,縱向受壓,可提高抗壓強(qiáng)度；橫向受壓,縱向受拉,可提高抗壓強(qiáng)度；三向受壓會(huì)降低抗壓強(qiáng)度；三向受壓能提高抗壓強(qiáng)度；2．混凝土的彈性模量是指〔.原點(diǎn)彈性模量；切線模量；割線模量；變形模量；3．混凝土強(qiáng)度等級(jí)由150mm立方體抗壓試驗(yàn),按〔確定.平均值；；；；4．規(guī)范規(guī)定的受拉鋼筋錨固長(zhǎng)度為〔.A．隨混凝土強(qiáng)度等級(jí)的提高而增大；B．隨鋼筋等級(jí)提高而降低；C．隨混凝土等級(jí)提高而減少,隨鋼筋等級(jí)提高而增大；D．隨混凝土及鋼筋等級(jí)提高而減小；5．屬于有明顯屈服點(diǎn)的鋼筋有〔.A．冷拉鋼筋；B．鋼絲；C．熱處理鋼筋；D．鋼絞線；6．鋼材的含碳量越低,則〔.A．屈服臺(tái)階越短,伸長(zhǎng)率也越短,塑性越差；B．屈服臺(tái)階越長(zhǎng),伸長(zhǎng)率越大,塑性越好；C．強(qiáng)度越高,塑性越好；D．強(qiáng)度越低,塑性越差；7．鋼筋的屈服強(qiáng)度是指〔.比例極限；彈性極限；屈服上限；屈服下限；8．能同時(shí)提高鋼筋的抗拉和抗壓強(qiáng)度的冷加工方法是〔.冷拉；冷拔；9．規(guī)范確定所用試塊的邊長(zhǎng)是〔.A．150mm；B．200mm；C．100mm；D．250mm；10．混凝土強(qiáng)度等級(jí)是由〔確定的.A．；B．；C．；D．；11．邊長(zhǎng)為100mm的非標(biāo)準(zhǔn)立方體試塊的強(qiáng)度換算成標(biāo)準(zhǔn)試塊的強(qiáng)度,則需乘以換算系數(shù)〔.A．1.05；B．1.0；C．0.95；D．0.90；12．指的是混凝土的〔.彈性模量；割線模量；切線模量；原點(diǎn)切線模量；第二章鋼筋和混凝土的力學(xué)性能選擇題參考答案DABCABDBAACB第三章軸心受力構(gòu)件承載力計(jì)算題1．某多層現(xiàn)澆框架結(jié)構(gòu)的底層內(nèi)柱,軸向力設(shè)計(jì)值N=2650kN,計(jì)算長(zhǎng)度,混凝土強(qiáng)度等級(jí)為C30〔fc=14.3N/mm2,鋼筋用HRB400級(jí)〔,環(huán)境類(lèi)別為一類(lèi).確定柱截面積尺寸及縱筋面積.2．某多層現(xiàn)澆框架廠房結(jié)構(gòu)標(biāo)準(zhǔn)層中柱,軸向壓力設(shè)計(jì)值N=2100kN,樓層高H=5.60m,計(jì)算長(zhǎng)度l0=1.25H,混凝土用C30〔fc=14.3N/mm2,鋼筋用HRB335級(jí)〔,環(huán)境類(lèi)別為一類(lèi).確定該柱截面尺寸及縱筋面積.3．某無(wú)側(cè)移現(xiàn)澆框架結(jié)構(gòu)底層中柱,計(jì)算長(zhǎng)度,截面尺寸為300mm×300mm,柱內(nèi)配有416縱筋〔,混凝土強(qiáng)度等級(jí)為C30〔fc=14.3N/mm2,環(huán)境類(lèi)別為一類(lèi).柱承載軸心壓力設(shè)計(jì)值N=900kN,試核算該柱是否安全.4．某大樓底層門(mén)廳現(xiàn)澆鋼筋混凝土內(nèi)柱,承受軸心壓力設(shè)計(jì)值N=2749kN,計(jì)算高度,根據(jù)建筑設(shè)計(jì)要求,柱得截面為圓形,直徑.混凝土強(qiáng)度等級(jí)為C30〔,縱筋采用HRB400級(jí)鋼筋〔,箍筋采用HRB335級(jí)鋼筋〔,環(huán)境類(lèi)別為一類(lèi),試確定柱的配筋.5．已知某公共建筑門(mén)廳底層現(xiàn)澆鋼筋混凝土框架內(nèi)柱,承受軸向壓力N=2850kN,從基礎(chǔ)頂面到二屋樓面的高度為4.0m,支承條件系數(shù)1.0.混凝土選用C35〔fc=16.7N/mm2,縱筋用HRB400〔,箍筋用HRB335〔fy=300N/mm2.按建筑設(shè)計(jì)要求柱截面采用圓形,其直徑不大于400mm,環(huán)境類(lèi)別為一類(lèi).試進(jìn)行該柱配筋計(jì)算.6．某橋下現(xiàn)澆鋼筋混凝土軸心受壓柱,底墻固定,上端鉸支,柱高6.5m,支承條件系數(shù)0.7,承受軸壓力設(shè)計(jì)值900kN,采用C20混凝土〔,和R235鋼筋〔,環(huán)境類(lèi)別為一類(lèi).試問(wèn)：試設(shè)計(jì)軸心受壓柱.若采用《混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》,采用C20混凝土fc=9.6N/mm2,鋼筋HRB335〔fy=300N/mm2,試設(shè)計(jì)軸心受壓柱,比較兩者差異.第三章軸心受力構(gòu)件承載力計(jì)算題參考答案1．某多層現(xiàn)澆框架結(jié)構(gòu)的底層內(nèi)柱,軸向力設(shè)計(jì)值N=2650kN,計(jì)算長(zhǎng)度,混凝土強(qiáng)度等級(jí)為C30〔fc=14.3N/mm2,鋼筋用HRB400級(jí)〔,環(huán)境類(lèi)別為一類(lèi).確定柱截面積尺寸及縱筋面積.解：根據(jù)構(gòu)造要求,先假定柱截面尺寸為400mm×400mm由,查表得根據(jù)軸心受壓承載力公式確定,對(duì)稱配筋截面每一側(cè)配筋率也滿足0.2%的構(gòu)造要求.選,設(shè)計(jì)面積與計(jì)算面積誤差<5%,滿足要求.2．某多層現(xiàn)澆框架廠房結(jié)構(gòu)標(biāo)準(zhǔn)層中柱,軸向壓力設(shè)計(jì)值N=2100kN,樓層高H=5.60m,計(jì)算長(zhǎng)度l0=1.25H,混凝土用C30〔fc=14.3N/mm2,鋼筋用HRB335級(jí)〔,環(huán)境類(lèi)別為一類(lèi).確定該柱截面尺寸及縱筋面積.[解]根據(jù)構(gòu)造要求,先假定柱截面尺寸為400mm×400mm長(zhǎng)細(xì)比,查表根據(jù)軸心受壓承載力公式確定,對(duì)稱配筋截面每一側(cè)配筋率也滿足0.2%的構(gòu)造要求.選620,設(shè)計(jì)面積與計(jì)算面積誤差<5%,滿足要求.3．某無(wú)側(cè)移現(xiàn)澆框架結(jié)構(gòu)底層中柱,計(jì)算長(zhǎng)度,截面尺寸為300mm×300mm,柱內(nèi)配有416縱筋〔,混凝土強(qiáng)度等級(jí)為C30〔fc=14.3N/mm2,環(huán)境類(lèi)別為一類(lèi).柱承載軸心壓力設(shè)計(jì)值N=900kN,試核算該柱是否安全.解：〔1求則,由表得〔2求4．某大樓底層門(mén)廳現(xiàn)澆鋼筋混凝土內(nèi)柱,承受軸心壓力設(shè)計(jì)值N=2749kN,計(jì)算高度,根據(jù)建筑設(shè)計(jì)要求,柱得截面為圓形,直徑.混凝土強(qiáng)度等級(jí)為C30〔,縱筋采用HRB400級(jí)鋼筋〔,箍筋采用HRB335級(jí)鋼筋〔,環(huán)境類(lèi)別為一類(lèi),試確定柱的配筋.解〔1判別是否可采用螺旋箍筋柱,可設(shè)計(jì)成螺旋箍筋柱〔2求假定,則選用,.〔3求混凝土保護(hù)層厚度為30mm,則由承載力極限公式得〔滿足要求〔4確定螺旋箍筋直徑和間距假定螺旋箍筋直徑d=8mm,則單根螺旋箍筋截面面積,可得取s=50mm,40mm≤s≤80mm,<滿足構(gòu)造要求>〔5復(fù)核混凝土保護(hù)層是否過(guò)早脫落按查表得〔滿足要求5．已知某公共建筑門(mén)廳底層現(xiàn)澆鋼筋混凝土框架內(nèi)柱,承受軸向壓力N=2850kN,從基礎(chǔ)頂面到二屋樓面的高度為4.0m,支承條件系數(shù)1.0.混凝土選用C35〔fc=16.7N/mm2,縱筋用HRB400〔,箍筋用HRB335〔fy=300N/mm2.按建筑設(shè)計(jì)要求柱截面采用圓形,其直徑不大于400mm,環(huán)境類(lèi)別為一類(lèi).試進(jìn)行該柱配筋計(jì)算.[解]〔1先按配有縱筋和箍筋柱計(jì)算柱子計(jì)算長(zhǎng)度按《規(guī)范》規(guī)定取1.0H,則l0=1.0H=1.0×4.0=4.0m計(jì)算穩(wěn)定系數(shù)值,因l0/d=4000/350=11.43查表6-1得=0.931取園截面直徑為350mm,圓形柱混凝土截面面積為由承載力公式求得求配筋率配筋率太大,因l0/d＜12,若混凝土強(qiáng)度等級(jí)不再提高,則可采用螺旋箍筋以提高柱的承載能力.具體計(jì)算如下.〔2按配有縱筋和螺旋箍筋柱計(jì)算假定縱筋配筋率按計(jì)算,則選用,相應(yīng)的=3142mm2.取混凝土保護(hù)層厚度為30mm,混凝土的核芯截面面積為dcor=350-60=290mm因Asso＞0.25〔=0.25×3142=786mm2,滿足構(gòu)造要求.假定螺旋箍筋直徑為10mm,則單肢箍筋截面面積Ast1=78.5mm2.螺旋箍筋間距取用s=45mm,滿足大于40mm及小于80mm,同時(shí)小于及等于0.2dcor=0.2×290=58mm的要求.由承載力計(jì)算公式得：Asso=實(shí)際縱筋配筋率,故N故該柱能承受滿足設(shè)計(jì)要求.6．某橋下現(xiàn)澆鋼筋混凝土軸心受壓柱,底墻固定,上端鉸支,柱高6.5m,支承條件系數(shù)0.7,承受軸壓力設(shè)計(jì)值900kN,采用C20混凝土〔,和R235鋼筋〔,環(huán)境類(lèi)別為一類(lèi).試問(wèn)：試設(shè)計(jì)軸心受壓柱.若采用《混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》,采用C20混凝土fc=9.6N/mm2,鋼筋HRB335〔fy=300N/mm2,試設(shè)計(jì)軸心受壓柱,比較兩者差異.〔1解：已知：,,,1確定截面尺寸在設(shè)計(jì)時(shí)有三個(gè)未知量.即：,現(xiàn)設(shè),暫取,由軸心受壓構(gòu)件正截面承載力公式可得選方形截面,其邊長(zhǎng)為,取b=300mm,A=90000mm2.2計(jì)算截面配筋一端固定一端鉸接柱：=0.7=0.7×6500mm=4550mm,/b=4550mm/300mm15.2,查表得.則截面所需配筋為配4φ22〔,,滿足要求.箍筋按構(gòu)造要求選φ8@200.<2>若采用《混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》,采用C20混凝土fc=9.6N/mm2,鋼筋HRB335〔fy=300N/mm2.采用方形截面300300mm,則故不必配置螺旋箍筋.查表得：由軸心受壓承載力公式：,對(duì)稱配筋截面每一側(cè)配筋率也滿足0.2%的構(gòu)造要求.選418 =1017mm2實(shí)際配筋率：,滿足要求.箍筋按構(gòu)造要求φ8@250mm.第四章受彎構(gòu)件正截面承載力計(jì)算題參考答案1．已知梁的截面尺寸為b×h=200mm×500mm,混凝土強(qiáng)度等級(jí)為C25,fc=11.9N/mm2,,鋼筋采用HRB335,截面彎矩設(shè)計(jì)值M=165KN.m.環(huán)境類(lèi)別為一類(lèi).求：受拉鋼筋截面面積解：采用單排布筋將已知數(shù)值代入公式及得1.011.9200x=30016510=1.011.9200x<465-x/2>兩式聯(lián)立得：x=186mmA=1475.6mm2驗(yàn)算x=186mm<0.55465=255.8mm所以選用325A=1473mm22．已知一單跨簡(jiǎn)支板,計(jì)算跨度l=2.34m,承受均布荷載qk=3KN/m2〔不包括板的自重,如圖所示；混凝土等級(jí)C30,；鋼筋等級(jí)采用HPB300鋼筋,即Ⅰ級(jí)鋼筋,.可變荷載分項(xiàng)系數(shù)γQ=1.4,永久荷載分項(xiàng)系數(shù)γG=1.2,環(huán)境類(lèi)別為一級(jí),鋼筋混凝土重度為25KN/m3.求：板厚及受拉鋼筋截面面積As圖1解：取板寬b=1000mm的板條作為計(jì)算單元；設(shè)板厚為80mm,則板自重gk=25×0.08=2.0KN/m2,跨中處最大彎矩設(shè)計(jì)值：由表知,環(huán)境類(lèi)別為一級(jí),混凝土強(qiáng)度C30時(shí),板的混凝土保護(hù)層最小厚度為15mm,故設(shè)=20mm,故h0=80-20=60mm,fc=14.3,ft=1.43,fy=270,=0.576查表知,圖2選用φ8@140,As=359mm2〔實(shí)際配筋與計(jì)算配筋相差小于5%,排列見(jiàn)圖,垂直于受力鋼筋放置φ6@250的分布鋼筋.驗(yàn)算適用條件：

⑴⑵3．某矩形截面簡(jiǎn)支梁,彎矩設(shè)計(jì)值M=270KN.m,混凝土強(qiáng)度等級(jí)為C70,；鋼筋為HRB400,即Ⅲ級(jí)鋼筋,.環(huán)境類(lèi)別為一級(jí).求：梁截面尺寸b×h及所需的受拉鋼筋截面面積As解：fc=31.8N/mm2,fy=360N/mm2,查表4-5,得α1=0.96,β1=0.76.假定ρ=0.01及b=250mm,則令M=Mu由表知,環(huán)境類(lèi)別為一類(lèi),混凝土強(qiáng)度等級(jí)為C70的梁的混凝土保護(hù)層最小厚度為25mm,取a=45mm,h=h0+a=564+45=609mm,實(shí)際取h=600mm,h0=600-45=555mm.選配3φ25,As=1473mm2,見(jiàn)圖3驗(yàn)算適用條件：⑴查表知ξb=0.481,故ξb=0.481>ξ=0.123,滿足.⑵,滿足要求.圖34．已知梁的截面尺寸為b×h=200mm×500mm,混凝土強(qiáng)度等級(jí)為C25,,截面彎矩設(shè)計(jì)值M=125KN.m.環(huán)境類(lèi)別為一類(lèi).求：〔1當(dāng)采用鋼筋HRB335級(jí)時(shí),受拉鋼筋截面面積；〔2當(dāng)采用鋼筋HPB235級(jí)時(shí),受拉鋼筋截面面積；〔3截面彎矩設(shè)計(jì)值M=225KN.m,當(dāng)采用鋼筋HRB335級(jí)2時(shí),受拉鋼筋截面面積；解：〔1由公式得=0.243選用鋼筋4〔2采用雙排配筋==0.5選用鋼筋816A=1608mm2<3>假定受拉鋼筋放兩排==1-故采用雙筋矩形截面取M=183.7KN=2260mm2故受拉鋼筋選用6A=2281mm2受壓鋼筋選用2A=402mm2,滿足最小配筋率要求.已知梁的截面尺寸為b×h=250mm×450mm;受拉鋼筋為4根直徑為16mm的HRB335鋼筋,即Ⅱ級(jí)鋼筋,,As=804mm2；混凝土強(qiáng)度等級(jí)為C40,；承受的彎矩M=89KN.m.環(huán)境類(lèi)別為一類(lèi).驗(yàn)算此梁截面是否安全.解：fc=19.1N/mm2,ft=1.7N/mm2,fy=300N/mm2.由表知,環(huán)境類(lèi)別為一類(lèi)的混凝土保護(hù)層最小厚度為25mm,故設(shè)a=35mm,h0=450-35=415mm則6．已知梁的截面尺寸為b×h=200mm×500mm,混凝土強(qiáng)度等級(jí)為C40,,鋼筋采用HRB335,即Ⅱ級(jí)鋼筋,,截面彎矩設(shè)計(jì)值M=330KN.m.環(huán)境類(lèi)別為一類(lèi).求：所需受壓和受拉鋼筋截面面積解：fc=19.1N/mm2,fy’=fy=300N/mm2,α1=1.0,β1=0.8.假定受拉鋼筋放兩排,設(shè)as=60mm,則h0=h-as=500-60=440mm這就說(shuō)明,如果設(shè)計(jì)成單筋矩形截面,將會(huì)出現(xiàn)超筋情況.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.取受拉鋼筋選用7φ25mm的鋼筋,As=3436mm2.受壓鋼筋選用2φ14mm的鋼筋,As’=308mm2.7．已知條件同上題,但在受壓區(qū)已配置3φ20mm鋼筋,As’=941mm2求：受拉鋼筋A(yù)s解：KN則KN已知后,就按單筋矩形截面求As1.設(shè)a=60mm、h0=500-60=440mm.最后得選用6φ25mm的鋼筋,As=2945.9mm28．已知梁截面尺寸為200mm×400mm,混凝土等級(jí)C30,,鋼筋采用HRB335,,環(huán)境類(lèi)別為二類(lèi),受拉鋼筋為3φ25的鋼筋,As=1473mm2,受壓鋼筋為2φ6的鋼筋,A’s=402mm2；要求承受的彎矩設(shè)計(jì)值M=90KN.m.求：驗(yàn)算此截面是否安全解：fc=14.3N/mm2,fy=fy’=300N/mm2.由表知,混凝土保護(hù)層最小厚度為35mm,故mm,h0=400-47.5=352.5mm由式代入式注意,在混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中,凡是正截面承載力復(fù)核題,都必須求出混凝土受壓區(qū)高度x值.9．已知梁的截面尺寸b=250mm,h=500mm,混凝土為C30級(jí),,采用HRB400級(jí)鋼筋,,承受彎距設(shè)計(jì)值M=300kN·m,試計(jì)算需配置的縱向受力鋼筋.解：〔1設(shè)計(jì)參數(shù)由表查得材料強(qiáng)度設(shè)計(jì)值,C30級(jí)混凝土,HRB400級(jí)鋼筋,,等級(jí)矩形圖形系數(shù).初步假設(shè)受拉鋼筋為雙排配置,取.〔2計(jì)算配筋故需配受壓筋,取.由表知,受壓鋼筋選用214,；受拉鋼筋選用8.若取,則有此時(shí)總用鋼量為2315+504=2819mm2,大于前面取時(shí)計(jì)算的總用鋼量2501+238=2739mm2.受壓鋼筋選用218,；受拉鋼筋選用4.10．已知梁截面尺寸b=200mm,h=400mm,混凝土強(qiáng)度等級(jí)為C30,,鋼筋采用HRB400級(jí),,環(huán)境類(lèi)別為二類(lèi)b,受拉鋼筋采用3,受壓鋼筋為2要求承受的彎矩設(shè)計(jì)值M=90kN·m驗(yàn)算此梁是否安全.解：查表或計(jì)算得：混凝土保護(hù)層最小厚度為35mm,故.將以上有關(guān)數(shù)值代入基本公式,可得可見(jiàn)滿足基本公式的適用條件.將x值代入基本公式得由于M=90kN·m＜M=154.71KN·m,故此梁安全.11．已知T形截面梁,截面尺寸如圖4所示,混凝土采用C30,,縱向鋼筋采用HRB400級(jí)鋼筋,,環(huán)境類(lèi)別為一類(lèi).若承受的彎矩設(shè)計(jì)值為M=700kN·m,計(jì)算所需的受拉鋼筋截面面積AS〔預(yù)計(jì)兩排鋼筋,as=60mm.解：1、確定基本數(shù)據(jù)由表查得；；a=1.0；.2、判別T形截面類(lèi)故屬于第二類(lèi)T形截面.3、計(jì)算受拉鋼筋面積AS.如圖4==0.228選用4Ф282Ф25〔AS=2463+982=3445mm212．某鋼筋混凝土T形截面梁,截面尺寸和配筋情況〔架立筋和箍筋的配置情況略如圖5所示.混凝土強(qiáng)度等級(jí)為C30,,縱向鋼筋為HRB400級(jí)鋼筋,,=70mm.若截面承受的彎矩設(shè)計(jì)值為M=550kN·m,試問(wèn)此截面承載力是否足夠？解：1、確定基本數(shù)據(jù)由表查得,；；=1.0；；AS=2945mm2.2、判別T形截面類(lèi)型如圖5故屬于第二類(lèi)T形截面.3、計(jì)算受彎承載力M.=156.56mm,滿足要求.=599.00kN·mM＞M=550kN·m故該截面的承載力足夠.13．已知肋形樓蓋的次梁,彎矩設(shè)計(jì)值M=410KN.m,梁的截面尺寸為b×h=200mm×600mm,bf’=1000mm,hf’=90mm；混凝土等級(jí)為C20,,鋼筋采用HRB335,,環(huán)境類(lèi)別為一類(lèi).求：受拉鋼筋截面面積解：fc=9.6N/mm,fy=300N/mm,α1=1.0,β1=0.8鑒別類(lèi)型：因彎矩較大,截面寬度較窄,預(yù)計(jì)受拉鋼筋需排成兩排,故取屬于第一種類(lèi)型的T形梁.以bf’代替b,可得選用6φ25,As=2945mm2.14．某一般環(huán)境中的中型公路橋梁中,梁的截面尺寸為b×h=200mm×500mm,混凝土強(qiáng)度等級(jí)為C25,,鋼筋采用HRB335,,截面彎矩設(shè)計(jì)值Md=165KN.m.求：〔1受拉鋼筋截面面積；〔2若是一建筑工程單跨簡(jiǎn)支梁,情況又如何.解：〔1查取相關(guān)數(shù)據(jù)38采用綁扎骨架,按兩層布置鋼筋,假設(shè)as=65mm,=435mm.求受壓區(qū)高度相關(guān)數(shù)據(jù)代入式得,有解得取求所需鋼筋數(shù)量AS有關(guān)數(shù)據(jù)代入公式=1816.2mm2選配鋼筋并滿足最小配筋率由表查得6ф20,AS實(shí)=1884mm2,考慮按兩層布置,ф20鋼筋的外徑為22mm,梁側(cè)混凝土保護(hù)層采用.鋼筋凈間距為滿足要求.實(shí)際配筋率<2>若是建筑工程中單跨簡(jiǎn)支梁查取有關(guān)數(shù)據(jù)：45取按雙層布筋選配鋼筋,查表知3配筋率,滿足要求第五章受彎構(gòu)件斜截面承載力計(jì)算題參考答案1．一鋼筋混凝土矩形截面簡(jiǎn)支梁,截面尺寸250mm×500mm,混凝土強(qiáng)度等級(jí)為C20〔ft=1.1N/mm2、fc=9.6N/mm2,箍筋為熱軋HPB235級(jí)鋼筋〔fyv=210N/mm2,縱筋為325的HRB335級(jí)鋼筋〔fy=300N/mm2,支座處截面的剪力最大值為180kN.求：箍筋和彎起鋼筋的數(shù)量.解：〔1驗(yàn)算截面尺寸屬厚腹梁,混凝土強(qiáng)度等級(jí)為C20,fcuk=20N/mm2<50N/mm2故βc=1截面符合要求.〔2驗(yàn)算是否需要計(jì)算配置箍筋故需要進(jìn)行配箍計(jì)算.〔3只配箍筋而不用彎起鋼筋則若選用Φ8@120,實(shí)有配箍率最小配箍率〔4既配箍筋又配彎起鋼筋根據(jù)已配的325縱向鋼筋,可利用125以45°彎起,則彎筋承擔(dān)的剪力：混凝土和箍筋承擔(dān)的剪力：選用Φ6@200,實(shí)用.2．鋼筋混凝土矩形截面簡(jiǎn)支梁,如圖5－27,截面尺寸250mm×500mm,混凝土強(qiáng)度等級(jí)為C20〔ft=1.1N/mm2、fc=9.6N/mm2,箍筋為熱軋HPB235級(jí)鋼筋〔fyv=210N/mm2,縱筋為225和222的HRB400級(jí)鋼筋〔fy=360N/mm2.求：〔1只配箍筋；〔2配彎起鋼筋又配箍筋.圖5－27習(xí)題5-2圖解：〔1求剪力設(shè)計(jì)值支座邊緣處截面的剪力值最大〔2驗(yàn)算截面尺寸屬厚腹梁,混凝土強(qiáng)度等級(jí)為C20,fcuk=20N/mm2<50N/mm2故βc=1截面符合要求.〔3驗(yàn)算是否需要計(jì)算配置箍筋故需要進(jìn)行配箍計(jì)算.〔4只配箍筋而不用彎起鋼筋則若選用Φ8@150,實(shí)有配箍率最小配箍率〔5既配箍筋又配彎起鋼筋根據(jù)已配的225+222縱向鋼筋,可利用122以45°彎起,則彎筋承擔(dān)的剪力：混凝土和箍筋承擔(dān)的剪力：選用Φ8@200,實(shí)有<6>驗(yàn)算彎起點(diǎn)處的斜截面故滿足要求.上題中,既配彎起鋼筋又配箍筋,若箍筋為熱軋HPB335級(jí)鋼筋〔fyv=300N/mm2,荷載改為100KN/m,其他條件不變,求：箍筋和彎起鋼筋的數(shù)量.解：〔1求剪力設(shè)計(jì)值支座邊緣處截面的剪力值最大〔2驗(yàn)算截面尺寸屬厚腹梁,混凝土強(qiáng)度等級(jí)為C20,fcuk=20N/mm2<50N/mm2故βc=1截面符合要求.〔3驗(yàn)算是否需要計(jì)算配置箍筋故需要進(jìn)行配箍計(jì)算.〔4既配箍筋又配彎起鋼筋根據(jù)已配的225+222縱向鋼筋,可利用122以45°彎起,則彎筋承擔(dān)的剪力：混凝土和箍筋承擔(dān)的剪力：選用8@150,實(shí)用<5>驗(yàn)算彎起點(diǎn)處的斜截面故應(yīng)在此處彎起另外一根鋼筋或采用箍筋加密方案.由于剪力相差不多,可將彎起鋼筋的彎終點(diǎn)適當(dāng)后延,使其距支座邊緣的距離為100mm.則則配8@150的箍筋就能滿足要求.4．鋼筋混凝土矩形截面簡(jiǎn)支梁〔圖5-28,集中荷載設(shè)計(jì)值P=100kN,均布荷載設(shè)計(jì)值〔包括自重q=10kN/m,截面尺寸250mm×600mm,混凝土強(qiáng)度等級(jí)為C25〔ft=1.27N/mm2、fc=11.9N/mm2,箍筋為熱軋HPB235級(jí)鋼筋〔fyv=210N/mm2,縱筋為425的HRB335級(jí)鋼筋〔fy=300N/mm2.求：箍筋數(shù)量〔無(wú)彎起鋼筋.圖5-28習(xí)題5-4圖解：〔1求剪力設(shè)計(jì)值見(jiàn)圖〔2驗(yàn)算截面條件截面尺寸符合要求.〔3確定箍筋數(shù)量該梁既受集中荷載,又受均布荷載,但集中荷載在支座截面上引起的剪力值小于總剪力值的75%.根據(jù)剪力的變化情況,可將梁分為AB、BC兩個(gè)區(qū)段來(lái)計(jì)算斜截面受剪承載力.AB段:驗(yàn)算是否需要計(jì)算配置箍筋必須按計(jì)算配置箍筋.選配Φ10@120,實(shí)有〔可以BC段：僅需按構(gòu)造配置箍筋,選用Φ8@250最后,兩側(cè)選用Φ10@120,中間選用Φ8@250.5．鋼筋混凝土矩形截面簡(jiǎn)支梁,如圖5－29,截面尺寸250mm×500mm,混凝土強(qiáng)度等級(jí)為C20〔ft=1.1N/mm2、fc=9.6N/mm2,箍筋Φ8@200的HPB235級(jí)鋼筋〔fyv=210N/mm2,縱筋為422的HRB400級(jí)鋼筋〔fy=360N/mm2,無(wú)彎起鋼筋,求集中荷載設(shè)計(jì)值P.圖5-29習(xí)題5-5圖解：1、確定基本數(shù)據(jù)查表得；.；??；取2、剪力圖和彎矩圖見(jiàn)下圖3、按斜截面受剪承載力計(jì)算〔1計(jì)算受剪承載力〔2驗(yàn)算截面尺寸條件時(shí)該梁斜截面受剪承載力為125109.6N.〔3計(jì)算荷載設(shè)計(jì)值P由得4、按正截面受彎承載力計(jì)算〔1計(jì)算受彎承載力Mu滿足要求.〔2計(jì)算荷載設(shè)計(jì)值P該梁所能承受的最大荷載設(shè)計(jì)值應(yīng)該為上述兩種承載力計(jì)算結(jié)果的較小值,故.6．一鋼筋混凝土簡(jiǎn)支梁如圖5-30所示,混凝土強(qiáng)度等級(jí)為C25〔ft=1.27N/mm2、fc=11.9N/mm2,縱筋為HRB400級(jí)鋼筋〔fy=360N/mm2,箍筋為HRB235級(jí)鋼筋〔fyv=210N/mm2,環(huán)境類(lèi)別為一類(lèi).如果忽略梁自重及架立鋼筋的作用,試求此梁所能承受的最大荷載設(shè)計(jì)值P.圖5-30習(xí)題5-6圖解：1、確定基本數(shù)據(jù)查表得.；??；取2、剪力圖和彎矩圖見(jiàn)圖5-30〔b3、按斜截面受剪承載力計(jì)算〔1計(jì)算受剪承載力〔2驗(yàn)算截面尺寸條件時(shí)該梁斜截面受剪承載力為113709.4N.〔3計(jì)算荷載設(shè)計(jì)值P由得4、按正截面受彎承載力計(jì)算〔1計(jì)算受彎承載力Mu滿足要求.〔2計(jì)算荷載設(shè)計(jì)值P該梁所能承受的最大荷載設(shè)計(jì)值應(yīng)該為上述兩種承載力計(jì)算結(jié)果的較小值,故.第六章偏心受壓構(gòu)件承載力計(jì)算題參考答案1．〔矩形截面大偏壓已知荷載設(shè)計(jì)值作用下的縱向壓力,彎矩·m,柱截面尺寸,,混凝土強(qiáng)度等級(jí)為C30,fc=14.3N/mm2,鋼筋用HRB335級(jí),fy=f’y=300N/mm2,,柱的計(jì)算長(zhǎng)度,已知受壓鋼筋〔,求：受拉鋼筋截面面積As.解：⑴求ei、η、e取〔2判別大小偏壓為大偏壓〔3求As由即整理得：解得<舍去>,由于x滿足條件：由得選用受拉鋼筋,2.〔矩形不對(duì)稱配筋大偏壓已知一偏心受壓柱的軸向力設(shè)計(jì)值N=400KN,彎矩M=180KN·m,截面尺寸,,計(jì)算長(zhǎng)度l0=6.5m,混凝土等級(jí)為C30,fc=14.3N/mm2,鋼筋為HRB335,,,采用不對(duì)稱配筋,求鋼筋截面面積.解：〔1求ei、η、e有因?yàn)槿　?判別大小偏壓按大偏心受壓計(jì)算.〔3計(jì)算和則按構(gòu)造配筋由公式推得故受拉鋼筋取,As=1256mm2受壓鋼筋取,402mm23．〔矩形不對(duì)稱配筋大偏壓已知偏心受壓柱的截面尺寸為,混凝土為C25級(jí),fc=11.9N/mm2,縱筋為HRB335級(jí)鋼,,軸向力N,在截面長(zhǎng)邊方向的偏心距.距軸向力較近的一側(cè)配置416縱向鋼筋,另一側(cè)配置220縱向鋼筋,柱的計(jì)算長(zhǎng)度l0=5m.求柱的承載力N.解：〔1求界限偏心距C25級(jí)混凝土,HRB335級(jí)鋼筋查表得,.由于A’s及As已經(jīng)給定,故相對(duì)界限偏心距為定值,=0.506屬大偏心受壓.〔2求偏心距增大系數(shù),故,〔3求受壓區(qū)高度x及軸向力設(shè)計(jì)值N.代入式：解得x=128.2mm；N=510.5kN〔4驗(yàn)算垂直于彎矩平面的承載力4．〔矩形不對(duì)稱小偏心受壓的情況某一矩形截面偏心受壓柱的截面尺寸計(jì)算長(zhǎng)度混凝土強(qiáng)度等級(jí)為C30,fc=14.3N/mm2,,用HRB335級(jí)鋼筋,fy=fy’=300N/mm2,軸心壓力設(shè)計(jì)值N=1512KN,彎矩設(shè)計(jì)值M=121.4KN·m,試求所需鋼筋截面面積.解：⑴求ei、η、e〔2判斷大小偏壓屬于小偏壓〔3計(jì)算As、As＇取As=ρminbh=由公式經(jīng)整理后得出代入已知參數(shù),得滿足將x代入得：選用,由于因此,不會(huì)發(fā)生反向破壞,不必校核As.5．〔矩形對(duì)稱配筋大偏壓已知一矩形截面偏心受壓柱的截面尺寸柱的計(jì)算長(zhǎng)度,混凝土強(qiáng)度等級(jí)為C35,fc=16.7N/mm2,用HRB400級(jí)鋼筋配筋,fy=f’y=360N/mm2,軸心壓力設(shè)計(jì)值N=400KN,彎矩設(shè)計(jì)值M=235.2KN·m,對(duì)稱配筋,試計(jì)算解：⑴求ei、η、e〔2判別大小偏壓屬于大偏壓〔3求因?yàn)閷?duì)稱配筋,故有 所以符合要求,各選配,1964mm2,稍小于計(jì)算配筋,但差值在5%范圍內(nèi),可認(rèn)為滿足要求.6．<矩形對(duì)稱配筋小偏壓>條件同6-4,但采用對(duì)稱配筋,求？解：⑴求ei、η、e題6-4中已求得：〔2判別大小偏壓,屬于小偏壓〔3計(jì)算As、選用,7．已知某柱子截面尺寸,,混凝土用C25,fc=11.9N/mm2,鋼筋用HRB335級(jí),fy=f’y=300N/mm2,鋼筋采用,對(duì)稱配筋,226mm2,柱子計(jì)算長(zhǎng)度l0=3.6m,偏心距e0=100mm,求構(gòu)件截面的承載力設(shè)計(jì)值N.解：⑴求ei、η、e 已知e0=100mm 取 取〔2判別大小偏壓求界限偏心率又因?yàn)?故為小偏壓.〔3求截面承載力設(shè)計(jì)值N〔A又由得：整理得： 〔B聯(lián)立〔A<B>兩式,解得代入〔A式中得：根據(jù)求得的N值,重新求出、值：相應(yīng)值為1.717,與原來(lái)的、值相差不大,故無(wú)需重求N值.8．某I形柱截面尺寸如圖6-22所示,柱的計(jì)算長(zhǎng)度=6.8m.對(duì)稱配筋.混凝土等級(jí)為C30,,fc=14.3N/mm2,鋼筋為HRB400,fy=f’y=360N/mm2,軸向力設(shè)計(jì)值N=800KN,彎矩M=246KN·m求鋼筋截面面積.解：⑴求ei、η、e〔2判別大小偏壓屬大偏壓,中性軸位于腹板內(nèi).〔3計(jì)算和選用,9．某單層廠房下柱,采用I形截面,對(duì)稱配筋,柱的計(jì)算長(zhǎng)度l0=6.8m,截面尺寸如圖6-23所示,混凝土等級(jí)為C30,fc=14.3N/mm2,鋼筋為HRB400,fy=f’y=360N/mm2,根據(jù)內(nèi)力分析結(jié)果,該柱控制截面上作用有三組不利內(nèi)力：eq\o\ac<○,1>N=550KN,M=378.3KN·m eq\o\ac<○,2>N=704.8KN,M=280KN·meq\o\ac<○,3>N=1200KN,M=360KN·m 根據(jù)此三組內(nèi)力,確定該柱截面配筋面積.解：Ⅰ、求解第eq\o\ac<○,1>組內(nèi)力取取〔3判別大小偏壓+,故屬于大偏壓.取由公式假設(shè),由則?、?、求解第eq\o\ac<○,2>組內(nèi)力〔1求解ei、η、e〔2判別大小偏壓,屬大偏壓.取Ⅲ、求解第eq\o\ac<○,3>種內(nèi)力⑴求ei、η、e〔2判別大小偏壓由公式綜合Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ算得的結(jié)果知鋼筋的配筋至少要使故選用,第七章偏心受拉構(gòu)件承載力計(jì)算題參考答案1．某矩形水池,壁厚200mm,as=as’=25mm,池壁跨中水平向每米寬度上最大彎矩M=390KN.m,相應(yīng)的軸向拉力N=300KN,混凝土C20,fc=9.6N/mm2,鋼筋HRB335,fy’=fy=300N/mm2,求池壁水平向所需鋼筋.解：判別大小偏心屬大偏拉.求所需鋼筋面積可選用22@70該題為已知As’求As的問(wèn)題.由式則可選用30@70mm〔2．某混凝土偏心拉桿,b×h=250mm×400mm,as=as’=35mm,混凝土C20,fc=9.6N/mm2,鋼筋HRB335,fy’=fy=300N/mm2,已知截面上作用的軸向拉力N=550KN,彎矩M=60KN·m,求：所需鋼筋面積.解：1判別大小偏心軸向力作用在兩側(cè)鋼筋之間,屬小偏拉.2求所需鋼筋面積選用214選用422第八章受扭構(gòu)件承載力計(jì)算題參考答案1.鋼筋混凝土矩形截面構(gòu)件,截面尺寸,扭矩設(shè)計(jì)值,混凝土強(qiáng)度等級(jí)為C30〔,,縱向鋼筋和箍筋均采用HPB235級(jí)鋼筋〔,試計(jì)算其配筋.解：〔1驗(yàn)算構(gòu)件截面尺寸滿足是規(guī)范對(duì)構(gòu)件截面尺寸的限定性要求,本題滿足這一要求.〔2抗扭鋼筋計(jì)算按構(gòu)造配筋即可.2．已知矩形截面梁,截面尺寸300×400mm,混凝土強(qiáng)度等級(jí),,箍筋HPB235〔,縱筋HRB335<>.經(jīng)計(jì)算,梁彎矩設(shè)計(jì)值,剪力設(shè)計(jì)值,扭矩設(shè)計(jì)值,試確定梁的配筋.解：〔1按hw/b≤4情況,驗(yàn)算梁截面尺寸是否符合要求截面尺寸滿足要求.〔2受彎承載力；取0.2％As=ρmin×bh=0.2％×300×400=240mm2〔3驗(yàn)算是否直接按構(gòu)造配筋由公式〔8-34直接按構(gòu)造配筋.〔4計(jì)算箍筋數(shù)量選箍筋φ8@150mm,算出其配箍率為最小配箍率滿足要求.〔5計(jì)算受扭縱筋數(shù)量根據(jù)公式〔8-10,可得受扭縱筋截面面積〔6校核受扭縱筋配筋率實(shí)際配筋率為滿足要求.〔7縱向鋼筋截面面積按正截面受彎承載力計(jì)算,梁中鋼筋截面面積為,故梁下部鋼筋面積應(yīng)為240+338／3=353㎜2,實(shí)配216〔402㎜2腰部配210,梁頂配210.第九章鋼筋混凝土構(gòu)件的變形和裂縫計(jì)算題參考答案1．承受均布荷載的矩形簡(jiǎn)支梁,計(jì)算跨度l0=4.0m,活荷載標(biāo)準(zhǔn)值qk=16kN/m,其準(zhǔn)永久系數(shù)ψq=0.5,混凝土強(qiáng)度等級(jí)為C25,鋼筋為HRB400級(jí).環(huán)境類(lèi)別為一類(lèi),安全等級(jí)為二級(jí).試進(jìn)行梁的截面設(shè)計(jì),并驗(yàn)算梁的撓度.如混凝土強(qiáng)度等級(jí)改為C40,其他條件不變,重新計(jì)算并將結(jié)果進(jìn)行對(duì)比分析.解：根據(jù)跨度,初步選定截面尺寸為250mm×500mm.可得恒載kN/m活荷載kN/mkN?m查表可知C30以上時(shí),梁的最小保護(hù)層厚度為25mm.故設(shè)a=35mm,則mm由混凝土和鋼筋等級(jí)查表,得N/mm2；N/mm2；N/mm2s；；故mm2選用mm2mm2<941mm2滿足要求.該用C40混凝土,配筋不變,計(jì)算其承載力.N/mm2KN?m進(jìn)行抗裂驗(yàn)算=1\*GB2⑴求和KN?mKN?m對(duì)于C30混凝土：N/mm2；N/mm2；N/mm2N/mm2N?mm2N?mm2mm滿足要求.對(duì)于C40混凝土：N/mm2；N/mm2；N/mm2N/mm2N?mm2N?mm2mm滿足要求.從以上算例可以看出,當(dāng)截面尺寸及配筋不變時(shí),混凝土強(qiáng)度等級(jí)提高,其極限承載力和計(jì)算撓度變化不大,換句話說(shuō),如果撓度驗(yàn)算不滿足,通過(guò)提高混凝土強(qiáng)度等級(jí)的方法效果不明顯.2．承受均布荷載的矩形簡(jiǎn)支梁,計(jì)算跨度l0=6.0m,活荷載標(biāo)準(zhǔn)值qk=12kN/m,其準(zhǔn)永久系數(shù)ψq=0.5；截面尺寸為b×h=200mm×400mm,混凝土等級(jí)為C25,鋼筋為HRB335級(jí),416,環(huán)境類(lèi)別為一類(lèi).試驗(yàn)算梁的跨中最大撓度是否符合撓度限值.解：kN/m；kN/mKN?mKN?m對(duì)于C25混凝土：N/mm2；N/mm2；N/mm2mm2；mmN/mm2N?mm2N?mm2mm不滿足要求.3．某屋架下弦桿按軸心受拉構(gòu)件設(shè)計(jì),截面尺寸為200mm×200mm,混凝土強(qiáng)度等級(jí)為C30,鋼筋為HRB400級(jí),418,環(huán)境類(lèi)別為一類(lèi).荷載效應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)組合的軸向拉力Nk=160kN.試對(duì)其進(jìn)行裂縫寬度驗(yàn)算.解：軸心受拉構(gòu)件；mm2 ；N/mm2mmN/mm2mm〈mm滿足要求.4．簡(jiǎn)支矩形截面普通鋼筋混凝土梁,截面尺寸b×h=200mm×500mm,混凝土強(qiáng)度等級(jí)為C30,鋼筋為HRB335級(jí),416,按荷載效應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)組合計(jì)算的跨中彎矩Mk=95kN?m；環(huán)境類(lèi)別為一類(lèi).試對(duì)其進(jìn)行裂縫寬度驗(yàn)算,如不滿足應(yīng)采取什么措施.解：對(duì)于C30混凝土：N/mm2；N/mm2；N/mm2mm2；mmN/mm2mm；mm；mm〉mm不滿足要求.可以采取增大截面高度的措施.第十章預(yù)應(yīng)力混凝土構(gòu)件計(jì)算題參考答案1．一預(yù)應(yīng)力混凝土軸心受拉構(gòu)件,長(zhǎng)24m,截面尺寸為250×160mm混凝土強(qiáng)度等級(jí)為C60,螺旋肋鋼絲為10φH9,,先張法施工,在100m臺(tái)座上張拉,端頭采用鐓頭錨具固定預(yù)應(yīng)力鋼筋,超張拉,并考慮蒸養(yǎng)時(shí)臺(tái)座與預(yù)應(yīng)力筋之間的溫差,混凝土達(dá)到強(qiáng)度設(shè)計(jì)值的80%時(shí)放松預(yù)應(yīng)力筋〔題圖10—1.試計(jì)算各項(xiàng)預(yù)應(yīng)力損失值.題圖10—1解