建筑結構課后作業(yè)參考題答案

參考答案4答：通常把10層及10層以上(或高度大于28m)的房屋結構稱為高層房屋結構，而把9層及以下的房屋結構稱為多層房屋結構。8 (B)(參考《高層建筑結構設計》方鄂華 錢稼茹葉列平編著中國建筑工業(yè)出版TOC\o"1-5"\h\z社P13第二段 彎曲型：層間位移由下至上逐漸增大。 )9 (A) (參考《高層建筑結構設計》方鄂華 錢稼茹葉列平編著中國建筑工業(yè)出版社P10第一段 剪切型：層間位移由下至上逐漸減少。 )1-10 (C)1-11 (B)1-12 (C)1-14 (D)15 (C)1答:安全性、適用性、耐久性。2答：作用指施加在結構上的集中力或分布力(稱為直接作用，即通常所說的荷載)以及引起結構外加變形或約束變形的原因(稱為間接作用) 。直接作用是指施加在結構上的集中力或分布力，即通常所說的荷載。間接作用是引起結構外加變形或約束變形的原因。作用分為永久變形，可變作用和偶然作用。永久作用：是指在設計基準期內量值不隨時間變化，或其與平均值相比可以忽略不計的作用?？勺冏饔茫菏侵冈谠O計基準內其量值隨時間而變化，且其變化與平均值相比不可忽略的變化。偶然作用：是指在設計基準期內不一定出現(xiàn)， 而一旦出現(xiàn)其量值很大且持續(xù)時間很短的作用。3答：作用效應：由作用引起的結構或結構構件的反應。作用效應具有隨機性的特點。結構抗力：結構或構件承受作用效應的能力。結構抗力具有隨機性的特點。2-6答：極限狀態(tài)：整個結構或結構的一部分超過某一特定狀態(tài)就不能滿足設計規(guī)定的某一功能要求，此特定狀態(tài)為功能的極限狀態(tài)。極限狀態(tài)可分為：承載力極限狀態(tài)和正常使用極限狀態(tài)。TOC\o"1-5"\h\z2-9 (C)2-10 (D)2-11 (D)12 (C)3答：鋼筋的屈服強度、抗拉強度、伸長率、和冷彎性能是檢驗有明顯屈服點鋼材的四項主要質量指標，對無明顯屈服點的鋼筋則只測定后三項。4答：冷拉是將鋼筋拉伸至超過其屈服強度的某一應力，然后卸載，以提高鋼筋強度的方法。冷拉后的鋼筋，強度有所提高，但塑性降低。6答：經(jīng)過連續(xù)冷拔后的冷拔低碳鋼絲，鋼筋強度可提高 40%~90%，但塑性顯著降低,且沒有明顯的屈服點。冷拔可以提高鋼筋的抗拉強度和抗壓強度。3-7答：熱軋鋼筋分為HPB235,HRB335,HRB400及RRB400等三個級別，相應的數(shù)值為鋼筋強度標準值。在熱軋鋼筋中，隨著鋼筋級別的提高，其塑性有所降低，鋼筋強度提高。4在軸心受壓構件中配置縱向鋼筋和箍筋有何意義？為什么軸心受壓構件宜采用較高強度等級的混凝土？答：軸心受壓構件的縱向鋼筋除了與混凝土共同承擔軸向壓力外，還能承擔由于初始偏心或其他偶然因素引起的附加彎矩在構件中產生的拉力。在配置普通箍筋的軸心受壓構件中，箍筋可以固定縱向受力箍筋的位置， 防止縱向鋼筋在混凝土壓碎之前壓屈， 保證縱向鋼筋一混凝土共同受力直到構件破壞；箍筋對核芯混凝土的約束作用可以在一定程度上改善構件最終可能發(fā)生突然破壞的脆性性質。螺旋形箍筋對混凝土有較強的環(huán)向約束， 因而提高構件的承載力和延性?；炷翉姸葘κ軌簶嫾某休d力影響較大，故宜選用強度等級較高的混凝土。6軸心受壓短柱的破壞與長柱有何區(qū)別？其原因是什么？影響 ：的主要因素有哪些？答:軸心受壓短柱的破壞：無論受壓鋼筋咋構件破壞時是否屈服，構件的最終承載力都由混凝土壓碎來控制。在臨近破壞時，短柱四周出現(xiàn)明顯的縱向裂縫，箍筋間的縱向鋼筋壓屈外鼓，呈燈籠狀，以混凝土壓碎而告破壞。箍筋和混凝土之間存在粘結力， 兩者的壓應變相等。當達到極限荷載時，鋼筋混凝土短柱的極限壓應變大致與混凝土棱柱體受壓破壞時的壓應變相同； 混凝土壓力達到棱柱體抗壓強度fck。若鋼筋的屈服壓應變小于混凝土破壞時的壓應變，則鋼筋將首先達到抗壓屈服強度fyk，隨后鋼筋承擔的壓力fykAs維持不變，而繼續(xù)增加的荷載全部由混凝土承擔，直至混凝土壓碎。 對于鋼筋混凝土軸心受壓長柱，軸向壓力的可能初始偏心影響不能忽略。構件受荷后，由于初始偏心距將產生附加彎矩， 而附加彎矩產生的水平撓度又加大了原來初始偏心距，這樣相互影響的結果使長柱最終在軸向力和彎矩的共同影響作用下發(fā)生破壞， 其破壞荷載低于同條件下的短柱破壞。 對于長細比很大的細長柱， 還可能發(fā)生失穩(wěn)破壞現(xiàn)象。 此外，在長期荷載作用下， 由于混凝土的徐變， 側向撓度將增大更多，從而使長柱的承載力降低得更多，長期荷載在全部荷載中所占的比例越多，其承載力降低得越多。穩(wěn)定系數(shù)「主要和構件的長細比有關。10解：（1）選用正方形截面尺寸b=h=400mm（2）確定穩(wěn)定系數(shù)：由l°=10500=26.25查表得=0.595b400

(3)計算As(3)計算AsA=(旦-")/fy09： y(1450000(0.90.595-14.3400400)/300=1399mm(4)驗算配筋率卩，=債=1399 =0.87%>0.6%A400漢400< 3%" 2 1420—1399選牛:」14+4G16(As=616804=1420mm2,與計算誤差為 1.5%,滿足要1399求),截面配筋如右圖所示.10 8800 小4-11解:長細比- 22查表得到?：=0.70b400“ d2 202 2全部縱向鋼筋截面面積 人=8二()2=83.14()2=2512mm222配筋率二& 空2 1.26%>0.6%A400疋500< 3%故配筋率滿足要求.該柱的極限承力：Nu=0.9「(fcA?fyAs)=0.90.7(14.34005003002512)=2276568N：2277KNN=1200KN該柱的截面承載力滿足要求.2答:階段I—彈性工作階段當彎矩較小時，構件基本上處于彈性工作階段，截面的內力很小， 應力與應變成正比，沿截面高度的混凝土應力和應變的分布均為直線， 與材料力學的規(guī)律相同，混凝土受拉區(qū)為出現(xiàn)裂縫。荷載逐漸增加以后，受拉區(qū)混凝土塑性變形發(fā)展，拉應力圖形呈曲線分布。當荷載增加到使受拉混凝土邊緣纖維拉應變達到混凝土極限拉應變時， 受拉混凝土將開裂，受拉混凝土應力達到混凝土抗拉強度。階段n—帶裂縫工作階段當荷載繼續(xù)增加時，受拉混凝土邊緣纖維應變超過其極限拉應變 ，混凝土開裂。截面上立即開裂，截面上應力發(fā)生重分布，裂縫處混凝土不再承受拉應力，鋼筋的拉應力突然增大。在開裂面，受拉混凝土逐漸退出工作，拉力主要有鋼筋承擔； 隨著荷載的增大，裂縫項壓區(qū)方向延伸，中和軸上升，裂縫寬度加大，新裂縫逐漸出現(xiàn)； 混凝土受壓區(qū)的塑性變形有所發(fā)展，壓應力圖形為曲線形分布。階段川一破壞階段隨著受拉鋼筋的屈服后，截面的承載力無明顯的增加， 但塑性變形急速發(fā)展，裂縫急劇開展，寬度變大，并向受壓區(qū)延伸，受壓區(qū)混凝土壓應力迅速增大，構件撓度大大增加，形成破壞前的預兆。隨著中和軸高度上升，混凝土受壓區(qū)高度不斷縮小。當受壓區(qū)混凝土邊緣纖維達到極限壓應變時，受壓混凝土壓碎，構件完全破壞。鋼筋混凝土梁是由鋼筋和混凝土兩種材料組成。 由于混凝土本身是非彈性， 其抗拉強度遠大于抗壓強度。隨著M增加，應力的改變，中和軸位置，應力圖形改變；大部分階段是帶裂縫工作，應力與M不成正比。 均質彈性材料，應力與M呈正比，中和軸位置，應力圖形狀不變，只有量的變化。5.3答：配筋率：縱向受力鋼筋截面面積與構件截面的有效面積之比。 （參考《混凝土結構設計原理》沈蒲生主編高等教育出版社第2版P68）（1）適筋破壞：配筋量適中。破壞特征：受拉鋼筋首先屈服；隨著受拉鋼筋塑性變形的發(fā)展，受壓混凝土邊緣纖維達到極限壓應變， 混凝土壓碎；鋼筋和混凝土的強度都得到充分發(fā)揮利用。梁破壞前有明顯預兆；呈塑性性質，這種破壞稱延性破壞。（2）超筋破壞：當構件的配筋率超過某一定值時。 破壞特征：則破壞是受拉鋼筋不會屈服，破壞是因混凝土受壓邊緣達到極限壓應變、 混凝土被壓碎而引起。發(fā)生這種破壞時，受壓區(qū)混凝土裂縫不明顯，破壞前無明顯預兆，鋼筋的強度得不到充分利用。是一種脆性破壞。（3）少筋破壞：梁的受拉區(qū)配筋量很小時。破壞特征：當梁的受拉區(qū)配筋量很少時，其抗彎能力及破壞特征與不配筋的素混凝土梁類似。 受拉區(qū)混凝土一旦開裂，則裂縫就急速開展，裂縫處的拉應力全部由鋼筋承擔，裂縫處的鋼筋拉應力迅速達到屈服強度并進入強化階段，甚至鋼筋被拉斷；受拉區(qū)混凝土裂縫很寬、構件撓度很大，而受壓混凝土并未達到極限壓應變。這種破壞“一裂即壞”，破壞彎矩往往低于構件開裂時的彎矩，屬于脆性破壞。4答：少筋破壞和超筋破壞都具有脆性性質， 破壞前無明顯預兆，破壞時將造成嚴重后果，材料的強度得不到充分利用。 因此應避免將受彎構件設計成少筋和超筋構件， 只允許設計成適筋構件。為了防止發(fā)生少筋破壞，要求構件的受拉鋼筋面積不小于按最少配筋百分率 ?min計算出的鋼筋面積。為了防止超筋破壞，要求相對受壓區(qū)高度 '<b6答：（1）；是截面受壓區(qū)高度與截面有效高度的比值，即 ；-Xb（2）相對界限受壓ho區(qū)高度；是適筋構件與超筋構件相對受壓區(qū)高度的界限值。5.7答：（1）在下列情況下則需要采用雙筋截面：①當截面承受的彎矩值較大時，即M b（1-0.5b）fcbhb2且截面尺寸受到限制不能調整時； ②同一截面在不同荷載效應組合下受到變號彎矩作用時；③在抗震設計中，需要配置受壓鋼筋以增加時構件的截面延性時。（2）為了保證受拉鋼筋屈服和受壓鋼筋達到抗壓強度設計值的條件，在雙筋矩形截面的計

算公式中，應當滿足.一琴2a * 2a（3）當 時，表明受壓鋼筋強度達不到 fy,此時可假定 s，則混凝土應力ho ho合理與受壓鋼筋合力點重合，對該合力點取矩，得合理與受壓鋼筋合力點重合，對該合力點取矩，得M_fyAs(ho-as)，解出MFfy(h0-as)5-8答：根據(jù)受壓區(qū)的高度不同， T形截面可分為兩類：當混凝土受壓區(qū) X^hf時（亦即TOC\o"1-5"\h\z\o"CurrentDocument"F Fhf .hf?蘭——時），稱為第一類T形截面；當混凝土受壓區(qū)XAhf時（亦即?A——時），稱為第

ho ho二類T形截面。- … h「當進行截面設計時，若M_：ifcbfhf（ho -），則為第一類T形截面，否則為第二2類T形截面。在進行截面校核時，若fyA^：1fcbfhf，則為第一類T形截面，否則為第二類T形截面?？紤]情況T形截面肋形梁獨立梁①按計算跨度lo考慮3'o3l0②按梁（縱肋）凈距s.考慮b+snF③按翼緣高度hf考慮F當hf>o.1hoFb+12hfFh當0.1 K0.05hoFb+12hfFb+6hfF當丄<o.o5hoFb+12hfb5-9答：（參考《混凝土結構設計原理》東南大學 天津大學同濟大學合編清華大學主審中國建筑工業(yè)出版社第三版P78――P79）（1） 對于連續(xù)梁的跨中截面，在破壞時，大部分受拉區(qū)混凝土早已退出工作，故從正截面受彎承載力的觀點來看，可將受拉區(qū)混凝土一部分挖去。只要把原有的縱向受拉鋼筋集中在梁肋中，截面的承載力計算值與原矩形截面完全相同， 這樣做不僅可以節(jié)約混凝土而且可減輕自重，剩下的梁就成為有梁肋（bh）及挑出翼緣（bf-b）hf兩部分組成的T形截面。也就是按T形截面計算。（2） 對于連續(xù)梁的支座截面，由于承受負彎矩，翼緣在梁的受拉區(qū)，當受拉區(qū)的混凝土開裂后，翼緣對承載力就不再起作用了，應按肋寬為 b的矩形截面計算。5-11答：剪跨比就是指集中荷載位置至支座之間的距離 a與截面有效高度h°的比值■。在一定的剪跨比的范圍內，隨著剪跨比的增加，抗剪承載力降低。當?較大，一般?.3，斜截面斜裂縫貫穿全截面，抗剪承載力低，脆性顯著。當 ■適中，一般1 3時，承載力較高，截面部分混凝土受剪壓。當 ■較小，，-1，承載力較小，但抗剪箍筋作用發(fā)揮不好，較浪費，不經(jīng)濟。5-12答：（1）斜拉破壞當剪跨比■較大（一般，.3）且箍筋配置過少時，間距太大時發(fā)生。（2）剪壓破壞當剪跨比適中（一般1_，_3）或配箍筋梁適當，箍筋間距不大時發(fā)生。（3）斜壓破壞這種破壞發(fā)生的剪跨比很?。ㄍǔ?■乞1）或腹板寬度很窄的T形梁或I梁上。5-13答：影響斜截面抗剪承載力的主要因素： （1）剪跨比（2）混凝土強度 （3）箍筋配筋率（4）縱向鋼筋配筋率5-14答：梁斜截面抗剪承載力計算公式的適用范圍是它僅適用于剪壓破壞情況，不適用于斜拉破壞及斜壓破壞情況。當發(fā)生斜壓破壞時，梁腹的混凝土被壓碎、箍筋不屈服，其受剪承載力主要取決于構件的腹板寬度、梁截面高度及混凝土強度。因此，只要保證構件截面尺寸不太小，就可以防止斜壓破壞的發(fā)生。（參考《混凝土結構設計原理》沈蒲生主編高等教育出版社第2版P124）當配箍率和箍筋間距分別滿足建筑規(guī)范中的最小配箍率和最大箍筋間距時， 可防止斜拉破壞。5-15答：1.梁內的抗剪作用主要是兩個方面：一是箍筋與縱向受拉鋼筋、斜裂縫筋的混凝土塊及剪壓區(qū)混凝土（包括受壓鋼筋）組成“桁架”體系，共同傳遞剪力，箍筋稱為桁架的受拉腹桿；二是箍筋可以抑制斜裂縫的發(fā)展，增加斜裂縫間的摩擦力（也稱骨料咬合力） 。此外，箍筋與縱向鋼筋形成空間骨架，便于施工和有利于混凝土強度的發(fā)揮。2?主要構造：梁的箍筋間距s乞希ax、箍筋直徑不應小于最小直徑， 當V?0.7ftbhb時?sv不應小于0.24-L等，是鋼筋最基本的構造要求，設計中必須遵守。 此外箍筋的強度、箍筋的f1yv形狀、箍筋的肢數(shù)、以及特殊要求均應滿足建筑規(guī)范要求。5-22答:最大裂縫寬度公式：Wmax-2.V'skIcr-2.1「(1.9C0.08 )Es Es Re影響裂縫寬度的主要因素：受拉鋼筋應力 匚sk，受拉鋼筋有效配筋率 de，縱向受拉鋼筋的等效直徑deq。（參考《混凝土結構設計原理》東南大學天津大學同濟大學合編 清華大學主審中國建筑工業(yè)出版社第三版P231倒數(shù)第二段）5-23答：1?影響鋼筋混凝土受彎構件剛度的主要因素有： （參考《混凝土結構設計原理》東南大學天津大學同濟大學合編 清華大學主審中國建筑工業(yè)出版社第三版P221第二段）（1）截面有效高度ho，當配筋率和材料給定時，增大 ho對提高抗彎剛度最有效；（2）配筋率'增大會使Bs略有提高，但不經(jīng)濟；（3）截面形狀，當截面有受拉或受壓翼緣時，增大會使 Bs提高。（4）Mk增大時，二sk增大，因而增大，則Bs相應地減少。（5）在常用配筋率T=1%~2%的情況下，提高混凝土強度等級對提高 Bs的作用不大。2?欲提高構件截面剛度措施：（參考《混凝土結構設計原理》沈蒲生主編高等教育出版社第2版P250倒數(shù)第二段）最有效的措施是增加截面高度； 當設計上構件截面尺寸不能加大時， 可考慮增加縱向受拉鋼筋截面面積或提高混凝土強度等級；對某些構件還可以充分利用縱向受壓鋼筋對長期剛度的有利影響，在構件受壓配置一定數(shù)量的受壓鋼筋。此外采用預應力混凝土構件也是提高受彎構件剛度的有效措施。5-25解：取as二35mm,%=h-比=500-35二465mm①選用HPB235級鋼筋時：相 對 受 壓 區(qū) 高 度 ：產 /M : 120"06 產=1一1 2=1一1 2二0.269:：b=0.614（滿足要\ 0.5fcbho V0.5漢11.9沃200沃4652求）受拉區(qū)鋼筋面積代一f受拉區(qū)鋼筋面積代一fcbh。°269仆2°°46、14伽2102?0.2%bh=0.2%200500=200mm（f)%bh=(451.27210（f)%bh=(451.27210)%2200500=273mm選325,As=1473mm其配筋圖如右圖所示:②選用HPB400級鋼筋時:6120如②選用HPB400級鋼筋時:6120如00.511.92004652=0.269：：b=0.517（滿足要求）受拉區(qū)鋼筋面積A_f要求）受拉區(qū)鋼筋面積A_fcbh?！?69仏200465=827mm236020.2%bh=0.2%200500=200mm2(45ft(f(45ft(fy)%bh=(451.27360)%2200500=159mm選2G20?1G16A,=628201=829mm2其配筋圖如右圖所示:25-27解：(1)As=509mm as=40mmho=h-as=500-400=460mm:血bh=0.2%200500=200mnf：A由'X=0，有fcbhc二fyA解出=fyAs二300509 =0.173：：b=0.55fcbhc9.6x200X60則Mu二fcbg2(1-0.5)=9.620046020.173(1-0.50.173)=64.21kN.m：：M=80kN.m故該梁配筋不滿足正截面承載力要求。F5-29解：已知采用c25混凝土， fc=11.9N/mm2，受壓鋼fy=210N/mm2，受拉鋼

筋fy=360N/mm2,b=0.517取as=35mm,則h0二h-as二500-35二465mm單筋矩形梁正截面極限承載力：22Mu=b(1-0.5b)fcbhb=0.517(1一0.50.517)11.9200465=197.3KN <M=216KN?m這就說明，如果設計成單筋矩形截面，將會出現(xiàn) x?bhb的超筋情況。若不能加大截面尺寸，又不能提高混凝土強度等級，則應設計成雙筋矩形截面梁。（2）考慮到彎矩M較大，受拉區(qū)的受拉鋼筋按雙排布置，則取 as=60mm。此外，取2as=35mm，h0二h「as=500「60=440mm。As=942mm。216106-210942(440-35)20.511.92004402-0.359M-fyAs(h216106-210942(440-35)20.511.92004402-0.35920.5fcbh0-0.614-0.614235440=0.159235440=0.159(2)Asfc(2)Asfcbho fyAsO.35911.9200440NO942=^qmm2360選5①20(As=1571mm2),下排3①20,上排2①205-30解：as=60mm,as=35mm，則h0=h-as=500-60=440mmF222A-1885mm,fc=11.9N/mm，鋼筋強度fy=fy=300N/mm,0.550.55(1)?minbh二0.2%200500=200mm2<A^=1885mm2fyAsfcbh0由fyAsfcbh0OUU"IOOU ii11.9200440二0.540“廠0.55截面為適筋情況則該梁在配置6門20鋼筋情況下的正截面受彎承載力為:M^fcbh02(^0.5)=11.920044020.540(1一0.50.540)=181.6KN?m：：M=216KN?m

故配筋不滿足正截面承載力要求，不安全。(2)若采用單筋截面梁 ，取a$=60mm該梁的正截面極限受彎承載力為：Mu二fcbho2屛1—0.5故配筋不滿足正截面承載力要求，不安全。(2)若采用單筋截面梁 ，取a$=60mm該梁的正截面極限受彎承載力為：Mu二fcbho2屛1—0.5b)=11.920044020.55(1—0.50.55)=183.7KN?m：：：M=216KN?m故在不修改截面尺寸和混凝土強度等級條件下，應該采用雙筋截面梁。(3)取as=60mm(考慮彎矩M較大，受拉區(qū)的受拉鋼筋按雙排布置as=35mm,則％=h-as=500-60=440mmJM—?(1—0.5「)fcbh02216X106—0.55x(1—0.5x0.55)x11.9x200x4402ccc2A； 266mmfy(h°—^s)300(440-35)代=bfcbh0A』5511,9200440300266=2186mm2300選受壓鋼筋2/14(A=308mm2)選受拉鋼筋7①20(A=2199mm2),下排4①20,上排3①205-33解：(1)判斷類型仁=14.3N/mm2取as二35mm,則h0=h-as二600-35二565mm** hf 100fcbfhf(h0 T=14.3500100(565 )=368KN?mM=256KN*m22該T形截面為第一類型截面。(2)配筋計算fy=360N/mm2, ^0.517M20.5fcbfh0256X060.514.35005652=0.119：b7517-fbfh0As c——fy-fbfh0As c——fy360選配2^203："8,(人=62876^1391mm2)5-34解：取as=35mm，則h0=h-as=600-35=565mm22A=1257mm,fc=9.6N/mm

(1)判斷類型fcbfhf=9.6120080=921.6KN fyAs=3001257=377.1KN該T形截面為第一類型截面。(2)求fyAu30012579.61200565=fyAu30012579.61200565=0.058(3求MMu二(1一0.5)fcbfh02=0.058(1—0.50.058)9.612005652=207.1KNM=131KN故滿足要求。2225-36解：已知仁=9.6N/mm，ft=1.1N/mm，f^210N/mm%=h-as=600-40=560mm(1)截面尺寸驗算h,二h0=56Omm，b=250mm，虹二空注衛(wèi)^皿b2500.25cfcbh0=0.2519.6250560=336KNV=150KN截面尺寸滿足要求(2)可否按構造配筋0.7仙=0.71.1250560=107.8KN：：V=150KNftbhb=1.1250560=154KNV=150KN按構造配筋由-二Asv二0.24ft

由-二Asv二0.24ft

sv_ _bsyv解出.氓』24250行syv210=0.3142 A2x283選用$6雙肢箍(Aw=28.3mm,n=2),則s=v= '=180mm0.314 0.314由表5-7知，smax=250mm，故選$6@180225-38解：h0=h-as=500-35=465mm,fc=11.9N/mm,ft=1.27N/mm(1)截面尺寸驗算465-1002001.825：：40.25cfcbg=0.25111.9200465=277KNV=120KN故截面尺寸滿足要求可否按構造配筋TOC\o"1-5"\h\z175 175ftbh0 1.2720046^51673N51.6KN=：V=120KN1 31175 175( 0.24)ftbh0=( 0.24)1.2720046^80020N::V=120KN1 31應按計算公式計算箍筋箍筋計算V_Vcs=1.75ftbh。fyvAsvh0■ 1 sAV-解出Asv二s1.75〔TtDrio 120103-51673=0.7fyvh0210465選08雙肢箍（人“=50.3mm2,n=2)s雖二250=144mm0.70.7查表5-7知Smax=200mm故選08@2005-40解：采用C25混凝土，fc=11.9N/mm，ft=1.27N/mm，HPB235級箍筋22fyv=210N/mm，HPB335級縱向鋼筋fyv=300N/mm(1)斜截面受剪計算取as=35mm，h0=h-as=550-35=515mm①06@200雙肢箍筋n=2,s=200mm,Asv^=28.3mm2hw二h0=515mm,%=515=2.06：4h0 2500.25-cfcbhb=0.25111.9250515=383KN

，sv228.3250200=0.113%0.24ft，sv228.3250200=0.113%0.24ftfyv0.241.27210-0.145%不滿足最小配箍率A 2疋283Vcs=0.7ftbh0 1.25fyv竺h0=0.71.272505151.25210 515=152717Ns 200因此，0.25'cfcbhoVCs2Vcs2Vcs 2052717g=53.2KN/m剪力設計值：1V=2(gq兒，V=Vcs②08@200雙肢箍筋n=2,s=200mm,乓“=50.3mm2hw%515mm,半熾浪0…0.25cfcbg=0.25111.9250515=383KN'sv二—□^0.201% 0'sv二—□^0.201% 0.24ftbs250200yv0^1^=0.145%210滿足最小配箍率A 2匯503Vcs=0.7ftbh01.25fyv空h0=0.71.272505151.25210 51^182458Ns 200因此，0.25：cfcbh° ?剪力設計值：1Vs剪力設計值：1Vs(gq兒，V=Vcs2Vcs21824585.74=63.6KN/m(2)正截面受彎計算4①22「152mm2 0.55「minbh=0.2%250550=275mmA?「minbh 滿足要求fyAs3001521fyAs3001521fcbho111.9250515=0.552 oMu=(1-0.5"fcbh=0.298(1-0.50.298)111.92505152=200KN?m一—12計算截面系梁跨中截面： Mu(gq)l08解出gq二碼二^00=44.4KN/m106經(jīng)計算，當分別采用06@200雙肢箍筋和$8@200雙肢箍筋時，梁能承受的荷載設計值均為44.4KN/m。TOC\o"1-5"\h\zd 225-41解：取c=30mm, as=c—=30—：40mm,\o"CurrentDocument"2 2h0=h-as=700-40=660mm,Es=2.0105N/mm2,送n—i2 2X202+2X222 ?—eq 21mm、niVi—i 212021221 2 1 2彎矩設計值：Mk⑼q」0 (19.7410.5)7=185.22KN?m88Mk0.87h0As185.2210Mk0.87h0As185.221060.8766013882=232.4N/mmAs0.5bh13880.5250700-0.0159 0.012采用c30混凝土 ftk=2.01N/mmTOC\o"1-5"\h\z\o"CurrentDocument"f 201=1.1-0.65.匚=1.1-0.65 0.746Pt0sk 0.0159^232.4er — 2324 21wmax=2.1T1.9c0.08嚴)=2.10.746 5(1.9300.08 )=0.296mmEs 訃 2.0105 0.0159:：W|im=0.3mm滿足要求55(B)

56（C）5-57（A）58（C）3答：大、小偏心受壓之間的根本區(qū)別是截面破壞時受拉鋼筋是否屈服， 亦即受拉鋼筋的應變是否超過屈服應變值、（'=》）。Es區(qū)分大偏心受壓和小偏心受壓的界限狀態(tài)，與區(qū)分適筋梁和超筋梁的界限狀態(tài)完全相同，因而可得：當■?;時，構件截面為小偏心受壓當■:：:b時，構件截面為大偏心受壓當.二b時，構件截面為偏心受壓的界限狀態(tài)。5答：（1）對于長細比小的短柱，側向撓度與初始偏心距相比可以忽略不計?？梢圆豢紤]縱向彎曲引起的附加彎矩的影響， M與N成線性關系。構件的破壞是由于材料破壞引起的。當柱的長細比很大時（細長柱），構件的破壞已不是由于構件的材料破壞所引起的，而是由于構件縱向彎曲失去平衡引起破壞，稱為失穩(wěn)破壞。本質區(qū)別在于，長柱偏心受壓后產生不可忽略的縱向彎曲，引起二階彎矩。（2）偏心距增大系數(shù) 的物理意義：考慮長細比比較大的中長柱受壓后產生的附加彎矩對受壓承載力的影響。6-8答：在對稱配筋情況下，截面破壞是的軸向力（受壓承載力）設計值Nb-「Ifcbh。，由相關曲線可知：當N-Nb時，為小偏心受壓； N一Nb，為大偏心受壓。6-13解：取as=as=40mm，h0=h-as=600-40=560mm（1）偏心距增大系數(shù) 及e計算63601036360103150010二240mmV取20mm及h=600=20mm中的較大值，故e=20mm30 30eV取20mm及h=600=20mm中的較大值，故e=20mm30 30e=eoea=24020=260mm對于偏心受壓短柱： =1e=eh-as=1260 600_40=520mm22(2)偏心受壓類型判斷及 計算Nb二bfcbh=0.51711.9400560=1378KN:：N=1500KN故是小偏心受壓，則[fyA]」e743fcbh02h°—a$1500103520-0.4311.94005602560-40=265622(0.8-b)N b[fyAs] (0.8-0.517)15001030.5172656220.551(0.8-b)fcbhD[fyA] (0.8-0.517)h.9400560265622(3)配筋計算AJNe-巴(1-0.5-)fcbh。2As—As■ fy(h0~as)21500520-0.551(1-0.551)11.9400560

360x(560-40)=983mm2 0.2%bh=0.2%400600=480mm2(4)選擇鋼筋并驗算垂直彎矩作用平面的軸心受壓承載力彎矩作用的平面,每側選4>18，,,2截面的面積為1018mm，滿足要求。垂直彎矩作用平面的驗算:對于軸心受壓短柱：=1A_21018A400600=0.85% 0.6%<3%Nu=0.9(fcAfyAs)=0.91(11.940060036021018)=3230.1KNN=1500KN滿足要求6-14解：：取as=as=40mm，h0=h-as=550-40二510mm

偏心距增大系數(shù) 及e計算6M25010“cce0 3-208.3mmN1200燈0故v故v二20mmv取20mm及30W18.3mm中的較大值，e=$q=208.320二228.3mm0.5fcA 0.514.33505503120010=1.15■0.5fcA 0.514.33505503120010=1.15■1取1=1l°h4.80.55=8.7<15,=11400e/h0=11400e/h0hX8.7x1x1=1.1211400228.3/510h 550e^ei -as=1.121228.3 40=490.9mm2 2偏心受壓類型判斷及 計算Nb二bfcbh=0.51714.3350510=1319.67KNN=1200KN故是大偏心受壓，則1200103N 0.47fcbh0 14.3350510ho°7.1571200103N 0.47fcbh0 14.3350510ho°7.157510(3)配筋計算Ne-(1-0.5)曲As_As3 2120010 490.9-0.47(1-0.50.47)14.3350510fy(ho-as)360(510-40)=715mm2(4)選擇鋼筋并驗算垂直彎矩作用平面的軸心受壓承載力彎矩作用的平面，每側選截面的面積為763mm2，滿足要求。垂直彎矩作用平面的驗算：A2763A350510巾85% °6%<3%對于對稱配筋的大偏心受壓構件，現(xiàn)有 "=4.8=8.7：：?24，因此可不作垂直彎矩作用h0.55平面的驗算。滿足要求F6-16解：取as=as=40mm，h°=h-as=600-40=560mm（1）偏心距增大系數(shù) 及e計算h600V取20mm及 200mm中的較大值，故e=20mm30 30e=q+ea=403+20=423mm0.5fcAN0.514.34006000.5fcAN0.514.3400600380010=2.145 1取1=1==—=14.83::15， 2=1h0.6-111400423/560-111400423/560214.83 11=1.208”h 600e”h 600e二u as=1.208423 40=771mm22先按大偏心受壓柱求N=伽由 2 -Ne二(1-0.5)仁恥 fyAs(he-as)消去N,有e二(1-0.5)h。fcbh。2 fy氏(h°fcbh°代入數(shù)據(jù)，有產 丄3000964X(560—40)771=(1-0.5)560巴漢14.3漢400漢560化簡，有89689602 6758752-3063840=0解得=0.319解得=0.319：：b".55則假定正確，為大偏心受壓該柱的極限受壓承載力：M=宀仙=10.31914.3400560=1021.8KNN=800KN故該柱的受壓承載力滿足要求。2答：鋼筋混凝土純扭構件有4鐘破壞形式：（詳細內容參考《混凝土結構設計原理》東南大學天津大學同濟大學合編 清華大學主審中國建筑工業(yè)出版社 第三版P188——P192）（1）當箍筋和縱筋均過少時，一旦裂縫出現(xiàn)，構件會立即發(fā)生破壞。此時，縱筋和箍筋不僅達到屈服強度而且可能進入強化階段， 構件破壞特征與素混凝土構件沒有區(qū)別， 其破壞形式類似于受彎構件的少筋破壞，承載力低，是脆性的“少筋破壞” 。（2） “適筋破壞”兩種筋用量合適，在扭矩作用下，縱筋和鋼筋先達到屈服強度，然后混凝土被壓碎而破壞，承載力較高，有征兆，其破壞形式類似于受彎構件的適筋破壞， 設計用此。（3） “部分超筋破壞”當箍筋和縱筋其中一種用量合適，其中一種偏多，承載力較高，但征兆，不明顯，可以使用。（4）“完全超筋破壞”在破壞時鋼筋不屈服， 導致混凝土局部壓碎而突然破壞，也是脆性破壞，其破壞形式類似于受彎構件的超筋破壞。5答：沿截面周邊均勻對稱縱筋和沿縱向等間距箍筋共同組成。8 (C)9 (B)7-11(C)7-12(B)1答：（1）鋼筋混凝土構件存在的缺點：正常使用荷載下混凝土受拉區(qū)開裂；高強度鋼筋混凝土不能充分發(fā)揮作用；構件截面尺寸較大。（2）其根本原因是由于混凝土的抗拉強度很低，極限拉應變很小。大致為混凝土抗壓強度1 1的—，抗壓極限壓應變的一。10 203答：施加預應力的方法一般是靠張拉（或加熱）縱向受拉鋼筋（稱為預應力鋼筋）并將其錨固在混凝土構件內，依靠鋼筋對構件的彈性壓縮，從而是混凝土獲得壓應力。對于先張法構件，預應力的傳遞是通過鋼筋和混凝土的粘結力實現(xiàn)的。后張法構件的預應力是通過構件端部的錨具直接擠壓混凝土而獲得。8-4答：（1）鋼筋預應力鋼筋在張拉時受到很高的拉應力， 在使用荷載下，其拉應力還會繼續(xù)提高， 因此必須采用高強度鋼筋。預應力鋼筋宜采用鋼絞線，消除應力鋼絲和熱處理鋼筋。預應力鋼筋宜采用鋼絞線。（2）混凝土在張拉（或放松鋼筋）時，混凝土受到高壓應力作用。這種壓應力越高，預應力的效果越好，因此預應力構件混凝土應采用強度等級高的混凝土、一般不低于 c30;當采用鋼絲,TOC\o"1-5"\h\z熱絞線，熱處理鋼筋作預應力鋼筋時，混凝土不易低于 C40。6答：預應力損失有6種：張拉端錨具變形和鋼筋內縮引起的預應力損失 cl1；預應力鋼筋與孔道壁之間的摩擦力引起的預應力損失 cl2；混凝土養(yǎng)護加熱養(yǎng)護時，受拉的鋼筋與承受拉力的設備之間的溫差因此的損失 cl3預應力鋼筋的應力松弛引起的預應力損失 ；「|4；混凝土的收縮，徐變引起的預應力損失 ；「|5；用螺旋式預應力鋼筋作配筋的環(huán)形構件，當直徑 dm3m，時，由于混凝土的局部擠壓引起預應力損失二|6；預應力損失值組合表項次預應力損失值的組合先張法構件后張法構件1混凝土預壓前（第一批）損失o■訂ai^CTl^ai4口11+—22混凝土預壓后（第二批）損失O'口ai5Qri^Qri^Gri6TOC\o"1-5"\h\z8-10 (A11(C)8-13(B)8-14(D)8-16(D)

5答：（1）①單磚出現(xiàn)裂縫；②裂縫通過若干皮磚，形成連續(xù)裂縫；③形成貫穿裂縫，砌體完全破壞。（2）在軸心受壓時，單磚處于拉、彎、剪、壓復合應力狀態(tài)。由于砌體橫向變形時磚和砂漿的交互作用，砂漿處于三相受壓狀態(tài)，其抗壓強度有所提高。7答：（1）塊體和砂漿的強度。（2） 塊體尺寸和幾何形狀的影響。（3） 砂漿性能的影響。（4） 砌筑質量的影響。8答：高厚比［和軸向力的偏心距e對受壓構件承載力的影響系數(shù)。11答：（1）梁端直接支承在砌體上時， 由于梁的變形和支承處砌體的壓縮變形， 梁端有向上翹的趨勢，下部的砌體并非全部起到有效支承的作用，因此梁端下部砌體局部受壓的范圍叫做梁端有效支承長度。 （參見砌體結構施楚賢主編中國建筑工業(yè)出版社P68）（2）當梁端直接支承在砌體上時，砌體的局部受壓有兩種情況：①無上部荷載的情況：鋼筋混凝土梁直接支承在磚墻上， 這種梁端下局部受壓的承載力計算公式為： N空fA②梁端深入到墻內，上部有荷載N。傳來，這種情況梁端支承處砌體的局部受壓承載力計算公式為： ？N0?NL乞fAL9-13解:（1）該柱為軸心受壓22A二0.490.49二0.2401m ::0.3m強度調整系數(shù) a=0.7A=0.70.2401二0.9401查表9-1，f=1.50N/mm2（2）控制截面在磚柱底部，磚柱自重設計值為:G=0.24014181.2=20.74KN則，磚柱底部壓力設計值： N=200?20.74=220.74KN（3）求影響系數(shù);：0.49=8.160.49=8.161201a：由于該柱為軸心受壓，故e=0,上式可化簡為：（對于M5混合砂漿，〉=0.0015）

二0L 1 2=0.9091心1+0.001^8.16(4)驗算fA=0.9090.24011061.50.9401=307.8KN 220.74KN故承載力滿足要求。9-14解：(1)求影響系數(shù)e=60mm9-14解：(1)求影響系數(shù)e=60mm，60490=0.122，39h 0.4^7.96，查表9-1，fH。1.3N/mm21憂；2(31a"對于M2.5混