第3章 受弯构件作业.ppt

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1、山西建筑职业技术学院山西建筑职业技术学院SHANXIJIANZHUZHIYEJISHUXUEYUAN 第第3章章 钢筋混凝土受弯构件钢筋混凝土受弯构件思考题思考题 计算题计算题山西建筑职业技术学院山西建筑职业技术学院SHANXIJIANZHUZHIYEJISHUXUEYUAN问答题1.适筋梁正截面受弯全过程可划分为几 个阶段?各阶段的主要特点是什么？与计 算有何联系？2.钢筋混凝土梁正截面受力全过程与匀质 弹性材料梁有何区别？答案答案答案答案山西建筑职业技术学院山西建筑职业技术学院SHANXIJIANZHUZHIYEJISHUXUEYUAN3.钢筋混凝土梁正截面有哪几种破坏形态?各有何特点？4

2、.梁内纵向受拉钢筋的根数、直径及间距 有何规定？纵向受拉钢筋什么情况下才按 两排设置？5.受弯构件正截面承载力计算时作了哪些基 本假定？答案答案答案答案答案答案山西建筑职业技术学院山西建筑职业技术学院SHANXIJIANZHUZHIYEJISHUXUEYUAN6.何谓等效矩形应力图形？确定等效矩形应力 图形的原则是什么？7.影响受弯构件正截面承载力的因素有哪些？如欲提高正截面承载力Mu，宜优先采用哪 些措施？答案答案答案答案山西建筑职业技术学院山西建筑职业技术学院SHANXIJIANZHUZHIYEJISHUXUEYUAN8.在钢筋与混凝土的强度和截面尺寸给定的 情况下，矩形截面的受弯承载力随

3、相对受压 区高度的增加而如何变化？随钢筋面积的 增加其变化情况如何？9.影响的因素有哪些？最大配筋率与是什么 关系？答案答案答案答案山西建筑职业技术学院山西建筑职业技术学院SHANXIJIANZHUZHIYEJISHUXUEYUAN10.截面尺寸如图3-51所示，根据配筋量的不同，回 答下列问题：各截面破坏原因和破坏性质；破坏时各截面钢筋应力各如何？破坏时钢筋和混凝土强度是否充分利用？答案答案山西建筑职业技术学院山西建筑职业技术学院SHANXIJIANZHUZHIYEJISHUXUEYUAN 开裂弯矩大致相等吗？为什么？若混凝土为C20，钢筋为HPB235级，各截面 的破坏弯矩怎样？minmi

4、nmax=maxmaxh b b b b山西建筑职业技术学院山西建筑职业技术学院SHANXIJIANZHUZHIYEJISHUXUEYUAN11、说明界限破坏和界限配筋的概念？为何界限配筋率又称为梁的最大配筋率？12、什么是双筋截面？在什么情况下才采用双筋截面？双筋截面中的受压钢筋和单筋截面中的架立钢筋有何不同？13、为什么双筋截面的箍筋必须采用封闭式？双答案答案答案答案山西建筑职业技术学院山西建筑职业技术学院SHANXIJIANZHUZHIYEJISHUXUEYUAN 筋截面对箍筋的直径、间距有何规定？14、在设计双筋截面时，受压钢筋的抗压强度设计值应如何确定？15、双筋矩形截面受弯构件的适

5、用条件是什么？引入适用条件的目的是什么？答案答案答案答案答案答案山西建筑职业技术学院山西建筑职业技术学院SHANXIJIANZHUZHIYEJISHUXUEYUAN16、两类T形截面梁如何判别？为何第一类T形梁可按bfh的矩形截面计算？17、整浇梁板结构中的连续梁，其跨中截面和和支座截面应按哪种截面梁计算？为什么？18、受弯构件斜截面受剪有哪几种破坏形态？各答案答案答案答案山西建筑职业技术学院山西建筑职业技术学院SHANXIJIANZHUZHIYEJISHUXUEYUAN 自破坏特点是什么？如何防止各种破坏形态的发生？19、影响受弯构件斜截面承载力的主要因素有哪些？它们与受剪承载力有何关系？2

6、0、在计算腹筋（箍筋、弯起钢筋）时，剪力V的计算位置应如何选取？答案答案答案答案答案答案山西建筑职业技术学院山西建筑职业技术学院SHANXIJIANZHUZHIYEJISHUXUEYUAN21.在计算斜截面承载能力时，对配箍率、箍筋间距、直径有何要求？为什么要满足这些要求？22.什么是抵抗弯矩图（或材料图）？抵抗弯矩图与设计弯矩图比较说明了哪些问题？什么是钢筋的充分利用点和理论截断点？答案答案答案答案山西建筑职业技术学院山西建筑职业技术学院SHANXIJIANZHUZHIYEJISHUXUEYUAN23.梁中受力钢筋弯起和截断时应考虑哪些问题？24.钢筋混凝土受弯构件与匀质弹性材料受弯构件的挠

7、度计算有何异同？为何钢筋混凝土受弯构件计算时用B而不用EI？25.简述钢筋混凝土构件裂缝的出现、分布和开展过程。裂缝间距与裂缝宽度之间具有什么样规律？答案答案答案答案答案答案山西建筑职业技术学院山西建筑职业技术学院SHANXIJIANZHUZHIYEJISHUXUEYUAN26.影响钢筋混凝土构件裂缝宽度的主要因素有哪些？若maxlim，可采取哪些措施？最有效的措施是什么？27.在长期荷载作用下，钢筋混凝土构件的裂缝宽度、挠度为何会增大？主要影响因素有哪些？28.什么是受弯构件的短期刚度BS、长期刚度BL？其影响因素有哪些？答案答案答案答案答案答案山西建筑职业技术学院山西建筑职业技术学院SHA

8、NXIJIANZHUZHIYEJISHUXUEYUAN29.什么是“最小刚度原则”？为何采用最小刚度原则？30.如果构件的计算挠度超过允许值，可采取哪些措施来减小梁的挠度？最有效的措施是哪些？答案答案答案答案山西建筑职业技术学院山西建筑职业技术学院SHANXIJIANZHUZHIYEJISHUXUEYUAN1、适筋梁正截面受弯全过程可划分为几个阶段？各阶段的主要特点是什么？与计算有何联系?答：适筋梁正截面受弯全过程划分为三个阶段:砼开裂前的弹性工作阶段；砼开裂后至钢筋屈服前的带裂缝工作阶段；钢筋开始屈服至砼压碎的破坏阶段。山西建筑职业技术学院山西建筑职业技术学院SHANXIJIANZHUZHI

9、YEJISHUXUEYUAN各阶段的主要特点第阶段特点：砼受拉区未开裂，受拉砼应力图形后期呈曲线形；受压区砼应力图形呈直线（弹性），钢筋应力很小；弯矩与截面曲率（变形）基本呈直线关系。山西建筑职业技术学院山西建筑职业技术学院SHANXIJIANZHUZHIYEJISHUXUEYUAN第阶段特点：裂缝截面处，受拉区开裂砼退出，拉力转由受拉钢筋承担，钢筋应力剧增但未屈服；受压区砼已有塑性变形但不充分，压应力图形为仅为上升段的曲线；弯矩与截面曲率（变形）呈曲线关系，挠度增长速度加快。山西建筑职业技术学院山西建筑职业技术学院SHANXIJIANZHUZHIYEJISHUXUEYUAN第阶段特点：受拉钢

10、筋屈服，应力保持fy，处于应变增长过程；受压区砼压应力曲线图形较丰满，曲线有下降段，受压边缘砼压应变迅速增加；受压边缘砼压应变达极限压应变cu时砼被压碎，截面破坏；弯矩曲率关系接近于水平曲线。山西建筑职业技术学院山西建筑职业技术学院SHANXIJIANZHUZHIYEJISHUXUEYUAN各阶段与计算的联系第阶段末：作为受弯构件抗裂度的计算依据。第阶段：相当于梁正常使用时的受力状态，可作为使用阶段验算变形和裂缝开展宽度的依据。第阶段末：可作为正截面受弯承载力计算的依据。山西建筑职业技术学院山西建筑职业技术学院SHANXIJIANZHUZHIYEJISHUXUEYUAN2、钢筋砼梁正截面受力全

11、过程与匀质弹性材料梁有何区别？答：钢筋砼梁的特点：钢筋砼梁的特点：从加载到破坏分为三个阶段，阶段呈弹性阶段，第阶段开始，受拉区砼进入塑性阶段，拉力主要由钢筋承担，直到第阶段末整个梁破坏；中性轴在逐渐上升；截面应力、挠度与弯矩不成正比关系。匀质弹性材料梁的特点匀质弹性材料梁的特点：从加载到破坏始终处于弹性阶段内工作的；中性轴位置不变；截面应力、挠度均与弯矩成正比关系。山西建筑职业技术学院山西建筑职业技术学院SHANXIJIANZHUZHIYEJISHUXUEYUAN3、钢筋砼梁正截面有哪几种破坏形态?各有何特点？答：钢筋砼梁正截面有适筋破坏、超筋破坏和少筋破坏三种。适筋破坏：受拉钢筋先屈服受拉钢

12、筋先屈服，受压区砼后压碎受压区砼后压碎，有一个较长的变形过程，有明显破坏预兆，具有“延性破坏延性破坏”特征。超筋破坏：破坏由于受压区砼被压碎受压区砼被压碎引起，受拉钢筋仍处受拉钢筋仍处 于弹性阶段尚未屈服于弹性阶段尚未屈服，裂缝及挠度不大，无明显预兆，具有“脆性破坏脆性破坏”特征。少筋破坏：受拉砼“一裂即坏”，构件由于钢筋应力突增钢筋应力突增且迅且迅 速屈服速屈服导致裂缝过宽或挠度过大而失效，受压区砼虽未压受压区砼虽未压 碎但已失效碎但已失效，破坏十分突然，属于“脆性破坏脆性破坏”。山西建筑职业技术学院山西建筑职业技术学院SHANXIJIANZHUZHIYEJISHUXUEYUAN4、梁内纵向

13、受拉钢筋的根数、直径及间距有何规定？纵向受拉钢筋什么情况下才按两排设置？答：纵向受拉钢筋宜采用HRB400级或HRB335级，常用直径为1225mm，梁底部纵筋根数2根。纵向受拉钢筋水平方向净距：下部筋应25mm和d；上部筋应30mm和1.5d。当梁宽(纵筋直径总和+纵筋最小净距总和+两保护层厚度)时，考虑纵筋两排设置。山西建筑职业技术学院山西建筑职业技术学院SHANXIJIANZHUZHIYEJISHUXUEYUAN5、受弯构件正截面承载力计算时作了哪些基本假定？答：根据受弯构件正截面的破坏特征，计算时可采用以下基本假定：截面仍然保持平面截面应变呈直线（线性分布）；不考虑砼的抗拉强度拉力全部

14、由钢筋承担；采用理想化的钢筋应力-应变关系曲线：当 0sy时：ssEs 当ys0.01时：sy山西建筑职业技术学院山西建筑职业技术学院SHANXIJIANZHUZHIYEJISHUXUEYUAN钢筋应力-应变关系砼应力-应变关系0 y 0.01 ssycc0 o cu c山西建筑职业技术学院山西建筑职业技术学院SHANXIJIANZHUZHIYEJISHUXUEYUAN采用理想化的砼受压应力-应变关系曲线：当c0时（上升段）：cc1(1c/0)n 当occu 时（水平段）：cc 其中 n2（cu.k50）/602.0 o0.0020.5（cu.k50）10-50.002 cu0.0033（cu

15、.k50）10-5 0.0033山西建筑职业技术学院山西建筑职业技术学院SHANXIJIANZHUZHIYEJISHUXUEYUAN 6、何谓等效矩形应力图形？确定等效矩形应力图形的原则是什么？答：为简化计算，用来代替受压区砼理论曲线形应力图形代替受压区砼理论曲线形应力图形的矩形应力图形矩形应力图形称为等效矩形应力图形。等效代换的原则：砼压应力的合力大小相等合力大小相等；两图形中受压区砼合力的作用点位置不变砼合力的作用点位置不变。山西建筑职业技术学院山西建筑职业技术学院SHANXIJIANZHUZHIYEJISHUXUEYUAN7、影响受弯构件正截面承载力的因素有哪些？如欲提高正截面承载力Mu

16、，宜优先采用哪些措施？答：Mu的影响因素：截面尺寸、钢筋和砼的材料强度、受拉钢筋面积。提高Mu的措施：优先选用加大截面尺寸（高度）；提高钢筋强度等级前提：中等强度范围内；增大配筋量As 前提：在适筋范围内；采用双筋截面等。山西建筑职业技术学院山西建筑职业技术学院SHANXIJIANZHUZHIYEJISHUXUEYUAN8、在钢筋与砼的强度和截面尺寸给定的情况下，矩形截面的受弯承载力随相对受压区高度的增加而如何变化？随钢筋面积的增加其变化情况如何？答：在适筋梁范围内，受弯承载力Mu随相对受压区高度增加而增大；随钢筋面积的增加而增大。当b时，Mu达极限弯矩Mumax将保持不变，与和钢筋面积无关。

17、山西建筑职业技术学院山西建筑职业技术学院SHANXIJIANZHUZHIYEJISHUXUEYUAN9、影响的因素有哪些？最大配筋率max与b是什么关系？答：b主要取决于钢筋力学性能。max与b成正比(线性)关系。山西建筑职业技术学院山西建筑职业技术学院SHANXIJIANZHUZHIYEJISHUXUEYUAN10、截面尺寸如图所示，根据配筋量的不同，回答下列问题：各截面破坏原因和破坏性质；破坏时各截面钢筋应力各如何？破坏时钢筋和砼强度是否充分利用？开裂弯矩大致相等吗？为什么？(5)若砼为C20，钢筋为HPB235级，各截面破坏弯矩怎样？山西建筑职业技术学院山西建筑职业技术学院SHANXIJ

18、IANZHUZHIYEJISHUXUEYUAN minminmax=maxmaxh b b b b山西建筑职业技术学院山西建筑职业技术学院SHANXIJIANZHUZHIYEJISHUXUEYUAN答：破坏原因分别为：图属少筋破坏，由于受拉区配筋不足，钢筋过早屈服引起，为脆性破坏；图属适筋破坏，由受拉钢筋先屈服到受压砼后达到极限压应变而破坏，为延性破坏；图属界限破坏，受拉钢筋屈服与受压边缘砼达到极限压应变压碎同时发生，为延性破坏；图属超筋破坏，由受压区边缘砼先压碎引起，钢筋应力未屈服，为脆性破坏。山西建筑职业技术学院山西建筑职业技术学院SHANXIJIANZHUZHIYEJISHUXUEYUA

19、N 图 破坏时，受拉钢筋应力均已达到屈服强度；图破坏时受拉钢筋应力没有屈服强度。图破坏时，钢筋强度充分利用，砼强度没有充分利用；图在破坏时，钢筋与砼强度均得到充分利用；图在破坏时，砼强度充分利用，钢筋强度没有充分利用。各截面开裂弯矩大致相同。因为砼的开裂主要取决于受拉砼的极限拉应变，各截面尺寸相同，故受拉区边缘砼的极限拉应变是相同的。山西建筑职业技术学院山西建筑职业技术学院SHANXIJIANZHUZHIYEJISHUXUEYUAN在钢筋、砼给定的情况下，图、的破坏弯矩相同，最大；图破坏弯矩次之;图破坏弯矩最小。山西建筑职业技术学院山西建筑职业技术学院SHANXIJIANZHUZHIYEJIS

20、HUXUEYUAN11、说明界限破坏和界限配筋的概念？为何界限配筋率又称为梁的最大配筋率？答：适筋破坏与超筋破坏的区别为：前者破坏始于受拉钢筋屈服，后者破坏则始于受压区砼压碎。界限破坏为：受拉钢筋应力达屈服强度y与受压区砼达极限压应变cu同时发生。界限破坏时所对应的配筋率称为界限配筋率b。山西建筑职业技术学院山西建筑职业技术学院SHANXIJIANZHUZHIYEJISHUXUEYUAN界限破坏是适筋破坏与超筋破坏两者之间的分界点。在适 筋范围内，Mu随着增大而增大，当达b值即界限破坏时，相应承载力达到最大值Mumax，配筋率再增加承载力已 不再增大，只是破坏性质的改变（延性变脆性），故界限配

21、筋率b即为梁的最大配筋率 max。山西建筑职业技术学院山西建筑职业技术学院SHANXIJIANZHUZHIYEJISHUXUEYUAN12、什么是双筋截面？在什么情况下才采用双筋截面？双筋截面中的受压钢筋和单筋截面中的架立钢筋有何不同？答：在梁的受拉区和受压区同时按计算配置纵向受力钢筋的截面称为双筋截面。在下述情况下可采用双筋截面：当Msmax1cbho2，而截面尺寸增大及材料强度提高又 受到限制时；由于荷载有多种组合，截面可能承受变号弯矩时；在抗震结构中为提高截面的延性，要求框架梁必须配置一 定比例的受压钢筋时。山西建筑职业技术学院山西建筑职业技术学院SHANXIJIANZHUZHIYEJI

22、SHUXUEYUAN 双筋截面中的受压钢筋为受力钢筋，不仅起架立筋作用，而 且在正截面承载力计算中必须考虑它的作用。单筋截面中的架立钢筋对正截面受弯承载力的贡献很小，所 以在计算中是不考虑的。受压钢筋可代替架立钢筋，但架立钢筋不能代替受压钢筋。山西建筑职业技术学院山西建筑职业技术学院SHANXIJIANZHUZHIYEJISHUXUEYUAN13、为什么双筋截面的箍筋必须采用封闭式？双筋截面对箍筋的直径、间距有何规定？答：为防止纵向受压钢筋在纵向压力作用下发生压屈防止纵向受压钢筋在纵向压力作用下发生压屈而侧向凸出，保证受压钢筋充分发挥其作用，故规范要求，必须配置封闭箍筋。箍筋间距：应15倍受压

23、钢筋中最小直径或400mm；箍筋直径：应受压钢筋最大直径的1/4。当受压钢筋多于3根时，应设复合箍筋。山西建筑职业技术学院山西建筑职业技术学院SHANXIJIANZHUZHIYEJISHUXUEYUAN14、在设计双筋截面时，受压钢筋的抗压强度设计值应如何确定？答：规范规定，受压钢筋的抗压强度设计值fy按下列原则确定：当钢筋抗拉强度设计值y400N/mm2时，取钢筋抗压强度设计值fyy；当钢筋抗拉强度设计值y400N/mm2时，取钢筋抗压强度设计值fy400N/mm2。山西建筑职业技术学院山西建筑职业技术学院SHANXIJIANZHUZHIYEJISHUXUEYUAN15、双筋矩形截面受弯构件

24、的适用条件是什么？引入适用条件的目的是什么？答：为了防止发生超筋脆性破坏防止发生超筋脆性破坏，应满足：xbh0 或b 或 为保证受压钢筋强度充分利用保证受压钢筋强度充分利用，应满足：x2as 双筋截面一般不会出现少筋，故一般可不必验算。山西建筑职业技术学院山西建筑职业技术学院SHANXIJIANZHUZHIYEJISHUXUEYUAN16、两类T形截面梁如何判别？为何第一类T形梁可按bfh的矩形截面计算？答：当满足下列条件之一时，属于第一类T形截面：xhf 或 AsAs*或 MuMu*山西建筑职业技术学院山西建筑职业技术学院SHANXIJIANZHUZHIYEJISHUXUEYUAN当满足下列

25、条件之一时，属于第二类T形截面：xhf 或 AsAs*或 MuMu*山西建筑职业技术学院山西建筑职业技术学院SHANXIJIANZHUZHIYEJISHUXUEYUAN由于受弯构件承载力Mu主要取决于受压区的砼，与受拉 区砼无关（不考虑砼的抗拉作用），故受压区面积为矩形（bfx）的第一类T形截面，当仅配置受拉钢筋时，其承载 力可按宽度为bf的单筋矩形截面进行计算。山西建筑职业技术学院山西建筑职业技术学院SHANXIJIANZHUZHIYEJISHUXUEYUAN17、整浇梁板结构中的连续梁，其跨中截面和支座截面应按哪种截面梁计算？为什么？答：跨中截面处：按T形截面梁计算；支座截面处：按肋宽为b

26、的矩形截面梁计算。原因：跨中截面处，楼板与梁整浇在一起形成T形截面，板作为翼缘处于受压区。而支座截面处承受负弯矩，翼缘（板）处于受拉区，故仍应按肋宽为b的矩形截面计算。山西建筑职业技术学院山西建筑职业技术学院SHANXIJIANZHUZHIYEJISHUXUEYUAN18、受弯构件斜截面受剪有哪几种破坏形态？各自破坏特点是什么？如何防止各种破坏形态的发生？答：斜截面受剪破坏有斜压、剪压和斜拉三种破坏形式，均为脆性破坏。破坏特点分别是：斜压破坏：梁的腹部出现若干条大体平行的斜裂缝，梁腹部砼被斜裂缝分割成几个倾斜受压柱体，在箍筋应力尚未达到屈服强度之前，斜压柱体砼已先达极限强度而被压碎。斜拉破坏：

27、斜裂缝一旦出现，箍筋应力立即屈服，并立即形成临界斜裂缝，使梁沿斜向被拉裂为两部分而突然破坏，砼抗压强度失效。山西建筑职业技术学院山西建筑职业技术学院SHANXIJIANZHUZHIYEJISHUXUEYUAN剪压破坏：与临界斜裂缝相交的箍筋应力先达到屈服强度，随着斜裂缝进一步开展，导致斜截面末端剪压区不断缩小，直至剪压区砼在正应力和剪应力共同作用下达到极限状态被压碎而破坏。各破坏形式防止措施分别为：斜压破坏：通过限制最小截面（即最大配箍率）来防止发生；斜拉破坏：通过控制箍筋的最小配筋率及最大间距防止发生；剪压破坏：通过受剪承载力的计算配置腹筋（箍筋）避免。山西建筑职业技术学院山西建筑职业技术学

28、院SHANXIJIANZHUZHIYEJISHUXUEYUAN19、影响受弯构件斜截面承载力的主要因素有哪些？它们与受剪承载力有何关系？答：Vu的影响因素有的影响因素有：剪跨比、砼强度等级、纵筋配筋率、配箍率sv、截面形状和截面尺寸。与受剪承载力的关系与受剪承载力的关系：在其它条件相同时，随着的增大，梁的受剪承载力Vu逐步降低。但当剪跨比3后，Vu趋于稳定。在其它条件相同时，梁Vu随砼强度等级的提高而提高，两者为线性关系。山西建筑职业技术学院山西建筑职业技术学院SHANXIJIANZHUZHIYEJISHUXUEYUAN纵筋配筋率越大，则Vu也越大，两者大致成线性关系。当配箍率适当时，Vu随配

29、箍率sv的增大而有较大幅度的提高，两者大体成线性关系。T形梁Vu大于矩形截面梁。适当增加翼缘宽度，可提高受剪承载力Vu。加大梁宽、梁高也可提高受剪承载力Vu。山西建筑职业技术学院山西建筑职业技术学院SHANXIJIANZHUZHIYEJISHUXUEYUAN20、在计算腹筋（箍筋、弯起钢筋）时，剪力V的计算位置应如何选取？答：受弯构件斜截面承载力计算截面的位置应为计算截面的位置应为其受剪承载力较为薄弱的截面较为薄弱的截面。按下列规定采用：支座边缘处的斜截面；箍筋直径或间距改变处的斜截面；弯起钢筋弯起点处的斜截面；腹板宽度或截面高度改变处的截面。山西建筑职业技术学院山西建筑职业技术学院SHANX

30、IJIANZHUZHIYEJISHUXUEYUAN21、在计算斜截面承载能力时，对配箍率、箍筋间距、直径有何要求？为什么要满足这些要求？目的：是避免因箍筋数量过少而发生斜拉破坏。答：最小配箍率要求目的：避免箍筋间距过大，斜裂缝在箍筋间出现，箍筋不能有效的限制斜裂缝的开展。箍筋最大间距要求：ssmax 山西建筑职业技术学院山西建筑职业技术学院SHANXIJIANZHUZHIYEJISHUXUEYUAN梁中箍筋最大间距smax（mm）梁高h 150h300 300h500 500h800 h800 V0.7ftbh0 200300350400V0.7ftbh0 150200250300箍筋最小直径

31、要求：ddmin，以保证钢筋骨架具有足够刚度。当h800mm时，应dmin 8mm；当h800mm时应dmin 6mm；当配有计算受压钢筋时，应d/4。山西建筑职业技术学院山西建筑职业技术学院SHANXIJIANZHUZHIYEJISHUXUEYUAN当梁中配有受压钢筋时，箍筋应封闭，其间距应15dmin，同时应400mm。当一层内纵向受压筋5根且d18mm时，箍筋间距应10d；当截面宽度b400mm且一排压筋3根，或b400mm但一排压筋5根时，应设置复合箍筋。山西建筑职业技术学院山西建筑职业技术学院SHANXIJIANZHUZHIYEJISHUXUEYUAN22、什么是抵抗弯矩图（或材料图

32、）？抵抗弯矩图与设计弯矩图比较说明了哪些问题？什么是钢筋的充分利用点和理论截断点？答：抵抗弯矩图就是按各截面实际配置的纵向受拉钢筋所能承受的弯矩值为纵坐标，以相应截面位置为横坐标所做出的弯矩图形（简称Mu图）。山西建筑职业技术学院山西建筑职业技术学院SHANXIJIANZHUZHIYEJISHUXUEYUAN抵抗弯矩图可反映构件中材料的利用程度。Mu图与M图反映了“需要”与“可能”的关系：Mu图包纳M图，表明MuM，构件承载力满足要求；Mu图越贴近M图，表明钢筋利用越充分，构件设计愈经济。某钢筋充分利用强度所对应的抵抗弯矩恰好与荷载产生的弯矩相等的点是该钢筋的充分利用点。在某个点之外钢筋不再需

33、要的点称为钢筋的理论截断点。山西建筑职业技术学院山西建筑职业技术学院SHANXIJIANZHUZHIYEJISHUXUEYUAN23、梁中受力钢筋弯起和截断时应考虑哪些问题？答：钢筋弯起必须同时满足以下三方面要求：满足正截面受弯承载力的要求。必须使纵筋弯起点位置在该钢筋的充分利用点以外，使梁的抵抗弯矩图相应的设计弯矩图，即Mu图必须包纳M图（即MuM）。满足斜截面受剪承载力的要求。可将纵筋弯起来抗剪，纵筋弯起的数量需通过斜截面受剪承载力计算确定。山西建筑职业技术学院山西建筑职业技术学院SHANXIJIANZHUZHIYEJISHUXUEYUAN满足斜截面受弯承载力的要求。纵筋弯起点应设在该钢筋

34、 充分利用点以外，其水平距离应h0/2。同时，弯起钢筋 与梁纵轴线交点应位于该钢筋的不需要点以外。山西建筑职业技术学院山西建筑职业技术学院SHANXIJIANZHUZHIYEJISHUXUEYUAN纵向钢筋的截断梁跨中承受正弯矩的纵向受拉钢筋不宜在受拉区截断，可将一部分弯起，将另一部分伸入支座内。连续梁中间支座承受负弯矩的钢筋，可根据弯矩图的变化，将计算上不需要的纵筋分批截断，但必须保证纵筋截断后的斜截面抗弯承载力。钢筋截断点应从其“充分利用点”向外延伸一定长度ld1；从其“理论断点”向外延伸长度不小于ld2，钢筋实际截断点 应依据ld1和ld2中外伸长度较远者确定。山西建筑职业技术学院山西建

35、筑职业技术学院SHANXIJIANZHUZHIYEJISHUXUEYUAN负弯矩钢筋实际截断点延伸长度（mm)截面条件 ld1 ld2 V0.7ftbh0 1.2la 20d V0.7ftbh0 1.2lah0 h0，且20d V0.7ftbh0，且断点仍在负弯矩受拉区内 1.2la1.7h0 1.3h0，且20d 山西建筑职业技术学院山西建筑职业技术学院SHANXIJIANZHUZHIYEJISHUXUEYUAN钢筋砼悬臂梁中，应有2根的上部钢筋伸至悬臂梁外端，并向下弯折12d，其余钢筋不应在梁的上部截断，可按纵 向钢筋弯起点的规定将部分纵筋向下弯折，且弯终点以外 应留有平行于轴线方向的锚固

36、长度，在受压区不应10d，在受拉区不应20d。山西建筑职业技术学院山西建筑职业技术学院SHANXIJIANZHUZHIYEJISHUXUEYUAN24、钢筋混凝土受弯构件与匀质弹性材料受弯构件的挠度计算有何异同？为何钢筋混凝土受弯构件计算时用B而不用EI？答：对匀质弹性材料，当梁截面形状、尺寸和材料给定时，挠度与弯矩M为直线关系，抗弯刚度EI为常数；钢筋砼受弯构件，材料属弹塑性，在受弯全过程中，梁的挠度增长速度大于弯矩M增加速度，抗弯刚度逐渐减小。山西建筑职业技术学院山西建筑职业技术学院SHANXIJIANZHUZHIYEJISHUXUEYUAN钢筋砼梁在荷载长期作用下，由于砼徐变等原因，构件

37、的刚度将随着作用持续时间的增加而降低，梁的挠度还将进一步增大，为区别于弹性梁的抗弯刚度EI，故用B来表示钢筋砼梁的抗弯刚度。山西建筑职业技术学院山西建筑职业技术学院SHANXIJIANZHUZHIYEJISHUXUEYUAN25、简述钢筋砼构件裂缝的出现、分布和开展过程。裂缝间距与裂缝宽度之间具有什么样的规律？答：当砼的拉应力ct达到其实际抗拉强度tk时，将在tk最薄弱的截面出现第一条（批）裂缝，其位置是随机的。裂缝处受拉砼退出工作并向两侧回缩，钢筋拉应力突增导致拉应变增大，在砼与钢筋之间产生相对滑移，促成裂缝的开展。山西建筑职业技术学院山西建筑职业技术学院SHANXIJIANZHUZHIYE

38、JISHUXUEYUAN 由于粘结力作用，砼回缩受到约束，距开裂截面越远回缩越小，应力逐渐回升，距开裂截面lcrmin的另一薄弱截面处，当砼拉应力又增至tk时，可能出现第二条（批）裂缝。直到裂缝之间砼ct无法达到tk时，裂缝将基本“出齐”而趋于稳定。平均裂缝间距lcr介于lcrmin 2lcrmin之间。纵向受拉钢筋重心处的平均裂缝宽度cr等于在lcr内钢筋的平均伸长值与砼的平均伸长值的差值。cr与lcr成正比关系。山西建筑职业技术学院山西建筑职业技术学院SHANXIJIANZHUZHIYEJISHUXUEYUAN26、影响钢筋砼构件裂缝宽度的主要因素有哪些？若maxlim，可采取哪些措施？最

39、有效的措施是什么？答：影响裂缝宽度的主要因素有：钢筋应力sk:sk增长，max加大;钢筋直径d:d增大,max增大;有效配筋率te:te增加，max将减小。砼保护层厚度c:c值增加，max有所增大。钢筋表面特征:变形钢筋max小。山西建筑职业技术学院山西建筑职业技术学院SHANXIJIANZHUZHIYEJISHUXUEYUAN减小裂缝宽度的最好办法是在不增加钢筋用量的情况下选用较细直径的变形钢筋；其次增加配筋量也很有效，只是不很经济。必要时可采用预应力砼，此法最有效。山西建筑职业技术学院山西建筑职业技术学院SHANXIJIANZHUZHIYEJISHUXUEYUAN27、在长期荷载作用下，钢

40、筋混凝土构件的裂缝宽度、挠度为何会增大？主要影响因素有哪些？答：在长期荷载作用下，由于受压混凝土的徐变、受拉砼的收缩以及滑移徐变等影响，均导致梁的挠度随时间而不断增大，抗弯刚度随时间而不断降低。主要影响因素混凝土的徐变、变形，应力松弛以及滑移。山西建筑职业技术学院山西建筑职业技术学院SHANXIJIANZHUZHIYEJISHUXUEYUAN28、什么是受弯构件的短期刚度BS、长期刚度BL？其影响因素有哪些？答：在荷载效应的标准组合作用下受弯构件的刚度称为短期刚度BS。钢筋砼梁按荷载效应标准组合并考虑荷载长期作用影响的刚度称为长期刚度BL。抗弯刚度的影响因素有：山西建筑职业技术学院山西建筑职业

41、技术学院SHANXIJIANZHUZHIYEJISHUXUEYUAN山西建筑职业技术学院山西建筑职业技术学院SHANXIJIANZHUZHIYEJISHUXUEYUANEs钢筋弹性模量；钢筋拉应变不均匀系数，按公式（3-65）计算；E受拉钢筋弹性模量与混凝土弹性模量的比值，即EEs/Ec；Ec混凝土弹性模量；f受压翼缘加强系数（相对于肋部），f（bb）hf/bh0；bf、hf分别为受压翼缘的宽度、高度。山西建筑职业技术学院山西建筑职业技术学院SHANXIJIANZHUZHIYEJISHUXUEYUAN影响长期刚度BL的因素有：荷载长期作用对挠度增大的影响系数，值适用于一般情况下的矩形、T形和I

42、形截面梁；Mk按荷载效应的标准组合计算的弯矩值；Mq按荷载效应的准永久组合计算的弯矩值；BS影响短期刚度；受拉钢筋配筋率，As/bh0；受压钢筋配筋率，As/bh0;山西建筑职业技术学院山西建筑职业技术学院SHANXIJIANZHUZHIYEJISHUXUEYUAN29、什么是“最小刚度原则”？为何采用最小刚度原则？答：在等截面构件中，取同号弯矩区段内该区段内最大弯矩处的刚度作为该区段的抗弯刚度进行计算。该计算原则称为“最小刚度原则”。按照最小刚度Bmin简化计算的误差很小，满足工程要求。山西建筑职业技术学院山西建筑职业技术学院SHANXIJIANZHUZHIYEJISHUXUEYUAN30、

43、如果构件的计算挠度超过允许值，可采取哪些措施来减小梁的挠度？最有效的措施是哪些？答：欲使钢筋混凝土梁的挠度值减小，就需增大梁的截面抗弯刚度，影响抗弯刚度的主要因素有：截面有效高度h0，当配筋率和材料给定时，增大h0对提高抗弯刚度BS是最为有效的。山西建筑职业技术学院山西建筑职业技术学院SHANXIJIANZHUZHIYEJISHUXUEYUAN配筋率。增大会使Bs略有提高，但单纯为提高抗弯刚度而增大配筋率是不经济的。截面形状。当截面有受拉或受压翼缘时，f、Aet增大会使BS提高。山西建筑职业技术学院山西建筑职业技术学院SHANXIJIANZHUZHIYEJISHUXUEYUAN欲减小钢筋混凝土

44、梁的挠度而增大其抗弯刚度，增大截面有效高度h0是最经济而有效的好办法，其次是增大钢筋面积，选择合理的截面形式（T形、I形）。必要时可采用预应力混凝土，此法最有效。山西建筑职业技术学院山西建筑职业技术学院SHANXIJIANZHUZHIYEJISHUXUEYUAN计算题1某教学楼内廊现浇简支在砖墙上的钢筋混凝土平板，板厚80mm，混凝土强度等级为C20，采用HPB235级钢筋，计算跨度l02.45m。板上作用的均布活荷载标准值为2kN/m2，水磨石地面及细石混凝土垫层共30mm厚（重度为22kN/m3），板底抹灰12mm厚（重度为17kN/m3），试求受拉钢筋的截面面积As。答案答案山西建筑职业

45、技术学院山西建筑职业技术学院SHANXIJIANZHUZHIYEJISHUXUEYUAN2、某矩形截面梁，b250mm，h500mm，混凝土强度等级为C20，HRB400级钢筋，承受的弯矩设计值M250kNm，试确定该梁的纵向受拉钢筋，并绘制截面配筋图。若改用HRB335级钢筋，截面配筋情况怎样？答案答案山西建筑职业技术学院山西建筑职业技术学院SHANXIJIANZHUZHIYEJISHUXUEYUAN3.挑檐板厚h70mm，每米宽板承受弯矩设计值M6kNm，混凝土强度等级C25，采用HRB400级钢筋。计算板的配筋。答案答案山西建筑职业技术学院山西建筑职业技术学院SHANXIJIANZHUZ

46、HIYEJISHUXUEYUAN4矩形截面梁bh250mm500mm，混凝土C20，钢筋HRB335级，受拉钢筋为4 18（As=1017mm2），构件处于正常工作环境，弯矩设计值M100kNm，构件安全等级为级。验算该梁的正截面承载力。答案答案山西建筑职业技术学院山西建筑职业技术学院SHANXIJIANZHUZHIYEJISHUXUEYUAN5、某矩形钢筋混凝土梁，截面尺寸bh250mm500mm。混凝土C20，钢筋HRB335级，在梁中配有6 22的纵向受拉钢筋（As=2281mm2），as60mm，截面承受的弯矩设计值M200kNm，构件处于正常环境，安全等级为级，试验算梁的正截面承载力

47、。答案答案山西建筑职业技术学院山西建筑职业技术学院SHANXIJIANZHUZHIYEJISHUXUEYUAN6、已知矩形截面梁，bh200mm500mm，asas40mm。该梁在不同荷载组合下受到变号弯矩作用，其设计值分别为M80kNm，M+140kNm，采用C20级混凝土，HRB400级钢筋。试求：按单筋矩形截面计算在M80kNm作用下，梁顶面需配置的受拉钢筋As；山西建筑职业技术学院山西建筑职业技术学院SHANXIJIANZHUZHIYEJISHUXUEYUAN 按单筋矩形截面计算在M+140kNm作用下，梁底面需配置的受拉钢筋As；将在M80kNm作用下梁顶面配置的受拉钢筋As作为受压

48、钢筋，按双筋矩形截面计算在M+140kNm作用下梁底部需配置的受拉钢筋As；比较和的总配筋面积。答案答案山西建筑职业技术学院山西建筑职业技术学院SHANXIJIANZHUZHIYEJISHUXUEYUAN7、某T形截面梁，bf400mm，hf100mm，b200mm，h600mm，采用C20级混凝土，HRB400级钢筋，计算该梁的配筋。承受弯矩设计值M150kNm；承受弯矩设计值M280kNm。答案答案山西建筑职业技术学院山西建筑职业技术学院SHANXIJIANZHUZHIYEJISHUXUEYUAN8、矩形截面简支梁，截面尺寸bh250mm550mm，净跨ln6.0m，混凝土强度等级C25，

49、箍筋HPB235级，承受荷载设计值（含自重）q=50kN/m，试计算梁内所需箍筋。答案答案山西建筑职业技术学院山西建筑职业技术学院SHANXIJIANZHUZHIYEJISHUXUEYUAN9、钢筋混凝土矩形截面简支梁，截面尺寸bh250mm600mm，净跨ln6.3m，混凝土强度等级C20，纵向钢筋HRB335级，箍筋HPB235级，承受均布荷载设计值q56kN/m（含自重），根据正截面受弯承载力计算配置有纵筋420+222。试按下列两种方式配置腹筋：只配置箍筋（并要求选定箍筋直径和间距）；按构造要求沿梁长配制了最低数量的箍筋后，计算所需的弯起钢筋的排数及数量，并选定其直径和根数。答案答案山

50、西建筑职业技术学院山西建筑职业技术学院SHANXIJIANZHUZHIYEJISHUXUEYUAN10、某钢筋混凝土简支梁，截面尺寸bh=200mm400mm，净跨ln3.5m，混凝土强度等级C25，箍筋HPB235级，承受均布荷载，梁内配有双肢 8200的箍筋。试计算该梁能承受的最大剪力设计值Vu。答案答案山西建筑职业技术学院山西建筑职业技术学院SHANXIJIANZHUZHIYEJISHUXUEYUAN11、已知图3-52为一矩形等截面外伸梁，bh=250mm700mm，混凝土强度等级C20，纵筋及腹筋均采用HPB235级钢筋。求：由正截面受弯承载力计算，选择纵向受拉钢筋；由斜截面受剪承载