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1、混凝土结构设计原理部分思考题和习题参考答案第一章钢筋混凝土的力学性能思考题1、钢和硬钢的应力一应变曲线有什么不同，其抗拉设计值f y各取曲线上何处的应力值作为依据？答:软钢即有明显屈服点的钢筋，其应力一应变曲线上有明显的屈服点,应取屈服强度作为钢筋抗拉设计值f y的依据。硬钢即没有明显屈服点的钢筋，其应力一应变曲线上无明显的屈服点，应取残余应变为 0.2%时所相应的应力。作为钢筋抗拉设计值f y的依据。2、钢筋冷加工的目的是什么？冷加工的方法有哪几种?各种方法对强度有何影响？答:冷加工的目的是提高钢筋的强度,减少钢筋用量。冷加工的方法有冷拉、冷拔、冷弯、冷轧、冷轧扭加工等。这几种方法对钢筋的强
2、度都有一定的提高，4、试述钢筋混凝土结构对钢筋的性能有哪些规定？答：钢筋混凝土结构中钢筋应具有：（1）有适当的强度；（2）与混凝土黏结良好；（3）可焊性好；（4）有足够的塑性。5、我国用于钢筋混凝土结构的钢筋有几种?我国热轧钢筋的强度分为几个等级?用什么符号表达？答：我国用于钢筋混凝土结构的钢筋有4种:热轧钢筋、钢较丝、消除预应力钢丝、热解决钢筋。我国的热轧钢筋分为H P B 2 3 5、H R B3 3 5、H R B4 0 0 和 R R B 4 0 0 三个等级，即 I、H、I I I三个等级，符号分别为（）。6、除凝土立方体抗压强度外,为什么尚有轴心抗压强度？答：立方体抗压强度采用立方
3、体受压试件，而混凝土构件的实际长度一般远大于截面尺寸，因此采用棱柱体试件的轴心抗压强度能更好地反映实际状态。所以除立方体抗压强度外,尚有轴心抗压强度。7、混凝土的抗拉强度是如何测试的？答：混凝土的抗拉强度一般是通过轴心抗拉实验、劈裂实验和弯折实验来测定的。由于轴心拉伸实验和弯折实验与实际情况存在较大偏差，目前国内外多采用立方体或圆柱体的劈裂实验来测定。8、什么是混凝土的弹性模量、割线模量和切线模量?弹性模量与割线模量有什么关系？答：混凝土棱柱体受压时，过应力一应变曲线原点0作一切线，其斜率称为混凝土的弹性模量，以Ec表达。连 接0点与曲线上任一点应力为。c处割线的斜率称为混凝土的割线模量或变形
4、摸量,以E j表达。在混凝土的应力一应变曲线上某一应力。：处作一切线，其应力增量与应变增量的比值称为相应于应力为。c时混凝土的切线模量纥”。弹性模量与割线模量关系：=久 纥,=vEc（随应力的增长，弹性系数1/值c减小）。9、什么叫混凝土徐变？线形徐变和非线形徐变？混凝土的收缩和徐变有什么本质区别？答：混凝土在长期荷载作用下，应力不变，变形也会随时间增长，这种现象称为混凝土的徐变。当连续应力。cW 0.5f,时，徐变大小与连续应力大小呈线性关系，这种徐变称为线性徐变。当连续应力o c0.5 f c时,徐变与连续应力不再呈线性关系,这种徐变称为非线性徐变。混凝土的收缩是一种非受力变形,它与徐变的
5、本质区别是收缩时混凝土不受力,而徐变是受力变形。10、如何避免混凝土构件产生收缩裂缝？答:可以通过限制水灰比和水泥浆用量,加强捣振和养护，配置适量的构造钢筋和设立变形缝等来避免混凝土构件产生收缩裂缝。对于细长构件和薄壁构件，要特别注意其收缩。第二章混凝土结构基本计算原则思考题1 .什么是结构可靠性？什么是结构可靠度？答:结构在规定的设计基准使用期内和规定的条件下（正常设计、正常施工、正常使用和维修），完毕预定功能的能力,称为结构可靠性。结构在规定期间内与规定条件下完毕预定功能的概率，称为结构可靠度。2 .结构构件的极限状态是指什么？答：整个结构或构件超过某一特定状态时（如达极限承载能力、失稳、
6、变形过大、裂缝过宽等）就不能满足设计规定的某一功能规定,这种特定状态就称为该功能的极限状态。按功能规定，结构极限状态可分为:承载能力极限状态和正常使用极限状态。3 .承载能力极限状态与正常使用极限状态规定有何不同？答：（1）承载能力极限状态标志结构已达成最大承载能力或达成不能继续承载的变形。若超过这一极限状态后，结构或构件就不能满足预定的安全功能规定。承载能力极限状态时每一个结构或构件必须进行设计和计算，必要时还应作倾覆和滑移验算。（2 ）正常使用极限状态标志结构或构件已达成影响正常使用和耐久性的某项规定的限值，若超过这一限值，就认为不能满足合用性和耐久性的功能规定。构件的正常使用极限状态时在
7、构件承载能力极限状态进行设计后,再来对有使用限值规定的构件进行验算的，以使所设计的结构和构件满足所预定功能的规定。4 .什么是结构上的作用?作用的分类有哪些？答:结构的作用是指结构在施工期间和使用期间要承受的各种作用（即使结构产生内利和变形的所有的因素）。结构的作用按形式分为两类:直接作用、间接作用。结构的作用按其随时间的变异性和出现的也许性不同,可分为三类：永久作用、可变作用、偶尔作用。5 .什么是荷载标准值、荷载准永久值、荷载设计值?是如何拟定的?答：(1)荷载标准设计值是指结构在其使用期间正常情况下也许出现的最大荷载。按随机变量9 5%保证率的记录特性值拟定,详见 建筑结构荷载规范(G
8、B 5 0 0 0 9-2 0 2 3)。(2 )荷载准永久值是指可变荷载在结构设计基准使用期内经常碰到或超过的荷载值。取可变荷载标准值乘以荷载准永久系数，详 见 建筑结构荷载规范(G B 5 0 0 0 9 2 0 2 3)。(3)荷载设计值是指荷载标准值与荷载分项系数的乘积。6 .结构抗力是指什么?涉及哪些因素？答:结构抗力是指整个结构或构件所能承受内力和变形的能力。涉及的因素的有:材料的强度、构件的几何特性。7 .什么是材料强度标准值、材料强度设计值?如何拟定的？答：材 料 强 度 标 准 值 按 不 小 于 9 5%的 保 证 率 来 拟 定 其 标 准 值。即：几#=4-1.6 4
9、5%材料强度标准值除以材料分项系数，即为材料强度设计值。钢筋材料强度的分项系数八mi.1 1.2,混凝土材料强度的分项系数兀为1.4。8.什么是失效概率?什么是可靠指标?它们之间的关系如何？答:结构能完毕预定功能的概率称为结构可靠概率px,不能完毕预定功能的概率称为失效概率pf由于P.计算麻烦,通常采用与P,相相应的6值来计算失效概率的大小，B称为结构的可靠指标。P/与 B有相应的关系，查表可得：6大，P r 就小。9.什么是结构构件延性破坏？什么是脆性破坏？在可靠指标上是如何体现它们的不同？答：结构构件发生破坏前有预兆，可及时采用填补措施的称为延性破坏;结构发生破坏是忽然性的,难以补救的称为
10、脆性破坏。延性破坏的目的可靠指标可定得低些，脆性破坏的目的可靠指标定得高些。第三章钢筋混凝土受弯构件正截面承载力计算思考题1 .在外荷载作用下,受弯构件任一截面上存在哪些内力？受弯构件有哪两种也许的破坏?破坏时主裂缝的方向如何？答:在外荷载作用下,受弯构件的截面产生弯矩和剪力。受弯构件的破坏有两种也许:一是也许沿正截面破坏，即沿弯矩最大截面的受拉区出现正裂缝 图 3 1(a);二是也许沿斜截面破坏，即沿剪力最大或弯矩和剪力都比较大的截面出现斜裂缝 图 3 1 (b)。_图 3T受弯构件两种也许的破坏(a)沿正截面破坏；(b)沿斜截面破坏2 .适筋梁从加载到破坏经历哪几个阶段?各阶段的重要特性是
11、什么？每个阶段是哪个极限状态的计算依据？答:适筋梁的破坏经历三个阶段：第 I 阶段为截面开裂前阶段,这一阶段末I a,受拉边沿混凝土达成其抗拉极限应变时，相应的应力达成其抗拉强度工，相应的截面应力状态作为抗裂验算的依据；第 n阶段为从截面开裂到受拉区纵筋开始屈服n a的阶段，也就是梁的正常使用阶段,其相应的应力状态作为变形和裂缝宽度验算的依据;第I I I 阶段为破坏阶段，这一阶段末I H a,受压区边沿混凝土达成其极限压应变,，相应的截面应力状态作为受弯构件正截面承载力计算的依据。3 .什么是配筋率？配筋量对梁的正截面承载力有何影响？答：配筋率是指纵向受力钢筋截面面积与截面有效面积的比例，即
12、她)式 中b一梁的截面宽度;%一梁截面的有效高度，取受力钢筋截面重心至受压边沿的距离；A一一纵向受力钢筋截面面积；P梁的截面配筋率。当材料强度及截面形式选定以后，根据夕的大小，梁正截面的破坏形式可以分为下面三种类型：适筋破坏、超筋破坏和少筋破坏。4.适筋梁、超筋梁和少筋梁的破坏特性有何区别？答：当梁的配筋率比较适中时发生适筋破坏。如前所述，这种破坏的特点是受拉区纵向受钢筋一方面屈服，然后受压区混凝土被压碎。梁完全破坏之前，受拉区纵向受力钢筋要经历较大的塑性变形,沿梁跨产生较多的垂直裂缝,裂缝不断开展和延伸,挠度也不断增大，所以能给人以明显的破坏预兆。破坏呈延性性质。破坏时钢筋和混凝土的强度都得
13、到了充足运用。发生适筋破坏的梁称为适筋梁。当梁的配筋率太大时发生超筋破坏。其特点是破坏时受压区混凝土被压碎而受拉区纵向受力钢筋没有达成屈服。粱破坏时由于纵向受拉钢筋尚处在弹性阶段，所以梁受拉区裂缝宽度小，形不成主裂缝，破坏没有明显预兆，呈脆性性质。破坏时混凝土的强度得到了充足运用而钢筋的强度没有得到充足运用。发生超筋破坏的梁称为超筋梁。当梁的配筋率太小时发生少筋破坏。其特点是一裂即坏。梁受拉区混凝土一开裂，裂缝截面本来由混凝土承担的拉力转由钢筋承担。因梁的配筋率太小,故钢筋应力立即达成屈服强度，有时可迅速经历整个流幅而进入强化阶段，有时钢筋甚至也许被拉断。裂缝往往只有一条，裂缝宽度很大且沿梁高
14、延伸较高。破坏时钢筋和混凝土的强度虽然得到了充足运用，但破坏前无明显预兆,呈脆性性质。发生少筋破坏的梁称为少筋梁。由于超筋受弯构件和少筋受弯构件的破坏均呈脆性性质，破坏前无明显预兆,一旦发生破坏将产生严重后果。因此，在实际工程中不允许设计成超筋构件和少筋构件，只允许设计成适筋构件，具体设计时是通过限制相对受压区高度和最小配筋率的措施来避免。5.什么是最小配筋率，最小配筋率是根据什么原则拟定的？答:为了防止将构件设计成少筋构件,规定构件的配筋面积A,。不得小于按最小配筋率所拟定的钢筋面积A,mg。即规定：4 m in 规范规定,受弯构件受拉钢筋的最小配筋率Qmin。按构件全截面面积扣除位于受压边
15、的翼缘面积后的截面面积计算。对于常用的矩形截面、T 形截面和1 形截面，其最小配筋率规定的计算如图32。规范规定：对受弯构件，Qmin取 0.2%和 0.4 5 f t/f y 中的较大值。最小配筋率0mm的数值是根据钢筋混凝土受弯构件的破坏弯矩等于同样截面的素混凝土受弯构件的破坏弯矩拟定的。7.单筋矩形截面梁正截面承载力的计算应力图形如何拟定？受压区混凝土等效应力图形的等效原则是什么？答:单筋矩形截面梁正截面承载力的计算应力图形以n ia 应力状态为依据，基本假定拟/受压区混凝土等效应力图形的等效原则是：等效后受压区合力大小相等、合力作用点位置不变。10.在什么情况下可采用双筋截面?其计算应
16、力图形如何拟定？其基本计算公式与单筋截面有和不同？在双筋截面中受压钢筋起什么作用？其适应条件除了满足4 2a：?答：（1）双筋截面重要应用于下面几种情况：截面承受的弯矩设计值很大，超过了单筋矩形截面适筋梁所能承担的最大弯矩，而构件的截面尺寸及混凝土强度等级大都受到限制而不能增大和提高;结构或构件承受某种交变作用，使构件同一截面上的弯矩也许变号；因某种因素在构件截面的受压区已经布置了一定数量的受力钢筋。（2）其计算应力图形与单筋截面相比，只是在受压区多了受压钢筋项。（3）双筋矩形截面基本计算公式：合力公式 f,A,=axfb x +f/sY力矩公式 M 2a：的条件，构件破坏时受压钢筋一般均能达
17、成其抗压强度设计值4。13.在进行T 型截面的截面设计和承载力校核时,如何分别判别T 型截面的类型？其判别式是依据什么原理拟定的？答：(D 在进行截面设计时，h 当 -d b；h；(%-上),为第一类T型截面；h,当 d b；h；(%),为第二类T型截面。在进行承载力校核时，当f As 。6；力；为第二类T型截面。(2)其依据是：当中和轴在翼缘内，即x 力;，为第一类T型截面；当中和轴在梁助内，即xh；,为第一类T型截面。而当x=力；时，则为分界情况。由平衡条件得：=3 fK.h；=fyAs-,=0-=；(%-与)由此推出上面的各判别公式。习题33、一钢筋混凝土矩形截面梁，截面尺寸为b=250
18、mm,h=500m m,混凝土强度等级C20,钢筋为HRB 3 3 5,弯矩设计值M=1 20kN.ni,环境类别为一类。试计算受拉钢筋截面的面积As.解:对于 C 2 0：力=9.6 N/”?/ft=1 A N /m m2 ax=1.0由于环境类别为一类，对C 2 0梁:c-3 0 m m as=4 0 V M对 H R B 3 3 5 ：fy=3 0 0 N /mnT=0.5 5则：%=一 4=5 0 0 4 0 =460mm 向A s取矩求x:2 M -2*1 2 0*1()6 1J =1 (1 =)2=1 (1 -)2=0.2 7 4&=0.5 5a、f由 1*9.6*2 5 0*4
19、6 0-”满足规定。x =J *%=0.2 7 4 *4 6 0 =126mm 由 合 力 公 式 求A s：A.s=a jebx =-1-*-9-.-6-*-2-5-0-*-1-2-6 =1i0n0nSom m2fy 3 0 0A.vm i n=m a x(0.0 0 2,0.4 5*/)*/?=m a x(0.0 0 2,0.4 5 *2 5 0 *5 0 0 =250mm2 7 UkN m =M：.正截面承载力足够。3-8、某钢筋混凝土简支梁截面尺寸b xh =2 5 0 mmx5 0 0 mm,跨中最大弯矩设计值M-2 1 0 kN-m,混凝土强度等级C 2 0,采用H RB 3 3
20、5钢筋配筋。受压区已配好2 1 8受压钢筋。环境类别为一类。求截面所需配置的受拉钢筋面积A s。解:C 2 0:f=9.6 N/mm2%=1.0H RB 3 3 5:f=3 0 0 N/mm2 f-=3 0 0 N/W =0.5 5A；：2 1 8,A;=5 0 9 mm21 Q由于环境类别为一类，对C 2 0梁:c=3 0/m?,；=3 0 +y =39mm受拉钢筋按一排考虑:as=40mm&=/?-=5 0 0 -4 0 =460mm(1)由双筋向A,取矩公式求x：匕,L”一4力(%-4)I 2 1 0 xl06-5 0 9 x3 0 0(4 6 0-3 9)V ajcbh V 1 x9.
21、6 x2 5 0 x4 6()2=0.3 4 7 2 刍=0.5 5满足规定。x 4%=0.3 4 7 2 x 4 6 0 =160mm(2)由于2=2 x3 9 =7 8相 根 故 由 双 筋 合 力 公 式 求A s：ajcbx+A J-1 x9.6 x2 5 0 x1 6 0 +5 0 9 x3 0 0 2=-=-=fy 3 0 0受拉钢筋选用4 2 5,As=1 9 6 4 mm23 1 0、某 钢 筋 混 凝 土 梁 截 面 尺 寸b xh =2 5 0 mmx5 0 0 mm，承 受 弯 矩 设 计 值M=1 7 5 kN-m,混凝土强度等级C 2 0,采用H RB 3 3 5钢筋
22、,受压区已配好2 2 5的受压钢筋。环境类别为一类。求截面所需的受拉钢筋面积。解：C 2 0：f=9.6 N/mm2 a,=1.0H RB 3 3 5：f=3 0 0 N/mm2 f;=3 0 0 N/mm2 以=-55由于环境类别为一类，对C 2 0梁:c=3 0,加，2 5,4=3 0 +=42.5mm,A;=9 8 2 优受拉钢筋按一排考虑：as=4 0根m%=九一 4 =5 0 0 -4 0 =4 6 0加(1)由双筋向4取矩公式求x：M -Asf；.(%-a J I 1 7 5 x 1 06-9 8 2 x 3 0 0(4 6 0 -4 2.5)2-二 1 2-a j b E V 1
23、 x9.6 x2 5 0 x4 6()2=0.1 0 8 3募=0.5 5满足规定。x=J/。=0.1 0 8 3 x 4 6 0 =4 9.8/M7 W(2)由于x2=2X42.5=85 7?,故由下列两种计算A,选小:取x=24=8 5mm，由向A.取矩求As：AM1 7 5 xlO6人(图一)3 0 0(4 6 0-4 2.5)=1397 m m2 按 单 筋 计 算4：9-卜六 卜焉合。4 4 2 535满足规定。,a/络为 lx9.6 x2 5 0 x0.4 4 2 5 x4 6 0 ,0。，A=-=-=1 6 2 8.4/W 7?fy 3 0 0选两种计算的A,较小者，即选1 3
24、9 7 nlm2受拉钢筋选用3 2 5,As=1 4 7 3 mm23 1 1、某钢筋混凝土双筋矩形截面梁，截面尺寸b xh=2 5 0 mmx5 0 0 mm,混凝土强度等级C 2 0,采用H RB 3 3 5钢筋配筋。受拉钢筋为4 2 0,受压钢筋为2 1 8。承受弯矩设计值M=2 0 0 kN.m,环境类别为一类，求验算梁的正截面承载力是否足够。解：2 Q|ga=2 5 +=3 5 mm a =2 5 +=3 4 mms 2 s 2h。=h -=5 0 0 3 5 =4 6 5 mmAs =1 2 5 6 mm2 sA =5 0 9 mm2 yf =yf =3 0 0 N/mm2f=1
25、4.3 N/mm2 a,=1.0 =0.5 5x=(f,As fj A$)/ab =6 2.7 mm S,bh0=2 5 6 mm但 x 2 4 =2 3 4 =6 8 mm则 乂 口 =f,As(h -as )=3 0 0 -1 2 5 6 (4 6 5 -3 4)=1 6 2.4 kN.m M所以正截面承载力不够。3-1 2,某钢筋混凝土双筋矩形截面梁，截面尺寸b xh =2 5 0 mmx5 0 0 mm,混凝土强度等级C 3 0,采用H RB 3 3 5钢筋配筋。受拉钢筋为4 2 5,受压钢筋为2 1 6,环境类别为二(a)类，试计算该梁所能承担的极限弯矩嵋。解：a=3 0 +=4 2
26、.5 mm a =3 0 +=3 8 mms 2$2h0=h -as=5 0 0 -4 2.5 =4 5 7.5 mmA =1 9 6 4 mm2 A =4 0 2 mm2 f=f =3 0 0 N/mm2s s y yf=1 4.3 N/mm2 a,=1.0 =0.5 5x=(f As-fy A j)/a 工b =1 3 1 mm 2 a s=2 3 8 =7 6 mmM=f A (h a )+af b x f h -u y s s/1 c I 0 23 0 0 4 0 2 (4 5 7.5 -3 8)+1.0-1 4.3 -2 5 0 1 3 1=2 3 4.2 kN-m31 4、某 T
27、形截面梁，b =6 5 0 mm,b =2 5 0 mm,h J =1 0 0 mm,h =7 0 0 mm。混凝土强度等级C 2 0,采用H R B 3 3 5 钢筋配筋。承受弯矩设计值M=5 0 0 kN.m,环境类别为一类。求受拉钢筋所需截面面积。解：C 2 0：f=9.6 N/mm2 a,=1.0H RB 3 3 5：f=3 0 0 N/mm2y考虑布置两排：as=6 5 mm,h()=h -as=7 0 0 -6 5 =6 3 5 mm,h f 1a b f hf h0-k 乙)属第二类T 形截面=2 1 8.2 mm bh0M-%(bf-b)haifcbho)0.5 5 6 3 5
28、 =3 4 9.2 5 mmA、=ab x+a,f(br b)h,/f,=3 0 2 5.6 mm2受拉钢筋选用8 2 2 ,A”3 0 4 1 mm23 1 6、某 T 形 截 面 梁,=6 0 0 mm,b =3 0 0 mm,hf=1 2 0 mm,h =7 0 0 mm。混凝土强度等级C 7 0,配有6 2 5 H RB 3 3 5纵向受拉钢筋。环境类别为二(a)类，试计算该梁所能承担的极限弯矩也。解：C 7 0,f=3 1.8,%=0.9 6 之=0.5 1 2H RB 3 3 5：f=3 0 0 N/mm2y95A =2 9 4 5 mm2 a=3 0 +2 5 H-=6 7.5
29、mms$2h0=h -as=7 0 0 -6 7.5 =6 3 2.5 mmf A =3 0 0 2 9 4 5 =8 8 3 5 0 0 N br h j =2 1 9 8 0 1 6 Ny s 1 c f f自=W A/a工 b f h0=8 8 3 5 0 0/1 1 5 8 5 3 7 6 =0.0 7 6 3 =0.5 1 2as=0(1 -0.=0.0 7 3 4Mu=a、br h ja工.=5 3 8 kN m即该梁所能承受的极限弯矩为5 3 8 kN-m第四章钢筋混凝土受弯构件斜截面承载力计算思考题1 .无腹筋简支梁出现斜裂缝后，为什么说梁的受力状态发生了质变？答:斜裂缝出现前
30、，混凝土可视为匀质弹性材料梁，剪弯段的应力可用材料力学方法分析，斜裂缝的出现将引起截面应力重新分布,材料力学方法将不再合用。2 .无腹筋和有腹筋简支梁沿斜截面破坏的重要形态有哪几种?它的破坏特性是如何的？答：随着梁的剪跨比和配箍率的变化，梁沿斜截面可发生斜拉破坏、剪压破坏和斜压破坏等重要破坏形态,这几种破坏都是脆性破坏。3.影响有腹筋梁斜截面承载力的重要因素有哪些？答：影响斜截面承载力的重要因素有剪跨比、混凝土强度等级、配箍率及箍筋强度、纵筋配筋率等。6.在斜截面受剪承载力计算时，梁上哪些位置应分别进行计算？答:控制梁斜截面受剪承载力的应当是那些剪力设计值较大而受剪承载力又较小或截面抗力有改变
31、处的斜截面。设计中一般取下列斜截面作为梁受剪承载力的计算截面：(1)支座边沿处的截面 图4l(a)截 面11；(2)受拉区弯起钢筋弯起点截面 图41 (a)截面22、3-3;(3)箍筋截面面积或间距改变处的截面 图4-1(b):(4)腹板宽度改变处截面 图4-1(c)。计算截面处的剪力设计值按下述方法采用：计算支座边沿处的截面时，取该处的剪力值;计算箍筋数量改变处的截面时,取箍筋数量开始改变处的剪力值；计算第一排(从支座算起)弯起钢筋时，取支座边沿处的剪力值，计算以后每一排弯起钢筋时，取前一排弯起钢筋弯起点处的剪力值。知剪力设计值V=150kN,环境类别为一类。试求：采用帧双肢箍的箍筋间距S?
32、(a)4 1、已 知 承b x h=250mm x 600mm u i-i n-ii(b)(c)图41斜截面受剪承载力的计算截面习题受均布荷载的矩形截面梁截面尺寸a =40mm),采用C20混凝土，箍筋为HPB235级钢筋。若已解:C 2 0 ft=1.I N /m m2 h0=h -a.-6 00-4 0=5 6 0m mHP B 2 3 5 f =2 1 0N /m m2yv由 4 3 4 得：S ps v m i n=0.001 2 6所以配箍率满足规定，最后选用双肢箍筋。6 1 8 0。4 3、某 T 形截面简支梁尺寸如下：b x h=2 0 0 mmx500mm(取a s=3 5mm
33、),bf=400mm,hklOOmm;采用C 25混凝土，箍 筋 为 H P B 2 3 5 级钢筋；由集中荷载产生的支座边剪力设计值V=120kN(涉及自重)，剪跨比M3。环境类别为一类。试选择该梁箍筋？解：I=h。一 h =h -4-h,=5 00-3 5 -1 00=3 6 5 m mh”嚼=1.8 2 5 1 2 0000N所以截面尺寸满足规定1 7 5 I 7 5：f b hf t=-1.2 7 -2 00-4 6 5 =5 1 6 7 3 N pa v.m i nI 27=0.24 -=0.0014 5210配箍率满足规定，即选用双肢箍筋 8 14 0。4一6、已知某钢筋混凝土矩形
34、截面简支梁，计算跨度1。=6 000m m,净跨10=5 7 4 0m m，截面尺寸b x h =25 0m m x 5 5 0m m，采用C 30混凝土，H R B 3 3 5 级纵向钢筋和H PB 235 级箍筋。若以已知梁的纵向受力钢筋为4 22,环境类别为一类。试求:当采用巾6 130双肢箍和。8 200双肢箍时。梁所能承受的荷载设计值g +q 分别是多少？解：C 30：f =14.3N /m m2 ft=1.4 3N /m m2%=1.0幻=0-5 5H RB 335：f =300 N /m m2 H PB 235:f =2 1 0 N/m m2y yv22a =25 d-=36 m
35、 m hn=h -a =5 5 0-36 =5 14 m ms2 s正截面承载力：x=As/a工b=300 0 14.3-250)=127.6mm p.=0.24 =0.0016 3sv 25 0-130 S V 1，ni n 210AV p.=0.24=0.0016 3H s v 25 0.200 H s vm,n 210AV A/A=4 8 5 6 9 8 =2 9 3 mm选截面尺寸为4 0 0 mm x 4 0 0 mm。b1 0 5 0 04 0 0=2 6.2 5查表可知：e =0.5 7As f A0.9(p f，y1 4 5 0 0 0 00.9 *0.5 8 8-1 4.3
36、*4 0 0 x 4 0 03 0 0=1 7 9 5 mm2A/=0-0 0 6 A=0.0 0 6 *1 5 5 2 1 3 =9 3 1 mm2 A；=1 7 9 5 mm2选用 8 1 8，实配 A：=2 0 3 6 mm25 4、某偏心受拉柱，计算高度4 =6/，x/2 =4 OO7/7 2 x 6 OO 7 7 Ms =4 =4 0?加，承受设计轴向压力=8 0 0利,设 计 弯 矩 知=6 0 0火加,已知4 =1 6 5 0加加2,混凝土强度等级为C3 O,钢筋为HRB 3 3 5级钢，求As。解:对 C3 0：fc=4.3N/m m2 a,=1.0对 H R B 3 3 5：
37、fy=f =3OON/mtn2 4=0.5 5%。一 4 二 5 6 0 m m(1 )判别大小偏心？M 6 0 0 _ ru r se、=-=u./jm=7 5()mmN 8 0 0=max(翳，2 0)=2 0相 加ei=e+ea=7 5 0 +2 0 =1 7 0 mm4h6 0 0 06 0 0=1 0 0.3&=16 S m m 属于大偏心受压(2)大偏心受压设计：e=r/ei+as=8 1 0 +4 0 =1 0 7 0 m s已知A；求,先由向为 取矩公式求x：2(Ne-4)；x=h -(l-1=5 6 0 口_(1 =2 3 7.0 5 加2 *(8 0 0 *1 0：*i (
38、HO 3 0 0 *1 6 5 0 *(5 6 0 -4 0)1.0*1 4.3*4 0 0*5 6()22a：=8 O/7 2 m 2 3 7.0 5 mm pminhh=0.0 0 2 *4 0 0 *6 0 0 =4 8 0 加成过急选用6 2 8 (A s=3 6 9 5/次 之)A,总=A 1+A =1 6 5 0+3 6 9 5 =5 345mm2(3)垂直弯矩作用平面的验算:/06 0 0 0b 4 0 0则：0 =0.9 2-0.9 2 0.8 72=0.8 9 5M,=0.9 4 .A+/v A总)=0.9*0.8 9 5*(1 4.3*4 0 0*6 0 0 +3 0 0*
39、5 3 4 5)=4 0 5 6.bWV N=8 0 0 AN即选用As =3 6 9 5加，后 的6 2 8钢筋是合适的。5 7、某对称配筋偏心受压柱，hx h-3 0 0 mm x 400 m m,l0=3m,as-a-4 0 m m,承受设计轴向压力N =2 5 0 yWV,设计弯矩M=1 3 0白V相，混凝土强度等级为C3 0,钢筋用”出3 3 5级钢筋，求4（=A ）。解：M C3 0 ：/,=1 4.3 N/m m2 ax=1.0对 H RB 3 3 5:=f；=3 0 0 N/m m2殳=0.5 5-h-as=4 0 0 -4 0 =3 6 0 mm（1）判别大小偏心？M 1 3
40、 0*l(P 4 0 00 一N =个2 5 0 2=52Qmm=m a x(2,2 0)=20mm 3 0G =4 +“=5 2 0 +2 0 =5 4 0/初 篦4=3 0 0 0 =75L。则】01 N 2 5 0*1()3 R7 7 =1 +(2 浮4=1 0 2 71 4 0 0 幺 h耳r)ei-1.0 2 7*5 4 0 =5 5 4.5 8 mm 0.3 4 =1 0 8/zzmx=-a f b2 5 0*1()3-1.0*1 4.3*3 0 0 -5 8.2 8/0.0 0 2 =0.0 0 2 *3 0 0 /4 0 0 =2 4 0 mm2选用 3 2 2 (As =A
41、s=1140m m2)As总=As +A sf=1 1 4 0+1 1 4 0 =22S0mm2(3)垂直弯矩作用平面的验算：4=3 0 0 0 =1 0b 3 0 0则：(p 0.9 8N“=0.9 奴 4 +As总)=0.9 *0.9 8 *(1 4.3 *3 0 0 *4 0 0+3 0 0 *2 2 8 0)=2 1 1 6.8 M 2 5(W即 选 用 击=4 5 =1 1 4 0加加2的3 2 2钢筋是合适的。第六章钢筋混凝土受拉钢筋承载力计算思考题1.如何判别钢筋混凝土受拉构件的大、小偏心?它们的破坏特性各有什么不同？答:钢筋混凝土偏心受拉构件，根据偏心拉力作用位置的不同,可分为
42、两种:一种是偏心h拉力作用在4和A；之间，即0 2 称为小偏心受拉;另一种是偏心拉力作用在A和hA-0 e0为小偏心受拉。e=-as-e0=l5mm-+/=2 1 5 mm4 =h as =3 0 0 -3 5 =265mm=h-a：=3 0 0-3 5 =265mmN d 2 2 5*2 1 5*1()3_ 见)=3 0 0*(2 6 5 -3 5)=7 01mm2.，Ne 2 2 5*1 5*1()3A,=-=-3 0 0*(2 6 5-3 5)=4 8.9 根，2验算最小配筋率:pm.n=max(0.0 0 2,0.4 5 4)=max(0.0 0 2,0.0 0 2 1 4 5)=0.
43、0 0 2 1 4 5Ax=7 0 1 mm2 pminhh=l2S.lmm2选 3 1 8 Av=7 6 3/2/T 72A=4 8.9 mm2-as 115mm2180/zh te=e0+tzv=451.7mm/=/+/-4 =6Sl.7mmh?=h 4 =265mm/=h a：=265mm、求4和4：4,N e-奴1-0.5幻 仍f；d）180*451.7*1 O-。55*(1-0.5*0.55)*1000*300?*1.0*9.6 0300*(265-35)则按“俪=max(0.002,0.45 或)=max(0.002,0.45*篇)=0.002,酉 己 置 A/。A=0.002=0
44、.002*1000*300=60Qmm2选 6 12 A,=678?？、已知为,求人：2(N e-A (%-)；a/她/=1-(1-2*(180*451.7*103 _600*300*230)、！-)-9.6*1000*30()20.047x-孰)=0.0 4 7 *2 6 5 =12.5mm 2 a；=10mm方法一:取x =7 0帆”并对A；合力点取矩，得:&=讹 J 8 O*6 8 L 7*I O：7 7 8.3回f,仇 _4)3 0 0*(2 6 5 3 5)方法二:安单筋截面考虑,由 单 筋 向A s取矩公式N e=a/她g(1-0.5乡,得:&=1 一,I c 180X103X45
45、1.7=1-1 1-2-弓 1 x 9.6 x 1 0 0 0 x 2 6 52=0.1 2 9(服=0.5 5满足规定。由单筋合力公式N +a 优质=A sf,得:A r N +afbho,一 fy1 8 0 x l03+1.0 x 9.6 x 1 0 0 0 x 2 6 53 0 01693mm2取方法一和方法二中的较小者配A,。选9 1 6 Av=1809/WM2 第七章钢筋混凝土受扭构件承载力计算思考题2.钢筋混凝土构件在纯扭作用下也许出现哪些形式的破坏?它们分别有什么样的特性？钢筋对构件的承载力、抗裂及刚度各有什么影响？答：钢筋混凝土构件在纯扭作用下也许出现四种形式的破坏:少筋破坏、
46、适筋破坏、超筋破坏和部分超筋破坏。适筋破坏和部分超筋破坏为塑性破坏,少筋破坏和超筋破坏为脆性破坏。钢筋对构件的抗裂性能作用不大，即钢筋混凝土纯扭构件的开裂扭矩与素混凝土构件的基本相同。但开裂后由于钢筋承受扭矩，在正常配筋条件下构件的抗扭承载力大大提高,而开裂后构件的抗扭刚度明显下降。3.配筋强度比对构件的配筋和破坏形式有什么影响？答：规范根据实验，取 的 限 制 条 件 为 6 4 4 L 7,满足此条件,构件破坏时，所配置的纵筋和箍筋基本能达成屈服；.值越大,纵筋用量越多，一般？取 1 .2 左右。4.无腹筋混凝土构件剪扭承载力有什么形式的相关规律?在钢筋混凝土构件中是如何考虑这种相关性的？
47、答:在剪扭组合作用下,混凝土的承载力基本符合1 /4 圆弧的变化规律。规范采用部分相关的计算方案,即计算中考虑混凝土这部分剪扭相关。在纯扭计算式的混凝土承载力项中乘以相关系数4，在受弯构件斜截面计算式的混凝土承载力项中乘以L5 一.，是以三折线代替1/4 圆弧曲线得到。5 .弯扭构件的破坏与哪些因素有关？答：弯扭构件的破坏与与作用在构件上弯矩和扭矩比值,构件截面上下部纵筋数量、构件截面高宽比等因素有关。随着上述比值的变化，构件也许出现“弯型破坏”、“扭型破坏”和“弯扭型破坏”。6.弯剪扭构件的配筋是如何拟定的？答:在弯剪扭组合作用下，规范建议采用简便实用的叠加法，即箍筋数量由剪扭相关性的抗扭和
48、抗剪计算结果进行叠加，纵筋的数量则由抗弯和抗扭计算的结果进行叠加。7.T 形 和 I 形截面构件在受扭计算时,做了哪些简化？答：T 形 和 I 形截面在弯剪扭组合作用下，规范建议剪力由腹板承担,弯矩由整个截面承担，扭矩按截面腹板、受压翼缘和受拉翼缘的相对抗扭塑性抵抗矩分派。然后按矩形截面弯剪扭构件计算原则进行.第九章钢筋混凝土构件裂缝宽度和变形验算及混凝土结构的耐久性思考题1.钢筋混凝土构件裂缝由哪些因素引起？采用什么措施可减小非荷载裂缝？答:产生裂缝的因素一般分为两类：荷载因素与非荷载因素。对于非荷载因素，如施工养护不善、温度变化、基础不均匀沉降以及钢筋的锈蚀等，一般采用加强施工养护、设立伸
49、缩缝、避免不均匀沉降等措施。2.构件为什么要进行裂缝和挠度验算？答:以满足正常使用极限状态的规定。3.影响裂缝宽度的重要因素是什么？采用什么措施可减小荷载作用引起的裂缝宽度？答:影响裂缝宽度的因素重要有:（1）钢筋应力;（2 ）钢筋直径；（3）钢筋表面特性;（4）混凝土抗拉强度及黏结强度;（5）混凝土保护层厚度;（6）混凝土有效受拉面积；（7）构件的受力形式等。裂缝宽度与钢筋应力成正比，为了控制裂缝宽度，在普通钢筋混凝土构件中，不宜采用高强钢筋。带肋钢筋的黏结应力比光面钢筋大得多,为减小裂缝宽度应尽也许采用带肋钢筋。在相同截面面积时，直径细的钢筋有更多的外表面，这有助于提高与混凝土的黏结，减小
50、裂缝宽度。因此，在施工允许的条件下，可采用直径较细的钢筋作为受拉钢筋。保护层越厚，钢筋对外边沿混凝土收缩变形的约束越小，裂缝宽度就越大，故不宜采用过厚的保护层。一 般 按 规范规定取用。4.为什么说裂缝条数不会无限增长，最终将趋于稳定？答：由于混凝土与钢筋之间的粘结力传递需要一定的长度。5.裂缝间应变不均匀系数-的物理意义是什么？答:是反映裂缝之间的混凝土协助钢筋抗拉作用的限度。犷值越大（钢筋应变越不均匀）,裂缝之间的混凝土协助抗拉作用越大;反之越小。6.钢筋混凝土受弯构件挠度计算与弹性受弯构件挠度计算有何不同?为什么？答：钢筋混凝土梁是由不同材料构成的非均质梁。在构件即将出现裂缝时，受拉区混