2022年混凝土结构设计原理形成性考核册答案7 .docx
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1、_归纳总结汇总_ - - - - - - - - - 混凝土结构设计原理形成性考核册答案一、挑选题(每道题4 分,共 32 分) A );1以下关于钢筋混凝土结构的说法错误选项(A钢筋混凝土结构自重大,有利于大跨度结构、高层建筑结构及抗震B取材较便利、承载力高、耐久性佳、整体性强C施工需要大量模板、工序复杂、周期较长、受季节气候影响大D耐火性优、可模性好、节约钢材、抗裂性差2我国混凝土结构设计规范规定:混凝土强度等级依据( D )确定; C )作A圆柱体抗压强度标准 B轴心抗压强度标准值C棱柱体抗压强度标准值D立方体抗压强度标准值3混凝土的弹性系数反映了混凝土的弹塑性性质,定义( A )为弹性
2、系数;A弹性应变与总应变的比值 B塑性应变与总应变的比值C弹性应变与塑性应变的比值 D塑性应变与弹应变的比值4混凝土的变形模量等于( D );A应力与弹性应变的比值 B应力应变曲线原点切线的曲率C应力应变曲线切线的斜率 D弹性系数与弹性模量之乘积5我国混凝土结构设计规范规定:对无明显流幅的钢筋,在构件承载力设计时,取极限抗拉强度的(为条件屈服点;A75% B80% C85% D70% 6结构的功能要求不包括( D )A 安全性 B 适用性 C 耐久性 D 经济性7结构上的作用可分为直接作用和间接作用两种,以下不属于间接作用的是( B );A 地震 B 风荷载 C 地基不匀称沉降 D 温度变化8
3、( A )是结构按极限状态设计时采纳的荷载基本代表值,是现行国家标准建筑结构荷载规范(GB 50009-2022 )中对各类荷载规定的设计取值;A 荷载标准值 B 组合值 C 频遇值 D 准永久值)二、判定题(每道题2 分,共 20 分)1通常所说的混凝土结构是指素混凝土结构,而不是指钢筋混凝土结构;(2混凝土结构是以混凝土为主要材料,并依据需要配置钢筋、预应力筋、型钢等,组成承力构件的结构;()C10;()3我国混凝土规范规定:钢筋混凝土构件的混凝土强度等级不应低于4钢筋的伸长率越小,说明钢筋的塑性和变形才能越好;()5钢筋的疲惫破坏不属于脆性破坏;()6粘结和锚固是钢筋和混凝土形成整体、共
4、同工作的基础;(7只存在结构承载才能的极限状态,结构的正常使用不存在极限状态;(8 一般来说,设计使用年限长,设计基准期可能短一些;设计使用年限短,设计基准期可能长一些;()9钢筋和混凝土的强度标准值是钢筋混凝土结构按极限状态设计时采纳的材料强度基本代表值;(10荷载设计值等于荷载标准值乘以荷载分项系数,材料强度设计值等于材料强度标准值乘以材料分项系数;()8 分,共 48 分)三、 简答题(每道题1钢筋和混凝土这两种物理和力学性能不同的材料,之所以能够有效地结合在一起而共同工作,其主要缘由是什么?答: 1)钢筋和混凝土之间良好的黏结力;2)接近的温度线膨胀系数;3)混凝土对钢筋的爱护作用;2
5、试分析素混凝土梁与钢筋混凝土梁在承载力和受力性能方面的差异;答: 素混凝土梁的承载力很低,变形进展不充分,属脆性破坏;钢筋混凝土梁的承载力比素混凝土梁有很大的提高,在钢筋混凝土梁中,混凝土的抗压才能和钢筋的抗拉才能都得到了充分利用,而且在梁破坏前,其裂缝充分发展,变形明显增大,有明显的破坏预兆,属延性破坏,结构的受力特性得到显著改善;3钢筋混凝土结构设计中选用钢筋的原就是什么?答: 1)较高的强度和合适的屈强比;2)足够的塑性;1 / 9 _精品资料_ - - - - - - -第 1 页,共 9 页_归纳总结汇总_ - - - - - - - - - 3)良好的可焊性;4)耐久性和耐火性 5
6、)与混凝土具有良好的黏结力;4什么是结构的极限状态?结构的极限状态分为几类,其含义是什么?答: 整个结构或结构的一部分超过某一特定状态就不能满意设计指定的某一功能要求,这个特定状态称为该功能 的极限状态;结构的极限状态可分为承载才能极限状态和正常使用极限状态两类;结构或构件达到最大承载才能、疲惫破坏或者达到不适于连续承载的变形时的状态,称为承载才能极限状态;结构或构件达到正常使用或耐久性能的某项规定限值的状态,称为正常使用极限状态;5什么是结构上的作用?结构上的作用分为哪两种?荷载属于哪种作用?答: 结构上的作用是指施加在结构或构件上的力,以及引起结构变形和产生内力的缘由;结构上的作用又分为直
7、接作用和间接作用;荷载属于直接作用;6什么叫做作用效应?什么叫做结构抗力?答: 直接作用和间接作用施加在结构构件上,由此在结构内产生内力和变形(如轴力、剪力、弯矩、扭矩以及挠 度、转角和裂缝等),称为作用效应;结构抗力是指整个结构或结构构件承担作用效应(即内力和变形)的才能,如构件的承载才能、刚度等;混凝土结构设计原理作业2 ); C );一、挑选题(每道题2 分,共 10 分)1受弯构件抗裂度运算的依据是适筋梁正截面( A )的截面受力状态;A第 I 阶段末 B第 II阶段末 C第 III阶段末2受弯构件正截面极限状态承载力运算的依据是适筋梁正截面( C )的截面受力状态;A第 I 阶段末
8、B第 II阶段末 C第 III阶段末3梁的破坏形式为受拉钢筋的屈服与受压区混凝土破坏同时发生,就这种梁称为( C A少筋梁 B适筋梁 C平稳配筋梁 D超筋梁4双筋矩形截面梁正截面承载力运算基本公式的其次个适用条件x2a的物理意义是(A防止显现超筋破坏 B防止显现少筋破坏C保证受压钢筋屈服 D保证受拉钢筋屈服5受弯构件斜截面承载力运算公式是以( D )为依据的;A斜拉破坏 B斜弯破坏 C斜压破坏 D剪压破坏二、判定题(每道题2 分,共 16 分)1混凝土强度等级的选用须留意与钢筋强度的匹配,当采纳HRB335、HRB400钢筋时,为了保证必要的粘结力,混凝土强度等级不应低于C25;当采纳新HRB
9、400钢筋时,混凝土强度等级不应低于C30;()2一般现浇梁板常用的钢筋强度等级为HPB235、HRB335钢筋;()3混凝土爱护层应从受力纵筋的内边缘起算;()4钢筋混凝土受弯构件正截面承载力运算公式中考虑了受拉区混凝土的抗拉强度;(5钢筋混凝土梁斜截面破坏的三种形式是斜压破坏、剪压破坏和斜拉破坏;(6钢筋混凝土无腹筋梁发生斜拉破坏时,梁的抗剪强度取决于混凝土的抗拉强度,剪压破坏也基本取决于混凝土的抗拉强度,而发生斜压破坏时,梁的抗剪强度取决于混凝土的抗压强度;( )7剪跨比不是影响集中荷载作用下无腹筋梁受剪承载力的主要因素;()8钢筋混凝土梁沿斜截面的破坏外形均属于脆性破坏;()三、简答题
10、(每道题5 分,共 30 分)1钢筋混凝土受弯构件正截面的有效高度是指什么?答: 运算梁、板承载力时,由于混凝土开裂后,拉力完全由钢筋承担,力偶力臂的形成只与受压混凝土边缘至受拉钢筋截面重心的距离有关,这一距离称为截面有效高度;2依据配筋率不同,简述钢筋混凝土梁的三种破坏形式及其破坏特点 . 答: 1)适筋破坏;适筋梁的破坏特点是:受拉钢筋第一达到屈服强度,经过肯定的塑性变形,受压区混凝土被 压碎,属延性破坏;2)超筋破坏;超筋梁的破坏特点是:受拉钢筋屈服前,受压区混凝土已先被压碎,致使结构破坏,属脆性 破坏;3)少筋破坏;少筋梁的破坏特点是:一裂即坏,即混凝土一旦开裂受拉钢筋立刻屈服,形成临
11、界斜裂缝,属脆性破坏;2 / 9 _精品资料_ - - - - - - -第 2 页,共 9 页_归纳总结汇总_ - - - - - - - - - 3在受弯构件正截面承载力运算中,b的含义及其在运算中的作用是什么?答:是超筋梁和适筋梁的界限,表示当发生界限破坏即受拉区钢筋屈服与受压区砼外边缘达到极限压应变同时发生时,受压区高度与梁截面的有效高度之比;其作用是,在运算中,用 来判定梁是否为超筋梁;4什么情形下采纳双筋截面梁?答: 对于给定截面弯矩当按单筋截面梁设计时,如给定弯矩设计值过大,截面设计不能满意适筋梁的适用条件(Xb0h0),且由于使用要求截面高度受到限制又不能增大,同时混凝土强度等
12、级因条件限制不能再提高时,可采用双筋截面;即在截面的受压区配置纵向钢筋以补充混凝土受压才能的不足;5有腹筋梁斜截面剪切破坏外形有哪几种?各在什么情形下产生?答: 受弯构件斜截面剪切破坏的主要外形有斜压、剪压和斜拉三种;当剪力相比弯矩较大时,主压应力起主导作用易发生斜压破坏,其特点是混凝土被斜向压坏,箍筋应力达不到屈服强度;当弯剪区弯矩相比剪力较大时,主拉应力起主导作用易发生斜拉破坏,破坏时箍筋应力在混凝土开裂后急剧增加并被拉断,梁被斜向拉裂成两部分,破坏过程快速突然;剪压破坏时箍筋在混凝土开裂后第一达到屈服,然后剪压区混凝土被压坏,破坏时钢筋和混凝土的强度均有较充分利用;6影响有腹筋梁斜截面受
13、剪承载力的主要因素有哪些?答: 配有腹筋的混凝土梁,其斜截面受剪承载力的影响因素有剪跨比、混凝土强度、纵向钢筋的销栓作用、箍筋的配筋率及其强度、弯起钢筋的配置数量等;四、运算题(每道题 11 分,共 44 分)1已知钢筋混凝土矩形梁,一类环境,其截面尺寸 b h 250mm 600mm,承担弯矩设计值M 216kN m,采纳 C30 混凝土和 HRB335 级钢筋;试配置截面钢筋;解: C30混凝土 cf 14.3 N mm ,2tf 1.43 N mm , HRB335 级钢筋 2f y f y 300 N mm ,并取 2b 0.550,一类环境,取梁的爱护层 c 25 mm,钢筋直径 d
14、 可按 20mm估量;当梁内只有一排受拉钢筋时,h 0 h a s h 25 20 h 35mm,h 0 600 35 565mm;2求受压区高度 x及 A s62 M 2 216 10x h 0 h 0 1 1 2 565 1 1 21 f bh c 0 1.0 14.3 250 565x 119.78mm b h 0 0.55 565 310.75mm,满意要求;A s 1 f bx c 1.0 14.3 250 119.78 1428mm 2f y 300A s 1428 f t 1.431.01% 0.45 0.45 0.21%bh 0 250 565 f y 300选用 3 25 A
15、 s 1473mm 2,单排布置,钢筋间距和爱护层等均能满意构造要求;2已知矩形截面梁 b h 250mm 600mm,已配纵向受拉钢筋 4根22mm 的HRB400级钢筋,按以下条件运算此梁所能承担的弯矩设计值; 混凝土强度等级为 C25; 如由于施工缘由,混凝土强度等级仅达到 C20级;解:查教材附录知:对于一类环境,可取梁的爱护层厚度c25mm, HRB400 级钢筋fyf y2 360 N mm ,C25 级混凝土cf11.9 N mm ,2A s1520 mm ;2xf A s360 1520184 mm1f b1 11.9 250h 0has600252260036564mm23
16、/ 9 _精品资料_ - - - - - - -第 3 页,共 9 页_归纳总结汇总_ - - - - - - - - - xM u 1 f bx h 0 21.0 11.9 250 184 564 184 282.58 10 N mm8当混凝土强度等级为 C25,梁所能承担的弯矩设计值为 2.58 10 N mm ;如由于施工缘由,混凝土强度等级仅达到 C20 级, C20 级混凝土 cf 9.6 N mm ;2x f A y s 360 1520 228 mm1 f b 1 9.6 250M u 1 f bx h 0 x 21.0 9.6 250 228 564 228 282.46 10
17、 N mm8如由于施工缘由,混凝土强度等级仅达到 C20 级,梁所能承担的弯矩设计值为 2.46 10 N mm ;3一钢筋混凝土矩形截面简支梁,处于一类环境,安全等级二级,混凝土强度等级为 C25,梁的截面尺寸为b h 250mm 550mm,纵向钢筋采纳 HRB335级钢筋,箍筋采纳 HPB235级钢筋,均布荷载在梁支座边缘产生的最大剪力设计值为 250kN;正截面强度运算已配置 4 25 的纵筋,求所需的箍筋;解:( 1)确定运算参数h wf y300 N/2 mm,f yv210 N/2 mm,fc11 . 9N/2 mm,f t.1 27N/2 mm,c1 . 0,h ohas550
18、35515 mm(2)验算截面尺寸hwbc5152502 . 064,属一般梁515383031 N383 kNV max250 kN截面符合要求;0 . 25fcbh o0 . 251 . 011 9.250(3)验算是否需要运算配置箍筋V c.0 7ftbh o.0 71 . 27250515114458 N114 . 5 kNV max250 kN故需进行运算配置箍筋;(4)求箍筋数量并验算最小配筋率A svVfV c250114 .5 3 101 . 00238200s1 . 25yvh 0.125210515选双肢箍 8(Asv 150 .3 mm,n2)代入上式可得:取sA svn
19、A sv 1250.3100. 37mmSmax250 mm1 . 0023100 mm1. 00231 .0023s,可得:svA sv50 .320 . 402 %sv ,min0 . 24ft.0241 . 270 . 145 %bs250100fyv210满意要求4. 承担均布荷载设计值q 作用下的矩形截面简支梁,安全等级二级,处于一类环境,截面尺寸bh200mm550mm,混凝土为 C30级,箍筋采纳 HPB235级钢筋;梁净跨度nl5m;梁中已配有双肢箍筋,试求:梁在正常使用期间按斜截面承载力要求所能承担的荷载设计值q ;解:首 先 , 确 定 计 算 参 数 , C30 混 凝
20、土tf2 1.43 N mm , 由 于 纵 筋 布 置 方 式 未 知 , 暂 按 单 排 布 置 , 可 取4 / 9 _精品资料_ - - - - - - -第 4 页,共 9 页_归纳总结汇总_ - - - - - - - - - sa35 mm,就h 0515 mm; HPB235 级钢筋的fyv2 210 N mm ;然后,运算简支梁所能承担的剪力V u0.7f bh 01.25fyvnA sv 1h 0q ;s0.7 1.43 200 515 1.25 2102 50.3515200171.1 kN最终,运算该梁在正常使用期间按斜截面承载力要求所能承担的荷载设计值由V u1ql
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