混凝土结构设计原理习题集答案.docx

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1、第二局部第二局部 参考答案参考答案绪绪论论一、单项选择题一、单项选择题BAB AC二、简答题二、简答题1答：答：混凝土构造是以混凝土材料为主，并根据需要配置和添加钢筋、钢骨、钢管、预应力钢筋和各种纤维，形成的构造，有素混凝土构造、钢筋混凝土构造、钢骨混凝土构造、钢管混凝土构造、预应力混凝土构造及纤维混凝土构造。混凝土构造充分利用了混凝土抗压强度高和钢筋抗拉强度高的优点。2答：答：混凝土和钢筋协同工作的条件是：1钢筋与混凝土之间产生良好的粘结力，使两者结合为整体；2钢筋与混凝土两者之间线膨胀系数几乎一样，两者之间不会发生相对的温度变形使粘结力遭到破坏；3设置一定厚度混凝土保护层；4钢筋在混凝土中

2、有可靠的锚固。3.答：答：优点优点：1可模性好；2强价比合理；3耐火性能好；4耐久性能好；5适应灾害环境能力强，整体浇筑的钢筋混凝土构造整体性好，对抵抗地震、风载和爆炸冲击作用有良好性能；6可以就地取材。缺点：缺点：如自重大，不利于建造大跨构造；抗裂性差，过早开裂虽不影响承载力，但对要求防渗漏的构造，如容器、管道等，使用受到一定限制；现场浇筑施工工序多，需养护，工期长，并受施工环境和气候条件限制等。4.答：答：混凝土构造设计方法大体可分为四个阶段：1在 20 世纪初以前，钢筋混凝土本身计算理论尚未形成，设计沿用材料力学的容许应力方法。21938 年左右已开场采用按破损阶段计算构件破坏承载力，5

3、0 年代，出现了按极限状态设计方法，奠定了现代钢筋混凝土构造的设计计算理论。3二战以后，设计计算理论已过渡到以概率论为根底的极限状态设计方法。420 世纪 90 年代以后，开场采用或积极开展性能化设计方法和理论。5答：答：1优点：优点：材料利用合理；可模性好；耐久性和耐火性较好，维护费用低；现浇混凝土构造的整体性好，且通过适宜的配筋，可获得较好的延性，防振性和防辐射性能较好；刚度大、阻尼大，有利于构造的变形控制；易于就地取材。2缺点：缺点：自重大；抗裂性差；承载力有限；施工复杂，工序多支模、绑钢筋、浇筑、养护等，工期长，施工受季节、天气的影响较大；混凝土构造一旦破坏，其修复、加固、补强比拟困难

4、。6答：答：配置钢筋后，钢筋混凝土梁的承载力比素混凝土梁大大提高，钢筋的抗拉强度和混凝土的抗压强度均得到充分利用，且破坏过程有明显预兆。但从开裂荷载到屈服荷载，在很长的过程带裂缝工作。通常裂缝宽度很小，不致影响正常使用。但裂缝导致梁的刚度显著降低，使得钢筋混凝土梁不利于大跨度构造。钢筋与混凝土之所以能很好的协同工作，主要是由于：钢筋和混凝土之间存在有良好的粘结力，在荷载作用下，可以保证两种材料协调变形，共同受力；10-5，混凝土为(1.01.5)10-5根本一样，因此当温度变化时，两种材料不会产生过大的变形差而导致两者间的粘结力破坏。7答：答：学习本课程时，建议注意下面一些问题：1加强实验、实

5、践性教学环节并注意扩大知识面加强实验、实践性教学环节并注意扩大知识面混凝土构造的根本理论相当于钢筋混凝土及预应力混凝土的材料力学，它是以实验为根底的，因此除课堂学习以外，还要加强实验的教学环节，以进一步理解学习内容和训练实验的根本技能。当有条件时，可进展简支梁正截面承载力、简支梁斜截面受剪承载力、偏心受压短柱正截面受压承载力的试验。混凝土构造课程的实践性很强，因此要加强课程作业、课程作业和毕业设计等实践性教学环节的学习，并在学习过程中逐步熟悉和正确运用我国公布的一些设计标准和设计规程。诸如，?混凝土构造设计标准?GB500102002、?建筑构造可靠度设计统一标准?GB50068、?建筑构造荷

6、载标准?GB500092001、?建筑抗震设计标准?GB500112001、?钢筋混凝土高层建筑构造设计与施工标准?JGJ391和?公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计标准?JTJ02385等。以下简称?混凝土构造设计标准?GB500102002为?混凝土构造设计标准?，?公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计标准?JTJ02385为?公路桥规?。2突出终点，并注意难点的学习突出终点，并注意难点的学习本课程的内容多、符号多、计算公式多、构造规定也多，学习时要遵循教学大纲的要求，贯彻“少而精的原那么，突出重点内容的学习。3深刻理解重要的概念，熟练掌握设计计算的根本功，切忌死记硬背深刻理解重要的概念

7、，熟练掌握设计计算的根本功，切忌死记硬背对构造规定，也要着眼于理解，切忌死记硬背切忌死记硬背第第 1 1 章章钢筋和混凝土的力学性能钢筋和混凝土的力学性能一、判断题一、判断题15 错；对；对；错；对；613 错；对；对；错；对；对;对；对；二、单项选择题二、单项选择题15DABCC610BDAAC1114BCAA三三、填空题、填空题1、答案：长期时间2、答案：摩擦力机械咬合作用3、答案：横向变形的约束条件加荷速度4、答案：越低较差5、答案：抗压变形四、简答题四、简答题1 1答：答：有物理屈服点的钢筋，称为软钢，如热轧钢筋和冷拉钢筋；无物理屈服点的钢筋，称为硬钢，如钢丝、钢绞线及热处理钢筋。软钢

8、的应力应变曲线如图 2-1 所示，曲线可分为四个阶段：弹性阶段、屈服阶段、强化阶段和破坏阶段。有明显流幅的钢筋有两个强度指标：一是屈服强度，这是钢筋混凝土构件设计时钢筋强度取值的依据，因为钢筋屈服后产生了较大的塑性变形，这将使构件变形和裂缝宽度大大增加以致无法使用，所以在设计中采用屈服强度yf作为钢筋的强度极限。另一个强度指标是钢筋极限强度uf，一般用作钢筋的实际破坏强度。图 2-1软钢应力应变曲线硬钢拉伸时的典型应力应变曲线如图 2-2。钢筋应力到达比例极限点之前，应力应变按直线变化，钢筋具有明显的弹性性质，超过比例极限点以后，钢筋表现出越来越明显的塑性性质，但应力应变均持续增长，应力应变曲

9、线上没有明显的屈服点。到达极限抗拉强度 b 点后，同样由于钢筋的颈缩现象出现下降段，至钢筋被拉断。设计中极限抗拉强度不能作为钢筋强度取值的依据，一般取剩余应变为 0.2%所对应的应力作为无明显流幅钢筋的强度限值，通常称为条件屈服强度。对于高强钢丝，条件屈服强度相当于极限抗拉强度 0.85 倍。对于热处理钢筋，那么为 0.9 倍。为了简化运算，?混凝土构造设计标准?统一取b，其中b为无明显流幅钢筋的极限抗拉强度。图 2-2 硬钢拉伸试验的应力应变曲线2答：答：目前我国用于钢筋混凝土构造和预应力混凝土构造的钢筋主要品种有钢筋、钢丝和钢绞线。根据轧制和加工工艺，钢筋可分为热轧钢筋、热处理钢筋和冷加工

10、钢筋。热轧钢筋分为热轧光面钢筋 HPB235、热轧带肋钢筋 HRB335、HRB400、余热处理钢筋 RRB400K 20MnSi，符号，级。热轧钢筋主要用于钢筋混凝土构造中的钢筋和预应力混凝土构造中的非预应力普通钢筋。3答：答：钢筋混凝土构造及预应力混凝土构造的钢筋，应按以下规定采用：1普通钢筋宜采用 HRB400 级和 HRB335 级钢筋,也可采用 HPB235 级和 RRB400 级钢筋；2预应力钢筋宜采用预应力钢绞线、钢丝，也可采用热处理钢筋。4答：答：混凝土标准立方体的抗压强度，我国?普通混凝土力学性能试验方法标准?GB/T50081-2002规定：边长为 150mm 的标准立方体

11、试件在标准条件温度 203，相对温度90%下养护 28 天后，以标准试验方法(中心加载，加载速度为 0.32/s)，试件上、下外表不涂润滑剂，连续加载直至试件破坏，测得混凝土抗压强度为混凝土标准立方体的抗压强度 fck，单位 N/mm2。AFfckfck混凝土立方体试件抗压强度；F试件破坏荷载；A试件承压面积。5.答：答：我 国?普 通 混 凝 土 力 学 性 能 试 验 方 法 标 准?GB/T50081-2002 采 用150mm150mm300mm 棱柱体作为混凝土轴心抗压强度试验的标准试件，混凝土试件轴心抗压强度AFfcpfcp混凝土轴心抗压强度；F试件破坏荷载；A试件承压面积。6.答

12、：答：混凝土强度等级应按立方体抗压强度标准值确定，混凝土立方体抗压强度标准值 fcu，k，我国?混凝土构造设计标准?规定，立方体抗压强度标准值系指按上述标准方法测得的具有95%保证率的立方体抗压强度，根据立方体抗压强度标准值划分为 C15、C20、C25、C30、C35、C40、C45、C50、C55、C60、C65、C70、C75、C80 十四个等级。7.答：答：三轴受压试验是侧向等压2=3=r的三轴受压，即所谓常规三轴。试验时先通过液体静压力对混凝土圆柱体施加径向等压应力，然后对试件施加纵向压应力直到破坏。在这种受力状态下，试件由于侧压限制，其内部裂缝的产生和开展受到阻碍，因此当侧向压力增

13、大时，破坏时的轴向抗压强度相应地增大。根据试验结果分析，三轴受力时混凝土纵向抗压强度为fcc=fc+r式中：fcc混凝土三轴受压时沿圆柱体纵轴的轴心抗压强度；fc混凝土的单轴圆柱体轴心抗压强度；系数，一般普通混凝土取 4；r侧向压应力。8.8.答：答：一般用标准棱柱体或圆柱体试件测定混凝土受压时的应力应变曲线。轴心受压混凝土典型的应力应变曲线如图,各个特征阶段的特点如下。混凝土轴心受压时的应力应变曲线1应力 fcsh当荷载较小时，即 fcsh，曲线近似是直线图 2-3 中 OA 段，A 点相当于混凝土的弹性极限。此阶段中混凝土的变形主要取决于骨料和水泥石的弹性变形。2应力 fcsh fcsh随

14、着荷载的增加，当应力约为()fcsh，曲线明显偏离直线，应变增长比应力快，混凝土表现出越来越明显的弹塑性。3应力 0.8 fcsh0 表示构造处于可靠状态，Z0 表示构造处于失效破坏状态，Z0 时表示构造处于极限状态。16.答案：答案：对于承载力能力极限状态，构造构件应按荷载效应的根本组合或偶然组合，采用以下极限状态设计表达式：,ocskSRRR ff a式中o构造重要性系数；S 荷载效应组合的设计值；R 构造构件的承载力设计值；R构造构件的承载力函数；fc、fs混凝土、钢筋的强度设计值；ak几何参数的标准值；上式中的oS，在?标准?各章中用内力设计值N、M、V、T 等表示；对预应力混凝土构造

15、，除应根据使用条件进展承载力计算及变形、抗裂、裂缝宽度和应力验算外，尚应按具体情况对制作、运输及安装等施工阶段进展验算。?建筑构造荷载标准?规定：对于根本组合，荷载效应组合的设计值应从由可变荷载效应控制的组合和由永久荷载效应控制的两组组合中取最不利值确定。17.答案：答案：从理论上讲，某一荷载的标准值应按其具有一定保证率的条件反推得出。例如，假定其服从正态分布，如果要求 95%的保证率，那么：荷载标准值=荷载平均值+1.645 荷载标准差。但由于历史的原因和荷载的复杂性，现行荷载标准中的荷载标准值根本沿用原标准的标准值。可变荷载的频遇值系数，是根据在设计基准期内可变荷载超越的总时间或超越的次数

16、来确定的。荷载的频遇值系数乘以可变荷载标准值所的乘积称为荷载的频遇值。荷载的准永久值为可变荷载标准值与其准永久值系数的乘积，荷载的准永久值系数是根据在设计基准期内荷载到达和超过该值的总持续时间与设计基准期内总持续时间的比值而确定。当构造或其构件承受两种或两种以上荷载作用时，它们同时到达其标准值的概率将有所降低。因此，将其标准值乘以相应的组合系数而得到其组合值。对标准组合，主要用于当一个极限状态被超越时将产生严重的永久性损害的情况。对频遇组合，即主要用于当一个极限状态被超越时将产生局部损害、较大变形或短暂的情况；而准永久组合即主要用在当长期效应是决定性因素的情况。按荷载的标准组合时，荷载效应组合

17、的设计值应按下式计算kGk11kk2nQCiQiiiSC GC QC Q按荷载的准永久组合时，荷载效应组合的设计值应按下式计算kGk1k1nqiQiiSC GC Q第第 3 3 章章受弯构件正截面承载力受弯构件正截面承载力一、判断题一、判断题15 错；错；错；对；错；69 错；对；错；对；二、单项选择题二、单项选择题15CADBC610ACDCA1115BADBC1619BCCD三、三、填空题填空题1、答案：开裂弯矩屈服弯矩2、答案：应力未达屈服即发生受压破坏3、答案：适筋梁“塑性破坏4、答案：弹性工作阶段屈服阶段5、答案：C20 级C25 级6、答案：平衡最大三、简答题三、简答题1答案答案适

18、筋受弯构件正截面工作分为三个阶段。第阶段荷载较小，梁根本上处于弹性工作阶段，随着荷载增加，弯矩加大，拉区边缘纤维混凝土表现出一定塑性性质。第阶段弯矩超过开裂弯矩 Mcrsh，梁出现裂缝，裂缝截面的混凝土退出工作，拉力由纵向受拉钢筋承当，随着弯矩的增加，受压区混凝土也表现出塑性性质，当梁处于第阶段末a时，受拉钢筋开场屈服。第阶段钢筋屈服后，梁的刚度迅速下降，挠度急剧增大，中和轴不断上升，受压区高度不断减小。受拉钢筋应力不再增加，经过一个塑性转动构成，压区混凝土被压碎，构件丧失承载力。第阶段末的极限状态可作为其抗裂度计算的依据。第阶段可作为构件在使用阶段裂缝宽度和挠度计算的依据。第阶段末的极限状态

19、可作为受弯构件正截面承载能力计算的依据。2答案答案钢筋混凝土受弯构件正截面有适筋破坏、超筋破坏、少筋破坏。梁配筋适中会发生适筋破坏。受拉钢筋首先屈服，钢筋应力保持不变而产生显著的塑性伸长，受压区边缘混凝土的应变到达极限压应变，混凝土压碎，构件破坏。梁破坏前，挠度较大，产生较大的塑性变形，有明显的破坏预兆，属于塑性破坏。梁配筋过多会发生超筋破坏。破坏时压区混凝土被压坏，而拉区钢筋应力尚未到达屈服强度。破坏前梁的挠度及截面曲率曲线没有明显的转折点，拉区的裂缝宽度较小，破坏是突然的，没有明显预兆，属于脆性破坏，称为超筋破坏。梁配筋过少会发生少筋破坏。拉区混凝土一旦开裂，受拉钢筋即到达屈服，并迅速经历

20、整个流幅而进入强化阶段，梁即断裂，破坏很突然，无明显预兆，故属于脆性破坏。3答案答案最小配筋率是指，当梁的配筋率很小，梁拉区开裂后，钢筋应力趋近于屈服强度，这时的配筋率称为最小配筋率min。是根据 Mu=Mcy时确定最小配筋率。控制最小配筋率是防止构件发生少筋破坏，少筋破坏是脆性破坏，设计时应当防止。4答案答案?混凝土构造设计标准?规定，将实际应力图形换算为等效矩形应力图形时必须满足以下两个条件：1 受压区混凝土压应力合力 C 值的大小不变，即两个应力图形的面积应相等；2 合力 C 作用点位置不变，即两个应力图形的形心位置应一样。等效矩形应力图的采用使简化计算成为可能。5答案答案在单筋截面受压

21、区配置受力钢筋后便构成双筋截面。在受压区配置钢筋，可协助混凝土承受压力，提高截面的受弯承载力；由于受压钢筋的存在，增加了截面的延性，有利于改善构件的抗震性能；此外，受压钢筋能减少受压区混凝土在荷载长期作用下产生的徐变，对减少构件在荷载长期作用下的挠度也是有利的。双筋截面一般不经济，但以下情况可以采用：1弯矩较大，且截面高度受到限制，而采用单筋截面将引起超筋；2同一截面内受变号弯矩作用；3由于某种原因延性、构造，受压区已配置sA；4为了提高构件抗震性能或减少构造在长期荷载下的变形。6答案答案双筋矩形截面受弯构件正截面承载力的两个根本公式：sysycAfAfbxf10012ssycuahAfxhb

22、xfMM适用条件：1b,是为了保证受拉钢筋屈服，不发生超筋梁脆性破坏，且保证受压钢筋在构件破坏以前到达屈服强度；2为了使受压钢筋能到达抗压强度设计值，应满足2sax，其含义为受压钢筋位置不低于受压应力矩形图形的重心。当不满足条件时，那么说明受压钢筋的位置离中和轴太近，受压钢筋的应变太小，以致其应力达不到抗压强度设计值。7答案答案为了使受压钢筋能到达抗压强度设计值，应满足2sax，其含义为受压钢筋位置不低于受压应力矩形图形的重心。当不满足条件时，那么说明受压钢筋的位置离中和轴太近，受压钢筋的应变太小，以致其应力达不到抗压强度设计值。此时,对受压钢筋取矩)2()(10 xabxfahAfMscss

23、yux2sa时，公式中的右边第二项相对很小，可忽略不计，近似取2sax，即近似认为受压混凝土合力点与受压钢筋合力点重合，从而使受压区混凝土合力对受压钢筋合力点所产生的力矩等于零，因此0sysahfMA8答案答案第二类型 T 形截面：中和轴在腹板内sycffcAfbxfhbbf11)()2()()2(0101fffccuhhhbbfxhbxfM适用条件：b规定适用条件是为了防止超筋破坏，而少筋破坏一般不会发生。9答案答案最小配筋率从理论上是由 Mu=Mcy确定的，主要取决于受拉区的形状，所以计算 T 形截面的最小配筋率时，用梁肋宽度 b 而不用受压翼缘宽度 bf。10答案答案T 形截面优于单筋截

24、面、单筋截面优于双筋截面。11答案：答案：ssdcdAfbxf)2(00 xhbxfMcdd适用条件：b；bhAsmin?公路桥规?和?混凝土构造设计标准?中，受弯构件计算的根本假定和计算原理根本一样，但在公式表达形式上有差异，材料强度取值也不同。12答案答案进展正截面承载力计算时引入了以下根本假设：1截面在变形的过程中保持平面；2不考虑混凝土抵抗拉力；3混凝土轴心受压的应力与应变关系为抛物线，其极限应变0 取 0.002，相应的最大压应力取为混凝土轴心抗压强度设计值 fc；对非均匀受压构件，当压应变c0.002 时，应力与应变关系为抛物线，当压应变c0.002 时，应力与应变关系为水平线，其

25、极限应变cu 取 0.0033，相应的最大压应力取为混凝土弯曲抗压强度设计值1fc。4钢筋应力取等于钢筋应变与其弹性模量的乘积，但不大于其强度设计值。受拉钢筋极限应变取 0.01。13答案：答案：进展受弯构件截面受力工作阶段的分析，不但可以使我们详细地了解截面受力的全过程，而且为裂缝、变形以及承载力的计算提供了依据。截面抗裂验算是建立在第a 阶段的根底之上，构件使用阶段的变形和裂缝宽度验算是建立在第阶段的根底之上，而截面的承载力计算那么是建立在第a 阶段的根底之上的。14答案：答案：当纵向配筋率适中时，纵向钢筋的屈服先于受压区混凝土被压碎，梁是因钢筋受拉屈服而逐渐破坏的，破坏过程较长，有一定的

26、延性，称之为适筋破坏，相应的梁称为适筋梁。当纵向配筋率过高时，纵向钢筋还未屈服，受压区混凝土就被压碎，梁是因混凝土被压碎而破坏的，破坏过程较短，延性差，破坏带有明显的脆性，称之为超筋破坏，相应的梁称为超筋梁。当纵向配筋率过低时，梁一旦开裂，纵向钢筋即屈服，甚至进入强化阶段，梁的承载力与同截面的素混凝土梁相当，梁是因配筋率过低而破坏的，破坏过程短，延性差，称之为少筋破坏，相应的梁称为少筋梁。超筋梁配置了过多的受拉钢筋，造成钢材的浪费，且破坏前没有预兆；少筋梁的截面尺寸过大，故不经济，且是属于脆性破坏，故在实际工程中应防止采用少筋梁和超筋梁。15答案：答案：1为了防止将受弯构件设计成少筋构件，要求

27、构件的配筋量不得低于最小配筋率的配筋量，即：min0hh2为了防止将受弯构件设计成超筋构件，要求构件截面的相对受压区高度不得超过其相对界限受压区高度，即：b。16答案答案纵向受拉钢筋总截面面积与正截面的有效面积的比值，成为纵向受拉钢筋的配筋百分率，或简称配筋率。随着配筋率的由小到大变化，梁的破坏由少筋破坏转变为适筋破坏以致于超筋破坏。17答案：答案：进展 T 形截面正截面承载力计算时，首先需要判别 T 形截面是属于第一类 T 形截面还是第二类 T 形截面。当中和轴位于翼缘内时，为第一类 T 形截面；当中和轴位于腹板内时，为第二类 T 形截面；当中和轴位于翼缘和腹板交界处时，为第一类 T 形截面

28、和第二类 T 形截面的分界限。1818答案：答案：必要条件：采用封闭箍筋,并符合?标准?的有关构造要求，防止受压钢筋发生压屈。充分条件：x2a 即，受压钢筋的位置不得低于混凝土压应力的合力作用点。1919答案答案：M s,maxfcmbho2是防止超筋破坏、保证受拉钢筋应力到达抗拉强度设计值的条件。四、计算题四、计算题查表可知,环境类别为一类,混凝土强度等级为 C25 时梁的混凝土保护层最小厚度为 25mm,故 可 设 as=35mm,根 据 混 凝 土 和 钢 筋 的 等 级,查 表 得：fc=11.9N/mm2,fy=300N/mm2,ft=1.27N/mm2求计算系数62210165 1

29、00.3211.0 11.9200465scMf bh62011 20.4021 0.50.799165 101480300 0.799 465sssysMAmmfh 则：故 选用 422，As1520mm2注意：选用钢筋时应满足有关间距、直径、及根数等的构造要求，验算适用条件：1max152011.632.18%200 465cbyff（）min00152021.630.450.204%,200 4655000.2%0.215%,465tyfhhhfh（）同时满足要求。2答案答案由附表知,环境类别为一类,混凝土强度等级为 C40 时梁的混凝土保护层最小厚度为 25mm,故35mmsa 那么

30、h0=450-35=415mm。根据混凝土和钢筋的等级,查附表得：fc=19.1N/mm2,fy=300N/mm2,ft=1.71N/mm2。min0008041.714500.77%0.450.450.278%250 415300415styAfhhbhhfhEMBED Equation.DSMT44500.20.217%415同时，满足适用条件。13000.00770.120.55,1.0 19.1ybcff满足适用条件。210(1 0.5)92.889ucMf bhkN mkN m平安。3答案：答案：【解解】由于弯矩较大，受拉钢筋布成两排，那么 as=60mm,那么 h0=500-60=

31、440mm。由条件可知：620300 941(44035)114.3 10yssMf Aha66612330 10114.3 10215.7 10MMM则M1 后，就可以按照单筋矩形截面求 As1。612210215.7 100.291.0 19.1 200 440scMf bh0211011 20.55,0.352 440154.8270mm,21 0.5215.7mmsbsssysxhaMAfh 6则：=0.352bh0的超筋情况。假设不能加大截面尺寸，又不能提高混凝土等级，那么应设计成双筋矩形截面。取=b，那么22110(1 0.5)1.0 11.9 200 4400.55(1 0.5

32、0.55)183.73kN mcbbMf bhEMBEDEquation.DSMT42610210 183.7310216.2mm()300(44035)sssMMAfha2103001.0 11.9 200 440216.20.552136.1mm300300ycssbyyff bhAAff受拉钢筋选用 622，As2281mm2。受压钢筋选用 212，As 226mm2。7答案：答案：【解解】由条件可知620300 628(44035)76.3 10yssMf Aha66612210 1076.3 10133.7 10MMM则M1 后，就可以按照单筋矩形截面求 As1。设 as=60mm,

33、那么 h0=500-60=440mm。612210133.7 100.291.0 11.9 200 440scMf bhEMBEDEquation.DSMT406211011 20.3520.55,10.352 440154.82120,20.5(11 2)0.824133.7 101229300 0.824 440sbbsssysxhammMAmmfh 则：满足适用条件（）。满足条件（）。故 最后得：As=As1+As2=1229+628=1857mm2选用 620，As 1884mm2。8答案：答案：【解】fc2,fy=fy 300N/mm2。由附表 1-1 可知,环境类别为二类,混凝土强

34、度等级为 C30 时梁的混凝土保护层最小厚度为35mm,故 as=3525/2=47.5mm,那么 h0=400-50=350mm。1,cysysf bxf Af A由式得01300 1473300 402112.3mm0.55 350192.5mm280mm1.0 14.3 200ysysbscf Af Axhaf b代入，可得：10066-(-)2112.31.0 14.3 200 112.3(350-)300 402(350-40)2132.87 10100 10 ucyssxMf bx hf A haN mmN mm安全。9答案：答案：【解】fc2,fy=fy 300N/mm2，1=1

35、.0,1=0.8,判断类型：因弯矩较大，截面宽度 b 较窄，预计受拉钢筋需排成两排，故取 h0=has=60060=540mm661090()1.0 9.6 1000 90540427.7 10410 1022fcffhf b hh属于第一类 T 形截面梁。那么有：62210410 100.1461.0 9.6 1000 540scMf bh2011 20.550.5(11 2)mm540sbsssysMAfh 60.1580.921410 10故 2748300 0.921选用 625，As 2945mm2。10答案：答案：【解】fc2,fy=fy 300N/mm2，1=1.0,1=0.8,

36、判断类型：因弯矩较大，预计受拉钢筋需排成两排，故取h0=h as=600 60=540mm6610120()1.0 14.3 600 120540494.2 10650 1022fcffhf b hh属于第二类 T 形截面梁。取6110120()()1.0 14.3(600300)120540298.6 1022fcffhMf bb hh那么：M2MM1650106106106622210351.4 100.21.0 14.3 300 640scMf bh11 20.55sb 0.2256 时，00.20uccVf bh；当 4hw/b6 时，00.025(14)wucchVf bhb2下限最

37、小配箍率：,min0.24/svsvsvtyvAffbs7、答案：、答案：1按照纵向钢筋所画出的反映梁正截面的抵抗弯矩图，称为材料抵抗弯矩图；2由荷载对梁的各个正截面所产生的弯矩设计值所绘制的图形，称为荷载效应图；3材料抵抗弯矩图只有包住荷载效应图才能保证梁正截面抗弯的承载力；8、答案：、答案：?混凝土构造设计标准?规定弯起点与钢筋充分利用点之间的05.0 h的关系，主要是考虑斜截面抗弯承载力的要求。9、答案：、答案：al；2当剪力较大时，应伸至该钢筋的理论断点以外大于0h且不小于 20d，而且从该钢筋充分利用点以外伸出的长度不应小于02.1hla3当按上述规定的截断点仍位于负弯矩受拉区内，那

38、么应延伸至理论断点以外不小于03.1 h且不小于 20d 处截断；而且从该钢筋充分利用点以外伸出的长度不应小于07.12.1hla9、答案：、答案：钢筋混凝土简支梁和连续梁简支端的下部纵向受力钢筋，其伸入梁支座范围内的锚固长度asl应符合以下规定：当剪力较小07.0bhfVt时，dlas5；当剪力较大07.0bhfVt时，dlas12带肋钢筋，dlas15光圆钢筋，d为纵向受力钢筋的直径。如纵向受力钢筋伸入梁支座范围内的锚固长度不符合上述要求时，应采取在钢筋上加焊锚固钢板或将钢筋端部焊接在梁端预埋件上等有效锚固措施。10、答案：、答案：单独设置的弯起钢筋，两端有一定的锚固长度的叫鸭筋，一端有锚

39、固，另一端没有的叫浮筋。由于受剪钢筋是受拉的，所以不能设置浮筋。11、答案：、答案：以仅配箍筋为例：建筑工程：0025.17.0hsAfbhfVsvyvtcs桥梁工程：svsvkcucsffpbhaaaV,03321)6.02(1045.0四、计算题四、计算题1答案答案1验算截面尺寸486.1250465,4650bhmmhhww属厚腹梁，混凝土强度等级为 C20，fcuk=20N/mm250 N/mm2故c=1NVNbhfcc1800002790004652506.9125.025.0max0截面符合要求。2验算是否需要计算配置箍筋),180000(5.895124652501.17.07.

40、0max0NVNbhft故需要进展配箍计算。3只配箍筋而不用弯起钢筋01025.17.0hsnAfbhfVsvyvt那么mmmmsnAsv/741.021假设选用双肢箍筋8120，实有可以）(741.0838.01203.5021snAsv配箍率%335.01202503.5021bsnAsvsv最小配箍率)(%126.02101.124.024.0min可以svyvtsvff2答案：答案：1求剪力设计值支座边缘处截面的剪力值最大KNqlV8.154)24.04.5(6021210max2验算截面尺寸486.1250465,4650bhmmhhww属厚腹梁，混凝土强度等级为 C20，fcuk=

41、20N/mm2满足。1 0.419%200 120svsvn Abs2 50.3配箍率,min1.10.240.240.126210tsvyvffsv最小配箍率106154N不满足要求。方案一：加密箍筋重选6150，那么实有1002 28.30.71.250.7 1.1 200 465 1.25 210465150117668117000svcstyvn AVf bhfhsNN（满足）方案二：单独设置弯起钢筋如下图，可以在弯起点的位置焊接一根鸭筋，也可满足要求，具体计算过程略。5、答案：、答案：1求支座边缘截面剪力设计值0131310 3.76200168.8kN2424AVqlP011111

42、0 3.7620068.8kN2424BVqlP2验算截面尺寸验算截面尺寸0440440mm,2.24,200wwhhhb属厚腹梁c0C25 10.250.25 1 11.9 200 440238000max,ccABf bhV V 混凝土强度等级为，故取（）截面符合要求。3确定箍筋数量确定箍筋数量该梁既受集中荷载作用，又受均布荷载作用，集中荷载在两支座截面上引起的剪力值所占的比例分别为：0.8975%VAV集总150支座：168.8 0.7375%VBV集总50支座：68.8所以，梁的左右两半区应按不同的公式计算受剪承载力。0010002.274401.751.751.27 200 4405

43、9810.41.02.27 1.0tAaAChf bhV段：所以必须按计算配置箍筋0011.751.01.016880059810.41.181.0210440svAcstyvsvAVVf bhfhsnAs12 50.3880,1.261.1880svnAs选用实有满足00.70.7 1.27 200 440782326300tBCBf bhV段：按构造要求配置箍筋，选用。第第 5 5 章章偏心受压构件承载力偏心受压构件承载力一、选择题一、选择题15DBACB610ABAAB1115BCBAC1620 DCDDA2125DADCB2627AA二、填空题二、填空题1.箍筋；纵筋；2.长细比小于

44、12；3.sy；4.全截面受压;一侧受拉，一侧受压;5.截面一侧受压，一侧受拉;6.大偏心受压;小偏心受压7.构件长细比对截面曲率的影响；小于 15；8.截面偏心距对截面曲率的影响；9.小偏心受压；10由于混凝土首先产生了塑性变形；12大偏心；受拉三、判断题三、判断题15611四、问答题四、问答题1、答案：、答案：1b，大偏心受压破坏；b，小偏心受压破坏；2破坏特征：大偏心受压破坏：破坏始自于远端钢筋的受拉屈服，然后近端混凝土受压破坏；小偏心受压破坏：构件破坏时，混凝土受压破坏，但远端的钢筋并未屈服；2、答案：、答案：1偏心受压短柱和长柱有何本质的区别在于，长柱偏心受压后产生不可忽略的纵向弯曲

45、，引起二阶弯矩。2偏心距增大系数的物理意义是，考虑长柱偏心受压后产生的二阶弯矩对受压承载力的影响。3、答案：、答案：附加偏心距ae的物理意义在于，考虑由于荷载偏差、施工误差等因素的影响，0e会增大或减小，另外，混凝土材料本身的不均匀性，也难保证几何中心和物理中心的重合。4、答案：、答案：构件偏心受压正截面承载力MN 的相关曲线实质是它的破坏包络线。反映出偏心受压构件到达破坏时，uN和uM的相关关系，它们之间并不是独立的。5、答案：、答案：二阶效应泛指在产生了层间位移和挠曲变形的构造构件中由轴向压力引起的附加内力。在偏心受压构件设计中通过考虑偏心距增大系数来考虑。6、答案：、答案：01hbfNb

46、cb7、答案：、答案：对称配筋矩形截面偏心受压构件根本计算公式：0N，bxfNcu1截面设计问题：01hbfNbcb，bNN，为大偏压；bNN 为小偏压；截面复核问题：取ssAA，yyff,，由，0M求出 x，即可求出uN；8、答案：、答案：不对称配筋矩形截面偏心受压构件：截面设计问题：03.0 hei按大偏压设计，03.0 hei按小偏压设计。求出后，再来判别。截面复核问题：01hbfNbcb，bNN，为大偏压；bNN 为小偏压；两个未知数，两个根本方程，可以求解。9、答案：、答案：?标准?考虑了近似的计算方法：01111uuyuxuNNNN10、答案：、答案：考虑了压力的存在对受剪承载力的

47、提高，但提高是有限的。NhSnAfbhfVsvyvtu07.0175.1010其中：AfNc3.01 1、答案：、答案：当柱短边长度大于mm400，且纵筋多于 3 根时，应考虑设置复合箍筋。形成结实的钢筋骨架，限制纵筋的纵向压曲。五、计算题五、计算题1、答案：、答案：求 ei、emmNMe3001060010180360mmea20mmeeeai3202030000.1415.2106006003003.145.05.031NAfc取0.110.1,155600300020hl03.10.10.15560320140011)(140011221200hlhei03.1mmaheesi59040

48、260032003.122判别大小偏压mmhmmei1685603.03.06.32932003.10为大偏压mmaheesi6.6940260032003.12/3求 As由0012ssyfcahAfxhxbfNe即)40560(402300)5.0560(3003.140.1590106003xx整理得：06.13569811202xx解得mmx7.9811(舍去)，mmx3.1382由于 x 满足条件：02hxabs由sysycAfAfbxfaN1得2min231360600300002.07.379402300106003.1383003.140.1mmbhmmAffAfNbxfAsy

49、ysycs选用受拉钢筋，2402mmAs2、答案：、答案：1求 ei、emmNMe4501040010180360有因为mmmmh207.163050030取aeEMBED Equation.3mm20mmeeeai4702045000.1681.2104005003003.145.05.031NAfc0.11022201206500/50013151.0113111.0 1.01.121.047014001400460ilhlehh ，所以12.1mmaheesi4.73640250047012.122判别大小偏压mmhmmei1384603.03.04.52647012.10按大偏心受压计

50、算。3计算sA和sA550.00033.010230018.0151usybEf550.0b那么2100321 0.5400 10736.4 1.0 14.3 300 4600.550(1 0.5 0.550)0300(46040)cbbsysNef bhAfha按构造配筋2min300500300002.0mmbhAs由公式EMBEDEquation.3Ne0ssyahAfEMBEDEquation.35.01201bhfc推得021032()11 2400 736.4 10300 300(46040)11 20.3411.0 14.3 300 460ysscNef A haf bh 103