【VIP专享】课后答案;溷凝土结构设计原理第三版
结构设计原理课后答案第三版(供参考)
3-16.截面尺寸mm mm h b 500200⨯=⨯的钢筋混凝土矩形截面梁,采用C25混凝土和HRB335级钢筋,I 类环境条件,安全等级为二级,最大弯矩组合设计值m kN M d ⋅=145,试分别采用基本公式法和查表法进行截面设计(单筋截面)。
解:基本公式法:查表可得:f 13.8MPa cd =,f 280MPa sd =,γ0=1.0,b 0.56ξ=(1)求受压区高度x假设60s a mm =,则050060440h mm =-=,00()2d cd x M f bx h γ=-,代入数据得:解之得:700()x mm =舍去, 01330.56440246.4b x mm h mm mm ξ=<=⨯=。
(2)受拉钢筋面积s A配2Φ22和2Φ25,27609821742s A mm =+=实际配筋率(3).截面复核取混凝土保护层厚度为c=30mm ,钢筋分两排布置,两排钢筋之间净距取30mm 。
设计合理。
截面设计如图:图3-16截面配筋图(尺寸单位:mm )查表法查表可得: 13.8cd f MPa =,280sd f MPa =,γ0=1.0,0.56b ξ=020cd M A f bh ==621.014510=0.2713.8200440⨯⨯⨯⨯ 查表得0.410.56b ξξ=<=,00.795ξ=其余配筋过程及截面复核过程同上。
3-17 .截面尺寸mm mm h b 450200⨯=⨯的钢筋混凝土矩形截面梁。
采用C20混凝土和HRB335级钢筋(3ɸ16),截面构造如图3-41,弯矩计算值m kM M M d ⋅==660γ,复合截面是否安全?图3-17(mm )解:查表得:13.8cd f MPa =, 1.06td f MPa =,280sd f MPa =,0.56b ξ=,40s a mm = 0410h mm =,2603s A mm =,保护层厚度c=4018.42-=30.8mm>30mm 。
(第三版)结构设计原理课后习题答案(1--9章)
答:在荷载的长期作用下,混凝土的变形将随时间而增加,亦即在应力不 变的情况下,混凝土的应变随时间继续增长,这种现象称为混凝土的徐变。
主要影响因素: (1)混凝土在长期荷载作用下产生的应力大小; (2)加荷时混凝土的龄期; (3)混凝土的组成成分和配合比; (4)养护及使用条件下的温度与湿度。 1-5 混凝土的徐变和收缩变形都是随时间而增长的变形,两者有和不同之处? 答:徐变变形是在持久作用下混凝土结构随时间推移而增加的应变;收缩 变形是混凝土在凝结和硬化的物理化学过程中体积随时间推移而减小的现象, 是一种不受力情况下的自由变形。 1-7 什么是钢筋和混凝土之间粘结应力和粘结强度?为保证钢筋和混凝土之间 有足够的粘结力要采取哪些措施? 答:(1)粘结应力:变形差(相对滑移)沿钢筋与混凝土接触面上产生的 剪应力;
(2)粘结强度:实际工程中,通常以拔出试验中粘结失效(钢筋被拔出, 或者混凝土被劈裂)时的最大平均粘结应力作为钢筋和混凝土的粘结强度;
(3)主要措施:①光圆钢筋及变形钢筋的粘结强度均随混凝土等级的提高 而提高,所以可以通过提高混凝土强度等级来增加粘结力;②水平位置钢筋比 竖位钢筋的粘结强度低,所以可通过调整钢筋布置来增强粘结力;③多根钢筋 并排时,可调整钢筋之间的净距来增强粘结力;④增大混凝土保护层厚度⑤采 用带肋钢筋。
用符号 f c 表示。
混凝土劈裂抗拉强度:我国交通部部颁标准《公路工程水泥混凝土试验规 程》(JTJ 053-94)规定,采用 150mm立方体作为标准试件进行混凝土劈裂抗拉
强度测定,按照规定的试验方法操作,则混凝土劈裂抗拉强度 fts 按下式计算:来自fts2F πA
(梁兴文、史庆轩)溷凝土结构设计原理课后题全套解答
绪论0-1:钢筋和混凝土是两种物理、力学性能很不相同的材料,它们为什么能结合在一起工作?答:其主要原因是:①混凝土结硬后,能与钢筋牢固的粘结在一起,相互传递内力。
粘结力是两种性质不同的材料能共同工作的基础。
②钢筋的线膨胀系数为1.2×10-5C-1,混凝土的线膨胀系数为1.0×10-5~1.5×10-5C-1,二者的数值相近。
因此,当温度变化时,钢筋与混凝土之间不会存在较大的相对变形和温度应力而发生粘结破坏。
习题0-2:影响混凝土的抗压强度的因素有哪些?答: 实验方法、实验尺寸、混凝土抗压实验室,加载速度对立方体抗压强度也有影响。
第一章1-1 混凝土结构对钢筋性能有什么要求?各项要求指标能达到什么目的?答:1强度高,强度系指钢筋的屈服强度和极限强度。
采用较高强度的钢筋可以节省钢筋,获得较好的经济效益。
2塑性好,钢筋混凝土结构要求钢筋在断裂前有足够的的变形,能给人以破坏的预兆。
因此,钢筋的塑性应保证钢筋的伸长率和冷弯性能合格。
3可焊性好,在很多情况下,钢筋的接长和钢筋的钢筋之间的链接需通过焊接,因此,要求在一定的工艺条件下钢筋焊接后不产生裂纹及过大的变形,保证焊接后的接头性能良好。
4与混凝土的粘结锚固性能好,为了使钢筋的强度能够充分的被利用和保证钢筋与混凝土共同作用,二者之间应有足够的粘结力。
1-2 钢筋冷拉和冷拔的抗压、抗拉强度都能提高吗?为什么?答:冷拉能提高抗拉强度却不能提高抗压强度,冷拉是使热轧钢筋的冷拉应力值先超过屈服强度,然后卸载,在卸载的过程中钢筋产生残余变形,停留一段时间再进行张拉,屈服点会有所提高,从而提高抗拉强度,在冷拉过程中有塑性变化,所以不能提高抗压强度。
冷拨可以同时提高钢筋的抗拉和抗压强度,冷拨是将钢筋用强力拔过比其径小的硬质合金拔丝模,钢筋受到纵向拉力和横向压力作用,内部结构发生变化,截面变小,而长度增加,因此抗拉抗压增强。
1-3 影响混凝土的收缩和徐变的因素有哪些?答:1、混凝土的组成和配合比是影响徐变的内在因素。
混凝土结构设计原理_课后习题答案
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。钢筋应力达到比例极限点之前,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,一般取残余应变为 0.2%所对应的 应力 σ0.2 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,则为 0.9 倍。为了简化运算, 《混凝 土结构设计规范》统一取 σ0.2=0.85σb,其中 σb ? 答: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结构整体性好,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。 钢筋混凝土结构的缺点:如自重大,不利于建造大跨结构;抗裂性差,过早开裂虽不影 响承载力,但对要求防渗漏的结构,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。 5. 房屋混凝土结构中各个构件的受力特点是什么? 答:在房屋建筑中,永久荷载和楼面活荷载直接作用在楼板上,楼板荷载传递到梁,梁 将荷载传递到柱或墙,并最终传递到基础上,各个构件受力特点如下: 楼板:是将活荷载和恒荷载通过梁或直接传递到竖向支承结构(柱、墙)的主要水平构 件,楼板的主要内力是弯矩和剪力,是受弯构件。 梁:是将楼板上或屋面上的荷载传递到立柱或墙上,前者为楼盖梁,后者为屋面梁,梁 承受板传来的荷载,主要内力有弯矩和剪力,有时也可能是扭矩,属于受弯构件。 柱:柱承受梁、板体系传来的荷载,主要内力有轴向压力、弯矩和剪力,可能是轴心受 压构件,当荷载有偏心作用时,柱受压的同时还会受弯,是压弯构件。 墙:承重的混凝土墙常用作基础墙、楼梯间墙,或在高层建筑中用于承受水平风载和地 震作用的剪力墙,它受压的同时也会受弯,是压弯构件。 基础:是将上部结构荷载传递到地基(土层)的承重混凝土构件,基础主要内力是压力 和弯矩,是受压构件或压弯构件。 6. 简述混凝土结构设计方法的主要阶段。 答:混凝土结构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。 (2)1938 年左右已开始采用按破损阶段计算构件破坏承载力,50 年代,出现了按极限 状态设计方法,奠定了现代钢筋混凝土结构的设计计算理论。 (3)二战以后,设计计算理论已过渡到以概率论为基础的极限状态设计方法。 (4)20 世纪 90 年代以后,开始采用或积极发展性能化设计方法和理论。 7. 简述性能设计的主要步骤。 答: 性能化方法是确定工程结构要达到的总体目标或设计性能, 设计师根据性能目标的 不同,设计不同的设计方案,并评估设计方案是否达到性能目标的要求。 8. 简述学习《混凝土结构设计原理》课程的应当注意的问题。 答: (1)钢筋混凝土是由钢筋和混凝土两种材料组成的复合材料,是非均匀、非连续、 非弹性的材料。力学关系是在试验的基础上,通过几何、物理和平衡关系建立的。 (2)钢筋混凝土构件中的两种材料在强度和数量上存在一个合理的配比范围。如果钢 筋和混凝土在面积上的比例及材料强度的搭配超过了这个范围, 就会引起构件受力性能的改 变,从而引起构件截面设计方法的改变,这是学习时必须注意的一个方面。 (3)由于混凝土材料的复杂性、离散性,混凝土材料的理论体系是建立在试验的基础 上的。许多假定依赖与试验结果,许多公式来源于试验验证,许多因素无法控制,仍需通过 构造措施加以解决, 许多理论尚需不断发展与完善, 具有不同功能的混凝土材料性能尚需不 断挖掘。 (4)本课程主要讲解钢筋混凝土基本构件,应当了解每一种构件在结构体系的作用、 受力情况。例如梁、柱是受弯构件,主要受弯、受剪;柱、墙、受压弦杆是受压构件,主要 受压、弯,受压、剪,双向受压弯;雨蓬梁、柱是受扭构件,主要受扭,受弯、剪、扭,受
混凝土结构设计原理第三版课后习题答案
李乔主编钢筋混凝土结构第三版课后习题答案一、第一章无二、第二章2.1结构中常用的钢筋品种有哪些?其适用范围有何不同?答:结构中常用钢筋包括:HPB300、HRB335、HRB400和HRB500级钢筋。
HPB300主要用于箍筋,也可以作为一般构件的纵向受力钢筋;HRB335过去是主要的纵向受力钢筋,现受限使用并准备逐步淘汰的品种;HRB400和HRB500是目前要推广使用的主要钢筋,主要用于梁、柱等重要构件的纵向受力钢筋和箍筋。
2.2简述混凝土立方体抗压强度、混凝土等级、轴心抗压强度、轴心抗拉强度的意义以及他们之间的区别。
答:混凝土立方体抗压强度可以用来确定混凝土等级,也可以用来计算轴心抗压强度;混凝土等级根据立方体抗压强度标准值并具有95%超值保证率来确定的,表征混凝土的等级;轴心抗压强度是混凝土结构最基本的强度,其值一般通过立方体抗压强度并根据折减系数来确定;轴心抗拉强度表征混凝土抵抗拉力的能力,用于计算混凝土构件在混凝土开裂之前的承载力,或者控制混凝土构件的开裂。
2.3简述混凝土应力-应变关系特征。
(2004年真题)答:混凝土应力应变特征:应力较小时(00.3c f ≤σ),曲线基本成直线变化,混凝土内部的微裂缝没有发展;随着应力的增加000.8~0.3c c f f =σ,开始出现越来越明显的非弹性性质,内部微裂缝开始发展,但处于稳定状态;当00 1.0~0.8c c f f =σ时,应力应变曲线斜率急剧减少,内部微裂缝进入非稳定状态;最终达到峰值应力点,但此点并不是应变最大点;随后应力应变曲线下降,直至最后达到最大应变处,构件破坏。
2.4混凝土收缩、徐变与哪些因素有关?(2004年真题)答:影响徐变与收缩的因素:(1)持续压应力的大小(2)混凝土组成成分和配合比(3)养护和使用时的温度、湿度(4)构件体表比(5)受荷载时混凝土的龄期2.5如何保证钢筋和混凝土之间有足够的粘结力?答:混凝土角度:(1)提高混凝土的强度;(2)考虑到混凝土浇筑时泌水下沉和气泡溢出而形成空隙层对黏粘结力的影响,规范规定,对高度超过300mm的梁,应分层浇注;(3)规定了混凝土保护层的最小厚度。
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结构设计原理课后习题答案1 配置在混凝土截面受拉区钢筋的作用是什么?混凝土梁的受拉能力很弱,当荷载超过c f 时,混凝土受拉区退出工作,受拉区钢筋承担全部荷载,直到达到钢筋的屈服强度。
因此,钢筋混凝土梁的承载能力比素混凝土梁提高很多。
2解释名词:混凝土立方体抗压强度:以边长为150mm 的混凝土立方体为标准试件,在规定温度和湿度下养护28天,依照标准制作方法,标准试验方法测得的抗压强度值。
混凝土轴心抗压强度:采用150*150*300的混凝土立方体为标准试件,在规定温度和湿度下养护28天,依照标准制作方法和试验方法测得的混凝土抗压强度值。
混凝土抗拉强度:采用100*100*150的棱柱体作为标准试件,可在两端预埋钢筋,当试件在没有钢筋的中部截面拉断时,此时的平均拉应力即为混凝土抗拉强度。
混凝土劈裂抗拉强度:采用150mm 立方体试件进行劈裂抗拉强度试验,按照规定的试验方法操作,按照下式计算AF A F 673.02f ts ==π 3 混凝土轴心受压的应力—应变曲线有何特点?影响混凝土轴心受压应力—应变曲线有哪几个因素?完整的混凝土轴心受压的应力-应变曲线由上升段OC ,下降段CD,收敛段DE组成。
0~0.3fc 时呈直线;0.3~0.8fc 曲线偏离直线。
0.8fc 之后,塑性变形显著增大,曲线斜率急速减小,fc 点时趋近于零,之后曲线下降较陡。
D 点之后,曲线趋于平缓。
因素:混凝土强度,应变速率,测试技术和试验条件。
4 什么叫混凝土的徐变?影响徐变有哪些主要原因?在荷载的长期作用下,混凝土的变形随时间增长,即在应力不变的情况下,混凝土应变随时间不停地增长。
这种现象称为混凝土的徐变。
主要影响因素:混凝土在长期荷载作用下产生的应力大小,加载时龄期,混凝土结构组成和配合比,养生及使用条件下的温度和湿度。
5 混凝土的徐变和收缩变形都是随时间而增长的变形,两者有和不同之处?徐变变形是在长期荷载作用下变形随时间增长,收缩变形是混凝土在凝结和硬化的物理化学反应中体积随时间减小的现象,是一种不受外力的自由变形。
(第三版)结构设计原理课后习题答案(1--9章)
(第三版)结构设计原理课后习题答案(1-9章)第一章1-1 配置在混凝土截面受拉区钢筋的作用是什么?答:当荷载超过了素混凝土的梁的破坏荷载时,受拉区混凝土开裂,此时,受拉区混凝土虽退出工作,但配置在受拉区的钢筋将承担几乎全部的拉力,能继续承担荷载,直到受拉钢筋的应力达到屈服强度,继而截面受压区的混凝土也被压碎破坏。
1-2 试解释一下名词:混凝土立方体抗压强度;混凝土轴心抗压强度;混凝土抗拉强度;混凝土劈裂抗拉强度。
答:混凝土立方体抗压强度:我国国家标准《普通混凝土力学性能试验方法标准》(GB/T 50081-2002)规定以每边边长为150mm 的立方体为标准试件,在20℃±2℃的温度和相对湿度在95%以上的潮湿空气中养护28d ,依照标准制作方法和试验方法测得的抗压强度值(以MPa 为单位)作为混凝土的立方体抗压强度,用符号cu f 表示。
混凝土轴心抗压强度:我国国家标准《普通混凝土力学性能试验方法标准》(GB/T 50081-2002)规定以150mm ×150mm ×300mm 的棱柱体为标准试件,在20℃±2℃的温度和相对湿度在95%以上的潮湿空气中养护28d ,依照标准制作方法和试验方法测得的抗压强度值(以MPa 为单位)称为混凝土轴心抗压强度,用符号c f 表示。
混凝土劈裂抗拉强度:我国交通部部颁标准《公路工程水泥混凝土试验规程》(JTJ 053-94)规定,采用150mm 立方体作为标准试件进行混凝土劈裂抗拉强度测定,按照规定的试验方法操作,则混凝土劈裂抗拉强度ts f 按下式计算:20.637ts F F f A ==πA 。
混凝土抗拉强度:采用100×100×500mm 混凝土棱柱体轴心受拉试验,破坏时试件在没有钢筋的中部截面被拉断,其平均拉应力即为混凝土的轴心抗拉强度,目前国内外常采用立方体或圆柱体的劈裂试验测得的混凝土劈裂抗拉强度值换算成轴心抗拉强度,换算时应乘以换算系数0.9,即0.9t ts f f =。
结构设计原理课后习题答案(第三版)
结构设计原理课后习题答案(第三版)结构设计原理课后习题答案1 配置在混凝土截面受拉区钢筋的作用是什么?混凝土梁的受拉能力很弱,当荷载超过c f 时,混凝土受拉区退出工作,受拉区钢筋承担全部荷载,直到达到钢筋的屈服强度。
因此,钢筋混凝土梁的承载能力比素混凝土梁提高很多。
2解释名词:混凝土立方体抗压强度:以边长为150mm 的混凝土立方体为标准试件,在规定温度和湿度下养护28天,依照标准制作方法,标准试验方法测得的抗压强度值。
混凝土轴心抗压强度:采用150*150*300的混凝土立方体为标准试件,在规定温度和湿度下养护28天,依照标准制作方法和试验方法测得的混凝土抗压强度值。
混凝土抗拉强度:采用100*100*150的棱柱体作为标准试件,可在两端预埋钢筋,当试件在没有钢筋的中部截面拉断时,此时的平均拉应力即为混凝土抗拉强度。
混凝土劈裂抗拉强度:采用150mm 立方体试件进行劈裂抗拉强度试验,按照规定的试验方法操作,按照下式计算AF A F 673.02f ts ==π 3 混凝土轴心受压的应力—应变曲线有何特点?影响混凝土轴心受压应力—应变曲线有哪几个因素?完整的混凝土轴心受压的应力-应变曲线由上升段OC ,下降段CD,收敛段DE 组成。
0~0.3fc 时呈直线;0.3~0.8fc 曲线偏离直线。
0.8fc 之后,塑性变形显著增大,曲线斜率急速减小,fc 点时趋近于零,之后曲线下降较陡。
D 点之后,曲线趋于平缓。
因素:混凝土强度,应变速率,测试技术和试验条件。
4 什么叫混凝土的徐变?影响徐变有哪些主要原因?在荷载的长期作用下,混凝土的变形随时间增长,即在应力不变的情况下,混凝土应变随时间不停地增长。
这种现象称为混凝土的徐变。
主要影响因素:混凝土在长期荷载作用下产生的应力大小,加载时龄期,混凝土结构组成和配合比,养生及使用条件下的温度和湿度。
5 混凝土的徐变和收缩变形都是随时间而增长的变形,两者有和不同之处?徐变变形是在长期荷载作用下变形随时间增长,收缩变形是混凝土在凝结和硬化的物理化学反应中体积随时间减小的现象,是一种不受外力的自由变形。
结构设计原理课后答案解析第三版
边梁的受压翼板有效宽度
1
b
' f
b
6h
' f
1 2200 80 6 180 2260mm
bf min 2
2
2
1' b
1
bf
bf
2200 80 (1100 80) 2200 mm
22
2
所以,边梁的受压翼缘板的有效宽度为 2200mm 。
3-23. 计算跨径 L 12.6mm的钢筋混凝土简支梁,中梁间距为 2.1m,截面尺
) 2
158.5kN m 0M d 145kN m
设计合理。
截面设计如图:
图 3-16 截面配筋图(尺寸单位: mm )
查表法
查表可得:
fcd 1 3 .M8Pa , f sd 280 MPa ,γ0=1.0, b 0.56
M
1.0 145 106
A0 fcdbh02 = 13.8 200 440 2 =0.27
f sd
280
取 Φ8@110mm,单位板宽钢筋面积 As 457mm2 ,混凝土保护层厚度 c 25 9.3 20.25mm 20mm , 2
实际配筋率:
As
457
100% 3.97% > min
bh0 1000 115
45 f td f sd
0.2%
0.22%
受力主钢筋位置及截面布筋示意图:
题 3-18 图( mm )
3-19. 截面尺寸 b h 200mm 500mm的钢筋混凝土矩形截面梁,采用 C20
混凝土和 HRB335 级钢筋; I 类环境条件,安全等级为一级;最大弯矩组合设计
值 M d 190kN m, 试按双筋截面求所需的钢筋截面积并进行截面布置。
结构设计原理课后习题答案解析(第三版)
结构设计原理课后习题答案1 配置在混凝土截面受拉区钢筋的作用是什么?混凝土梁的受拉能力很弱,当荷载超过c f 时,混凝土受拉区退出工作,受拉区钢筋承担全部荷载,直到达到钢筋的屈服强度。
因此,钢筋混凝土梁的承载能力比素混凝土梁提高很多。
2解释名词:混凝土立方体抗压强度:以边长为150mm 的混凝土立方体为标准试件,在规定温度和湿度下养护28天,依照标准制作方法,标准试验方法测得的抗压强度值。
混凝土轴心抗压强度:采用150*150*300的混凝土立方体为标准试件,在规定温度和湿度下养护28天,依照标准制作方法和试验方法测得的混凝土抗压强度值。
混凝土抗拉强度:采用100*100*150的棱柱体作为标准试件,可在两端预埋钢筋,当试件在没有钢筋的中部截面拉断时,此时的平均拉应力即为混凝土抗拉强度。
混凝土劈裂抗拉强度:采用150mm 立方体试件进行劈裂抗拉强度试验,按照规定的试验方法操作,按照下式计算AF A F 673.02f ts ==π 3 混凝土轴心受压的应力—应变曲线有何特点?影响混凝土轴心受压应力—应变曲线有哪几个因素?完整的混凝土轴心受压的应力-应变曲线由上升段OC ,下降段CD,收敛段DE组成。
0~0.3fc 时呈直线;0.3~0.8fc 曲线偏离直线。
0.8fc 之后,塑性变形显著增大,曲线斜率急速减小,fc 点时趋近于零,之后曲线下降较陡。
D 点之后,曲线趋于平缓。
因素:混凝土强度,应变速率,测试技术和试验条件。
4 什么叫混凝土的徐变?影响徐变有哪些主要原因?在荷载的长期作用下,混凝土的变形随时间增长,即在应力不变的情况下,混凝土应变随时间不停地增长。
这种现象称为混凝土的徐变。
主要影响因素:混凝土在长期荷载作用下产生的应力大小,加载时龄期,混凝土结构组成和配合比,养生及使用条件下的温度和湿度。
5 混凝土的徐变和收缩变形都是随时间而增长的变形,两者有和不同之处?徐变变形是在长期荷载作用下变形随时间增长,收缩变形是混凝土在凝结和硬化的物理化学反应中体积随时间减小的现象,是一种不受外力的自由变形。
混凝土结构设计原理(第三版)第四章正截面答案
【4-3】由《规范》表4.1.4和表4.2.3-1得f c =9.6N/mm 2,f t =1.1 N/mm 2,f y =210 N/mm 2。
有《规范》表9.2.1知,环境类别为一类的混凝土C20的保护层为20mm ,故设a s =25mm(题目中给定的)(1) 求最大弯矩设计值,M =1/8(g+q )l 02=1/8×6×2.182=3.56kN.m (2) 假设%6.0=ρ(经济配筋率)614.013.0.06.90.1210006.01=<=⨯⨯==b cyf f ξαρξmm b f Mh c 55)5.01(10=-=ξξαmm a h h s 8025550=+=+=,取80mm,满足表4-8最小厚度60mm 的要求接下来按照h 已知,求所需要的钢筋面积4255.0122.0201=<==sb c us bhf Mααα 查表b ξξ<=13.020329mm h f MA sy us ==γ选)335(150@82mm As =φ,由《规范》表9.5.1得纵向受力钢筋的最小配筋百分率 %2.0%24.0%2101.145%45min >=⨯==yt f f ρ取ρmin =0.24%%24.0%61.05510003350>=⨯==bh A s ρ也可以A s,min =ρmin bh =0.24%×1000×80=192mm 2 A s =335mm 2> A s,min ,满足要求。
(3)分布钢筋单位长度上分布钢筋的截面面积不应小于单位宽度上受力钢筋截面面积的15%,间距不宜大于250mm; 直径不宜小于6mm; 温度变化较大或集中荷载较大时,分布钢筋的截面面积应适当增加,其间距不宜大于200mm;A s 分=0.15×A s =0.15×335=50.25, 所计算的分布钢筋的面积非常少,因此按最大间距最小直径选取,可取)113(250@62mm As =φ。
结构设计原理课后答案第三版
3-16.截面尺寸mm mm h b 500200⨯=⨯的钢筋混凝土矩形截面梁,采用C25混凝土和HRB335级钢筋,I 类环境条件,安全等级为二级,最大弯矩组合设计值m kN M d ⋅=145,试分别采用基本公式法和查表法进行截面设计(单筋截面)。
解:基本公式法: 查表可得:f 13.8MPacd =,f 280MPa sd =,γ0=1.0,b 0.56ξ=(1)求受压区高度x假设60s a mm =,则050060440h mm =-=,00()2d cd x M f bx h γ=-,代入数据得:61.01451013.82004402xx ⨯⨯=⨯-() 解之得:700()x mm =舍去, 01330.56440246.4b x mm h mm mm ξ=<=⨯=。
(2)受拉钢筋面积s A213.82001801311280cd s sd f bx A mm f ⨯⨯=== 配2Φ22和2Φ25,27609821742s A mm =+=实际配筋率min 01472 2.02%0.2%200431s A bh ρρ===>=⨯ (3).截面复核取混凝土保护层厚度为c=30mm ,钢筋分两排布置,两排钢筋之间净距取30mm 。
7606028.425.1/2982(3028.4/2)691742s a mm ⨯+++⨯+==()0500431s h a mm =-= 02801742168246.413.8200b x mm h mm ξ⨯==<=⨯0()2u cd x M f bx h =-16813.8200168(431)2=⨯⨯⨯-0158.5145d kN m M kN m γ=>=设计合理。
截面设计如图:图3-16截面配筋图(尺寸单位:mm )查表法查表可得: 13.8cd f MPa =,280sd f MPa =,γ0=1.0,0.56b ξ=02cd MA f bh ==621.014510=0.2713.8200440⨯⨯⨯⨯ 查表得0.410.56b ξξ=<=,00.795ξ=62001451014800.795280440s sd M A mm f h ξ⨯===⨯⨯其余配筋过程及截面复核过程同上。
混凝土结构设计原理(第三版)第一章和第二章答案
混凝土结构的设计方法一、填空题1、结构的 、 、 统称为结构的可靠性。
2. 阳台的整体倾覆应为不满足 极限状态。
3、结构功能的极限状态分为 和 两类。
4、我国规定的设计基准期是 年。
5、结构完成预定功能的规定条件是、 、-----。
6、荷载效应S 和抗力R 之间的关系不同,结构构件将处于不同的状态,当 时,结构处于安全状态;当 时,结构处于极限状态;当S >R 时,结构处于 状态。
7、失效概率P f 的大小可以通过可靠指标β来度量,即β越大,P f 。
8、工程设计时,一般先按 极限状态设计结构构件,再按 极限状态验算。
9、现阶段建筑结构设计方法是 设计法.二、判断题1、结构的可靠度是指:结构在规定的时间内,在规定的条件下,完成预定功能的概率值( )。
2、钢筋强度标准值的保证率为97.73%。
HPB235级钢筋设计强度210N/mm 2,意味着尚有2.27%的钢筋强度低于210N/mm 2。
( )3、结构设计的基准期一般为50年。
即在50年内,结构是可靠的,超过50年结构就失效。
( )4、构件只要在正常使用中变形及裂缝不超过《规范》规定的允许值,承载力计算就没问题。
( )5、某结构构件因过度的塑性变形而不适于继续承载,属于正常使用极限状态的问题。
( )6、截面承载能力计算是从承载能力极限状态出发,裂缝和变形的计算是从正常使用极限状态出发的。
( )7、计算构件承载力时,荷载应取设计值。
( )8、正常使用极限状态与承载力极限状态相比,失效概率要小一些。
( )9、没有绝对安全的结构,因为抗力和荷载效应都是随机的。
( )10、实用设计表达式中的结构重要性系数,在安全等级为二级时,取00.9γ=。
( )三、选择题1、结构在规定的时间内、规定的条件下,完成预定功能的能力称为( )。
A. 安全性B. 适用性C. 耐久性D. 可靠性2、下列哪种状态应按正常使用极限状态设计?( )A 、结构作为刚体失去平衡;B 、因过度的塑性变形而不适于继续承载;C 、影响耐久性能的局部损坏;D 、构件丧失稳定。
混凝土结构设计原理课后习题答案【最新】
混凝土结构设计原理课后习题答案(+思考题)第一章绪论1.什么是混凝土结构?答:混凝土结构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,形成的结构,有素混凝土结构、钢筋混凝土结构、钢骨混凝土结构、钢管混凝土结构、预应力混凝土结构及纤维混凝土结构。
混凝土结构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.以简支梁为例,说明素混凝土与钢筋混凝土受力性能的差异。
答:素混凝土简支梁,跨中有集中荷载作用。
梁跨中截面受拉,拉应力在荷载较小的情况下就达到混凝土的抗拉强度,梁被拉断而破坏,是无明显预兆的脆性破坏。
钢筋混凝土梁,受拉区配置受拉钢筋梁的受拉区还会开裂,但开裂后,出现裂缝,拉力由钢筋承担,直至钢筋屈服以后,受压区混凝土受压破坏而达到极限荷载,构件破坏。
素混凝土简支梁的受力特点是承受荷载较小,并且是脆性破坏。
钢筋混凝土简支梁的极限荷载明显提高,变形能力明显改善,并且是延性破坏。
3.钢筋与混凝土共同工作的基础条件是什么?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相同,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)钢筋在混凝土中有可靠的锚固。
4.混凝土结构有什么优缺点?答: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结构整体性好,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。
钢筋混凝土结构的缺点:如自重大,不利于建造大跨结构;抗裂性差,过早开裂虽不影响承载力,但对要求防渗漏的结构,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。
5.房屋混凝土结构中各个构件的受力特点是什么?答:在房屋建筑中,永久荷载和楼面活荷载直接作用在楼板上,楼板荷载传递到梁,梁将荷载传递到柱或墙,并最终传递到基础上,各个构件受力特点如下:楼板:是将活荷载和恒荷载通过梁或直接传递到竖向支承结构(柱、墙)的主要水平构件,楼板的主要内力是弯矩和剪力,是受弯构件。
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HRB400 钢筋 10 16(As/=2010mm2),C30 混泥土,螺旋箍筋采用 R235,直径为 12mm,螺距为 s=50mm。试确定此柱的承载力。
『解』查表得:1 =1.0
, fc =14.3N/ mm2
l0 / d 7 12 Acor d 2 4 196250mm2 Assl d 2 4 113.04mm2 Asso dASSL S 3.14 500 113.04 / 50 3549.456mm2
按构造要求取构件长细比: l : b 15 即 b= l 0=6.75 103/15=450mm 设该柱截面为方形,则 b h=450mm 450mm
查表 3-1 得: =0.895
AS =(N-0.9
fc A)/0.9
按照构造配筋取 min 0.6 0 0 ( 0.6 0 0 3 0 0 )
AS
=
0.6
0
0
bh
=
0.6
0 0
f
y
450
选配钢筋,查附表 11-1 得,4 20( AS =1256 mm2 )
箍筋按构造要求选取,取 s=250mm,d=6mm
=
,
f
y
=360N/
mm 2
140104 0.9 0.895 9.6 450 450
450
1215
3-2 由于建筑上使用要求,某现浇柱截面尺寸为 250mm×250mm,柱高 4.0m,计算高度
第一二章没有什么习题哦,所以没有上传
3-1 某四层四跨现浇框架结构的第二层内柱轴向压力设计值 N=140×104N,楼层高 H=5.4m, 计算长度 L0=1.25H,混泥土强度等级为 C20,HRB400 级钢筋。试求柱截面尺寸及纵筋面积。
『解』查表得:1 =1.0 , fc =9.6N/ mm2
f
)
f
0.9 0.895360
y
y
mm2
,
6.培养学生观察、思考、对比及分析综合的能力。过程与方法1.通过观察蚯蚓教的学实难验点,线培形养动观物察和能环力节和动实物验的能主力要;特2征.通。过教对学观方察法到与的教现学象手分段析观与察讨法论、,实对验线法形、动分物组和讨环论节法动教特学征准的备概多括媒,体继课续件培、养活分蚯析蚓、、归硬纳纸、板综、合平的面思玻维璃能、力镊。子情、感烧态杯度、价水值教观1和.通过学理解的蛔1虫.过观适1、察于程3观阅 六蛔寄.内列察读 、虫生出蚯材 让标容生3根常蚓料 学本教活.了 据见身: 生,师的2、解 问的体巩鸟 总看活形作 用蛔 题线的固类 结雌动态业 手虫 自形练与 本雄学、三: 摸对 学动状习人 节蛔生结4、、收 一人 后物和同类 课虫活构请一蚯集 摸体 回并颜步关 重的动、学、蚓鸟 蚯的 答归色学系 点形教生生让在类 蚓危 问纳。习从 并状学理列学平的害 题线蚯四线人 归、意特出四生面体以形蚓、形类 纳大图点常、五观玻存 表及动的鸟请动文 本小引以见引、察璃现 ,预物身类 3学物明 节有言及的、导巩蚯上状 是防的体之生和历 课什根蚯环怎学固蚓和, 干感主是所列环史 学么据蚓节二样生练引牛鸟 燥染要否以举节揭 到不上适动、区回习导皮类 还的特分分蚯动晓 的同节于物让分答。学纸减 是方征节布蚓物起 一,课穴并学蚯课生上少 湿法。?广的教, 些体所居归在生蚓前回运的 润;4泛益学鸟色生纳.靠物完的问答动原 的4蛔,处目类 习和活环.近在成前题蚯的因 ?了虫以。标就 生体的节身其实端并蚓快及 触解寄上知同 物表内特动体结验和总利的慢我 摸蚯生适识人 学有容点物前构并后结用生一国 蚯蚓在于与类 的什,的端中思端线问活样的 蚓人飞技有 基么引进主的的考?形题环吗十 体生行能着 本特出要几变以动,境?大 节活的1密 方征本“特节化下物.让并为珍 近习会形理切 法。课生征有以问的小学引什稀 腹性态解的 。2课物。什游题主.结生出么鸟 面和起结蛔关观题体么戏:要利明蚯?类 处适哪构虫系察:的特的特用确蚓等 ,于些特适。蛔章形殊形征板,这资 是穴疾点于可虫我态结式。书生种料 光居病是寄的们结构,五小物典, 滑生?重生鸟内学构,学、结的型以 还活5要生类部习与.其习巩鸟结的爱 是如原活生结了功颜消固类构线鸟 粗形何因的存构腔能色化练适特形护 糙态预之结的,肠相是系习于点动鸟 ?、防一构现你动适否统。飞都物为结蛔。和状认物应与的行是。主构虫课生却为和”其结的与题、病本理不蛔扁的他构特环以生?8特乐虫形观部特8征境小理三页点观的动位点梳相组等、这;,哪物教相,理适为方引些2鸟,育同师.知应单面导鸟掌类结了;?生识的位学你握日构解2互.。办特生认线益特了通动手征观识形减点它过,抄;察吗动少是们理生报5蛔?物,与的解.参一了虫它和有寄主蛔与份解结们环些生要虫其。蚯构都节已生特对中爱蚓。会动经活征人培鸟与飞物灭相。类养护人吗的绝适这造兴鸟类?主或应节成趣的为要濒的课情关什特临?就危感系么征灭来害教;?;绝学,育,习使。我比学们它生可们理以更解做高养些等成什的良么两好。类卫动生物习。惯根的据重学要生意回义答;的3.情通况过,了给解出蚯课蚓课与题人。类回的答关:系线,形进动行物生和命环科节学动价环值节观动的物教一育、。根教据学蛔重虫点病1.引蛔出虫蛔适虫于这寄种生典生型活的线结形构动和物生。理二特、点设;置2.问蚯题蚓让的学生生活思习考性预和习适。于穴居生活的形态、结构、生理等方面的特征;3.线形动物和环节动物的主要特征。
L0=0.7H=2.8m,配筋为 4 16(As/=804mm2)。C30 混泥土,HRB400 级钢筋,承受轴向力 设计值 N=950KN。试问柱截面是否安全?
『解』查表得:1 =1.0
, fc =14.3N/ mm2
l / b 2.8 / 0.25 11.2 查表 3-1 得: =0.962
考虑轴心受压R=0.9
(
f
y
AS
= 0.926 (360804 14.3 0.8 250 250) 831.7KN N 950KN
该柱截面在承受轴心受压时是不安全的。
fcAS
,
3-3 已知一桥下螺旋箍筋柱,直径为 d=500mm,柱高 5.0m,计算高度 L0=0.7H=3.5m,配