混凝土设计原理第5章作业题解答.(DOC)上课讲义
混凝土设计原理第5章学习辅导资料
第5章 受压构件正截面的性能与设计总结与提升一、明确习题类型和性质对于任一种截面形式都有对称配筋和非对称配筋两种类型，每一种类型有截面设计与承载力复核两种情况，每一种情况又分大、小偏压两个性质不同的问题。
每道习题都会告诉截面属于哪一类，哪一种情况。
对此，在思想上明确以后，就要判别是属于哪一性质的问题，是大偏压还是小偏压，这是每一道题都要进行的。
然后根据所给的已知条件和内容进行分析。
例如，对于大偏压截面设计时，大致会遇到三种习题：/,s s A A 都未知；已知/s A 求s A ；/2s a x ≤。
对于不同问题用不同求解方法，做到“对症下药”，习题的计算也就不难了。
二、熟练掌握截面计算简图（如图所示）粗看起来，截面计算简图比较简单，但是掌握的深度却各有不同，因而解题的能力就有悬殊。
解题时应做到“心中有图”，并着重理解以下关系：1，M N ,是统一地由偏心力N 来表示的，N 至截面形心的偏心距是i e ,有两种情况：一种是N 在受压钢筋/s A 之内，/2s i a he -≤；另一种是在/s A 之外，/2s i a he -φ。
2，远离N 的纵向钢筋为s A ，大偏压时，它的应力为y f ；小偏压时，它的应力为y s y f f πσ≤-/，推导公式时，均假定s s A σ是拉力，即与N 同向。
靠近N 的纵筋为/s A ，不论大偏压还是小偏压，它的应力都是/y f ，压力//s y A f 与N 反向。
3，受压混凝土的计算应力图形是矩形，合力bx f C c 1α=作用在2/x 处，方向与N 反向。
从以上三点，可以明确截面上的四个力：N 与s s A σ同向；//s y A f 与bx f C c 1α=同向，而与N 反向。
（这是建立计算公式的基本规定方向，不能更改）4，做到不画图就能写出上述四个力，它们彼此间的距离关系有以下8种：s A 至/s A ：/0s a h -；N 至s A ：i s e a he +-=2； N 至s A /：)2(/i s e a h e --±=，N 在受压钢筋/s A 之内，/2s i a he -≤时，用正号，N 在/s A 之外，/2s i a he -φ，用负号。
最新混凝土课后答案第5章.资料
5 — 1已知某承受均布荷载的矩形截面梁截面尺寸b x h = 250mm x 600mm (取a s =35mm ),采用C25混凝土，箍筋为 HPB235钢筋。
若已知剪力设计值 V = 150kN ，试采用① 8双肢箍的箍筋间距 s ? 『解』(1)已知条件：a s =35mmho=h —a s =600 — 35=565mmA SV =101 mm 2查附表1 — 2、2 — 3得：|.：.f2f2f 2C=1.0 , 5=11.9 N / mm, T t =i.27 N/ mm , yv =2i0N/ mm(2 )复合截面尺寸：h w 565hw= h0 =565mm b = 250 =2.26<4属一般梁。
0.25Jcbh 。
=0.251.0 11.9 250 565=420.2 kN>150 kN截面满足要求。
(3) 验算是否可构造配箍：。
•兀匕社。
.？ 1.27 250 565=125.6 kN<150 kN应按计算配箍(4) 计算箍筋间距：(5) 验算最小配箍率:也 1010.24 丄 0.24 ".27bs =250 200 =0.202 % >fyv=210=0.145 % 满足要求。
(6) 绘配筋图:< 0.7f t bh 0 + 1-25 fyvAsvh 0 sA 1.25 fy —h 。
s S 乞 V -0.7 f t bh° : 1.25 210 101 565 3=150 -125.6 10 =613.2mmV查表 5— 2，取 s=200 mm5-2 图5-51所示的钢筋混凝土简支粱，集中荷载设计值F= 120kN，均布荷载设计值（包括梁自重）q=10kN/m。
选用C30混凝土，箍筋为HPB235钢筋。
试选择该梁的箍筋（注:途中跨度为净跨度，l n=4000mm ）。
(1)已知条件:a s=40mm h°=h—a s=600 —40=560mm查附表1 —2、2 —3得：2 f 2t=l.43N/mm，lyv =210N/ mm （2）确定计算截面及剪力设计值：对于简支梁，支座处剪力最大，选该截面为设计截面。
混凝土结构设计原理(第五版)课后习题答案doc.
《混凝土结构设计原理》思考题及习题（参考答案）第1章绪论思考题1.1钢筋混凝土梁破坏时的特点是：受拉钢筋屈服，受压区混凝土被压碎，破坏前变形较大，有明显预兆，属于延性破坏类型。
在钢筋混凝土结构中，利用混凝土的抗压能力较强而抗拉能力很弱，钢筋的抗拉能力很强的特点，用混凝土主要承受梁中和轴以上受压区的压力，钢筋主要承受中和轴以下受拉区的拉力，即使受拉区的混凝土开裂后梁还能继续承受相当大的荷载，直到受拉钢筋达到屈服强度以后，荷载再略有增加，受压区混凝土被压碎，梁才破坏。
由于混凝土硬化后钢筋与混凝土之间产生了良好的粘结力，且钢筋与混凝土两种材料的温度线膨胀系数十分接近，当温度变化时，不致产生较大的温度应力而破坏二者之间的粘结，从而保证了钢筋和混凝土的协同工作。
1.2钢筋混凝土结构的优点有：1）经济性好，材料性能得到合理利用；2）可模性好；3）耐久性和耐火性好，维护费用低；4）整体性好，且通过合适的配筋，可获得较好的延性；5）刚度大，阻尼大；6）就地取材。
缺点有：1）自重大；2）抗裂性差；3）承载力有限；4）施工复杂；5）加固困难。
1.3本课程主要内容分为“混凝土结构设计原理”和“混凝土结构设计”两部分。
前者主要讲述各种混凝土基本构件的受力性能、截面设计计算方法和构造等混凝土结构的基本理论，属于专业基础课内容；后者主要讲述梁板结构、单层厂房、多层和高层房屋、公路桥梁等的结构设计，属于专业课内容。
学习本课程要注意以下问题：1）加强实验、实践性教学环节并注意扩大知识面；2）突出重点，并注意难点的学习；3）深刻理解重要的概念，熟练掌握设计计算的基本功，切忌死记硬背。
第2章混凝土结构材料的物理力学性能思考题2.1①混凝土的立方体抗压强度标准值f cu,k是根据以边长为150mm的立方体为标准试件，在(20±3)℃的温度和相对湿度为90％以上的潮湿空气中养护28d，按照标准试验方法测得的具有95％保证率的立方体抗压强度确定的。
顾祥林版混凝土结构基本原理第5章习题答案
， ，受拉区配有
，
； 的纵向受拉
；
解： （1）根据题意得：
a E E s / E c 7.849, As / bh 9.81 10 3
min 0.45 f t / f y 3.28 10 3 , max b a1 f c / f y b 0.8 /(1 f y / 0.0033E s )
b
变 t 超过混凝土的极限受拉应变 tu 时，在纯弯段某一薄弱截面出现第一条垂直裂缝。
b
5-10 钢筋混凝土适筋受弯构件达到何种状态时，可以认为发生正界面受弯破坏？ 答：当受压区混凝土最大压应变 c 达到混凝土的极限受压应变 cu 时，压区混凝土压碎，梁
b
正截面受弯破坏，纵向受拉屈服。 5-11 钢筋混凝土超筋受弯构件达到何种状态时，可以认为发生正截面受弯破坏？ 答：当受压区混凝土最大压应变 c 达到混凝土的极限受压应变 cu 时，压区混凝土压碎，梁
2
，承受均布荷载
5-3 条件同练习题 5-1， 求当截面的纵向受拉钢筋分别为 解: 当受拉钢筋为 212 时, As 226mm
2
和
时截面的抗弯承载力。
1.51 10 3 min ,梁为少筋梁
M u M cr 0.292(1 2.5a A ) f t bh 2 , a A 2a E As / bh 0.024
s 2a E f t 40.81N / mm2
ct ( f t b(h xcr ) s As ) / 0.5bxcr 6.02 N / mm2
ct /( Ec xcr ) 7.47 10 7 mm1
5-2 条件同练习题 5-1，试计算 （1）截面的极限弯矩 及相应的 ； ；
混凝土课后答案第5章.讲解
5 — 1 已知某承受均布荷载的矩形截面梁截面尺寸b x h = 250mm x 600mm (取a s =35mm )，采用C25混凝土，箍筋为 HPB235钢筋。
若已知剪力设计值 V = 150kN ，试采用① 8双肢箍的箍筋间距 s ? 『解』(1) 已知条件：a s =35mmho=h —a s =600 — 35=565mm Av=101 mm 2查附表1 — 2、2 — 3得：I.，f2f2 f2C =1.0, '=11.9 N/ mm , f t =i.27 N / mm , lyv =2l0N/ mm(2 )复合截面尺寸：=0.25 1.0 11.9 250 565=420.2 kN>150 kN截面满足要求。
(3) 验算是否可构造配箍:0. 7tbh=0.7 1.27 250 565=125.6 kN<150 kN应按计算配箍(4) 计算箍筋间距：(5) 验算最小配箍率:鼻 101.24丄 0.24 ".27bs =250 200 =0.202 % >fyv=210 =0.145 %满足要求。
(6) 绘配筋图:A1.25 f yv —^h 。
s s 乞 V -0.7 f t bh 。
：1.25 210 101 565=仮一125.6103=613.2mmV<0.7f t bh 0 + 1'25 fyvh 0查表 5— 2，取 s=200 mmhw= ^0 =565mmh w 565b = 250 =2.26<4属一般梁。
0. 2 5c f c bh 0s5-2 图5-51所示的钢筋混凝土简支粱，集中荷载设计值 F = 120kN ，均布荷载设计值（包括梁自重）q=10kN/m 。
选用C30混凝土，箍筋为HPB235钢筋。
试选择该梁的箍筋（注: 途中跨度为净跨度，l n =4000mm ）。
（1）已知条件:a s =40mmh °=h —a s =600 — 40=560mm查附表1 — 2、2 — 3得：（2）确定计算截面及剪力设计值：对于简支梁，支座处剪力最大，选该截面为设计截面。
混凝土结构设计原理(第五版)课后习题答案
《混凝土结构设计原理》思考题及习题（参考答案）厦门大学土木工程系20XX年9月第1章绪论思考题1.1钢筋混凝土梁破坏时的特点是：受拉钢筋屈服，受压区混凝土被压碎，破坏前变形较大，有明显预兆，属于延性破坏类型。
在钢筋混凝土结构中，利用混凝土的抗压能力较强而抗拉能力很弱，钢筋的抗拉能力很强的特点，用混凝土主要承受梁中和轴以上受压区的压力，钢筋主要承受中和轴以下受拉区的拉力，即使受拉区的混凝土开裂后梁还能继续承受相当大的荷载，直到受拉钢筋达到屈服强度以后，荷载再略有增加，受压区混凝土被压碎，梁才破坏。
由于混凝土硬化后钢筋与混凝土之间产生了良好的粘结力，且钢筋与混凝土两种材料的温度线膨胀系数十分接近，当温度变化时，不致产生较大的温度应力而破坏二者之间的粘结，从而保证了钢筋和混凝土的协同工作。
1.2钢筋混凝土结构的优点有：1）经济性好，材料性能得到合理利用；2）可模性好；3）耐久性和耐火性好，维护费用低；4）整体性好，且通过合适的配筋，可获得较好的延性；5）刚度大，阻尼大；6）就地取材。
缺点有：1）自重大；2）抗裂性差；3）承载力有限；4）施工复杂；5）加固困难。
1.3本课程主要内容分为“混凝土结构设计原理”和“混凝土结构设计”两部分。
前者主要讲述各种混凝土基本构件的受力性能、截面设计计算方法和构造等混凝土结构的基本理论，属于专业基础课内容；后者主要讲述梁板结构、单层厂房、多层和高层房屋、公路桥梁等的结构设计，属于专业课内容。
学习本课程要注意以下问题：1）加强实验、实践性教学环节并注意扩大知识面；2）突出重点，并注意难点的学习；3）深刻理解重要的概念，熟练掌握设计计算的基本功，切忌死记硬背。
第2章混凝土结构材料的物理力学性能思考题2.1①混凝土的立方体抗压强度标准值f cu,k是根据以边长为150mm的立方体为标准试件，在(20±3)℃的温度和相对湿度为90％以上的潮湿空气中养护28d，按照标准试验方法测得的具有95％保证率的立方体抗压强度确定的。
混凝土结构设计原理习题答案(第五章)
凝土结构设计原理习题答案(第五章)第五章习题参考答案习题1. 已知柱截面尺寸b ×h =350mm×350mm ，柱的计算长度m 50=l ，轴向力设计值N ＝1600kN 。
混凝土，纵向受力钢筋为HRB400级，试计算其配筋。
解：由题意知：2c N/mm 9.11=f ，2y y N/mm 360='=f f3.14350/5000/0==b l ，查表得：913.0=ϕ23y c s mm 5.13953603503509.11913.09.01016009.0=⨯⨯-⨯⨯='-='f A f NA ϕ选配纵筋8C 16，实配纵筋面积A s ′=1608mm 2ρ′= %31.13503501608'=⨯=A A s >ρ′min =0.6%， 满足配筋率要求。
按构造要求，选配箍筋A 8@200。
习题2. 现浇圆形截面柱，其计算长度m 3.40=l ，承受设计轴向力N =2100kN ，混凝土采用C20，纵筋采用6根直径为20mm 的HRB335钢筋，螺旋箍筋用HPB300级，若柱截面直径为400mm 时，试求柱螺旋箍筋用量。
解：由题意知，该柱需配螺旋箍筋。
基本参数：2c N/mm 6.9=f ，HRB335，2y y N/mm 300='=f f ，HPB300,2y y N/mm 270='=f f ，75.10400/4300/0==d l ，查表得：945.0=ϕ纵筋6B 20，实际A s ′＝1884mm 2一类环境，c =25mm ，混凝土核心截面直径为mm 330102252400cor =⨯-⨯-=d混凝土核心截面面积为222corcor mm 5.85486433014.34=⨯==d A π23ys y cor c ss0mm 56.17542701218843005.854866.99.01021002)(9.0=⨯⨯⨯-⨯-⨯=''+-=f A f A f NA α因A ss0＞0.25 A s ′=0.25×1884=471mm 2，满足构造要求。
混凝土结构设计原理(第五版)课后习题答案
《混凝土结构设计原理》思考题及习题（参考答案）第1章绪论思考题1.1钢筋混凝土梁破坏时的特点是：受拉钢筋屈服，受压区混凝土被压碎，破坏前变形较大，有明显预兆，属于延性破坏类型。
在钢筋混凝土结构中，利用混凝土的抗压能力较强而抗拉能力很弱，钢筋的抗拉能力很强的特点，用混凝土主要承受梁中和轴以上受压区的压力，钢筋主要承受中和轴以下受拉区的拉力，即使受拉区的混凝土开裂后梁还能继续承受相当大的荷载，直到受拉钢筋达到屈服强度以后，荷载再略有增加，受压区混凝土被压碎，梁才破坏。
由于混凝土硬化后钢筋与混凝土之间产生了良好的粘结力，且钢筋与混凝土两种材料的温度线膨胀系数十分接近，当温度变化时，不致产生较大的温度应力而破坏二者之间的粘结，从而保证了钢筋和混凝土的协同工作。
1.2钢筋混凝土结构的优点有：1）经济性好，材料性能得到合理利用；2）可模性好；3）耐久性和耐火性好，维护费用低；4）整体性好，且通过合适的配筋，可获得较好的延性；5）刚度大，阻尼大；6）就地取材。
缺点有：1）自重大；2）抗裂性差；3）承载力有限；4）施工复杂；5）加固困难。
1.3本课程主要内容分为“混凝土结构设计原理”和“混凝土结构设计”两部分。
前者主要讲述各种混凝土基本构件的受力性能、截面设计计算方法和构造等混凝土结构的基本理论，属于专业基础课内容；后者主要讲述梁板结构、单层厂房、多层和高层房屋、公路桥梁等的结构设计，属于专业课内容。
学习本课程要注意以下问题：1）加强实验、实践性教学环节并注意扩大知识面；2）突出重点，并注意难点的学习；3）深刻理解重要的概念，熟练掌握设计计算的基本功，切忌死记硬背。
第2章混凝土结构材料的物理力学性能思考题2.1①混凝土的立方体抗压强度标准值f cu,k是根据以边长为150mm的立方体为标准试件，在(20±3)℃的温度和相对湿度为90％以上的潮湿空气中养护28d，按照标准试验方法测得的具有95％保证率的立方体抗压强度确定的。
混凝土结构设计原理(第五版)课后习题答案
《混凝土结构设计原理》思考题及习题（参考答案）厦门大学土木工程系20XX年9月第1章绪论思考题1.1钢筋混凝土梁破坏时的特点是：受拉钢筋屈服，受压区混凝土被压碎，破坏前变形较大，有明显预兆，属于延性破坏类型。
在钢筋混凝土结构中，利用混凝土的抗压能力较强而抗拉能力很弱，钢筋的抗拉能力很强的特点，用混凝土主要承受梁中和轴以上受压区的压力，钢筋主要承受中和轴以下受拉区的拉力，即使受拉区的混凝土开裂后梁还能继续承受相当大的荷载，直到受拉钢筋达到屈服强度以后，荷载再略有增加，受压区混凝土被压碎，梁才破坏。
由于混凝土硬化后钢筋与混凝土之间产生了良好的粘结力，且钢筋与混凝土两种材料的温度线膨胀系数十分接近，当温度变化时，不致产生较大的温度应力而破坏二者之间的粘结，从而保证了钢筋和混凝土的协同工作。
1.2钢筋混凝土结构的优点有：1）经济性好，材料性能得到合理利用；2）可模性好；3）耐久性和耐火性好，维护费用低；4）整体性好，且通过合适的配筋，可获得较好的延性；5）刚度大，阻尼大；6）就地取材。
缺点有：1）自重大；2）抗裂性差；3）承载力有限；4）施工复杂；5）加固困难。
1.3本课程主要内容分为“混凝土结构设计原理”和“混凝土结构设计”两部分。
前者主要讲述各种混凝土基本构件的受力性能、截面设计计算方法和构造等混凝土结构的基本理论，属于专业基础课内容；后者主要讲述梁板结构、单层厂房、多层和高层房屋、公路桥梁等的结构设计，属于专业课内容。
学习本课程要注意以下问题：1）加强实验、实践性教学环节并注意扩大知识面；2）突出重点，并注意难点的学习；3）深刻理解重要的概念，熟练掌握设计计算的基本功，切忌死记硬背。
第2章混凝土结构材料的物理力学性能思考题2.1①混凝土的立方体抗压强度标准值f cu,k是根据以边长为150mm的立方体为标准试件，在(20±3)℃的温度和相对湿度为90％以上的潮湿空气中养护28d，按照标准试验方法测得的具有95％保证率的立方体抗压强度确定的。
《混凝土结构设计原理》-第五章-课堂笔记
《混凝土结构设计原理》-第五章-课堂笔记《混凝土结构设计原理》第五章受弯构件斜截面强度计算课堂笔记主要内容斜截面受力特点及破坏形态影响斜截面受剪承载力的计算公式斜截面受剪承载力就是的方式和步骤梁内钢筋的构造要求学习要求1、了解无腹梁裂缝出现前后的应力状态2、理解梁沿斜截面剪切破坏的三种主要形态以及影响斜截面受承载力的主要因素3、熟练掌握斜截面受剪承载力的计算方法4、能正确画出抵抗弯截图5、理解纵向钢筋弯起和截断时的构造规定并在设计中运用重点难点1、梁沿斜截面剪切破坏的三种主要形态2、斜截面受承载力的计算方法(包括计算公式、适用范围和计算步骤等)3、抵抗弯矩图的画法以及纵向受力钢筋弯起和截断的构造要求其中3 既是重点也是难点一、斜截面受力特点及破坏形态受弯构件在荷载作用下，截面除产生弯矩M夕卜，常常还产生剪力V，在剪力和弯矩共同作用的剪弯区段，产生斜裂缝，如果斜截面承载力不足，可能沿斜裂缝发生斜截面受剪破坏或斜截面受弯破坏。
因此，还要保证受弯构件斜截面承载力，即斜截面受剪承载力和斜截面受弯承载力。
工程设计中，斜截面受剪承载力是由抗剪计算来满足的，斜截面受弯承载力则是通过构造要求来满足的。
(一)无腹筋梁斜裂缝出现前、后的应力状态1、斜裂缝开裂前的应力分析承受集中荷载P 作用的钢筋混凝土简支梁，当荷载较小时混凝土尚未开裂，钢筋混凝土梁基本上处于弹性工作阶段，故可按材料力学公式来分析其应力。
但钢筋混凝土构件是由钢筋和混凝土两种材料组成，因此应先将两种材料换算成同一种材料，通常将钢筋换算成“等效混凝土”，钢筋按重心重合、面积扩大E s/E c倍换算为等效混凝土面积，将两种材料的截面视为单一材料(混凝土)的截面，即可直接应用材料力学公式。
梁的剪弯区段截面的任一点正应力b和剪应力T可按下列公式计算：正应力 b =My o/I o剪应力t =Vs0/I 0b式中I o—换算截面的惯性矩；y o --- 所求应力点到换算截面形心轴的距离；s0--- 所求应力的一侧对换算截面形心的面积矩；b --- 梁的宽度；M--- 截面的弯矩值；V--- 截面的剪力值；在正应力和剪应力共同作用下，产生的主拉应力和主压应力，可按下式求得：主拉应力 b tp =b /2+[( b /2) 2+t 2] 1/2主压应力 b tp= b /2-[( b/2) 2+t 2] 1/2主应力作用方向与梁纵轴的夹角 a =1/2arctan(-2 T/ b )2、斜裂缝的形成由于混凝土抗拉强度很低，随着荷载的增加，当主应力超过混凝土复合受力下的抗拉强度时，就会出现与主拉应力轨迹线大致垂直的裂缝。
混凝土设计原理第5章作业题解答
混凝土结构设计原理作业题第5章 受压构件正截面的性能与设计5－1（基本题目） 已知某四层四跨现浇框架结构的底层内柱，截面尺寸为mm mm 400400⨯，轴心压力设计值m H kN N 9.3,3090==，混凝土强度等级为C40,钢筋用HRB400级。
求纵向钢筋截面面积/s A ，并绘制截面配筋图（含构造配筋）。
解答：按《混凝土结构设计规范》规定，按式,查表5-1，得按式（5-1）求A ’s223//1213)4001.19983.09.0103090(3601)9.0(1mm A f N f A c y s=⨯-⨯⨯=-=ϕ如果采用4根直径20mm 纵筋，A ’s =1256,故上述A 的计算中没有减去是正确的，且由附表18知，%55.0min =ρ，min /ρρ ，可以。
截面每一侧配筋率，可以。
故满足受压纵筋最小配筋率（全部纵向钢筋的%55.0min =ρ；一侧纵向钢筋的）的要求。
选用4根直径20mm 纵筋，A ’s =1256。
5－2（基本题目）根据建筑要求，某现浇柱截面尺寸定为mm mm 250250⨯，由两端支承情况决定其计算高度m l 8.20=；柱内配有4根直径为22的HRB400级钢筋作为纵筋；构件混凝土强度等级为C40，柱的轴向力设计值kN N 1500=。
试问截面是否安全。
解答：由, 查表5-1，得按式（5-1），得116.1)101500/()152********.19(962.09.0/)(9.032// =⨯⨯+⨯⨯⨯=+N A f A f s y c ϕ故截面是安全的。
5－3（基本题目）已知：某旅馆底层门厅内现浇钢筋混凝土柱，一类环境，承受轴心压力设计值kN N 6000=，从基础顶面至二层楼面高度为m H 2.5=。
混凝土强度等级为C40，由于建筑要求柱截面为圆形，直径为mm d 470=。
柱中纵筋用HRB400级钢筋，箍筋用HPB300级钢筋。
求柱中配筋。
解答：先按配有普通纵筋和箍筋柱计算。
混凝土结构设计原理(第五版)课后习题答案
《混凝土结构设计原理》思考题及习题（参考答案）第1章绪论思考题1.1钢筋混凝土梁破坏时的特点是：受拉钢筋屈服，受压区混凝土被压碎，破坏前变形较大，有明显预兆，属于延性破坏类型。
在钢筋混凝土结构中，利用混凝土的抗压能力较强而抗拉能力很弱，钢筋的抗拉能力很强的特点，用混凝土主要承受梁中和轴以上受压区的压力，钢筋主要承受中和轴以下受拉区的拉力，即使受拉区的混凝土开裂后梁还能继续承受相当大的荷载，直到受拉钢筋达到屈服强度以后，荷载再略有增加，受压区混凝土被压碎，梁才破坏。
由于混凝土硬化后钢筋与混凝土之间产生了良好的粘结力，且钢筋与混凝土两种材料的温度线膨胀系数十分接近，当温度变化时，不致产生较大的温度应力而破坏二者之间的粘结，从而保证了钢筋和混凝土的协同工作。
1.2钢筋混凝土结构的优点有：1）经济性好，材料性能得到合理利用；2）可模性好；3）耐久性和耐火性好，维护费用低；4）整体性好，且通过合适的配筋，可获得较好的延性；5）刚度大，阻尼大；6）就地取材。
缺点有：1）自重大；2）抗裂性差；3）承载力有限；4）施工复杂；5）加固困难。
1.3本课程主要内容分为“混凝土结构设计原理”和“混凝土结构设计”两部分。
前者主要讲述各种混凝土基本构件的受力性能、截面设计计算方法和构造等混凝土结构的基本理论，属于专业基础课内容；后者主要讲述梁板结构、单层厂房、多层和高层房屋、公路桥梁等的结构设计，属于专业课内容。
学习本课程要注意以下问题：1）加强实验、实践性教学环节并注意扩大知识面；2）突出重点，并注意难点的学习；3）深刻理解重要的概念，熟练掌握设计计算的基本功，切忌死记硬背。
第2章混凝土结构材料的物理力学性能思考题2.1①混凝土的立方体抗压强度标准值f cu,k是根据以边长为150mm的立方体为标准试件，在(20±3)℃的温度和相对湿度为90％以上的潮湿空气中养护28d，按照标准试验方法测得的具有95％保证率的立方体抗压强度确定的。
混凝土结构设计第5章习题解答
第5章习题解答（）已知：某多层四跨现浇框架结构的第二层内柱，轴心压力设计值N=1100KN，楼层高H=6m，混凝土强度等级为C30，采用HRB335级钢筋，柱截面尺寸为b×h=350mm×350mm。
求：所需纵筋面积。
解：（一）求φ：（二）求：（）已知：圆形截面现浇钢筋混凝土柱，直径不超过350mm，承受轴心压力设计值N=2900KN，计算长度，混凝土强度等级为C40，柱中纵筋采用HRB400级钢筋，箍筋用HPB300级钢筋。
试设计该柱截面。
解：（一）求φ：（二）求：设配筋率太高，由于l0/d<12，可采用螺旋箍筋柱。
（三）按螺旋箍筋柱设计：混凝土保护层取用20mm，估计箍筋直径为10mm，得：混凝土强度等级小于C50，α=1（四）计算N u：要求。
将该柱设计为螺旋箍筋柱，纵筋采用12根20，箍筋采用螺旋箍筋，直径为10mm，间距为40mm。
（）已知：偏心受压柱截面尺寸为b×h=300mm×500mm，；混凝土强度等级为C30，钢筋为HRB400；轴向力设计值N=800KN，杆端弯矩力设计值M1=，M2=160KN·m；计算长度l c=l0=。
求钢筋截面面积解：（一）p-δ效应：∴不需要考虑p-δ效应。
(二)初判大、小偏压：(三)计算：现按为已知的情况来进行设计。
为满足全部纵向钢筋的最小配筋率，受拉钢筋选用2C16+1C14，；受压钢筋选用2C14，；(四)验算平面外承载力：（）已知：轴向力设计值N=550KN，杆端弯矩力设计值M1=-M2，M2=450KN·m；偏心受压柱截面尺寸为b×h=300mm×600mm，；混凝土强度等级为C35，钢筋为HRB400；计算长度l c=l0=3m。
求钢筋截面面积解：（一）p-δ效应：(二)初判大、小偏压：(三)计算：现按为已知的情况来进行设计。
受拉钢筋选用3C32，；受压钢筋选用2C16，；(四)验算平面外承载力：（）已知：轴向力设计值N=3170KN，杆端弯矩力设计值M1=M2=·m；偏心受压柱截面尺寸为b×h=400mm×600mm，；混凝土强度等级为C40，钢筋为HRB400；计算长度l c=l0=3m。
混凝土结构设计原理(第五版)课后习题答案
《混凝土结构设计原理》思考题及习题（参考答案）厦门大学土木工程系20XX年9月第1章绪论思考题1.1钢筋混凝土梁破坏时的特点是：受拉钢筋屈服，受压区混凝土被压碎，破坏前变形较大，有明显预兆，属于延性破坏类型。
在钢筋混凝土结构中，利用混凝土的抗压能力较强而抗拉能力很弱，钢筋的抗拉能力很强的特点，用混凝土主要承受梁中和轴以上受压区的压力，钢筋主要承受中和轴以下受拉区的拉力，即使受拉区的混凝土开裂后梁还能继续承受相当大的荷载，直到受拉钢筋达到屈服强度以后，荷载再略有增加，受压区混凝土被压碎，梁才破坏。
由于混凝土硬化后钢筋与混凝土之间产生了良好的粘结力，且钢筋与混凝土两种材料的温度线膨胀系数十分接近，当温度变化时，不致产生较大的温度应力而破坏二者之间的粘结，从而保证了钢筋和混凝土的协同工作。
1.2钢筋混凝土结构的优点有：1）经济性好，材料性能得到合理利用；2）可模性好；3）耐久性和耐火性好，维护费用低；4）整体性好，且通过合适的配筋，可获得较好的延性；5）刚度大，阻尼大；6）就地取材。
缺点有：1）自重大；2）抗裂性差；3）承载力有限；4）施工复杂；5）加固困难。
1.3本课程主要内容分为“混凝土结构设计原理”和“混凝土结构设计”两部分。
前者主要讲述各种混凝土基本构件的受力性能、截面设计计算方法和构造等混凝土结构的基本理论，属于专业基础课内容；后者主要讲述梁板结构、单层厂房、多层和高层房屋、公路桥梁等的结构设计，属于专业课内容。
学习本课程要注意以下问题：1）加强实验、实践性教学环节并注意扩大知识面；2）突出重点，并注意难点的学习；3）深刻理解重要的概念，熟练掌握设计计算的基本功，切忌死记硬背。
第2章混凝土结构材料的物理力学性能思考题2.1①混凝土的立方体抗压强度标准值f cu,k是根据以边长为150mm的立方体为标准试件，在(20±3)℃的温度和相对湿度为90％以上的潮湿空气中养护28d，按照标准试验方法测得的具有95％保证率的立方体抗压强度确定的。
混凝土第五章答案解析
WORD 资料可编辑第五章5.2 某多层四跨现浇框架结构的第二层内柱，轴心压力设计值 N 1100kN ，楼层高 H=6m ，柱计算长度 l 01.25H 。
混凝土强度等级为C20，采用 HRB335 级钢筋。
柱截面尺寸为 350mm 350mm 。
求所需纵筋面积。
解：查附表知， C20 混凝土： f c9.6N/ mm 2 ； HRB335 级钢筋： f y 300N/ mm 2l 0 1.25 6000 21.4 ，查表得0.715b 350Nf c A1100 1030.99.6 350 3500.90.7152A sf y1778mm300A s 1778 1.45%3% ，同时大于最小配筋率 0.6% 。
选用 4B18+4B16， A 1822mm 2 。
A 3502s5.3圆形截面现浇钢筋混凝土柱，直径不超过 350mm ，承受轴心压力设计值N 1900kN ，计算长度l 0 4m ，混凝土强度等级为C25，柱中纵筋采用 HRB335 级钢筋，箍筋用 HRB235 级钢筋。
混凝土保护层厚度为 30mm 。
试设计该柱截面。
解：查附表知， C25 混凝土： f c11.9N/ mm 2 ； HPB235 级钢筋： f y 210N/ mm 2 。
l 0 4000 11.4 ，查表得 0.932 ；d350圆柱面积 Ad 2 3.143502 96162.5mm 2 44 N1900 103f cA 11.9 96162.5A s0.9 0.90.932 2先按普通箍筋柱计算：f y3003734.1mmA s 3734.1 3.9% 3%A96162.5N f c A 1900 10396162.50.9 0.911.9A s0.9322f yf300 11.93888.3mmA s 3888.3 4% ，此题纵向钢筋配筋率没有超过5%可不采用螺旋箍筋柱 ，但从出题意图A96162.5此柱 l 0 d 12 ，下面采用螺旋箍筋柱设计此柱截面：可知是要设计成螺旋箍筋柱，间接钢筋的换算截面面积：dcor350 2 30 290mm ， A cord cor 2 3.14 2902 66018.5mm 24 4对于混凝土 C25，取间接钢筋对混凝土约束的折减系数 1假定纵筋配筋率为3%，则 AA 0.03 96162.52884.9mm 2 ，选用 10B20，sA s 3140mm 2 ，纵筋间距为 290 3.14 10 91mm ，净距为 91 20 71mm 50mm ，符合构WORD 资料可编辑造要求。
混凝土设计原理第5章思考题与习题答案
5.1为什么受弯构件一般在跨中产生垂直裂缝而在支座附近区段产生斜裂缝？答：通常受弯构件跨中的弯矩最大，由此弯矩产生的正应力也就在跨中最大，且该处剪力通常 为零，则弯矩产生的正应力即为主拉应力，方向与梁轴平行，当此主拉应力超过混凝土的抗拉强度时就在跨中发生与梁轴垂直的垂直裂缝。
而在支座附近通常剪力较大、弯矩较小，在它们产生的剪 应力 和正应力 共同作用下，形成与梁轴有一定夹角的主拉应力，当此主拉应力超过混凝土的抗拉 强度时，即发生与主拉应力方向垂直的斜裂缝。
5.2试述无腹筋梁斜裂缝出现后应力重分布的两个主要方面。
答：无腹筋梁斜裂缝出现后应力重分布的两个主要方面是：斜裂缝所在截面的混凝土应力和纵 向钢筋的应力发生了较大的变化。
（1） 斜裂缝出现后，斜裂缝两侧混凝土的应力降为零，裂缝上端混凝土残余面承受的剪应力和 压应力将显著增大。
（2） 斜裂缝出现后，斜裂缝处纵向钢筋的应力突然增大。
5.3什么是剪跨比和计算剪跨比？斜截面受剪承载力计算时，什么情况下需要考虑剪跨比的影 响？答：剪跨比是作用在构件截面上的弯矩与作用在构件截面上的剪力和截面有效高度乘积的比值， 用表示，即 =M/Vh o ，也称广义剪跨比。
对于集中荷载作用下的简支梁，=M/Vh o 可表示为 =a/h o ，称a/h o 为计算截面的剪跨比，简称计算剪跨比，也称狭义剪跨比。
其中，a 为集中荷载作用点至支座或节点边缘的距离，简称剪跨。
对于集中荷载作用下（包括作用有多种荷载，其中集中荷载对支座截面或节点边缘所产生的剪 力值占总剪力值的75%以上的情况）的独立梁，斜截面受剪承载力计算时应考虑剪跨比的影响5.4 梁的斜截面受剪破坏形态有几种？各自的破坏特征如何？答：梁的斜截面受剪破坏形态有：斜压破坏、剪压破坏、斜拉破坏。
斜压破坏的特征是：破坏时，斜裂缝间的混凝土压酥，与斜裂缝相交的腹筋没有屈服，承载力 取决于混凝土的抗压强度，脆性破坏。
剪压破坏的特征是：与临界斜裂缝相交的腹筋先屈服，最后剪压区混凝土压坏而破坏，承载力 取决于剪压区混凝土的强度，脆性破坏。
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混凝土结构设计原理作业题第5章 受压构件正截面的性能与设计5－1（基本题目） 已知某四层四跨现浇框架结构的底层内柱，截面尺寸为mm mm 400400⨯，轴心压力设计值m H kN N 9.3,3090==，混凝土强度等级为C40,钢筋用HRB400级。
求纵向钢筋截面面积/s A ，并绘制截面配筋图（含构造配筋）。
解答：按《混凝土结构设计规范》规定，按式,查表5-1，得按式（5-1）求A ’s223//1213)4001.19983.09.0103090(3601)9.0(1mm A f N f A c y s=⨯-⨯⨯=-=ϕ如果采用4根直径20mm 纵筋，A ’s =1256,故上述A 的计算中没有减去是正确的，且由附表18知，%55.0min =ρ，min /ρρφ，可以。
截面每一侧配筋率，可以。
故满足受压纵筋最小配筋率（全部纵向钢筋的%55.0min =ρ；一侧纵向钢筋的）的要求。
选用4根直径20mm 纵筋，A ’s =1256。
5－2（基本题目）根据建筑要求，某现浇柱截面尺寸定为mm mm 250250⨯，由两端支承情况决定其计算高度m l 8.20=；柱内配有4根直径为22的HRB400级钢筋作为纵筋；构件混凝土强度等级为C40，柱的轴向力设计值kN N 1500=。
试问截面是否安全。
解答：由, 查表5-1，得按式（5-1），得116.1)101500/()152********.19(962.09.0/)(9.032//φ=⨯⨯+⨯⨯⨯=+N A f A f s y c ϕ故截面是安全的。
5－3（基本题目）已知：某旅馆底层门厅内现浇钢筋混凝土柱，一类环境，承受轴心压力设计值kN N 6000=，从基础顶面至二层楼面高度为m H 2.5=。
混凝土强度等级为C40，由于建筑要求柱截面为圆形，直径为mm d 470=。
柱中纵筋用HRB400级钢筋，箍筋用HPB300级钢筋。
求柱中配筋。
解答：先按配有普通纵筋和箍筋柱计算。
（1）求计算长度0l取底层钢筋混凝土现浇框架底层柱的计算长度m H l 2.50== （2）求计算稳定系数ϕ0/5200/47011.06l d == 查表5-1得=0.938ϕ （3）求纵筋's A已知圆形混凝土截面积为22423.1447017.3410A d mm π==⨯=⨯ 由式（5-1）得3'42'11600010()(19.117.3410)105430.93600.90.938sc y N A f A mm f ϕ⨯=-=-⨯⨯=⨯（4）求配筋率'4=10543/(17.3410) 6.08%5%s A A ρ'=⨯=〉，不可以。
配筋率太高，若混凝土强度等级不再提高，并因0/l d <12,可采用螺旋箍筋柱。
下面再按螺旋箍筋柱来计算。
（5）假定纵筋配筋率=0.045ρ'，则得'27803s A A mm ρ'==，选用16根直径25mm 纵筋，'27854s A A mm ρ'==。
混凝土保护层厚度取用20mm,估计箍筋直径10mm,得：30247060410cor d d mm =-⨯=-= 242413.2010cor cor A d mm π==⨯（6）混凝土强度等级小于C50，=1.0α；按式（5-9）求螺旋箍筋的换算截面面积ss0A 得''342ss00.9()6000100.9(19.113.20103607845)244122270c cor y s yN f A f A A mm f -+⨯-⨯⨯+⨯===⨯'2ss00.250.2578541964s A A mm >=⨯=，满足构造要求。
(7)假定螺旋箍筋直径d=10mm ，则单肢螺旋箍筋面积2ss178.5A mm =。
螺旋箍筋的间距s 可通过式( 5-5)求得：ss1ss0 3.1441078.5/244141.4cor s d A A mm π==⨯⨯=取s=40mm ，以满足不小于40mm ，并不大于80mm 及0.2cor d ，的要求。
(8)根据所配置的螺旋箍筋d=l0mm ，s=40mm ，重新用式(5-5)及式(5-6)求得间接配筋柱的轴向力设计值N u 如下：2ss0ss1 3.1441078.5/402527cor A d A s mm π==⨯⨯=''4ss00.9(2)0.90.938[19.1(17.34107854)3607854]5056.23u c cor y y s N f A f A f A kNα=++=⨯⨯⨯⨯-+⨯=且1.55056.23=7584.356041.88kN kN ⨯>满足要求。
5－4（基本题目）已知，荷载作用下柱的轴压力设计值kN N 396=，柱端弯矩设计值m kN M M M ⋅==218,92.0221，截面尺寸mm h b 400300⨯=⨯，mm a a s s 40/==；混凝土强度等级为C30，钢筋采用HRB400级；6/=h l c 。
求钢筋截面面积/,s s A A ，并绘制截面配筋图（含构造配筋）。
解答：因120.920.9M M =>，故需考虑P-δ效应。
120.70.30.976m M C M =+= 30.50.514.33004002.17139610c c f A N ζ⨯⨯⨯===>⨯,取c ζ=1 e 20a mm =226230111()1(6)1 1.01421810(e )(20)3961013001300360c ns c a l M h N h ηζ=+=+⨯=⨯++⨯ 0.976 1.0140.9931m ns C η=⨯=<,取1m ns C η= 2218m ns M C M kN m η==⋅则6321810205512057139610i a M e e mm N ⨯=+=+=+=⨯ 因05710.30.3360108i e mm h mm =>=⨯=，先按大偏压情况计算/2571400/240731i s e e h a mm =+-=+-= 由式（5-22）得2'10''0322'2min (10.5)()39010731 1.014.33003600.518(10.50.518)660360(36040)0.002300400240c b b s y s Ne f bh A f h a mm bh mm αξξρ--==-⨯⨯-⨯⨯⨯⨯-⨯=⨯->=⨯⨯=由式（5-21）得'2'1010''032(10.5)()1.014.33003600.518396106601782360y c b c b b s sy y y s f f bh NNe f bh A A f f f h a mm αξαξξ---=+=-⨯⨯⨯⨯-⨯=+=受拉钢筋s A 选用3根直径22mm 及2根直径20m 纵筋（2=1768mm s A ），受压钢筋's A 选用2根直径18mm 及1根直径14mm 纵筋（'2=662.9mm s A ）。
补充：我认为必要，但是教材中没有这一步，是不妥的。
由式（5-18），求出x''3139610360662.33961768185,1.014.3300y s y sc N f A f A x mm f bα-+⨯-⨯+⨯===⨯⨯01850.5140.518360b x h ξξ===<=,估前面假设大偏心受压是正确的。
垂直于弯矩作用平面的承载力验算满足要求，此处从略，请自己补充完善。
5－5（基本题目）已知条件同5－4题，并已知配有3根直径20mm的受压钢筋。
求受拉钢筋截面面积，并绘制截面配筋图（含构造钢筋）。
解答：令u N N =, 由式（5—22）知'''320()39610731360942(36040)181u y s s M Ne f A h a kN m =--=⨯⨯-⨯⨯-=g 622210181100.326114.3300360u s c M f bh αα⨯===⨯⨯⨯110.410.518,b ξξ===<=是大偏心受压'00.41360148224080s x h mm a mm ξ==⨯=>=⨯=由式（5-21）得'312114.3300148360942396101606c y f bx f Nmm α+-⨯⨯⨯+⨯-⨯=b ξ=时，总的用钢量计算值为942+1606=25482mm 少4.16%。
5－6（基本题目）已知，kN N 160=，杆端弯矩设计值m kN M M ⋅==9.25021 ，截面尺寸mm a a mm h b s s 40,500300/==⨯=⨯，受压钢筋为4根直径为22mm 的HRB400级钢筋，混凝土强度等级C30，构件计算长度为m l c 6=。
求受拉钢筋截面面积s A 并绘制该次梁跨中截面配筋示意图（含构造配筋）。
【解】由式（5-14）:12600041.53412()220.289500cl M iM ===>-=⨯ 故需考虑P-δ效应623250.910156816010M mm N ⨯==⨯20a e mm =30.50.514.33005006.70116010c c f A N ξ⨯⨯⨯===>⨯ 取1c ξ=600012500c l h == 20111300(/)c ns c a l M N e h h ηξ⎛⎫=+⎪+⎝⎭211+1211300 3.452=1.032=⨯⨯⨯（） 1m 220.70.31m ns M C M M C M η=+==11.032250.9259kN m =⨯⨯=⋅21520s A mm =01619+20=16390.30.3460138i a Me e h mm N=+=>=⨯=，可先按大偏心受压情况计算。
1639500/24018492i s he e a mm =+-=+-='''320()1601018493601520(46040)66.02u y s s M Ne f A h a kN m =--=⨯⨯-⨯⨯-=⋅62221066.02100.073114.3300(460)u s c M f bh αα⨯===⨯⨯⨯110.0760.518,b ξξ===<=说明假定大偏心受压是正确的。
'00.07646035270s x h mm a mm ξ==⨯=<= 按式（5-27）计算s A 值''0(/2()i s s y s N e h a A f h a ⋅-+=-）3216010(1639500/240)1512360(46040)mm ⨯⨯-+==⨯-如果按不考虑受压钢筋's A 的情况进行计算32160101849295.84u M Ne kN m ==⨯⨯=⋅题取5－m kN ⋅=1802 级钢筋，混凝土强度等级为C40，构件计算长度m l c 5=。