混凝土结构基本原理习题解答
混凝土结构设计原理课后习题及答案全案
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。
混凝土结构设计原理作业(附答案)
CHENG混凝土结构设计原理第一章钢筋混凝土的力学性能1、钢和硬钢的应力—应变曲线有什么不同,其抗拉设计值fy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—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fy的依据。
硬钢即没有明显屈服点的钢筋,其应力—应变曲线上无明显的屈服点,应取残余应变为0.2%时所对应的应力σ0.2作为钢筋抗拉设计值fy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要求?答:钢筋混凝土结构中钢筋应具备:(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?用什么符号表示?答:我国用于钢筋混凝土结构的钢筋有4种:热轧钢筋、钢铰丝、消除预应力钢丝、热处理钢筋。
我国的热轧钢筋分为HPB235、HRB335、HRB400和RRB400三个等级,即I、II、III 三个等级,符号分别为 ( R ) 。
6、除凝土立方体抗压强度外,为什么还有轴心抗压强度?答:立方体抗压强度采用立方体受压试件,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,还有轴心抗压强度。
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试验、劈裂试验和弯折试验来测定的。
由于轴心拉伸试验和弯折试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试验来测定。
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—应变曲线原点O作一切线,其斜率称为混凝土的弹性模量,以E C表示。
混凝土结构基本原理——答案
混凝⼟结构基本原理——答案混凝⼟结构基本原理题库选择题:1、混凝⼟若处于三向压应⼒作⽤下,当(B)A.三向受压会降低抗压强度B.三向受压能提⾼抗压强度C.横向受拉,纵向受压,可提供抗压强度D.横向受压,纵向受拉,可提供抗压强度2、混凝⼟的弹性模量是指(A)A.原点弹性模量B.变形模量C.割线模量D.切线模量3、混凝⼟强度等级由150mm⽴⽅体抗压试验,按测定值的(B)确定A.平均值B.平均值减去2倍标准差C.平均值减去1.645倍标准差D.平均值减去⼀倍标准差4、规范规定的受拉钢筋锚固长度l a(C)A.随混凝⼟强度等级的提⾼⽽增⼤B.随钢筋等级提⾼⽽降低C.随混凝⼟强度等级提⾼⽽降低,随钢筋等级提⾼⽽增⼤D.随混凝⼟及钢筋等级提⾼⽽减⼩5、属于有明显屈服点的钢筋是(A)A. 冷拉钢筋B. 钢丝C. 热处理钢筋D. 钢绞线6、钢筋的屈服强度是指(D)A.屈服上限B.弹性极限C.⽐例极限D.屈服下限7、规范确定f cu,k所⽤试块的边长是(A)A. 150mmB. 200mmC. 100mmD. 250mm8、混凝⼟强度等级是由(A)确定的A.f cu,kB. f ckC. f cuD.f tk9、边长为100mm的⾮标准⽴⽅体试块的强度换算成标准试块的强度,则需乘以换算系数(C)A. 1.05B. 1.0C. 0.95D. 0.9010、以下说法,正确的是(A)A.C25表⽰混凝⼟的⽴⽅体抗压强度标准值是25N/mm2B.C25表⽰混凝⼟的棱柱体抗压强度标准值是25N/mm2C.C25表⽰混凝⼟的轴⼼抗压强度标准值是25N/mm2D.混凝⼟的棱柱体抗压强度⽐⽴⽅体抗压强度⾼11、混凝⼟的侧向约束压应⼒提⾼了混凝⼟的(D)A.抗压强度B.延性C.抗拉强度D.抗压强度和延性12、减⼩混凝⼟徐变的措施是(D)A.加⼤⾻料⽤量,提⾼养护时的温度,降低养护时的湿度B.加⼤⽔泥⽤量,提⾼养护时的温度和湿度C.延迟加载龄期,降低养护时的温度和湿度D.减⼩⽔泥⽤量,提⾼养护时的温度和湿度13、截⾯上同时存在正应⼒和剪应⼒时()A.剪应⼒降低了混凝⼟抗拉强度,但提⾼了抗压强度B.不太⾼的压应⼒可以提⾼混凝⼟的抗剪强度C.剪应⼒提⾼了混凝⼟的抗拉强度和抗压强度D.不太⾼的拉应⼒可以提⾼混凝⼟的抗剪强度14、下⾯有关测定混凝⼟⽴⽅体抗压强度的说法,正确的是(C)A. 试件截⾯尺⼨越⼩,测得的数值越⼩B. 加荷速度越快,测得的数值越⼩C. 加荷表⾯涂润滑剂时,测得的数值⼩D. 测得的混凝⼟⽴⽅体抗压强度与试件截⾯尺⼨⽆关15、减⼩混凝⼟徐变,可采⽤的措施是(A)A.蒸汽养护混凝⼟B.增加⽔⽤量C.提早混凝⼟的加载龄期D.增加⽔泥⽤量16、地⾯上放置的⼀块钢筋混凝⼟板,养护过程中发现其表⾯出现细微裂缝,原因是(B)A. 混凝⼟徐变变形的结果B. 混凝⼟收缩变形的结果C. 混凝⼟收缩和徐变变形的共同作⽤结果D. 混凝⼟与钢筋之间由于热胀冷缩差异变形的结果17、钢筋混凝⼟结构对钢筋性能的要求不包括(C)A. 强度B. 塑性C.冲击韧性D.与混凝⼟的粘结⼒18、关于钢筋与混凝⼟之间的粘结,以下说法不正确的是(A)A. 粘结应⼒存在于钢筋和混凝⼟的接触⾯,且呈现均匀分布B. 光⾯钢筋的粘结⼒主要来⾃于钢筋与混凝⼟表⾯的化学胶着⼒C. 粘结强度随混凝⼟强度等级的提⾼⽽提⾼D. 箍筋的存在可以提⾼粘结强度19、当混凝⼟双向受⼒时,它的抗压强度随另⼀⽅向压应⼒的增⼤⽽(A)A. 增加B. 减⼩C. 不变20、若要提⾼钢筋混凝⼟梁的抗弯承载能⼒,在没有特别限制条件下,最有效的办法是(B)A. 增加钢筋⽤量B. 增加梁的⾼度C.增加梁的宽度D. 提⾼混凝⼟的标号21、双筋矩形截⾯梁,正截⾯承载⼒计算公式的第⼆个适⽤条件x≥2a,的物理意义是(C)A. 防⽌出现超筋破坏B. 防⽌出现少筋破坏C. 保证受压钢筋达到规定的抗压设计强度D. 保证受拉钢筋达到规定的抗拉设计强度22、钢材的(B)⼀⽅⾯是检验钢材能否适应构件制作中的冷加⼯⼯艺过程,另⼀⽅⾯,通过试验还能鉴定钢材的塑性和可焊性。
混凝土结构设计原理部分课后习题答案
第一章1.1 钢筋混凝土梁破坏时有哪些特点?钢筋和混凝土是如何共同工作的?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 钢筋混凝土结构有哪些主要优点和主要缺点?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结构有哪些功能要求?简述承载能力极限状态和正常使用极限状态的概念。
结构功能:安全性、适用性、耐久性承载能力极限状态:结构或构件达到最大承载力或者变形达到不适于继续承载的状态,称为承载能力极限状态。
正常使用极限状态:结构或构件达到正常使用或耐久性中某项规定限度的状态称为正常使用极限状态。
第二章2.7什么是混凝土的徐变?徐变对混凝土构件有何影响?通常认为影响徐变的主要因素有哪些?如何减小徐变?结构或材料承受的荷载或应力不变,而应变或变形随时间增长的现象称为徐变。
徐变对混凝土结构和构件的工作性能有很大影响,它会使构件的变形增加,在钢筋混凝土截面中引起应力重分布的现象,在预应力混凝土结构中会造成预应力损失。
影响混凝土徐变的主要因素有:1)时间参数;2)混凝土的应力大小;3)加载时混凝土的龄期;4)混凝土的组成成分;5)混凝土的制作方法及养护条件;6)构件的形状及尺寸;7)钢筋的存在等。
混凝土结构基本原理课后答案
《混凝土结构基本原理》习题参考答案受弯构件正截面的性能与设计(1) M u 122.501 kN •m(2) M u 128.777 kN •m (3) M u 131.126 kN •m (4) M u 131.126 kN •m2 2a s 45mm , A s 878mm ,选配 320 ( A s 942mm )' 2 2a s a s 40mm , A s 1104mm ,选配 220+218 ( A s 1137mm )(1) M u 121.882 kN •m(2) M u 214.169 kN •m2 2(1) A 822mm ,选配 220+218 ( A 1137mm )2 2(2) A s 2167mm ,选配 622 ( A 2281mm )2 2a s 60mm , A s 2178mm ,选配 622 ( A 2281mm )q k h 0 19.4kN/m600 40 560mm, A100 03 h ° HRB400, C30 , b 875mm 2177mm 2,70mm, A s x h = 200m M 500mm,220 +118 ( A s =882m^26@ 150 ( A s =189mm/m )2 A =450mm3 14 ( A s =462mm)h 450mm, h 0 h 500mm, 450 40 410mm, A sh 0 500 40 460mm,h 0 550 40 510mm,h 550mm, 随梁截面高度增加,受拉钢筋面积减小。
500 40 460mm, Ab 250mm, h ° 500 40 460mm,h 300mm, 随梁截面宽度增加, C20, h 0 h 0 500 40 500 40 460mm, 受拉钢筋面积减小。
460mm, A h 0 500 40 460mm, h 0 500 40 460mm, 915mm 22A s 755mm2 2925mm2A s 709mm22981mmC25, C30,随梁截面宽度增加,受拉钢筋面积减小。
湖南大学混泥土结构原理课后习题答案混凝土结构基本原理
课后习题答案《混凝土结构基本原理》授课教师:熊学玉思考题1-1钢筋和混凝土共同工作的基础是什么?答:(1)混凝土和钢筋之间有良好的粘结性能,二者能够可靠地结合在一起,共同受力,共同变形。
(2)混凝土和钢筋两种材料的温度线膨胀系数很接近,避免温度变化时产生较大的温度应力破坏二者之间的粘结力(3)混凝土包裹在钢筋的外部,可使钢筋免于过早的腐蚀或高温软化1-2与素混凝土梁相比,钢筋混凝土梁有哪些优势?答:钢筋不但提高了梁的承载能力,而且还提高了梁的变形能力,使得梁在破坏前能给人以明显的预告。
1-3与钢筋混凝土梁相比,预应力混凝土梁有哪些优势?答:预应力钢筋在梁底部产生的预压应力会抵消外部荷载P产生的拉应力,使得梁底部不产生拉应力或仅产生很小的拉应力,提高梁的抗裂行能。
1-4与其他结构相比,混凝土结构有哪些特点?答:1.混凝土结构的优点:1)良好的耐久性2)良好的耐火性3)良好的整体性4)良好的可模性5)可就地取材6)节约钢材2.混凝土结构的缺点:混凝土结构的自重大且易开裂,一般混凝土结构使用时往往带裂缝工作,对裂缝有严格要求的结构构件需采取特殊措施;现浇混凝土结构需耗费大量的模板;施工季节性的影响较大;隔热隔声性能较差等。
思考题2-1钢筋可以如何分类?答:1.根据钢筋中的化学成分,可将钢筋分为碳素钢及普通合金钢两大类2.按加工方法,钢筋可分成热轧钢筋、冷拉钢筋和热处理钢筋三大类;钢丝可分为碳素钢丝、刻痕钢丝、钢绞线和冷拔低碳钢丝四大类。
2-2软钢和硬钢的应力——应变关系曲线有何不同?他们的屈服强度是如何取值的?答:图2.1 软钢(左)和硬钢(右)的应力应变曲线关系软钢的应力-应变曲线关系中,在a 点以前,应力与应变呈线性比例关系,与a 点相应的应力称为比列极限;过a 点后,应变较应力增长稍快,尽管从图上看起来并不明显;到达b 点后,应力几乎不增加,应变却可以增加很多,曲线接近于水平线并一直延伸至f 点。
《混凝土结构基本原理》习题解答
第2章混凝土结构材料的物理力学性能§2.1 混凝土的物理力学性能习题1题型:填空题题目:立方体抗压强度(f cu,f c u,k):以边长为的立方体在的温度和相对湿度以上的潮湿空气中养护天,依照标准试验方法测得的强度作为混凝土的立方体抗压强度,单位为。
分析与提示:本题主要考察学生对立方体抗压强度概念中关键因素是否掌握,通过此题的评讲可加深学生对混凝土强度影响因素的理解.答案:以边长为150mm的立方体在(20+3)°C的温度和相对湿度90%以上的潮湿空气中养护28天,依照标准试验方法测得的抗压强度作为混凝土的立方体抗压强度,单位为N/mm2.习题2题型:绘图简述题题目:绘制混凝土棱柱体受压应力-应变全曲线,标注曲线上的特征点,并简要分段叙述曲线的特征及意义.分析与提示:通过本题帮助学生理解混凝土受压的强度和变形性能。
答案:混凝土棱柱体实测受压应力-应变全曲线见下图。
由图可见,曲线分为上升段和下降段,其中OA段为线弹性变形阶段,应力-应变关系接近直线;AB段为裂缝稳定扩展阶段, 应变的增长速度较弹性阶段略有增加,应力-应变关系呈略为弯曲的曲线;BC段为裂缝不稳定扩展阶段,应变快速增长,应力-应变呈明显的曲线关系;CD段为初始下降段,应变增长不太大的情况下应力迅速下降,曲线呈下凹形状,试件平均应力强度下降显著;DE段,当应力下降到一定程度,应变增长率明显增大,曲线呈下凹形状,试件应变增长显著;EF段,试件残余平均应力强度较低,应变较大,已无结构意义。
§2。
2 钢筋的物理力学性能习题1题型:绘图简述题题目:绘制有明显流幅钢材的受拉应力-应变全曲线,标注曲线上的特征点,并简要叙述曲线的特征及意义。
分析与提示:通过本题帮助学生理解有明显流幅钢材受拉的强度和变形性能.答案:钢筋受拉应力-应变全曲线见下图。
由图可见,曲线分为上升段、平台段、强化段和颈缩段.其中OA段(原点→比例极限点)为线性阶段,AB'段(比例极限点→屈服上限)应变较应力增长稍快,应变中包含少量塑性成分;B'(B)C段(屈服上(下)限→屈服台阶终点)应力基本不变,应变急速增长;CD段(屈服台阶终点→极限应力点)应变增长较快,应力有一定幅度的增长;DE段(极限应力点→材料强度破坏)即使应力下降,钢材的应变仍然增长,试件出现明显的“颈缩”现象。
混凝土结构设计原理试题及答案精选全文
可编辑修改精选全文完整版混凝土结构设计原理-试题及答案1、1.工程结构的可靠指标β与失效概率Pf之间存在下列()关系。
A、β愈大,Pf愈大B、β与Pf呈反比关系C、β与Pf呈正比关系D、β与Pf 存在一一对应关系,β愈大,Pf愈小答案: D2、2.对于无腹筋梁,当剪跨比1<λ<3时,常发生()破坏。
A、斜压B、弯曲C、斜拉D、剪压答案: D3、3.矩形截面纯扭构件中,最大剪应力发生在()。
A、短边中点B、不确定C、角部D、长边中点答案: D4、4.对构件施加预应力的主要目的是()。
A、提高承载力B、对构件进行检验C、提高构件破坏的延性D、避免裂缝或在使用阶段减少裂缝宽,发挥高强材料的作用答案: D5、5.提高截面刚度的最有效措施是()。
A、提高混凝土强度等级B、增大构件截面高度C、增加钢筋配筋量D、改变截面形状答案: B6、6.偏压构件的抗弯承载力()。
A、随着轴向力的增加而增加B、随着轴向力的减少而增加C、小偏受压时随着轴向力的增加而增加D、大偏受压随着轴向力的增加而增加答案: D7、7.《混凝土结构设计规范》规定,预应力混凝土构件的混凝土强度等级不应低于()。
A、 C20B、 C30C、 C35D、 C40答案: B8、8.钢筋混凝土梁剪切破坏的剪压区多发生在()。
A、弯矩最大截面B、剪力最大截面C、剪力较大,弯矩较小截面D、弯矩和剪力都较大截面答案: D9、9.混凝土立方体抗压强度标准值按()确定。
A、B、C、D、答案: B10、10.五等跨连续梁,为使第三跨中出现最大弯矩,活荷载应布置在()。
A、 2、4跨B、 1、2、5跨C、 1、2、4跨D、 1、3、5跨答案: D11、11.荷载代表值有荷载的标准值、组合值、频遇值和准永久值,其中()为荷载的基本代表值。
A、组合值B、准永久值C、标准值D、频遇值答案: C12、12.混凝土强度的基本指标是()。
A、轴心抗压强度标准值B、轴心抗压强度设计值C、立方体抗压强度标准值D、立方体抗压强度平均值答案: C13、13.螺旋箍筋约束混凝土抗压强度提高的原因是()。
混凝土结构设计原理课后答案
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:混凝土的组成和配合比是影响徐变的内在因素。
混凝土结构基本原理课后答案(主编:梁兴文)
《混凝土结构基本原理》习题参考答案第4章 受弯构件正截面的性能与设计4.1 k 19.4kN/m q =4.2 20s 60040560mm, 875mm h A =-==,220 +118(s A =882mm 2) 4.3 20s 1000370mm, 177mm h A =-==, φ6@150(s =189mm 2/m )4.4 HRB400, C30,b × h = 200mm×500mm ,s A =450mm 2,314(s A =462mm 2)4.5 20s 450mm, 45040410mm, 915mm h h A ==-==20s 500mm, 50040460mm, 755mm h h A ==-== 20s 550mm, 55040510mm, 664mm h h A ==-==随梁截面高度增加,受拉钢筋面积减小。
4.6 20s 200mm, 50040460mm, 925mm b h A ==-==20s 250mm, 50040460mm, 709mm b h A ==-== 20s 300mm, 50040460mm, 578mm h h A ==-==随梁截面宽度增加,受拉钢筋面积减小。
4.7 20s C20, 50040460mm, 981mm h A =-==20s C25, 50040460mm, 925mm h A =-== 20s C30, 50040460mm, 895mm h A =-==随梁截面宽度增加,受拉钢筋面积减小。
4.8 20s HRB400, 50040460mm, 925mm h A =-==20s HRB500, 50040460mm, 765mm h A =-==随受拉钢筋强度增加,受拉钢筋面积减小。
4.9 (1)u 122.501M =kN·m(2)u 128.777M =kN·m (3)u 131.126M =kN·m (4)u 131.126M =kN·m4.10 s 45mm a =,2s 878mm A =,选配320(2s 942mm A =)4.11 's s 40mm a a ==,2s 1104mm A =,选配220+218(2s 1137mm A =)4.12 (1)u 121.882M =kN·m(2)u 214.169M =kN·m4.13 (1)2s 822mm A =,选配220+218(2s 1137mm A =)(2)2s 2167mm A =,选配622(2s 2281mm A =)4.14 s 60mm a =,2s 2178mm A =,选配622(2s 2281mm A =)第5章 受压构件5.1 2c 16.7N/mm f =,2y 410N/mm f '=,取400mm b =,400mm h =,2s 2718mm A '=,选配822。
【练习】混凝土结构设计原理作业习题及答案
第一章材料的力学性能一、填空题1、钢筋混凝土及预应力混凝土中所用的钢筋可分为两类:有明显屈服点的钢筋和无明显屈服点的钢筋,通常分别称它们为_软钢___________和硬钢。
2、对无明显屈服点的钢筋,通常取相当于残余应变为 0.2% 时的应力作为假定的屈服点,即条件屈服强度。
3、碳素钢可分为低碳钢、中碳钢和高碳钢。
随着含碳量的增加,钢筋的强度提高、塑性降低。
在低碳钢中加入少量锰、硅、钛、铬等合金元素,变成为普通低合金钢。
4、钢筋混凝土结构对钢筋性能的要求主要是强度高、塑性好可焊性好、对混泥土的粘结锚固性能好。
5、钢筋和混凝土是不同的材料,两者能够共同工作是因为两者能牢固粘结在一起、线膨胀系数相近、混泥土能保护钢筋不被锈蚀6、光面钢筋的粘结力由化学胶结力、摩擦力、钢筋端部的锚固力三个部分组成。
7、钢筋在混凝土中应有足够的锚固长度,钢筋的强度越高、直径越粗、混凝土强度越低,则钢筋的锚固长度就越长。
8、混凝土的极限压应变包括弹性应变和塑性应变两部分。
塑性应变部分越大,表明变形能力越大,延性越好。
9、混凝土的延性随强度等级的提高而降低。
同一强度等级的混凝土,随着加荷速度的减小,延性有所提高,最大压应力值随加荷速度的减小而减小。
10、钢筋混凝土轴心受压构件,混凝土收缩,则混凝土的应力减少,钢筋的应力增加。
11、混凝土轴心受拉构件,混凝土徐变,则混凝土的应力减少,钢筋的应力增加。
12、混凝土轴心受拉构件,混凝土收缩,则混凝土的应力增加,钢筋的应力减少。
二、判断题1、混凝土强度等级是由一组立方体试块抗压后的平均强度确定的。
N2、采用边长为100mm的非标准立方体试块做抗压试验时,其换算系数是0.95。
Y3、混凝土双向受压时强度比其单向受压时强度降低。
N4、线性徐变是指徐变与荷载持续时间之间为线性关系。
Y5、对无明显屈服点的钢筋,设计时其强度标准值取值依据是条件屈服强度。
Y6、强度与应力的概念完全一样。
N7、含碳量越高的钢筋,屈服台阶越短、伸长率越小、塑性性能越差。
顾祥林版混凝土结构基本原理第5章习题答案
代入,化简得,
当 时,
在上述荷载下所设计的钢筋梁必定为适筋梁
解之得当 时,
依次为288,441,601,770,948,1137,1340,1561,1805,1992,单位mm2
由上述图像可知,图像大体呈现曲线分布,且总体上随着M增大,As增长越来越慢。
5-7已知某简支钢筋混凝土平板的计算跨度为 ,板厚h=80mm,承受均布荷载q=4kN/ (包括梁的自重),混凝土和钢筋材料的性能指标为 , ; , 。求板的配筋。
5-7确定钢筋混凝土梁中纵向受力钢筋率的原则是什么?
答:构件的屈服弯矩和开裂弯矩相等。
5-8随着纵向受力钢筋用量的增加,梁正截面受弯承载力如何变化?梁正截面的变形能力如何变化?
答:抗弯承载力提高,变形能力变差。
5-9钢筋混凝土受弯构件受拉边缘达到何种状态时,可以认为受拉区开裂?
答:当梁受拉区混凝土的最大拉应力 达到混凝土的抗拉强度 ,且最大的混凝土抗拉应变 超过混凝土的极限受拉应变 时,在纯弯段某一薄弱截面出现第一条垂直裂缝。
少筋破坏,少筋梁钢筋拉断后,梁断为两截,破坏前梁上无裂缝,梁仅产生弹性变形,属突发性脆性破坏,具有很大的危险性;
超筋破坏超筋梁混凝土压碎而失去承载力时,钢筋尚未屈服,梁中虽然出现大量裂缝,但裂缝宽度较小,梁的变形较小,破坏具有突发性,属于脆性破坏。
5-6界限破坏(平衡破坏)的特征是什么?
答:纵向受拉钢筋屈服的同时,混凝土被压碎。
5-12从何种角度处罚认为钢筋混凝土受弯构件在受力过程中能符合平截面假定?
答:试验表明,钢筋混凝土受弯构件开裂前满足平截面假定;开裂后,尽管开裂截面一分为二,但从平均应变的意义上,平截面假定仍能成立。
5-13如何将混凝土受压区的实际应力分布等效成矩形应力分布?
混凝土结构基本原理全部章节答案
课后习题答案《混凝土结构基本原理》授课教师:熊学玉思考题1-1钢筋和混凝土共同工作的基础是什么?答:(1)混凝土和钢筋之间有良好的粘结性能,二者能够可靠地结合在一起,共同受力,共同变形。
(2)混凝土和钢筋两种材料的温度线膨胀系数很接近,避免温度变化时产生较大的温度应力破坏二者之间的粘结力(3)混凝土包裹在钢筋的外部,可使钢筋免于过早的腐蚀或高温软化1-2与素混凝土梁相比,钢筋混凝土梁有哪些优势?答:钢筋不但提高了梁的承载能力,而且还提高了梁的变形能力,使得梁在破坏前能给人以明显的预告。
1-3与钢筋混凝土梁相比,预应力混凝土梁有哪些优势?答:预应力钢筋在梁底部产生的预压应力会抵消外部荷载P产生的拉应力,使得梁底部不产生拉应力或仅产生很小的拉应力,提高梁的抗裂行能。
1-4与其他结构相比,混凝土结构有哪些特点?答:1.混凝土结构的优点:1)良好的耐久性2)良好的耐火性3)良好的整体性4)良好的可模性5)可就地取材6)节约钢材2.混凝土结构的缺点:混凝土结构的自重大且易开裂,一般混凝土结构使用时往往带裂缝工作,对裂缝有严格要求的结构构件需采取特殊措施;现浇混凝土结构需耗费大量的模板;施工季节性的影响较大;隔热隔声性能较差等。
思考题2-1钢筋可以如何分类?答:1.根据钢筋中的化学成分,可将钢筋分为碳素钢及普通合金钢两大类2.按加工方法,钢筋可分成热轧钢筋、冷拉钢筋和热处理钢筋三大类;钢丝可分为碳素钢丝、刻痕钢丝、钢绞线和冷拔低碳钢丝四大类。
2-2软钢和硬钢的应力——应变关系曲线有何不同?他们的屈服强度是如何取值的?答:图2.1 软钢(左)和硬钢(右)的应力应变曲线关系软钢的应力-应变曲线关系中,在a 点以前,应力与应变呈线性比例关系,与a 点相应的应力称为比列极限;过a 点后,应变较应力增长稍快,尽管从图上看起来并不明显;到达b 点后,应力几乎不增加,应变却可以增加很多,曲线接近于水平线并一直延伸至f 点。
混凝土结构基本原理答案吕晓寅版第10章
要求进行屋架下弦使用阶段承载力计算,裂缝控制验算以及施工阶段验算。 由此确定纵向预应力钢筋数量、构件端部的间接钢筋以及预应力钢筋的张拉控制 力等。
解:(1)使用阶段承载力计算 由可变荷载控制组合
6.两个轴心受拉构件,设二者的截面尺寸、配筋及材料完全相同。一个施加了预 应力;另一个没有施加预应力。有人认为前者在施加外荷载前钢筋中已存在很大 的拉应力,因此在承受轴心拉力以后,必然其钢筋的应力先达到抗拉强度。这种
看法显然是不对的,试用公式表达,但不能简单的用������������ = ������������������������������来说明。
思考题
1.为什么在普通钢筋混凝土受弯构件中不能有效地利用高强度钢筋和高强度混 凝土?而在预应力混凝土构件中必须采用高强度钢筋和高强度混凝土?
答:由于钢筋混凝土受弯构件拉区混凝土的过早开裂,导致使用荷载下构件的裂 缝宽度与钢筋应力 σss,近于成正比,而构件的刚度 Bs 与受拉钢筋截面面积 As 也近似成正比。因此,如采用高强度钢筋,且充分利用其抗拉强度设计值(fy), 则 As 将近乎成反比的减小;σss 将成比例的增大。结果是构件的挠度和裂缝宽度 都超过了允许的限值,上述分析说明对构件挠度和裂缝宽度的控制等于控制了钢 筋混凝土构件中钢筋的抗拉强度设计值。在钢筋混凝土受弯构件中采用高强度混 凝土也是不合理的,因为提高混凝土的强度对减小 Wmax 几乎没有作用,对提高 Bs 的效果也不大。其根本原因是拉区混凝土过早开裂的问题并没有得到解决。
Kx=0.0014×18=0.0252≤0.3
������������2
混凝土结构设计原理课后题解答(第四版)-沈浦生主编(完整版)
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。
混凝土结构基本原理答案
混凝土结构基本原理答案
混凝土结构基本原理是指利用混凝土的强度、耐久性和廉价性,通过将钢筋与混凝土组合在一起来构建建筑和工程结构的方法。
混凝土结构的基本原理包括以下几点:
1. 强度原理:混凝土的强度主要来源于其中的水泥胶体和骨料的物理化学性质。
水泥胶体在水中水化反应后会形成胶凝物质,使混凝土具有较高的抗压强度。
而骨料则在混凝土中起到骨架作用,增强其抗拉强度。
这两者的相互作用使得混凝土具有很好的整体强度。
2. 钢筋原理:钢筋在混凝土结构中用于增加其抗拉强度。
混凝土的抗拉强度相对较低,但由于钢筋具有良好的抗拉性能,因此将钢筋嵌入混凝土中可以增加整体结构的抗拉承载能力。
钢筋与混凝土通过黏结力相互作用,形成钢筋混凝土结构。
3. 应力原理:混凝土结构在受到外部荷载作用时,会产生内部的应力。
混凝土的强度和韧性使其能够承受一定程度的应力变形,实现结构的抗弯、抗剪、抗压等功能。
通过合理的设计和计算,可以确保混凝土结构在工作状态下能够满足力学要求,保证结构的稳定性和安全性。
4. 耐久性原理:混凝土结构在长期使用过程中需要具备良好的耐久性,能够抵御外界环境中的各种侵蚀性因素。
混凝土具有相对耐久的性质,但仍然需要采取一些防护措施,如使用高性能混凝土、加入适量的掺合料、进行防水处理等,以提高结构的耐久性。
总之,混凝土结构基本原理是通过混凝土和钢筋的组合,利用混凝土的强度和韧性以及钢筋的抗拉性能,构造具有抗压、抗拉、抗剪等综合力学性能的建筑和工程结构。
混凝土结构基本原理答案吕晓寅版第7章
第7章 习题1.某矩形截面简支梁,安全等级为二级,处于二a 类环境,承受均布荷载标准值为q =50kN/m (包括自重)。
梁净跨度ll nn =5.8mm ,计算跨度ll 0=6.0mm ,截面尺寸为b ×h =250mm ×500mm ,混凝土强度等级为C30,纵向钢筋采用HRB400级钢筋,箍筋采用HPB300级钢筋。
正截面受弯承载力计算以配6〇22的纵向受拉钢筋,按两排布置。
分别按下列两种情况计算配筋:①由混凝土和箍筋抗剪;②由混凝土、箍筋和弯起钢筋共同抗剪。
解:(1)确定参数c=25mm ff cc =14.3NN /mmmm 2ff tt =1.43NN /mmmm 2ff yyyy =270NN /mmmm 2ff yy =360NN /mmmm 2ββcc =1.0 纵筋6〇22纵筋布置两排ℎww =ℎ0=ℎ−25−22×32−10=ℎ−68 取aa ss =70mmmmℎww =ℎ0=ℎ−70=430mmmm(2)截面尺寸验算ℎww b =430250=1.72<4 属于一般梁0.25ββcc ff cc bbℎ0=0.25×1.0×14.3×250×430=384.3kkNNv =12×1.2ll 0qq =12×1.2×6.0×50=180kkNN <384.3kkNN故截面尺寸满足要求(3)yy cc =0.7ββℎff tt bbℎ0=0.7×1×1.43×250×430=107.6kkNN ①当只配箍筋时AA ssyy ss ≥yy −yy cc ff yyyy ℎ0=(180−107.6)×103270×430=0.624 ρρssyy .mmmm nn =0.24ff tt yyyy =0.24×1.43=1.271×10−3 选用双肢箍Φ10AA ssyy 1=78.5mmmm 2,nn =2s ≤251.6mm 取s=250mmρρssyy =AA ssyy bbss =2×78.5250×250=2.512×10−3>ρρssyy .mmmm nn 满足要求 钢筋配置图如下,配Φ10@250②既配箍筋又配弯起钢筋时,选用Φ8@200的双肢箍筋,弯起钢筋弯起角ααss =45° AA ssbb≥yy −yy cc −yy ss yy ss =(180−107.6)×103−270×50.3×2×4302000.8×360×ssmm nn 45°=68.75mmmm 2弯起1Φ22AA ssbb =380.1mmmm 2>68.75mmmm 2 满足要求(4)验算弯起钢筋弯起点处斜截面抗剪承载力取弯起钢筋的弯终点到支座距离ss 1=50mmmm ,ααss =45°,求出弯起钢筋的弯起点到支座边缘的距离为 50+430-70=410mm故弯起点的剪力设计值为v=180-0.41*50=159.5kNyy ccss =yy cc +yy ss =107.6+58.,4=166kkNN >VV 满足要求2.承受均布荷载设计值q 作用下的矩形截面简支梁,安全等级二级,处于一类环境,截面尺寸为b ×h =200mm ×550mm ,混凝土等级C30级,箍筋采用HPB300级钢筋。
混凝土结构基本原理课后习题参考解答(受弯、受剪部分)
s =942 mm 2 > s ,min min bh 0.2% 200 500 200mm 2 ,满足要求。
2.弯矩设计值 M 290kN m 时: (1)基本数据确定
M 290kN m ,预计 s 按两排布置,环境类别为一类, as 65mm 。
选用 325, s2 =1473 mm 2 。
As 3
1 f c b h0
f y3
1.0 16.7 N / mm 2 200mm 0.300 460mm 1060mm 2 435 N / mm 2
选用 322, s3 =1140 mm 2 。
(3)验算适用条件
混凝土结构设计原理课后习题 参考解答
城乡资源与规划学院土木工程系 2014 年 12 月 30 日
第四章
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
受弯构件正截面的性能与设计
4.5、 矩形截面梁, 梁宽 b=200mm, 梁高分别为 h=450mm,500mm 和 550mm. 混凝土等级为 C30,钢筋采用 HRB400 级,环境类别为一类,截面所 承受的弯矩值 M 130kN m 。试分别计算所需的纵向受拉钢筋截面面 积 As ,并分析 As 与梁高 h 的关系。 解: (1)确定基本数据
故需按计算配置箍筋 (4)箍筋计算
sv V CV f t bh0 200900 0.7 1.43 200 460 0.657 S f yv h0 360 460
As1 1570mm 2 min1bh 0.236% 200 500 236mm 2 As 2 1473mm 2 min 2bh 0.2% 200 500 200mm 2 As 3 1140mm 2 min 3bh 0.2% 200 500 200mm 2
《混凝土结构原理》题库及答案
《混凝土结构原理》题库及答案1、轴心受压构件中的箍筋应作成封闭式的。
()A、正确B、错误参考答案:A2、实际工程中没有真正的轴心受压构件。
()A、正确B、错误参考答案:A3、受弯构件斜截面承载力计算公式的建立是依据()破坏形态建立的。
A、斜压破坏;B、剪压破坏;C、斜拉破坏;D、弯曲破坏。
参考答案:B4、()是低碳钢、普通低合金钢在高温状态下轧制而成,包括光圆钢筋和带肋钢筋。
等级分为HPB235级,HRB335级,HRB400级,HRB500级。
A、热轧钢筋B、热处理钢筋C、余热处理钢筋D、冷轧带肋钢筋参考答案:A5、裂缝间纵向受拉钢筋应变不均匀系数越大,表明裂缝间受拉混凝土参与工作的程度越高。
()A、正确参考答案:B6、线性徐变是指压应力较小时,徐变与应力成正比,而非线性徐变是指混凝土应力较大时,徐变增长与应力不成正比。
()A、正确B、错误参考答案:A7、混凝土强度等级愈高,胶结力也愈大。
()A、正确B、错误参考答案:A8、混凝土立方体试块的尺寸越大,强度越高。
()A、正确B、错误参考答案:B9、对于钢筋混凝土受弯构件,提高混凝土等级与提高钢筋等级相比,对承载能力的影响为()。
A、提高钢筋等级效果大B、提高混凝土等级效果大C、提高混凝土等级与提高钢筋等级是等效的D、均无提高参考答案:A10、设计钢筋混凝土结构时,应使其具有足够的强度,避免因产生过大的变形,而影响结构的正常使用。
()B、错误参考答案:B11、为了避免斜拉破坏,在受弯构件斜截面承载力计算中,通过规定下面哪个条件来限制()。
A、规定最小配筋率;B、规定最大配筋率;C、规定最小截面尺寸限制;D、规定最小配箍率。
参考答案:D12、《混凝土结构设计规范》规定,预应力混凝土构件的混凝土强度等级不应低于()。
A、C20B、C30C、C35D、C40参考答案:B13、与素混凝土梁相比,钢筋混凝土梁抵抗开裂的能力()。
A、提高不多;B、提高许多;C、完全相同;D、不确定。
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第2章混凝土结构材料的物理力学性能§2.1 混凝土的物理力学性能习题1题型:填空题题目:立方体抗压强度(f cu,f c u,k):以边长为的立方体在的温度和相对湿度以上的潮湿空气中养护天,依照标准试验方法测得的强度作为混凝土的立方体抗压强度,单位为。
分析与提示:本题主要考察学生对立方体抗压强度概念中关键因素是否掌握,通过此题的评讲可加深学生对混凝土强度影响因素的理解。
答案:以边长为150mm的立方体在(20+3)°C的温度和相对湿度90%以上的潮湿空气中养护28天,依照标准试验方法测得的抗压强度作为混凝土的立方体抗压强度,单位为N/mm2。
习题2题型:绘图简述题题目:绘制混凝土棱柱体受压应力-应变全曲线,标注曲线上的特征点,并简要分段叙述曲线的特征及意义。
分析与提示:通过本题帮助学生理解混凝土受压的强度和变形性能。
答案:混凝土棱柱体实测受压应力-应变全曲线见下图。
由图可见,曲线分为上升段和下降段,其中OA段为线弹性变形阶段,应力-应变关系接近直线;AB段为裂缝稳定扩展阶段,应变的增长速度较弹性阶段略有增加,应力-应变关系呈略为弯曲的曲线;BC段为裂缝不稳定扩展阶段,应变快速增长,应力-应变呈明显的曲线关系;CD段为初始下降段,应变增长不太大的情况下应力迅速下降,曲线呈下凹形状,试件平均应力强度下降显著;DE段,当应力下降到一定程度,应变增长率明显增大,曲线呈下凹形状,试件应变增长显著;EF 段,试件残余平均应力强度较低,应变较大,已无结构意义。
§2.2 钢筋的物理力学性能习题1题型:绘图简述题题目:绘制有明显流幅钢材的受拉应力-应变全曲线,标注曲线上的特征点,并简要叙述曲线的特征及意义。
分析与提示:通过本题帮助学生理解有明显流幅钢材受拉的强度和变形性能。
答案:钢筋受拉应力-应变全曲线见下图。
由图可见,曲线分为上升段、平台段、强化段和颈缩段。
其中OA段(原点→比例极限点)为线性阶段,AB'段(比例极限点→屈服上限)应变较应力增长稍快,应变中包含少量塑性成分;B'(B)C段(屈服上(下)限→屈服台阶终点)应力基本不变,应变急速增长;CD段(屈服台阶终点→极限应力点)应变增长较快,应力有一定幅度的增长;DE段(极限应力点→材料强度破坏)即使应力下降,钢材的应变仍然增长,试件出现明显的“颈缩”现象。
习题2题型:简述题题目:简要叙述什么是钢筋的冷拉和冷拔,经冷拉和冷拔工艺处理后的钢筋材性有何变化。
分析与提示:通过本题理解钢筋的冷加工工艺及其对钢材材性的影响。
答案:钢筋的冷加工工艺包括冷拉和冷拔。
冷拉是指在常温下对热轧钢筋施加超过其屈服强度的拉应力,经过一段时间后钢筋受拉的屈服点将高于原来的屈服点(时效硬化),从而提高热轧钢筋的抗拉强度的钢材的冷加工方法;冷拔是将钢筋用强力拔过小于其自身直径的硬质合金拔丝模的加工方法。
冷拉和冷拔均降低钢材的塑性,冷拉只可提高钢材的抗拉强度,而冷拔可同时提高钢筋的抗拉和抗压强度。
§2.3 钢筋与混凝土的粘结习题1题型:简述题题目:简述钢筋与混凝土粘结的概念,并说明粘结力的组成。
分析与提示:理解粘结的意义及响粘结力的因素。
答案:粘结是钢筋和混凝土形成整体、共同工作的基础,其实质是钢筋与混凝土接触面上所产生的沿钢筋纵向的剪应力,即通常所说的粘结应力。
粘结力由胶结力、混凝土收缩握裹钢筋产生的摩阻力和机械咬合力组成,光圆钢筋的粘结力主要由胶结力和摩阻力提供,变形钢筋的粘结力主要由机械咬合力提供。
习题2题型:简述题题目:简要叙述影响粘结强度的因素及其主要影响规律。
分析与提示:粘结强度是衡量钢筋与混凝土接触面上抗剪能力的指标,所以其影响因素及规律应从抗剪角度去分析。
答案:影响粘结强度的因素及其主要影响规律如下:(1)混凝土强度:粘结强度τu与混凝土抗拉强度f t大致成正比关系;(2)相对保护层厚度:粘结强度与相对保护层厚度的平方根成正比;(3)钢筋间的净距:钢筋间净距越小,粘结强度降低越多;(4)横向钢筋的数量:横向钢筋的数量多可防止保护层脱落,对保护后期粘结强度有利;(5)横向约束应力(压应力):横向压应力可约束混凝土的横向变形,增大摩阻力,因而提高了粘结强度;(6)浇铸位置:在易于出现混凝土沉淀收缩和离析泌水的部位,容易形成强度较低的疏松空隙层,从而削弱钢筋与混凝土的粘结作用;(7)钢筋的表面形状:变形钢筋的粘结强度大于光圆钢筋。
第3章按近似概率理论的极限状态设计方法第3 章第3.1节知识点1:结构上的作用问题1题型:问答题题目:什么是结构的作用?它是怎样分类的?分析与解答:答:结构上的作用是指施加在结构上的集中或分布荷载以及引起结构外加变形或约束变形的原因。
即使结构产生内力或变形的原因称为“作用”。
作用包括直接作用和间接作用两种。
问题2题型:问答题题目:“荷载”属于哪种“作用”?“荷载效应”与“荷载作用产生的内力”有什么区别?分析与解答:答:“荷载”属于“直接作用”;“荷载效应”不仅包括“荷载作用产生的内力”,例如弯矩、轴力、剪力等,同时也包括荷载引起的应力、应变、变形、裂缝等。
第3 章第 3.1 节知识点2:结构的功能要求问题1题型:问答题题目:什么是结构的可靠性?它包括哪些功能要求?分析与解答:答:结构的可靠性是指结构在规定的时间(设计使用年限)内,在正常使用、维护条件下,完成预定功能的能力。
其功能要求包括结构的安全性、适用性、耐久性。
问题2题型:问答题题目:什么是结构的设计使用年限?分析与解答:答:结构的设计使用年限是指设计中规定的结构或构件不需要进行大修即可按其预定目的使用的时期,它是计算结构可靠度所依据的年限,对于一般的建筑结构可取为50年。
第3 章第3.1 节知识点3:结构功能的极限状态问题1题型:问答题题目:什么是结构的极限状态?我国建筑结构设计中考虑了哪几种极限状态?试举例说明。
分析与解答:答:整个结构或结构的一部分超过某一特定状态就不能满足设计指定的某一功能要求,此特定状态就称为该功能的极限状态。
我国考虑的极限状态分为二类,即承载能力极限状态、正常使用极限状态。
承载力能力极限状态是指结构或构件达到最大承载能力或达到不适于继续承载的变形状态,称为承载力能力极限状态。
超过该极限状态,结构就不能满足预定的安全性的功能要求。
具体包括:(1)结构或构件达到最大承载力(包括疲劳);(2)结构整体或其中一部分作为刚体失去平衡(如倾覆、滑移);(3)结构塑性变形过大而不适于继续使用;(4)结构形成几何可变体系(超静定结构中出现足够多塑性铰);(5)结构或构件丧失稳定(如细长受压构件的压曲失稳)等。
正常使用极限状态是指结构或构件达到正常使用或耐久性能中某项规定限度的状态,称为正常使用极限状态。
超过该极限状态,结构就不能满足预定的适用性和耐久性的功能要求。
它包括(1)过大的变形、侧移(影响非结构构件、不安全感、不能正常使用(吊车)等);(2)过大的裂缝(钢筋锈蚀、不安全感、漏水等);(3)过大的振动(不舒适);(4)局部损坏或影响正常使用要求的其他特定状态。
第 3 章 第 3.1节 知识点4:极限状态方程问题1题型:问答题题目:什么是结构的功能函数?什么是结构的极限状态?什么是结构的极限状态方程? 分析与解答:答:按结构的功能要求,用函数形式将影响结构可靠度的各基本变量联系起来,这个函数关系式称为功能函数,即),,,,(n 321x x x x g Z ⋅⋅⋅=。
极限状态指当整个结构或结构的一部分超过某一特定状态就不能满足设计指定的某一功能要求,这一特定状态就称为该功能的极限状态,它可以写为0x x x x g x g Z n 321i =⋅⋅⋅==),,,,()(,该关系式称为极限状态方程。
第 3 章 第 3.2 节 知识点1:结构设计中的不确定性与结构设计方法问题1题型:问答题题目:导致荷载效应不确定性的因素主要有哪些?影响结构构件抗力的主要因素是哪些? 分析与解答:答:导致荷载效应不确定性的因素有(1)恒荷载 g (与构件尺寸、材料容重等有关),其离散性一般不大(其变异系数约0.07);(2)活荷载 q (楼面活荷载、雪荷载等,其最大值是随时间、位置而变化的,具有明显的随机性);(3)计算模型,如计算跨度 l 、理想铰结支座、弹性假定等与实际结构的差异。
其中,荷载效应S 的随机性主要由活荷载 q 的随机性质形成。
导致抗力R (或抵抗弯矩M u )随机性的因素有(1)材料强度 f y 和 f c 的离散性,这是造成抗力R 随机性的主要原因;(2)截面尺寸h 0和 b 的施工误差(包括构件外形尺寸和钢筋位置的偏差);(3)计算抗力R 时对混凝土和钢筋的应力-应变关系、计算方法等进行简化。
第 3 章 第 3.2 节 知识点2:结构的可靠度问题1题型:问答题题目:什么是结构的可靠度?结构的可靠度是怎样度量和表达的?分析与解答:答:结构的可靠度是结构可靠性的概率度量,它是以结构在规定的时间(设计使用年限)内,在正常使用、维护条件下,完成预定功能的概率s P 来度量的,它与失效概率f P 为对立事件,即1P P f s =+。
与f P 对应的是可靠指标β,通常以可靠指标β来表达结构的可靠度。
第 3 章 第3.2 节 知识点3:以近似概率为基础的极限状态设计法问题1题型:问答题题目:我国建筑结构采用的是什么设计方法?其主要特点是什么?分析与解答:答:我国建筑结构采用的是以概率理论为基础的极限状态设计方法,其主要特点是(1)引入了现代的结构可靠性理论,采用概率设计法;(2)明确了结构可靠性的度量尺度,即可靠指标β;(3)发展了结构的极限状态设计方法,即用与结构可靠度直接有关的极限状态方程来描述极限状态,设计表达式的各分项系数不是由经验确定的,而是经概率分析通过优化得到的;(4)统一了结构设计的基本原则;(5)提出了保证结构可靠度的质量控制措施,即将材料和构件的质量控制和验收与结构设计规范的要求相互衔接配套。
第 3 章 第3.3节 知识点1:实用设计的基本表达形式问题1题型:问答题题目:我国采用的实用设计表达式基本形式是怎样的?它是如何保证结构的可靠度要求的?问题1题型:问答题题目:按我国采用的承载能力极限状态进行设计时,应考虑哪几种作用效应的组合?分析与解答: 答:按承载能力极限状态进行设计时,应考虑应考虑作用效应的基本组合、作用效应的偶然组合(一般情况下不需考虑)。
其中作用效应的基本组合又包括由可变荷载效应控制的组合)和由永久荷载效应控制的组合两种形式。
问题2题型:问答题题目:在我国采用的承载能力极限状态实用设计表达式中,由可变荷载效应控制的组合采用了什么样的形式?其中各个符号的物理意义与取值原则是怎样的?分析与解答:答:在承载能力极限状态实用设计表达式中,由可变荷载效应控制的组合采用的形式为:)(k s sk c ck 2ik Qi Qi Ci 1k Q1Q1G G 0⋯≤⎪⎭⎫ ⎝⎛⋅⋅⋅+⋅⋅+⋅⋅∑=αγγγψγγγ,,f f R Q C Q C G C n i k 其中各符号的物理意义与取值原则是:0γ——结构构件的重要性系数,对应于安全等级为一级、二级和三级的结构构件,其重要性系数0γ分别取为1.1、1.0、0.9。