混凝土设计思考题答案
混凝土设计原理 邵永健第9章思考题与习题答案
−
0.65 ×1.78 0.01×196.1
=
⎧> 0.51⎩⎨<
0.2 1.0
(6)计算最大裂缝宽度 wmax cs=c=20mm,且 cs <65mmห้องสมุดไป่ตู้带肋钢筋 ν =1.0 则:deq=d/ν=12mm
wmax
= αcrψ
σ sq Es
(1.9cs
+ 0.08 deq ρ te
)
= 1.9 × 0.51× 196.1 (1.9 × 20 + 0.08 × 12 )
截面尺寸 b×h=350mm×900mm,Mk=400kN·m,Mq=355kN·m,C30 混凝土,采用 HRB335
钢筋,受拉钢筋为 4 25( As =1964mm2),受压钢筋为 4 14( As ' =615mm2),箍筋直径 dv
=8mm,构件允许挠度为 l0/300,试验算构件的挠度是否满足要求。 解: (1)确定基本参数 查附表 1-1、附表 1-9 得:C30 混凝土 ftk =2.01N/mm2,HRB335 钢筋 Es =2×105N/mm2 查附表 1-13 得:一类环境 c=20mm h0=h-c-dv-d/2=900-20-8-12.5=859.5mm (2)计算有效配筋率 ρte
矩形截面:γf'=0 短期刚度:
Bs
=
1.15ψ
Es As h02 + 0.2 +
6α E ρ
=
1.15
×
2.0 ×105 × 942 0.51 + 0.2 + 6 ×
× 2242 7.14 × 0.0042
1 + 3.5γ 'f
混凝土结构设计原理思考题答案
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。
2.1 ①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。
②混凝土的轴心抗压强度标准值f ck 是根据以150mm ×150mm ×300mm 的棱柱体为标准试件,在与立方体标准试件相同的养护条件下,按照棱柱体试件试验测得的具有95%保证率的抗压强度确定的。
③混凝土的轴心抗拉强度标准值f tk 是采用直接轴心抗拉试验直接测试或通过圆柱体或立方体的劈裂试验间接测试,测得的具有95%保证率的轴心抗拉强度。
④由于棱柱体标准试件比立方体标准试件的高度大,试验机压板与试件之间的摩擦力对棱柱体试件高度中部的横向变形的约束影响比对立方体试件的小,所以棱柱体试件的抗压强度比立方体的强度值小,故f ck 低于f cu,k 。
⑤轴心抗拉强度标准值f tk 与立方体抗压强度标准值f cu,k 之间的关系为:245.055.0k cu,tk )645.11(395.088.0αδ⨯-⨯=f f 。
⑥轴心抗压强度标准值f ck 与立方体抗压强度标准值f cu,k 之间的关系为:k cu,21ck 88.0f f αα=。
2.2 根据约束原理,要提高混凝土的抗压强度,就要对混凝土的横向变形加以约束,从而限制混凝土内部微裂缝的发展。
因此,工程上通常采用沿方形钢筋混凝土短柱高度方向环向设置密排矩形箍筋的方法来约束混凝土,然后沿柱四周支模板,浇筑混凝土保护层,以此改善钢筋混凝土短柱的受力性能,达到提高混凝土的抗压强度和延性的目的。
2.3 连接混凝土受压应力—应变曲线的原点至曲线任一点处割线的斜率,即为混凝土的变形模量。
第4章思考题答案xm-syj-2012混凝土设计原理 邵永健
思考题答案4.1荷载作用下,受弯构件可能发生哪两种破坏形式?答:荷载作用下,受弯构件可能发生两种破坏形式:一种是沿弯矩最大截面的破坏,由于破坏截面与构件的轴线垂直,故称为受弯构件的正截面破坏。
另一种是沿剪力最大截面或剪力和弯矩都较大截面的破坏,由于破坏截面与构件的轴线斜交,故称为受弯构件的斜截面破坏。
4.2 为什么要规定梁中纵向钢筋的净间距?梁中纵向钢筋的净间距具体有哪些规定?答:规定梁中纵向钢筋的净间距是为了便于浇注混凝土,保证钢筋周围混凝土的密实性,以及保证钢筋与混凝土粘结在一起共同工作。
具体规定有:梁上部纵向钢筋水平方向的净间距不应小于30mm和1.5d(d为钢筋的最大直径);下部纵向钢筋水平方向的净间距不应小于25mm和d。
梁的下部纵向钢筋配置多于两层时,两层以上钢筋水平方向的中距应比下面两层的中距增大一倍。
各层钢筋之间的净间距不应小于25mm和d。
4.3 什么是混凝土保护层厚度?为什么要规定混凝土保护层厚度?混凝土保护层厚度的取值与哪些因素有关?答:结构构件中最外层钢筋的外边缘至混凝土表面的垂直距离,称为混凝土保护层厚度。
为保证结构的耐久性、耐火性和钢筋与混凝土的粘结性能,须对混凝土保护层厚度进行规定。
混凝土保护层厚度的取值与构件类型、混凝土强度等级、环境类别设计使用年限和钢筋直径有关。
4.4 板中分布钢筋的概念与作用。
答:分布钢筋是指垂直于板的受力钢筋方向上布置的构造钢筋。
分布钢筋的作用是:与受力钢筋绑扎或焊接在一起形成钢筋骨架,固定受力钢筋的位置;将板面的荷载更均匀地传递给受力钢筋;以及抵抗温度应力和混凝土收缩应力等。
4.5 适筋梁从开始受荷到破坏需经历哪几个受力阶段?各阶段的主要受力特征是什么?答:适筋梁从开始受荷到破坏需经历未开裂阶段、带裂缝工作阶段和破坏阶段。
未开裂阶段的主要受力特征是构件没有裂缝,钢筋应力小,混凝土基本处于弹性阶段,荷载-挠度关系基本为线性。
带裂缝工作阶段的主要受力特征是构件已有裂缝,但裂缝宽度和挠度尚不明显,钢筋应力小于屈服强度,裂缝截面处受拉区混凝土已大部分退出工作,受压区混凝土的应力已呈曲线分布,荷载-挠度已呈曲线关系。
混凝土结构设计原理思考题答案
(一)影响混凝土抗压强度的主要因素影响混凝土抗压强度的主要因素有:水泥强度、水灰比、骨料状况、混凝土的硬化时间、温度、湿度及施工条件等。
1.水泥强度和水灰比的影响水泥强度和水灰比是影响混凝土抗压强度的主要因素,因为混凝土抗压强度主要取决于水泥凝胶与骨料间的粘结力。
水泥强度高、水灰比小,则混凝土抗压强度高;水灰比大、用水量多,则混凝土密实度差,抗压强度低。
因为水泥水化时,需要的结合水大约为水泥用量的20—25%,为了满足施工时的流动性,要多加40—75%的水,这些多余的游离水,在水泥硬化时逐渐蒸发,在混凝土中留下许多微小的孔洞,因此使混凝土密实度差、抗压强度降低。
2.粗骨料的影响一般的情况下,粗骨料的强度比水泥石强度和水泥与骨料间的粘结力要高,因此粗骨料强度对混凝土强度不会有大的影响,但是粗骨料如果含有大量的软弱颗粒、针片状颗粒、含泥量、泥块含量、有机质含量、硫化物及硫酸盐含量等,则对混凝土强度会产生不良影响。
另外,粗骨料的表面特征会影响混凝土的抗压强度,表面粗糙、多棱角的碎石与水泥石的粘结力比表面光滑的卵石要高10%左右。
3.混凝土硬化时间即龄期的影响混凝土强度随龄期的增长而逐渐提高,在正常使用环境和养护条件下,混凝土早期强度(3—7天)发展较快,28天可达到设计强度。
此后强度发展逐渐缓慢,甚至百年不衰。
4.温度、湿度的影响混凝土的强度发展在一定的温度、湿度条件下,在0—40℃范围内,抗压强度随温度增高。
水泥水化必须保持一定时间的潮湿,如果环境湿度不够,导致失水,使混凝土结构疏松,产生干缩裂缝,严重影响强度和耐久性。
5.施工的影响混凝土入模后,通过适当的振捣,在激振力的作用下,排出混凝土内的水泡、气泡,使混凝土组成材料分布均匀密实,在模内充填良好,构件棱角完整、内实外光。
如果混凝土在振捣过程中没有振捣密实,混凝土中存在较多气泡或存在缺陷,混凝土强度下降,特别是抗渗混凝土容易造成渗水。
如果过振会使混凝土内水泥浆上升,粗骨料下沉,出现分层离析导致混凝土各材料不均匀,强度降低和外观质量差。
混凝土结构课后思考题答案
混凝⼟结构课后思考题答案10.1⼯程设计的过程和要求初步设计、技术设计、施⼯图设计初步设计:对地基、上下部结构等提出设计⽅案,并进⾏技术经济⽐较,从⽽确定⼀个可⾏的结构⽅案;同时对结构设计的关键问题提出技术措施。
技术设计:进⾏结构平⾯布置和结构竖向布置;对结构的整体进⾏荷载效应分析,必要时尚应对结构中受⼒状况特殊的部分进⾏更详细地结构分析;确定主要的构造措施以及重要部位和薄弱部位的技术措施。
施⼯图设计:给出准确完整的各楼层的结构平⾯布置图;对结构构件及构件的连接进⾏设计计算,并给出配筋和构造图;给出结构施⼯说明并以施⼯图的形式提交最终设计图纸;将整个设计过程中的各项技术⼯作整理成设计计算书存档。
对重要建筑物,当有需要时,还应按实际施⼯情况,给出竣⼯图。
10.2分析不同结构体系的荷载传⼒途径,⽔平结构体系和竖向结构体系分别有哪些作⽤? ⽔平结构体系⼀⽅⾯承受楼,屋⾯的竖向荷载并把竖向荷载传递给竖向结构体系,另⼀⽅⾯把作⽤在各层的⽔平⼒传递和分配给竖向结构体系。
竖向结构体系的作⽤是承受由楼和屋盖传来的竖向⼒和⽔平⼒并将其传递给下部结构10.3荷载分类按作⽤时间的长短和性质:永久荷载、可变荷载、偶然荷载按空间位置的变异:固定荷载、移动荷载按结构对荷载的反应性质:静⼒荷载、动⼒荷载10.4说明有哪些荷载代表值及其意义?在设计中如何采⽤不同荷载代表值?荷载的代表值是在设计表达式中对荷载所赋予的规定值。
永久荷载只有标准值;可变荷载可根据设计要求采⽤标准值、频遇值、准永久值和组合值。
(1)荷载标准值是结构按极限状态设计时采⽤的荷载基本代表值,是指结构在设计基准期内,正常情况下可能出现的最⼤荷载值。
(2)荷载频遇值系指在设计基准期内结构上较频繁出现的较⼤荷载值,主要⽤于正常使⽤极限状态的频遇组合中。
(3)荷载准永久值系指在结构上经常作⽤的荷载值,它在设计基准期内具有较长的总持续时间Tx ,其对结构的影响类似于永久荷载,主要⽤于正常使⽤极限状态的准永久组合和频遇组合中。
混凝土结构设计原理答案
第2章-思考题2.1 混凝土立方体抗压强度f cu,k 、轴心抗压强度标准值f ck 和抗拉强度标准值f tk 是如何确定的?为什么f ck 低于f cu,k ?f tk 与f cu,k 有何关系?f ck 与f cu,k 有何关系?答:混凝土立方体抗压强度f cu,k :以边长为150mm 的立方体为标准试件,标准立方体试件在(20±3)℃的温度和相对湿度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作为混凝土立方体抗压强度标准值。
轴心抗压强度标准值f ck :以150mm ×150mm ×300mm 的棱柱体作为混凝土轴心抗压强度试验的标准试件,棱柱体试件与立方体试件的制作条件与养护条件相同,按照标准试验方法测得的具有95%保证率的抗压强度作为混凝土轴心抗压强度标准值。
轴心抗拉强度标准值f tk :以150mm ×150mm ×300mm 的棱柱体作为混凝土轴心抗拉强度试验的标准试件,棱柱体试件与立方体试件的制作条件与养护条件相同,按照标准试验方法测得的具有95%保证率的抗拉强度作为混凝土轴心抗拉强度标准值。
(我国轴心抗拉强度标准值是以轴拉试验确定,美国和加拿大是以劈拉实验确定)为什么f ck 低于f cu,k :我国规定的标准试验方法是不涂润滑剂的,试件在加载过程中横向变形就会受到加载板的约束(即“套箍作用”),而这种横向约束对于立方体试件而言可以到达试件的中部;由于棱柱体试件的高度较大,试验机压板与试件之间摩擦力对试件高度中部的横向变形的约束影响较小,所以棱柱体试件的抗压强度标准值f ck 都比立方体抗压强度标准值f cu,k 小,并且棱柱体试件高宽比越大,强度越小。
f tk 与f cu,k 的关系:()0.450.55,20.880.3951 1.645tk cu k c f f δα=⨯-⨯2c α-高强砼的脆性折减系数; δ-变异系数。
混凝土设计原理第5章思考题与习题答案
思 考 题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σ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τ和正应力σ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λ表示,即λ=M /Vh 0,也称广义剪跨比。
对于集中荷载作用下的简支梁,λ=M /Vh 0可表示为λ=a /h 0 ,称a /h 0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。
混凝土思考题问题详解
第十一章思考题答案11.1 现浇单向板肋梁楼盖中的主梁按连续梁进行内力分析的前提条件是什么?答:( 1)次梁是板的支座,主梁是次梁的支座,柱或墙是主梁的支座。
( 2)支座为铰支座--但应注意:支承在混凝土柱上的主梁,若梁柱线刚度比<3,将按框架梁计算。
板、次梁均按铰接处理。
由此引起的误差在计算荷载和内力时调整。
( 3)不考虑薄膜效应对板内力的影响。
( 4)在传力时,可分别忽略板、次梁的连续性,按简支构件计算反力。
( 5)大于五跨的连续梁、板,当各跨荷载相同,且跨度相差大10%时,可按五跨的等跨连续梁、板计算。
11.2 计算板传给次梁的荷载时,可按次梁的负荷范围确定,隐含着什么假定?答:11.3 为什么连续梁内力按弹性计算方法与按塑性计算方法时,梁计算跨度的取值是不同的?答:两者计算跨度的取值是不同的,以中间跨为例,按考虑塑性内力重分布计算连续梁内力时其计算跨度是取塑性铰截面之间的距离,即取净跨度;而按弹性理论方法计算连续梁内力时,则取支座中心线间的距离作为计算跨度,即取。
11.4 试比较钢筋混凝土塑性铰与结构力学中的理想铰和理想塑性铰的区别。
答:1)理想铰是不能承受弯矩,而塑性铰则能承受弯矩(基本为不变的弯矩);2)理想铰集中于一点,而塑性铰有一定长度;3)理想铰在两个方向都能无限转动,而塑性铰只能在弯矩作用方向作一定限度的转动,是有限转动的单向铰。
11.5 按考虑塑性内力重分布设计连续梁是否在任何情况下总是比按弹性方法设计节省钢筋?答:不是的11.6 试比较内力重分布和应力重分布答:适筋梁的正截面应力状态经历了三个阶段:弹性阶段--砼应力为弹性,钢筋应力为弹性;带裂缝工作阶段--砼压应力为弹塑性,钢筋应力为弹性;破坏阶段--砼压应力为弹塑性,钢筋应力为塑性。
上述钢筋砼由弹性应力转为弹塑性应力分布,称为应力重分布现象。
由结构力学知,静定结构的内力仅由平衡条件得,故同截面本身刚度无关,故应力重分布不会引起内力重分布,而对超静定结构,则应力重分布现象可能会导:①截面开裂使刚度发生变化,引起内力重分布;②截面发生转动使结构计算简图发生变化,引起内力重分布。
第四版混凝土结构设计原理思考题 答案
第四版混凝土结构设计原理思考题答案题目一:混凝土的组成与性质混凝土是一种由水泥、石子、沙子等材料经过混合加工而成的建筑材料。
在混凝土结构设计中,混凝土的组成和性质对结构的安全性和耐久性起着重要的影响。
混凝土的主要组成材料包括水泥、骨料、水和掺合料。
水泥是混凝土的胶凝材料,能够与水发生化学反应形成胶状物质。
骨料一般采用石子和沙子,用于增加混凝土的强度和稳定性。
水是混凝土中的溶剂,能够使水泥与骨料充分混合。
掺合料是对混凝土性能进行调整的材料,如粉煤灰、矿渣粉等。
混凝土的性质主要包括强度、耐久性、可塑性和收缩性。
强度是混凝土抵抗外部载荷的能力,可以通过抗压强度和抗拉强度进行衡量。
耐久性是混凝土在不同环境条件下的稳定性和耐久性能,主要受到水泥品种、水胶比和掺合料等因素的影响。
可塑性是混凝土易于塑性变形的性能,可以通过施工性能和形变能力来评估。
收缩性是混凝土在干燥过程中由于水分蒸发而引起的体积变化,主要包括干缩和热收缩。
题目二:混凝土结构设计原理混凝土结构设计是指根据结构的力学性能和耐久性要求,确定混凝土结构的尺寸、形状和布置,并进行结构计算和构造设计的过程。
混凝土结构设计的基本原理包括载荷分析、抗力设计和构造设计三个方面。
进行载荷分析是为了确定结构在使用阶段和设计寿命内所受到的最大荷载。
载荷分析应包括等效静力荷载、动力荷载和温度荷载等,并将其作用于结构的各个部位。
抗力设计是根据结构的强度和刚度要求,确定结构的截面尺寸和钢筋配筋的过程。
抗力设计应满足结构在设计寿命内不产生塑性变形和破坏。
构造设计是为了确定结构的连接和施工方法。
构造设计应考虑结构的施工过程中的力学性能、稳定性和安全性。
题目三:混凝土结构设计的优化原则混凝土结构设计的优化原则是指在满足结构安全性和使用功能的前提下,通过优化设计来实现结构的经济性和施工性的目标。
混凝土结构设计的优化原则包括以下几个方面:1.在结构尺寸和形状确定时,应适当减小结构的自重,在满足结构强度和刚度要求的前提下,尽量采用较小的截面尺寸和间距。
混凝土结构设计课后思考题(附答案)沈蒲生第4版
Zz1521.1 结构设计的基本内容及步骤有哪些?试举例说明。
根据结构的概念设计,确定结构材料,结构体系,布置和施工方法;结构分析与设计(其中包括计算简图,内力,变形分析及配筋计算等),结构的构造设计;绘制结构的施工图(其中包括结构布置图,构件末班和配筋图等)1.2 钢筋混凝土梁板结构有几种形式?他们是怎么样划分的?由单向板组成的梁板结构称为单向板梁板结构,由双向板组成的梁板结构称为双向板梁板结构。
当L2/L1<=2时,按双向板设计,2<L2/L1<3时,宜按双向板设计,若按单向板设计时,沿长边方向应配置不少于短边方向25%的受力钢筋。
1.3荷载在整体式单向板结构的板、次梁和主梁中式如何传递的,为什么?按弹性理论和塑性理论计算式两者的计算简图有何区别?单向板以次梁为支座,次梁以主梁为支座,主梁以柱和墙体为支座,作用于结构上的荷载首先由单向板传递给次梁,再由次梁传递给主梁,最后由主梁传递给柱和墙体。
为了减少整体式单向板梁板结构中的跨度,应设置次梁,为了减少次梁的跨度,应设置主梁,为了减小主梁的跨度,应设置柱或墙体;两者计算简图在结构计算跨度处不同。
1.4整体式梁板结构中,欲求结构跨内和支座截面最危险内力时,如何确定活荷载最不利位置?(1)欲求结构某跨跨内截面最大正弯矩时,除恒荷载作用外,应在该跨布置活荷载,然后向两侧隔跨布置活荷载(2)欲求某跨跨内截面最大负弯矩时,除恒荷载作用外,应在该跨不布置活荷载,然后向两侧隔跨布置活荷载(3)欲求结构某支座截面最大负弯矩时,除恒荷载作用外,应在该支座相邻两跨布置活荷载,然后向两侧隔跨布置活荷载(4)欲求结构边支座截面最大剪力,除恒荷载作用外,其活荷载布置与该跨跨内截面最大正弯矩是活荷载布置相同。
欲求结构中间跨支座截面最大剪力时,其活荷载布置和求该支座截面最大负弯矩时活荷载布置相同。
1-5 结构各截面的最大内力值的连线或点的轨迹,即为结构内力包络图。
混凝土结构与砌体结构设计部分思考题(附答案)
五章材料的不同分为:砖砌体;砌块砌体和石砌体三类。
15.2 砌体结构有哪些优缺点?P314答:1)砌体结构的主要优点:1.就地取材,造价低;2.运输和施工简便3.耐久性和耐火性好;4.保温思考题 15.1 什么是砌体结构?砌体按所采用材料的不同可以分为哪几类答:由块体和砂浆砌筑而成的受力结构,称为砌体结构,是砖砌体、砌块砌体和石砌体结构的统称。
砌体按、隔热、隔声性能好。
2)砌体结构的主要缺点:1.强度低,特别是抗拉、抗剪和抗弯强度很低;2.自重大;3.整体性差;4.抗震性能差;5.手工操作;6. 采用黏土砖会侵占大量农田 3)砌体结构正在向轻质高强、约束砌体、利用工业废料和工业化生产等方向发展。
15.3 怎样确定块体材料和砂浆的等级? P317答:块体和砂浆的选择主要应满足强度和耐久性的要求,同时也要考虑因地制宜和就地取材,对建筑物的要求以及工作环境(是否处于水下或地下潮湿环境中,有无侵蚀性的液体或气体的作用)等因素:对强度《砌体规范》规定:5 层或以上的房屋建筑的墙,以及受振动或高层大于 6m 的墙、柱所用的最低强度等级:1)砖采用 MU10;2)砌体采用MU7.5;石材采用MU30;6)砂浆强度采用M5。
15.4 选用的材料应注意哪些问题?块体和砂浆的选择主要应满足强度和耐久性的要求 15.5 简述砌体受压过程及其破坏特征?P320答:1)砌体受压的过程:1.未裂阶段当荷载小于50%-70%破坏荷载时,压应力与压应变近似为线性关系,砌体没有裂缝;2.裂缝阶段当荷载达到了50%-70%破坏荷载时,在单个块体内出现竖向裂缝,试件就进入了裂缝阶段,这时停止加载,裂缝就停止发展。
继续加载,单块的裂缝增多,并且开始贯穿。
这时如果停止加载,裂缝仍将继续发展;3.破坏阶段当荷载增大到 80%-90%破坏荷载时,砌体上已形成几条上下连续贯通的裂缝,试件就进入破坏阶段,这时的裂缝已把砌体分成1/2 块体的小立柱,砌体外鼓,最后由于个别块体被压碎或小立柱失稳而破坏。
混凝土结构设计课后思考题答案 沈蒲生 第4版教学提纲
混凝土结构设计课后思考题答案沈蒲生第4版Zz1521.1 结构设计的基本内容及步骤有哪些?试举例说明。
根据结构的概念设计,确定结构材料,结构体系,布置和施工方法;结构分析与设计(其中包括计算简图,内力,变形分析及配筋计算等),结构的构造设计;绘制结构的施工图(其中包括结构布置图,构件末班和配筋图等)1.2 钢筋混凝土梁板结构有几种形式?他们是怎么样划分的?由单向板组成的梁板结构称为单向板梁板结构,由双向板组成的梁板结构称为双向板梁板结构。
当L2/L1<=2时,按双向板设计,2<L2/L1<3时,宜按双向板设计,若按单向板设计时,沿长边方向应配置不少于短边方向25%的受力钢筋。
1.3荷载在整体式单向板结构的板、次梁和主梁中式如何传递的,为什么?按弹性理论和塑性理论计算式两者的计算简图有何区别?单向板以次梁为支座,次梁以主梁为支座,主梁以柱和墙体为支座,作用于结构上的荷载首先由单向板传递给次梁,再由次梁传递给主梁,最后由主梁传递给柱和墙体。
为了减少整体式单向板梁板结构中的跨度,应设置次梁,为了减少次梁的跨度,应设置主梁,为了减小主梁的跨度,应设置柱或墙体;两者计算简图在结构计算跨度处不同。
按弹性理论计算时,结构计算跨度按下述规定取用:1.4整体式梁板结构中,欲求结构跨内和支座截面最危险内力时,如何确定活荷载最不利位置?(1)欲求结构某跨跨内截面最大正弯矩时,除恒荷载作用外,应在该跨布置活荷载,然后向两侧隔跨布置活荷载(2)欲求某跨跨内截面最大负弯矩时,除恒荷载作用外,应在该跨不布置活荷载,然后向两侧隔跨布置活荷载(3)欲求结构某支座截面最大负弯矩时,除恒荷载作用外,应在该支座相邻两跨布置活荷载,然后向两侧隔跨布置活荷载(4)欲求结构边支座截面最大剪力,除恒荷载作用外,其活荷载布置与该跨跨内截面最大正弯矩是活荷载布置相同。
欲求结构中间跨支座截面最大剪力时,其活荷载布置和求该支座截面最大负弯矩时活荷载布置相同。
混凝土结构与砌体结构设计部分思考题答案
材料的不同分为:砖砌体;砌块砌体和石砌体三类。
15.2 砌体结构有哪些优缺点?P314答:1)砌体结构的主要优点:1.就地取材,造价低;2.运输和施工简便3.耐久性和耐火性好;4.保温思考题15.1 什么是砌体结构?砌体按所采用材料的不同可以分为哪几类答:由块体和砂浆砌筑而成的受力结构,称为砌体结构,是砖砌体、砌块砌体和石砌体结构的统称。
砌体按、隔热、隔声性能好。
2)砌体结构的主要缺点:1.强度低,特别是抗拉、抗剪和抗弯强度很低;2.自重大;3.整体性差;4.抗震性能差;5.手工操作;6. 采用黏土砖会侵占大量农田3)砌体结构正在向轻质高强、约束砌体、利用工业废料和工业化生产等方向发展。
15.3 怎样确定块体材料和砂浆的等级?P317答:块体和砂浆的选择主要应满足强度和耐久性的要求,同时也要考虑因地制宜和就地取材,对建筑物的要求以及工作环境(是否处于水下或地下潮湿环境中,有无侵蚀性的液体或气体的作用)等因素:对强度《砌体规范》规定:5 层或以上的房屋建筑的墙,以及受振动或高层大于6m 的墙、柱所用的最低强度等级:1)砖采用MU10;2)砌体采用MU7.5;石材采用MU30;6)砂浆强度采用M5。
15.4 选用的材料应注意哪些问题?块体和砂浆的选择主要应满足强度和耐久性的要求15.5 简述砌体受压过程及其破坏特征?P320答:1)砌体受压的过程:1.未裂阶段当荷载小于50%-70%破坏荷载时,压应力与压应变近似为线性关系,砌体没有裂缝;2.裂缝阶段当荷载达到了50%-70%破坏荷载时,在单个块体内出现竖向裂缝,试件就进入了裂缝阶段,这时停止加载,裂缝就停止发展。
继续加载,单块的裂缝增多,并且开始贯穿。
这时如果停止加载,裂缝仍将继续发展;3.破坏阶段当荷载增大到80%-90%破坏荷载时,砌体上已形成几条上下连续贯通的裂缝,试件就进入破坏阶段,这时的裂缝已把砌体分成1/2 块体的小立柱,砌体外鼓,最后由于个别块体被压碎或小立柱失稳而破坏。
混凝土课后思考题答案(集合版)
第10章预应力混凝土构件10.1 为了避免钢筋混凝土结构的裂缝过早出现,避免因满足变形和裂缝控制的要求而导致构件自重过大所造成的不经济和不能应用于大跨度结构,也为了能充分利用高强度钢筋及高强度混凝土,可以采用对构件施加预应力的方法来解决,即设法在结构构件受荷载作用前,使它产生预压应力来减小或抵消荷载所引起的混凝土拉应力,从而使结构构件的拉应力不大,甚至处于受压状态。
预应力混凝土结构的优点是可以延缓混凝土构件的开裂,提高构件的抗裂度和刚度,并取得节约钢筋,减轻自重的效果,克服了钢筋混凝土的主要缺点。
其缺点是构造、施工和计算均较钢筋混凝土构件复杂,且延性也差些。
10.2 预应力混凝土结构构件必须采用强度高的混凝土,因为强度高的混凝土对采用先张法的构件,可提高钢筋预混凝土之间的粘结力,对采用后张法的构件,可提高锚固端的局部承压承载力。
预应力混凝土构件的钢筋(或钢丝)也要求由较高的强度,因为混凝土预压应力的大小,取决于预应力钢筋张拉应力的大小,考虑到构件在制作过程中会出现各种应力损失,因此需要采用较高的张拉应力,也就要求预应力钢筋具有较高的抗拉强度。
10.3 张拉控制应力是指预应力钢筋在进行张拉时所控制达到的最大应力值。
其值为张拉设备所σ表示。
张拉控制应力的指示的总张拉力除以预应力钢筋截面面积而得的应力值,以con取值不能太高也不能太低。
如果张拉控制应力取值过低,则预应力钢筋经过各种损失后,对混凝土产生的预压应力过小,不能有效地提高预应力混凝土构件的抗裂度和刚度。
如果张拉控制应力取值过高,则可能引起以下问题:1)在施工阶段会使构件的某些部位受到预拉力甚至开裂,对后张法构件可能造成端部混凝土局压破坏;2)构件出现裂缝时的荷载值与继续荷载值很接近,使构件在破坏前无明显的预兆,构件的延性较差;3)为了减小预应力损失,有时需进行超张拉,有可能在超张拉过程中使个别钢筋的应力超过它的实际屈服强度,使钢筋产生较大塑性变形或脆断。
混凝土结构设计原理第五版思考题参考答案
问答题参考答案绪 论1. 什么是混凝土结构?根据混凝土中添加材料的不同通常分哪些类型?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.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。
3.混凝土结构有哪些优缺点?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。
4.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。
第2章 钢筋和混凝土的力学性能1.软钢和硬钢的区别是什么?设计时分别采用什么值作为依据?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。
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答:结构设计可分为结构方案设计,结构分析,构件截面配筋计算和构造措施等,结构方案设计包括确定结构类型和结构体系,构件造型和结构布置等,原则为可靠经济技术合理性2-3装配式钢筋混凝土排架结构单层厂房中一般应设置哪些支撑?简述这些支撑的作用和设置原则
混凝土超静定结构出现一个塑性铰,超静定结构只减少一个多余约束,既减少一次超静定,但结构还能继续承受荷载,只有当结构出现若干个塑性铰,使结构局部或整体成为几何可变体系时结构才达到承载力极限状态。
1-9何谓结构塑性内力重分布?塑性铰的部位及塑性弯矩值与塑性内力重分布有何关系?试举例说明按塑性内力重分布方法设计梁,板时为什么能节省钢筋?结构内力分布规律相对于弹性内力分布的变化称为内力重分布。
1-11如何增加塑性铰的转动能力?其中哪种措施是最有效的?为保证塑性铰有足够的转动能力,即塑性角有较大的塑性极限转动高度,要求钢筋应只有良好的塑性,混凝土有较大的极限压应力值,因此工程结构中宜用HPB235,HRB335级钢筋和较低等级混凝土,塑性角转动幅度与塑性铰处弯矩调整幅度有关,建议弯矩调整幅度β≤20%,对于活荷载q和恒荷载g之比q/g≤1/3的结构,弯矩调整幅度控制在β≤35%研究表明:提高截面高度,减少截面相对受压区高度是提高塑性铰转动能力的有效措施1-12在进行双向板内力计算中基本假定是什么?计算双向板控制截面的最危险内力是,活荷载如何布置?荷载如何分解?支承条件怎样确定?
1-10何谓弯矩调幅?考虑塑性内力重分布的分析方法中,为什么要对塑性铰除弯矩调查幅度加以限制?
弯矩调整幅度是指按弹性理论获得的弯矩值与其塑性铰处弯矩绝对值的差值。若弯矩调幅系数β为正值,属于截面弯矩值减小的情况,将导致混凝土裂缝宽度及结构变形增大,其增大程度随弯矩调整增幅增大而增大,因此对弯矩调整幅度。
当支座B出现塑性铰时,此时跨中1,2弯矩为M1,2=1.15F’l0=0.117Fl0<M’1,2u,则跨中1-2截面不会出现塑性铰。故结构还能承受更大的荷载,当荷载增加至f’’时,由于支座B截面形成塑性铰,B截面在塑性弯矩值不变的情况下,不断发生转动,跨中1-2截面弯矩值将会不断增加,跨中截面也出现塑性铰。
答单层厂房支撑分屋盖和柱间支撑,其中屋盖支撑包括上下弦横向水平支撑,纵向水平支撑。垂直支撑与纵向水平系杆,天窗梁等。上弦横向水平支撑是保证屋架上弦杆在平面外的稳定和屋盖纵向水平刚度,同时还作为山墙抗风柱顶端的水平支座,不受山墙传来的风荷载和纵向水平荷载。下弦横向水平支撑作用是将山墙风荷载及纵向水平荷载传至纵向柱列,同时防止屋架下弦的侧向震动。垂直支撑的作用是保证屋架承受荷载后在平面外的稳定并传递纵向水平力,上弦系杆保证屋架上弦式屋面梁受压翼缘侧向稳定,下弦水平系杆可防止在吊车式有其他水平震动时屋架下弦发生侧向震动。天窗杆支撑用于保证天窗梁上弦的侧向稳定和将天窗端壁上的风荷载传给屋架。柱间支承的承受由抗风柱和屋盖横向水平支撑传来的山墙,缝在,由屋盖结构传来的纵向水平地震作用及由吊车梁传来的吊车纵向水平制动力,并将它们传给基础
连系梁除承受墙体荷载外,还起到连系纵向柱列,增强厂房的纵向刚度,传递纵向水平荷载作用,外墙基础梁可随柱一起沉降。
2-5.确定单层厂房排架结构的计算见图时做了哪些假定?试分析这些假定的合理性和适用条件。
(1)柱下编嵌固于基础中,固定端位于基础顶面当厂房地基土质较差,变形较大时或有较重的大面积地面荷载时,则应考虑基础转动和位移时排架内力的影响。
在对称荷载g‘=g+q/2作用下,对于边区格和角区格的外边界支撑条件,按实际情况确定如角区格板支撑于墙体上时,可简化为铰支座,则角格板视为两临边外两临边位固定支座的双向板,其余区格视为三边固定,一边剪支的双向板
在反对称力荷载g`=±q/2作用下,边区格和角区格外边界支承条件按实际情况确定,如板支承于墙体时,视为铰支座,则所有区格板均为简支双向板
1.双向板达到承载力极限状态时,在荷载作用下的最大弯矩处形成塑性铰线,将整体板分割成若干板块,并形成几何可变体系
2.双向板载均布荷载作用下塑性绞线是直线,塑性绞线的位置与板的形状,尺寸,边界条件,荷载,形式,配筋数量有关
3.双向板的板状弹性变形小于塑性绞线处的变形,故视为刚形体,整体变型集中于塑性绞线,当板达到承载力极限状态下时,各块均绕塑性绞线转动
1-13整体式无梁楼盖结构按弹性理论的内力分析中,按经验系数法及按等代框架法假定有何区别如何进行栓帽设计?
整体式无梁楼盖结构内力分析时,结构无侧移时采用经验系数法,有倒移采用框架法,无梁设置栓帽全提高班的受冲切荷载力,同时减少板的跨度,支座及跨内截面弯矩值
1-14装配式铺板结构中,板与板,板与承重横墙的连接,板与纵墙的连接有何重要性?答:预制板间的混凝土灌缝,板与墙体的连接将楼盖连接成一个整体,它将起到传递水平剪力的作用,楼盖与纵向墙体的连接,将支承纵向墙体并传递水平压力和拉力的作用,并保证纵向墙体的竖向稳定。
4.双向板满足几何条件及平衡条件的塑性铰线位置,有许多组可能性,但其中必定有一组最危险,极限荷载值最小的结构塑性铰线破坏模式
5。双向板载上述塑性绞线处,钢筋达到屈服点,凝土达到拉压强度,截面具有一定数值的塑性弯矩
欲求某区格板两个方向跨内截面最大弯矩时,除恒荷载外应在该区格布置活荷载,为使A区格板跨内双向变形曲线为最大曲库,故在所有向下挠曲变形区格施加荷载,共活荷载布置,为棋盘式,为了能利用单区格双向板的内力及变形条数,把棋盘式布置的活荷载分解为各区格板满布的对称荷载q/2和区格板状盘式布置的反对称荷载±q/2
2-4.抗风柱与屋架的连接应满足哪些要求?连系梁,圈梁,基础梁的作用各是什么?它们与柱是如何连接的?满足两个要求:一是在水平方向必须与屋架有可靠的连接以保证有效传递风荷载,二是在竖直方向应允许二者之间产生一定的相对位移,防止抗风柱与屋架沉降不均匀而产生不利影响圈梁作用是将墙体与排架柱,抗风柱箍在一起,以增强厂房的整体刚度,防止由于地基不均匀沉降或较大振动荷载对下层产生不利影响。