混凝土结构设计原理思考题答案

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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(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)苏州科技学院土木工程系2003年8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思考题答案

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。

混凝土结构设计原理(第五版)课后习题答案

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《混凝土结构设计原理》思考题及习题(参考答案)苏州科技学院土木工程系2003年8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上册 课后习题答案(中国建筑工业出版社)

混凝土结构设计原理上册  课后习题答案(中国建筑工业出版社)

《混凝土结构设计原理》思考题及习题(参考答案)苏州科技学院土木工程系2003年8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是根据以有95%保证率的立方体抗压强度确定的。

混凝土结构(第五版)课后习题答案精华版

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《混凝土结构设计原理》思考题及习题(参考答案)重庆大学第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)答案2

混凝土结构设计原理(第五版)答案2

《混凝土结构设计原理》思考题及习题(参考答案)第3章 按近似概率理论的极限状态设计法思 考 题3.1 结构在规定的时间内,在规定的条件下,完成预定功能的能力称为结构的可靠性。

它包含安全性、适用性、耐久性三个功能要求。

结构超过承载能力极限状态后就不能满足安全性的要求;结构超过正常使用极限状态后就不能保证适用性和耐久性的功能要求。

建筑结构安全等级是根据建筑结构破坏时可能产生的后果严重与否来划分的。

3.2 所有能使结构产生内力或变形的原因统称为作用,荷载则为“作用”中的一种,属于直接作用,其特点是以力的形式出现的。

影响结构可靠性的因素有:1)设计使用年限;2)设计、施工、使用及维护的条件;3)完成预定功能的能力。

结构构件的抗力与构件的几何尺寸、配筋情况、混凝土和钢筋的强度等级等因素有关。

由于材料强度的离散性、构件截面尺寸的施工误差及简化计算时由于近似处理某些系数的误差,使得结构构件的抗力具有不确定的性质,所以抗力是一个随机变量。

3.3 整个结构或构件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,这个特定状态称为该功能的极限状态。

结构的极限状态可分为两类,一类是承载能力极限状态,即结构或构件达到最大承载能力或者达到不适于继续承载的变形状态。

另一类是正常使用极限状态,即结构或构件达到正常使用或耐久性能中某项规定限值的状态。

3.4 建筑结构应该满足安全性、适用性和耐久性的功能要求。

结构的设计工作寿命是指设计规定的结构或结构构件不需进行大修即可按其预定目的使用的时期,它可按《建筑结构可靠度设计统一标准》确定,业主可提出要求,经主管部门批准,也可按业主的要求确定。

结构超过其设计工作寿命并不意味着不能再使用,只是其完成预定功能的能力越来越差了。

3.5 正态分布概率密度曲线主要有平均值μ和标准差σ两个数字特征。

μ越大,表示曲线离纵轴越远;σ越大,表示数据越分散,曲线扁而平;反之,则数据越集中,曲线高而窄。

(完整版)混凝土设计原理思考题与习题答案

(完整版)混凝土设计原理思考题与习题答案

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。

混凝土结构设计原理答案

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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。

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

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。

混凝土结构设计原理第五版思考题参考答案

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1.什么是混凝土构造?根据混凝土中添加材料的不同通常分哪些类型?答:混凝土构造是以混凝土材料为主,并根据需要配置与添加钢筋、钢骨、钢管、预应力钢筋与各种纤维,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与钢筋抗拉强度高的优点。

2.钢筋与混凝土共同工作的根底条件是什么?答:混凝土与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〕钢筋在混凝土中有可靠的锚固。

3.混凝土构造有哪些优缺点?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构造整体性好,对抵抗地震、风载与爆炸冲击作用有良好性能;〔6〕可以就地取材。

钢筋混凝土构造的缺点: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,并受施工环境与气候条件限制等。

4.简述混凝土构造设计方法的主要阶段。

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。

〔2〕1938年左右已开场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。

〔4〕20世纪90年代以后,开场采用或积极开展性能化设计方法与理论。

第2章 钢筋与混凝土的力学性能1.软钢与硬钢的区别是什么?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,如热轧钢筋与冷拉钢筋;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。

混凝土结构设计原理课后习题答案解析[最新]

混凝土结构设计原理课后习题答案解析[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。

学习好帮手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?学习好帮手答: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思考题答案

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。

混凝土结构设计原理(第五版)课后习题答案

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)苏州科技学院土木工程系2003年8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思考题答案

混凝土结构设计原理思考题答案

混凝土结构设计原理部分思考题答案第一章钢筋混凝土的力学性能思考题1、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、冷轧等。

这几种方法对钢筋的强度都有一定的提高,2、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)与混凝土粘结良好;(3)可焊性好;(4)有足够的塑性。

4、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。

5、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。

6、什么叫混凝土徐变线形徐变和非线形徐变混凝土的收缩和徐变有什么本质区别答:混凝土在长期荷载作用下,应力不变,变形也会随时间增长,这种现象称为混凝土的徐变。

当持续应力σC ≤时,徐变大小与持续应力大小呈线性关系,这种徐变称为线性徐变。

当持续应力σC >时,徐变与持续应力不再呈线性关系,这种徐变称为非线性徐变。

混凝土的收缩是一种非受力变形,它与徐变的本质区别是收缩时混凝土不受力,而徐变是受力变形。

10、如何避免混凝土构件产生收缩裂缝答:可以通过限制水灰比和水泥浆用量,加强捣振和养护,配置适量的构造钢筋和设置变形缝等来避免混凝土构件产生收缩裂缝。

对于细长构件和薄壁构件,要尤其注意其收缩。

第二章混凝土结构基本计算原则思考题1.什么是结构可靠性什么是结构可靠度答:结构在规定的设计基准使用期内和规定的条件下(正常设计、正常施工、正常使用和维护),完成预定功能的能力,称为结构可靠性。

混凝土结构(第五版)课后习题答案精华版

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《混凝土结构设计原理》思考题及习题(参考答案)重庆大学第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。

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混凝土结构设计原理部分思考题答案第一章钢筋混凝土得力学性能思考题1、钢筋冷加工得目得就是什么?冷加工得方法有哪几种?各种方法对强度有何影响?答:冷加工得目得就是提高钢筋得强度,减少钢筋用量。

冷加工得方法有冷拉、冷拔、冷弯、冷轧等。

这几种方法对钢筋得强度都有一定得提高,2、试述钢筋混凝土结构对钢筋得性能有哪些要求?答:钢筋混凝土结构中钢筋应具备:(1)有适当得强度;(2)与混凝土粘结良好;(3)可焊性好;(4)有足够得塑性。

4、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,而混凝土构件得实际长度一般远大于截面尺寸,因此采用棱柱体试件得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。

5、混凝土得抗拉强度就是如何测试得?答:混凝土得抗拉强度一般就是通过轴心抗拉试验、劈裂试验与弯折试验来测定得。

由于轴心拉伸试验与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得劈裂试验来测定。

6、什么叫混凝土徐变?线形徐变与非线形徐变?混凝土得收缩与徐变有什么本质区别?答:混凝土在长期荷载作用下,应力不变,变形也会随时间增长,这种现象称为混凝土得徐变。

当持续应力σC ≤0、5f C 时,徐变大小与持续应力大小呈线性关系,这种徐变称为线性徐变。

当持续应力σC >0、5f C时,徐变与持续应力不再呈线性关系,这种徐变称为非线性徐变。

混凝土得收缩就是一种非受力变形,它与徐变得本质区别就是收缩时混凝土不受力,而徐变就是受力变形。

10、如何避免混凝土构件产生收缩裂缝?答:可以通过限制水灰比与水泥浆用量,加强捣振与养护,配置适量得构造钢筋与设置变形缝等来避免混凝土构件产生收缩裂缝。

对于细长构件与薄壁构件,要尤其注意其收缩。

第二章混凝土结构基本计算原则思考题1.什么就是结构可靠性?什么就是结构可靠度?答:结构在规定得设计基准使用期内与规定得条件下(正常设计、正常施工、正常使用与维护),完成预定功能得能力,称为结构可靠性。

结构在规定时间内与规定条件下完成预定功能得概率,称为结构可靠度。

2.结构构件得极限状态就是指什么?答:整个结构或构件超过某一特定状态就不能满足设计规定得某一功能要求,这种特定状态就称为该功能得极限状态。

按功能要求,结构极限状态可分为:承载能力极限状态与正常使用极限状态。

3.承载能力极限状态与正常使用极限状态要求有何不同?答:(1)承载能力极限状态标志结构已达到最大承载能力或达到不能继续承载得变形。

若超过这一极限状态后,结构或构件就不能满足预定得安全功能要求。

承载能力极限状态时每一个结构或构件必须进行设计与计算,必要时还应作倾覆与滑移验算。

(2)正常使用极限状态标志结构或构件已达到影响正常使用与耐久性得某项规定得限值,若超过这一限值,就认为不能满足适用性与耐久性得功能要求。

构件得正常使用极限状态时在构件承载能力极限状态进行设计后,再来对有使用限值要求得构件进行验算得,以使所设计得结构与构件满足所预定功能得要求。

4.什么就是荷载标准值、荷载准永久值、荷载设计值?就是怎样确定得?答:(1)荷载标准设计值就是指结构在其使用期间正常情况下可能出现得最大荷载。

按随机变量95%保证率得统计特征值确定。

(2)荷载准永久值就是指可变荷载在结构设计基准使用期内经常遇到或超过得荷载值。

取可变荷载标准值乘以荷载准永久系数。

(3)荷载设计值就是指荷载标准值与荷载分项系数得乘积。

6.结构抗力就是指什么?包括哪些因素?答:结构抗力就是指整个结构或构件所能承受内力与变形得能力。

包括得因素得有:材料得强度、构件得几何特性。

7.什么就是材料强度标准值、材料强度设计值?如何确定得?答:材料强度标准值按不小于95%得保证率来确定其标准值。

即:, 1.645cu k cu cu f μσ=-。

材料强度标准值除以材料分项系数,即为材料强度设计值。

钢筋材料强度得分项系数s γ取1、1~1、2,混凝土材料强度得分项系数c γ为1、4。

8.什么就是失效概率?什么就是可靠指标?它们之间得关系如何?答:结构能完成预定功能得概率称为结构可靠概率s p ,不能完成预定功能得概率称为失效概率f p 。

由于f p 计算麻烦,通常采用与f p 相对应得β值来计算失效概率得大小,β称为结构得可靠指标。

f p 与β有对应得关系,查表可得:β大,P f 就小。

9.什么就是结构构件延性破坏?什么就是脆性破坏?在可靠指标上就是如何体现它们得不同?答:结构构件发生破坏前有预兆,可及时采取弥补措施得称为延性破坏;结构发生破坏就是突然性得,难以补救得称为脆性破坏。

延性破坏得目标可靠指标可定得低些,脆性破坏得目标可靠指标定得高些。

第三章 钢筋混凝土受弯构件正截面承载力计算思考题1.在外荷载作用下,受弯构件任一截面上存在哪些内力?受弯构件有哪两种可能得破坏?破坏时主裂缝得方向如何?答:在外荷载作用下,受弯构件得截面产生弯矩与剪力。

受弯构件得破坏有两种可能:一就是可能沿正截面破坏,即沿弯矩最大截面得受拉区出现正裂缝 [图3—1(a)];二就是可能沿斜截面破坏,即沿剪力最大或弯矩与剪力都比较大得截面出现斜裂缝[图3—1(b)]。

图3-1 受弯构件两种可能得破坏(a )沿正截面破坏;(b )沿斜截面破坏2.适筋梁从加载到破坏经历哪几个阶段?各阶段得主要特征就是什么?每个阶段就是哪个极限状态得计算依据?答:适筋梁得破坏经历三个阶段:第Ⅰ阶段为截面开裂前阶段,这一阶段末Ⅰa ,受拉边缘混凝土达到其抗拉极限应变时,相应得应力达到其抗拉强度t f ,对应得截面应力状态作为抗裂验算得依据;第Ⅱ阶段为从截面开裂到受拉区纵筋开始屈服Ⅱa 得阶段,也就就是梁得正常使用阶段,其对应得应力状态作为变形与裂缝宽度验算得依据;第Ⅲ阶段为破坏阶段,这一阶段末Ⅲa ,受压区边缘混凝土达到其极限压应变cu ε,对应得截面应力状态作为受弯构件正截面承载力计算得依据。

3.什么就是配筋率?配筋量对梁得正截面承载力有何影响?答:配筋率就是指纵向受力钢筋截面面积与截面有效面积得百分比,当材料强度及截面形式选定以后,根据ρ得大小,梁正截面得破坏形式可以分为下面三种类型:适筋破坏、超筋破坏与少筋破坏。

4.适筋梁、超筋梁与少筋梁得破坏特征有何区别?答:当梁得配筋率比较适中时发生适筋破坏。

破坏得特点:受拉区纵向受钢筋首先屈服,然后受压区混凝土被压碎。

梁完全破坏之前,受拉区纵向受力钢筋要经历较大得塑性变形,能给人以明显得破坏预兆。

破坏呈延性性质。

当梁得配筋率太大时发生超筋破坏。

其特点就是:破坏时受压区混凝土被压碎而受拉区纵向受力钢筋没有达到屈服。

破坏没有明显预兆,呈脆性性质。

当梁得配筋率太小时发生少筋破坏。

其特点就是一裂即坏。

梁受拉区混凝土一开裂,裂缝截面原来由混凝土承担得拉力转由钢筋承担。

因梁得配筋率太小,故钢筋应力立即达到屈服强度,有时可迅速经历整个流幅而进入强化阶段,有时钢筋甚至可能被拉断。

裂缝往往只有一条,裂缝宽度很大且沿梁高延伸较高。

破坏时钢筋与混凝土得强度虽然得到了充分利用,但破坏前无明显预兆,呈脆性性质。

5.什么就是最小配筋率,最小配筋率就是根据什么原则确定得?答:为了防止将构件设计成少筋构件,要求构件得配筋面积s A 不得小于按最小配筋率所确定得钢筋面积,min s A 。

即要求:,min s s A A ≥最小配筋率min ρ得数值就是根据钢筋混凝土受弯构件得破坏弯矩等于同样截面得素混凝土受弯构件得破坏弯矩确定得。

7.单筋矩形截面梁正截面承载力得计算应力图形如何确定?受压区混凝土等效应力图形得等效原则就是什么?答:单筋矩形截面梁正截面承载力得计算应力图形以Ⅲa 应力状态为依据,基本假定确定。

受压区混凝土等效应力图形得等效原则就是:等效后受压区合力大小相等、合力作用点位置不变。

10.在什么情况下可采用双筋截面?其计算应力图形如何确定?在双筋截面中受压钢筋起什么作用?其适应条件除了满足b ξξ≤之外为什么还要满足2s x a '≥?答:(1)双筋截面主要应用于下面几种情况:① 截面承受得弯矩设计值很大,超过了单筋矩形截面适筋梁所能承担得最大弯矩,而构件得截面尺寸及混凝土强度等级大都受到限制而不能增大与提高;② 结构或构件承受某种交变作用,使构件同一截面上得弯矩可能变号;③ 因某种原因在构件截面得受压区已经布置了一定数量得受力钢筋。

(2)其计算应力图形与单筋截面相比,只就是在受压区多了受压钢筋项。

(3)在双筋截面中受压区钢筋起协助受压得作用。

(4)对于双筋矩形截面中,只要能满足2s xa '>得条件,构件破坏时受压钢筋一般均能达到其抗压强度设计值y f '。

第四章 钢筋混凝土受弯构件斜截面承载力计算思考题1.无腹筋简支梁出现斜裂缝后,为什么说梁得受力状态发生了质变?答:斜裂缝出现前,混凝土可视为匀质弹性材料梁,剪弯段得应力可用材料力学方法分析,斜裂缝得出现将引起截面应力重新分布,材料力学方法将不再适用。

2.无腹筋与有腹筋简支梁沿斜截面破坏得主要形态有哪几种?它得破坏特征就是怎样得?答: 随着梁得剪跨比与配箍率得变化,梁沿斜截面可发生斜拉破坏、剪压破坏与斜压破坏等主要破坏形态,这几种破坏都就是脆性破坏。

3.影响有腹筋梁斜截面承载力得主要因素有哪些?答: 影响斜截面承载力得主要因素有剪跨比、混凝土强度等级、配箍率及箍筋强度、纵筋配筋率等。

6.在斜截面受剪承载力计算时,梁上哪些位置应分别进行计算(计算截面)?答:计算截面:(1)支座边缘处得截面;(2)受拉区弯起钢筋弯起点截面;(3)箍筋截面面积或间距改变处得截面;(4)腹板宽度改变处截面。

第五章 钢筋混凝土受压构件承载力计算思考题1.混凝土得抗压性能好,为什么在轴心受压柱中,还要配置一定数量得钢筋? 轴心受压构件中得钢筋,对轴心受压构件起什么作用?答:轴心受压构件,纵筋沿截面四周对称布置。

纵筋得作用就是:与混凝土一块共同参与承担外部压力,以减少构件得截面尺寸;承受可能产生得较小弯矩;防止构件突然脆性破坏,以增强构件得延性;以及减少混凝土得徐变变形。

箍筋得作用就是:与纵筋组成骨架,防止纵筋受力后屈曲,向外凸出。

当采用螺旋箍筋时(或焊接环式)还能有效约束核心内得混凝土横向变形,明显提高构件得承载力与延性。

2.轴心受压短柱得破坏与长柱有何区别?其原因就是什么?影响ϕ得主要因素有哪些?答:对于轴心受压短柱,不论受压钢筋在构件破坏时就是否屈服,构件最终承载力都就是由混凝土被压碎来控制得。

临近破坏时,短柱四周出现明显得纵向裂缝。

箍筋间得纵向钢筋发生压曲外鼓,以混凝土压碎而告破坏。

对于轴心受压长柱,破坏时受压一侧产生纵向裂缝,箍筋之间得纵向钢筋向外凸出,构件高度中部混凝土被压碎。

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