结构设计原理第八章变形习题及答案
混凝土结构设计原理-课后习题第八章答案教案资料
第八章8.2承受集中荷载的T 形截面独立梁，截面尺寸为250mm b =，f 450mm b '=，f 100mm h '=， 500mm h =。
作用于梁截面上的弯矩90kN m M =⋅，60kN V =，12kN m T =⋅。
混凝土强度等级为C25，纵向钢筋采用HRB400级，箍筋采用HPB235级。
试配置纵向钢筋和箍筋。
解：查附表知，C25级混凝土：2c 11.9N/mm f =，2t 1.27N/mm f =；HRB400级钢筋：2y 360N/mm f =；0s 50035465mm h h a =-=-=（环境类别未知，按一类环境取25mm c =，s 35mm a =）截面塑性抵抗矩的计算： 腹板：()()2263100450250110mm 22f tf f h W b b '''=-=⨯-=⨯ 翼缘：()()2232503350025013020833mm 62tw b W h b =-=⨯⨯-= 631302083311014020833mm t tw tf W W W '=+=+⨯=（1）验算截面尺寸()()0/465100/250 1.464w f h b h h '=-=-=<3622060101210 1.59N/mm 0.250.25 1.011.9 2.975N/mm 0.82504650.814020833c c t V T f bh W β⨯⨯+=+=<=⨯⨯=⨯⨯所以截面尺寸满足要求（2）验算是否按构造配筋3622060101210 1.37N/mm 0.70.7 1.0 1.270.889N/mm 2504650.814020833t t V T f bh W ⨯⨯+=+=>=⨯⨯=⨯⨯ 所以必须按照计算配筋（3）判别腹板配筋是否可以忽略剪力V 或扭矩T6309010 3.2336010465M Vh λ⨯===>⨯⨯，取3λ= )()00.87510.875 1.272504653132.3kN<60kN t f bh λ+=⨯⨯⨯+=，故不能忽略剪力影响 0.1750.175 1.2714020833 3.1kN mm 12kN mm t t f W =⨯⨯=⋅<⋅，故不能忽略扭矩的影响（4）扭的分配 腹板：130208331211.1kN m 14020833tw w t W T T W ==⨯=⋅ 翼缘：6110120.9kN m 14020833tf f t W T T W '⨯'==⨯=⋅ （5）腹板箍筋的配置 ()3tw 6w 01.51.5 1.01160101302083310.2(1).10.23111.110250465t W V T bh βλ===>⨯⨯+++⨯+⨯⨯⨯⨯，取1t β=由001.75(1.5)1sv u t t yv A V V f bh f h Sβλ≤=-++得 ()30201.75 1.75(1.5)6010 1.51 1.272504651310.284mm /mm 210465t t sv yv V f bh A s f h βλ--⨯--⨯⨯⨯⨯++=≥=⨯ 对腹板矩形cor 2250225200mm b b c =-=-⨯=cor 2500225450mm h h c =-=-⨯=2cor 20045090000mm A =⨯=，()2cor 22004501300mm u =⨯+=6210.214mm /mm st A s === 腹板采用双肢箍，故腹板上单肢箍筋所需要的面积为21110.2840.2140.356mm /mm 2sv st sv st A A A A s s ns s +=+=+= 腹板高为500mm ，查表知箍筋最小直径为6mm ，max 200mm S =，选箍筋直径为8mm ，则150.3141.3mm 0.2480.356sv A s ===，取140mm s =，即A 8@140 250.3 1.270.287%0.280.280.169%250140210sv t sv yv A f bs f ρ⨯===>=⨯=⨯，满足要求（6）腹板纵筋计算①配置在梁截面弯曲受拉区的纵向钢筋先判别T 形截面类型：()()10/2 1.011.9450100465100/2222.2kN m 90kN m c f f f f b h h h M α'''-=⨯⨯⨯⨯-=⋅>=⋅ 故为第一类T 形截面6221090100.0781.011.9450465s c f M f b h αα⨯==='⨯⨯⨯b 110.0810.518ξξ===<=1021.011.94504650.081560.3mm 360c f s y f b h A f αξ'⨯⨯⨯⨯=== t min y 1.27max 0.2%.45max 0.2%.450.002360f f ρ⎧⎫⎪⎪⎧⎫==⨯=⎨⎬⎨⎬⎩⎭⎪⎪⎩⎭，0，0 2min 0.002250500250mm stl A bh ρ>=⨯⨯=，满足要求②腹板受扭纵筋 由11//stl y stl y cor st yv cor st yv A f sA f u A f u A f s ζ==得：2121013001.20.214194.7mm 360yv cor st stl y f u A A s f ζ⨯=⨯=⨯⨯= 6312100.826010250T Vb ⨯==<⨯⨯,min 194.70.156%0.60.189%250500stl tl tl A bh ρρ===<===⨯故取2,min 0.189%250500236.7mm tl tl bh ρρ==⨯⨯=③腹板纵筋总用量 顶部：2200236.736.4mm 1300cor stl cor b A u ⨯=⨯=，选配2C 8（2101mm stl A =） 底部：2560.336.4596.7mm cor s stl corb A A u +⨯=+=，选配2C 20（2628mm stl A =） 每侧面：2450236.781.9mm 1300cor stl cor h A u ⨯=⨯=，选配2C 8（2101mm stl A =）（7）翼缘受扭钢筋计算翼缘不承担剪力，按纯扭构件计算对翼缘：cor f 210022550mm b h c '=-=-⨯=cor f 2450250225150mmh b b c '=--=--⨯=2cor 501507500mm A =⨯=，()2cor 250150400mm u =⨯+=受扭箍筋：66210.350.22mm /mm st T f W A s ''-=== 为与腹板箍筋协调，取A 8（2150.3mm st A =），取140mm s =，150.30.359140st A s ==，即A 8@140 250.30.719%0.169%100140sv sv A bs ρ⨯===>⨯，满足要求 受扭纵筋：212104001.20.359100.5mm 360yv cor st stl y f u A A s f ζ⨯=⨯=⨯⨯=，选配4C 8（2201mm stl A =）。
混凝土结构设计原理 课后习题第八章答案
第八章8.2承受集中荷载的T 形截面独立梁，截面尺寸为250mm b =，f 450mm b '=，f 100mm h '=， 500mm h =。
作用于梁截面上的弯矩90kN m M =⋅，60kN V =，12kN m T =⋅。
混凝土强度等级为C25，纵向钢筋采用HRB400级，箍筋采用HPB235级。
试配置纵向钢筋和箍筋。
解：查附表知，C25级混凝土：2c 11.9N/mm f =，2t 1.27N/mm f =；HRB400级钢筋：2y 360N/mm f =；0s 50035465mm h h a =-=-=（环境类别未知，按一类环境取25mm c =，s 35mm a =）截面塑性抵抗矩的计算： 腹板：()()2263100450250110mm 22f tf f h W b b '''=-=⨯-=⨯ 翼缘：()()2232503350025013020833mm 62tw b W h b =-=⨯⨯-= 631302083311014020833mm t tw tf W W W '=+=+⨯=（1）验算截面尺寸()()0/465100/250 1.464w f h b h h '=-=-=<3622060101210 1.59N/mm 0.250.25 1.011.9 2.975N/mm 0.82504650.814020833c c t V T f bh W β⨯⨯+=+=<=⨯⨯=⨯⨯所以截面尺寸满足要求（2）验算是否按构造配筋3622060101210 1.37N/mm 0.70.7 1.0 1.270.889N/mm 2504650.814020833t t V T f bh W ⨯⨯+=+=>=⨯⨯=⨯⨯ 所以必须按照计算配筋（3）判别腹板配筋是否可以忽略剪力V 或扭矩T6309010 3.2336010465M Vh λ⨯===>⨯⨯，取3λ= )()00.87510.875 1.272504653132.3kN<60kN t f bh λ+=⨯⨯⨯+=，故不能忽略剪力影响 0.1750.175 1.2714020833 3.1kN mm 12kN mm t t f W =⨯⨯=⋅<⋅，故不能忽略扭矩的影响（4）扭的分配 腹板：130208331211.1kN m 14020833tw w t W T T W ==⨯=⋅ 翼缘：6110120.9kN m 14020833tf f t W T T W '⨯'==⨯=⋅ （5）腹板箍筋的配置 ()3tw 6w 01.51.5 1.01160101302083310.2(1).10.23111.110250465t W V T bh βλ===>⨯⨯+++⨯+⨯⨯⨯⨯，取1t β=由001.75(1.5)1sv u t t yv A V V f bh f h Sβλ≤=-++得 ()30201.75 1.75(1.5)6010 1.51 1.272504651310.284mm /mm 210465t t sv yv V f bh A s f h βλ--⨯--⨯⨯⨯⨯++=≥=⨯ 对腹板矩形cor 2250225200mm b b c =-=-⨯=cor 2500225450mm h h c =-=-⨯=2cor 20045090000mm A =⨯=，()2cor 22004501300mm u =⨯+=6210.214mm /mm st A s === 腹板采用双肢箍，故腹板上单肢箍筋所需要的面积为21110.2840.2140.356mm /mm 2sv st sv st A A A A s s ns s +=+=+= 腹板高为500mm ，查表知箍筋最小直径为6mm ，max 200mm S =，选箍筋直径为8mm ，则150.3141.3mm 0.2480.356sv A s ===，取140mm s =，即A 8@140 250.3 1.270.287%0.280.280.169%250140210sv t sv yv A f bs f ρ⨯===>=⨯=⨯，满足要求（6）腹板纵筋计算①配置在梁截面弯曲受拉区的纵向钢筋先判别T 形截面类型：()()10/2 1.011.9450100465100/2222.2kN m 90kN m c f f f f b h h h M α'''-=⨯⨯⨯⨯-=⋅>=⋅ 故为第一类T 形截面6221090100.0781.011.9450465s c f M f b h αα⨯==='⨯⨯⨯b 110.0810.518ξξ===<=1021.011.94504650.081560.3mm 360c f s y f b h A f αξ'⨯⨯⨯⨯=== t min y 1.27max 0.2%.45max 0.2%.450.002360f f ρ⎧⎫⎪⎪⎧⎫==⨯=⎨⎬⎨⎬⎩⎭⎪⎪⎩⎭，0，0 2min 0.002250500250mm stl A bh ρ>=⨯⨯=，满足要求②腹板受扭纵筋 由11//stl y stl y cor st yv cor st yv A f sA f u A f u A f s ζ==得：2121013001.20.214194.7mm 360yv cor st stl y f u A A s f ζ⨯=⨯=⨯⨯= 6312100.826010250T Vb ⨯==<⨯⨯,min 194.70.156%0.60.189%250500stl tl tl A bh ρρ===<===⨯ 故取2,min 0.189%250500236.7mm tl tl bh ρρ==⨯⨯=③腹板纵筋总用量 顶部：2200236.736.4mm 1300cor stl cor b A u ⨯=⨯=，选配2C 8（2101mm stl A =） 底部：2560.336.4596.7mm cor s stl cor b A A u +⨯=+=，选配2C 20（2628mm stl A =） 每侧面：2450236.781.9mm 1300cor stl cor h A u ⨯=⨯=，选配2C 8（2101mm stl A =） （7）翼缘受扭钢筋计算翼缘不承担剪力，按纯扭构件计算对翼缘：cor f 210022550mm b h c '=-=-⨯=cor f 2450250225150mm h b b c '=--=--⨯=2cor 501507500mm A =⨯=，()2cor 250150400mm u =⨯+=受扭箍筋：66210.350.22mm /mm st T f W A s ''-=== 为与腹板箍筋协调，取A 8（2150.3mm st A =），取140mm s =，150.30.359140st A s ==，即A 8@140 250.30.719%0.169%100140sv sv A bs ρ⨯===>⨯，满足要求 受扭纵筋：212104001.20.359100.5mm 360yv cor st stl y f u A A s f ζ⨯=⨯=⨯⨯=，选配4C 8（2201mm stl A =）。
混凝土结构设计原理 第八章钢筋混凝土构件裂缝及变形的验算习题+答案
第八章 钢筋混凝土构件裂缝及变形的验算一、填空题1.混凝土构件裂缝开展宽度及变形验算属于 正常使用 极限状态的设计要求，验算时材料强度采用 标准值 。
2. 增加截面高度 是提高钢筋混凝土受弯构件刚度的最有效措施。
3. 裂缝宽度计算公式中的，σsk是指裂缝截面处纵向手拉刚筋的应力，其值是按荷载效应的 标准 组合计算的。
4.钢筋混凝土构件的平均裂缝间距随混凝土保护层厚度的增大而 曾大。
用带肋变形钢筋时的平均裂缝间距比用光面钢筋时的平均裂缝间距 小（大、小）些。
5.钢筋混凝土受弯构件挠度计算中采用的最小刚度原则是指在 同号 弯矩范围内，假定其刚度为常数，并按 最大弯矩 截面处的刚度进行计算。
6.结构构件正常使用极限状态的要求主要是指在各种作用下 裂缝宽度和变形值 不超过规定的限值。
7.裂缝间纵向受拉钢筋应变的不均匀系数Ψ是指 裂缝间钢筋平均应变与裂缝截面钢筋应变 之比，反映了裂缝间 受拉区混凝土 参与工作的程度。
8.平均裂缝宽度是指 受拉钢筋合力重心 位置处构件的裂缝宽度。
9. 钢筋混凝土构件裂缝宽度计算中，钢筋应变不均匀系数ψ愈小，说明裂缝之间的混凝土协助钢筋抗拉的作用 抗拉作用越强。
10.钢筋混凝土受弯构件挠度计算与材料力学方法（）相比，主要不同点是前者沿长向有变化的 抗弯刚度 。
11. 混凝土结构的耐久性与结构工作的环境有密切关系，纵向受力钢筋的混凝土保护层厚度 由所处环境类别决定。
12．混凝土的耐久性应根据结构的 使用环境 和设计使用年限进行设计。
二、选择题1. 计算钢筋混凝土梁的挠度时，荷载采用（ B ）A、平均值；B、标准值；C、设计值。
2. 当验算受弯构件挠度时，出现f>[f]时，采取（ C ）措施最有效。
A、加大截面的宽度；B、提高混凝土强度等级；C、加大截面的高度；D、提高钢筋的强度等级。
3. 验算受弯构件裂缝宽度和挠度的目的是（ B ）。
A、使构件能够带裂缝工作；B、使构件满足正常使用极限状态的要求；C、使构件满足承载能力极限状态的要求；D、使构件能在弹性阶段工作。
混凝土结构设计原理课后习题及答案
混凝土结构设计原理课后习题答案（+思考题）第一章绪论开始采用或积极发展性能化设计方法和理论。
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。
学习（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。
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，受压、弯、剪、扭；受拉弦杆是受拉构件，主要受拉、弯。
（5）本课程所要解决的不仅是构件的承载力和变形计算等问题，还包括构件的截面形式、材料选用及配筋构造等。
结构构件设计是一个综合性的问题，需要考虑各方面的因素。
因此，学习本课程时要注意学会对多种因素进行综合分析，培养综合分析判断能力。
第一章绪论1．与素混凝土梁相比，钢筋混凝上梁承载能力（）。
A．相同；B．提高许多；C．有所提高；2．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；3．与素混凝土梁相比，适量配筋的钢混凝土梁的承载力和抵抗开裂的能力（）。
A.均提高很多；B.承载力提高很多，抗裂提高不多；C.抗裂提高很多，承载力提高不多；D.均提高不多；4．钢筋混凝土梁在正常使用荷载下（）。
结构力学 第八章 作业参考答案
D
Z2
B
2I 2FL/9 I
M图
D
L
B
A
L
B
2FL/9
A
L
FL/9
B
解： （1）该结构为有两个基本未知量，分别为 Z1 和 Z 2 ，如图。 （2）可以得到位移法的典型方程：
⎧r11Z1 + r12 Z 2 + R1P = 0 ⎨ ⎩r21Z1 + r22 Z 2 + R2 P = 0
（3）做出基本结构的各单位内力图和荷载内力图。令 其中系数： r11 = 14i 自由项： R1 p = 0 （4）求解出多余未知力。
4
1m
E
E
E r12 2I
4m
I
I
4m
I
I
1m
0.75 E
1m
结构力学 第八章 习题 参考答案
（2）可以得到位移法的典型方程：
⎧r11Z1 + r12 Z 2 + R1P = 0 ⎨ ⎩r21Z1 + r22 Z 2 + R2 P = 0
（3）做出基本结构的各单位内力图和荷载内力图。 其中系数： r11 = r22 =
8－7 试用位移法计算连续梁，绘制弯矩图。 EI = 常数
A Z1 B 6m 6m
基本体系
Z1 C 6m
A B 6m 6m C 6m
D
D
解： （1）该结构为有两个基本未知量，分别为 Z1 和 Z 2 ，如图。 （2）可以得到位移法的典型方程：
⎧r11Z1 + r12 Z 2 + R1P = 0 ⎨ ⎩r21Z1 + r22 Z 2 + R2 P = 0
结构设计原理 第八章 变形 习题及答案
第八章钢筋混凝土构件裂缝及变形的验算一、填空题1.混凝土构件裂缝开展宽度及变形验算属于极限状态的设计要求，验算时材料强度采用。
2. 是提高钢筋混凝土受弯构件刚度的最有效措施。
3. 裂缝宽度计算公式中的，σsk是指，其值是按荷载效应的组合计算的。
4.钢筋混凝土构件的平均裂缝间距随混凝土保护层厚度的增大而。
用带肋变形钢筋时的平均裂缝间距比用光面钢筋时的平均裂缝间距_______（大、小）些。
5.钢筋混凝土受弯构件挠度计算中采用的最小刚度原则是指在弯矩范围内，假定其刚度为常数，并按截面处的刚度进行计算。
6.结构构件正常使用极限状态的要求主要是指在各种作用下和不超过规定的限值。
7.裂缝间纵向受拉钢筋应变的不均匀系数Ψ是指之比，反映了裂缝间参与工作的程度。
8.平均裂缝宽度是指位置处构件的裂缝宽度。
二、选择题1. 计算钢筋混凝土梁的挠度时，荷载采用（）A、平均值；B、标准值；C、设计值。
2. 当验算受弯构件挠度时，出现f>[f]时，采取（）措施最有效。
A、加大截面的宽度；B、提高混凝土强度等级；C、加大截面的高度；D、提高钢筋的强度等级。
3. 验算受弯构件裂缝宽度和挠度的目的是（）。
A、使构件能够带裂缝工作；B、使构件满足正常使用极限状态的要求；C、使构件满足承载能力极限状态的要求；D、使构件能在弹性阶段工作。
4. 钢筋混凝土轴心受拉构件的平均裂缝间距与纵向钢筋直径及配筋率的关系是（）。
A、直径越大，平均裂缝间距越小；B、配筋率越大，平均裂缝间距越大；C、直径越小，平均裂缝间距越小；5. 钢筋混凝土梁截面抗弯刚度随荷载的增加及持续时间增加而（）。
A、逐渐减小；B、逐渐增加；C、保持不变；D、先增加后减小。
6. 裂缝间钢筋应变的不均匀系数Ψ的数值越大，说明（）。
A、裂缝之间混凝土的应力越大；B、裂缝之间钢筋应力越小；C、裂缝之间混凝土的应力越小；D、裂缝之间钢筋应力为零。
7. 当其他条件完全相同，根据钢筋面积选择钢筋直径和根数时，对裂缝有利的选择是（）。
《结构设计原理》课后单元习题及答案8
1．什么是偏心受压构件?答：当轴向压力N的作用线偏离受压构件的轴线时，此受压构件称为偏心受压构件。
2．钢筋混凝土偏心受压构件的截面形式有哪些?答：钢筋混凝土偏心受压构件的截面形式如下图所示。
矩形截面为最常用的截面形式；截面高度大于600 mm的偏心受压构件多采用工字形或箱形截面；圆形截面多用于柱式墩台及桩基础中。
（a）矩形截面（b）工字形截面（c）箱形截面（d）圆形截面3．偏心受压构件的破坏形态有哪两种?它们的破坏特征是什么?答：偏心受压构件的破坏可分为受拉破坏和受压破坏两种情况。
（1）受拉破坏，随着作用（荷载）的增大，受拉区混凝土先出现横向裂缝，裂缝的开展使受拉钢筋的应力增长较快，首先达到屈服，中性轴向受压边移动，受压区混凝土压应变迅速增大。
最后，受压区钢筋A′s屈服，混凝土达到其极限压应变而压碎。
（2）受压破坏。
小偏心受压破坏，小偏心受压就是压力P的初始偏心距较小，作用（荷载）逐渐增加，应力也增大，当靠近压力P一侧的混凝土压应变达到其极限压应变时，该侧的边缘混凝土被压碎，同时，该侧的受压钢筋也达到屈服；但是，破坏时另一侧的混凝土和钢筋的应力都很小，在临近破坏时，远离偏心力的一侧才出现短而小的裂缝。
4．小偏心受压构件的截面应力状态有哪些?答：（1）当纵向偏心压力偏心距很小时，构件截面将全部受压，中性轴位于截面形心轴线以外。
如图（a）所示。
破坏时，靠近压力P一侧混凝土压应变达到其极限压应变，钢筋A′s达到其屈服强度，而离纵向压力较远一侧的混凝土和钢筋均未达到其抗压强度。
（2）纵向压力偏心距很小，但是当离纵向压力较远一侧的钢筋（A s）数量少而靠近纵向力N一侧的钢筋（A′s）较多时，则截面的实际中性轴就不在混凝土截面形心轴O—O处[见图（c）]，而向右偏移至1—l轴。
这样，截面靠近纵向力N的一侧，即原来压应力较大而A′s 布置较大的一侧，将负担较小的压应力；而远离纵向力N的一侧，即原来压应力较小而A s 布置过小的一侧，将负担较大的压应力。
结构设计原理题库及其参考答案1
混凝土结构设计原理试题库及其参考答案一、判断题（请在你认为正确陈述的各题干后的括号内打“√”，否则打“³”。
每小题1分。
）第1章 钢筋和混凝土的力学性能1．混凝土立方体试块的尺寸越大，强度越高。
（ ）2．混凝土在三向压力作用下的强度可以提高。
（ ）3．普通热轧钢筋受压时的屈服强度与受拉时基本相同。
（ ）4．钢筋经冷拉后，强度和塑性均可提高。
（ ）5．冷拉钢筋不宜用作受压钢筋。
（ ）6．C20表示f cu =20N/mm 。
（ ）7．混凝土受压破坏是由于内部微裂缝扩展的结果。
（ ）8．混凝土抗拉强度随着混凝土强度等级提高而增大。
（ ）9．混凝土在剪应力和法向应力双向作用下，抗剪强度随拉应力的增大而增大。
（ ）10．混凝土受拉时的弹性模量与受压时相同。
（ ）11．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。
（ ）12．混凝土强度等级愈高，胶结力也愈大（ ）13．混凝土收缩、徐变与时间有关，且互相影响。
（ ）第3章 轴心受力构件承载力1．轴心受压构件纵向受压钢筋配置越多越好。
（ ）2．轴心受压构件中的箍筋应作成封闭式的。
（ ）3．实际工程中没有真正的轴心受压构件。
（ ）4．轴心受压构件的长细比越大，稳定系数值越高。
（ ）5．轴心受压构件计算中，考虑受压时纵筋容易压曲，所以钢筋的抗压强度设计值最大取为2/400mm N 。
（ ）6．螺旋箍筋柱既能提高轴心受压构件的承载力，又能提高柱的稳定性。
（ ）第4章 受弯构件正截面承载力1．混凝土保护层厚度越大越好。
（ ）2．对于'f h x ≤的T 形截面梁，因为其正截面受弯承载力相当于宽度为'f b 的矩形截面梁，所以其配筋率应按0'h b A f s =ρ来计算。
（ ）3．板中的分布钢筋布置在受力钢筋的下面。
（ ）4．在截面的受压区配置一定数量的钢筋对于改善梁截面的延性是有作用的。
【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。
沈蒲生混凝土结构设计原理第三版第八章：钢筋混凝土构件的裂缝和变形
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混凝土结构设计原理
第8章
8.2.3减小裂缝宽度的措施 减小裂缝宽度的措施
当计算裂缝宽度超过裂缝宽度的限值时， 当计算裂缝宽度超过裂缝宽度的限值时，从最大 裂缝计算公式可知，常见的减小裂缝宽度的措施有： 裂缝计算公式可知，常见的减小裂缝宽度的措施有： 优先选用带肋钢筋； 优先选用带肋钢筋；
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混凝土结构设计原理
第8章
ε sm σ 1 − ε sm ⋅ lcr = α c sm lcr wm = (ε sm − ε cm )lcr = Es ε sm 式中： 式中： αc 取 0.85 σ sk σsm = ψ σsk wm = 0.85ψ lm Es
混凝土结构设计原理 无滑移理论 构件表面裂缝宽度 主要是由钢筋周围的 混凝土回缩形成的 ；
第8章
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我国《规范》是建立在粘结—滑移理论和无滑 我国《规范》是建立在粘结 滑移理论和无滑 移理论的基础上，结合大量试验结果得到的半理论 移理论的基础上，结合大量试验结果得到的半理论 半经验公式。 半经验公式。 公式
d eq =
ni d i2 ∑
∑nυ d
i i
i
混凝土结构设计原理
第8章 光面: 光面 ν =1.0 带肋: 带肋 ν =0.7
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νi ––– 纵向受拉钢筋的表面特征系数
ni –––第i种纵向受拉钢筋的根数 ； 第 种纵向受拉钢筋的根数
ρte ––– 截面的有效配筋率， 截面的有效配筋率，
b′f h/2 b h b
混凝土结构设计原理
(第8章电子教案)
研制单位：湖南大学， 2008年版
(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 =。
结构力学第八章答案
结构力学第八章答案【篇一：材料力学答案第八章】>9－38 加固后的吊车主梁如图所示。
梁的跨度l = 8m，许用应力[?]= 100mpa。
试分析当小车行走到什么位置时，梁内弯矩最大，并计算许可载荷（小车对梁的作用可视为集中力）。
习题9-38图解：1．小车行至梁中间时，梁内弯矩最大。
fm1?p?4?2fp2 iz1?1.10755?108?2( wz1?75?63?75?6?1632)?1.3467?108mm4 12iz1?8.113?105mm3?8.113?10?4m3 1662fpm1?100?106 ?[?]，即?4wz18.113?10fp?40.56kn（1）2．小车行至离两端1.4 m处f(8?1.4)?1.4?1.155fpm2?p8 wz1?6.922?10?4m31.155fpm2?100?10?6 ?[?]，即?4wz26.922?10fp?59.9kn比较（1）、（2），得[fp] = 40.56 kn（2）9－42 简支梁受力如图所示。
采用普通热轧工字型钢，且已知[?]= 160mpa。
试确定工字型钢型号，并按最大切应力准则对梁的强度作全面校核。
解：1．fra = frb = 180kn（↑）1212fqc?180?0.5?10?175kn?max?mmax?[?] wmmax100?103w???6.25?10?4m3 6[?]160?10查型钢表，选工字钢no.32a：w = 692.2 cm2，iz = 11075.5 cm4 iz?27.46cmsz e截面：?max? ?r3＋mmax?144.5mpa w??1??3?144.5mpa?[?]－2． a、b截面：fqsz180?103?max???69mpadiz9.5?10?3?27.26?10?22?r3?4?max?2?max?138mpa?[?]3．c、d截面：?x?－＋88.75?103?145?10?31.10755?10?8*fqc?sz?116.2mpa?xy??diz175?103?130?15?152.5?10?99.5?10?3?1.10755?10?8?49.46mpa 22?r3?x?4?xy?152.6mpa?[?]习题9-43图∴选no.32a工字钢安全。
结构力学 第八章
根据工字形截面的特点,可知,截面的最大弯曲正应力为
σ max
8-2、受集度为 q 的均布荷载作用的矩形截面简支梁，其荷载作用面与梁的纵向对称面间的夹角为α=30o， 如图所示。己知该梁材料的弹性模量 E=10GPa；梁的尺寸为 l=4m，h=160mm；b=120mm；许用应力 [σ]=l20MPa;许可挠度[w]=l/1150。试校核梁的强度和刚度。
max My = F2 l = 1.0 × 0.8 = 0.8 ( kN .m )
14 号工字钢的抗弯截面模量分别为
Wz = 102cm3 ;
Wy = 16.1cm3
max 3 × 103 0.8 ×103 M zmax M y = + = + = 79.1× 106 ( Pa ) −6 −6 102 × 10 16.1×10 Wz Wy
8-10、受拉构件形状如图，己知截面尺寸为 40mm×5mm，承受轴向拉力 F=l2kN。现拉杆开有切口，如不 计应力集中影响，当材料的[σ]=100MPa 时，试确定切口的最大许可深度，并绘出切口截面的应力变 化图。
38MPa
100 MPa A-A 截面应力分布图
解、由于切口的存在，在切口截面载荷为偏心力，切口截面上的轴力和弯矩分别为
3 3 2⎤ ⎡1 ⎤ ⎡1 I zC = ⎢ ( 4a )( 2a ) + ( 4a )( 2a ) a 2 ⎥ + ⎢ a ( 4a ) + ( 4a )( a )( 2a ) ⎥ = 32a 4 ⎣12 ⎦ ⎣12 ⎦ 1 1 3 I yC = ( 2a )( 4a ) + ( 4a ) a 3 = 11a 4 12 12
2
, FN = qx x = qx sin α
材料力学习题册答案-第8章 组合变形
第 八 章 组 合 变 形一、选择题1、偏心拉伸（压缩）实质上是（B ）的组合变形。
A ．两个平面弯曲B ．轴向拉伸（压缩）与平面弯曲C ．轴向拉伸（压缩）与剪切D ．平面弯曲与扭转 2、图示平面曲杆，其中AB ⊥BC 。
则AB 部分的 变形为( B )。
A ． 拉压扭转组合B ．弯曲扭转组合C ．拉压弯曲组合D ．只有弯曲二、计算题1、如图所示的悬臂梁，在全梁纵向对称平面内承受均布荷载 q=5kN/m ，在自由端的水平对称平面内受集中力P=2kN 的作用。
已知截面为25a 工字钢，材料的弹性模量E=2×105MPa ，求： （1）梁的最大拉、压应力（2）若[σ]=160MPa ，校核梁的强度是否安全。
解：（1）固定端截面为危险截面。
22max 115210kN m 22z M ql ==⨯⨯=⋅max 224kN m y M Pl ==⨯=⋅查表得：3348.283cm ,401.883cm y z W W ==由于截面对称，最大拉、压应力相等。
33max max max max661010410()Pa 108MPa 401.8831048.28310y z t c z y M M W W σσ--⨯⨯==+=+=⨯⨯（2）校核梁的强度[]max 108MPa 160MPaσσ=<=可见，梁的强度是足够的。
2、矩形截面木檩条，尺寸及受载情况如图所示。
已知q=2.1kN/m,木材许用拉应力[σt ]=11MPa ，许用挠度[w]= l ／200，弹性模量E=10GPa 。
校核其强度和刚度。
ABCq解：（1）受力分析，计算内力。
根据梁的受力特点可知梁将产生斜弯曲。
因此，将载荷q 沿两对称轴分解为cos y q q ϕ= , sin z q q ϕ=在q 作用下，梁跨中截面的弯矩最大，为危险截面。
由q z 、q y 引起的最大弯矩M ymax 、M zmax 为202max 202max112.1sin 2634'4 1.88kN m 88112.1cos 2634'43.76kN m 88y z z y M q l M q l ==⨯⨯⨯=⋅==⨯⨯⨯=⋅（2）确定危险点位置，计算危险点应力。
结构设计原理第八章变形习题及答案
一、填空题1.混凝土构件裂缝开展宽度及变形验算属于极限状态的设计要求，验算时材料强度采用。
2. 是提高钢筋混凝土受弯构件刚度的最有效措施。
3. 裂缝宽度计算公式中的，σsk是指，其值是按荷载效应的组合计算的。
4.钢筋混凝土构件的平均裂缝间距随混凝土保护层厚度的增大而。
用带肋变形钢筋时的平均裂缝间距比用光面钢筋时的平均裂缝间距_______（大、小）些。
5.钢筋混凝土受弯构件挠度计算中采用的最小刚度原则是指在弯矩范围内，假定其刚度为常数，并按截面处的刚度进行计算。
6.结构构件正常使用极限状态的要求主要是指在各种作用下和不超过规定的限值。
7.裂缝间纵向受拉钢筋应变的不均匀系数Ψ是指之比，反映了裂缝间参与工作的程度。
8.平均裂缝宽度是指位置处构件的裂缝宽度。
二、选择题1. 计算钢筋混凝土梁的挠度时，荷载采用（）A、平均值；B、标准值；C、设计值。
2. 当验算受弯构件挠度时，出现f>[f]时，采取（）措施最有效。
A、加大截面的宽度；B、提高混凝土强度等级；C、加大截面的高度；D、提高钢筋的强度等级。
3. 验算受弯构件裂缝宽度和挠度的目的是（）。
A、使构件能够带裂缝工作；B、使构件满足正常使用极限状态的要求；C、使构件满足承载能力极限状态的要求；D、使构件能在弹性阶段工作。
4. 钢筋混凝土轴心受拉构件的平均裂缝间距与纵向钢筋直径及配筋率的关系是（）。
A、直径越大，平均裂缝间距越小；B、配筋率越大，平均裂缝间距越大；C、直径越小，平均裂缝间距越小；5. 钢筋混凝土梁截面抗弯刚度随荷载的增加及持续时间增加而（）。
A、逐渐减小；B、逐渐增加；C、保持不变；D、先增加后减小。
6. 裂缝间钢筋应变的不均匀系数Ψ的数值越大，说明（）。
A、裂缝之间混凝土的应力越大；B、裂缝之间钢筋应力越小；C、裂缝之间混凝土的应力越小；D、裂缝之间钢筋应力为零。
7. 当其他条件完全相同，根据钢筋面积选择钢筋直径和根数时，对裂缝有利的选择是（）。
结构设计原理课后题答案8—20
8-1大小偏心受拉构件的界限如何区分？它们的特点与破坏特征各有何不同？答：当偏心拉力作用点在As合力点与A’s合力点之间时为小偏心受拉情况，否则为大偏心受拉。
小偏心情况下，构件破坏前混凝土已全部裂通，拉力完全由钢筋承担；大偏心情况下，裂缝不会贯通整个截面，裂缝开展很大，受压区混凝土被压碎。
8-2《公路桥规》对大小偏心受拉构件纵向钢筋的最小配筋率有哪些要求？答：规定小偏心受拉构件一侧受拉纵筋的配筋率按构件毛截面面积计算，而大偏心受拉构件一侧受拉纵筋的配筋率按As/bh0计算,他们的值都不应小于45ftd/fsd，同时不小于0.2.9-1对于钢筋混凝土构件，为什么《公路桥规》必须进行持久状况正常使用极限状态计算和短暂状况应力计算？与持久状况承载能力极限状态计算有何不同之处？答：因为钢筋混凝土构件除了可能由于材料强度破坏或失稳等原因达到承载能力极限状态以外，还可能由于构件变形或裂缝过大影响了构件的适用性及耐久性，而达不到结构正常使用要求。
不同点：○1极限状态取构件破坏阶段○2截面承载能力大于最不利荷载效应○3作用效应取短期和长期效应的一种或两种组合，汽车荷载不计冲击系数。
9-2什么是钢筋混凝土构件的换算截面？答：将钢筋和受压区混凝土两种材料组成的实际截面换算成一种拉压性能相同的假想材料组成的匀质截面。
9-3引起钢筋混凝土构件出现裂缝的主要因素有哪些？答：作用效应、外加变形或约束变形、钢筋锈蚀。
9-4影响混凝土结构耐久性的主要因素有哪些？混凝土结构耐久性设计应考虑什么？答：混凝土冻融破坏、混凝土的碱集料反应、侵蚀性介质的腐蚀、机械磨损、混凝土的碳化、钢筋锈蚀。
混凝土耐久性设计可能与混凝土材料、结构构造和裂缝12-1何为预应力混凝土?为什么要对构件施加预应力？预应力混凝土的主要优点是什么？其基本原理是什么？答：所谓预应力混凝土，就是事先人为地在混凝土或钢筋混凝土中引入内部应力，且其数值和分布恰好能将使用荷载产生的应力抵消到一个合适程度的配筋混凝土。
混凝土结构设计原理 课后习题第八章答案
第八章8.2承受集中荷载的T 形截面独立梁，截面尺寸为250mm b =，f 450mm b '=，f 100mm h '=， 500mm h =。
作用于梁截面上的弯矩90kN m M =⋅，60kN V =，12kN m T =⋅。
混凝土强度等级为C25，纵向钢筋采用HRB400级，箍筋采用HPB235级。
试配置纵向钢筋和箍筋。
解：查附表知，C25级混凝土：2c 11.9N/mm f =，2t 1.27N/mm f =；HRB400级钢筋：2y 360N/mm f =；0s 50035465mm h h a =-=-=（环境类别未知，按一类环境取25mm c =，s 35mm a =）截面塑性抵抗矩的计算： 腹板：()()2263100450250110mm 22f tf f h W b b '''=-=⨯-=⨯ 翼缘：()()2232503350025013020833mm 62tw b W h b =-=⨯⨯-= 631302083311014020833mm t tw tf W W W '=+=+⨯=（1）验算截面尺寸()()0/465100/250 1.464w f h b h h '=-=-=<3622060101210 1.59N/mm 0.250.25 1.011.9 2.975N/mm 0.82504650.814020833c c t V T f bh W β⨯⨯+=+=<=⨯⨯=⨯⨯所以截面尺寸满足要求（2）验算是否按构造配筋3622060101210 1.37N/mm 0.70.7 1.0 1.270.889N/mm 2504650.814020833t t V T f bh W ⨯⨯+=+=>=⨯⨯=⨯⨯ 所以必须按照计算配筋（3）判别腹板配筋是否可以忽略剪力V 或扭矩T6309010 3.2336010465M Vh λ⨯===>⨯⨯，取3λ= )()00.87510.875 1.272504653132.3kN<60kN t f bh λ+=⨯⨯⨯+=，故不能忽略剪力影响 0.1750.175 1.2714020833 3.1kN mm 12kN mm t t f W =⨯⨯=⋅<⋅，故不能忽略扭矩的影响（4）扭的分配 腹板：130208331211.1kN m 14020833tw w t W T T W ==⨯=⋅ 翼缘：6110120.9kN m 14020833tf f t W T T W '⨯'==⨯=⋅ （5）腹板箍筋的配置 ()3tw 6w 01.51.5 1.01160101302083310.2(1).10.23111.110250465t W V T bh βλ===>⨯⨯+++⨯+⨯⨯⨯⨯，取1t β=由001.75(1.5)1sv u t t yv A V V f bh f h Sβλ≤=-++得 ()30201.75 1.75(1.5)6010 1.51 1.272504651310.284mm /mm 210465t t sv yv V f bh A s f h βλ--⨯--⨯⨯⨯⨯++=≥=⨯ 对腹板矩形cor 2250225200mm b b c =-=-⨯=cor 2500225450mm h h c =-=-⨯=2cor 20045090000mm A =⨯=，()2cor 22004501300mm u =⨯+=6210.214mm /mm st A s === 腹板采用双肢箍，故腹板上单肢箍筋所需要的面积为21110.2840.2140.356mm /mm 2sv st sv st A A A A s s ns s +=+=+= 腹板高为500mm ，查表知箍筋最小直径为6mm ，max 200mm S =，选箍筋直径为8mm ，则150.3141.3mm 0.2480.356sv A s ===，取140mm s =，即A 8@140 250.3 1.270.287%0.280.280.169%250140210sv t sv yv A f bs f ρ⨯===>=⨯=⨯，满足要求（6）腹板纵筋计算①配置在梁截面弯曲受拉区的纵向钢筋先判别T 形截面类型：()()10/2 1.011.9450100465100/2222.2kN m 90kN m c f f f f b h h h M α'''-=⨯⨯⨯⨯-=⋅>=⋅ 故为第一类T 形截面6221090100.0781.011.9450465s c f M f b h αα⨯==='⨯⨯⨯b 110.0810.518ξξ===<=1021.011.94504650.081560.3mm 360c f s y f b h A f αξ'⨯⨯⨯⨯=== t min y 1.27max 0.2%.45max 0.2%.450.002360f f ρ⎧⎫⎪⎪⎧⎫==⨯=⎨⎬⎨⎬⎩⎭⎪⎪⎩⎭，0，0 2min 0.002250500250mm stl A bh ρ>=⨯⨯=，满足要求②腹板受扭纵筋 由11//stl y stl y cor st yv cor st yv A f sA f u A f u A f s ζ==得：2121013001.20.214194.7mm 360yv cor st stl y f u A A s f ζ⨯=⨯=⨯⨯= 6312100.826010250T Vb ⨯==<⨯⨯,min 194.70.156%0.60.189%250500stl tl tl A bh ρρ===<===⨯ 故取2,min 0.189%250500236.7mm tl tl bh ρρ==⨯⨯=③腹板纵筋总用量 顶部：2200236.736.4mm 1300cor stl cor b A u ⨯=⨯=，选配2C 8（2101mm stl A =） 底部：2560.336.4596.7mm cor s stl cor b A A u +⨯=+=，选配2C 20（2628mm stl A =） 每侧面：2450236.781.9mm 1300cor stl cor h A u ⨯=⨯=，选配2C 8（2101mm stl A =） （7）翼缘受扭钢筋计算翼缘不承担剪力，按纯扭构件计算对翼缘：cor f 210022550mm b h c '=-=-⨯=cor f 2450250225150mm h b b c '=--=--⨯=2cor 501507500mm A =⨯=，()2cor 250150400mm u =⨯+=受扭箍筋：66210.350.22mm /mm st T f W A s ''-=== 为与腹板箍筋协调，取A 8（2150.3mm st A =），取140mm s =，150.30.359140st A s ==，即A 8@140 250.30.719%0.169%100140sv sv A bs ρ⨯===>⨯，满足要求 受扭纵筋：212104001.20.359100.5mm 360yv cor st stl y f u A A s f ζ⨯=⨯=⨯⨯=，选配4C 8（2201mm stl A =）。
《材料力学》第8章 组合变形及连接部分的计算 习题解
第八章 组合变形及连接部分的计算 习题解[习题8-1] 14号工字钢悬臂梁受力情况如图所示。
已知m l 8.0=，kN F 5.21=，kN F 0.12=，试求危险截面上的最大正应力。
解：危险截面在固定端，拉断的危险点在前上角点，压断的危险点在后下角，因钢材的拉压性能相同，故只计算最大拉应力：式中，z W ，y W 由14号工字钢，查型钢表得到3102cm W z =，31.16cm W y =。
故MPa Pa mm N m m N 1.79101.79101.168.0100.11010228.0105.236363363max=⨯=⨯⨯⨯+⨯⨯⨯⨯⨯=--σ [习题8-2] 受集度为 q 的均布荷载作用的矩形截面简支梁，其荷载作用面与梁的纵向对称面间的夹角为 030=α，如图所示。
已知该梁材料的弹性模量 GPa E 10=；梁的尺寸为m l 4=，mm h 160=，mm b 120=；许用应力MPa 12][=σ；许用挠度150/][l w =。
试校核梁的强度和刚度。
解：（1）强度校核)/(732.1866.0230cos 0m kN q q y =⨯== （正y 方向↓）)/(15.0230sin 0m kN q q z =⨯== （负z 方向←）)(464.34732.1818122m kN l q M y zmaz ⋅=⨯⨯== 出现在跨中截面)(241818122m kN l q M z ymaz ⋅=⨯⨯== 出现在跨中截面)(5120001601206161322mm bh W z =⨯⨯==)(3840001201606161322mm hb W y =⨯⨯==最大拉应力出现在左下角点上：yy z z W M W M maxmax max +=σ MPa mmmm N mm mm N 974.1138400010251200010464.33636max=⋅⨯+⋅⨯=σ因为 MPa 974.11max =σ，MPa 12][=σ，即：][max σσ<所以 满足正应力强度条件，即不会拉断或压断，亦即强度上是安全的。
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第八章钢筋混凝土构件裂缝及变形的验算
一、填空题
1.混凝土构件裂缝开展宽度及变形验算属于极限状态的设计要求，验算时材料强度采用。
2. 是提高钢筋混凝土受弯构件刚度的最有效措施。
3. 裂缝宽度计算公式中的，σsk是指，其值是按荷载效应的
组合计算的。
4.钢筋混凝土构件的平均裂缝间距随混凝土保护层厚度的增大而。
用带肋变形钢筋时的平均裂缝间距比用光面钢筋时的平均裂缝间距_______（大、小）些。
5.钢筋混凝土受弯构件挠度计算中采用的最小刚度原则是指在弯矩范围内，假定其刚度为常数，并按截面处的刚度进行计算。
6.结构构件正常使用极限状态的要求主要是指在各种作用下和
不超过规定的限值。
7.裂缝间纵向受拉钢筋应变的不均匀系数Ψ是指
之比，反映了裂缝间参与工作的程度。
8.平均裂缝宽度是指位置处构件的裂缝宽度。
二、选择题
1. 计算钢筋混凝土梁的挠度时，荷载采用（）
A、平均值；
B、标准值；
C、设计值。
2. 当验算受弯构件挠度时，出现f>[f]时，采取（）措施最有效。
A、加大截面的宽度；
B、提高混凝土强度等级；
C、加大截面的高度；
D、提高钢筋的强度等级。
3. 验算受弯构件裂缝宽度和挠度的目的是（）。
A、使构件能够带裂缝工作；
B、使构件满足正常使用极限状态的要求；
C、使构件满足承载能力极限状态的要求；
D、使构件能在弹性阶段工作。
4. 钢筋混凝土轴心受拉构件的平均裂缝间距与纵向钢筋直径及配筋
率的关系是（）。
A、直径越大，平均裂缝间距越小；
B、配筋率越大，平均裂缝间距越大；
C、直径越小，平均裂缝间距越小；
5. 钢筋混凝土梁截面抗弯刚度随荷载的增加及持续时间增加而（）。
A、逐渐减小；
B、逐渐增加；
C、保持不变；
D、先增加后减小。
6. 裂缝间钢筋应变的不均匀系数Ψ的数值越大，说明（）。
A、裂缝之间混凝土的应力越大；
B、裂缝之间钢筋应力越小；
C、裂缝之间混凝土的应力越小；
D、裂缝之间钢筋应力为零。
7. 当其他条件完全相同，根据钢筋面积选择钢筋直径和根数时，对裂缝有利的选择是（）。
A、较粗的变形钢筋；
B、较粗的光面钢筋；
C、较细的变形钢筋；
D、较细的光面钢筋。
三、判断题
1.钢筋混凝土梁在受压区配置钢筋，将增大长期荷载作用下的挠度（）。
2.粘结应力的传递长度与裂缝间距有很大关系。
传递长度短,则裂缝分布稀;反之则密（）。
3.为了控制裂缝，在普通混凝土中，不宜采用高强钢筋（）。
4.进行结构构件的变形验算时，采用荷载的标准值、准永久值和材料的设计值（）。
5.由于构件的裂缝宽度和变形随时间而变化，因此进行裂缝宽度和变形验算时，还应考虑长期作用的影响（）。
6.受压翼缘的存在使受弯构件的短期刚度 Bs 降低（）。
7.钢筋混凝土梁的截面刚度随着荷载的大小及持续时间的变化而变化（）。
8.当纵向受拉钢筋的面积相等时，选择较细直径的变形钢筋可减少裂缝宽度（）。
9.Ψ表示裂缝间受拉混凝土协助钢筋抗拉工作的程度，当Ψ＝1时，表示混凝土的协助能力最强（）。
10.平均裂缝宽度是平均裂缝间距之间沿钢筋水平位置处钢筋和混凝土总伸长之差（）。
四、问答题
1.何谓“最小刚度原则”
2.简述裂缝控制等级的划分、对允许出现裂缝的构件其裂缝宽度为何加以限制、需进行裂缝宽度验算的构件有哪些。
3.裂缝间钢筋应变不均匀系数Ψ的物理意义是什么《规范》是如何确定这个系数的
4．在受弯构件的受压区配置钢筋为什么会影响构件的长期刚度B
第八章钢筋混凝土构件裂缝及变形的验算答案
一、填空题答案
1．正常使用；标准值；
2、增加截面高度；
3、裂缝截面处纵向受拉钢筋应力、标准；
4、增大、小；
5、同号；最大弯矩；
6、裂缝宽度；变形值；
7、裂缝间钢筋平均应变与裂缝截面钢筋应变、受拉区混凝土；
8、受拉钢筋合力重心
二、选择题答案
1．B； 2．C； 3．B； 4．C； 5．A； 6．C； 7．C
三、判断题答案
1．X； 2．X； 3．√； 4．X； 5．√
6．X； 7．√； 8．√； 9．X； 10．√
四、问答题答案
1：最小刚度原则：在同号弯矩区段采用最大弯矩处的截面弯曲刚度（即最小刚度）作为该区段的截面弯曲刚度。
对不同号的弯矩区段，分别取最大正弯矩和最大负弯矩处的截面弯曲刚度作为正负弯矩区段的截面弯曲刚度。
2：裂缝控制等级共分为三级：
一级：严格要求不出现裂缝的构件，按荷载效应标准组合计算时，构件受拉边缘混凝土不应产生拉应力；
二级：一般要求不出现裂缝，按荷载效应标准组合计算时，构件受拉边缘混凝土拉应力不应大于混凝土轴心抗拉强度标准值；按荷载效应准永久组合计算时，构件受拉边缘混凝土不宜产生拉应力；
三级：允许出现裂缝。
当裂缝宽度较大时，一是会引起钢筋锈蚀，二是使结构刚度减少、变形增加，从而影响结构的耐久性和正常使用，同时给人不安全感。
因此，对允许出现裂缝的钢筋混凝土构件，裂缝宽度必须加以限制，要求使用阶段最大裂缝宽度小于允许裂缝宽度。
即ωmax≤[ωmax]
需要进行裂缝宽度验算的构件包括：受弯构件、轴心受拉构件、偏心受拉构件、e0≥的大偏心受压构件。
3：裂缝间钢筋平均应变εsm与裂缝截面钢筋应变εs之比称为钢筋应变不均匀系数Ψ，即Ψ＝εsm/εs
当Ψ＝时，即εsm=εs 钢筋应变是均匀分布的，裂缝截面之间的混凝土与钢筋之间没有粘结作用，混凝土不能协同钢筋抗拉。
在构件的使用阶段，通常Ψ<，即εsm<εs ,裂缝截面钢筋中的部分拉应力将通过钢筋与混凝土的粘结力传给裂缝间的混凝土，Ψ越小，传给混凝土的拉应力越大。
因此，Ψ的物理意义是反应裂缝间混凝土协同钢筋抗拉作用的程度。
系数Ψ越小，这种作用越大。
为避免高估这种作用，《规范》规定当Ψ<时，应取Ψ＝。
对于钢筋混凝土各种受力构件，系数Ψ可按下列统一的公式计算 :
Ψ＝－ρteσsk
式中ρte——按有效受拉混凝土截面面积A te 计算的纵向受拉钢筋配筋率；在最大裂缝宽度计算中，当ρte<时，取ρte＝；
A te——有效受压区混凝土面积；对轴心受拉构件，取构件截面面积；对受弯、偏心受压和偏心受拉构件，取A te＝+(b f-b)h f，此处，b f、h f为受拉翼缘的宽度、高度；
σsk——按荷载效应的标准组合计算的钢筋混凝土构件裂缝截面处纵向受拉钢筋的应力。
4．受压区钢筋对荷载长期作用下的受压区混凝土徐变起抑制作用，因而可减小徐变变形、增加长期刚度。