混凝土思考题答案
混凝土科学与技术思考题详解
混凝⼟科学与技术思考题详解《混凝⼟科学与技术》课后思考题混凝⼟概述1.现代混凝⼟的定义是什么?是指由⽆机的、有机的或⽆机有机复合的胶凝材料、颗粒状⾻料、⽔以及必要时加⼊的化学外加剂和矿物掺和料等组分按⼀定⽐例拌合,并在⼀定条件下经硬化后形成的复合材料2.现代混凝⼟有哪些分类⽅法?3.现代混凝⼟技术的发展重点和⽅向是什么?(⼀)解决好混凝⼟耐久性问题(⼆)使混凝⼟⾛上可持续发展的健康轨道⾻料1.⾻料在传统混凝⼟与现代混凝⼟技术中所起的主要作⽤是什么?有何异同?传统混凝⼟:以⼲硬性和低塑性为主体,浆体相对⽤量少,⽯⼦砂⼦堆积构成⾻架,传递应⼒,起强度作⽤。
2.现代混凝⼟:⽐如预拌混凝⼟,以⼤流态为主体,浆⾻⽐提⾼,砂⽯更多情况下悬浮于胶凝材料浆体中。
传递应⼒功能明显减⼩,⾻料的作⽤更多体现在抑制收缩、防⽌开裂上。
3.粗⾻料和细⾻料是如何划分的?细⾻料:0.15~5mm粒径的⾻料,如砂粗⾻料:粒径⼤于5mm的⾻料,如碎⽯4.在制备混凝⼟过程中,需要考虑⾻料的那些特性?它们是如何影响着混凝⼟的性能?化学外加剂1.在现代混凝⼟中,化学外加剂按照其主要功能可以分为哪四⼤类?2.什么是减⽔剂?减⽔剂在混凝⼟中的主要作⽤是什么?其作⽤机理⼜是什么?减⽔剂指⼀种在混凝⼟拌合料坍落度相同条件下,能减少拌和⽔⽤量的外加剂。
3.什么是引⽓剂?引⽓剂在混凝⼟中的主要作⽤是什么?其作⽤机理⼜是什么?在混凝⼟搅拌过程中能引⼊⼤量均匀分布、稳定⽽封闭的微⼩⽓泡,起到改善混凝⼟和易性,提⾼混凝⼟抗冻融性和耐久性的外加剂。
矿物掺合料1.什么是矿物掺合料?在现代混凝⼟中常⽤的矿物掺合料有哪些?它们对混凝⼟的性能有哪些影响?矿物掺和料是指在混凝⼟拌合物中,为了节约⽔泥,并改善混凝⼟性能⽽加⼊的具有⼀定细度的天然或者⼈造的矿物粉体材料,是混凝⼟的第六组分。
主要有粉煤灰、粒化⾼炉矿渣、硅粉、沸⽯粉、磨细的⽯灰⽯等。
其掺量⼀般较⼤(通常占胶凝材料的20~70%)。
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。
混凝土设计思考题答案
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。
混凝土思考题答案
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。
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。
混凝土结构基础原理 第3章 思考题参考答案
第3章思考题参考答案3-1 什么是钢筋与混凝土之间的粘结作用?有哪些类型?(1)钢筋与混凝土这两种材料能够承受由于变形差(相对滑移)沿钢筋与混凝土接触面上产生的剪应力,这种剪应力称为粘结应力,通过粘结应力传递二者的应力,使钢筋与混凝土共同受力,为粘结作用。
(2)根据受力性质,钢筋与混凝土之间的粘结作用分为两类:锚固粘结与裂缝间粘结。
3-2 钢筋与混凝土间的粘结力有哪几部分组成?哪一种作用为主要作用?(1)钢筋与混凝土间的粘结作用有三部分组成:○1混凝土中水泥胶体与钢筋表面的化学胶着力;○2钢筋与混凝土接触面上的摩擦力;○3钢筋表面粗糙不平产生的机械咬合力。
(2)光圆钢筋的粘结力主要由摩擦力和机械咬合作用所组成;带肋钢筋主要表现为机械咬合作用。
3-3 带肋钢筋的粘结破坏形态有哪些?(1)由斜向挤压力径向分量引起的环向拉力增加至一定量时,会在最薄弱的部位沿钢筋的纵轴方向产生劈裂裂缝,出现粘结破坏,引起:○1梁底的纵向裂缝;○2梁侧的纵向裂缝。
(2)由斜向挤压力纵向分量引起:○1会在肋间混凝土“悬臂梁”上产生剪应力,使其根部的混凝土撕裂;○2钢筋表面的肋与混凝土的接触面上会因斜向挤压力的纵向分量产生较大的局部压应力,使混凝土局部被挤碎,从而使钢筋有可能沿挤碎后粉末堆积物形成的新的滑移面,产生较大的相对滑移;○3当混凝土的强度较低时,带肋钢筋有可能被整体拔出,发生刮出式的相对破坏。
3-4 影响钢筋与混凝土之间粘结强度的主要因素有哪些?影响钢筋与混凝土之间粘结强度的因素很多,其中主要有:(回答题目可以只写要点)(1)混凝土强度。
光圆钢筋及带肋钢筋的粘结强度均随混凝土强度等级的提高而提高,且与混凝土的劈裂抗拉强度近似成正比。
(2)浇筑混凝土时钢筋所处的位置。
浇筑深度超过300mm时的“顶部”水平钢筋,钢筋的底面混凝土由于水分、气泡的逸出和混凝土泌水下沉,并不与钢筋紧密接触,形成强度较低的疏松空隙层,削弱了钢筋与混凝土的粘结作用。
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。
混凝土结构中册思考题答案
混凝土结构中册思考题答案1提高构件的抗烈度和刚度○2节约1、预应力商品混凝土构件(意义)可延缓商品混凝土构件的开裂○钢筋,减轻构件自重。
1要求裂缝控制等级较高的结构○2大跨度或受力很大的构件○3对构件的刚度2、使用范围:○和变形控制要求较高的结构构件,如工业厂房中的吊车梁、码头和桥梁中的大跨度梁式构件等。
3、缺点:构造,施工和计算均较钢筋商品混凝土构件复杂,且延性也较差。
1全预应力商品混凝土,4、分类:○在使用荷载作用下,不允许截面上商品混凝土出现拉应力的构件,大致相当于《商品混凝土结构设计规范》中裂缝的控制等级为一级,即严格要求不出现裂缝的构2部分预应力商品混凝土,在使用荷载作用下,允许出现裂缝,但最大裂缝宽度不超过允许件。
○值的构件。
大致相当于《商品混凝土结构设计规范》中裂缝的控制等级为三级,即允许出现裂缝的构件。
5、限值预应力商品混凝土,在使用荷载作用下根据荷载效应组合情况,不同程度地保证商品混凝土不开裂的构件。
大致相当于《商品混凝土结构设计规范》中裂缝的控制等级为二级,即一般要求不出现裂缝的构件。
属于部分预应力商品混凝土。
6、张拉预应力商品混凝土的方法:先张法。
(在浇灌商品混凝土之前张拉钢筋的方法。
钢筋就位;张拉钢筋;临时固定钢筋,浇灌商品混凝土并养护;放松钢筋,钢筋回缩,商品混凝土受预压。
)预应力是靠钢筋与商品混凝土之间的粘结力来传递的。
后张法。
(在结硬后的商品混凝土构件上张拉钢筋的方法。
制作构件预留孔道穿入预应力钢筋;安装千斤顶;张拉钢筋;锚住钢筋拆除千斤顶孔道压力灌浆)预应力是靠钢筋端部的锚具来传递的。
7、预应力商品混凝土材料:1商品混凝土,需满足以下要求:强度高。
强度高的商品混凝土对采用先张法的构件可提高钢筋与商品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。
收缩、徐变小。
以减少因收缩徐变引起的预应力损失。
快硬、早强。
可尽早施加预应力,加快台座,锚具,夹具的周转率,以利加快施工速度。
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 第三版 思考题答案
混凝土第三版思考题答案混凝土第三版思考题答案第一章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:软钢的应力―应变曲线上有明显的屈服点,而硬钢没有。
软钢的屈服强度应作为钢筋抗拉设计值FY的依据,而硬钢的屈服强度应作为残余应变0.2%对应的应力?基础。
2.在钢筋混凝土结构中,宜采用哪些钢筋?为什么?答:热轧带肋钢筋应使用HRB400、HRB500、hrbf400、HRBF500和hpb300,HRB335、hrbf335和rrb400可作为纵向应力下的普通钢筋。
箍筋应使用HRB400、hrbf400、hpb300、HRB500钢筋或HRB335和hrbf335钢筋。
箍筋抗剪、抗扭、抗冲切抗拉强度设计值不大于360n/mm2。
预应力钢筋应采用预应力钢丝、钢绞线和预应力螺纹钢筋。
3.钢筋混凝土结构对钢筋性能有何要求?答:钢筋混凝土结构中钢筋应该具备:(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。
4.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:在中国,钢筋混凝土结构中使用的钢筋有四种:热轧钢筋、中强度钢筋、高强度钢丝(不含预应力钢丝)、钢绞线和预应力螺纹钢筋。
在gb50010-2022中,热轧钢筋的强度分为四个等级:300、335、400和500。
品牌、符号、公径、标准强度见教材p362附表1.5,设计值见附表1.7。
5.混凝土立方体抗压强度能不能代表实际构件中的混凝土强度?除立方体强度外,为什么还有轴心抗压强度?答:立方体抗压强度采用立方体抗压试件,混凝土构件的实际长度一般远大于截面尺寸。
因此,棱镜试件的轴向抗压强度能更好地反映实际状态。
因此,除了立方体抗压强度,还有轴向抗压强度。
6.如何测试混凝土的抗拉强度?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。
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。
混凝土上册课后思考题答案
1.1钢筋混凝土梁破坏时都有哪些特点?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结构由哪些功能要求?简述承载能力极限状态正常使用极限状态的概念?建筑结构应该满足安全性、适用性和耐久性的功能要求。
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。
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。
2.1混凝土的强度等级是根据什么确定的?混凝土的强度等级是根据立方体抗压强度标准值确定的。
我国新《规范》规定的混凝土强度等级有C15、C20、C25、C30、C35、C40、C45、C50、C55、C60、C65、C70、C75和C80,共14个等级。
2.2根据约束原理如何加固该柱?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混凝土的徐变?影响?因素?如何减小?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。
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(同济大学)课后思考题答案
第1章绪论思考题1。
1什么是钢筋混凝土结构?配筋的主要作用和要求是什么?以混凝土为主要材料的结构。
在混凝土中配置适量的受力钢筋,并使得混凝土主要承受压力,钢筋主要承受拉力,就能起到充分利用材料,提高结构承载力和变形能力的作用。
要求:受力钢筋与混凝土之间必须可靠地粘结在一起,以保证两者共同变形、共同受力.同时受力钢筋的布置和数量都应由计算和构造要求确定,施工也要正确。
保证钢筋和混凝土之间有足够的粘结力的构造措施有:1)对不同等级的混凝土和钢筋,要保证最小搭接长度和锚固长度;2)为了保证混凝土与钢筋之间有足够的粘结,必须满足钢筋最小间距和混凝土保护层最小厚度的要求;3)在钢筋的搭接接头范围内应加密箍筋;4)为了保证足够的粘结在钢筋端部应设臵弯钩。
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结构有哪些功能要求?简述承载能力极限状态和正常使用能力极限状态的概念。
(1)结构的安全性(Safety):在正常施工和正常使用时,能承受可能出现的各种作用;在设计规定的偶然事件发生时及发生后,仍然能保持必要的整体稳定性。
(2)结构的适用性(Serviceability):结构在正常使用时具有良好的工作性能,不致产生过大的变形以及过宽的裂缝等。
(3)结构的耐久性(Durability):结构在正常的维护下具有足够的耐久性.(即结构能正常使用到规定的设计使用年限).它根据环境类别和设计使用年限进行设计.承载力极限状态(ultimate limit state):结构或构件达到最大承载能力或变形达到不适于继续承载的状态;其主要表现为材料破坏、丧失稳定或结构机动。
正常使用极限状态(serviceability limit state ):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;其主要表现为过大变形、裂缝过宽或较大振动.第2章 混凝土结构材料的物理力学性能2.1 混凝土立方体抗压强度轴心抗压强度标准值和抗拉没强度标准值是如何确定的?为什么低于?有何关系?与有何关系?①混凝土的立方体抗压强度标准值是根据以边长为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。
混凝土(四校合编)思考题答案
混凝土(四校合编)思考题答案混凝土结构九,十二,十五章复习题1.为什么要对构件施加预应力?预应力混凝土结构的优缺点是什么?为了避免钢筋混凝土结构的裂缝过早出现,充分利用高强度钢筋及高强度混凝土,可以设法在结构构件受荷载作用前,通过外加预应力,使它受到预压应力来减小或抵消荷载所引起的混凝土拉应力,从而使结构构件截面的拉应力不大,甚至处于受压状态,以达到控制受拉混凝土不过早开裂的目的。
优点:①延缓混凝土构件的开裂②提高构件的抗裂度和刚度③高强度钢筋和混凝土的应用,可节约钢材、减轻结构自重④克服了钢筋混凝土的主要缺点缺点:构造、施工和计算均较钢筋混凝土复杂,且延性也差些。
2.为什么预应力混凝土构件所选用的材料都要求有较高的强度?为使混凝土构件在发生弹性回缩、收缩及徐变后内部仍能建立较高的预压应力,就需要较高的初始张拉力,故要求预应力筋有较高的抗拉强度。
预应力混凝土必修具有较高的抗压强度,才能建立起较高的预压应力,并可减小构件截面尺寸,减轻自重,节约材料。
对于先张法构件,高强混凝土可提高钢筋与混凝土之间的粘结力;对于后张法,可提高锚固端的局部承压承载力。
3.什么是张拉控制应力?为什么不能取得太高也不能太低?为何先张法的控制应力大于后张法?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。
它的取值直接影响预应力混凝土的使用效果。
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;过高,会使构件开裂、构件破坏无预兆和预应力钢筋脆断。
它的取值与施加预应力的方法有关。
先张法是在浇注混凝土之前在台座上张拉钢筋,故在预应力钢筋中建立的拉应力就是张拉控制应力。
后张法是在混凝土构件上张拉钢筋,在张拉的同时混凝土被压缩,张拉设备所指示的张拉控制应力已扣除混凝土弹性压缩后的钢筋应力。
4.预应力损失有哪些?分别是由什么原因产生的?如何减少?①锚具变形导致预应力钢筋内缩引起的预应力损失。
土木工程材料混泥土思考题答案
1、混泥土由水泥、水,砂、石组成,为改变某些性能添加适量的外加剂和掺合料;水泥和水构成水泥浆,硬化前具有流动和可塑的作用,硬化后起胶结的作用。
2、骨料的级配指砂的颗粒级配和石的颗粒级配;混泥土合理的骨料配能够提高混泥土的密实度与强度;如果没有级配,生产混泥土对工程将造成很大的危险。
3、和易性指混泥土拌合物易于施工操作并获得质量均匀与成型密实的性能,包括流动性、黏聚性和保水性等。
和易性的判断由坍落度实验和维勃稠度试验确定。
4、(1)水泥的品种和细度,水泥颗粒越细,拌合物黏聚性与保水性越好;(2)水泥浆数量,过多过少都会影响黏聚性的性能(3)水灰比w/c;过大时流动性过大,产生离析现象,过小水泥浆泥浆粘稠,流动性较差(4)砂率;砂率增加,水泥浆数量在规定的情况下明显不足,消弱了水泥浆的润滑作用影响和易性,过小不能保证粗骨料之间有足够的砂浆层,消弱砂浆对粗骨料的润滑作用,降低混泥土拌合物的流动性,从而影响拌合物的黏聚性和保水性,造成离析和水泥浆流淌,从而影响和易性;对于砂率应选择合理砂率;(5)骨料的性质,骨料中表面粗糙和棱角形或针片状颗粒含量多时,拌合物和易性较差。
因此,当采用碎石作骨料时,砂率应比卵石增大2%-3%,单位用水量也相应增加,否则和易性将显著降低;(6)外加剂和掺合料,在拌制混凝土时加入适量的外加剂和掺合料,能使混凝土拌合物在不增加水泥用量的条件下,获得良好的和易性。
(7)环境的温度、湿度和时间的影响,随着温度的增加混凝土拌合物流动性下降(8)施工工艺的影响,5、合理的砂率是指大小合理的砂率;采用合理砂率,能使混凝土拌合物在满足所要求的流动性、黏聚性、保水性的情况下,水泥用量最小。
6、①适当增加外加剂和掺合剂;;②适当减少外加剂和掺合剂;③适当提高水泥强度,增加外加剂和用水量;④提高水泥强度,适当减少外加剂和用水量;7、影响因素为(1)水泥,水泥的强度等级影响混凝土强度高低,在水灰比相同的条件下,所用的水泥强度等级越高,制成的混泥土的强度也越高;(2)骨料,影响主要为颗粒形状、表面建构和颗粒大小(3 )配合比的影响,水灰比对强度的影响最大(4)养护条件下的影响,早期如果所处环境湿度不够充分,可能会造成混凝土水分的丢失,从而对强度造成影响,实验表明潮湿养护的龄期越长,强度越强;(5)实验条件的影响,①试件尺寸和形状,一般情况下,试件形状相同,试件尺寸越小,所测强度值越大②试件干湿状况,干燥的混凝土比潮湿的混凝土测得的强度高;③加荷速度,通常状况下,加荷速度越慢,所测得的强度越低,反之则越高提高强度的主要措施有:①选料,采用高强度的水泥,提高强度;选用级配良好的骨料,提高混凝土的密实度;使用适当的外加剂和掺合料。
混凝土思考题答案【精选文档】
第一章绪论混凝土结构:包括素混凝土结构、钢筋混凝土结构、预应力混凝土结构。
钢筋混凝土结构:由配置受力的普通钢筋,钢筋网或钢筋骨架的混凝土制成结构。
配筋的作用与要求。
作用:在混凝土中配置适量的受力钢筋,并使得混凝土主要承受压力,钢筋主要承受拉力,就能充分起到利用材料,提高结构承载力和变形能力的作用.要求:在混凝土中设置受力钢筋构成钢筋混凝土,这就要求受力钢筋与混凝土之间必须可靠地粘结在一起,以保证两者共同变形,共同受力。
钢筋和混凝土为什么能有效地在一起共同工作?1.钢筋混凝土有哪些主要优点和主要缺点。
优点:取材容易,合理用材,耐久性较好,耐火性好,可模性好,整体性好。
缺点:自重较大。
(对大跨度,高层结构抗震不利。
也给运输带来困难)抗裂性较差,施工复杂,工序多,隔热和隔声性能较差.2.结构有哪些功能要求?建筑结构的功能包括安全性,适用性和耐久性三个方面。
简述承载力极限状态和正常使用极限状态的概念?承载力极限状态:结构或构件达到最大承载力或变形达到不适用继续承载的状态。
正常使用极限状态:结构或构件达到正常使用或耐久性能某项规定限度的状态。
第二章混凝土结构材料的物理力学性能①混凝土的立方体抗压强度标准值fcu,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fck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ftk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。
注:混凝土的轴心抗拉强度可以采用直接受拉的实验方法来测定。
强度设计值:材料的强度设计值等于其强度标准值除以材料分项系数。
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。
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本文档如对你有帮助,请帮忙下载支持!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%寸,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,贝U取支座中心线间的距离作为计算跨度,即取+ b。
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。
11.7下列各图形中,哪些属于单向板,哪些属于双向板?图中虚线为简支边,斜线为固定边,没有表示的为自由边。
答:a 、c 属于单向板,b 、d 属于双向板 本文档如对你有帮助,请帮忙下载支持!11.8试确定下列图中各板的塑性铰线,板边的支承与上题同。
答:如上图所示章思考题12.1单层厂房排架结构中,哪些构件是主要承重构件 ?单层厂房中的支撑分几类?支撑的主要 作用是什么?答:主要承重构件有:屋盖结构、吊车梁、排架柱、抗风柱、基础梁、基础单层厂房中的支撑:屋架间垂直支撑、横向、纵向水平支撑以及天窗架支撑和柱间支撑 支撑的主要作用是:增强空间刚度及稳定性,传递风荷载和水平吊车荷载。
2.2排架内力分析的目的是什么?排架内力分析的步骤是怎样的?排架内力分析的目的是:为了获得排架柱在各种荷载作用下,控制截面的最不利内力, 作为设 计柱的依据;同时,柱底截面的最不利内力,也是设计基础的依据,并绘制出排架柱的弯矩图、 轴力图及剪力图(M 图、N 图及V 图)。
排架内力分析的步骤是:等高排架在水平荷载作用下的内力分析方法采用剪力分配法, 步骤如下:(1)在柱顶水平集中力F 作用下 等高排架在柱顶作用一水平集中力 F ,在F 作用下,柱顶产生水平位移A 。
沿柱顶将横梁与柱 有:又知,在单位水平力F=1作用下,柱顶水平侧移为血。
反之要使柱顶产生单位水平位移即u =1,则需在柱顶施加加 的水平集中力。
如图2-4-17所示。
对于相同材料的柱,柱越粗,所需的1/ 1/ //血 越大,即所需施加的水平力越大。
/出 反映了柱子抵抗侧移的能力,故称/血 为柱子的 抗侧刚度。
切开后的排架拄顶作用有水平力昭,在巧作用下产生柱顶位移为 析可得=co等高排架,当各跨横梁EA 时,有: 将⑵、(3)式代入⑴式,得:齢,如图2416(b )所示。
低itrJ-.i-4il iri,根据上面分切开,在切口处代之一对剪力 取横梁为脱离体,由平衡条件由此可得:将⑸式代回⑵式得:妝=±/耸d 7 i 称为第i 根柱的剪力分配系数,它等于i 柱的抗侧刚度与整个排架柱5 =10总的杭侧刚度的比值,且① 将原结构如图2-4-18 (a )分解为(b)和(C)两个部分,在(b)排架柱顶附加一个不 动铰支座,以阻止排架侧移。
在风荷载的作用下,在附加支座内将产生支反力 R 。
为保证组合 结构与原结构(a)受力相同,故在结构(C )中柱顶施加一个反方向力 R② 求解(b)排架的柱顶剪力岭'由于横梁刚度EA ,故(b)中各柱顶位移,从而可以将(b)排架结构转化为 如图中(d)所示的两个一次超静定柱,其反力分别为 旳和尽 。
应用力法或查 附图8即可求出 在均布水平荷载作用下各柱顶的反力国,其尺也就是该柱顶的剪力*1 0附图8③ 求出总支反力R 疋二2尺』=1 ④求解(C )排架的柱顶剪力 门图中(C)排架为一柱顶作用水平集中力的等高排架,可应用剪力分配法求解其内力,即按各柱的抗侧刚度将R 分配到各柱,得到各柱顶剪力‘2 0⑤迭加图中(b)与(C)各柱顶的剪力,得柱顶总剪力匕⑥根据柱顶剪力吒及柱上所受均布荷载计算各柱的弯矩。
式中°坯值可按附图1计算,由 血丄可求出分配系数7,从而求出各柱顶剪力耳,最后按作用下的柱截面内力。
附图1由此可见,剪力分配法就是将作用在顶部的水平集中力 定悬臂柱求解柱子内力的方法。
(2)在任意荷载作用下均布风荷载作用下,如图2-4-18(a)所示。
对于上述结构,不能直接应用剪力分配法求解其内力, 决问题,其分析步骤如下: 静定悬臂柱求出在已知 F 按抗侧刚度分配给各柱,再按静但可通过间接的方法利用其原理解Dnax指吊车在满载运行时,,吊车梁作用在厂房横向排架柱上的最大压力。
Dnin:与相对应的排架另一侧柱上的压力。
T max :指载有额定最大起重量的小车在行驶中突然刹车在排架柱上产生的水平制动力。
P nax,k 、P min,k 可根据吊车型号、规格查产品目录得到。
12.4排架柱“抗剪刚度”或“侧向刚度”的物理意义是什么 ?任意荷载作用下,等高铰接排架 的剪力分配法是怎样的?答:排架柱“抗剪刚度”或“侧向刚度”的物理意义是:—的水平力,材料相同时,柱越粗壮,需在柱顶施△ u加水平力越大,反映柱抵抗侧移的能力指标称为 柱“抗剪刚度”或“侧向刚度”。
任意荷载作用下,等高铰接排架的剪力分配法是: i) 解决思路由已求出在顶点水平力作用时排架柱顶剪力计算, 设法将任意荷载化成顶点水平力,由位移法 启发,在柱顶加水平链杆,使各柱为一次超静定结构,然后求出超静定结构柱子的内力和附加 水平链杆反力Ro 因为链杆是假设的,故应在排架上加一大小相等、方向相反水平力R 来抵消, 最后内力由两种情况叠加得到。
ii )解题步骤① 附加水平链杆,并求各柱内力和柱顶反力 R; ② 将R 反向作用,但剪力分配法求各柱顶弯力; ③ 由①+②得最后内力。
12.5什么是不同种类内力的组合?什么是同一种内力的组合?内力组合时应注意哪些事项?对 内力组合值是怎样评判的?答:不同种类内力的组合是:同一个控制截面的三种内力(轴向压力 N 、弯矩M 水平剪力V ) 使其截面的承载力是最不利的有效组合,一般有以下四种,(1)吨及相应的(4)同一种内力的组合是:对某个控制截面的同一种内力的各种荷载效应进行组合能得到最不利值 的内力组合,有以下两类,(1)由可变荷载效应控制的组合 ①恒载+任一活载;答.DnaL Q D max, kQpnax,kyi0'n= Q D min,k Q P in,kp.Pmin,kyiD maxR naX'kT kTmax= D maxpnax, kD max1-(G 2,kG3,k)4P要使柱顶产生单位水平位移,在柱顶施加 N 、V及相应的 N 、V(3)及相应的M 及相应的M②恒载+0.85 (任两个或以上活载之和) (2)由永久荷载效应控制的组合 内力组合时应注意的事项:(1)每次组合,只能以一种内力+0仏、 或阳为目标,决定活荷载的取舍,并 按这些荷载求得相应的其余两种内力。
(2) (3)T吊车水平荷载 咤有左右两个方向,组合时取二者之一。
(6) 在同一跨内,刀皿赵和°仙 与耳盜^不一定同时发生,故在组合中有"max 或2迪 时,TTn n不一定要有 曲。
但在组合中有 垃觀时,则必有 如謎或如口,因为吊车水平荷载不可能 脱离其竖向荷载而单独存在。
(7) 在每一种组合中,M N 、V 都是相对应的,即是在相同荷载作用下产生的。
此外,在组 合上甲皿眇或"包"时,对于N= 0的内力,虽然将其组合并不改变 N 值,但只要增大了 M 是截面的不利组合。
(8) 对于有多台吊车的厂房,《荷载规范》规定:吊车竖向荷载,对单跨厂房,最多只考虑台吊车;多跨厂房最多考虑4台。
吊车水平荷载,无论单跨或多跨厂房,最多只考虑 2台。
时又规定:多台吊车引起的内力参与组合时,对其内力要按表2-4-2的规定进行折减。
对内力组合值是的评判:1) 、N 相差不多时,M 大的不利;2) 、M 相差不多时,凡M/N>O.3h o 的,N 小的不利;M/NK0.3 h 。
的,N 大的不利。
12.6什么是厂房的整体空间作用?答:厂房的各个排架与排架或排架与山墙之间不能单独变化,而是互相制约的成一整体的作用。
12.7设计矩形截面单层厂房柱时,应着重考虑哪些问题 ?答:12.8柱下扩展基础的设计步骤和要点是什么 ?答:①确定基础底面尺寸;②基础高度确定;③基础底板配筋; ④ 构造要求:(i )底面形状:轴压为正方形,偏压为矩形, a/b K3(ii )材料砼玄C15,钢筋I 级或n 级,d < 8mm,S > 200 (iii ) 垫层max 、 恒载产生的内力在任一种组合中,都必须考虑。
风荷载有左风与右风两种情况,但对一种组合只能取二者之一。
吊车竖向荷载有訟和D 叫 组合时也只能取二者之一。
(4) (5)C10,厚100mm两边挑出100mm(iv )杯口形式和柱的插入长度,见课本P162表12-512.9吊车梁的受力特点是什么?答:吊车荷载具有移动性、吊车荷载具有重复性、吊车荷载具有动力性、吊车荷载是偏心荷载章思考题答案第13.1钢筋混凝土框架结构按施工方法的不同有哪些形式?各有何优缺点?答:钢筋混凝土框架结构按施工方法的不同有如下形式:1)现浇框架其做法为--每层柱与其上层的梁板同时支模、绑扎钢筋,然后一次浇混凝土,是目前最常用的形式优点:整体性,抗震性好;缺点:施工周期长,费料、费力2)装配式框架其做法为--梁、柱、楼板均为预制,通过预埋件焊接形成整体的框架结构优点:工业化,速度化,成本低;缺点:整体性,抗震性差3)装配整体式其做法为--梁、柱、板均为预制,在构件吊装就位后,焊接或绑扎节点区钢筋,浇节点区混凝土,从而将梁、柱、楼板连成整体框架。