混凝土设计原理第5章思考题和习题集答案解析
《混凝土结构设计原理》第5章 钢筋混凝土受弯构件斜截面承载力
斜拉破坏则是由于梁内配置的腹筋数量过少而引起的,因 此用配置一定数量的箍筋和保证必要的箍筋间距来防止这种破 坏的发生;
对于常见的剪压破坏,通过受剪承载力计算给予保证。
《混凝土结构设计规范》的受剪承载力计算公式就是依据剪 压破坏特征建立的。
5.3.1 计算原则
采用半理论半经验方法建立受剪承载力计算公式
F
5.2.2 有腹筋简支梁的受剪性能
梁沿斜截面破坏的主要形态
剪压破坏的特点
弯剪段下边缘先出现初始垂直 裂缝;
F
随着荷载的增加,这些初始垂直 裂缝将大体上沿着主压应力轨迹 向集中荷载作用点延伸;
临界斜裂缝
在几条斜裂缝中会形成一条主要的斜裂缝,这一斜裂缝被称为临界 斜裂缝; 最后,与临界斜裂缝相交的箍筋应力达到屈服强度,斜裂缝宽度增 大,导致剩余截面减小,剪压区混凝土在剪压复合应力作用下达到混 凝土复合受力强度而破坏,梁丧失受剪承载力。
斜裂缝的形成
矩形截面梁
P
P
弯剪斜裂缝
垂直裂缝
P
I字形截面梁
P
主拉应力超过混 凝土的抗拉强度时, 将出现斜裂缝。 弯剪区段截面下 边缘的主拉应力仍为 水平,在这些区段一 般先出现垂直裂缝, 随着荷载的增大,垂 直裂缝将斜向发展, 形成弯剪斜裂缝。
腹剪斜裂缝
由于腹板很薄,且该处剪应力较大,故斜裂缝首 先在梁腹部中和轴附近出现,随后向梁底和梁顶斜 向发展,这种斜裂缝称为腹剪斜裂缝。
VC
斜截面的受剪承载力的组成
s Va
Vd
DC
Vu = Vc + Vsv + Vsb + Vd + Va
混凝土结构设计原理习题和答案解析
第三章 习题3-1 某四层四跨现浇框架结构的第二层内柱轴向压力设计值N=14×104N ,楼层高H=5.4m ,计算长度l 0=1.25H ,混凝土强度等级为C20,HRB400级钢筋。
试求柱截面尺寸及纵筋面积。
3-2 由于建筑上使用要求,某现浇柱截面尺寸为250㎜×250㎜,柱高4.0m ,计算高度l 0=0.7H=2.8m ,配筋为4Φ16(As ′=804㎜2)。
C30混凝土,HRB400级钢筋,承受轴向力设计值N=950KN 。
试问柱截面是否安全? 3-3 已知一桥下螺旋箍筋柱,直径为d=500㎜,柱高5.0m ,计算高度l 0=0.7H=3.5m ,配HRB400钢筋10Φ16(As ′=2010㎜2),C30混凝土,螺旋箍筋采用R235,直径为12㎜,螺距为s=50㎜。
试确定此柱的承载力。
3-4 编写轴心受拉和轴心受压构件截面承载力计算程序。
第四章 习题4-1 一钢筋混凝土矩形梁截面尺寸b ×h=250㎜×500㎜,混凝土强度等级C25,HRB335钢筋,弯矩设计值M=125KN ·m 。
试计算受拉钢筋截面面积,并绘配筋图。
4-2 一钢筋混凝土矩形梁截面尺寸b ×h=200㎜×500㎜,弯矩设计值M=120 KN ·m ,混凝土强度等级C25。
试计算下列三种情况纵向受力钢筋截面面积As :(1)当选用HPB235钢筋时;(2)改用HRB335钢筋时;(3)M=180KN ·m 时。
最后,对三种结果进行对比分析。
解:①当HRB235钢筋按一排布置: h 0=h-35=500-35=465mm.查表可知:对于混凝土强度等级C25可得f c =11.9N/mm.f y =210N/mm.ξb =0.614, α1=1.0.对于αs =20c M f bh 1α=621.01.0⨯10⨯11.9⨯200⨯465=0.2332. ξ=1-1-0.614.b <ξ=A s =c 0y f bh f 1αξ⨯=1.011.9210⨯⨯0.2695⨯200⨯465=1420.26mm 2. min A bh >ρ=0.2%⨯200⨯500=200mm 2选用6Φ18(A s =1527mm 2)钢筋.②当HRB335钢筋时,选假定受力钢筋按一排布置 h 0=h-35=500-35=465mm.查表可知:对于HRB335钢筋.f y =300N/mm 2. εb =0.550. α1=1.0.对于 αs=20c M f bh 1α=621.01.0⨯10⨯11.9⨯200⨯465=0.2332.ξ=1-b <ξ=0.550.A s =c 0y f bh f 1αε⨯=0.2695 1.011.9300⨯⨯200⨯465⨯=994.18mm 2min A bh >ρ=0.2%⨯200⨯500=200mm 2选用5Φ16(A s =1005mm 2)钢筋.③当M=180kN 时,选假定受力钢筋按一排布置.查表得f c =11.9N/mm2,f y =210N/mm2, εb =0.614, α1=1.0.对于αs=20c M f bh 1α=621801.0⨯10⨯11.9⨯200⨯465=0.3498.ξ=1-b <ξ=0.614.A s =c 0y f bh f 1αε⨯=0.45211.9210⨯200⨯465⨯=2382mm 2. min A bh >ρ=0.2%⨯200⨯500=200mm 2选用8Φ20钢筋(A s=2513mm 2).由上述①③②可知:⑴由其它条件不变,仅改变受拉钢筋等级,则受拉钢筋强度高时,钢筋面积小,否则,钢筋面积大;⑵其它条件不变,荷载太小,钢筋面积大,否则,钢筋面积小. 4-3 某大楼中间走廊单跨简支板(图4-50),计算跨度l=2.18没,承受均布荷载设计值g+q=6KN ·㎡(包括自重),混凝土强度等级C20,HRB235钢筋。
混凝土结构设计原理(第五版)课后习题答案47402
《混凝土结构设计原理》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。
最新混凝土课后答案第5章.资料
5 — 1已知某承受均布荷载的矩形截面梁截面尺寸b x h = 250mm x 600mm (取a s =35mm ),采用C25混凝土,箍筋为 HPB235钢筋。
若已知剪力设计值 V = 150kN ,试采用① 8双肢箍的箍筋间距 s ? 『解』(1)已知条件:a s =35mmho=h —a s =600 — 35=565mmA SV =101 mm 2查附表1 — 2、2 — 3得:|.:.f2f2f 2C=1.0 , 5=11.9 N / mm, T t =i.27 N/ mm , yv =2i0N/ mm(2 )复合截面尺寸:h w 565hw= h0 =565mm b = 250 =2.26<4属一般梁。
0.25Jcbh 。
=0.251.0 11.9 250 565=420.2 kN>150 kN截面满足要求。
(3) 验算是否可构造配箍:。
•兀匕社。
.? 1.27 250 565=125.6 kN<150 kN应按计算配箍(4) 计算箍筋间距:(5) 验算最小配箍率:也 1010.24 丄 0.24 ".27bs =250 200 =0.202 % >fyv=210=0.145 % 满足要求。
(6) 绘配筋图:< 0.7f t bh 0 + 1-25 fyvAsvh 0 sA 1.25 fy —h 。
s S 乞 V -0.7 f t bh° : 1.25 210 101 565 3=150 -125.6 10 =613.2mmV查表 5— 2,取 s=200 mm5-2 图5-51所示的钢筋混凝土简支粱,集中荷载设计值F= 120kN,均布荷载设计值(包括梁自重)q=10kN/m。
选用C30混凝土,箍筋为HPB235钢筋。
试选择该梁的箍筋(注:途中跨度为净跨度,l n=4000mm )。
(1)已知条件:a s=40mm h°=h—a s=600 —40=560mm查附表1 —2、2 —3得:2 f 2t=l.43N/mm,lyv =210N/ mm (2)确定计算截面及剪力设计值:对于简支梁,支座处剪力最大,选该截面为设计截面。
混凝土课后答案第5章.讲解
5 — 1 已知某承受均布荷载的矩形截面梁截面尺寸b x h = 250mm x 600mm (取a s =35mm ),采用C25混凝土,箍筋为 HPB235钢筋。
若已知剪力设计值 V = 150kN ,试采用① 8双肢箍的箍筋间距 s ? 『解』(1) 已知条件:a s =35mmho=h —a s =600 — 35=565mm Av=101 mm 2查附表1 — 2、2 — 3得:I.,f2f2 f2C =1.0, '=11.9 N/ mm , f t =i.27 N / mm , lyv =2l0N/ mm(2 )复合截面尺寸:=0.25 1.0 11.9 250 565=420.2 kN>150 kN截面满足要求。
(3) 验算是否可构造配箍:0. 7tbh=0.7 1.27 250 565=125.6 kN<150 kN应按计算配箍(4) 计算箍筋间距:(5) 验算最小配箍率:鼻 101.24丄 0.24 ".27bs =250 200 =0.202 % >fyv=210 =0.145 %满足要求。
(6) 绘配筋图:A1.25 f yv —^h 。
s s 乞 V -0.7 f t bh 。
:1.25 210 101 565=仮一125.6103=613.2mmV<0.7f t bh 0 + 1'25 fyvh 0查表 5— 2,取 s=200 mmhw= ^0 =565mmh w 565b = 250 =2.26<4属一般梁。
0. 2 5c f c bh 0s5-2 图5-51所示的钢筋混凝土简支粱,集中荷载设计值 F = 120kN ,均布荷载设计值(包括梁自重)q=10kN/m 。
选用C30混凝土,箍筋为HPB235钢筋。
试选择该梁的箍筋(注: 途中跨度为净跨度,l n =4000mm )。
(1)已知条件:a s =40mmh °=h —a s =600 — 40=560mm查附表1 — 2、2 — 3得:(2)确定计算截面及剪力设计值:对于简支梁,支座处剪力最大,选该截面为设计截面。
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。
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。
混凝土结构设计第5章习题解答
第5章习题解答()已知:某多层四跨现浇框架结构的第二层内柱,轴心压力设计值N=1100KN,楼层高H=6m,混凝土强度等级为C30,采用HRB335级钢筋,柱截面尺寸为b×h=350mm×350mm。
求:所需纵筋面积。
解:(一)求φ:l0=1.25l=1.25×6=7.5l⟹l0=7500≈21.4,查表5−1得:l≈0.715(二)求l l′:l l=0.9l(l l l+l l′l l′)⟹l l′=(l l0.9l−l l l)l l′=1100×1030.9×0.715−14.3×350×350300⟹l l′≈−141.2mm2<0⟹只需构造配筋l l′=l lll ll=0.006×350×350=735ll2⟹选用4根16,l l′=804mm2>735mm2()已知:圆形截面现浇钢筋混凝土柱,直径不超过350mm,承受轴心压力设计值N=2900KN,计算长度l0=4m,混凝土强度等级为C40,柱中纵筋采用HRB400级钢筋,箍筋用HPB300级钢筋。
试设计该柱截面。
解:(一)求φ:l0=4l⟹l0l=4000350≈11.4,查表5−1得:l≈0.932(二)求l l′:l=14ll2=14×l×3502=96211.3ll2设l l′>3%l⟹l l=0.9l[l l(l−l l′)+l l′l l′]⟹l l′=(l l0.9l−l l l)l l′l=2900×1030.9×0.932−19.1×96211.3−.≈4751.2ll2选用16根20⟹l l′=5026ll2>4751.2ll2l′=l l′l=502696211.3≈5.2%>5%配筋率太高,由于l0/d<12,可采用螺旋箍筋柱。
(三)按螺旋箍筋柱设计:选用12根20,l l′=3769mm2l′=l l′l=376996211.3=3.92%<5%混凝土保护层取用20mm,估计箍筋直径为10mm,得:l lll=l−30×2=350−60=290ll⟹l lll=14ll lll2=14×l×2902≈66052ll2混凝土强度等级小于C50,α=1l l=0.9(l l l lll+2ll l l ll0+l l′l l′)⟹l ll0=l l0.9−l l l lll−l l′l l′2l l⟹l ll0=29000000.9−19.1×66052−360×37692×270≈1118ll2>0.25l l′=942.25ll2l ll0=ll lll l ll1l⟹l=ll lll l ll1l ll0=l×290×78.51118≈64ll2⟹取s =40mms=40mm≤min(80,0.2l lll,40)(四)计算N u:l ll0=ll lll l ll1l=l×290×78.540≈1788ll2l l=0.9(l l l lll+2ll l l ll0+l l′l l′)⟹l l=0.9×(19.1×66052+2×1×270×1788+360×3769)×10−3≈3225.6ll l l′=0.9l[l l(l−l l′)+l l′l l′]=0.9×0.932×[19.1×(96211.3−3769)+360×3769]⟹l l′≈2619.1ll⟹1.5l l′=3928.65ll>l l=3225.6ll⟹满足要求。
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)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2版)第5 章
• 在工程设计中,斜截面受剪承载力是由抗剪计算来满足的,斜截面受弯 承载力则是通过构造要求满足.
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5.2 无腹筋梁的斜截面受剪性能
• 箍筋和弯起钢筋统称为腹筋.
• 5.2.1 斜截面开裂前的应力分析
• 如图5.2所示为一对称集中加载的钢筋混凝土简支梁,忽略自重影响, 集中荷载之间的CD 段仅承受弯矩,称为纯弯段;AC 和BD 段承受弯矩 和剪力的共同作用,称为弯剪段.当梁内配有足够的纵向钢筋保证纯弯 段的正截面不发生受弯破坏时,则构件还可能在弯剪段发生斜截面破 坏.
第5 章 受弯构件斜截面承载力计算
• 5.1 概述 • 5.2 无腹筋梁的斜截面受剪性能 • 5.3 有腹筋梁的斜截面受剪性能 • 5.4 受弯构件斜截面承载能力的设计与校核 • 5.5 斜截面受弯承载力的构造措施
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5.1 概述
• 工程中常见的梁、柱和剪力墙等构件,其截面上除作用弯矩(梁)或弯矩 和轴力(柱和剪力墙)外,通常还作用有剪力.在弯矩和剪力或弯矩、轴 力、剪力共同作用的区段内可能出现斜裂缝,发生斜截面受剪破坏或 斜截面受弯破坏.斜截面受剪破坏往往带有脆性破坏的性质,缺乏明显 的预兆.因此,对梁、柱、剪力墙等构件设计时,在保证正截面受弯承载 力的同时,还要保证斜截面承载力,即斜截面受剪承载力和斜截面受弯 承载力.
• 对于集中荷载作用下的简支梁,荷载作用点处的计算剪跨比为
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(第五版)课后习题答案
《混凝土结构设计原理》2003年8月第4章 受弯构件的正截面受弯承载力习 题4.1 查表知,环境类别为一类,混凝土强度等级为C30时梁的混凝土保护层最小厚度为25mm 。
故设a s =35mm ,则h 0=h -a s =500-35=465mm 由混凝土和钢筋等级,查表得:f c =14.3N/mm 2,f t =1.43 N/mm 2,f y =300N/mm 2,1α=1.0,1β=0.8,b ξ=0.55求计算系数116.04652503.140.1109026201=⨯⨯⨯⨯==bh f M c s αα 则55.0124.076.01211b s =<=-=--=ξαξ,可以。
938.0)76.01(5.02211ss =+=-+=αγ故688465938.0300109060s y s =⨯⨯⨯==h f MA γmm 226850025030043.145.0)45.0(y t s =⨯⨯⨯=>bh f f A mm 2 且250500250002.0002.0=⨯⨯=>bh A s mm 2,满足要求。
选用318,A s =763mm 2,配筋图如图1所示。
4.2 梁自重:25.245.002.025'k=⨯⨯=g kN/m则简支梁跨中最大弯矩设计值:M 1=)(2Qik Ci Qi Q1k Q1GkG 0∑=++ni M M M ψγγγγ=]81)(81[2k Q 2'k k G0l q l g g ⋅++⋅γγγ 465500352503 18图1图2=1.0×[222.58814.12.5)25.25.9(812.1⨯⨯⨯+⨯+⨯⨯] =85.514kN ·mM 2=)(1Qik Ci Qi GkG 0∑=+ni M M ψγγγ=]81)(81[2k Ci Q 2'k k G0l q l g g ψγγγ⋅++⋅ =1.0×[222.58817.04.12.5)25.25.9(8135.1⨯⨯⨯⨯+⨯+⨯⨯]=80.114 kN ·mM =max {M 1,M 2}=85.514 kN ·m查表知,环境类别为二类,混凝土强度等级为C40,梁的混凝土保护层最小厚度为30mm ,故设a s =40mm ,则h 0=h -a s =450-40=410mm 由混凝土和钢筋等级,查表得:f c =19.1 N/mm 2,f t =1.71 N/mm 2,f y =360N/mm 2,1α=1.0,1β=0.8,b ξ=0.518求计算系数133.04102001.190.110514.8526201=⨯⨯⨯⨯==bh f M c s αα 则518.0143.0211b s =<=--=ξαξ,可以。
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)厦门大学土木工程系20XX年9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。
混凝土设计原理第5章作业题解答
混凝土结构设计原理作业题第5章 受压构件正截面的性能与设计5-1(基本题目) 已知某四层四跨现浇框架结构的底层内柱,截面尺寸为mm mm 400400⨯,轴心压力设计值m H kN N 9.3,3090==,混凝土强度等级为C40,钢筋用HRB400级。
求纵向钢筋截面面积/s A ,并绘制截面配筋图(含构造配筋)。
解答:按《混凝土结构设计规范》规定,按式,查表5-1,得按式(5-1)求A ’s223//1213)4001.19983.09.0103090(3601)9.0(1mm A f N f A c y s=⨯-⨯⨯=-=ϕ如果采用4根直径20mm 纵筋,A ’s =1256,故上述A 的计算中没有减去是正确的,且由附表18知,%55.0min =ρ,min /ρρ ,可以。
截面每一侧配筋率,可以。
故满足受压纵筋最小配筋率(全部纵向钢筋的%55.0min =ρ;一侧纵向钢筋的)的要求。
选用4根直径20mm 纵筋,A ’s =1256。
5-2(基本题目)根据建筑要求,某现浇柱截面尺寸定为mm mm 250250⨯,由两端支承情况决定其计算高度m l 8.20=;柱内配有4根直径为22的HRB400级钢筋作为纵筋;构件混凝土强度等级为C40,柱的轴向力设计值kN N 1500=。
试问截面是否安全。
解答:由, 查表5-1,得按式(5-1),得116.1)101500/()152********.19(962.09.0/)(9.032// =⨯⨯+⨯⨯⨯=+N A f A f s y c ϕ故截面是安全的。
5-3(基本题目)已知:某旅馆底层门厅内现浇钢筋混凝土柱,一类环境,承受轴心压力设计值kN N 6000=,从基础顶面至二层楼面高度为m H 2.5=。
混凝土强度等级为C40,由于建筑要求柱截面为圆形,直径为mm d 470=。
柱中纵筋用HRB400级钢筋,箍筋用HPB300级钢筋。
求柱中配筋。
解答:先按配有普通纵筋和箍筋柱计算。
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。
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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/Vh0,也称广义剪跨比。
对于集中荷载作用下的简支梁,λ=M/Vh0可表示为λ=a/h0,称a/h0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。
斜拉破坏的特征是:一旦斜裂缝出现,就很快形成临界斜裂缝,与临界斜裂缝相交的腹筋很快屈服甚至被拉断,承载力急剧下降,破坏过程短且突然,承载力主要取决于混凝土的抗拉强度,脆性显著。
可见,三种破坏均属于脆性破坏。
5.5 什么是箍筋的配筋率?箍筋的作用有哪些?箍筋的构造又从哪几个方面作出规定?答:箍筋的配筋率是表示沿梁轴线方向单位水平截面面积内所含有的箍筋截面面积,简称配箍率,用符号ρsv 表示,即按下式计算:bsA bs nA sv sv1sv ==ρ 在斜裂缝出现之前,箍筋的作用不明显;但在斜裂缝出现以后,与斜裂缝相交的箍筋应力突然增大,箍筋直接分担部分剪力,作用明显。
箍筋的作用具体如下:(1)承担剪力,直接提高梁的受剪承载力;(2)抑制斜裂缝的开展,间接提高梁的受剪承载力;(3)参与斜截面受弯,使斜裂缝出现后纵向钢筋应力的增量减小;(4)约束混凝土,提高混凝土的强度和变形能力,改善梁破坏时的脆性性能;(5)固定纵筋位置,形成钢筋骨架。
箍筋的构造从箍筋间距、箍筋直径、最小配箍率、箍筋的肢数、箍筋的封闭形式等方面作出规定。
5.6 影响梁斜截面受剪承载力的4个主要因素是什么?答:影响梁斜截面受剪承载力的因素很多,其中4个主要因素是剪跨比、混凝土强度、箍筋的配筋率和纵筋的配筋率。
5.7 规范GB50010-2002是以哪种破坏形态为基础来建立斜截面受剪承载力计算公式的?建立计算公式时又作了哪两个基本假定?答:规范GB50010-2002的受剪承载力计算公式是以剪压破坏为基础建立的,建立时作了以下两个基本假定:(1)假定剪压破坏时,梁的斜截面受剪承载力由剪压区混凝土、箍筋和弯起钢筋三部分承载力组成,忽略纵筋的销栓作用和斜裂缝交界面上骨料的咬合作用。
(2)假定剪压破坏时,与斜裂缝相交的箍筋和弯起钢筋都已屈服。
5.8 斜压破坏、剪压破坏和斜拉破坏都是脆性破坏,为什么规范GB50010-2002却以剪压破坏的受力特征为依据来建立受弯构件的斜截面受剪承载力计算公式?答:斜拉破坏:斜裂缝一旦出现腹筋马上屈服甚至拉断,斜截面受剪承载力接近于无腹筋梁斜裂缝产生时的受剪承载力,配置的腹筋未起到提高承载力的作用,不经济。
斜压破坏:与斜裂缝相交的腹筋未屈服,剪压区混凝土先压碎,虽然斜截面受剪承载力较高,但腹筋强度未得到充分利用,也不经济。
剪压破坏:与斜裂缝相交的腹筋先屈服,然后剪压区混凝土压碎,钢筋和混凝土的强度都得到充分利用。
所以,尽管斜压破坏、剪压破坏和斜拉破坏都是脆性破坏,但仍以剪压破坏的受力特征为依据来建立受弯构件的斜截面受剪承载力计算公式更为合理。
5.9 实际工程中,按规范设计的受弯构件,为什么就不会发生斜截面受剪破坏?答:确切地说,按规范设计的受弯构件,其发生斜截面受剪破坏的概率很小,小到人们不再担心其会发生破坏,也就认为不会发生斜截面受剪破坏,其原因有以下两个方面:(1)目前规范GB50010-2002的计算公式是基于剪压破坏试验结果的偏下线公式,所以按该公式设计的构件,可避免发生剪压破坏。
(2)同时规范GB50010-2002给出了上述计算公式的限制条件:一是截面限制条件,满足该条件即可避免发生斜压破坏。
二是构造配箍条件及其箍筋相应的构造规定,满足该条规定即可避免斜拉破坏。
所以按规范设计的受弯构件,就不会发生斜截面受剪破坏。
5.10 进行斜截面受剪承载力计算时,规范GB50010-2002将受弯构件分成哪两类?以仅配置箍筋的梁为例,分别写出两类受弯构件的斜截面受剪承载力计算公式。
答:进行斜截面受剪承载力计算时,规范GB50010-2002将受弯构件分成“一般受弯构件”和“集中荷载作用下的独立梁”两类。
对于矩形、T 形和I 形截面的一般受弯构件,当仅配置箍筋时的斜截面受剪承载力按下式计算: 0sv yv0t cs s25.17.0h A f bh f V +=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,当仅配置箍筋时的斜截面受剪承载力按下式计算:0sv yv 0t cs s175.1h A f bh f V ++=λ 5.11 为什么弯起钢筋的设计强度取0.8f y ?答:弯起钢筋的受剪承载力公式:V sb =0.8f y A sb sin α。
式中:系数0.8为应力不均匀系数,用来考虑靠近剪压区的弯起钢筋在斜截面受剪破坏时,可能达不到钢筋的抗拉屈服强度设计值。
5.12 斜截面受剪承载力计算公式的适用条件有哪些?设置这些适用条件的意义是什么? 答:斜截面受剪承载力计算公式的适用条件有截面限制条件和构造配箍条件。
截面限制条件是计算公式的上限,设置该条件是为防止发生斜压破坏和限制梁在使用阶段的裂缝宽度。
构造配箍条件是计算公式的下限,设置该条件及其箍筋相应的构造规定是为防止发生斜拉破坏。
5.13 与简支梁相比,集中荷载作用下连续梁的受剪性能如何?受剪承载力计算时,规范又是如何处理的?答:与简支梁相比,集中荷载作用下连续梁中间支座附近的剪跨段内存在正弯矩和负弯矩,有一个反弯点。
由于反弯点两侧梁段承受的弯矩方向相同,故无论是梁的上部钢筋还是下部钢筋,都是反弯点一侧受拉,另一侧受压。
因此剪跨段内纵向钢筋与混凝土间的粘结作用易遭到破坏,易出现粘结裂缝和沿纵向钢筋的撕裂裂缝。
此时梁截面发生了较大的应力重分布,两条临界斜裂缝之间的上下纵向钢筋都处于受拉状态,纵向钢筋外侧混凝土的受压作用逐渐丧失,只剩梁截面中间部分混凝土来承受压力和剪力。
因此,集中荷载作用下连续梁的受剪承载力比简支梁的低些。
同时,对于集中荷载作用下的连续梁,其计算剪跨比a ⁄h0大于广义剪跨比M ⁄Vh0。
故规范GB50010-2002对于集中荷载作用下连续梁的斜截面受剪承载力利用简支梁的计算公式计算,且使用计算剪跨比来考虑其受剪承载力的降低。
因此,无论简支梁还是连续梁,只要是集中荷载作用下的独立梁均采用相同的公式计算其受剪承载力,且公式中的剪跨比 统一采用计算剪跨比a ⁄h0。
5.14 斜截面受剪承载力计算时,通常选取哪些截面作为计算截面?计算截面处的剪力设计值又是如何选取?答:斜截面受剪承载力计算时,应选择作用效应大而抗力小或抗力发生突变的截面作为斜截面受剪承载力的计算截面,具体有:(1)支座边缘处的截面;(2)受拉区弯起钢筋弯起点处的截面;(3)箍筋截面面积或间距改变处的截面;(4)腹板宽度改变处的截面。
计算截面处的剪力设计值取法如下:(1)计算支座边缘截面时,取支座边缘截面的剪力设计值;(2)计算第一排弯起钢筋弯起点处的截面时,取支座边缘截面的剪力设计值;计算以后每一排弯起钢筋弯起点处的截面时,取前一排弯起钢筋弯起点处截面的剪力设计值;(3)计算箍筋截面面积或间距改变处的截面时,取箍筋截面面积或间距改变处截面的剪力设计值;(4)计算腹板宽度改变处的截面时,取腹板宽度改变处截面的剪力设计值。
5.15 什么是抵抗弯矩图?为保证正截面受弯承载力,它与设计弯矩图的关系应当如何?答:抵抗弯矩图又称材料图,是根据实际配置的纵向受力钢筋所确定的梁各正截面所能抵抗的弯矩图形,抵抗弯矩图是抗力图。
为保证正截面受弯承载力,抵抗弯矩图应包住设计弯矩图。
5.16 受弯构件设计时,何时需要绘制抵抗弯矩图?何时又不必绘制抵抗弯矩图?答:当梁内需要设置弯起钢筋或支座负纵筋时,需要绘制抵抗弯矩图,以便确定弯起钢筋的数量、弯起点位置和支座负纵筋的实际截断点位置等,以保证纵筋弯起或截断后仍然满足斜截面受弯承载力、斜截面受剪承载力和正截面受弯承载力的要求。
当梁内不需要设置弯起钢筋或支座负纵筋时,则不需要绘制抵抗弯矩图。
5.17 从承载力的角度考虑,纵筋的弯起必须满足哪三方面的要求?答:从承载力的角度考虑,纵筋的弯起必须满足正截面受弯承载力、斜截面受剪承载力和斜截面受弯承载力三个方面的要求。
5.18 为保证正截面受弯承载力、斜截面受剪承载力和斜截面受弯承载力,纵筋的弯起应分别满足哪些构造规定?答:(1)出于保证正截面受弯承载力需要的有关纵筋弯起的构造规定:纵筋的弯起点须位于纵筋强度的充分利用截面以外,同时弯起钢筋与梁中心线的交点应位于不需要该钢筋的截面。
(2)出于保证斜截面受剪承载力需要的有关纵筋弯起的规定:第一,弯起钢筋的数量须由斜截面受剪承载力计算确定;第二,支座边缘到第一排弯起钢筋弯终点的距离、以及前一排的弯起点至后一排的弯终点不应大于箍筋的最大间距S max;第三,弯起钢筋的弯起角 一般为45°,当梁高大于800mm时,宜为60°;第四,弯起钢筋的弯终点外应留有平行于梁轴线方向的锚固长度,在受拉。