结构混凝土设计原理第三章
混凝土结构设计原理第三章复习
1、适筋梁在逐渐加载过程中，当受拉钢筋刚刚屈服后，则( )。
A ．该梁达到最大承载力而立即破坏；B ．该梁达到最大承载力，一直维持到受压区边缘混凝土达到极限压应变而破坏；C ．该梁达到最大承载力，随后承载力缓慢下降，直至破坏；D ．该梁承载力略有增加，待受压区边缘混凝土达到极限压应变而破坏2、钢筋混凝土受弯构件正截面承载力计算的依据是受弯构件正截面受力全过程中的( )A ．第Ⅰa 阶段；B ．第Ⅱ阶段；C ．第Ⅱa 阶段；D ．第Ⅲa 阶段。
3、钢筋混凝土双筋梁中，受压钢筋s A '的抗压强度得到充分利用的条件是( )A ．x ≥2s a 'B ．x ≤2s a 'C ．b ξξ≥D ．b ξξ≤4、不能提高钢筋混凝土梁截面刚度的措施是 ( )A ．截面尺寸不变，增大保护层厚度B ．提高混凝土强度等级C ．提高纵向受拉钢筋配筋率D ．加大截面尺寸5、仅配筋不同的梁（1、少筋；2、适筋；3、超筋）的相对受压区高度系数ξ（）A. ξ3＞ξ2＞ξ1B. ξ3＝ξ2＞ξ1C. ξ2＞ξ3＞ξ1D. ξ3＞ξ2＝ξ16、双筋矩形截面应满足s a 2x '≥的条件，其目的是（ ）。
A. 防止超筋破坏B. 保证受压钢筋屈服C. 防止少筋破坏D. 保证受拉钢筋屈服7、混凝土被压碎的标志是( )A. 压应力达到混凝土的抗压强度；B. 压应变达到混凝土的极限压应变；C. 压应变达到混凝土的峰值应变；D. 压应力达到混凝土的峰值应力。
8、在进行钢筋混凝土矩形截面双筋梁正截面承载力计算中，若x<2a s ’，则说明（）A ．受压钢筋配置过多；B ．受压钢筋配置过少；C. 梁发生破坏时受压钢筋早已屈服；D. 截面尺寸过大。
9、对于适筋梁，受拉钢筋刚屈服时梁的抗弯承载力（ ）A.达到最大承载力；B.离最大承载力较远；C.接近最大承载力；D.承载力开始下降。
10、对于适筋梁，受拉钢筋刚屈服时,（ ）A.承载力达到极限；B.受压边缘混凝土达到极限压应变εcu ；C.受压边缘混凝土被压碎；D. εs =εy ，εc =εcu 。
混凝土结构设计原理第五版复习重点详解
混凝土结构设计第五版复习重点第 1 章绪论1.钢筋与混凝土为什么能共同工作：（1）钢筋与混凝土间有着良好的粘结力，使两者能可靠地结合成一个整体，在荷载作用下能够很好地共同变形，完成其结构功能。
（2）钢筋与混凝土的温度线膨胀系数也较为接近，因此，当温度变化时，不致产生较大的温度应力而破坏两者之间的粘结。
（3）包围在钢筋外面的混凝土，起着保护钢筋免遭锈蚀的作用，保证了钢筋与混凝土的共同作用。
1、混凝土的主要优点：1)材料利用合理2 )可模性好3)耐久性和耐火性较好4)现浇混凝土结构的整体性好5)刚度大、阻尼大6)易于就地取材2、混凝土的主要缺点：1)自重大2)抗裂性差3 )承载力有限4)施工复杂、施工周期较长5 )修复、加固、补强较困难建筑结构的功能包括安全性、适用性和耐久性三个方面作用的分类：按时间的变异，分为永久作用、可变作用、偶然作用结构的极限状态：承载力极限状态和正常使用极限状态结构的目标可靠度指标与结构的安全等级和破坏形式有关。
荷载的标准值小于荷载设计值；材料强度的标准值大于材料强度的设计值第2章钢筋与混凝土材料物理力学性能一、混凝土立方体抗压强度（f cu,k）：用150mm×150mm×150mm的立方体试件作为标准试件，在温度为（20±3）℃，相对湿度在90%以上的潮湿空气中养护28d，按照标准试验方法加压到破坏，所测得的具有95%保证率的抗压强度。
（f cu,k为确定混凝土强度等级的依据）1.强度轴心抗压强度（f c）：由150mm×150mm×300mm的棱柱体标准试件经标准养护后用标准试验方法测得的。
（f ck=0.67 f cu,k）轴心抗拉强度（f t）：相当于f cu,k的1/8～1/17, f cu,k越大，这个比值越低。
复合应力下的强度：三向受压时，可以使轴心抗压强度与轴心受压变形能力都得到提高。
双向受力时，（双向受压：一向抗压强度随另一向压应力的增加而增加；双向受拉：混凝土的抗拉强度与单向受拉的基本一样；一向受拉一向受压：混凝土的抗拉强度随另一向压应力的增加而降低，混凝土的抗压强度随另一向拉应力的增加而降低）受力变形：（弹性模量：通过曲线上的原点O引切线，此切线的斜率即为弹性模量。
混凝土结构设计原理课后习题答案
混凝土结构设计原理课后习题答案第一章绪论问答题参考答案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。
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？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_课后习题答案
第三章 轴心受力构件承载力1． 某多层现浇框架结构的底层内柱，轴向力设计值N=2650kN ，计算长度m H l 6.30==，混凝土强度等级为C30（f c =14.3N/mm 2），钢筋用HRB400级（2'/360mm N f y =），环境类别为一类。
确定柱截面积尺寸及纵筋面积。
解：根据构造要求，先假定柱截面尺寸为400mm ×400mm 由9400/3600/0==b l ，查表得99.0=ϕ 根据轴心受压承载力公式确定's A23''1906)4004003.1499.09.0102650(3601)9.0(1mm A f N f A c y s=⨯⨯-⨯⨯=-=ϕ%6.0%2.14004001906'min ''=>=⨯==ρρA A s ，对称配筋截面每一侧配筋率也满足0.2%的构造要求。
选 ，2'1964mm A s = 设计面积与计算面积误差%0.3190619061964=-<5%，满足要求。
2．某多层现浇框架厂房结构标准层中柱,轴向压力设计值N=2100kN,楼层高H=5.60m ，计算长度l 0=1.25H ，混凝土用C30（f c =14.3N/mm 2），钢筋用HRB335级（2'/300mm N f y =），环境类别为一类。
确定该柱截面尺寸及纵筋面积。
[解] 根据构造要求，先假定柱截面尺寸为400mm ×400mm长细比5.17400560025.10=⨯=b l ，查表825.0=ϕ 根据轴心受压承载力公式确定's A2''1801)4004003.14825.09.02100000(3001)9.0(1mm A f N f A c y s =⨯⨯-⨯=-=ϕ%6.0%1.14004001801'min ''=〉=⨯==ρρA A s ，对称配筋截面每一侧配筋率也满足0.2%的构造要求。
混凝土结构设计原理(青岛理工大学)智慧树知到课后章节答案2023年下青岛理工大学
混凝土结构设计原理（青岛理工大学）智慧树知到课后章节答案2023年下青岛理工大学青岛理工大学第一章测试1.混凝土的组成包括A:泥土 B:水泥 C:石子 D:水答案:水泥;石子;水2.素混凝土的梁的承载能力比钢筋混凝土梁提高许多A:对 B:错答案:错3.与素混凝土梁相比，钢筋混凝土梁抗裂性能大幅度提高。
A:对 B:错答案:错4.提高混凝土耐久性主要是为了保护钢筋不产生锈蚀，从而保证两者协同工作。
A:对 B:错答案:对5.混凝土结构的优点。
A:可模性好 B:耐久性、耐火性好 C:整体性好 D:就地取材答案:可模性好;耐久性、耐火性好;整体性好;就地取材6.混凝土的结构的缺点。
A:抗裂性差 B:自重大 C:施工复杂 D:浪费模板答案:抗裂性差;自重大;施工复杂;浪费模板7.与素混凝土相比，钢筋混凝土的变形能力提高了，但是耗能能力降低了。
A:错 B:对答案:错8.混凝土结构设计采用半理论半经验公式进行计算。
A:对 B:错答案:对9.计算混凝土的承载能力和变形能力可以直接使用材料力学公式进行计算。
A:对 B:错答案:错10.纤维混凝土的抗裂性能和强度均比普通混凝土有明显提高。
A:对 B:错答案:对第二章测试1.混凝土的弹性模量是指A:原点弹性模量 B:割线模量 C:切线模量 D:变形模量答案:原点弹性模量2.下面关于混凝土结构特点的叙述不正确的是A:抗裂性好 B:整体性好 C:自重大 D:耐久性好答案:抗裂性好3.砼强度标准值的保证率为A:85% B:95% C:100% D:99%答案:95%4.混凝土极限压应变值随混凝土强度等级的提高而A:增大 B:不变 C:减小 D:视钢筋级别而定答案:减小5.冷拉钢筋只能做A:没有限制 B:受压钢筋 C:架立筋 D:受拉钢筋答案:受拉钢筋6.混凝土在复杂应力状态下强度降低的是A:三向受压 B:一拉一压 C:两向受压 D:其他选项都不对答案:一拉一压7.边长为100mm的非标准立方体试块的强度换算成标准试块的强度，则需乘以换算系数A:1.05 B:1.0 C:0.9 D:0.95答案:0.958.混凝土立方体试块的尺寸越大，强度越高。
混凝土结构设计原理第三章作业及参考资料
第三章 受弯构件正截面承载力计算习题及作业一、思考题1、 试述少筋梁、适筋梁和超筋梁的破坏特征，在设计中如何控制梁的破坏形态。
2、 什么是有效截面高度、相对受压区高度、界限相对受压区高度、最小配筋率和最大配筋率？3、 梁的截面高度、截面宽度与哪些因素有关,设计中通常如何选取？4、 梁中共有几种钢筋，其作用分别是什么？5、 受弯构件计算中采用了几个基本假定,这些基本假定是什么?如何理解?6、 单筋矩形截面梁的计算方法是什么？对矩形截面受弯构件而言，为提高其受弯承载力，可采取的措施有多少种？其中最有效的是哪种？7、 何时采用双筋截面梁？双筋截面梁的计算方法是什么？双筋截面梁有少筋或超筋问题吗?如何在设计中进行控制？8、 T 形截面形成的原因？如何计算T 形截面最小配筋率，为什么? 9、 T 形截面的计算方法是什么？工程中何时采用T 形截面进行计算?10、翼缘在受拉区的T 形截面对承载力有无影响?工程中还有无应用价值？若有价值何时采用？二、作业题1、某办公楼一钢筋混凝土简支梁，梁的计算跨度m l 2.50 ，承受均布线荷载，其中可变荷载标准值为8m kN /,永久荷载标准值为9.5m kN /(不包括梁的自重），拟采用C30混凝土和HRB335级钢筋，结构安全等级为二级，环境类别为一类.钢筋混凝土容重为25m kN /3。
试设计该构件所需的纵向钢筋面积，并选配钢筋.2、某办公楼一矩形截面简支梁,截面尺寸为200X450mm 2，计算跨度4。
5m ，承受均布荷载设计值为79kN/m （含自重).结构安全等级为二级，环境类别为一类。
混凝土强度等级C30，钢筋采用HRB500级。
A 、试设计该梁？B 、若该梁已经配有HRB500级受压钢筋320，受拉钢筋需要多少？3、已知梁截面尺寸为b ×h ＝250×500mm,混凝土强度等级C30，纵向钢筋级别为HRB335，受压区配有216钢筋，受拉区配有625钢筋，试求该梁能够承受的极限弯矩是多少？4、一T 形截面梁,截面尺寸如图，混凝土强度等级C30，钢筋级别为HRB400,结构安全等级为二级,环境类别为一类.试按以下三种弯矩设计值M ，分别设计纵向受拉钢筋面积。
第三章 混凝土结构设计方法
•工程结构设计中的核心问题：–结构力学行为的科学反映•结构分析方法（弹性力学，材料力学，结构力学等）•力的概念，应力与应变的概念，广义胡克定律•结构力学与材料力学的分析范式–工程中客观存在的不确定性的科学度量•结构行为的不可预测性•材料与结构特性的不确定性，荷载的不确定性•分析模型与边界条件的不确定性•第一代结构设计理论：–1678，Hooke 定律–1822，Cauchy 应力概念，弹性力学（固体力学发端）–1825，Navier ，梁、板、壳弹性理论（材料力学传统建立）–1864，Saint-Venant ，弹性力学基本方程–1850，Culmann ，静定框架；–1854，Maxwell ，虚功原理–1903，Kirpichev ，超静定框架的分析理论。
结构分析弹性理论第一代结构设计理论•第一代结构设计理论：容许应力法结构分析弹性理论第一代结构设计理论不确定性的处理经验安全系数K : 经验安全系数1900：K -10;1930: K =5•容许应力法的几个问题：–弹性分析理论•结构实际行为是非线性的–应力强度理论•应力强度不是唯一的破坏因素–单一安全系数•不同性质的因素不确定性是不一致–安全系数的确定依据•经验确定的安全系数无可比性•第二代结构设计理论：破坏阶段法（第一阶段）–1914，Kazinczy,钢梁的极限承载力试验；–1926，Mayer ，《Structural Safety 》出版–1930，Fritsche ，钢梁的极限强度分析理论；–1935-1952，关于塑性铰方法（极限强度设计）的争论；–1936，Gvozdev ，极限承载力设计的基本理论结构分析弹性理论第一代结构设计理论第二代结构设计理论非线性材料力学u结构分析弹性理论第一代结构设计理论不确定性的处理基于统计的安全系数非线性材料力学经验安全系数第二代结构设计理论-I 20世纪20年代，Mayer 第一次提出：采用概率理论度量工程中客观存在的不确定性1930’s-1960’s•第二代结构设计理论：近似概率的极限状态法（第II 阶段）–1938, Freudenthal 发表许用应力与结构安全–1950，Streletski 提出极限状态(Limit state)的概念；–Cornell （1969），Ang （1969），Lind （1971），Hasofer&Lind （1974），可靠度理论蓬勃发展–1971，国际结构安全联合委员会（JCSS ）成立S,R oP S R结构分析弹性理论第一代结构设计理论不确定性的处理近似概率准则非线性材料力学经验安全系数第二代结构设计理论-II 至20世纪80年代，世界大多数国家均已在土木工程结构设计规范中采用考虑多种极限状态的近似概率设计准则。
混凝土结构设计原理知到章节答案智慧树2023年北方工业大学
混凝土结构设计原理知到章节测试答案智慧树2023年最新北方工业大学第一章测试1.与素混凝土梁相比，钢筋混凝土梁的承载力（）。
参考答案:提高很多2.与素混凝土梁相比，钢筋混凝土梁抗开裂的能力（）。
参考答案:提高不多3.钢筋混凝土构件在正常使用荷载下（）。
参考答案:通常是带裂缝工作的4.在混凝土中配置受力钢筋的主要作用是提高结构或构件的（）。
参考答案:承载力;变形能力5.结构或构件的破坏类型有（）。
参考答案:脆性破坏;延性破坏第二章测试1.混凝土立方体标准试件的边长是（）。
参考答案:150mm2.混凝土强度的基本指标是（）。
参考答案:立方体抗压强度标准值3.混凝土在复杂应力状态下强度降低的是（）。
参考答案:一拉一压4.混凝土的侧向约束压应力提高了混凝土的（）。
参考答案:抗压强度和延性5.混凝土强度等级越高，则其受压应力-应变曲线的下降段（）。
参考答案:越陡峭6.混凝土在持续不变的压力长期作用下，随时间延续而增长的变形称为（）。
参考答案:徐变7.碳素钢的含碳量越高，则其（）。
参考答案:强度越高，延性越低8.对于无明显屈服点的钢筋，其强度标准值取值的依据是（）。
参考答案:条件屈服强度9.混凝土立方体试块尺寸越大，量测的抗压强度就越高。
（）参考答案:错10.水灰比越大，混凝土的徐变和收缩也越大。
（）参考答案:对11.对有明显流幅的钢筋的屈服强度对应于其应力应变曲线的上屈服点。
（）参考答案:错12.粘结应力实际上也就是钢筋与混凝土接触面上的剪应力。
（）参考答案:对第三章测试1.结构的可靠度是指结构在规定时间内和规定的条件下完成预定功能的____ 。
参考答案:null2.一般情况下普通住宅和办公楼的安全等级属于 ____ 级。
参考答案:null3.整个结构或结构构件承受作用效应的能力，称为结构____，用R表示。
null4.永久荷载的代表值只有____值一种。
参考答案:null5.材料强度的设计值 ____材料强度的标准值。
结构设计原理 第三章 受弯构件 习题及答案
结构设计原理第三章受弯构件习题及答案第三章受弯构件正截面承载力一、填空题1、受弯构件正截面计算假定的受压区混凝土压应力分布图形中，0 ，cu 。
2、梁截面设计时，可取截面有效高度：一排钢筋时，h0h ；两排钢筋时，h0h 。
3、梁下部钢筋的最小净距为 mm及≥d上部钢筋的最小净距为 mm及≥。
4、适筋梁从加载到破坏可分为3个阶段，试选择填空：A、I；B、Ia；C、II；D、IIa；E、III；F、IIIa。
①抗裂度计算以阶段为依据；②使用阶段裂缝宽度和挠度计算以阶段为依据；③承载能力计算以阶段为依据。
5、受弯构件min是为了；max是为了。
6、第一种T形截面梁的适用条件及第二种T形截面梁的适用条件中，不必验算的条件分别是及。
7、T形截面连续梁，跨中按截面，而支座边按截面计算。
8、界限相对受压区高度b需要根据等假定求出。
9、单筋矩形截面梁所能承受的最大弯矩为，否则应。
10、在理论上，T形截面梁，在M作用下，bf越大则受压区高度。
内力臂，因而可受拉钢筋截面面积。
11、受弯构件正截面破坏形态有、、3种。
12、板内分布筋的作用是：(1) ；(2) ；(3) 。
13、防止少筋破坏的条件是，防止超筋破坏的条件是。
14、受弯构件的最小配筋率是构件与构件的界限配筋率，是根据确定的。
15、双筋矩形截面梁正截面承载力计算公式的适用条件是：(1) 保证时，；(2) 保证。
当bh0时，说明，此时Mu= ，如M外Mu，则此构件。
二、判断题1、在梁的设计中，避免出现超筋破坏是通过构造措施来实现的。
2、在梁的设计中，避免出现少筋破坏是通过构造措施来实现的。
3、梁的曲率延性随配筋率的减少而提高，延性最好的是少筋梁。
4、要求梁的配筋率min是出于对混凝土随温度变化的变形和收缩变形的考虑。
5、在受弯构件的正截面中，混凝土受压变形最大处即是受压应力的最大处。
6、受弯构件正截面强度计算公式MufyAs(h0-x/2)表明：①Mu与fy成正比，因此在一般梁内所配的钢筋应尽可能使用高强度钢筋；②Mu与As成正比，因此配筋越多，梁正截面承载力越大。
结构设计原理 第三章 受弯构件 习题及答案
第三章 受弯构件正截面承载力一、填空题1、受弯构件正截面计算假定的受压区混凝土压应力分布图形中，0ε= ，cu ε= 。
2、梁截面设计时，可取截面有效高度：一排钢筋时，0h h =- ；两排钢筋时，0h h =- 。
3、梁下部钢筋的最小净距为 mm 及≥d 上部钢筋的最小净距为 mm 及≥1.5d 。
4、适筋梁从加载到破坏可分为3个阶段，试选择填空：A 、I ；B 、I a ；C 、II ；D 、II a ；E 、III ；F 、III a 。
①抗裂度计算以 阶段为依据；②使用阶段裂缝宽度和挠度计算以 阶段为依据；③承载能力计算以 阶段为依据。
5、受弯构件min ρρ≥是为了 ；max ρρ≤是为了 。
6、第一种T 形截面梁的适用条件及第二种T 形截面梁的适用条件中，不必验算的条件分别是 及 。
7、T 形截面连续梁，跨中按 截面，而支座边按 截面计算。
8、界限相对受压区高度b ζ需要根据 等假定求出。
9、单筋矩形截面梁所能承受的最大弯矩为 ，否则应 。
10、在理论上，T 形截面梁，在M 作用下，f b '越大则受压区高度χ 。
内力臂 ，因而可 受拉钢筋截面面积。
11、受弯构件正截面破坏形态有 、 、 3种。
12、板内分布筋的作用是：(1) ；(2) ；(3) 。
13、防止少筋破坏的条件是 ，防止超筋破坏的条件是 。
14、受弯构件的最小配筋率是 构件与 构件的界限配筋率，是根据 确定的。
15、双筋矩形截面梁正截面承载力计算公式的适用条件是：(1) 保证；(2) 保证 。
当<2s a χ'时，求s A 的公式为 ，还应与不考虑s A '而按单筋梁计算的s A 相比，取 (大、小)值。
16、双筋梁截面设计时，s A 、s A '均未知，应假设一个条件为 ，原因是 ；承载力校核时如出现0>b h χξ时，说明 ，此时u M = ，如u M M ≤外，则此构件 。
混凝土基本原理—第三章
混凝⼟基本原理—第三章思考题3.1 混凝⼟弯曲受压时的极限压应变cu ε取为多少？答：混凝⼟弯曲受压时的极限压应变cu ε取为：因混凝⼟为弯曲受压，正截⾯处于⾮均匀受压，即存在应⼒梯度，cu ε的取值随混凝⼟的强度等级不同⽽不同，取为5,=0.0033(50)100.0033cu cu k f ε---?≤。
3.2 什么叫“界限破坏”？“界限破坏”时的s ε和cu ε各等于多少？答：“界限破坏”就是正截⾯上钢筋应⼒达到屈服的同时，受压区边缘纤维应变也恰好达到混凝⼟受弯时的极限压应变值；“界限破坏”时受拉钢筋拉应变为=/s y s f E ε，受压区混凝⼟边缘纤维极限压应变为5,=0.0033(50)100.0033cu cu k f ε---?≤。
3.3 适筋梁的受弯全过程经历了哪⼏个阶段？各阶段的主要特点是什么？与计算或验算有何联系？答：适筋梁的受弯全过程经历了未裂阶段、裂缝阶段以及破坏阶段；未裂阶段：①混凝⼟没有开裂；②受压区混凝⼟的应⼒图形是直线，受拉区混凝⼟的应⼒图形在第I 阶段前期是直线，后期是曲线；③弯矩与截⾯曲率基本上是直线关系；裂缝阶段：①在裂缝截⾯处，受拉区⼤部分混凝⼟退出⼯作，拉⼒主要由纵向受拉钢筋承担，但钢筋没有屈服；②受压区混凝⼟已有塑性变形，但不充分，压应⼒图形为只有上升段的曲线；③弯矩与截⾯曲率是曲线关系，截⾯曲率与挠度的增长加快；破坏阶段：①纵向受拉钢筋屈服，拉⼒保持为常值；裂缝截⾯处，受拉区⼤部分混凝⼟已经退出⼯作，受压区混凝⼟压应⼒曲线图形⽐较丰满，有上升段曲线，也有下降段曲线；②由于受压区混凝⼟合压⼒作⽤点外移使内⼒臂增⼤，故弯矩还略有增加；③受压区边缘混凝⼟压应变达到其极限压应变实验值0cu ε时，混凝⼟被压碎，截⾯破坏；④弯矩和截⾯曲率关系为接近⽔平的曲线；未裂阶段可作为受弯构件抗裂度的计算依据；裂缝阶段可作为正常使⽤阶段验算变形和裂缝开展宽度的依据；破坏阶段可作为正截⾯受弯承载⼒计算的依据。
混凝土结构设计原理1--3章教案
《混凝土结构基本原理》1~3章教案第一章绪论内容的分析和总结本章主要讲述了混凝土结构的一般涵义，结构中配置钢筋的作用和要求以及钢筋混凝土结构的优缺点。
另外介绍了混凝土结构的发展和应用前景。
使学习者对混凝土结构有一个总体概念，并且阐述了本课程的特点和学习本课程应注意的问题。
学习的目的和要求1.学习目的通过对本章的学习，主要理解钢筋混凝土中配筋的作用和对配筋的基本要求，了解钢筋混凝土结构的优缺点，理解钢筋和混凝土共同工作的机理，了解混凝土结构的发展状况和学习本课程应该注意的问题。
2.学习要求(1)理解配筋的主要作用及对配筋的基本要求。
(2)了解结构或构件脆性破坏类型和延性破坏类型。
(3)了解钢筋混凝土结构的主要优缺点及其发展简况。
(4)掌握本课程的主要内容、任务和学习方法。
§1-1 混凝土的一般概念和特点一、混凝土结构的一般概念（P2图1－1）混凝土：水泥、砂、碎石制作的人造石材，简写为砼。
1．混凝土结构concrete structure，以混凝土为主制成的结构，包括：·素混凝土结构plain concrete structure，由无筋或不配置受力钢筋的混凝土制作的结构。
·钢筋混凝土结构reinforced concrete structure，由配置受力的普通钢筋、钢筋网或钢筋骨架的混凝土制作的结构。
·预应力混凝土结构prestressed concrete structure由配置预应力钢筋，再通过张拉或其他方法建立预加应力的混凝土制成的结构。
2．钢筋混凝土结构reinforced concrete structure，·钢筋混凝土结构是由钢筋和混凝土按照一定方式结合而成的结构。
·混凝土的抗压强度高，抗拉强度却很低（f t≈f c/10），受拉时极易开裂。
·钢材的抗拉、抗压强度都很高。
·配筋的作用：不仅可以提高结构承载力，而且可以改善结构受力性能。
混凝土结构设计原理选择题
第三章轴心受力构件承载力选择题1.钢筋混凝土轴心受压构件，稳定系数是考虑了（）。
A．初始偏心距的影响；B．荷载长期作用的影响；C．两端约束情况的影响；D．附加弯矩的影响；2.对于高度、截面尺寸、配筋完全相同的柱，以支承条件为（）时，其轴心受压承载力最大。
A．两端嵌固；B．一端嵌固，一端不动铰支；C．两端不动铰支；D．一端嵌固，一端自由；3.钢筋混凝土轴心受压构件，两端约束情况越好，则稳定系数（）。
A．越大；B．越小；C．不变；4.一般来讲，配有螺旋箍筋的钢筋混凝土柱同配有普通箍筋的钢筋混凝土柱相比，前者的承载力比后者的承载力（）。
A．低；B．高；C．相等；5.对长细比大于12的柱不宜采用螺旋箍筋，其原因是（）。
A．这种柱的承载力较高；B．施工难度大；C．抗震性能不好；D．这种柱的强度将由于纵向弯曲而降低，螺旋箍筋作用不能发挥；6.轴心受压短柱，在钢筋屈服前，随着压力而增加，混凝土压应力的增长速率（）。
A．比钢筋快；B．线性增长；C．比钢筋慢；7.两个仅配筋率不同的轴压柱，若混凝土的徐变值相同，柱A配筋率大于柱B，则引起的应力重分布程度是（）。
A．柱A=柱B；B．柱A>柱B；C．柱A<柱B；8.与普通箍筋的柱相比，有间接钢筋的柱主要破坏特征是（）。
A．混凝土压碎，纵筋屈服；B．混凝土压碎，钢筋不屈服；C．保护层混凝土剥落；D．间接钢筋屈服，柱子才破坏；9.螺旋筋柱的核心区混凝土抗压强度高于fc是因为（）。
A．螺旋筋参与受压；B．螺旋筋使核心区混凝土密实；C．螺旋筋约束了核心区混凝土的横向变形；D．螺旋筋使核心区混凝土中不出现内裂缝；10.有两个配有螺旋钢箍的柱截面，一个直径大，一个直径小，其它条件均相同，则螺旋箍筋对哪一个柱的承载力提高得大些（）。
A．对直径大的；B．对直径小的；C．两者相同；11.为了提高钢筋混凝土轴心受压构件的极限应变，应该（）。
A．采用高强混凝土；B．采用高强钢筋；C．采用螺旋配筋；D．加大构件截面尺寸；12.规范规定：按螺旋箍筋柱计算的承载力不得超过普通柱的1.5倍，这是为（）。
混凝土结构设计原理 第3章混凝土结构设计的基本原则
极限状态函数可表示为：
(3-2) Z=R-S 式中，R——结构构件抗力，它与材料的力学指标及材料用量有关； S——作用(荷载)效应及其组合，它与作用的性质有关。 Z 为复合随机变量， 它们之间的运算规则应按概率理论进行。 R 和 S 均可视为随机变量， 式(3-2)可以用来表示结构的 3 种工作状态： 当 Z > 0 时，结构能够完成预定的功能，处于可靠状态。 当 Z < 0 时，结构不能完成预定的功能，处于失效状态。 当 Z = 0 时，即 R=S 结构处于临界的极限状态， Z = g ( R, S ) = R − S = 0 ，称为极限状
结构能够完成预定功能的概率称为可靠概率 PS ；结构不能完成预定功能的概率称为失 效概率 Pf 。显然，二者是互补的，即 Ps + Pf = 1.0 。因此，结构可靠性也可用结构的失效概 率来度量，失效概率愈小，结构可靠度愈大。 可靠概率 失效概率
Ps = P( z ≥ 0) = ∫
+∞ 0
f ( z )dz
2. 承载能力极限状态
结构或构件达到最大承载力，疲劳破坏或不适于继续承载的变形状态称为承载能力极 限状态。超过该极限状态，结构就不能满足预定的安全性功能要求，主要包括： ① 结构或构件达到最大承载力(包括疲劳)。 ② 结构整体或其中一部分作为刚体失去平衡(如倾覆、滑移)。 ③ 结构塑性变形过大而不适于继续使用。 ④ 结构形成几何可变体系(超静定结构中出现足够多的塑性铰)。 ⑤ 结构或构件丧失稳定(如细长受压构件的压曲失稳)。
表 3-1 钢筋混凝土简支梁的可靠、失效和极限状态概念 结构的功能 安全性 适用性 耐久性 受弯承载力 挠度变形 裂缝宽度 可 靠 极限状态 M = Mu f=[f] wmax= [wmax] 失 效
混凝土结构设计原理智慧树知到答案章节测试2023年西安理工大学
第一章测试1.（）是钢筋混凝土的一大优点。
A:自重轻B:耐火性好C:施工不用模板D:永不开裂答案:B2.混凝土是一种（）能力比较强的建筑材料。
A:抗裂B:抗弯C:抗压D:抗拉答案:C3.一般说来，钢筋混凝土中以钢筋（）比较经济合理。
A:即承拉又承压B:不承力C:承担压力D:承担拉力答案:D4.混凝土的抗拉，抗压强度均很高。
（）A:错B:对答案:A5.用钢筋来帮助混凝土抗压是很经济的。
（）A:错B:对答案:A第二章测试1.要求钢筋在混凝土中的锚固长度越长（）。
A:钢筋越细B:钢筋直径越大C:钢筋强度越低D:混凝土强度越高答案:B2.采用非标准试块时，换算分数为（）。
A:边长为100mm立方块的抗压强度取1.05B:边长为100mm立方块的抗压强度取0.95,若劈拉强度时取0.8 C:采用边长200mm立方块的抗压强度取0.98D:边长100mm立方块壁拉强度取0.90答案:A3.混凝土强度等级c表示在标准条件下测得的混凝土（）。
A:立方体抗压强度B:抗拉强度C:轴心抗压强度D:弯曲抗压强度答案:A4.混凝土双向受力时，何种情况下强度降低（）。
A:两向受拉B:两向受压C:一向受拉一向受压D:abc均不对答案:C5.钢筋冷拉后，其（）。
A:抗压强度提高了B:塑性提高了C:极限强度提高了D:屈服极限提高了答案:D6.混凝土的极限压变大致为（）。
A:B:C:D:答案:D7.混凝土强度等级越高，则曲线的下降段（）。
A:越陡峭B:变化不大C:abc说法均不对D:越平缓答案:A8.对没有明显屈服点的钢筋，其条件屈服点是指（）。
A:极限强度的20%B:使钢筋残余应变为0.2%的卸载起点应力C:钢筋应变为0.2%时的应力D:钢筋残余应变为0.2%，与曲线垂直相交点处的应力答案:B9.在混凝土的四种强度fcu、fc、ft中，（）是直接测出的，其余的为折算出的强度指标。
A:ftB:fcu、fcC:fcu、fc、ftD:fc答案:C10.混凝土的棱柱体抗压强度低于立方体强度。
混凝土结构设计原理PPT课件第3章 受弯构件正截面承载力计算
3.5.3计算方法 1）截面计算
情况1：已知截面尺寸、材料的强度类别，弯 矩计算值，求 As和As 。
（1）假设 as和as ，求得h0 has。
（2）验算是否需要双筋截面。
M M ufcb d02 hb(1.5b)
（3）补充条件xbh0 ，求得 As和As 。
（4）分别选择受压及受拉钢筋的直径和根数，进 行截面布置。
第三章
受弯构件正截面承载力计算
受弯构件的主要破坏形态:
3.1受弯构件的截面形式与构造 3.1.1截面的形式和尺寸
板
受压区
现浇板宽度 比较大，计算 时可取单位宽 度的矩形截面 计算。
b 整体式板
受拉钢筋
钢筋混凝土简支板的标准跨径不宜大于13m，连 续板桥的标准跨径不宜大于25m，预应力连续板桥 的标准跨径不宜大于30m。
As
M fsd(h0 as)
（4）当 xbh0且 x2as时，由基本公式求 A s 。
（5）选择钢筋的直径和根数，布置截面钢筋。
2)截面复核 （1）检查钢筋布置是否符合要求。 （2）按双筋截面求受压区高度x。
（3）当 xbh0且 x2as时，由下式求受拉钢筋面积。
As
M fsd(h0 as)
箍筋直径不小于8mm或受压钢筋直径的1/4倍。
受压钢筋的应力 由图可得：
cu 0.0033
x c xc as s
a s
cs uxcx cas (1a xc s)(10.8 xas)
A s
As
s
0.00(1303.8as) x
取 x 2as
C0bx0bxc 0bch0 yc 2x12xc 12ch0
x = βxc
混凝土结构设计原理第3章钢筋混凝土轴心受压构件
混凝土结构设计原理第3章钢筋混凝土轴心受压构件钢筋混凝土轴心受压构件是混凝土结构中常见的一种构件形式，主要用于承受垂直于构件轴线方向的压力。
钢筋混凝土轴心受压构件的设计原理分为两部分：构件的轴心受压行为和构件的承载能力计算。
构件的轴心受压行为主要包括构件的受压区域、受压区域的应力分布和受压区域的破坏机制。
钢筋混凝土轴心受压构件的典型截面形态为矩形或圆形，受压区域的形态可能是均匀分布的，也可能是不均匀分布的。
构件的轴心受压行为需要满足构件内力平衡条件和满足构件受压后的变形和破坏要求。
构件的承载能力计算是根据轴心受压构件的截面尺寸、材料强度和受力状态等因素，通过确定构件的抗压能力来判断构件是否满足设计要求。
钢筋混凝土轴心受压构件的承载能力主要由混凝土和钢筋的受压能力共同决定，混凝土的受压承载能力取决于混凝土的抗压强度和受压区域的形态，钢筋的受压承载能力取决于钢筋的抗压强度和受压区域的钢筋配筋率。
在设计钢筋混凝土轴心受压构件时，需要确定合适的截面尺寸和配筋率，并满足以下设计原则：1.受压区域的尺寸要满足受力要求和受变形要求。
受压区域的尺寸过小可能导致构件的承载能力不足，受压区域的尺寸过大可能造成材料的浪费。
2.配筋率要满足受力要求和受变形要求。
钢筋的配筋率过小可能导致构件的抗压能力不足，钢筋的配筋率过大可能造成材料的浪费。
3.构件的抗压能力要大于受力要求。
构件的抗压能力应该满足构件在设计使用寿命内的受力要求，包括弯曲强度、剪切强度和承载力等。
4.考虑构件的极限状态和使用状态。
在设计过程中，需要考虑构件的极限状态和使用状态，确保构件在使用过程中的安全可靠性。
《混凝土结构设计原理》1～3章课后习题参考答案
1-1 配置在混凝土截面受拉区钢筋的作用是什么？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。
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 Ff 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 =。
第三章钢筋混凝土结构设计原理
直接作用 差异沉降、地震等引起结构外加
变形或约束的原因。
结构上的作用使结构产生的内力、变形、裂缝等通称为作用效 应或荷载效应S 。Action (Load) Effect
结构承受内力和变形的能力（如构件的承载能力、裂缝和变形 限值等）称为结构抗力R，取决于材料的强度、截面尺寸及计 算模式等。 Resistant
b. 正常使用极限状态 Serviceability Limit State 结构或构件达到影响正常使用或耐久性能的某项规定限值的
状态。 ◆ 过大的变形、侧移（影响非结构构件、不安全感、不能正
常使用（吊车）等）；
◆ 过大的裂缝（钢筋锈蚀、不安全感、漏水等）；
◆ 过大的振动（影响使用、不舒适）；
◆ 局部损坏。
Mu
1
d
fy
As
h0
0.5
f y As
fc
b
a.材料强度 fy 和 fc 的离散 b.截面尺寸h0和 b 的施工误差
c. d的随机性
虽然设计 保证
M Mu
不一定安全（可靠）!
二. 荷载效应S和结构抗力R
定义：使结构产生内力或变形的原因称为“作用”。
作 直接作用
荷载
用
分
类
混凝土收缩、温度变化、基础的
试验结果 m fc 0.76 m fcu 实际构件 m fc 0.88 0.76 m fcu 0.67 m fcu
轴心抗压强度标准值fck
假定
fck m fc (1 1.645 fc )
0.67m fcu (1 1.645 fc )
0.67
f cuk
1 1.645
fcu
(1 1.645
fc
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第三章习题一、填空题1、最小配筋率的限制，规定了（）和（）的界限。
2、T形和I形截面，翼缘有效宽度b'取用（）、（）、（）三者中较f小值。
3、第一类T形截面的受压区高度（），受压区混凝土为（）截面；第二类T形截面的受压区高度（），受压区混凝土为（）截面。
4、最大配筋率的限制，规定了（）和（）的界限。
5、简支梁内主钢筋的排列原则为：（）、（）、（）。
二、选择题1、钢筋混凝土梁中，主钢筋的最小混凝土保护层厚度：Ⅰ类环境条件为（）A、45mm；B、40mm；C、30mm2、对于焊接钢筋骨架，钢筋的层数不宜多于（）A、5层；B、6层；C、4层）大于或等于5的受弯构件，可按杆件考虑，通称3、长度与高度之比（hl/为( )A、板；B、梁4、通常发生在弯矩最大的截面，或者发生在抗弯能力较小的截面。
这种截面的破坏称为( )A、正截面破坏；B、斜截面破坏5、从受拉区混凝土开裂到受拉钢筋应力达到屈服强度为止。
这一阶段称为( )A、阶段Ⅰ——整体工作阶段；B、阶段Ⅱ——带裂缝工作阶段；C、阶段Ⅲ——破坏阶段三、名词解释1、双筋截面；2、界限破坏；3、截面相对界限受压区高度ξ；b四、简答题1、钢筋混凝土梁中，钢筋的分类及其各自的作用。
2、在双筋截面中，为什么要求02h x a b s ξ≤≤'？3、什么是适筋梁的塑性破坏？4、受弯构件正截面承载力计算有哪些基本假定？5、钢筋混凝土梁正截面有几种破坏形式？各有何特点？6、什么是超筋梁-脆性破坏？7、什么是少筋梁-脆性破坏？五、计算题1、已知：矩形截面尺寸b ⨯h 为250×500mm ，承受的弯矩组合设计值M d ＝136kN ⋅m ，结构重要性系数0γ=1；拟采用C25混凝土，HRB335钢筋。
求：所需钢筋截面面积A s3求：梁的截面尺寸b ⨯h 和钢筋截面面积A s4、有一截面尺寸为250⨯600mm 的矩形梁，所承受的最大弯矩组合设计值M d =400kN ⋅m ，结构重要性系数0γ＝1。
拟采用C30混凝土、HRB400钢筋，f cd=13.8MPa，f sd=330MPa，'sdf=330MPa，ξb＝0.53。
试选择截面配筋，并复核正截面承载能力。
5、T形截面梁截面尺寸如图所示，所承受的弯矩组合设计值M d＝580kN⋅m，结构重要性系数＝1.0。
拟采用C30混凝土，HRB400钢筋，f=13.8MPa，2、计算跨径的1/3；（'122fhhbb++）；相邻两梁的平均间距3、x≤h'f ；矩形；x＞h'f；T形4、超筋梁；适筋梁5、由下至上、下粗上细、对称布置二、选择题1、C ；2、B ；3、B ；4、A ；5、B三、名词解释1、双筋截面是指除受拉钢筋外，在截面受压区亦布置受压钢筋的截面。
2、对于钢筋和混凝土强度都已确定了的梁来说，总会有一个特定的配筋率，使得钢筋应力达到屈服强度(应变达到屈服应变)的同时，受压区混凝土边缘纤维的应变也恰好达到混凝土的抗压极限应变值，通常将这种破坏称为“界限破坏”。
3、发生界限破坏时，由矩形应力图形计算得出界限受压区高度b x ，b x 的相对高度（0/h x b ）称为截面相对界限受压区高度，用b ξ表示，即0/h x b b =ξ。
四、简答题1、主钢筋：承受拉力（双筋中也承受压力）；弯起钢筋：承受斜截面剪力；箍筋：承受斜截面剪力，同时固定主筋、联接受压混凝土共同工作； 架立钢筋：形成骨架；纵向水平筋(h>1m) :防止收缩及温度裂缝。
2、为保证不是超筋梁应满足：b o x h ξ≤；为保证受压钢筋达到抗压强度：2s x a '≥。
3、适筋梁塑性破坏—配筋适当的梁(适筋梁)的破坏情况，其主要特点是受拉钢筋的应力首先达到屈服强度，受压区混凝土应力随之增大而达到抗压强度极限值，梁即告破坏。
这种梁在完全破坏之前，钢筋要经历较大的塑性伸长，随之引起裂缝急剧开展和挠度的急剧增加，它将给人以明显的破坏征兆，破坏过程比较缓慢，通常称这种破坏为塑性破坏。
4、（1）构件变形符合平面假设，即混凝土和钢筋的应变沿截面高度符合线性分布；（2）截面受压区混凝土的应力图形采用等效矩形,其压力强度取混凝土的轴心抗压强度设计值cd f ，截面受拉混凝土的抗拉强度不予考虑；（3）不考虑受拉区混凝土的作用，拉力全部由钢筋承担；（4）钢筋应力等于钢筋应变与其弹性模量的乘积，但不大于其强度设计值。
受拉钢筋的极限拉应变取0.01。
极限状态时,受拉钢筋应力取其抗拉强度设计值sd f，受压区取其抗压强度设计值sd f。
5、钢筋混凝土梁的试验表明，一根配筋适当的钢筋混凝土梁，从加荷直至破坏，其正截面工作状态，大致可分为三个工作阶段：阶段Ⅰ——整体工作阶段，当荷载较小时，挠度随荷载的增加而不断增长，梁处于弹性工作阶段。
阶段Ⅱ——带裂缝工作阶段，当荷载继续增加时，受拉区混凝土出现裂缝，并向上不断发展，混凝土受压区的塑性变形加大，其应力图略呈曲线形。
此时，受拉区混凝土作用甚小，可以不考虑其参加工作，全部拉力由钢筋承受，但其应力尚未达到屈服强度。
阶段Ⅲ——破坏阶段，当荷载继续增加时，钢筋的应力增长较快，并达到屈服强度。
其后由于钢筋的塑性变形，使裂缝进一步扩展，中性轴上升，混凝土受压区面积减少，混凝土的应力随之达到抗压强度极限值，上缘混凝土压碎，导致全梁破坏。
6、如果梁内配筋过多，其破坏特点是受拉钢筋应力尚未达到屈服强度之前，受压区混凝土边缘纤维的应力已达到抗压强度极限值(即压应变达到混凝土抗压应变极限值)，由于混凝土局部压碎而导致梁的破坏。
这种梁破坏前变形(挠度)不大，裂缝开展也不明显，是在没有明显破坏征兆的情况下突然发生的脆性破坏。
7、对于配筋过少的梁，其破坏特点是受拉区混凝土一旦出现裂缝，受拉钢筋的应力立即达到屈服强度，并迅速经历整个流幅，进入强化工作阶段，这时裂缝迅速向上延伸，开展宽度很大，即使受压区混凝土尚未压碎，由于裂缝宽度过大，已标志着梁的“破坏”。
五、计算题1、解：根据拟采用的材料规格查得：f cd=11.5MPa，f td=1.25MPa，f sd=280MPa，ξb＝0.56。
梁的有效高度h0＝500 - 40＝460mm (按布置一排钢筋估算)。
首先由公式(3-4)求解受压区高度x)2(00x h bx f M cd d -=γ61361011.5250(460)2xx ⨯=⨯-展开为x 2－920x + 94608.7＝0解得 x ＝117.96mm ＜ξb h 0＝0.56⨯460＝257.6mm 。
将所得x 值，代入公式(3-3)，求得所需钢筋截面面积2mm 2.121128096.1172505.11=⨯⨯==sd cd s f bx f A A s ＝1256mm 2，钢筋按一排布置，所需截面最小宽度b min =2⨯30+4⨯20+3⨯30＝230mm ＜b=250mm ，梁的实际有效高度h 0＝500－ (30 + 20 / 2) ＝ 460mm ，实际配筋率ρ=A s / bh0＝1256 / 250⨯460＝0.0109＞ρmin ＝0.45002.000197.0280/23.145.0/≈=⨯=sd td f f 。
2、解：取板宽b =1000mm 的板条做为计算单元，板的容重取25kN/m 3，自重荷载集度g =25⨯103⨯0.08＝2000N/m 。
由自重荷载和人群荷载标准值产生的跨中截面的弯矩为：m N 6.115515.22000818122⋅=⨯⨯==gL M G Km N 3.202215.23500818122⋅=⨯⨯==qL M Q K考虑荷载分项系数后的弯矩组合设计值为M d ＝1.2M GK + 1.4M QK ＝1.2⨯1155.6+1.4⨯2022.3＝4218.02 N ⋅m取结构重要性系数0γ＝0.9，则得d M 0γ= 0.9 ⨯ 4218.02＝3796.2 N ⋅m按给定的材料规格查得：f cd = 9.2Mpa ， f td =1.06MPa ，f sd =195MPa ，ξb ＝0.62；受拉钢筋为φ8，间距S ＝130mm ，每米宽度范围内提供的钢筋截面面积A s ＝387mm 2，板宽b =1000mm ，板的有效高度h 0＝80 - (20 – 8 / 2)＝56mm 。
截面的配筋率ρ=A s / bh0 =387/1000⨯56 = 0.0069＞ρmin =0.45×19506.1＝0.00245，满足最小配筋率要求。
由公式(3-3)求受压区高度mm 7.345662.0mm 2.810002.93871950b =⨯=≤=⨯⨯==h b f A f x cd s sd ξ 将所得x 值代入公式(3-4)，求得截面所能承受的弯矩组合设计值为mmN31915336)22.856(2.810002.9)2(⋅=-⨯⨯⨯=-=xhbxfMcddu=3915.3 N⋅m＞dMγ＝3796.2N⋅m计算结果表明，该构件正截面承载力是足够的。
3、解：对于截面尺寸未知的情况，必须预先假设两个未知数，假设梁宽b=250mm，配筋率ρ＝0.01(或直接选取一个ξ值)将x=ξh0，A s＝ρbh0，代入公式(3-3)则得：56.02434.05.1128001.0=<=⨯==bcdsdffξρξ将所得ξ值代入公式(3-4)，求得梁的有效高度mm4.5912505.11)2434.05.01(2434.010215)5.01(6=⨯⨯⨯-⨯⨯=-=bfMhcddξξγ梁的高度h= h0+ a s＝591.4 + 42＝633.4mm，为便于施工取h＝650mm，b=250mm，高宽比h/b=650/250=2.6。
梁的实际有效高度为h0 = h - a s = 650 - 42=608mm(式中a s按布置一排钢筋估算)。
由公式(3-4)重新计算x(或ξ)。
γM d = f cd b xγ(h0–x / 2)215⨯106＝11.5⨯250 x (608 –x / 2)展开整理为x2 - 1216x + 149565.2＝0解得x=138.85mm＜ξb h0＝0.56⨯608＝340.5mm将x值代入公式(3-3)求得2mm7.142528085.1382505.11=⨯⨯==sdcds fbxfAA s25钢筋，所需截面min⨯25+2⨯30＝h0=h - a s＝650－(30+25/2)＝607.5mm。
实际配筋率ρ＝A s/bh0＝1473/250⨯607.5=0.0097，在经济配筋范围之内。
4、解：假设a s＝70mm，a's＝40mm，则h0＝600-70＝530mm。