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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
第4章受弯构件的正截面受弯承载力
思考题
混凝土弯曲受压时的极限压应变 的取值如下:当正截面处于非均匀受压时, 的取值随混凝土强度等级的不同而不同,即 =0.0033-0.5(fcu,k-50)×10-5,且当计算的 值大于0.0033时,取为0.0033;当正截面处于轴心均匀受压时, 取为0.002。
软钢的应力—应变曲线有明显的屈服点和流幅,而硬钢则没有。对于软钢,取屈服下限作为钢筋的屈服强度;对于硬钢,取极限抗拉强度σb的85%5作为条件屈服点,取条件屈服点作为钢筋的屈服强度。热轧钢筋按强度可分为HPB235级(Ⅰ级,符号 )、HRB335级(Ⅱ级,符号 )、HRB400级(Ⅲ级,符号 )和RRB400级(余热处理Ⅲ级,符号 R)四种类型。常用的钢筋应力—应变曲线的数学模型有以下三种:1)描述完全弹塑性的双直线模型;2)描述完全弹塑性加硬化的三折线模型;3)描述弹塑性的双斜线模型。
钢筋混凝土受力后会沿钢筋和混凝土接触面上产生剪应力,通常把这种剪应力称为钢筋和混凝土之间的粘结力。影响钢筋与混凝土粘结强度的主要因素有:混凝土强度、保护层厚度及钢筋净间距、横向配筋及侧向压应力、钢筋表面形状以及浇筑混凝土时钢筋的位置等。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置弯钩。此外,对高度较大的混凝土构件应分层浇注或二次浇捣,另外,对于锈蚀钢筋,一般除重锈钢筋外,可不必除锈。
纵向受拉钢筋总截面面积As与正截面的有效面积bh0的比值,称为纵向受拉钢筋的配筋百分率,简称配筋率,用 表示。从理论上分析,其他条件均相同(包括混凝土和钢筋的强度等级与截面尺寸)而纵向受拉钢筋的配筋率不同的梁将发生不同的破坏形态,显然破坏形态不同的梁其正截面受弯承载力也不同,通常是超筋梁的正截面受弯承载力最大,适筋梁次之,少筋梁最小,但超筋梁与少筋梁的破坏均属于脆性破坏类型,不允许采用,而适筋梁具有较好的延性,提倡使用。另外,对于适筋梁,纵向受拉钢筋的配筋率 越大,截面抵抗矩系数 将越大,则由M= 可知,截面所能承担的弯矩也越大,即正截面受弯承载力越大。

混凝土结构设计原理(同济大学)课后思考题答案

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。

混凝土结构设计原理思考题答案2

混凝土结构设计原理思考题答案2

混凝土结构基本设计原理思考题与习题集第6章 受压构件的截面承载力思考题6.1轴心受压普通箍筋短柱与长柱的破坏形态有何不同?轴心受压长柱的稳定系数φ如何确定? 答:长细比对混凝土轴心受压长柱承载力的影响不能忽视,长柱在附加偏心距作用下将产生纵向弯曲,使长柱产生侧向变形,从而引起附加弯距,即二次弯矩。

随着荷载的增大,附加偏心产生附加弯矩和侧向变形,侧向变形又加大了附加偏心距,使得长柱在轴力和弯矩共同作用下破坏,长柱承载力降低。

长细比越大,长柱承载力越小。

《混凝土结构设计规范》采用稳定系数ϕ来表示长柱承载力相对于短柱承载力的降低。

sul u N N =ϕ式中:l u N 和su N 分别为长柱和短柱承载力。

《混凝土结构设计规范》在实验的基础上,根据工程经验对实验的稳定系数ϕ予以调整。

6.2轴心受压普通箍筋柱与螺旋箍筋柱的正截面受压承载力有何不同? 答:螺旋箍筋/密排箍筋柱中箍筋的作用是:约束核心混凝土的横向变形,提高混凝土轴心抗压强度,并加强对纵筋的侧向约束。

在加载初期,混凝土应力较小,混凝土横向变形系数μ接近常数1/6,箍筋对核心混凝土横向变形的约束作用不明显。

当混凝土应力超过0.8c f 时,混凝土横向变形系数μ急剧增大,箍筋对核心混凝土横向变形的约束作用较强,箍筋达到抗拉屈服强度后,混凝土的抗压强度达到最大值。

6.3简述偏心受压短柱的破坏形态? 答:1.受拉破坏(tension failure )也称为大偏心受压破坏。

相对偏心距00/h e 较大,且纵筋配置不很多时,将发生受拉破坏。

受拉破坏与受弯构件适筋破坏相似,破坏始于受拉钢筋达到抗拉屈服强度,破坏时受压区边缘混凝土应变达到极限压应变而破坏。

受拉破坏属于延性破坏,破坏前有明显预兆。

2.受压破坏(compression failture ) 也称为小偏心受压破坏。

(1)当相对偏心距00/h e 较小时或虽然相对偏心距00/h e 较大,但纵筋配置过多时,将发生小偏心受压破坏。

混凝土结构设计原理思考题答案

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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doc.

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《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。

混凝土结构思考题参考答案

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第十一章思考题参考答案11.1现浇单向板肋梁楼盖中的主梁按连续梁进行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)支座为铁支座-但应注意:支承在混凝丄柱上的主梁,若梁柱线刚度比<3,将按框架梁计算。

板、次梁均按狡接处理。

由此引起的误差在计算荷载和力时调整。

(3)不考虑薄膜效应对板力的影响。

(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、板汁算。

11.2计算板传给次梁的荷载时,可按次梁的负荷围确定,隐含着什么假定?答:假建板、次梁非连续,并且仅短向传力。

113为什么连续梁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,按考虑塑性力重分布计算连续梁力时其计算跨度是取塑性饺截面之间的距离,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较与结构力学中的理想较和理想塑性较的区别。

答:1)理想狡是不能承受弯矩,而塑性餃则能承受弯矩(基本为不变的弯矩):2)理想钱集中于一点,而塑性绞有一定长度;3)理想较在两个方向都能无限转动,而塑性狡只能在弯矩作用方向作一立限度的转动,是有限转动的单向较。

11.5按考虑塑性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试比校力重分布和应力重分布答:适筋梁的正截而应力状态经历了三个阶段:弹性阶段--磴应力为弹性,钢筋应力为弹性:带裂缝工作阶段--確压应力为弹塑性,钢筋应力为弹性;破坏阶段--磴压应力为弹塑性,钢筋应力为塑性。

上述钢筋確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,静定结构的力仅由平衡条件得,故同截而本身刚度无关,故应力重分布不会引起力重分布,而对超静泄结构,则应力重分布现象可能会导:①截而开裂使刚度发生变化,引起力重分布;②截而发生转动使结构计算简图发生变化,引起力重分布。

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

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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。

混凝土结构设计课后思考题答案___沈蒲生_第4版

混凝土结构设计课后思考题答案___沈蒲生_第4版

Zz1521.1 结构设计的基本内容及步骤有哪些?试举例说明。

根据结构的概念设计,确定结构材料,结构体系,布置和施工方法;结构分析与设计(其中包括计算简图,内力,变形分析及配筋计算等),结构的构造设计;绘制结构的施工图(其中包括结构布置图,构件末班和配筋图等)1.2 钢筋混凝土梁板结构有几种形式?他们是怎么样划分的?由单向板组成的梁板结构称为单向板梁板结构,由双向板组成的梁板结构称为双向板梁板结构。

当L2/L1<=2时,按双向板设计,2<L2/L1<3时,宜按双向板设计,若按单向板设计时,沿长边方向应配置不少于短边方向25%的受力钢筋。

1.3荷载在整体式单向板结构的板、次梁和主梁中式如何传递的,为什么?按弹性理论和塑性理论计算式两者的计算简图有何区别?单向板以次梁为支座,次梁以主梁为支座,主梁以柱和墙体为支座,作用于结构上的荷载首先由单向板传递给次梁,再由次梁传递给主梁,最后由主梁传递给柱和墙体。

为了减少整体式单向板梁板结构中的跨度,应设置次梁,为了减少次梁的跨度,应设置主梁,为了减小主梁的跨度,应设置柱或墙体;两者计算简图在结构计算跨度处不同。

1.4整体式梁板结构中,欲求结构跨内和支座截面最危险内力时,如何确定活荷载最不利位置?(1)欲求结构某跨跨内截面最大正弯矩时,除恒荷载作用外,应在该跨布置活荷载,然后向两侧隔跨布置活荷载(2)欲求某跨跨内截面最大负弯矩时,除恒荷载作用外,应在该跨不布置活荷载,然后向两侧隔跨布置活荷载(3)欲求结构某支座截面最大负弯矩时,除恒荷载作用外,应在该支座相邻两跨布置活荷载,然后向两侧隔跨布置活荷载(4)欲求结构边支座截面最大剪力,除恒荷载作用外,其活荷载布置与该跨跨内截面最大正弯矩是活荷载布置相同。

欲求结构中间跨支座截面最大剪力时,其活荷载布置和求该支座截面最大负弯矩时活荷载布置相同。

1-5 结构各截面的最大内力值的连线或点的轨迹,即为结构内力包络图。

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。

混凝土结构设计原理课后思考题第五版

混凝土结构设计原理课后思考题第五版

第2章 混凝土结构材料的物理力学性能思 考 题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 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。

C50——C80属于高强混凝土范畴。

2.3 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臵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。

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。

混凝土结构设计课后思考题(附答案)沈蒲生第4版

混凝土结构设计课后思考题(附答案)沈蒲生第4版

Zz1521.1 结构设计的基本内容及步骤有哪些?试举例说明。

根据结构的概念设计,确定结构材料,结构体系,布置和施工方法;结构分析与设计(其中包括计算简图,内力,变形分析及配筋计算等),结构的构造设计;绘制结构的施工图(其中包括结构布置图,构件末班和配筋图等)1.2 钢筋混凝土梁板结构有几种形式?他们是怎么样划分的?由单向板组成的梁板结构称为单向板梁板结构,由双向板组成的梁板结构称为双向板梁板结构。

当L2/L1<=2时,按双向板设计,2<L2/L1<3时,宜按双向板设计,若按单向板设计时,沿长边方向应配置不少于短边方向25%的受力钢筋。

1.3荷载在整体式单向板结构的板、次梁和主梁中式如何传递的,为什么?按弹性理论和塑性理论计算式两者的计算简图有何区别?单向板以次梁为支座,次梁以主梁为支座,主梁以柱和墙体为支座,作用于结构上的荷载首先由单向板传递给次梁,再由次梁传递给主梁,最后由主梁传递给柱和墙体。

为了减少整体式单向板梁板结构中的跨度,应设置次梁,为了减少次梁的跨度,应设置主梁,为了减小主梁的跨度,应设置柱或墙体;两者计算简图在结构计算跨度处不同。

1.4整体式梁板结构中,欲求结构跨内和支座截面最危险内力时,如何确定活荷载最不利位置?(1)欲求结构某跨跨内截面最大正弯矩时,除恒荷载作用外,应在该跨布置活荷载,然后向两侧隔跨布置活荷载(2)欲求某跨跨内截面最大负弯矩时,除恒荷载作用外,应在该跨不布置活荷载,然后向两侧隔跨布置活荷载(3)欲求结构某支座截面最大负弯矩时,除恒荷载作用外,应在该支座相邻两跨布置活荷载,然后向两侧隔跨布置活荷载(4)欲求结构边支座截面最大剪力,除恒荷载作用外,其活荷载布置与该跨跨内截面最大正弯矩是活荷载布置相同。

欲求结构中间跨支座截面最大剪力时,其活荷载布置和求该支座截面最大负弯矩时活荷载布置相同。

1-5 结构各截面的最大内力值的连线或点的轨迹,即为结构内力包络图。

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(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)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思考题答案1

混凝土结构设计原理思考题答案1

0.2 =0.85 b 。②残余应变为 0.2%时,相应的钢筋应力即为假定屈服强度 0.2 。
4
我国《混凝土结构设计规范》 (GB50010- 2001)中钢筋有两类 1.普通钢筋(热轧钢筋) 热轧钢筋是建筑工程中用量最大的钢材品种之一,主要用于钢筋混凝土结构和预应力钢筋混凝土结构的 配筋。按力学性能热轧钢筋可分为 4 级, Ⅰ级钢为 HPB235,由 Q235 碳素结构钢热轧而成。 Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ级钢由低碳合金钢热轧而成,分别为 HRB335、HRB400、 (RRB400 为余热处理Ⅲ级钢) 、HRB500, 钢筋的形式有圆钢和变形钢筋。 HPB ( Hot rolled Plain Bar),HRB( Hot rolled Ribbed Bar),RRB( Rolled Ribbed Bar)。 2.预应力钢筋(钢丝、钢绞线、热处理钢筋) 预应力钢丝和钢绞线 预应力钢丝是以优质碳素结构钢圆盘条经等温淬火并拔制而成。若将预应力钢丝辊压出规律性凹痕,以 增强与混凝土的粘结,则成刻痕钢丝。预应力钢丝应具有强度高、柔性好、松弛率低、耐腐蚀等特点,适 用于各种特殊要求的预应力混凝土。 钢丝、刻痕钢丝及钢绞线均属于冷加工强化的钢材,没有明显的屈服点,材料检验只能以抗拉强度为依 据。其具有强度高、塑性较好、使用时不需要接头等优点,适用于大荷载、大跨度及曲线配筋的预应力混 凝土结构。 热处理钢筋 预应力混凝土用热处理钢筋,是指用热轧中碳低合金钢筋经淬火、回火调质处理的钢筋,代号为 RB150。 通常有直径为 6、8.2、10 mm 三种规格,为增加与混凝土的粘结力,钢筋表面常轧有通长的纵肋和均布 的横肋,热处理钢筋没有明显的屈服点。热处理钢筋技术性能应符合《预应力混凝土用热处理钢筋》 (GB4463—92)的规定。 普通钢筋的应力一应变曲线的数学模型为理想弹塑性材料。 2.10 钢筋有哪些形式?钢筋冷加工的方法有哪几种?冷拉和冷拔后钢筋的力学性能有何变化? 答: 钢筋有光圆和变形钢筋,变形钢筋有月牙型、人字纹和螺纹钢筋。 钢筋通过冷加工可以改变其物理力学性能。冷加工的方法有冷拉和冷拔。冷拉和冷拔必须使钢筋超过屈 服强度,进入强化阶段。 冷拉可以提高钢筋的抗拉屈服强度, 冷拔可以同时提高钢筋的抗拉和抗压屈服强度。 但是塑性降低较大。 2.11 钢筋混凝土结构对钢筋的性能有哪些要求? 答: 1.抗拉强度 钢筋的强度指标,通常用抗拉屈服强度 s 和抗拉极限强度 b 表示。 钢筋混凝土结构所用钢筋,不仅希望具有较高的屈服强度,而且应具有一定的强屈比( b / s ) ,以保 证有足够的安全储备。抗震等级为一、二级的框架结构要求强屈比大于 1.25,一般热轧钢筋的屈强比为 1.4~1.6 2.塑性钢材在受力破坏前可以经受永久变形的性能,称为塑性。在工程应用中钢材的塑性指标通常用 伸长率和断面收缩率表示。 (1)伸长率 伸长率是钢材发生断裂时所能承受的永久变形的能力。试件拉断后标距长度的增量与原标距长度之比的 百分比即为伸长率。

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(第五版)课后习题答案精华版

混凝土结构(第五版)课后习题答案精华版

《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 ≤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。

结构在规定时间内与规定条件下完成预定功能的概率,称为结构可靠度。

2.结构构件的极限状态是指什么?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的某一功能要求,这种特定状态就称为该功能的极限状态。

按功能要求,结构极限状态可分为:承载能力极限状态和正常使用极限状态。

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的变形。

若超过这一极限状态后,结构或构件就不能满足预定的安全功能要求。

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

(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和耐久性的某项规定的限值,若超过这一限值,就认为不能满足适用性和耐久性的功能要求。

构件的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的构件进行验算的,以使所设计的结构和构件满足所预定功能的要求。

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

按随机变量95%保证率的统计特征值确定。

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

取可变荷载标准值乘以荷载准永久系数。

(3)荷载设计值是指荷载标准值与荷载分项系数的乘积。

6.结构抗力是指什么?包括哪些因素?答:结构抗力是指整个结构或构件所能承受内力和变形的能力。

包括的因素的有:材料的强度、构件的几何特性。

7.什么是材料强度标准值、材料强度设计值?如何确定的?答:材料强度标准值按不小于95%的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。

钢筋材料强度的分项系数s γ取1.1~1.2,混凝土材料强度的分项系数c γ为1.4。

8.什么是失效概率?什么是可靠指标?它们之间的关系如何?答:结构能完成预定功能的概率称为结构可靠概率s p ,不能完成预定功能的概率称为失效概率f p 。

由于f p 计算麻烦,通常采用与f p 相对应的β值来计算失效概率的大小,β称为结构的可靠指标。

f p 与β有对应的关系,查表可得:β大,P f 就小。

9.什么是结构构件延性破坏?什么是脆性破坏?在可靠指标上是如何体现它们的不同?答:结构构件发生破坏前有预兆,可及时采取弥补措施的称为延性破坏;结构发生破坏是突然性的,难以补救的称为脆性破坏。

延性破坏的目标可靠指标可定得低些,脆性破坏的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的破坏?破坏时主裂缝的方向如何?答:在外荷载作用下,受弯构件的截面产生弯矩和剪力。

受弯构件的破坏有两种可能:一是可能沿正截面破坏,即沿弯矩最大截面的受拉区出现正裂缝 [图3—1(a)];二是可能沿斜截面破坏,即沿剪力最大或弯矩和剪力都比较大的截面出现斜裂缝[图3—1(b)]。

图3-1 受弯构件两种可能的破坏(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?各阶段的主要特征是什么?每个阶段是哪个极限状态的计算依据?答:适筋梁的破坏经历三个阶段: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,相应的应力达到其抗拉强度t f ,对应的截面应力状态作为抗裂验算的依据;第Ⅱ阶段为从截面开裂到受拉区纵筋开始屈服Ⅱa 的阶段,也就是梁的正常使用阶段,其对应的应力状态作为变形和裂缝宽度验算的依据;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,对应的截面应力状态作为受弯构件正截面承载力计算的依据。

3.什么是配筋率?配筋量对梁的正截面承载力有何影响?答:配筋率是指纵向受力钢筋截面面积与截面有效面积的百分比,当材料强度及截面形式选定以后,根据ρ的大小,梁正截面的破坏形式可以分为下面三种类型:适筋破坏、超筋破坏和少筋破坏。

4.适筋梁、超筋梁和少筋梁的破坏特征有何区别?答:当梁的配筋率比较适中时发生适筋破坏。

破坏的特点: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的塑性变形,能给人以明显的破坏预兆。

破坏呈延性性质。

当梁的配筋率太大时发生超筋破坏。

其特点是: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。

当梁的配筋率太小时发生少筋破坏。

其特点是一裂即坏。

梁受拉区混凝土一开裂,裂缝截面原来由混凝土承担的拉力转由钢筋承担。

因梁的配筋率太小,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。

破坏时钢筋和混凝土的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。

5.什么是最小配筋率,最小配筋率是根据什么原则确定的?答:为了防止将构件设计成少筋构件,要求构件的配筋面积s A 不得小于按最小配筋率所确定的钢筋面积,min s A 。

即要求:,min s s A A ≥最小配筋率min ρ的数值是根据钢筋混凝土受弯构件的破坏弯矩等于同样截面的素混凝土受弯构件的破坏弯矩确定的。

7.单筋矩形截面梁正截面承载力的计算应力图形如何确定?受压区混凝土等效应力图形的等效原则是什么?答:单筋矩形截面梁正截面承载力的计算应力图形以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的等效原则是: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 截面承受的弯矩设计值很大,超过了单筋矩形截面适筋梁所能承担的最大弯矩,而构件的截面尺寸及混凝土强度等级大都受到限制而不能增大和提高;② 结构或构件承受某种交变作用,使构件同一截面上的弯矩可能变号;③ 因某种原因在构件截面的受压区已经布置了一定数量的受力钢筋。

(2)其计算应力图形与单筋截面相比,只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的作用。

(4)对于双筋矩形截面中,只要能满足2s x a '>的条件,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,为什么说梁的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,剪弯段的应力可用材料力学方法分析,斜裂缝的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.无腹筋和有腹筋简支梁沿斜截面破坏的主要形态有哪几种?它的破坏特征是怎样的?答: 随着梁的剪跨比和配箍率的变化,梁沿斜截面可发生斜拉破坏、剪压破坏和斜压破坏等主要破坏形态,这几种破坏都是脆性破坏。

3.影响有腹筋梁斜截面承载力的主要因素有哪些?答: 影响斜截面承载力的主要因素有剪跨比、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)支座边缘处的截面;(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的截面;(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.混凝土的抗压性能好,为什么在轴心受压柱中,还要配置一定数量的钢筋? 轴心受压构件中的钢筋,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。

纵筋的作用是:与混凝土一块共同参与承担外部压力,以减少构件的截面尺寸;承受可能产生的较小弯矩;防止构件突然脆性破坏,以增强构件的延性;以及减少混凝土的徐变变形。

箍筋的作用是: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的混凝土横向变形,明显提高构件的承载力和延性。

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

临近破坏时,短柱四周出现明显的纵向裂缝。

箍筋间的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,箍筋之间的纵向钢筋向外凸出,构件高度中部混凝土被压碎。

另一侧混凝土则被拉裂,在构件高度中部产生一水平裂缝。

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