混凝土结构设计原理习题与答案
混凝土结构设计原理习题答案
第四章教材P97习题1:钢筋混凝土简支梁,计算跨度为m 7.50=l ,承受均布荷载为kN/m 5.26 (已考虑和在分项系数,但不包括梁自重)。
混凝土强度等级为C20,环境类别为一类,采用HRB400钢筋。
试确定梁的截面尺寸并计算受拉钢筋截面面积和选择钢筋。
提示:(1)根据梁的跨度初选截面尺寸;(2)钢筋混凝土容重为25kN/m 3;(3)本题的计算结果有多种答案。
解:(1)初选截面 根据梁的高跨比和高宽比,查表4-1,初选梁的截面尺寸为250mm ⨯500mm 。
(2)设计参数 查附录1、附录6可知,C20混凝土f c =9.6N/mm 2,f t =1.1N/mm 2,HRB400级钢筋f y =360N/mm 2;查表4-5,α1=1.0,ξb =0.518。
查附录16,一类环境,c =25mm ,假定钢筋单排布置,则a s =c +d s +d /2=45mm ,h 0=h –45=455mm%138.03601.145.045.0%2.0min =⨯=>=y t f f ρ。
(3)内力计算梁上均布荷载设计值:由可变荷载效应控制的组合kN/m 25.305.265.025.0252.1k Q k G =+⨯⨯⨯=+=q g p γγ由永久荷载效应控制的组合kN/m 77.225.267.05.025.02535.1k Q k G =⨯+⨯⨯⨯=+=q g p ψγγ跨中最大弯矩设计值:m kN 85.1227.525.30810.1812200⋅=⨯⨯⨯==pl M γ (4)计算钢筋截面面积由式(4-11)可得mm 7.235mm 5.1312506.90.11085.122245545520b 62120=<=⨯⨯⨯⨯--=--=h b f M h h x c ξα由式(4-11)可得2min 2y c 1s mm 250500250%2.0mm 7.8763605.1312506.90.1=⨯⨯=>=⨯⨯⨯==bh f bx f A ρα符合适用条件。
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。
结构设计原理 第二章 混凝土 习题及答案
第二章混凝土结构的设计方法一、填空题1、结构的、、、统称为结构的可靠性。
2、当结构出现或或或状态时即认为其超过了承载力极限状态。
3、当结构出现或或或状态时即认为其超过了正常使用极限状态。
4、结构的可靠度是结构在、、完成的概率。
5、可靠指标 = ,安全等级为二级的构件延性破坏和脆性破坏时的目标可靠指标分别是和.6、结构功能的极限状态分为和两类。
7、我国规定的设计基准期是年.8、结构完成预定功能的规定条件是、、。
9、可变荷载的准永久值是指.10、工程设计时,一般先按极限状态设计结构构件,再按极限状态验算.二、判断题1、结构的可靠度是指:结构在规定的时间内,在规定的条件下,完成预定功能的概率值。
2、偶然作用发生的概率很小,持续的时间很短,但一旦发生,其量值可能很大。
3、钢筋强度标准值的保证率为97.73%。
HPB235级钢筋设计强度210N/mm2,意味着尚有2.27%的钢筋强度低于210N/mm2。
4、可变荷载准永久值:是正常使用极限状态按长期效应组合设计时采用的可变荷载代表值。
5、结构设计的基准期一般为50年.即在50年内,结构是可靠的,超过50年结构就失效。
6、构件只要在正常使用中变形及裂缝不超过《规范》规定的允许值,承载力计算就没问题。
7、某结构构件因过度的塑性变形而不适于继续承载,属于正常使用极限状态的问题.8、请判别以下两种说法的正误:(1)永久作用是一种固定作用;(2)固定作用是一种永久作用。
9、计算构件承载力时,荷载应取设计值。
10、结构使用年限超过设计基准期后,其可靠性减小.11、正常使用极限状态与承载力极限状态相比,失效概率要小一些。
12、没有绝对安全的结构,因为抗力和荷载效应都是随机的。
13、实用设计表达式中的结构重要性系数,在安全等级为二级时,取00.9γ=。
14、在进行正常使用极限状态的验算中,荷载采用标准值。
15、钢筋强度标准值应具有不少于95%的保证率。
16、结构设计的目的不仅要保证结构的可靠性,也要保证结构的经济性。
《混凝土结构设计原理》课后习题答案
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 =。
混凝土结构设计原理复习题及参考答案
中南大学网络教育课程考试复习题及参考答案混凝土结构设计原理一、填空题:1.混凝土结构对钢筋性能的要求为、、、和。
2.钢筋混凝土受弯构件正截面破坏有、和三种破坏形态。
3.由于轴向压力的作用,延缓了得出现和开展,使混凝土的高度增加,斜截面受剪承载力有所,当压力超过一定数值后,反而会使斜截面受剪承载力。
4.其他条件相同时,受弯构件的配筋率越高,平均裂缝间距越,平均裂缝宽度越。
5.钢筋混凝土受弯构件斜截面破坏有、、三种破坏形态。
6.一配置HRB335 级钢筋的单筋矩形截面梁,该梁所能承受的最大弯矩公式为。
若该梁所承受的弯矩设计值大于上述最大弯矩,则应、或改用双筋截面。
7.双筋矩形截面受弯构件正截面承载力计算公式的适用条件是和。
8.适筋梁的破坏始于,它的破坏属于。
超筋梁的破坏始于,它的破坏属于。
9.影响梁斜截面抗剪强度的主要因素是、、和。
10.在设计中,对梁纵向钢筋的弯起必须满足三个要求:满足的要求;满足满足的要求;满足的要求。
11.钢筋和混凝土是两种不同的材料,钢筋和混凝土能够很好的共同工作是因为、和作用。
12.复杂应力作用下混凝土强度的变化特点:当双向受压时,一向的混凝土强度随着另一向压应力的增加而,当双向受拉时,双向受拉的混凝土抗拉强度均单向抗拉强度,当一向受拉、一向受压时,混凝土的强度均单向(受拉或受压时)的强度。
13.抗扭钢筋包括和。
钢筋混凝土构件的受扭破坏形态主要与有关。
14.混凝土的强度指标有、和等。
15.偏心压力的作用点离构件截面形心的距离称为偏心距。
钢筋混凝土偏心受压构件按长细比可分为,和。
16.在实际工程中,边长为100mm和边长为200mm的混凝土立方体试件,应分别乘以换算系数和,以考虑试件和试验机之间的接触摩阻力的影响。
17.正常使用极限状态的计算,是以弹性理论或塑性理论为基础,主要进行、等三个方面的验算。
18.光面钢筋与混凝土之间的粘结力主要由、和组成。
二、单项选择题:1.热轧钢筋经过冷拉后 [ ]A.屈服强度提高但塑性降低B.屈服强度提高但塑性不变C.屈服强度提高但塑性提高D.屈服强度和抗压强度均提高但塑性降低2.《混凝土结构设计规范》中,混凝土各种力学指标的基本代表值是 [ ]A.立方体抗压设计强度B.立方体抗压标准强度C.轴心抗压标准强度D.轴心抗压设计强度3.混凝土保护层厚度是指 [ ]A.箍筋的外边缘至混凝土外边缘的距离B.受力钢筋的外边缘至混凝土外边缘的距离C.受力钢筋截面形心至混凝土外边缘的距离D.受力钢筋的边缘至混凝土边缘的距离4.提高受弯构件正截面抗弯能力最有效的方法是 [ ]A.提高混凝土标号B.提高钢筋强度C.增加截面高度D.增加截面宽度5.长期荷载作用下,钢筋混凝土樑的挠度会随时间而增长,其主要原因是 [ ]A.受拉钢筋产生塑性变形B.受拉混凝土产生塑性变形C.受压混凝土产生塑性变形D.受压混凝土产生徐变6.钢筋混凝土樑截面抗弯刚度随荷载的增加以及持续时间增加而 [ ]A.逐渐增加B.逐渐减少C.保持不变D.先增加后减小7.对于对称配筋的钢筋混凝土受压柱,大小偏心受压构件的判别条件是 [ ]A.ξ≤ξb时为大偏心受压构件B.ηe i>0.3h0时为大偏心受压构件8.提高受弯构件正截面抗弯能力最有效的方法是 [ ]A.提高混凝土标号B.提高钢筋强度C.增加截面高度D.增加截面宽度9.混凝土保护层厚度是指 [ ]A.箍筋的外边缘至混凝土外边缘的距离B.受力钢筋的外边缘至混凝土外边缘的距离C.受力钢筋截面形心至混凝土外边缘的距离D.受力钢筋的边缘至混凝土边缘的距离10.在进行受弯构件斜截面受剪承载力计算时,对一般梁(h w/b≤4.0),若V≥0.25βc f c bh0, 可采取的解决办法有 [ ]A.箍筋加密或加粗B.增大构件宽度C.加大纵筋配筋率D.增大构件高度11.提高樑的斜截面抗剪强度最有效的措施是 [ ]A.提高混凝土强度B.加大截面尺寸C.加大截面宽度D.加大纵筋配筋率12.大偏心受拉构件设计时,若已知 A's,计算出ξ>ξb,则表明 [ ]A.A′s 过多B.A′s 过少C.A s 过多D.A s过少13.钢材的含碳量越低,则 [ ]A.屈服台阶越短,伸长率也越短,塑性越差B.屈服台阶越长,伸长率越大,塑性越好C.强度越高,塑性越好D.强度越低,塑性越差E.不确定14.钢筋混凝土梁在正常使用情况下 [ ]A.通常是带裂缝工作的B.一旦出现裂缝,裂缝贯通全截面C.一旦出现裂缝,沿全长混凝土与钢筋间的粘结力丧尽D.通常是无裂缝的15.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D.变化趋势不定16.减小预应力钢筋与孔壁之间的摩擦引起的损失σs2的措施是 [ ]A.加强端部锚固B.超张拉C.采用高强钢丝D.升温养护混凝土17.其他条件相同时,钢筋的保护层厚度与平均裂缝间距、裂缝宽度(指构件表面处)的关系是 [ ]A.保护层愈厚,平均裂缝间距愈大,裂缝宽度也愈大B.保护层愈厚,平均裂缝间距愈小,裂缝宽度也愈小C.保护层愈厚,平均裂缝间距愈小,但裂缝宽度愈大D.保护层厚度对平均裂缝间距没有影响,但保护层愈厚,裂缝宽度愈大18.混凝土若处于三向应力作用下,当 [ ]A.横向受拉,纵向受压,可提高抗压强度B.横向受压,纵向受拉,可提高抗压强度C.三向受压会降低抗压强度D.三向受压能提高抗压强度19.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20.钢筋的屈服强度是指 [ ]A.比例极限B.弹性极限C.屈服上限D.屈服下限21.混凝土结构设计中钢筋强度按下列哪项取值? [ ]A.比例极限B.强度极限C.弹性极限D.屈服强度或条件屈服强度22.混凝土若处于三向应力作用下,当 [ ]A.横向受拉,纵向受压,可提高抗压强度B.横向受压,纵向受拉,可提高抗压强度C.三向受压会降低抗压强度D.三向受压能提高抗压强度23.螺旋筋柱的核心区混凝土抗压强度高于轴心抗压强度是因为 [ ]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24.两预应力混凝土受弯构件,截面尺寸和材料强度等条件均完全相同,只是施加的预应力大小不同,两者的极限承载力 [ ]A.施加的预应力越大,极限承载力越大B.施加的预应力越小,极限承载力越大C.相同D.不确定三、简答题:1.什么是混凝土的徐变?影响混凝土徐变的主要因素有哪些?徐变会对结构造成哪些影响?2.在什么情况下受弯构件正截面承载力计算应设计成双筋?3.钢筋混凝土梁中一般配置哪几种钢筋?每种钢筋的位置及作用是什么?4.受压构件大小偏心受压破坏的本质区别是什么?在承载力计算时如何来判别?5.偏心受压构件的破坏特征如何?主要取决于什么因素?6.钢筋混凝土梁正截面的破坏形式有哪几种?哪些因素决定破坏形式?每一种破坏形式对应于哪一种破坏性质?画出三种破坏形式的M-f 相关曲线.。
【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。
武汉理工大学《混凝土结构设计原理》各章重点习题及答案.
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“X”。
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人,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/cu=20N/mmo ()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2抗剪强度随拉应力的增人而增人。
()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,徐变増长与应力不成正比。
()12.混凝土强度等级愈高,胶结力也愈人()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.轴心受斥构件计算中,考虑受压时纵筋容易斥曲,所以钢筋的抗斥强度设计值最人取为400N / lmr o ( )6.螺旋箍筋柱既能提高轴心受压构件的承我力,又能捉高柱的稳定性。
()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x<h f的T形截面梁,因为其正截面受弯承载力相肖于宽度为bf的矩形截面梁,所以其配筋率应按p=-^-來计算。
()bfho3.板中的分布钢筋布置在受力钢筋的下而。
()4.在截面的受压区配置一定数最的钢筋对于改善梁截面的延性是有作用的。
()5.双筋截面比单筋截面更经济适用。
()6.截面复核中,如果歹〉仇,说明梁发生破坏,承载力为0。
()7.适筋破坏的特征是破坏始自于受拉钢筋的屈服,然后混凝土受压破坏。
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中南大学 《混凝土结构设计原理》 考试复习题及参考答案《混凝土结构设计原理》一、单项选择题。
1.为了防止受弯构件少筋破坏,应适用条件:[ ]A. V > 0.25 f bh 0B. ≤bC.A ≥ As,minD. 以上都不对C cs2.混凝土的双向受压强度与压应力的比值有关, 当横向应力与轴向应力之比为0.5 时,双向受压强度最大可提高:[]A.25%B. 35%C. 10%D. 16%3.当环境类别为一类,混凝土等级为C25~ C45 时,一般梁的混凝土保护层厚度取:[]A.25mmB. 30mmC.35mmD. 40mm4.混凝土立方体抗压强度标准值的保证率为:[]A.50%B. 75%C. 85%D. 95%5.在混凝土轴心受压短柱中,规定混凝土的极限压应变控制在0.002 以内时:[]A. HPB235 、 HRB335 、HRB400 热轧钢筋均能达到抗压屈服强度B.热处理钢筋可以达到屈服强度C. 混凝土强度越高,钢筋的应力就越高D. 与混凝土无关,各级钢筋都能达到自身的屈服强度 6.对于大偏心受压构件,有:A. M 不变时, N 越大越危险 C. N 不变时, M 越小越危险B. M 不变时,D. N 不变时, N 越小越危险M 对配筋无影响[]7.矩形截面大偏心受压构件截面设计时要令x=b h 0,这是为了:[]A. 保证不发生小偏心受压破坏B.保证破坏时,远离轴向力一侧的钢筋应力能达到屈服强度C. 使钢筋用量最少D. 保证破坏时,靠近轴向压力一侧的钢筋应力能达到屈服强度 8.无腹筋梁斜截面受剪破坏形态主要有三种,这三种破坏的性质:[]A. 都属于脆性破坏B.都属于塑性破坏C. 剪压破坏属于塑性破坏、斜拉和斜压破坏属于脆性破坏D. 剪压和斜压破坏属于塑性破坏、斜拉破坏属于脆性破坏9.单筋矩形截面应满足≤ b 的条件,其目的是:[]A.防止超筋破坏 B. 保证箍筋屈服 C. 防止少筋破坏D.保证受压钢筋屈服10.双筋矩形截面应满足 x ≥ 2a s ’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11.钢筋混凝土梁受力钢筋的混凝土保护层是指:[]A. 箍筋外表面至梁表面的距离B. 受力钢筋截面形心至梁表面的距离C. 受力钢筋外表面至梁表面的距离D. 受力钢筋内表面至梁表面的距离12.进行抗裂和裂缝宽度验算时:[ ]A. 荷载用设计值,材料强度用标准值B. 荷载用标准值,材料强度用设计值C. 荷载和材料强度均采用设计值D. 荷载和材料强度均用标准值13.使混凝土产生非线性徐变的主要因素是:[ ]A. 水泥用量B. 水灰比的大小C.应力的作用时间D.持续作用的应力值与混凝土轴心抗压强度比值的大小14.无腹筋梁斜截面受剪主要破坏形态有三种。
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习题及答案
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=10.614.b <ξ=A s =c 0yf 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=b <ξ=0.550.A s =c0yf 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=b <ξ=0.614.A s =c0yf 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综合练习题及参考答案 (2)
混凝土结构设计原理综合练习题(一)单项选择题(每小题2分,共30分,在每小题列出的四个选项中只有一个选项是符合题目要求的,请将正确选项前的字母填在题目中的括号内)1.对钢筋进行冷加工的目的是:( )。
A 、提高屈服强度;B 、增加钢材的塑性;C 、提高钢筋与混凝土的粘结强度;D 、调直、除锈。
2.下列哪种状态应按正常使用极限状态设计?( )。
A 、结构作为刚体失去平衡;B 、因过度的塑性变形而不适于继续承载;C 、影响耐久性能的局部损坏;D 、构件丧失稳定。
3.为了保证结构的正常使用和耐久性,构件裂缝的控制等级有( )级。
A 、10个;B 、5个;C 、3个;D 、2个。
4.当适筋梁的受拉钢筋刚屈服时,梁正截面的承载能力:( )。
A 、达到最大值;B 、接近最大值;C 、离最大值还有较大一段距离;D 、开始下降。
5.钢筋和混凝土之间的粘结强度,( )。
A 、当外部荷载大时,其粘结强度大;B 、当钢筋埋入混凝土中的长度长时,其粘结强度大;C 、混凝土强度等级高时,其粘结强度大;D 、钢筋级别低时,其粘结强度大。
6.按第一类T 形截面梁进行设计时,其判别式应为:( )。
A 、10(0.5)c f f f M f b h h h α'''>-;B 、10(0.5)c f f f M f b h h h α'''≤-;C 、1y s c f A f b x α>;D 、1y s c f A f b x α<。
7.对于钢筋混凝土受弯构件,提高混凝土等级与提高钢筋等级相比,对承载能力的影响为( )。
A 、提高钢筋等级效果大;B 、提高混凝土等级效果大;C 、提高混凝土等级与提高钢筋等级是等效的;D 、均无提高。
8.梁斜截面破坏有多种形态,且均属脆性破坏,相比之下,脆性稍小一些的破坏形态是:( )。
A 、斜压破坏;B 、剪压破坏;C 、斜拉破坏; 剪弯破坏。
混凝土结构设计原理复习题与参考答案
一、单项选择题:1.为了防止受弯构件少筋破坏,应适用条件 [ ]A.V>0.25βC f c bh0B.ξ≤ξbC.A s≥A s,minD.以上都不对2.混凝土的双向受压强度与压应力的比值有关,当横向应力与轴向应力之比为0.5时,双向受压强度最大可提高 [ ]A.25%B.35%C.10%D.16%3.当环境类别为一类,混凝土等级为C25~C45时,一般梁的混凝土保护层厚度取 [ ]A.25mmB.30mmC.35mmD.40mm4.混凝土立方体抗压强度标准值的保证率为 [ ]A.50%B.75%C.85%D.95%5.在混凝土轴心受压短柱中,规定混凝土的极限压应变控制在0.002以时 [ ]A.HPB235、HRB335、HRB400热轧钢筋均能达到抗压屈服强度B.热处理钢筋可以达到屈服强度C.混凝土强度越高,钢筋的应力就越高D.与混凝土无关,各级钢筋都能达到自身的屈服强度6.对于大偏心受压构件,有 [ ]A.M不变时,N越大越危险B.M不变时,N越小越危险C.N不变时,M越小越危险D.N不变时,M对配筋无影响7.矩形截面大偏心受压构件截面设计时要令x=ξb h0,这是为了 [ ]A.保证不发生小偏心受压破坏B.保证破坏时,远离轴向力一侧的钢筋应力能达到屈服强度C.使钢筋用量最少D.保证破坏时,靠近轴向压力一侧的钢筋应力能达到屈服强度8.无腹筋梁斜截面受剪破坏形态主要有三种,这三种破坏的性质 [ ]A.都属于脆性破坏B.都属于塑性破坏C.剪压破坏属于塑性破坏、斜拉和斜压破坏属于脆性破坏D.剪压和斜压破坏属于塑性破坏、斜拉破坏属于脆性破坏9.预应力混凝土构件的预应力总损失值至少应取 [ ]A.后法构件1000N/mm2;先法构件800N/mm2B.先法构件100N/mm2;后法构件80N/mm2C.所预加预应力总值的一半D.所预加预应力总值的15%10.下列情况中,属于超过承载能力极限状态的是 [ ]A.裂缝宽度超过规限值-B.挠度超过规限值C.结构或构件视为刚体丧失平衡D.预应力构件中混凝土的拉应力超过规限值11.螺旋箍筋柱可以提高抗压强度,其原因是 [ ]A.螺旋筋参与受压-B.螺旋筋使混凝土密实C.螺旋筋约束了混凝土的横向变形-D.螺旋筋使混凝土中不出现裂缝12.一般梁的截面限制条件取V≤0.25βC f c bh0,其目的在于 [ ]A.满足斜截面抗剪承载力B.防止箍筋屈服C.防止发生斜拉破坏D.防止发生斜压破坏13.使混凝土产生非线性徐变的主要因素是 [ ]A.水泥用量B.水灰比的大小C.应力的作用时间D.-持续作用的应力值与混凝土轴心抗压强度比值的大小14.无腹筋梁斜截面受剪主要破坏形态有三种。
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)课后习题答案
第10章 预应力混凝土构件思 考 题10.1 为了防止钢筋混凝土结构的裂缝过早出现,防止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到达的最大应力值。
其值为张拉设备所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 σ表示。
张拉控制应力的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。
混凝土结构设计原理(第五版)课后习题标准答案
第10章 预应力混凝土构件思 考 题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 σ表示。
张拉控制应力的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。
混凝土结构设计原理课后习题及参考答案
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复习题及答案
2022学年第二学期期末考试混凝土结构设计原理复习题一、单选题1、钢筋混凝土偏心受拉构件,判别大、小偏心受拉的根据是()。
A、截面破坏时,受拉钢筋是否屈服B、截面破坏时,受压钢筋是否屈服C、受压一侧混凝土是否压碎D、纵向拉力N的作用点的位置正确答案:D2、钢筋混凝土大偏压构件的破坏特征是:()。
A、远侧钢筋受拉屈服,随后近侧钢筋受压屈服,混凝土也压碎B、近侧钢筋受拉屈服,随后远侧钢筋受压屈服,混凝土也压碎C、近侧钢筋和混凝土应力不定,远侧钢筋受拉屈服D、远侧钢筋和混凝土应力不定,近侧钢筋受拉屈服正确答案:A3、当纵筋和箍筋配筋率都过高,会发生纵筋和箍筋都没有达到屈服强度,而混凝土先行压坏的现象,这种现象类似于受弯构件的超筋脆性破坏,这种受扭构件称为( )。
A、适筋破坏B、部分超筋破坏C、超筋破坏D、少筋破坏正确答案:C4、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D、不确定正确答案:B5、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正确答案:C6、当纵筋和箍筋配置均过少,一旦裂缝出现,构件会立即发生破坏,此时纵筋和箍筋应力不仅能达到屈服强度而且可能进入强化阶段,配筋只能稍稍延缓构件的破坏,其破坏性质与素混凝土矩形截面构件相似,破坏过程急速而突然,破坏扭矩基本上等于开裂扭矩。
其破坏特性类似于受弯构件的( )。
A、适筋破坏B、部分超筋破坏C、超筋破坏D、少筋破坏正确答案:D7、其他条件相同时,钢筋的保护层厚度与平均裂缝间距、裂缝宽度(指构件表面处)的关系是( )。
A、保护层愈厚,平均裂缝间距愈大,裂缝宽度也愈大B、保护层愈厚,平均裂缝间距愈小,裂缝宽度也愈小C、保护层愈厚,平均裂缝间距愈小,但裂缝宽度愈大D、保护层厚度对平均裂缝间距没有影响,但保护层愈厚,裂缝宽度愈大正确答案:A8、在T形截面梁的正截面承载力计算中,假定在受压区翼缘计算宽度范围内混凝土的压应力分布是()。
《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 =。
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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 编写轴心受拉与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 Mf bh 1α=621801.0⨯10⨯11.9⨯200⨯465=0.3498.ξ=12s 1--α=1-120.3498-⨯=0.452b <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。
试确定现浇板的厚度h 及所需受拉钢筋截面面积A ,选配钢筋,并画钢筋配置图。
计算时,取b=1.0m ,αs=25㎜。
图4-50 习题4-3附图解:求得最大弯矩设计值:22011()88M q g l =+=⨯6⨯2⨯18=3.564kN •m. 由附表1-2,表4-2与表2-3查得,取h=80mm.C20混凝土:f c =9.6N/mm 2 , α1=1.0 HPB235钢筋:f y =210N/mm 2. h 0=h-a s =180-25mm=155mm. x=h 021021c M f bh -α2235640017.42.9.6mm ⨯-=⨯1.0⨯1000⨯155A s =c y f bx f 1α=1.0210⨯9.6⨯1000⨯7.42=339.2mm 2. 验算条件: min A bh >ρ=0.2%362188.8mm ⨯1000⨯180=.选用Φ8@140钢筋(A s=359mm2)07.420.1350.614.55bxhξ===<ξ=4-4 一钢筋混凝土矩形梁,承受弯矩设计值M=160KN·m,混凝土强度等级C25,HRB335钢筋。
试按正截面承载力要求确定截面尺寸及配筋。
4-5 一钢筋混凝土矩形梁截面尺寸b×h=200㎜×500㎜,混凝土强度等级C25,HRB335钢筋(2Φ18),As=509㎜2。
试计算梁截面上承受弯矩设计值M=80KN·m时是否安全?4-6 一钢筋混凝土矩形梁截面尺寸b×h=250㎜×600㎜,配置4Φ25 HRB335钢筋,分别选用C20,C25,C30,C35与C40强度等级混凝土。
试计算梁能承担的最大弯矩设计值,并对计算结果进行分析。
4-7 计算表4-14所示钢筋混凝土矩形梁能承受的最大弯矩设计值,并对计算结果进行分析。
表4-14 习题4-7附表项目截面尺寸b×h㎜混凝土强度等级钢筋级别钢筋截面面积As㎜2最大弯矩设计值M/(KN·m)123456200×400200×400200×400200×400200×500300×400C20C20C20C25C25C30HPB235HPB235HRB335HPB235HPB235HPB2354Φ186Φ204Φ184Φ184Φ184Φ18用有一集中力设计值F=15KN,混凝土强度等级C25,HRB335钢筋。
试确定截面尺寸b×h与所需受拉钢筋截面面积A,并绘配筋图。
图4-51 习题4-8附图4-9 一钢筋混凝土矩形截面简支梁(图4-52),b×h=250㎜×500㎜,承受均布荷载标准值q k=20KN/m,恒荷载标准值g k=2.25KN/m,HRB335钢筋,混凝土强度等级C25,梁内配有4Φ16钢筋。
(荷载分项系数:均布活荷载γG=1.2,计算跨度l0=4960㎜+240㎜=5200㎜)。
试验算梁正截面是否安全?图4-52 习题4-9附图解:由题意得:恒荷载设计值:g=r G g k =2.7 KN/m 活荷载设计值:q=r Q q k =2.8 KN/m最大弯矩设计值M M=201)103.766 KN/m 8g q l +=(根据混凝土与钢筋等级查表得:f c =11.9N/mm 2,f y =300 N/mm 2 s A =804 mm 2 b ξ=0.55 取1α=1.0 a s =33mm 则h 0=h- a s =467mm X=s A y f /1αc f b=81.076mm<b ξh=275mmM u =s A y f ( h 0-0.5x)=102.863 KN .m<M 。
所以此梁的正截面是不安全的。
4-10 如图4-53所示雨篷板,板厚h=60㎜,板面上有20㎜厚防水砂浆,板底抹有20㎜混合砂浆。
板上活荷载标准值考虑500N/㎡。
HPB235钢筋,混凝土强度等级C20。
试求受拉钢筋截面面积A ,并绘配筋图。
图4-53 习题4-10附图解:取板的宽度1m 。
A s =20mm,h 0=40mm 查表得:f c =9.6N/mm 2,f y =210/ mm 2, £b =0.614. 跨度:l 0=1200+30=1230mm 荷载设计值:恒载标准值:防水砂浆:0.02 m 2×20K N/m 2 =0.4KN/m;混合砂浆:0.02 m 2×15K N/m 2 =0.3KN/m;钢筋混凝土板自重: 0.06 m 2×25K N/m 2 =1.5KN/m; 得:G k =2.2 KN/m活荷载标准值:q k =0.5 KN/m 恒载设计值:g=r G g k =2.64 KN/m 活载设计值:q=r Q q k =0.7 KN/m最大弯矩设计值:M=1/8(g+q)l 02=0.6316 KN .m以恒载为主:M=1.35×1/8×2.2×1.232+1.4×0.7×1/8×0.5×1.232=0.6543>0.6316 KN .m取M=0.6543 KN .m 。
21020/0.04261120.04350.61479.54s c s b cs yM f bh f A bh mm f ααξαξξα===-=〈===取ψ6@200mm 以满足构造要求。
4-11 如图4-54所示试验梁,截面尺寸b ×h=120㎜×250㎜,其混凝土的立方体抗压强度f cu =21.8N/㎜2,配有2Φ16钢筋,钢筋试件的实测屈服强度为f y =385 N/㎜2。
试计算该试验梁破坏时的荷载(应考虑自重)。
4-12 .解:1.先求x,20.760.7621.816.568/c cu f f N mm ==⨯=220221.8/,385/,25035215120,401.92402cu y s s f N mm f N mm h h a mm b mm A mm===-=-====135840277.8467816.568120y s c f A x mm mm f b ⨯====α⨯ 2.求M u1(0)16.56812078(21578)27.1932xMu fcbx h kN m =α-=⨯⨯-=•由题意可知:构件的容量为25kN/m 3F max =2863081231812900900u M N == max =31812-2250=9562N F F F =-自重自重荷载Mg==21(250.120.25) 3.3752kN m ⨯⨯⨯⨯3•4-12 已知一矩形梁截面尺寸b ×h=200㎜×500㎜,弯矩设计值M=216KN ·m ,混凝土强度等级C30,在受压区配有3Φ20的受压钢筋。