结构设计原理课后问题详解解析汇报第三版
混凝土结构设计原理第三版_沈蒲生版课后习题答案
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=140×104N,楼层高H ＝5.4m,计算长度L0=,混泥土强度等级为C20，HRB400级钢筋。
试求柱截面尺寸及纵筋面积。
『解』查表得：1α= , c f =2mm , y f '=360N/2mm 0l =⨯6.75m 按构造要求取构件长细比：:15l b = 即b=l 0=⨯15=450mm 设该柱截面为方形，则b ⨯h=450mm ⨯450mm 查表3-1得：ϑ=S A '=(N-0.9ϑc f A ）/0.9ϑy f '=4140100.90.8959.64504500.90.895360⨯-⨯⨯⨯⨯⨯⨯mm<0.1943按照构造配筋取00min 0.6P =（00000.63≤P ≤） ∴S A '＝000.6bh =000.64504501215⨯⨯=2mm选配钢筋，查附表11-1得，420（S A '＝12562mm ）箍筋按构造要求选取，取s=250mm ，d=6mm3-2 由于建筑上使用要求，某现浇柱截面尺寸为250mm ×250mm ，柱高 4.0m ，计算高度L0==2.8m,配筋为416（As/=804mm2）。
C30混泥土，HRB400级钢筋，承受轴向力设计值N=950KN 。
试问柱截面是否安全？『解』查表得：1α= , c f =2mm , y f '=360N/2mm 计算长度0l =＝/ 2.8/0.2511.2l b == 查表3-1得：ϑ=考虑轴心受压∴R ＝ϑ（y f 'S c SA f A '+）=0.90.926(36080414.30.8250250)831.7950KN N KN ⨯⨯⨯+⨯⨯⨯==p ∴该柱截面在承受轴心受压时是不安全的。
3-3 已知一桥下螺旋箍筋柱，直径为d=500mm ，柱高5.0m,计算高度L0==3.5m,配HRB400钢筋1016（As/=2010mm2），C30混泥土，螺旋箍筋采用R235，直径为12mm ，螺距为s=50mm 。
高层建筑结构设计第三版答案课后题和答案
高层建筑结构设计第三版答案课后题和答案
1、设计建筑物的立面时，主要考虑什么因素?
A:设计建筑物的立面时，主要考虑的因素有：结构的力学性能和刚度，建筑外形的功能性能，空间组织的安排及活动空间的划分，立面的外
观美观性和装饰性，建筑物适应环境要求及节能减排，施工技术和施
工施工费用等。
2、建筑物的节能减排如何保证?
A:建筑物节能减排的方法一般有：一是设计的立面采用低热负荷的金
属结构构成，利用太阳能热量作为建筑物的可再生能源；二是可采用
微电子技术进行人造光调光、节能控制和室内环境调控；三是采用现
代化新型装饰材料和新型热保护系统；四是节约用电，采用智能控制
照明器具及定额电器；五是建设绿色建筑，实行全生命周期节能管理，采用智能控制技术。
结构设计原理课后答案第三版(供参考)
3-16.截面尺寸mm mm h b 500200⨯=⨯的钢筋混凝土矩形截面梁，采用C25混凝土和HRB335级钢筋，I 类环境条件，安全等级为二级，最大弯矩组合设计值m kN M d ⋅=145，试分别采用基本公式法和查表法进行截面设计（单筋截面）。
解：基本公式法：查表可得：f 13.8MPa cd =，f 280MPa sd =，γ0=1.0，b 0.56ξ=（1）求受压区高度x假设60s a mm =，则050060440h mm =-=，00()2d cd x M f bx h γ=-，代入数据得：解之得：700()x mm =舍去， 01330.56440246.4b x mm h mm mm ξ=<=⨯=。
（2）受拉钢筋面积s A配2Φ22和2Φ25，27609821742s A mm =+=实际配筋率(3).截面复核取混凝土保护层厚度为c=30mm ，钢筋分两排布置，两排钢筋之间净距取30mm 。
设计合理。
截面设计如图：图3-16截面配筋图（尺寸单位：mm ）查表法查表可得： 13.8cd f MPa =，280sd f MPa =，γ0=1.0，0.56b ξ=020cd M A f bh ==621.014510=0.2713.8200440⨯⨯⨯⨯ 查表得0.410.56b ξξ=<=，00.795ξ=其余配筋过程及截面复核过程同上。
3-17 .截面尺寸mm mm h b 450200⨯=⨯的钢筋混凝土矩形截面梁。
采用C20混凝土和HRB335级钢筋（3ɸ16），截面构造如图3-41，弯矩计算值m kM M M d ⋅==660γ，复合截面是否安全？图3-17（mm ）解：查表得：13.8cd f MPa =， 1.06td f MPa =，280sd f MPa =，0.56b ξ=，40s a mm = 0410h mm =，2603s A mm =，保护层厚度c=4018.42-=30.8mm>30mm 。
(第三版)结构设计原理课后习题答案(1--9章)
答：在荷载的长期作用下，混凝土的变形将随时间而增加，亦即在应力不 变的情况下，混凝土的应变随时间继续增长，这种现象称为混凝土的徐变。
主要影响因素： （1）混凝土在长期荷载作用下产生的应力大小； （2）加荷时混凝土的龄期； （3）混凝土的组成成分和配合比； （4）养护及使用条件下的温度与湿度。 1-5 混凝土的徐变和收缩变形都是随时间而增长的变形，两者有和不同之处？ 答：徐变变形是在持久作用下混凝土结构随时间推移而增加的应变；收缩 变形是混凝土在凝结和硬化的物理化学过程中体积随时间推移而减小的现象， 是一种不受力情况下的自由变形。 1-7 什么是钢筋和混凝土之间粘结应力和粘结强度？为保证钢筋和混凝土之间 有足够的粘结力要采取哪些措施？ 答：（1）粘结应力：变形差（相对滑移）沿钢筋与混凝土接触面上产生的 剪应力；
（2）粘结强度：实际工程中，通常以拔出试验中粘结失效（钢筋被拔出， 或者混凝土被劈裂）时的最大平均粘结应力作为钢筋和混凝土的粘结强度；
（3）主要措施：①光圆钢筋及变形钢筋的粘结强度均随混凝土等级的提高 而提高，所以可以通过提高混凝土强度等级来增加粘结力；②水平位置钢筋比 竖位钢筋的粘结强度低，所以可通过调整钢筋布置来增强粘结力；③多根钢筋 并排时，可调整钢筋之间的净距来增强粘结力；④增大混凝土保护层厚度⑤采 用带肋钢筋。
用符号 f c 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 fts 按下式计算：来自fts2F πA
混凝土结构设计原理第三版-沈蒲生版课后习题答案
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=140×104N,楼层高H ＝5.4m,计算长度L0=1.25H,混泥土强度等级为C20，HRB400级钢筋。
试求柱截面尺寸及纵筋面积。
『解』查表得：1α=1.0 , c f =9.6N/2mm , y f '=360N/2mm 0l =1.25⨯5.4＝6.75m按构造要求取构件长细比：:15l b = 即b=l 0=6.75⨯103/15=450mm 设该柱截面为方形，则b ⨯h=450mm ⨯450mm 查表3-1得：ϑ=0.895S A '=(N-0.9ϑc f A ）/0.9ϑy f '=4140100.90.8959.64504500.90.895360⨯-⨯⨯⨯⨯⨯⨯mm<0.1943按照构造配筋取00min 0.6P =（00000.63≤P ≤） ∴S A '＝000.6bh =000.64504501215⨯⨯=2mm选配钢筋，查附表11-1得，420（S A '＝12562mm ）箍筋按构造要求选取，取s=250mm ，d=6mm3-2 由于建筑上使用要求，某现浇柱截面尺寸为250mm ×250mm ，柱高4.0m ，计算高度L0=0.7H=2.8m,配筋为416（As/=804mm2）。
C30混泥土，HRB400级钢筋，承受轴向力设计值N=950KN 。
试问柱截面是否安全？『解』查表得：1α=1.0 , c f =14.3N/2mm , y f '=360N/2mm 计算长度0l =0.7H ＝2.8m/ 2.8/0.2511.2l b == 查表3-1得：ϑ=0.962考虑轴心受压∴R ＝0.9ϑ（y f 'S c SA f A '+）=0.90.926(36080414.30.8250250)831.7950KN N KN ⨯⨯⨯+⨯⨯⨯==p ∴该柱截面在承受轴心受压时是不安全的。
混凝土结构设计原理第三版-沈蒲生版课后习题答案
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=140×104N,楼层高H ＝5.4m,计算长度L0=1.25H,混泥土强度等级为C20，HRB400级钢筋。
试求柱截面尺寸及纵筋面积。
『解』查表得：1α=1.0 , c f =9.6N/2mm , y f '=360N/2mm 0l =1.25⨯5.4＝6.75m按构造要求取构件长细比：:15l b = 即b=l 0=6.75⨯103/15=450mm设该柱截面为方形，则b ⨯h=450mm ⨯450mm 查表3-1得：ϑ=0.895S A '=(N-0.9ϑc f A ）/0.9ϑy f '=4140100.90.8959.64504500.90.895360⨯-⨯⨯⨯⨯⨯⨯mm<0.1943按照构造配筋取00min 0.6P =（00000.63≤P ≤）∴S A '＝000.6bh =000.64504501215⨯⨯=2mm选配钢筋，查附表11-1得，420（S A '＝12562mm ）箍筋按构造要求选取，取s=250mm ，d=6mm3-2 由于建筑上使用要求，某现浇柱截面尺寸为250mm ×250mm ，柱高 4.0m ，计算高度L0=0.7H=2.8m,配筋为416（As/=804mm2）。
C30混泥土，HRB400级钢筋，承受轴向力设计值N=950KN 。
试问柱截面是否安全？『解』查表得：1α=1.0 , c f =14.3N/2mm , y f '=360N/2mm 计算长度0l =0.7H ＝2.8m/ 2.8/0.2511.2l b == 查表3-1得：ϑ=0.962考虑轴心受压∴R ＝0.9ϑ（y f 'S c SA f A '+）=0.90.926(36080414.30.8250250)831.7950KN N KN ⨯⨯⨯+⨯⨯⨯==∴该柱截面在承受轴心受压时是不安全的。
结构设计原理课后题答案
#### 第一章绪论问答题 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。
它包括素混凝土结构、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，能够有效承受各种类型的荷载。
问答题 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：以简支梁为例，素混凝土简支梁在跨中有集中荷载作用时，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，导致梁被拉断而破坏，这种破坏是无明显预兆的脆性破坏。
而钢筋混凝土梁，即使在受拉区配置了受拉钢筋，其受拉区也会开裂，但开裂后，钢筋能够承担拉力，直至钢筋屈服，受压区混凝土受压破坏而达到极限荷载，构件破坏。
因此，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，且破坏是延性的。
问答题 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基础条件包括：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。
问答题 4：混凝土结构有什么优缺点？答：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，便于施工。
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。
混凝土结构的缺点有：1. 自重大，对地基要求较高。
2. 抗裂性差，需要特别注意裂缝控制。
3. 承载力有限，在设计时需考虑安全系数。
4. 施工复杂，对施工技术和质量要求较高。
5. 加固困难，一旦出现问题，修复较为困难。
问答题 5：房屋混凝土结构中各个构件的受力特点是什么？答：房屋混凝土结构中各个构件的受力特点如下：1. 柱：主要承受压力，要求具有良好的抗压性能。
《结构设计原理》第三版叶见曙复习第章详解
青海大学 结构设计原理
偶然状况 定义：桥涵使用过程中偶然出现的状况，如地震、车/ 船撞击等，出现概率极小。 设计要求：只需进行承载能力极限状态设计，保证主 要承重结构不至于因为非主要承重结构破坏或自身局部损 伤而丧失承载能力或发生连续倒塌。
青海大学 结构设计原理
2.3 我国公路桥涵设计规范的计算原则
取值原则： 同一座桥梁只宜取一设计安全等级； 对个别构件允许在必要时作安全等级的调整，但调整后 同一座桥梁内各构件安全等级的级差不应超过一个等级。
青海大学 结构设计原理
2.3 我国公路桥涵设计规范的计算原则
1、三种设计工况 2、承载能力极限状态计算表达式 3、持久状况正常使用极限状态计算表达式
青海大学 结构设计原理
对于正常使用极限状态设计时，公路工程结构的目标可 靠指标可根据不同类型结构的特点和工程经验确定。
青海大学 结构设计原理
2.3 我国公路桥涵设计规范的计算原则
1、三种设计工况 2、承载能力极限状态计算表达式 3、持久状况正常使用极限状态计算表达式
青海大学 结构设计原理
1、三种设计工况 持久状况 定义：桥涵建成后承受自重、车辆荷载等作用持续时 间很长的状况。 设计要求：必须同时进行承载能力极限状态和正常使 用极限状态的设计 短暂状况 定义：桥涵施工过程中承受临时性荷载/作用的状况。 设计要求：一般只进行承载能力极限状态设计，必要 时进行正常使用极限状态的设计
青海大学 结构设计原理
截 面 形 式 和 钢 筋 布 置
青海大学 结构设计原理
工程实例
青海大学 结构设计原理
梁的截面尺寸与构造要求： 分为现浇梁和预制梁 梁的截面尺寸先根据梁的跨度和荷载、工程经验初步 确定，然后通过计算确定。 尺寸选用原则： （1）钢筋混凝土现浇矩形截面梁，梁宽一般采用 120mm、150mm、180mm、200mm、220mm、250mm 等尺寸，其后梁高h≤800mm时可按50mm一级增加，梁高 h>800mm时可按100mm一级增加。 整体现浇矩形截面梁的高宽比h/b一般取2.0～2.5 矩形梁的高度一般可取梁跨度（即高跨比）的1/10～ 1/18
第三版钢结构课后题答案第四章
4.1 验算由2∟63×5组成的水平放置的轴心拉杆的强度和长细比。
轴心拉力的设计值为270kN ，只承受静力作用，计算长度为3m 。
杆端有一排直径为20mm 的孔眼，用于螺栓承压型连接。
钢材为Q235钢。
如截面尺寸不够，应改用什麽角钢？计算时忽略连接偏心和杆件自重的影响。
解：拉杆2L63×5，查附表7.4单角钢毛面积为：6.14 cm 2故：22n cm 28.10228.1210205214.62A =-=⨯⨯⨯-⨯=-钢材Q235,2215mmN f =强度验算：22232156.2621028.1010270mm N f mm N A N n =>=⨯⨯==σ该拉杆强度不满足。
试改用2∟70×6单角钢毛面积为：8.16 cm 2故：221392240163262021016.82mm A n =-=⨯⨯-⨯⨯=强度验算：223215194139210270mm N f mm N A N n =<=⨯==σ强度满足要求。
静力作用只需验算竖向平面内的长细比，按一般建筑结构系杆考虑，容许长细比为400 (或按其他构件300、350)； 由附表7.4cm i x 15.2=长细比验算：[]4005.13915.2300=<===λλx o i l长细比满足要求。
点评：1、实际设计应多方案，在满足要求的方案中选重量最轻的。
如果选用的规格是所有角钢规格中最轻的就是最优设计。
OK4.3 验算图示高强螺栓摩擦型连接的钢板净截面强度。
螺栓直径20mm ，孔径22mm ，钢材为Q235-A.F ，承受轴心拉力N=600kN (设计值)。
解：钢板厚度14mm ，拼接板厚度2×10mmQ235—A.F 查表得2mm N 215f =钢板最外列螺栓处：()224369243360142234080804014mm A n =-=⨯⨯-+++⨯=()n n 5.01N N 1-='==600(1-0.5×3/9)=500kN验算净截面强度：2232153.205243610500mm N f mm N A N n =<=⨯='=σ钢板净截面强度满足要求。
混凝土结构设计原理第三版沈蒲生版课后习题集答案解析
3-1某四层四跨现浇框架结构的第二层柱轴向压力设计值N=140×104N,楼层高H ＝5.4m,计算长度L0=1.25H,混泥土强度等级为C20，HRB400级钢筋。
试求柱截面尺寸及纵筋面积。
『解』查表得：1α=1.0 , c f =9.6N/2mm , y f '=360N/2mm 0l =1.25⨯5.4＝6.75m按构造要求取构件长细比：:15l b = 即b=l 0=6.75⨯103/15=450mm 设该柱截面为方形，则b ⨯h=450mm ⨯450mm 查表3-1得：ϑ=0.895S A '=(N-0.9ϑcf A ）/0.9ϑy f '=4140100.90.8959.64504500.90.895360⨯-⨯⨯⨯⨯⨯⨯mm<0.1943按照构造配筋取00min 0.6P =（00000.63≤P ≤） ∴S A '＝000.6bh =000.64504501215⨯⨯=2mm选配钢筋，查附表11-1得，420（S A '＝12562mm ）箍筋按构造要求选取，取s=250mm ，d=6mm3-2 由于建筑上使用要求，某现浇柱截面尺寸为250mm ×250mm ，柱高4.0m ，计算高度L0=0.7H=2.8m,配筋为416（As/=804mm2）。
C30混泥土，HRB400级钢筋，承受轴向力设计值N=950KN 。
试问柱截面是否安全？『解』查表得：1α=1.0 , c f =14.3N/2mm , y f '=360N/2mm 计算长度0l =0.7H ＝2.8m/ 2.8/0.2511.2l b == 查表3-1得：ϑ=0.962考虑轴心受压∴R ＝0.9ϑ（y f 'S c SA f A '+）=0.90.926(36080414.30.8250250)831.7950KN N KN ⨯⨯⨯+⨯⨯⨯==p ∴该柱截面在承受轴心受压时是不安全的。
混凝土结构设计原理第三版-沈蒲生版课后习题答案
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=140×104N,楼层高H ＝5.4m,计算长度L0=1.25H,混泥土强度等级为C20，HRB400级钢筋。
试求柱截面尺寸及纵筋面积。
『解』查表得：1α=1.0 , c f =9.6N/2mm , y f '=360N/2mm 0l =1.25⨯5.4＝6.75m按构造要求取构件长细比：:15l b = 即b=l 0=6.75⨯103/15=450mm 设该柱截面为方形，则b ⨯h=450mm ⨯450mm 查表3-1得：ϑ=0.895S A '=(N-0.9ϑc f A ）/0.9ϑy f '=4140100.90.8959.64504500.90.895360⨯-⨯⨯⨯⨯⨯⨯mm<0.1943按照构造配筋取00min 0.6P =（00000.63≤P ≤） ∴S A '＝000.6bh =000.64504501215⨯⨯=2mm选配钢筋，查附表11-1得，420（S A '＝12562mm ）箍筋按构造要求选取，取s=250mm ，d=6mm3-2 由于建筑上使用要求，某现浇柱截面尺寸为250mm ×250mm ，柱高4.0m ，计算高度L0=0.7H=2.8m,配筋为416（As/=804mm2）。
C30混泥土，HRB400级钢筋，承受轴向力设计值N=950KN 。
试问柱截面是否安全？『解』查表得：1α=1.0 , c f =14.3N/2mm , y f '=360N/2mm 计算长度0l =0.7H ＝2.8m/ 2.8/0.2511.2l b == 查表3-1得：ϑ=0.962考虑轴心受压∴R ＝0.9ϑ（y f 'S c SA f A '+）=0.90.926(36080414.30.8250250)831.7950KN N KN ⨯⨯⨯+⨯⨯⨯==∴该柱截面在承受轴心受压时是不安全的。
高层建筑结构设计第三版答案课后题和答案
高层建筑结构设计第三版答案课后题和答案
1.框架结构高层建筑设计中，什么是主要结构柱？
A.主要结构柱是支承结构屋面与结构屋面之间的支柱，也是把结构屋
面箱形体连接在一起的主要支撑，一般用钢筋混凝土制作。
2.高层建筑抗震设计中，影响高层结构受震性能的主要因素是什么？
A.影响高层结构受震性能的主要因素是结构的配置规划、材料的强度、刚度、排列方式和连接方式，以及建筑布局构架尺寸等。
3.高层建筑结构设计中，什么是抗剪构件？
A.抗剪构件是指采用钢筋混凝土或木材等材料，以抗剪能力来抵抗纵
向及横向地震力作用的构件。
4.对于高层建筑结构设计，地震动作受到的影响因素是什么？
A.地震动作受到的影响因素主要有建筑物的形态、结构形式、地基处
理情况、结构配置和地震加速度等。
5.高层建筑结构设计中，室内抗震设计的考虑因素有哪些？
A.室内抗震设计的考虑因素包括地震作用的影响、结构内部抗震性能、结构强度及刚度、构件垂直度、抗震细部设计等。
6.高层建筑结构设计中，什么是抗火构件？
A.抗火构件是指采用耐火材料或者特殊加固措施。
结构设计原理课后答案解析第三版
边梁的受压翼板有效宽度
1
b
' f
b
6h
' f
1 2200 80 6 180 2260mm
bf min 2
2
2
1' b
1
bf
bf
2200 80 (1100 80) 2200 mm
22
2
所以，边梁的受压翼缘板的有效宽度为 2200mm 。
3-23. 计算跨径 L 12.6mm的钢筋混凝土简支梁，中梁间距为 2.1m,截面尺
) 2
158.5kN m 0M d 145kN m
设计合理。
截面设计如图：
图 3-16 截面配筋图（尺寸单位： mm ）
查表法
查表可得：
fcd 1 3 .M8Pa ， f sd 280 MPa ，γ0=1.0， b 0.56
M
1.0 145 106
A0 fcdbh02 = 13.8 200 440 2 =0.27
f sd
280
取 Φ8@110mm，单位板宽钢筋面积 As 457mm2 ，混凝土保护层厚度 c 25 9.3 20.25mm 20mm ， 2
实际配筋率：
As
457
100% 3.97% > min
bh0 1000 115
45 f td f sd
0.2%
0.22%
受力主钢筋位置及截面布筋示意图：
题 3-18 图（ mm ）
3-19. 截面尺寸 b h 200mm 500mm的钢筋混凝土矩形截面梁，采用 C20
混凝土和 HRB335 级钢筋； I 类环境条件，安全等级为一级；最大弯矩组合设计
值 M d 190kN m, 试按双筋截面求所需的钢筋截面积并进行截面布置。
结构设计原理课后习题答案解析(第三版)
结构设计原理课后习题答案1 配置在混凝土截面受拉区钢筋的作用是什么？混凝土梁的受拉能力很弱，当荷载超过c f 时，混凝土受拉区退出工作，受拉区钢筋承担全部荷载，直到达到钢筋的屈服强度。
因此，钢筋混凝土梁的承载能力比素混凝土梁提高很多。
2解释名词：混凝土立方体抗压强度：以边长为150mm 的混凝土立方体为标准试件，在规定温度和湿度下养护28天，依照标准制作方法，标准试验方法测得的抗压强度值。
混凝土轴心抗压强度：采用150*150*300的混凝土立方体为标准试件，在规定温度和湿度下养护28天，依照标准制作方法和试验方法测得的混凝土抗压强度值。
混凝土抗拉强度：采用100*100*150的棱柱体作为标准试件，可在两端预埋钢筋，当试件在没有钢筋的中部截面拉断时，此时的平均拉应力即为混凝土抗拉强度。
混凝土劈裂抗拉强度：采用150mm 立方体试件进行劈裂抗拉强度试验，按照规定的试验方法操作，按照下式计算AF A F 673.02f ts ==π 3 混凝土轴心受压的应力—应变曲线有何特点？影响混凝土轴心受压应力—应变曲线有哪几个因素？完整的混凝土轴心受压的应力-应变曲线由上升段OC ，下降段CD,收敛段DE组成。
0~0.3fc 时呈直线；0.3~0.8fc 曲线偏离直线。
0.8fc 之后，塑性变形显著增大，曲线斜率急速减小，fc 点时趋近于零，之后曲线下降较陡。
D 点之后，曲线趋于平缓。
因素：混凝土强度，应变速率，测试技术和试验条件。
4 什么叫混凝土的徐变？影响徐变有哪些主要原因？在荷载的长期作用下，混凝土的变形随时间增长，即在应力不变的情况下，混凝土应变随时间不停地增长。
这种现象称为混凝土的徐变。
主要影响因素：混凝土在长期荷载作用下产生的应力大小，加载时龄期，混凝土结构组成和配合比，养生及使用条件下的温度和湿度。
5 混凝土的徐变和收缩变形都是随时间而增长的变形，两者有和不同之处？徐变变形是在长期荷载作用下变形随时间增长，收缩变形是混凝土在凝结和硬化的物理化学反应中体积随时间减小的现象，是一种不受外力的自由变形。
结构设计原理课后答案第三版
3-16.截面尺寸mm mm h b 500200⨯=⨯的钢筋混凝土矩形截面梁，采用C25混凝土和HRB335级钢筋，I 类环境条件，安全等级为二级，最大弯矩组合设计值m kN M d ⋅=145，试分别采用基本公式法和查表法进行截面设计（单筋截面）。
解：基本公式法： 查表可得：f 13.8MPacd =，f 280MPa sd =，γ0=1.0，b 0.56ξ=（1）求受压区高度x假设60s a mm =，则050060440h mm =-=，00()2d cd x M f bx h γ=-，代入数据得：61.01451013.82004402xx ⨯⨯=⨯-（） 解之得：700()x mm =舍去， 01330.56440246.4b x mm h mm mm ξ=<=⨯=。
（2）受拉钢筋面积s A213.82001801311280cd s sd f bx A mm f ⨯⨯=== 配2Φ22和2Φ25，27609821742s A mm =+=实际配筋率min 01472 2.02%0.2%200431s A bh ρρ===>=⨯ (3).截面复核取混凝土保护层厚度为c=30mm ，钢筋分两排布置，两排钢筋之间净距取30mm 。
7606028.425.1/2982(3028.4/2)691742s a mm ⨯+++⨯+==（）0500431s h a mm =-= 02801742168246.413.8200b x mm h mm ξ⨯==<=⨯0()2u cd x M f bx h =-16813.8200168(431)2=⨯⨯⨯-0158.5145d kN m M kN m γ=>=设计合理。
截面设计如图：图3-16截面配筋图（尺寸单位：mm ）查表法查表可得： 13.8cd f MPa =，280sd f MPa =，γ0=1.0，0.56b ξ=02cd MA f bh ==621.014510=0.2713.8200440⨯⨯⨯⨯ 查表得0.410.56b ξξ=<=，00.795ξ=62001451014800.795280440s sd M A mm f h ξ⨯===⨯⨯其余配筋过程及截面复核过程同上。
结构设计原理课后习题答案解析（第三版）
结构设计原理课后习题答案解析（第三版）结构设计原理课后习题答案1 配置在混凝⼟截⾯受拉区钢筋的作⽤是什么？混凝⼟梁的受拉能⼒很弱，当荷载超过c f 时，混凝⼟受拉区退出⼯作，受拉区钢筋承担全部荷载，直到达到钢筋的屈服强度。
因此，钢筋混凝⼟梁的承载能⼒⽐素混凝⼟梁提⾼很多。
2解释名词：混凝⼟⽴⽅体抗压强度：以边长为150mm 的混凝⼟⽴⽅体为标准试件，在规定温度和湿度下养护28天，依照标准制作⽅法，标准试验⽅法测得的抗压强度值。
混凝⼟轴⼼抗压强度：采⽤150*150*300的混凝⼟⽴⽅体为标准试件，在规定温度和湿度下养护28天，依照标准制作⽅法和试验⽅法测得的混凝⼟抗压强度值。
混凝⼟抗拉强度：采⽤100*100*150的棱柱体作为标准试件，可在两端预埋钢筋，当试件在没有钢筋的中部截⾯拉断时，此时的平均拉应⼒即为混凝⼟抗拉强度。
混凝⼟劈裂抗拉强度：采⽤150mm ⽴⽅体试件进⾏劈裂抗拉强度试验，按照规定的试验⽅法操作，按照下式计算A F A F 673.02f ts ==π 3 混凝⼟轴⼼受压的应⼒—应变曲线有何特点？影响混凝⼟轴⼼受压应⼒—应变曲线有哪⼏个因素？完整的混凝⼟轴⼼受压的应⼒-应变曲线由上升段OC ，下降段CD,收敛段DE组成。
0~0.3fc 时呈直线；0.3~0.8fc 曲线偏离直线。
0.8fc 之后，塑性变形显著增⼤，曲线斜率急速减⼩，fc 点时趋近于零，之后曲线下降较陡。
D 点之后，曲线趋于平缓。
因素：混凝⼟强度，应变速率，测试技术和试验条件。
4 什么叫混凝⼟的徐变？影响徐变有哪些主要原因？在荷载的长期作⽤下，混凝⼟的变形随时间增长，即在应⼒不变的情况下，混凝⼟应变随时间不停地增长。
这种现象称为混凝⼟的徐变。
主要影响因素：混凝⼟在长期荷载作⽤下产⽣的应⼒⼤⼩，加载时龄期，混凝⼟结构组成和配合⽐，养⽣及使⽤条件下的温度和湿度。
5 混凝⼟的徐变和收缩变形都是随时间⽽增长的变形，两者有和不同之处？徐变变形是在长期荷载作⽤下变形随时间增长，收缩变形是混凝⼟在凝结和硬化的物理化学反应中体积随时间减⼩的现象，是⼀种不受外⼒的⾃由变形。
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3-16.截面尺寸mm mm h b 500200⨯=⨯的钢筋混凝土矩形截面梁，采用C25混凝土和HRB335级钢筋，I 类环境条件，安全等级为二级，最大弯矩组合设计值m kN M d ⋅=145，试分别采用基本公式法和查表法进行截面设计（单筋截面）。
解：基本公式法： 查表可得：f 13.8MPacd =，f 280MPa sd =，γ0=1.0，b 0.56ξ=（1）求受压区高度x假设错误!未找到引用源。
，则050060440h mm =-=，00()2d cd x M f bx h γ=-，代入数据得：61.01451013.82004402xx ⨯⨯=⨯-（） 解之得：700()x mm =舍去， 01330.56440246.4b x mm h mm mm ξ=<=⨯=。
（2）受拉钢筋面积s A213.82001801311280cd s sd f bx A mm f ⨯⨯=== 配2Φ22和2Φ25，27609821742s A mm =+=实际配筋率min 01472 2.02%0.2%200431s A bh ρρ===>=⨯ (3).截面复核取混凝土保护层厚度为c=30mm ，钢筋分两排布置，两排钢筋之间净距取30mm 。
7606028.425.1/2982(3028.4/2)691742s a mm ⨯+++⨯+==（）0500431s h a mm =-= 02801742168246.413.8200b x mm h mm ξ⨯==<=⨯0()2u cd x M f bx h =-16813.8200168(431)2=⨯⨯⨯-0158.5145d kN m M kN m γ=>=g g设计合理。
截面设计如图：图3-16截面配筋图（尺寸单位：mm ）查表法查表可得： 13.8cd f MPa =，280sd f MPa =，γ0=1.0，0.56b ξ=02cd MA f bh ==621.014510=0.2713.8200440⨯⨯⨯⨯ 查表得0.410.56b ξξ=<=，00.795ξ=62001451014800.795280440s sd M A mm f h ξ⨯===⨯⨯其余配筋过程及截面复核过程同上。
3-17 .截面尺寸mm mm h b 450200⨯=⨯的钢筋混凝土矩形截面梁。
采用C20混凝土和HRB335级钢筋（3ɸ16），截面构造如图3-41，弯矩计算值m kM M M d ⋅==660γ，复合截面是否安全？图3-17（mm ）解：查表得：13.8cd f MPa =， 1.06td f MPa =，280sd f MPa =，0.56b ξ=，40s a mm =0410h mm =，2603s A mm =，保护层厚度c=4018.42-=30.8mm>30mm 。
钢筋净距 1(20030218.43)42.42n S mm =-⨯-⨯=>18.430d mm c mm =⎧⎨=⎩451.39450.22280td sd f f =⨯=，min 450.22%max 0.22%0.2%tdsd f f ρ⎧=⎪==⎨⎪⎩实际配筋率：min 0603100%0.74%0.22%200410s A bh ρρ==⨯=>=⨯ 相对受压区高度：2800.74%0.150.5613.8sd b cd f f ξρξ==⨯=<= 受压区高度：0x h ξ==0.15×410=61mm则 061(-)13.820061(410)22u cd x M f bx h ==⨯⨯⨯-=63.9kN ∙m<66d M kN m =g 故不满足设计要求。
3-18 .如图3-42为一钢筋混凝土悬臂梁，试画出受力主钢筋位置示意图。
悬臂板根部截面高度为140mm,C25混凝土和HRB335级钢筋；I 类环境条件。
安全等级为二级；悬臂板根部截面最大弯矩设计值m kN M d ⋅-=9.12，试进行截面设计。
解：查表得：13.8cd f MPa =， 1.23td f MPa =，280sd f MPa =，c=30mm ，0 1.0γ=设25s a mm =，0-115s h h a mm ==。
取单位宽度的板b=1000mm 。
（1）受压区高度x00()2d cd xM f bx h γ=-代入数据得：61.012.91013.81000(115)2xx ⨯⨯=⨯-得 0219.8()8.90.5611564.4b x mm x mm h mm ξ==<=⨯=舍去， 所以取 8.9x mm = （2）受拉钢筋面积s A213.810008.9436280cd s sd f bx A mm f ⨯⨯=== 取Φ8110mm ，单位板宽钢筋面积2457s A mm =，混凝土保护层厚度9.32520.25202c mm mm =-=>， 实际配筋率：0457100% 3.97%1000115s A bh ρ==⨯=⨯>min 450.22%0.2%tdsd f f ρ⎧=⎪=⎨⎪⎩受力主钢筋位置及截面布筋示意图：题3-18图（mm ）3-19.截面尺寸mm mm h b 500200⨯=⨯的钢筋混凝土矩形截面梁，采用C20混凝土和HRB335级钢筋；I 类环境条件，安全等级为一级；最大弯矩组合设计值,190m kN M d ⋅=试按双筋截面求所需的钢筋截面积并进行截面布置。
解：已知13.8cd f MPa =， 1.39td f MPa =，'280sd sd f f MPa ==，0 1.1γ=设 70s a mm =，'40s a mm =，040070330s h h a mm =-=-=， 弯矩设计值： 0 1.1190209d M M kN m γ==⨯=g ， 取0.56b ξξ==，则：'''00001(-)(-)2u cd b b sd s s M M f b h h h f A h a ξξ==+受压钢筋面积：20'''06221-(1-)2(-)2091013.82003300.56(10.50.56)449280(33040)cd b b s sd s M f bh A f h a mm ξξ=⨯-⨯⨯⨯⨯-⨯==⨯-受拉钢筋面积''013.82003300.56280449280cd b sd s s sd f bh f A A f ξ+⨯⨯⨯+⨯===22702mm 选择受压区钢筋为3Φ18，'2763s A mm =。
受拉钢筋6Φ22，22281s A mm =，受拉钢筋层间距为30mm ，钢筋间净距为200230325.1322n S m -⨯-⨯==，则13025.130702s a mm =++⨯=，0330h mm =，'45s a mm =，混凝土保护层厚度c='120.534.75302s a mm -⨯=>3-20.已知条件与题3-19相同。
由于构造要求，截面受压区以配置了3ɸ18的钢筋，mm a s 40'=，试求所需的受拉钢筋截面面积。
解：已知13.8cd f MPa =， 1.06td f MPa =，'280sd sd f f MPa ==，0 1.1γ=，'2763s A mm =。
设70s a mm =，0-40070330s h h a mm ==-=弯矩设计值： 0 1.1190209d M M kN m γ==⨯=⋅， 受压区高度：'''02002-()sd s s cd M f A h a x h h f b⎡⎤-⎣⎦=--62220910280763(33040)33033016113.8200mm ⎡⎤⨯-⨯⨯-⎣⎦=--=⨯0210240.8b x mm h mm ξ=<=，且'280s x a mm >=。
则有： ''cd sd s sd s f bx f A f A +=得， ''213.82002102807632350280cd sd s s sd f bx f A A mm f +⨯⨯+⨯===3-21.图3-43所示为装配式T 形截面梁横向布置图，简支梁的计算跨径为24.20m,试求边梁和中梁受压翼缘板的有效宽度f b 。
图3-21-1（mm ）解：为了便于计算，将实际截面转换成如图所示的计算截面，'1502101802f h mm +==。
图3-21-2 （尺寸单位：mm ）中梁有效宽度'1124200806733min 2040160220021216020121802320f h f l mm b mmb b h mm⎧=⨯=⎪⎪=+=⎨⎪++=+⨯+⨯=⎪⎩所以，取中梁的受压翼板的有效宽度为2200mm 。
边梁的受压翼板有效宽度'''11622008061802260222min 11220080(110080)2200222f f f f fb b h mm b b b b mm ⎧++=⨯++⨯=⎪⎪=⎨⎪++=⨯++-=⎪⎩ 所以，边梁的受压翼缘板的有效宽度为2200mm 。
3-23.计算跨径mm L 6.12=的钢筋混凝土简支梁，中梁间距为2.1m,截面尺寸及钢筋截面布置图如图3-44所示；C25混凝土，HRB335级钢筋；I 类环境条件，安全等级为二级；截面最大弯矩组合设计值m kN M d ⋅=1187，试进行界面复核。
a) b)图3-23（mm ）解：已知 11.5cd f MPa =， 1.23td f MPa =，280sd f MPa =，0 1.0γ=。
混凝土层厚度： c=22.714222.730.65302d mm mm mm =⎧-⨯=>⎨⎩，钢筋横向净距：22.726622.1530.5305n d mm S mm mm=⎧-⨯==>⎨⎩， 钢筋间层距： 22.75322.730.330n d mmS mm mm =⎧=-=>⎨⎩，1425368.52s a mm =+⨯=，0-135068.51281.5s h h a mm ==-=，'1(100140)1202f h mm =+=，'112604203min 2100179035060121201790f mm b mm mm mm ⎧⨯=⎪⎪==⎨⎪+⨯+⨯=⎪⎩。
12Φ20面积为23768S A mm =， 由：''11.517901202470.228037681055.04cd f f sd s f b h kN f A kN =⨯⨯=>=⨯= 所以截面为第一类T 型截面''280376851.2512011.51790sd s f cd f f A x mm h mm f b ⨯===<=⨯'0051.25()11.5179051.25(1281.5)22cd fxM f b x h=-=⨯⨯⨯-13251187kN m kN m=⋅>⋅所以截面复核满足承载力满足要求。