混凝土结构设计原理思考题答案教学内容

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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

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。

按弹性理论计算时,结构计算跨度按下述规定取用:弹性理论塑性理论两端搁支在砖墙上的板L0=Ln+a<=Ln+h Lo=Ln+h/2两端与梁整体连接的板L0=Ln+b Lo=Ln单跨梁Lo=Ln+a<=1.05Ln多跨连续梁和板Lo=Ln+a/2+b/21.4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。

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

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<3时,宜按双向板设计,若按单向板设计时,<="" p=""> 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。

按弹性理论计算时,结构计算跨度按下述规定取用:弹性理论塑性理论两端搁支在砖墙上的板L0=Ln+a<=Ln+h Lo=Ln+h/2两端与梁整体连接的板L0=Ln+b Lo=Ln单跨梁Lo=Ln+a<=1.05Ln多跨连续梁和板Lo=Ln+a/2+b/21.4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。

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课后习题及答案

混凝土结构设计原理课后习题及答案

混凝土结构设计原理课后习题答案(+思考题)第一章绪论开始采用或积极发展性能化设计方法和理论。

性能化方法是确定工程结构要达到的总体目标或设计性能,设计师根据性能目标的不同,设计不同的设计方案,并评估设计方案是否达到性能目标的要求。

学习(1)钢筋混凝土是由钢筋和混凝土两种材料组成的复合材料,是非均匀、非连续、非弹性的材料。

力学关系是在试验的基础上,通过几何、物理和平衡关系建立的。

(2)钢筋混凝土构件中的两种材料在强度和数量上存在一个合理的配比范围。

如果钢筋和混凝土在面积上的比例及材料强度的搭配超过了这个范围,就会引起构件受力性能的改变,从而引起构件截面设计方法的改变,这是学习时必须注意的一个方面。

由于混凝土材料的复杂性、离散性,混凝土材料的理论体系是建立在试验的基础上的。

许多假定依赖与试验结果,许多公式来源于试验验证,许多因素无法控制,仍需通过构造措施加以解决,许多理论尚需不断发展与完善,具有不同功能的混凝土材料性能尚需不断挖掘。

(4)本课程主要讲解钢筋混凝土基本构件,应当了解每一种构件在结构体系的作用、受力情况。

例如梁、柱是受弯构件,主要受弯、受剪;柱、墙、受压弦杆是受压构件,主要受压、弯,受压、剪,双向受压弯;雨蓬梁、柱是受扭构件,主要受扭,受弯、剪、扭,受压、弯、剪、扭;受拉弦杆是受拉构件,主要受拉、弯。

(5)本课程所要解决的不仅是构件的承载力和变形计算等问题,还包括构件的截面形式、材料选用及配筋构造等。

结构构件设计是一个综合性的问题,需要考虑各方面的因素。

因此,学习本课程时要注意学会对多种因素进行综合分析,培养综合分析判断能力。

第一章绪论1.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;2.与素混凝土梁相比,钢筋混凝土梁抵抗开裂的能力()。

A.提高不多;B.提高许多;C.完全相同;3.与素混凝土梁相比,适量配筋的钢混凝土梁的承载力和抵抗开裂的能力()。

A.均提高很多;B.承载力提高很多,抗裂提高不多;C.抗裂提高很多,承载力提高不多;D.均提高不多;4.钢筋混凝土梁在正常使用荷载下()。

混凝土结构设计原理第五版思考题参考答案

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。

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第五版思考题参考答案

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1.什么是混凝土构造?根据混凝土中添加材料的不同通常分哪些类型?答:混凝土构造是以混凝土材料为主,并根据需要配置与添加钢筋、钢骨、钢管、预应力钢筋与各种纤维,形成的构造,有素混凝土构造、钢筋混凝土构造、钢骨混凝土构造、钢管混凝土构造、预应力混凝土构造及纤维混凝土构造。

混凝土构造充分利用了混凝土抗压强度高与钢筋抗拉强度高的优点。

2.钢筋与混凝土共同工作的根底条件是什么?答:混凝土与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一样,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.混凝土构造有哪些优缺点?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构造整体性好,对抵抗地震、风载与爆炸冲击作用有良好性能;〔6〕可以就地取材。

钢筋混凝土构造的缺点:如自重大,不利于建造大跨构造;抗裂性差,过早开裂虽不影响承载力,但对要求防渗漏的构造,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,并受施工环境与气候条件限制等。

4.简述混凝土构造设计方法的主要阶段。

答:混凝土构造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年左右已开场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构造的设计计算理论。

〔3〕二战以后,设计计算理论已过渡到以概率论为根底的极限状态设计方法。

〔4〕20世纪90年代以后,开场采用或积极开展性能化设计方法与理论。

第2章 钢筋与混凝土的力学性能1.软钢与硬钢的区别是什么?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,如热轧钢筋与冷拉钢筋;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。

混凝土结构设计原理思考题答案1

混凝土结构设计原理思考题答案1

混凝土结构基本设计原理思考题与习题集第1章绪论思考题1.1钢筋混凝土结构有哪些优点和缺点?答:混凝土结构有以下优点:(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。

混凝土结构有以下缺点:(1) 自重大;(2) 抗裂性差;(3) 承载力有限;(4) 施工复杂;(5) 混凝土结构一旦破坏,其修复、加固、补强比较困难。

1.2钢筋和混凝土是如何共同工作的?答:钢筋和混凝土两种材料能够结合在一起共同工作,除了二者具有相近的线膨胀系数外,更主要的是由于混凝土硬化后,钢筋与混凝土之间产生了良好的粘结力。

保证钢筋不会从混凝土中拔出或压出,与混凝土更好地共同工作。

粘结和锚固是钢筋和混凝土形成整体,是共同工作的基础。

1.3本课程主要包括哪些内容?学习本课程要注意哪些问题?答:本课程主要包括内容有材料物理力学性能、设计方法、钢筋混凝土基本构件包括受弯构件、受压构件、受扭构件、受拉构件、楼盖设计、(预应力混凝土基本构件主要为受拉构件和受弯构件)。

本课程要注意的问题1.混凝土构件和结构设计是一个综合性问题。

既要考虑安全适用,也要考虑经济合理。

设计中有多种选择方案,因此设计结果不是唯一的。

2.工程项目的建设必须依照国家颁布的法规进行。

对于结构设计来说,必须按各种结构类型的设计规范或规程进行。

3.设计工作是一项创造性工作。

一方面在设计工作中必须按照规范进行,另一方面只有深刻理解规范的理论依据,更好地应用规范,充分发挥设计者的主动性和创造性。

4.本课具有较强的实践性,混凝土结构设计理论是以实验为基础的。

5.东南大学混凝土结构设计理论的学者、老前辈丁大均先生的学习经验很贴切。

他说:笔者一直用“四读”来学习新课题。

“粗读”:以了解新问题的概略;“细读”:以学习其细节;“精读”:以吸取其精华;“熟读”:以加深记忆;第2章 混凝土结构材料的物理力学性能思考题2.l 混凝土的立方抗压强度cuk f 、轴心抗压强度ck f 和抗拉强度tk f 是如何确定的?为什么ck f 低于cuk f ?tk f 与cuk f 有何关系?ck f 与cuk f 有何关系?答:1. cuk f 的确定方法标准试件:采用边长为15Omm 的立方体;标准制作:温度为20±3℃,相对湿度在90%以上的标准养护室中养护28天;标准试验:加载速度C30以下控制在0.3~0.5 MPa /s 范围内,C30以上控制在0.5~0.8 MPa /s 范围内,两端不涂润滑剂。

混凝土结构设计原理第五版思考题参考答案

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。

混凝土结构设计课后思考题答案 沈蒲生 第4版教学提纲

混凝土结构设计课后思考题答案   沈蒲生 第4版教学提纲

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。

按弹性理论计算时,结构计算跨度按下述规定取用: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。

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。

混凝土结构设计原理课后习题与答案最新

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混凝土结构设计原理课后习题与答案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1.什么就是混凝土结构?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.以简支梁为基准,表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,受到拉区布局受到扎钢筋梁的受拉区还可以脱落,但脱落后,发生裂缝,拉力由钢筋分担,直到钢筋屈服以后,承压区混凝土承压毁坏而达至音速荷载,构件毁坏。

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较好的粘结力,并使两者融合为整体;(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)钢筋在混凝土中存有可信的锚固。

4.混凝土结构存有什么优缺点?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:如自关键性,有利于修建小横跨结构;抗裂性差,过早脱落虽不影响承载力,但对建议严防渗水的结构,例如容器、管道等,采用受一定管制;现场铺设施工工序多,须要保洁,工期短,并受到施工环境和气候条件管制等。

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:就是将活荷载和恒荷载通过梁或轻易传达至横向车轴结构(柱、墙)的主要水平构件,楼板的主要内力就是弯矩和剪力,就是受弯构件。

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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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