第十一章钢筋混凝土设计原理课后习题答案
混凝土结构设计原理1至10章答案汇总2013.9
(4) 横向配筋。 混凝土构件中配有的横向钢筋可以有效地抑制混凝土内部裂缝的发展, 提高粘结强度。 (5)受力情况。支座处的反力等侧向压力可增大钢筋与混凝土接触面的摩擦力,提高 粘结强度。 剪力产生的斜裂缝将使锚固钢筋受到销栓作用而降低粘结强度。 在重复荷载或反 复荷载作用下,钢筋与混凝土之间的粘结强度将退化。 (6)浇筑混凝土时钢筋所处的位置。对于大厚度混凝土结构而言,当混凝土浇筑深度 超过 300mm 时,钢筋底面的混凝土由于离析泌水、沉淀收缩和气泡溢出等原因,使混凝土 与其上部的水平钢筋之间产生空隙层,从而消弱了钢筋与混凝土之间的粘结作用。 为了保证钢筋与混凝土之间粘结可靠, 《规范》GB50010 从以下四个方面进行了规定: (1)对于不同强度等级的混凝土和钢筋,规定了钢筋的基本锚固长度和搭接长度; (2)规定了钢筋的最小间距和混凝土保护层的最小厚度; (3)对钢筋接头范围内的箍筋加密进行了规定; (4)对钢筋端部的弯钩设置或机械锚固措施进行了规定。
0.55 f tk 0.88 0.395 f cu, 1 1.645 k 0.45
c2
2.2 混凝土的强度等级是如何划分的?我国《规范》GB50010 规定的混凝土强度等级有哪 些?对于同一强度等级的混凝土,试比较立方体抗压强度、轴心抗压强度和轴心抗拉 强度的大小并说明理由。 答:混凝土的强度等级是依据立方体抗压强度标准值 fcu,k 确定的。我国《规范》GB50010 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。 对于同一强度等级的混凝土,立方体抗压强度>轴心抗压强度>轴心抗拉强度。这是因 为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, 所以测得的棱柱体试件的抗压 强度(即轴心抗压强度)比立方体试件的抗压强度值小;同时混凝土的抗拉强度又远小于其 抗压强度。因此,fcu>fc>ft。 2.3 试述一次短期加载下混凝土受压时应力-应变曲线的特征。 答:一次短期加载下混凝土受压时的应力-应变曲线见下图:
混凝土机构与设计原理(第二版)李乔习题答案
习题第四章轴心受力4.1 某现浇钢筋混凝土轴心受压柱,截面尺寸为b×h=400mm×400mm,计算高度l0= 4。
2m,承受永久荷载产生的轴向压力标准值N G k=1600 kN,可变荷载产生的轴向压力标准值N Q k= 1000kN.采用C35 混凝土,HRB335级钢筋。
结构重要性系数为1.0。
求截面配筋。
(A s'=3929 mm2)4。
2 已知圆形截面轴心受压柱,直径d=500mm,柱计算长度l0=3.5m。
采用C30 混凝土, 沿周围均匀布置6 根ф20的HRB400纵向钢筋,采用HRB335等级螺旋箍筋,直径为10mm,间距为s=50mm。
纵筋外层至截面边缘的混凝土保护层厚度为c=30mm。
求:此柱所能承受的最大轴力设计值。
(N u =3736.1kN)第五章正截面抗弯5.1已知某钢筋混凝土单筋矩形截面梁截面尺寸为b×h=250mm×450mm,安全等级为二级,环境类别为一类,混凝土强度等级为C40,配置HRB335级纵向受拉钢筋4ф16(A S=804mm2 ), a s = 35 mm.要求:该梁所能承受的极限弯矩设计值Mu。
(M u =94kN-m)5.2已知某钢筋混凝土单跨简支板, 计算跨度为2。
18m,承受匀布荷载设计值g + q= 6.4kN/m2筋(包括自重),安全等级为二级,混凝土强度等级为C20,配置HPB235级纵向受拉钢筋,环境类别为一类。
要求:试确定现浇板的厚度及所需受拉钢筋面积并配筋.(板厚80mm,A s=321 mm2)5。
3 已知某钢筋混凝土单筋矩形截面梁截面尺寸为b×h=250mm×500mm,安全等级为二级,环境类别为一类,混凝土强度等级为C20,配置HRB335级纵向受拉钢筋,承受荷载弯矩设计值M=150kN-m.要求:计算受拉钢筋截面面积.(A s=1451 mm2)5。
4 已知某钢筋混凝土简支梁,计算跨度5.7m,承受匀布荷载,其中:永久荷载标准值为10kN/m,不包括梁自重),可变荷载标准值为10kN/m,安全等级为二级,混凝土强度等级为C30,配置HRB335级纵向受拉钢筋。
混凝土结构设计原理课后答案
绪论0-1:钢筋和混凝土是两种物理、力学性能很不相同的材料,它们为什么能结合在一起工作?答:其主要原因是:①混凝土结硬后,能与钢筋牢固的粘结在一起,相互传递内力。
粘结力是两种性质不同的材料能共同工作的基础。
②钢筋的线膨胀系数为1.2×10-5C-1,混凝土的线膨胀系数为1.0×10-5~1.5×10-5C-1,二者的数值相近。
因此,当温度变化时,钢筋与混凝土之间不会存在较大的相对变形和温度应力而发生粘结破坏。
习题0-2:影响混凝土的抗压强度的因素有哪些?答: 实验方法、实验尺寸、混凝土抗压实验室,加载速度对立方体抗压强度也有影响。
第一章1-1 混凝土结构对钢筋性能有什么要求?各项要求指标能达到什么目的?答:1强度高,强度系指钢筋的屈服强度和极限强度。
采用较高强度的钢筋可以节省钢筋,获得较好的经济效益。
2塑性好,钢筋混凝土结构要求钢筋在断裂前有足够的的变形,能给人以破坏的预兆。
因此,钢筋的塑性应保证钢筋的伸长率和冷弯性能合格。
3可焊性好,在很多情况下,钢筋的接长和钢筋的钢筋之间的链接需通过焊接,因此,要求在一定的工艺条件下钢筋焊接后不产生裂纹及过大的变形,保证焊接后的接头性能良好。
4与混凝土的粘结锚固性能好,为了使钢筋的强度能够充分的被利用和保证钢筋与混凝土共同作用,二者之间应有足够的粘结力。
1-2 钢筋冷拉和冷拔的抗压、抗拉强度都能提高吗?为什么?答:冷拉能提高抗拉强度却不能提高抗压强度,冷拉是使热轧钢筋的冷拉应力值先超过屈服强度,然后卸载,在卸载的过程中钢筋产生残余变形,停留一段时间再进行张拉,屈服点会有所提高,从而提高抗拉强度,在冷拉过程中有塑性变化,所以不能提高抗压强度。
冷拨可以同时提高钢筋的抗拉和抗压强度,冷拨是将钢筋用强力拔过比其径小的硬质合金拔丝模,钢筋受到纵向拉力和横向压力作用,内部结构发生变化,截面变小,而长度增加,因此抗拉抗压增强。
1-3 影响混凝土的收缩和徐变的因素有哪些?答:混凝土的组成和配合比是影响徐变的内在因素。
混凝土结构基本原理答案吕晓寅版第11章
思考题1.什么称为钢筋混凝土受弯构件的截面相对受压区高度ξ?它为什么是一个重2.在什么情况下可采用钢筋混凝土双筋截面梁?为什么双筋截面梁一定要采用封闭式箍筋?截面受压区的钢筋设计强度是如何确定的?答:单筋截面适筋梁最大承载力为M u=f cd bℎ02ξb(1−0.5ξb).因此,当截面承受的弯矩组合值M d较大,而梁截面尺寸受到使用条件限制或混凝土强度又不宜提高的情况下,又出现ξ>ξb而承载能力不足时,则应改用双筋截面。
若钢筋刚度不足或箍筋间距过大,受压钢筋会过早向外侧向凸出,反而会引起受压钢筋的混凝土保护层开裂,使受压区混凝土过早破坏,因此双筋截面梁一定要采用封闭式箍筋。
<<公路桥规>>取受压钢筋应变ε’s=0.002,这时对R235级钢筋σ’s=ε’s *E’s=0.002*2.1*100000=420MPa>f’sk(=235MPa) 对HRB335. HRB400和KL400级钢筋σ’s=ε’s *E’s=0.002*2*100000=400MPa≧f’sk(=335MPa及400MPa)3.影响钢筋混凝土受弯构件斜截面抗弯能力的主要因素有哪些?答:影响有腹筋梁斜截面抗弯能力的主要因素有剪跨比、混凝土强度、纵向受拉钢筋配筋率和箍筋数量及强度等。
4.钢筋混凝土抗剪承载力复核时,如何选择复核截面?答:《公路桥规》规定,在进行钢筋混凝土简支梁斜截面抗剪承载力复合时,其复合位置应按照下列规定选取:(1)距支座中心h/2(梁高一半)处的截面;(2)受拉区弯起钢筋弯起处的截面,以及锚于受拉区的纵向钢筋开始不受力处的截面;(3)钢筋数量或间距有改变处的截面;(4)梁的肋板宽度改变处的截面。
5.螺旋箍筋柱正截面承载力计算式在使用中有哪些限制条件?答:(1)为了保证在使用荷载作用下,螺旋箍筋混凝土保护层不致过早剥落,螺旋箍筋柱的承载力计算值应满足下式0.9(f cd A cor+kf sd A s0+f sd′A s′≤1.35φ(f cd A+f sd′A s′)(2)当遇到下列一种情况时,不考虑螺旋箍筋的作用≥48(r为截面最小回转半径,l0为计算长度)时,对圆形①当构件长细比λ=l0r≥12(d为圆形截面直径)。
(完整版)混凝土设计原理思考题与习题答案
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。
混凝土结构与砌体结构设计中册(第四版)_十二 十三 十四章思考题答案
混凝土结构与砌体结构设计中册(第四版) 十一章思考题答案12.1单层厂房排架结构中,哪些构件是主要承重构件?单层厂房中的支撑分几类?支撑的主要作用是什么?答:主要承重构件有:屋盖结构、吊车梁、排架柱、抗风柱、基础梁、基础单层厂房中的支撑:屋架间垂直支撑、横向、纵向水平支撑以及天窗架支撑和柱间支撑支撑的主要作用是:增强空间刚度及稳定性,传递风荷载和水平吊车荷载。
2.2排架内力分析的目的是什么?排架内力分析的步骤是怎样的?排架内力分析的目的是:为了获得排架柱在各种荷载作用下,控制截面的最不利内力,作为设计柱的依据;同时,柱底截面的最不利内力,也是设计基础的依据,并绘制出排架柱的弯矩图、轴力图及剪力图(M图、N图及V图)。
排架内力分析的步骤是:等高排架在水平荷载作用下的内力分析方法采用剪力分配法,步骤如下:(1)在柱顶水平集中力F作用下等高排架在柱顶作用一水平集中力F,在F作用下,柱顶产生水平位移。
沿柱顶将横梁与柱切开,在切口处代之一对剪力,如图2-4-16(b)所示。
取横梁为脱离体,由平衡条件有:又知,在单位水平力F=1作用下,柱顶水平侧移为。
反之要使柱顶产生单位水平位移即u=1,则需在柱顶施加的水平集中力。
如图2-4-17所示。
对于相同材料的柱,柱越粗,所需的越大,即所需施加的水平力越大。
反映了柱子抵抗侧移的能力,故称为柱子的抗侧刚度。
切开后的排架拄顶作用有水平力,在作用下产生柱顶位移为,根据上面分析可得等高排架,当各跨横梁EA时,有:将(2)、(3)式代入(1)式,得:由此可得:将(5)式代回(2)式得:式中称为第i根柱的剪力分配系数,它等于i柱的抗侧刚度与整个排架柱总的杭侧刚度的比值,且。
值可按附图1计算,由可求出分配系数,从而求出各柱顶剪力,最后按静定悬臂柱求出在已知作用下的柱截面内力。
附图1由此可见,剪力分配法就是将作用在顶部的水平集中力F按抗侧刚度分配给各柱,再按静定悬臂柱求解柱子内力的方法。
钢筋混凝土构造设计原理试题库及其参考答案(完美版)
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以下是题库的内容概述。
题库内容第一部分:基本概念1. 钢筋混凝土的定义是什么?2. 什么是构造设计原理?3. 请简要介绍钢筋混凝土的组成成分和特点。
4. 为什么要在钢筋混凝土中加入钢筋?第二部分:构造设计原理1. 钢筋混凝土构件的设计原理是什么?2. 什么是设计荷载?请列举几种常见的设计荷载。
3. 请解释承重墙的设计原理。
4. 请解释梁的设计原理。
第三部分:施工技术1. 在钢筋混凝土施工过程中,有哪些常见的施工技术?2. 请解释混凝土浇筑的过程。
3. 钢筋的连接方式有哪些?请分别介绍它们的特点和适用场景。
4. 请解释钢筋混凝土中的预应力设计原理。
参考答案第一部分:基本概念1. 钢筋混凝土是一种由水泥、砂、石、水和钢筋等材料组成的复合材料,具有高强度和耐久性。
2. 构造设计原理是指根据结构物所受的荷载和工作条件,进行结构构件的尺寸和布置,以及材料的选择和使用等方面的设计原则。
3. 钢筋混凝土的组成成分主要包括水泥、砂、石、水和钢筋。
其特点是具有高强度、耐久性和良好的抗震性能。
4. 钢筋的加入可以增强混凝土的抗张能力,提高整体的强度和刚度。
第二部分:构造设计原理1. 钢筋混凝土构件的设计原理是在满足强度、刚度和稳定性要求的前提下,合理确定构件尺寸、钢筋配筋和开孔等设计参数。
2. 设计荷载是指作用于结构物上的各种力和载荷,包括自重荷载、活荷载、风荷载等。
常见的设计荷载包括自重、人荷、设备荷、雪荷、风荷等。
3. 承重墙的设计原理是在合理的尺寸和形状范围内,通过钢筋配筋和抗压墙体的设计,使其能承受垂直和水平方向的荷载。
4. 梁的设计原理是通过确定梁的尺寸和钢筋配筋,使其在弯曲、剪切和挠曲等方面满足设计要求。
第三部分:施工技术1. 常见的钢筋混凝土施工技术包括模板安装、浇筑混凝土、养护和拆除模板等。
第十一章钢筋混凝土设计原理课后习题答案
第十一章1什么是单双向板?怎样加以区别?其传力路线有和特征?单向板:荷载作用下,只在一个方向或主要在一个方向弯曲的板。
双向板:荷载作用下,在两个方向弯曲,且不能忽略任一方向弯曲的板。
(1)对两对边支承的板,应按单向板计算。
(2)对于四边支承的板l b≤时应按双向板计算;/2l b<<时宜按双向板计算;按沿短边方向受力的单向板计算2/3时,应沿长边方向布置足够数量的构造钢筋;/2l b≤时可按沿短边方向受力的单向板计算。
单向板沿短边方向受力,特征个方向弯曲双向板双向受力特征两个方向弯曲2什么叫截面的弯曲刚度?什么叫截面竖向弯曲刚度?截面的弯曲刚度:使构件截面产生单位曲率需施加的弯矩值截面竖向弯曲刚度:使构件截面产生单位挠度需施加的竖向均布荷载3现浇单向板的设计步骤是什么?(1)结构平面布置,并拟定板厚和主、次梁的截面尺寸(2)确定梁、板得计算简图(3)梁、板的内力分析(4)截面配筋及构造设施(5)绘制施工图4单向板肋梁楼盖其板、次梁、主梁的跨度如何确定?工程常用的数值分别是多少?板的跨度:次梁的间距单向板:1.7-2.5 m荷载大时取较小值,一般≤3m次梁的跨度:主梁的间距次梁: 4--6 m主梁的跨度:柱或墙的间距主梁: 5--8 m5单向板肋梁楼盖的布置方式都有哪几种?1)主梁横向布置,次梁纵向布置优点:主梁与柱可形成横向框架,横向抗侧移刚度大各榀横向框架间由纵向的次梁相连,房间整体性较好由于外墙处仅设次梁,故窗户高度可开大些,对采光有利(2)主梁纵向布置,次梁横向布置(3)优点:减小了主梁的截面高度,增加了室内净高适用于:横向柱距比纵向柱距大的多的情况3)只布置次梁适用于:有中间走道的砌体墙承重的混合结构房屋6什么是结构物的计算简图?包括那几方面的内容?结构物的计算简图包括计算模型,计算荷载两个方面1)简化假定和计算模型:简化假定1)支座可以自由转动,无竖向位移2)不考虑薄膜效应对板内力的影响3)忽略板、次梁连续性,按简支构件计算支座反力4)实际跨数≥5跨时等跨或跨度差≤10%且各跨受荷相同的连续梁按5跨计算 计算模型: 连续板或连续梁(2)计算单元及从属面积板计算单元:1m 宽板带次梁荷载范围 :次梁左右各半跨板主梁荷载范围 :主梁左右各半个主梁间距,次梁左右各半个次梁间距(3)弹性理论计算跨度中间跨 0c l l =边跨 板0min 1.025222n n b h b l l l =+++(,) 梁0min 1.025222n n b a b l l l =+++(,) (4)荷载取值板和次梁的折算荷载为了考虑次梁或主梁的抗扭刚度对内力的影响,采用增大恒载,减小活载的办法板 12g g q '=+ 12q q '= 次梁 14g g q '=+ 34q q '= 7、单向板肋梁楼盖的计算假定有哪些?答:⑴、支座可以自由转动,但没有竖向位移;⑵、不考虑薄膜效应对板内力的影响;⑶、在确定板传给次梁的荷载以及次梁传给主梁的荷载时,分别忽略板、次梁的连续性,按简支构件计算支座竖向反力;⑷、跨数超过5跨的连续梁、板,当各跨荷载相同,且跨数相差不超过10%时,可按5跨的等跨连续梁、板计算。
混凝土设计课后习题答案
混凝土设计课后习题答案混凝土设计课后习题答案混凝土设计是土木工程中非常重要的一门课程,它涉及到建筑物的结构设计和施工。
在学习过程中,课后习题是巩固知识和提高能力的重要途径。
本文将为大家提供一些混凝土设计课后习题的答案,帮助大家更好地理解和掌握这门课程。
1. 为什么混凝土是一种理想的建筑材料?混凝土是一种由水泥、砂子、骨料和水按一定比例混合而成的材料。
它具有以下几个优点:首先,混凝土具有很好的抗压强度。
在建筑物承受压力的情况下,混凝土能够很好地承受压力,保证建筑物的稳定性和安全性。
其次,混凝土具有较好的耐久性。
混凝土中的水泥能够与空气中的二氧化碳反应,形成一层致密的保护层,从而防止钢筋锈蚀和混凝土表面的破坏。
此外,混凝土具有较好的施工性能。
混凝土可以通过浇筑、振捣、养护等工艺进行施工,适用于各种形状和尺寸的建筑物。
最后,混凝土还具有较好的隔热性能和隔声性能。
混凝土的密度较高,能够有效地阻挡热量和声音的传递,提供更舒适的室内环境。
2. 混凝土的强度等级是如何确定的?混凝土的强度等级是根据混凝土的抗压强度来确定的。
在设计混凝土结构时,需要根据结构的要求和使用环境来确定混凝土的强度等级。
混凝土的强度等级通常以“C”开头,后面跟着一个数字,例如C20、C30等。
这个数字代表着混凝土的抗压强度,单位为兆帕(MPa)。
混凝土的强度等级的确定是通过实验室试验和统计分析得出的。
在试验中,会制作一定数量的混凝土试件,经过一定时间的养护后进行试验,测量其抗压强度。
然后根据试验结果和统计学方法,确定混凝土的强度等级。
3. 如何计算混凝土结构的荷载?计算混凝土结构的荷载是设计混凝土结构的重要一步。
荷载是指作用在结构上的外部力,包括活载、恒载和风载等。
活载是指在结构上移动的荷载,如人员、车辆、设备等。
恒载是指结构自身的重量和常驻在结构上的荷载,如地板、墙体、梁等。
风载是指风对结构所产生的荷载。
计算荷载时,需要根据结构的使用情况和设计标准来确定荷载的大小。
智慧树答案混凝土结构设计原理知到课后答案章节测试2022年
第一章1.()是钢筋混凝土的一大优点。
答案:耐火性好2.混凝土是一种()能力比较强的建筑材料。
答案:抗压3.一般说来,钢筋混凝土中以钢筋()比较经济合理。
答案:承担拉力4.混凝土的抗拉,抗压强度均很高。
()答案:错5.用钢筋来帮助混凝土抗压是很经济的。
()答案:错第二章1.要求钢筋在混凝土中的锚固长度越长()。
答案:钢筋直径越大2.采用非标准试块时,换算分数为()。
答案:边长为100mm立方块的抗压强度取1.053.混凝土强度等级c表示在标准条件下测得的混凝土()。
答案:立方体抗压强度4.混凝土双向受力时,何种情况下强度降低()。
答案:一向受拉一向受压5.钢筋冷拉后,其()。
答案:屈服极限提高了6.混凝土的极限压变大致为()。
答案:7.混凝土强度等级越高,则曲线的下降段()。
答案:越陡峭8.对没有明显屈服点的钢筋,其条件屈服点是指()。
答案:使钢筋残余应变为0.2%的卸载起点应力9.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。
答案:fcu、fc、ft10.混凝土的棱柱体抗压强度低于立方体强度。
()答案:对11.当混凝土结构受到外界约束而无法变形时,结构内的应力会随时间增长而增长。
()答案:对12.软钢和硬钢的应力关系曲线是一样的,都有明显的屈服阶段。
()答案:错13.为保证钢筋的粘结强度,光面钢筋和螺纹钢筋末端均必须做成半圆弯钩。
()答案:错第三章1.我国现行规范是以何种概率为基础的()。
答案:近似概率2.结构在规定时间内,在规定条件下完成预定功能的概率称为()。
答案:可靠度3.在安全度方面,极限状态设计法采用的是多系数法。
()答案:对4.越大,失效概率越小,结构越可靠。
()答案:对5.建筑结构安全等级为三级时,值可相应减小。
()答案:对6.两种极限状态值相同。
()答案:错第四章1.受弯构件纯变区段内,开裂前混凝土与钢筋之间粘结应力()。
答案:均匀分布2.钢筋混凝土梁即将开裂时,受拉钢筋的应力与配筋率的关系是()。
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》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。
钢筋混凝土习题集答案
钢筋混凝土习题集答案钢筋混凝土习题集答案钢筋混凝土是一种广泛应用于建筑工程中的结构材料,它具有高强度、耐久性和可塑性等优点。
然而,学习和掌握钢筋混凝土设计和计算方法并非易事,需要通过大量的习题练习来提高自己的理论水平和实践能力。
下面是一些常见的钢筋混凝土习题及其答案,供大家参考。
1. 什么是钢筋混凝土的受力原理?钢筋混凝土的受力原理是利用钢筋的高强度和混凝土的高压强度相互配合,形成一种材料组合,使其在受力时充分发挥各自的优势,从而提高整体结构的承载能力。
2. 钢筋混凝土构件的受力分析方法有哪些?钢筋混凝土构件的受力分析方法主要有弹性理论和极限状态设计法。
弹性理论适用于一般情况下的受力分析,通过假设材料具有线弹性行为,根据受力平衡和变形条件进行计算。
极限状态设计法则是根据结构在达到极限承载能力时的破坏形态和模式进行设计,保证结构在使用寿命内不发生失稳和破坏。
3. 如何计算钢筋混凝土构件的截面尺寸?钢筋混凝土构件的截面尺寸计算通常需要考虑受力平衡、受力传递和变形限制等因素。
一般来说,可以根据结构的受力情况和要求,采用弹性理论或极限状态设计法进行计算,确定截面的尺寸和配筋方式。
4. 钢筋混凝土梁的弯矩计算方法有哪些?钢筋混凝土梁的弯矩计算方法主要有弹性理论和极限状态设计法。
弹性理论中,可以根据梁的几何形状、荷载情况和材料特性,采用弯矩图和受力平衡等原理进行计算。
极限状态设计法则是根据梁在达到极限承载能力时的破坏形态和模式进行设计,保证结构在使用寿命内不发生失稳和破坏。
5. 钢筋混凝土柱的设计方法有哪些?钢筋混凝土柱的设计方法主要有轴心受压和受弯双向受力的设计方法。
轴心受压的设计方法是根据柱的几何形状、荷载情况和材料特性,采用轴心受压理论进行计算,确定柱的截面尺寸和配筋方式。
受弯双向受力的设计方法是根据柱的几何形状、荷载情况和材料特性,采用弯矩和轴力相互作用的原理进行计算,确定柱的截面尺寸和配筋方式。
6. 钢筋混凝土板的设计方法有哪些?钢筋混凝土板的设计方法主要有弹性理论和极限状态设计法。
混凝土结构设计原理 课后习题答案
第一章绪论问答题1.什么是混凝土结构?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。
3.钢筋与混凝土共同工作的基础条件是什么?4.混凝土结构有什么优缺点?5.房屋混凝土结构中各个构件的受力特点是什么?6.简述混凝土结构设计方法的主要阶段。
7.简述性能设计的主要步骤。
8.简述学习《混凝土结构设计原理》课程的应当注意的问题。
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。
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第十一章1什么是单双向板?怎样加以区别?其传力路线有和特征?单向板:荷载作用下,只在一个方向或主要在一个方向弯曲的板。
双向板:荷载作用下,在两个方向弯曲,且不能忽略任一方向弯曲的板。
(1)对两对边支承的板,应按单向板计算。
(2)对于四边支承的板l b≤时应按双向板计算;/2l b<<时宜按双向板计算;按沿短边方向受力的单向板计算2/3时,应沿长边方向布置足够数量的构造钢筋;/2l b≤时可按沿短边方向受力的单向板计算。
单向板沿短边方向受力,特征个方向弯曲双向板双向受力特征两个方向弯曲2什么叫截面的弯曲刚度?什么叫截面竖向弯曲刚度?截面的弯曲刚度:使构件截面产生单位曲率需施加的弯矩值截面竖向弯曲刚度:使构件截面产生单位挠度需施加的竖向均布荷载3现浇单向板的设计步骤是什么?(1)结构平面布置,并拟定板厚和主、次梁的截面尺寸(2)确定梁、板得计算简图(3)梁、板的内力分析(4)截面配筋及构造设施(5)绘制施工图4单向板肋梁楼盖其板、次梁、主梁的跨度如何确定?工程常用的数值分别是多少?板的跨度:次梁的间距单向板:1.7-2.5 m荷载大时取较小值,一般≤3m次梁的跨度:主梁的间距次梁: 4--6 m主梁的跨度:柱或墙的间距主梁: 5--8 m5单向板肋梁楼盖的布置方式都有哪几种?1)主梁横向布置,次梁纵向布置优点:主梁与柱可形成横向框架,横向抗侧移刚度大各榀横向框架间由纵向的次梁相连,房间整体性较好由于外墙处仅设次梁,故窗户高度可开大些,对采光有利(2)主梁纵向布置,次梁横向布置(3)优点:减小了主梁的截面高度,增加了室内净高适用于:横向柱距比纵向柱距大的多的情况3)只布置次梁适用于:有中间走道的砌体墙承重的混合结构房屋6什么是结构物的计算简图?包括那几方面的内容?结构物的计算简图包括计算模型,计算荷载两个方面1)简化假定和计算模型:简化假定1)支座可以自由转动,无竖向位移2)不考虑薄膜效应对板内力的影响3)忽略板、次梁连续性,按简支构件计算支座反力4)实际跨数≥5跨时等跨或跨度差≤10%且各跨受荷相同的连续梁按5跨计算 计算模型: 连续板或连续梁(2)计算单元及从属面积板计算单元:1m 宽板带次梁荷载范围 :次梁左右各半跨板主梁荷载范围 :主梁左右各半个主梁间距,次梁左右各半个次梁间距(3)弹性理论计算跨度中间跨 0c l l =边跨 板0min 1.025222n n b h b l l l =+++(,) 梁0min 1.025222n n b a b l l l =+++(,) (4)荷载取值板和次梁的折算荷载为了考虑次梁或主梁的抗扭刚度对内力的影响,采用增大恒载,减小活载的办法板 12g g q '=+ 12q q '= 次梁 14g g q '=+ 34q q '= 7、单向板肋梁楼盖的计算假定有哪些?答:⑴、支座可以自由转动,但没有竖向位移;⑵、不考虑薄膜效应对板内力的影响;⑶、在确定板传给次梁的荷载以及次梁传给主梁的荷载时,分别忽略板、次梁的连续性,按简支构件计算支座竖向反力;⑷、跨数超过5跨的连续梁、板,当各跨荷载相同,且跨数相差不超过10%时,可按5跨的等跨连续梁、板计算。
8什么是折算荷载法?为什么采用折算荷载?如何折算?答:折减荷载法:当主梁的线刚度比次梁的线刚度大得多时,主梁变形对次梁内力的影响才比较小。
次梁变形对板的内力影响也是这样。
如果考虑这种影响,内力分析就相当复杂,因此考虑折算荷载法。
通常混凝土柱是与主梁刚接的,柱对主梁弯曲转动的约束力取决于主梁线刚度与柱线刚度之比,当比值较大时约束能力较弱。
一般认为,当主梁线刚度与柱子线刚度之比大于5时,可忽略这种影响,按连续梁计算模型计算主梁,否则应按梁、柱刚接的框架模型计算。
9什么是薄膜内力?如何考虑薄膜内力的有效作用?答:四周与梁整体连接的低配筋率板,临近破坏时其中和轴非常接近板的表面。
因此,在纯弯矩作用下,板的中平面位于受拉区,因周边变形受到约束,板内将存在轴向压力,这种轴向力一般称为薄膜力。
为了简化计算,在内力分析时,一般不考虑板的薄膜效应。
这一有利效应将在板的设计时,根据不同的支座约束情况,对板的计算弯矩进行折减。
10、理论上的计算跨度指的是什么?答:从理论上讲,某一跨的计算跨度应取为该跨两端支座处转动点之间的距离。
11、什么是荷载的最不利布置位置?连续梁板的最不利内力的布置规律是什么?答:活荷载时有时无,为方便设计,规定活荷载是以一个整垮为单位来变动的,因此在设计连续梁、板时,应研究活荷载如何布置将使梁、板内某一截面的内力绝对值最大,这种布置称为活荷载的最不利布置。
最不利内力的布置规律:⑴、求某跨跨内最大正弯矩时,应在本跨布置活荷载,然后隔跨布置;⑵、求某跨跨内最大负弯矩时,本跨不布置活荷载,而在其左右临跨布置,然后隔跨布置;⑶、求某支座绝对值最大的负弯矩或支座截面左、右截面最大剪力时,应在该支座左、右两跨布置活荷载,然后隔跨布置。
12、什么是内力包络图?都有哪些内力包络图?答:内力包络图是指每一跨内所有截面的最大弯矩和最大剪力的变化情况,即内力叠合图形的外包线。
有弯矩包络图和剪力包络图。
13如何确定支座弯矩和剪力的设计值?答:正截面受弯承载力和斜截面承载力的控制界面应在支座边缘,内力设计值应以支座边缘截面为准,故取:弯矩设计值:M=Mc-Vo*b/2剪力设计值:均布荷载:V=Vc-(g+q)*b/2集中荷载:V=VcMc、Vc—支承中心处的弯矩、剪力设计值Vo—按简支梁计算的支座剪力设计值b—支座宽度14什么是内力重分布?什么是应力重分布?都可以在什么结构中发生?答:内力重分布:由于超静定钢筋混凝土结构的非弹性性质而引起的各界面内力之间的关系不再遵循线弹性关系的现象,只用于超静定结构中。
应力重分布:由于钢筋混凝土的非弹性性质,使截面上应力的分布不再服从线弹性分布规律的现象,是指截面高度应力分布的非弹性关系。
用于超静定和静定的钢筋混凝土结构中。
15什么是塑性铰?塑性铰有什么特点?与普通胶有什么区别?答:在弯矩基本维持不变的情况下,截面曲率激增,形成一个能转动的“铰”,这种铰成为塑性铰。
特点:与普通铰的区别:①理想铰不能承受任何弯矩,而塑性铰则能承受基本不变的弯矩;②理想饺集中于一点,塑性铰则有一定的长度;③理想铰在两个方向都可产生无限的转动,而塑性铰则是有限转动的单向铰,只能在玩具作用方向做有限的转动。
16有几种塑性铰?工程上应设计成哪种塑性铰?答:塑性铰有钢筋铰和混凝土铰。
钢筋铰:对于配置具有明显屈服点钢筋的适筋梁,塑性铰形成的起因是受拉钢筋先屈服。
出现在受弯构件的超筋截面或小偏心受压构件中。
混凝土铰:当截面配筋率大于界限配筋率,此时钢筋不会屈服,转动主要是有受压区混凝土的非弹性变形引起。
出现在受弯构件的适筋截面或大偏心受压构件中。
为了保证结构有足够的变形能力,塑性铰应设计成转动能力大,延性好的钢筋铰。
17影响塑性内力重分布的因素有哪些?塑性内力重分布的适用条件?答:影响塑性内力重分布的主要因素:塑性铰的转动能力。
主要取决于纵向钢筋的配筋率、刚才的品种和混凝土的极限压应变值。
斜截面受剪承载力。
不宜采用条件:在使用阶段不允许出现裂缝或对裂缝开展有较严格限制的结构,入入水池池壁,自防水屋面,以及处于侵蚀性环境中的结构;直接承受动力和重复荷载的结构;预应力结构和二次受力叠合结构;要求有较高安全储备的结构。
18 什么是调幅法?调幅法的设计原则是什么?如何进行调幅?弯矩调幅法是一种考虑塑性内力重分布计算超静定混凝土结构的一种实用设计方法,它把连续梁、板按弹性理论算得的弯矩值和剪力值进行适当的调整,通常是对那些弯矩绝对值较大的截面弯矩进行调整,然后按调整后的内力进行截面设计。
设计原则①弯矩调幅后引起结构内力图形和正常使用状态的变化,应进行验算,或有结构措施加以保证。
②受力钢筋宜采用HRB335、HRB400级热轧钢筋,混凝土强度等级宜在C20~C45范围内。
截面相对受压区高度ξ应满足0.10≤ξ≤0.35.调幅法按下列步骤进行①用线弹性方法计算,并确定荷载嘴部利布置下的结构控制截面的弯矩最大值Me,②采用调幅系数β降低各支座截面弯矩,即设计值按下式计算,M=(1-β)Me③结构的跨中截面弯矩值应取弹性分析所得的最不利弯矩值和按下式计算值中之较大值M=1.02Mo-(Ml+Mr)/2④调幅后,支座和跨中截面的弯矩值均不小于Mo的1/3⑤各控制截面的剪力设计值按荷载最不利布置和调幅后的支座弯矩由静力平衡条件计算确定。
19 连续板、连续次梁如何进行配筋?什么情况下可采用构造配筋?①连续板的配筋构造,包括板中受力筋和构造钢筋。
受力筋由计算确定,有承受负弯矩的板面负筋和承受正弯矩的板底正筋两种。
配筋方式有弯起式和分离式两种。
构造钢筋包括五种。
②连续次梁的配筋方式包括弯起式和连续式两种。
(2)满足弯矩和剪力作用下的结构配筋要求20 板有几种构造钢筋?都是什么钢筋?有什么作用?主梁如何进行配筋?(1)5种。
分布钢筋,温度钢筋,与主梁垂直的附加负筋,与承重砌体墙垂直的附加负筋,板角附加短钢筋。
分布钢筋,浇筑混凝土时固定受力钢筋的位置,承受混凝土收缩和温度变化所产生的内力,承受并分布板上局部荷载产生的内力,对四边支承板,可承受在计算中未计及但实际存在的长跨方向的弯矩。
温度钢筋,承受可能产生的温度应力。
与主梁垂直的附加负筋,承受主梁梁肋附近板面的负弯矩、与承重砌体墙垂直的附加负筋,嵌入承重砌体墙内的单向板计算时按简支考虑,但实际上有部分嵌固作用,将产生局部负弯矩,该类构造钢筋用于承担这些局部负弯矩。
板角附加短钢筋,两边嵌入砌体墙的板角部分,应在板面双向配置附加的短负钢筋。
主梁的配筋,按计算配置受力筋,按计算在主梁的部分范围内配置附加横向钢筋,主梁的纵向钢筋按照弯矩包络图和剪力包络图进行弯起和剪断。
21 主梁支座节点各种钢筋的位置如何确定?主梁钢筋布置在次梁钢筋下部,与次梁截面的上部纵向钢筋相互交叉重叠,板钢筋布置在次梁钢筋上部。
见图11-2222 主梁与次梁交接处,为什么采用附加横向钢筋?如何选择附加横向钢筋?主梁与次梁相交处,在主梁高度范围内收到次梁传来的集中荷载的作用。
此集中荷载并非作用在主梁上面,而是靠次梁的剪压区传递至主梁的腹部,所以在主梁局部长度上将引起主拉应力,特别是当集中荷载作用在主梁的受拉区时,会在梁腹部产生斜裂缝,而引起局部破坏,为此,需设置附加横向钢筋,把此集中荷载传递到主梁顶部受压区、附加横向钢筋应布置在长度为s=2h1+3b的范围内,以便能充分发挥作用,附加横向钢筋可采用附加箍筋和吊筋,宜优先选用附加箍筋,附加箍筋和吊筋的总截面面积按下式计算,Fl≤2ƒyAsbsinα+mnƒyvAsv123什么是双向板?简述双向板的试验结果?答:在两个方向弯曲,且不能忽略任一方向弯曲的板称为双向板。