结构设计原理叶见曙版课后习题4-6章答案
混凝土结构设计原理 叶见曙 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 =。
结构设计原理-叶见曙版-课后习题第7-9(附答案)
第七章7-2试简述钢筋混凝土偏心受压构件的破坏形态和破坏类型。
答:破坏形态:(1)受拉破坏—大偏心受压破坏,当偏心距较大时,且受拉钢筋配筋率不高时,偏心受压构件的破坏是受拉钢筋先达到屈服强度,然后受压混凝土压坏,临近破坏时有明显的预兆,裂缝显著开展,构件的承载能力取决于受拉钢筋的强度和数量。
(2)受压破坏—小偏心受压破坏,小偏心受压构件的破坏一般是受压区边缘混凝土的应变达到极限压应变,受压区混凝土被压碎;同一侧的钢筋压应力达到屈服强度,破坏前钢筋的横向变形无明显急剧增长,正截面承载力取决于受压区混凝土的抗压强度和受拉钢筋强度。
破坏类型:1)短柱破坏;2)长柱破坏;3)细长柱破坏7-3由式(7-2)偏心距增大系数与哪些因素有关?由公式212000)/e 140011ζζη⎪⎭⎫⎝⎛+=h l h (可知,偏心距增大系数与构件的计算长度,偏心距,截面的有效高度,截面高度,荷载偏心率对截面曲率的影响系数,构件长细比对截面曲率的影响系数。
7-4钢筋混凝土矩形截面偏心受压构件的截面设计和截面复核中,如何判断是大偏心受压还是小偏心受压?答:截面设计时,当003.0h e ≤η时,按小偏心受压构件设计,003.0h e >η时,按大偏心受压构件设计。
截面复核时,当b ξξ≤时,为大偏心受压,b ξξ>时,为小偏心受压.7-5写出矩形截面偏心受压构件非对称配筋的计算流程图和截面复核的计算流程图注意是流程图7-6解: 查表得:.1,280',5.110====γMPa f f MPa f sd sd cd m kN M M kN N N d d •=⨯=•==⨯=•=6.3260.16.326,8.5420.18.54200γγ偏心距mm N M e 6028.5426.3260===,弯矩作用平面内的长细比51060060000>==h l ,故应考虑偏心距增大系数。
设mm a a s s 40'==,则mm a h h s 5600=-=0.1,15606027.22.07.22.01001=>⨯+=+=ζζ取h e 0.1,105.1600600001.015.101.015.1202=>=⨯-=-=ζζ取h l 所以偏心距增大系数07.11110560/602140011)(140011221200=⨯⨯⨯⨯+=+=ζζηh l h e (1)大小偏心受压的初步判断003.064460207.1h mm e >=⨯=η,故可先按照大偏心受压来进行配筋计算。
关于课后习题答案(叶见曙主编结构设计原理1-9章)
结构设计原理课后答案第一章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 =。
(完整版)叶见曙结构设计原理第四版第6章
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稳定系数φ主要与构件的长细比有关,混凝土强度等级
及纵向钢筋配筋率ρ 对其影响较小。
《公路桥规》根据国内试验资料,考虑到长期荷载作用 的影响和荷载初偏心影响,规定了稳定系数值φ0,见(附表 1-9)。
构件正截面承载力计算方法。 ❖ 了解关于纵向受力钢筋和箍筋的主要构造要求。
3
❖ 当构件受到位于截面形心的轴向压力作用时,称为轴心 受压构件。
{ 钢筋混凝土轴心受压构件
配有纵向钢筋和普通箍筋的轴心受压 构件(普通箍筋柱),图6-1 a)
配有纵向钢筋和螺旋箍筋的轴心受压 构件(螺旋箍筋柱),图6-1 b)
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1)普通箍筋柱的承载力主要由混凝土提供,设置纵向钢 筋的目的:
(1)协助混凝土承受压力,可减少构件截面尺寸; (2)承受可能存在的弯矩; (3)防止构件的突然脆性破坏。 普通箍筋的作用是防止纵向钢筋局部压屈,并与纵向钢 筋形成钢筋骨架,便于施工。
5
2)螺旋箍筋柱的截面形状多为圆形或正多边形。 纵向钢筋外围设有连续环绕的间距较密的螺旋箍筋(或 间距较密的焊接环形箍筋)。 螺旋箍筋的作用是使截面中间部分(核心)混凝土成为 横向可约束混凝土(约束混凝土),从而提高构件的承载力 和延性。
对比试验,观察在轴心压作用 下构件的变形及破坏形态。
图6-2 轴心受压构件试件 (尺寸单位:mm) 7
1)短柱
当轴向力P值逐渐增加时,试件A柱也随之缩短,试验测 试结果证明混凝土全截面和纵向钢筋均发生压缩变形,柱中 部的横向挠度很小。
钢筋混凝土短柱的破坏是一种材料破坏,即混凝土压碎 破坏。
短柱破坏时的轴心力:
结构设计原理答案
一、钢筋和混凝土之所以能有效结合共同工作的原因是什么?答:1. 混凝土硬化后,钢筋和商品混凝土之间产生良好的粘结力,使两者结合为整体,从而保证在荷载作用下,钢筋和商品混凝土能变形协调,共同工作,不易失稳。
2.钢筋与混凝土两者有相近的膨胀系数,两者之间不会发生相对的温度变形而使粘结力遭到破坏。
3.在钢筋的外部,应按照构造要求设置一定厚度的商品混凝土保护层,钢筋包裹在混凝土之中,受到混凝土的固定和保护作用,钢筋不容易生锈,发生火灾时,不致使钢筋软化导致结构的整体倒塌。
4、钢筋端部有足够的锚固长度。
二、影响粘结强度的因素有哪些?答:1,混凝土强度;粘结强度随混凝土的强度等级的提高而提高。
2,钢筋的表面状况;如变形钢筋的粘结强度远大于光面钢筋。
3,保护层厚度和钢筋之间的净距。
因此,构造规定,混凝土中的钢筋必需有一个最小的净距。
4,混凝土浇筑时钢筋的位置;对于梁高超过一定高度时,施工规范要求分层浇筑及采用二次振捣。
三、什么叫混凝土的徐变?影响混凝土徐变的因素有哪些?答: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四、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。
结构设计原理课后习题
结构设计原理课后习题一、基础理论结构设计是工程中非常重要的一环,它关乎着建筑物的安全性、稳定性和寿命。
为了培养学生的结构设计能力,以下是一些结构设计原理课后习题,供大家加深对结构设计的理解与应用。
1. 请简要解释结构设计的基本原理。
2. 结构设计中需要考虑哪些力学因素?3. 什么是荷载?荷载分为哪些类型?4. 受力分析在结构设计中的作用是什么?5. 为什么需要进行构件的尺寸和形状设计?二、数学模型与分析结构设计中,数学模型和分析是关键环节,通过建立准确的数学模型和进行分析,可以评估结构的性能和稳定性。
1. 结构设计中常用的数学方法有哪些?2. 请解释有限元分析在结构设计中的作用。
3. 数值模拟在结构设计中有何用途?4. 结构的稳定性如何进行分析?5. 受力与位移的关系如何用数学公式表示?三、结构优化设计结构设计的目标之一是尽可能提高结构的性能和效率。
通过结构优化设计,可以使结构在满足强度和稳定性要求的同时,减少材料的使用和成本。
1. 结构优化设计的基本原理是什么?2. 常见的结构优化设计方法有哪些?3. 如何从经济性角度考虑结构设计?4. 结构优化设计中需要解决哪些约束条件?5. 请举例说明结构优化设计的应用场景。
四、常见结构问题在实际的结构设计过程中,会遇到各种各样的问题和挑战。
解决这些问题需要结合理论与实践经验。
1. 如何解决不同材料结构的设计问题?2. 结构设计中常见的缺陷有哪些?如何解决?3. 如何应对结构受到的复杂荷载?4. 结构的防震设计应该注意哪些问题?5. 结构设计中的安全性考虑了哪些方面?五、结构实例分析通过对实际结构的分析和案例研究,可以更好地理解结构设计原理和方法。
1. 选择一个具体的建筑物或桥梁,分析其结构设计原理和优势。
2. 研究一个受力过程复杂的结构,对其进行荷载分析和稳定性评估。
3. 选择一个不同材料和形状的构件,比较其强度和稳定性。
4. 分析一个有振动问题的结构,探讨如何解决。
结构设计原理叶见曙版课后习题46章答案
结构设计原理叶见曙版课后习题4-6章答案第四章:刚架结构的基本概念和分析方法习题4-1:定义刚架结构,列举其特点,并结合实际案例进行说明。
答案:刚架结构是指由多个构件通过铰接或者铰接与刚性连接的节点组成的一种框架结构。
刚架结构的特点包括:节点可以是铰接的或者刚性连接的,构件可以是线性弹性的,节点可以是刚性的或者可变形的。
实际案例:一栋多层钢结构办公楼。
楼房的框架结构由钢梁和钢柱组成,构件之间通过刚性连接的节点连接在一起,形成了一个整体刚性的结构。
这种刚架结构能够承受楼房的自重和外部荷载,并且具有良好的抗震性能。
习题4-2:对于下列刚架结构,判断其是否为静定结构,并说明理由。
a) 一个刚架结构,有10个节点和15个构件。
b) 一个刚架结构,有10个节点和12个构件。
答案: a) 这个刚架结构是静定结构。
刚架结构的节点数目n和构件数目m之间的关系为n=2m-3。
在这个刚架结构中,节点数目为10,构件数目为15,满足n=2m-3的关系,所以是静定结构。
b) 这个刚架结构不是静定结构。
刚架结构的节点数目n和构件数目m之间的关系为n=2m-3。
在这个刚架结构中,节点数目为10,构件数目为12,不满足n=2m-3的关系,所以不是静定结构。
习题4-3:刚架结构的静力分析方法包括哪些?简要说明其原理。
答案:刚架结构的静力分析方法包括平衡法、位移法和力法。
平衡法是基于力的平衡原理进行分析的方法。
在平衡法中,首先根据结构的几何特征和外部荷载确定节点的受力情况,然后根据节点的受力平衡条件,得到节点的受力大小和方向。
位移法是基于结构的位移和刚度关系进行分析的方法。
在位移法中,首先假设结构的节点位移,然后根据结构的刚度关系,计算出节点的受力大小和方向,最后通过迭代计算,得到结构的位移和受力。
力法是基于力的平衡原理和受力平衡条件进行分析的方法。
在力法中,首先根据结构的几何特征和外部荷载确定节点的受力情况,然后根据节点的受力平衡条件,得到节点的受力大小和方向,最后通过迭代计算,得到结构的位移和受力。
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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。
课后习题答案(叶见曙主编结构设计原理1-9章)精编版
结构设计原理课后答案第一章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 =。
结构设计原理第四版课后答案叶见曙
结构设计原理第四版课后答案叶见曙目录第一章 (1)第二章 (3)第三章 (5)第四、五章 (13)第六章...........16 第七、八章.......18 第九章.. (26)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 =。
结构设计原理课后题答案
结构设计原理课后题答案一、单项选择题1. 为了防止受弯构件少筋破坏,应适用的条件是:A. 钢筋配筋率较高B. 钢筋配筋率较低C. 钢筋配筋率适中D. 钢筋配筋率无要求答案:A2. 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:A. 0.5B. 1C. 1.5D. 2答案:C3. 当环境类别为一类,混凝土等级为C25时,一般梁的混凝土保护层厚度取:A. 20mmB. 25mmC. 30mmD. 35mm答案:B4. 混凝土立方体抗压强度标准值的保证率为:A. 95%B. 97.5%C. 99%D. 99.5%答案:B5. 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:A. 0.003以内B. 0.005以内C. 0.007以内D. 0.009以内答案:C6. 热轧钢筋均能达到抗压屈服强度:A. 正确B. 错误答案:A7. 热处理钢筋可以达到屈服强度:A. 正确B. 错误答案:A8. 混凝土强度越高,钢筋的应力就越高:A. 正确B. 错误答案:A9. 与混凝土无关,各级钢筋都能达到自身的屈服强度:A. 正确B. 错误答案:A10. 对于大偏心受压构件,有:A. εu不变时,μ越大越危险B. εu不变时,μ越小越危险C. μ不变时,εu越大越危险D. μ不变时,εu越小越危险答案:A二、多项选择题1. 混凝土结构设计的主要内容包括:A. 结构选型B. 材料选择C. 构件截面设计D. 施工方案E. 结构施工图设计答案:A、B、C、E2. 钢筋混凝土梁的受力特点包括:A. 跨中受弯B. 支座受剪C. 支座受压D. 跨中受压E. 支座受拉答案:A、B、C3. 混凝土结构设计的基本原则包括:A. 安全性原则B. 经济性原则C. 适用性原则D. 耐久性原则E. 美观性原则答案:A、B、C、D4. 混凝土结构设计中,影响截面尺寸的因素包括:A. 结构荷载B. 材料性能C. 结构形式D. 地基条件E. 施工方法答案:A、B、C、D5. 钢筋混凝土梁的正截面破坏形式包括:A. 超筋破坏B. 少筋破坏C. 适筋破坏D. 脆性破坏E. 塑性破坏答案:A、B、C三、判断题1. 混凝土结构设计的主要目的是保证结构的安全性。
结构设计原理第四版课后答案叶见曙
结构设计原理第四版课后答案叶见曙目录第一章 (1)第二章 (3)第三章 (5)第四、五章 (13)第六章...........16 第七、八章.......18 第九章.. (26)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,即0.9t ts f f =。
结构设计原理-叶见曙版-课后习题4-6章(附答案)
第四章4-1钢筋混凝土受弯构件沿斜截面破坏的形态有几种?各在什么情况下发生?答:斜拉破坏,发生在剪跨比比较大(3>m )时;剪压破坏,发生在剪跨比在31≤≤m 时; 斜压破坏,发生在剪跨比1<m 时。
4-2 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: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。
4-3 钢筋混凝土受弯构件斜截面抗弯承载力基本公式的适用范围是什么?公式的上下限物理意义是什么?答:适用范围:1)截面尺寸需满足()0,3d 01051.0bh f V k cu -⨯≤γ 2)按构造要求配置箍筋()023d 01051.0bh f V td αγ-⨯≤物理意义:1)上限值:截面最小尺寸;2)下限值:按构造要求配置钢筋 4-5 解释以下术语答:剪跨比:剪跨比是一个无量纲常数,用0m Vh M =来表示,此处M 和V 分别为剪弯区段中某个竖直截面的弯矩和剪力,h 为截面有效高度。
配筋率:v sv sv bS A =ρ剪压破坏:随着荷载的增大,梁的剪弯区段内陆续出现几条斜裂缝,其中一条发展成临界斜裂缝。
临界斜裂缝出现后,梁承受的荷载还能继续增加,而斜裂缝伸展至荷载垫板下,直到斜裂缝顶端的混凝土在正应力、剪应力及荷载引起的竖向局部压应力的共同作用下被压酥而破坏。
这种破坏为剪压破坏。
斜截面投影长度:是纵向钢筋与斜裂缝底端相交点至斜裂缝顶端距离的水平投影长度,其大小与有效高度和剪跨比有关。
充分利用点:所有钢筋的强度被充分利用的点 不需要点:不需要设置钢筋的点弯矩包络图:沿梁长度各截面上弯矩组合设计值的分布图抵抗弯矩图:又称材料图,是沿梁长度各个正截面按实际配置的总受拉钢筋面积能产生的抵抗弯矩图,即表示各正截面所具有的抗弯承载力。
4-6 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核时,其复核位置应按照下列规定选取:1)距支座中心h/2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受拉钢筋开始不受力处的截面3)箍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 4-7 试述纵向钢筋在支座处锚固有哪些规定?答:《公路桥规》有以下规定:1)在钢筋混凝土梁的支点处,应至少有两根且不少于总数1/5的下层受拉主钢筋通过;2) 底层两外侧之间不向上弯曲的受拉主钢筋,伸出支点截面以外的长度应不小于10d ;对环氧树脂涂层钢筋应不小于12.5d ,d 为受拉钢筋直径。
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第四章4-1钢筋混凝土受弯构件沿斜截面破坏的形态有几种?各在什么情况下发生?答:斜拉破坏,发生在剪跨比比较大(m3)时;剪压破坏,发生在剪跨比在1m3时;斜压破坏,发生在剪跨比m1时。
4-2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: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。
4-3钢筋混凝土受弯构件斜截面抗弯承载力基本公式的适用范围是什么?公式的上下限物理意义是什么?答:适用范围:1)截面尺寸需满足30V0.5110f cuk bhd,03 0V0.5110f td bh2)按构造要求配置箍筋20d物理意义:1)上限值:截面最小尺寸;2)下限值:按构造要求配置钢筋4-5解释以下术语MmVh答:剪跨比:剪跨比是一个无量纲常数,用0来表示,此处M和V分别为剪弯区段中某个竖直截面的弯矩和剪力,h0为截面有效高度。
AsvsvbS配筋率:v剪压破坏:随着荷载的增大,梁的剪弯区段内陆续出现几条斜裂缝,其中一条发展成临界斜裂缝。
临界斜裂缝出现后,梁承受的荷载还能继续增加,而斜裂缝伸展至荷载垫板下,直到斜裂缝顶端的混凝土在正应力、剪应力及荷载引起的竖向局部压应力的共同作用下被压酥而破坏。
这种破坏为剪压破坏。
斜截面投影长度:是纵向钢筋与斜裂缝底端相交点至斜裂缝顶端距离的水平投影长度,其大小与有效高度和剪跨比有关。
充分利用点:所有钢筋的强度被充分利用的点不需要点:不需要设置钢筋的点弯矩包络图:沿梁长度各截面上弯矩组合设计值的分布图抵抗弯矩图:又称材料图,是沿梁长度各个正截面按实际配置的总受拉钢筋面积能产生的抵抗弯矩图,即表示各正截面所具有的抗弯承载力。
4-6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核时,其复核位置应按照下列规定选取:1)距支座中心h/2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受拉钢筋开始不受力处的截面3)箍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4-7试述纵向钢筋在支座处锚固有哪些规定?答:《公路桥规》有以下规定:1)在钢筋混凝土梁的支点处,应至少有两根且不少于总数1/5的下层受拉主钢筋通过;2)底层两外侧之间不向上弯曲的受拉主钢筋,伸出支点截面以外的长度应不小于10d;对环氧树脂涂层钢筋应不小于12.5d,d为受拉钢筋直径。
4-9解:纵向受拉钢筋:查附表可得f9.2MPa,f1.06MPa,f280MPa,0.56,1,.0则cdtdsdb0弯矩计算值M/20M,/21.0147147kNm。
ldl采用绑扎钢筋骨架,按两层层钢筋布置,假设a65mm,则有效高度sh0ha s5*******mm。
单筋截面最大承载能力为:22Mfbh0(10.5)9.22004350.56(10.50.56)140.4kNM/2ucdbbl所以采用双面配筋。
取0.56b,a s'35mm262Mfbh(10.5)147109.22004350.56(10.50.56)cd0A'59.1mmsf'(ha')280(43535)sd0sfbxf'A'9.2200(4350.56)28059.1cdsds2A1670mmsf280sd受压钢筋选择2φ12(A s'226mm),受拉钢筋选择3φ22+3φ16(A s1743mm)。
取受拉钢筋层距为55mm,净距为5518.4/225.1/2=33.3mm,满足要求;则114045603100 a64mms1743钢筋间净距20030225.13 S32.4mm,满足要求n2h050064436mm,取a s'40mm配筋率1743200436=0.02箍筋:取混凝土和箍筋共同的抗剪能力V0.6V',不考虑弯起钢筋作用,则:cs30.6V'(0.4510)bh(20.6p)f cuksv f sv,解得130,61.7810V'2()()minsvsvbh(20.6p)ff130cu,ksv由此可得:S v2262(0.5610)(20.6p)fAfbh 13cu,ksvsv02(V')采用直径φ8的双肢箍筋,箍筋截面积 2AnA1250.3100.6mmsvsv跨中截面V/20V,/21.025.225.2kN,ldl支点截面V00V d,01.0124.8124.8kNLV0h(V0V/2)4800124.8500(124.825.2)lV'114.43kN L4800p1002S v2262(0.5610)(20.6p)fAfbh 13cu,ksvsv02(V')62(0.5610)(20.62)20100.61952004362(114.43)=456.5mmh由构造要求得:250Smm,去S v=250mm,箍筋配筋率v2svAsvbSv100.60.2%0.18%,满足要求,根据要求:200250在支座中心向跨径长度方向的500mm范围内,设计箍筋间距S v=100mm,尔后至跨中截面统一采用S=250mmv第六章6-1配有纵向钢筋和普通钢筋的轴心受压短柱与长注的破坏形态有何不同?什么叫作柱的稳定系数?影响稳定系数的主要因素有哪些?解:1)短柱:当轴向力P逐渐增加时,试件也随之缩短,试验结果证明混凝土全截面和纵向钢筋均发生压缩变形。
当轴向力P达到破坏荷载的90%左右时,柱中部四周混凝土表面出现纵向裂缝,部分混凝土保护层剥落,最后是箍筋间的纵向钢筋发生屈服,向外鼓出,混凝土被压碎而整个试验柱破坏。
钢筋混凝土短柱的破坏是材料破坏,即混凝土压碎破坏。
2)长柱:在压力P不大时,也是全截面受压,但随着压力增大,长柱不紧发生压缩变形,同时长柱中部发生较大的横向挠度u,凹侧压应力较大,凸侧较小。
在长柱破坏前,横向挠度增加得很快,使长柱的破坏来得比较突然,导致失稳破坏。
破坏时,凹侧的混凝土首先被压碎,混凝土表面有纵向裂缝,纵向钢筋被压弯而向外鼓出,混凝土保护层脱落;凸侧则由受压突然转变为受拉,出现横向裂缝。
3)稳定系数:钢筋混凝土轴心受压构件计算中,考虑构件长细比增大的附加效应使构件承载力降低的计算系数4)主要影响因素:构件的长细比6-5解:短边b250mm,计算长细比l05000b25020,查表得0.7,f cd11.5MPa,f'sd280MPa,1.0N0.9(fAf'A')0.90.75(11.5250250280804)637.11kNN560kNucdsds0d,则满足承载能力要求。
6-7解:查表得混凝土抗压强度设计值f11.5MPa,1.1,HRB335级钢筋抗压cd0强度设计值f'280MPa,R235级钢筋抗拉强度设计值f sd195MPa,轴心压力计算sd值N0N d1.115601716kN1)截面设计长细比l03000d4501.7912,可按螺旋箍筋柱设计。
(1)计算所需纵向钢筋截面积由附表1-8,取纵向钢筋的混凝土保护层厚度为c40mm,则:核心面积直径:dd2c450240370mmcor柱截面面积:22d3.144502 A158962.5mm44核心面积:22d3.14370cor2A107466.5mmcor44假定纵向钢筋配筋率'1.2%,则可得到:2 A''A0.012107466.51290mmscor选用7根16的,2 A'1407mms(2)确定箍筋直径和间距S取NN1716kN,可得螺旋箍筋换算截面面积u A为:s0As0 N/0.9fAf'A'cdcorsdskfsd1716000/0.911.5107466.52801407219522710mm0.25A'351.75mms选Φ10单肢箍筋的截面积2A01'78.5mm,这时箍筋所需的间距为:sdA3.1437078.5cors01S128.5mmA710s0,由构造要求,间距S应满足Sd/574mm和S80mm,故取S70mmcor2)截面复核2 A107466.5mm,cor2A'1407mm,'1407/107466.51.31%0.5% sdA3.1437078.5cors012A1303mms0S70N0.9(fAkfAf'A')0.9(11.5107466.5219513032801407)ucdcorsds0sds0.8kNN1716kN0d满足承载力要求!检查混凝土保护层是否会剥落。
N'0.9(fAf'A')0.91(11.5158962.52801407)1999.83kNucdsds1.80N'1.51999.832999.75kNN1924kN故混凝土保护层不会剥落。
uu。