混凝土结构基础原理 第3章 思考题参考答案
混凝土结构设计原理课后习题及答案全案
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。
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。
混凝土第三章答案
混凝土第三章答案1.在中心受压情况下，配筋对其承载能力和变形能力的影响规律？答：普通钢筋混凝土柱的N~εh曲线的形态和混凝土柱曲线相似，由于配筋的存在不仅承载能力得到提高，而且最大荷载下的应变值也有所增加，随混凝土标号及配筋构造的不同，其值一般约在0.25%~0.35%之间，最大甚至可达到0.5%以上。
螺旋钢箍柱的曲线荷载达到第一次峰值以前和普通钢筋混凝土柱相似，但由于螺旋钢箍对混凝土的侧限作用比普通钢箍更为有效，因此，荷载达到第一次峰值，外围混凝土发生劈裂后，荷载-应变曲线略有下降，构件仍能承受相当大的荷载。
且随变形的增长，螺旋钢箍的侧限作用愈益发挥，曲线不仅不再下降，反而会逐渐回升。
当变形增加很多，荷载达到第二次峰值时，外围混凝土严重剥落。
直到螺旋钢箍达到流限，才出现荷载缓缓下降的破坏现象。
荷载第二次达到峰值时的应变值与螺旋钢箍间距的大小有关，间距愈小，其值愈大当螺旋钢箍间距减小到一定数值后，第二次荷载峰值将超过第一次荷载峰值。
2.怎么确定纵向劈裂转变为混凝土锥形破坏界限的钢箍筋间距？答：从破坏特征来看，钢箍筋间距较大的时候会出现纵向钢筋压屈,混凝土保护层崩裂或者钢筋外围混凝土严重剥落的破坏现象，为纵向劈裂破坏；当钢箍间距过小时，由于钢箍对混凝土的侧限影响，混凝土会出现内部较外围先破坏的锥形破坏。
3.应力重分布与内力重分布的定义，两者之间的区别？答：内力重分布：．．．．．．由于超静定钢筋混凝土结构结构的非弹性性质引起的各截面内力之间的关系，不再服从线弹性关系的现象，称为内力重分布或塑性内力重分布。
*弹性力学认为: 当结构或构件的计算跨度支座特点、荷载的大小方向及其分布、截面尺寸及形状确定以后, 构件各截面内力与外力呈线性关系, 当某一截面上的内力达到其极限承载力时, 认为整个结构即将破坏。
但在钢筋混凝土超静定结构中, 内力的分布不仅与截面的相对刚度及纵向钢筋配筋率有关, 且与钢筋混凝土塑性铰出现的位置和出现的顺序有关。
混凝土设计原理第3章答案
思考题－答案3.1 什么是结构上的作用？按时间的变异，作用分为哪几类？什么是作用效应？答：作用是指施加在结构上的力（直接作用，也称为荷载）和引起结构外加变形或约束变形的原因（间接作用）。
按时间的变异，作用可分为永久作用、可变作用、偶然作用。
作用效应是指由作用在结构上引起的内力（如弯矩、剪力、轴力和扭矩）和变形（如挠度、裂缝和侧移）。
当作用为直接作用时，其效应通常称为荷载效应，用S表示。
3.2 什么是设计基准期？建筑结构和桥涵结构的设计基准期分别是多少？答：设计基准期是确定可变作用及与时间有关的材料性能等取值而选用的时间参数。
建筑结构的设计基准期为50年，公路桥涵结构的设计基准期为100年。
3.3 什么是设计使用年限？建筑结构的设计使用年限是如何规定的？答：设计使用年限是设计规定的结构或结构构件不需进行大修即可按其预定目的使用的时期，建筑结构的设计使用年限按下表采用。
建筑结构的设计使用年限3.4 结构有哪些功能要求？结构可靠性的概念是什么？结构可靠性与可靠度的关系如何？答：工程结构在规定的设计使用年限内应满足《统一标准》（GB50068-2001）规定的下述3项功能要求：（1）安全性：在正常施工和正常使用时，能承受可能出现的各种作用；在设计规定的偶然事件（如罕遇地震）发生时及发生后，仍能保持必需的整体稳定性。
（2）适用性：在正常使用时具有良好的工作性能，如不发生影响正常使用的过大变形、过宽裂缝和过大的振幅或频率等。
（3）耐久性：在正常维护下具有足够的耐久性能。
如结构材料的风化、老化和腐蚀等不超过一定的限度。
结构可靠性是指结构在规定的时间内，在规定的条件下，完成预定功能的能力，是结构安全性、适用性和耐久性的总称。
结构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。
可见，结构可靠度是结构可靠性的概率度量，可靠性是一个定性概念，而可靠度则是一个定量概念。
3.5 什么是结构的极限状态？承载能力极限状态与正常使用极限状态又如何定义？各有哪些标志？答：整个结构或结构的一部分超过某一特定状态就不能满足设计规定的某一功能要求，此特定状态称为该功能的极限状态。
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。
混凝土结构设计原理第三章作业及参考资料
第三章 受弯构件正截面承载力计算习题及作业一、思考题1、 试述少筋梁、适筋梁和超筋梁的破坏特征，在设计中如何控制梁的破坏形态。
2、 什么是有效截面高度、相对受压区高度、界限相对受压区高度、最小配筋率和最大配筋率？3、 梁的截面高度、截面宽度与哪些因素有关,设计中通常如何选取？4、 梁中共有几种钢筋，其作用分别是什么？5、 受弯构件计算中采用了几个基本假定,这些基本假定是什么?如何理解?6、 单筋矩形截面梁的计算方法是什么？对矩形截面受弯构件而言，为提高其受弯承载力，可采取的措施有多少种？其中最有效的是哪种？7、 何时采用双筋截面梁？双筋截面梁的计算方法是什么？双筋截面梁有少筋或超筋问题吗?如何在设计中进行控制？8、 T 形截面形成的原因？如何计算T 形截面最小配筋率，为什么? 9、 T 形截面的计算方法是什么？工程中何时采用T 形截面进行计算?10、翼缘在受拉区的T 形截面对承载力有无影响?工程中还有无应用价值？若有价值何时采用？二、作业题1、某办公楼一钢筋混凝土简支梁，梁的计算跨度m l 2.50 ，承受均布线荷载，其中可变荷载标准值为8m kN /,永久荷载标准值为9.5m kN /(不包括梁的自重），拟采用C30混凝土和HRB335级钢筋，结构安全等级为二级，环境类别为一类.钢筋混凝土容重为25m kN /3。
试设计该构件所需的纵向钢筋面积，并选配钢筋.2、某办公楼一矩形截面简支梁,截面尺寸为200X450mm 2，计算跨度4。
5m ，承受均布荷载设计值为79kN/m （含自重).结构安全等级为二级，环境类别为一类。
混凝土强度等级C30，钢筋采用HRB500级。
A 、试设计该梁？B 、若该梁已经配有HRB500级受压钢筋320，受拉钢筋需要多少？3、已知梁截面尺寸为b ×h ＝250×500mm,混凝土强度等级C30，纵向钢筋级别为HRB335，受压区配有216钢筋，受拉区配有625钢筋，试求该梁能够承受的极限弯矩是多少？4、一T 形截面梁,截面尺寸如图，混凝土强度等级C30，钢筋级别为HRB400,结构安全等级为二级,环境类别为一类.试按以下三种弯矩设计值M ，分别设计纵向受拉钢筋面积。
混凝土第3章习题解答(精编文档).doc
【最新整理，下载后即可编辑】第3章习题解答（3.1）已知：单筋矩形截面梁的尺寸为b×h=250mm×500mm，弯矩设计值M=260KN·m，混凝土强度等级为C30，钢筋为HRB400，环境类别为一类，求所需纵筋截面面积和配筋。
解：（一）查表获得所需参数：查附表2-3、2-4可得：f f=14.3f/ff2，f f=1.43f/ff2查附表2-11可得：f f=360f/ff2查表3-6可得：ξf=0.518查附表4-5可得：f fff=max(0.45f ff f,0.2%)=0.2%(二)计算f f：取f f=40ff⇒f0=h−a f=460fff f=ff1f f ff02=260×1061×14.3×250×(460）2≈0.344f=1−√1−2f f=1−√1−2×0.344≈0.441⇒f =0.441＜f f=0.518f f=1+√1−2f f2=1+√1−2×0.3442≈0.779f f=ff f f f f0=260×106360×0.779×460≈2015.47ff2(三)配筋：选用2 C25+2C28，As=2214mm2>2015.47 mm2f=f fff0=2214250×460≈1.93%>f fffff0=0.2%×500460≈0.217%假设箍筋直径为8mm配筋后，实际的f f=20+8+(252+282)2≈41.5mm，与假设的40mm相差很小，故再重算。
（3.2）已知：单筋矩形截面梁的尺寸为b×h=200mm×450mm，弯矩设计值M=145KN·m，混凝土强度等级为C40，钢筋为HRB400，环境类别为二类a，求所需纵筋截面面积。
解：（一）查表获得所需参数：查附表2-3、2-4可得：f f=19.1f/ff2，f f=1.71f/ff2查附表2-11可得：f f=360f/ff2查表3-6可得：ξf=0.518查附表4-5可得：f fff=max(0.45f ff f,0.2%)=0.214% (二)计算f f：取f f=45ff⇒f0=h−a f=405fff f=ff1f f ff02=145×1061×19.1×200×(405）2≈0.231f=1−√1−2f f=1−√1−2×0.231≈0.267⇒f =0.267＜f f=0.518f f=1+√1−2f f2=1+√1−2×0.2312≈0.866f f=ff f f f f0=145×106360×0.866×405≈1147.8ff2(三)配筋：选用2 C25+1 C 16，As=1183mm2>1147.8 mm2f=f fff0=1183200×405≈1.46%>f fffff0=0.214%×450405≈0.238%假设箍筋直径为8mm配筋后，实际的f f=25+8+12.5≈45.5mm，与假设的45mm 相差很小，故不再重算。
混凝土设计原理第三章答案
第四章
思考：
1.如果上述例题中所示的梁上，没有原来的荷载，但另外加一个作用在中间铰C上的集中荷载F =100 kN，试求该梁的约束力。
2.在中间铰C的左侧加一个力矩为Me的力偶和在中间铰C的右侧加一力矩同样大小的力偶，它们产生的约束力是否一样？
思考1：一简支梁受移动荷载F作用，如图所示。试问：
(b)如果分别在中间铰左侧和右侧作用有同样大小且同为顺时针的力偶矩Me的力偶，这两种情况下梁的剪力图和弯矩图是否相同？
思考3：根据对称性与反对称性判断下列说法是否正确。
(a)结构对称、外力对称时，弯矩图为正对称，剪力图为反对称；
(b)结构对称、外力反对称时，弯矩图为反对称，剪力图为正对称。
4-3
4-4
(a)此梁横截面上的最大弯矩是否一定在移动荷载作用处？为什么？
(b)荷载F移动到什么位置时此梁横截面上的最大弯矩比荷载在任何其它位置时的最大弯矩都要大？该最大弯矩又是多少？亦即要求求出对于弯矩的最不利荷载位置和绝对值最大弯矩值。别在中间铰左侧和右侧作用有向下的同样的集中力F，这两种情况下梁的剪力图和弯矩图是否相同？
P145 4-12题
4-5
第五章
5-2
5-4
第六章
第七章
例题已知构件受力后其自由表面上一点处x方向的线应变ex＝240×10-6，y方向的线应变ey=-160×10-6，试求该点处x和y截面上的正应力sx和sy，并求自由表面法线的线应变ez。已知材料的弹性模量E=210 GPa，泊松比n＝0.3。
7-4
7-4思考:各向同性材料制成的构件内一点处，三个主应力为s1＝30 MPa，s2＝10 MPa，s3＝-40 MPa。现从该点处以平行于主应力的截面取出边长均为a的单元体，试问：(1)变形后该单元体的体积有无变化？(2)变形后该单元体的三个边长之比有无变化？
混凝土结构设计原理(第五版)答案2
《混凝土结构设计原理》思考题及习题（参考答案）第3章 按近似概率理论的极限状态设计法思 考 题3.1 结构在规定的时间内，在规定的条件下，完成预定功能的能力称为结构的可靠性。
它包含安全性、适用性、耐久性三个功能要求。
结构超过承载能力极限状态后就不能满足安全性的要求；结构超过正常使用极限状态后就不能保证适用性和耐久性的功能要求。
建筑结构安全等级是根据建筑结构破坏时可能产生的后果严重与否来划分的。
3.2 所有能使结构产生内力或变形的原因统称为作用，荷载则为“作用”中的一种，属于直接作用，其特点是以力的形式出现的。
影响结构可靠性的因素有：1）设计使用年限；2）设计、施工、使用及维护的条件；3）完成预定功能的能力。
结构构件的抗力与构件的几何尺寸、配筋情况、混凝土和钢筋的强度等级等因素有关。
由于材料强度的离散性、构件截面尺寸的施工误差及简化计算时由于近似处理某些系数的误差，使得结构构件的抗力具有不确定的性质，所以抗力是一个随机变量。
3.3 整个结构或构件的一部分超过某一特定状态就不能满足设计指定的某一功能要求，这个特定状态称为该功能的极限状态。
结构的极限状态可分为两类，一类是承载能力极限状态，即结构或构件达到最大承载能力或者达到不适于继续承载的变形状态。
另一类是正常使用极限状态，即结构或构件达到正常使用或耐久性能中某项规定限值的状态。
3.4 建筑结构应该满足安全性、适用性和耐久性的功能要求。
结构的设计工作寿命是指设计规定的结构或结构构件不需进行大修即可按其预定目的使用的时期，它可按《建筑结构可靠度设计统一标准》确定，业主可提出要求，经主管部门批准，也可按业主的要求确定。
结构超过其设计工作寿命并不意味着不能再使用，只是其完成预定功能的能力越来越差了。
3.5 正态分布概率密度曲线主要有平均值μ和标准差σ两个数字特征。
μ越大，表示曲线离纵轴越远；σ越大，表示数据越分散，曲线扁而平；反之，则数据越集中，曲线高而窄。
混凝土结构原理第3章 钢筋混凝土受弯构件)
算时用B而不用EI？
答案
25.简述钢筋混凝土构件裂缝的出现、分布和开展过 程。裂缝间距与裂缝宽度之间具有什么样规律？
答案
26.影响钢筋混凝土构件裂缝宽度的主要因素有哪些？
若ωmax＞ωlim，可采取哪些措施？最有效的措施
是什么？
答案
27.在长期荷载作用下，钢筋混凝土构件的裂缝宽度、
挠度为何会增大？主要影响因素有哪些？ 答案
➢ 10、截面尺寸如图3-51所示，根据配筋量的不同， 回答下列问题： ⑴各截面破坏原因和破坏性质； ⑵破坏时各截面钢筋应力各如何？ ⑶破坏时钢筋和混凝土强度是否充分利用？ ⑷开裂弯矩大致相等吗？为什么？ (5)若混凝土为C20，钢筋为HPB235级，各截面的 破坏弯矩怎样？
b
b
b
b
h
ρ＜ρmin ρmin＜ρ≤ρmax ρ=ρmax ρ＞ρmax
（3）图①在破坏时，钢筋强度充分利用，混凝土强 度没有充分利用；
图②在破坏时，钢筋强度充分利用，混凝土强 度没有充分利用；
图③在破坏时钢筋和混凝土强度都充分利用； 图④在破坏时，混凝土强度充分利用，钢 筋强度没有充分利用。
（4）各截面开裂弯距大致相同，因为各截面尺寸相 同，受拉去边缘的混凝土的极限拉应变是相同的。 （5）在混凝土为C20，钢筋为HPB235级的情况下， 图③的破坏弯矩最大，图② 次之，图①和图④属脆性破坏，破坏弯矩最小。
答：⑴ 各截面破坏原因分别为：图①梁受拉区配筋 不足，属少筋破坏：图②纵向受拉钢筋达到极限承 载力而破坏，属适筋破坏；图③纵向受拉钢筋达到 极限承载力的同时受压区边缘混凝土压碎而破坏， 属界限破坏；图④混凝土受压区先边缘压碎，而受
拉区钢筋还没有屈服，属超筋破坏。
混凝土结构设计原理课后习题答案
80 140 140
0.193 0.117 0.337
0.216 0.124 0.429
0.55 0.55 0.55
0.151 0.151 0.151
642.9 选用2Φ 18+1Φ 16(710.1) 1080.0 1278.0 48.4 140.0 91.6 0.0
单筋负筋计算 双筋计算 不考虑负筋
习题答案——受弯构件正截面承载力计算
载力M u计算
xb
239.316 186.48
Mu
136.6 102.0
ρ
0.94 1.18
ρ min
0.18 0.18
备注
q
30.3485
ξ
0.257 0.329
αs
0.224 0.275
面积A s计算
ξb
0.55
As
564.1
ρ
0.63
ρ min
0.18
gk 6
e 574
e’ 23.5
x 263.5
ξ 0.44
ξ b 0.48
xb 289.2
2as' 100.0
As'=As 1169.4
ρ 0.72
As min 650.0
大偏压
η
ηei
0.3h0 0
e’ #DIV/0!
双筋矩形截面——截面复核、求A' s 、 A s
ho 435 435 385 x 294.4 239.3 313.6 xb 239.3 239.3 211.8 144.9 206.3 71.1 23.4 Mu 1 Mu 2 Mu 162.7 单筋(不满足） 216.0 229.7 令x=xb 超筋
T形截面——截面设计
混凝土结构设计原理(同济大学)课后思考题答案
第1章绪论思考题1.1什么是钢筋混凝土结构？配筋的主要作用和要求是什么？以混凝土为主要材料的结构。
在混凝土中配置适量的受力钢筋，并使得混凝土主要承受压力，钢筋主要承受拉力，就能起到充分利用材料，提高结构承载力和变形能力的作用。
要求：受力钢筋与混凝土之间必须可靠地粘结在一起，以保证两者共同变形、共同受力。
同时受力钢筋的布置和数量都应由计算和构造要求确定，施工也要正确。
保证钢筋和混凝土之间有足够的粘结力的构造措施有：1）对不同等级的混凝土和钢筋，要保证最小搭接长度和锚固长度；2）为了保证混凝土与钢筋之间有足够的粘结，必须满足钢筋最小间距和混凝土保护层最小厚度的要求；3）在钢筋的搭接接头范围内应加密箍筋；4）为了保证足够的粘结在钢筋端部应设臵弯钩。
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结构有哪些功能要求？简述承载能力极限状态和正常使用能力极限状态的概念。
（1）结构的安全性（Safety）:在正常施工和正常使用时，能承受可能出现的各种作用；在设计规定的偶然事件发生时及发生后，仍然能保持必要的整体稳定性。
（2）结构的适用性(Serviceability):结构在正常使用时具有良好的工作性能，不致产生过大的变形以及过宽的裂缝等。
（3）结构的耐久性(Durability):结构在正常的维护下具有足够的耐久性。
（即结构能正常使用到规定的设计使用年限）。
它根据环境类别和设计使用年限进行设计。
承载力极限状态(ultimate limit state)：结构或构件达到最大承载能力或变形达到不适于继续承载的状态；其主要表现为材料破坏、丧失稳定或结构机动。
正常使用极限状态(serviceability limit state)：结构或构件达到正常使用或耐久性能中某项规定限值的状态；其主要表现为过大变形、裂缝过宽或较大振动。
混凝土第3章习题解答
第3章习题解答（3.1）已知：单筋矩形截面梁的尺寸为b×h=250mm×500mm，弯矩设计值M=260KN·m ，混凝土强度等级为C30，钢筋为HRB400，环境类别为一类，求所需纵筋截面面积和配筋。
解：（一）查表获得所需参数：查附表2-3、2-4可得：f f =14.3f /ff 2，f f =1.43f /ff 2查附表2-11可得：f f =360f /ff 2查表3-6可得：ξf =0.518查附表4-5可得：f fff =max (0.45ff f f,0.2%)=0.2%(二)计算f f ：取f f =40ff ⇒f 0=h −a f =460fff f =f f 1f f ff 02=260×1061×14.3×250×(460）2≈0.344f =1−√1−2f f =1−√1−2×0.344≈0.441⇒f =0.441＜f f =0.518f f =1+√1−2f f 2=1+√1−2×0.3442≈0.779f f =f f f f f f 0=260×106360×0.779×460≈2015.47ff 2(三)配筋：选用2 C25+2C28，A s =2214mm 2>2015.47 mm 2f =f f ff 0=2214250×460≈1.93%>f fff f f 0=0.2%×500460≈0.217% 假设箍筋直径为8mm配筋后，实际的f f =20+8+(252+282)2≈41.5mm，与假设的40mm 相差很小，故 再重算。
（3.2）已知：单筋矩形截面梁的尺寸为b×h=200mm×450mm ，弯矩设计值M=145KN·m ，混凝土强度等级为C40，钢筋为HRB400，环境类别为二类a ，求所需纵筋截面面积。
混凝土第3章习题解答
第3章习题解答（3.1）已知：单筋矩形截面梁的尺寸为b×h=250mm×500mm，弯矩设计值M=260KN·m，混凝土强度等级为C30，钢筋为HRB400，环境类别为一类，求所需纵筋截面面积和配筋。
解：（一）查表获得所需参数：查附表2-3、2-4可得：，查附表2-11可得：查表3-6可得：查附表4-5可得：(二)计算：取(三)配筋：选用2 C25+2C28，A s=2214mm2>2015.47 mm2假设箍筋直径为8mm配筋后，实际的，与假设的40mm相差很小，故再重算。
（3.2）已知：单筋矩形截面梁的尺寸为b×h=200mm×450mm，弯矩设计值M=145KN·m，混凝土强度等级为C40，钢筋为HRB400，环境类别为二类a，求所需纵筋截面面积。
解：（一）查表获得所需参数：查附表2-3、2-4可得：，查附表2-11可得：查表3-6可得：查附表4-5可得：(二)计算：取(三)配筋：选用2 C25+1 C 16，A s=1183mm2>1147.8 mm2假设箍筋直径为8mm配筋后，实际的，与假设的45mm相差很小，故不再重算。
（3.3）已知：雨篷板根部截面的尺寸为b×h=1000mm×100mm，负弯矩设计值M=30KN·m，混凝土强度等级为C30，钢筋为HRB335，环境类别为二类b（改为环境类别为二类a），求所需纵向受拉钢筋。
解：（一）查表获得所需参数：查附表2-3、2-4可得：，查附表2-11可得：查表3-6可得：查附表4-5可得：(二)计算：取题目有问题，现将题（3.3）中的环境类别二类b改为环境类别二类a，重新计算，如下：解：（一）查表获得所需参数：查附表2-3、2-4可得：，查附表2-11可得：查表3-6可得：查附表4-5可得：(二)计算：取(三)配筋：选用B12/14@70，A s=1907mm2>1773 mm2配筋后，实际的，与假设的25mm相差很小，故不再重算。
混凝土基本原理—第三章
混凝⼟基本原理—第三章思考题3.1 混凝⼟弯曲受压时的极限压应变cu ε取为多少？答：混凝⼟弯曲受压时的极限压应变cu ε取为：因混凝⼟为弯曲受压，正截⾯处于⾮均匀受压，即存在应⼒梯度，cu ε的取值随混凝⼟的强度等级不同⽽不同，取为5,=0.0033(50)100.0033cu cu k f ε---?≤。
3.2 什么叫“界限破坏”？“界限破坏”时的s ε和cu ε各等于多少？答：“界限破坏”就是正截⾯上钢筋应⼒达到屈服的同时，受压区边缘纤维应变也恰好达到混凝⼟受弯时的极限压应变值；“界限破坏”时受拉钢筋拉应变为=/s y s f E ε，受压区混凝⼟边缘纤维极限压应变为5,=0.0033(50)100.0033cu cu k f ε---?≤。
3.3 适筋梁的受弯全过程经历了哪⼏个阶段？各阶段的主要特点是什么？与计算或验算有何联系？答：适筋梁的受弯全过程经历了未裂阶段、裂缝阶段以及破坏阶段；未裂阶段：①混凝⼟没有开裂；②受压区混凝⼟的应⼒图形是直线，受拉区混凝⼟的应⼒图形在第I 阶段前期是直线，后期是曲线；③弯矩与截⾯曲率基本上是直线关系；裂缝阶段：①在裂缝截⾯处，受拉区⼤部分混凝⼟退出⼯作，拉⼒主要由纵向受拉钢筋承担，但钢筋没有屈服；②受压区混凝⼟已有塑性变形，但不充分，压应⼒图形为只有上升段的曲线；③弯矩与截⾯曲率是曲线关系，截⾯曲率与挠度的增长加快；破坏阶段：①纵向受拉钢筋屈服，拉⼒保持为常值；裂缝截⾯处，受拉区⼤部分混凝⼟已经退出⼯作，受压区混凝⼟压应⼒曲线图形⽐较丰满，有上升段曲线，也有下降段曲线；②由于受压区混凝⼟合压⼒作⽤点外移使内⼒臂增⼤，故弯矩还略有增加；③受压区边缘混凝⼟压应变达到其极限压应变实验值0cu ε时，混凝⼟被压碎，截⾯破坏；④弯矩和截⾯曲率关系为接近⽔平的曲线；未裂阶段可作为受弯构件抗裂度的计算依据；裂缝阶段可作为正常使⽤阶段验算变形和裂缝开展宽度的依据；破坏阶段可作为正截⾯受弯承载⼒计算的依据。
《混凝土结构基本原理》习题解答
第2章混凝土结构材料的物理力学性能§2.1 混凝土的物理力学性能习题1题型：填空题题目：立方体抗压强度（f cu，f c u，k）：以边长为的立方体在的温度和相对湿度以上的潮湿空气中养护天，依照标准试验方法测得的强度作为混凝土的立方体抗压强度，单位为。
分析与提示：本题主要考察学生对立方体抗压强度概念中关键因素是否掌握，通过此题的评讲可加深学生对混凝土强度影响因素的理解。
答案：以边长为150mm的立方体在（20＋3）°C的温度和相对湿度90％以上的潮湿空气中养护28天，依照标准试验方法测得的抗压强度作为混凝土的立方体抗压强度，单位为N/mm2。
习题2题型：绘图简述题题目：绘制混凝土棱柱体受压应力－应变全曲线，标注曲线上的特征点，并简要分段叙述曲线的特征及意义。
分析与提示：通过本题帮助学生理解混凝土受压的强度和变形性能。
答案：混凝土棱柱体实测受压应力－应变全曲线见下图。
由图可见，曲线分为上升段和下降段，其中OA段为线弹性变形阶段，应力－应变关系接近直线；AB段为裂缝稳定扩展阶段，应变的增长速度较弹性阶段略有增加，应力－应变关系呈略为弯曲的曲线；BC段为裂缝不稳定扩展阶段，应变快速增长，应力－应变呈明显的曲线关系；CD段为初始下降段，应变增长不太大的情况下应力迅速下降，曲线呈下凹形状，试件平均应力强度下降显著；DE段，当应力下降到一定程度，应变增长率明显增大，曲线呈下凹形状，试件应变增长显著；EF段，试件残余平均应力强度较低，应变较大，已无结构意义。
§2.2 钢筋的物理力学性能习题1题型：绘图简述题题目：绘制有明显流幅钢材的受拉应力－应变全曲线，标注曲线上的特征点，并简要叙述曲线的特征及意义。
分析与提示：通过本题帮助学生理解有明显流幅钢材受拉的强度和变形性能。
答案：钢筋受拉应力－应变全曲线见下图。
由图可见，曲线分为上升段、平台段、强化段和颈缩段。
其中OA段（原点→比例极限点）为线性阶段，AB'段（比例极限点→屈服上限）应变较应力增长稍快，应变中包含少量塑性成分；B'（B）C段（屈服上(下)限→屈服台阶终点）应力基本不变，应变急速增长；CD段（屈服台阶终点→极限应力点）应变增长较快，应力有一定幅度的增长；DE段（极限应力点→材料强度破坏）即使应力下降，钢材的应变仍然增长，试件出现明显的“颈缩”现象。
《混凝土结构设计原理》课后答案3(最新版)
作业三参考答案1.思考题4-7 试就下图示4种受弯截面情况回答下列问题：（1）它们破坏的原因和破坏的性质有何不同？（2）破坏时钢筋应力情况如何？（3）破坏时钢筋和混凝土的强度是否被充分利用？（4）破坏时哪些截面能利用力的平衡条件写出受压区高度x的计算式，哪些则不能？（52.要点：1）混凝土强度C25（属于不大于C25）箍筋保护层厚度c=25mm，a s=45 mm2）钢筋强度提高，钢筋用量降低，互成反比1221y y s s f f A A =3） 弯矩提高，钢筋用量提高，但不成正比。
1212M M A A s s ＞3. 习题4-9一钢筋混凝土矩形截面简支梁，环境类别为一类，mm mm h b 500250⨯=⨯，承受均布活荷载标准值q k g k =2.25kN/m ，混凝土强度等级C25，配有HRB3352，梁计算跨度l 0=5200mm 。
试验算梁的正截面是否安全?解：箍筋保护层c =25mm ,a s =25+10+16/2=43 mm ，（1） 求M荷载组合设计值：q =1.2g k +1.4q k =30.7 kN/m ， 跨中弯矩设计值M = q l 02/8=103.766 kN ·m （2） 求Mumm 251mm 08.810b c 1sy =⋅<===h bf A f x ξα766.103m ·kN 45.100)5.0(0s y u =≈==-=M x h A f M（3）结论：相差不超过5%，故梁的正截面安全。
4. 习题4-11先求试验梁破坏时的M u ,再求其所能承受的最大荷载F u 。
（注意：求试验结果，一切参数力求真实，即为实测值）已知条件：b ×h =120 mm×250 mm,实测f cu =21.8 N/mm 2，f y A s =402mm 2 【解题要点】：h 0=250-40=210mm ，f cu =21.8 N/mm 2由式（1-4）或附表1-1，知f c =14.58 N/mm 2 按单筋矩形截面承载力计算0b c 1sy mm 46.88h bf A f x ⋅<===ξαm ·kN 66.25)5.0(0s y u ==-= x h A f Mm ·kN 66.259.032525.012.08181u 220==⨯+⨯⨯⨯⨯=+=M F Fa ql MkN 57.27=F5. 习题4-17某T 形截面梁翼缘计算宽度mm h ,mm h ,mm b ,mm b f f 100600250500='==='混凝土强度等级C30，HRB335钢筋，承受弯矩设计值m kN M ⋅=256，试求受拉钢筋截面面积，并绘配筋图。
《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 =。
混凝土结构工程施工第三章 习题答案
第三章习题答案1.模板施工图设计应该包括哪些内容？答：模板施工图设计应包括以下内容：（1）模板体系设计：根据工程结构设计图纸的要求及模板加工的要求确定，并应包括模板位置、标高等信息。
（2）模板板面设计：按照可能达到或要求达到的周转次数及投入条件确定。
（3）模板拼缝设计：按照结构的功能要求及模板加工条件，确定采用的拼缝方式（硬拼缝、企口缝等）。
（4）螺栓、龙骨、支撑设计：经计算确定其数量、位置、间距、直径、断面尺寸、连接方式等。
（5）模板起拱设计：根据构件跨度和荷载，确定起拱高度和相关要求。
（6）模板构造设计：应采取增强模板整体稳定性的构造措施，模板重要部位的构造措施应予以加强。
（7）细部设计：在完成模板体系的设计后，为使模板施工安装有可操作性，还需要进行某些节点的细部设计。
（8）编制模板施工图说明。
2.结合给定任务，说明模板拆除的程序是什么？答：模板拆模程序：（1）模板拆除一般是先支的后拆，后支的先拆，先拆非承重部位，后拆承重部位，并作到不损伤构件或模板。
（2）肋形楼盖应先拆柱模板，再拆楼板底模，梁侧模板，最后拆梁底模板。
拆除跨度较大的梁下支柱时，应先从跨中开始分别拆向两端。
侧立模的拆除应按自上而下的原则进行。
（3）工具式支模的梁、板模板的拆除，应先拆卡具，顺口方木、侧板，再松动本楔，使支柱、桁架等平稳下降，逐段抽出底模板和横档木，最后取下桥架、支柱、托具。
（4）多层楼板模板支柱的拆除：当上层模板正在浇筑混凝土时，下一层楼板的支柱不得拆除，再下一层楼板支柱，仅可拆除一部分。
跨度4m及4m以上的梁，均应保留支柱，其间距不得大于3m；其余再下一层楼的模板支柱，当楼板混凝上达到设计强度时，可全部拆除。
3.脚手架的验收和日常检查应针对哪些情况进行？答：脚手架及其地基基础应在下列阶段进行检查与验收：①基础完工后及脚手架搭设前；②作业层上施加荷载前；③每搭设完6m~8m高度后；④达到设计高度后；⑤遇有六级强风及以上风或大雨后，冻结地区解冻后；⑥停用超过一个月。
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第3章思考题参考答案
3-1 什么是钢筋与混凝土之间的粘结作用？有哪些类型？
（1）钢筋与混凝土这两种材料能够承受由于变形差（相对滑移）沿钢筋与混凝土接触面上产生的剪应力，这种剪应力称为粘结应力，通过粘结应力传递二者的应力，使钢筋与混凝土共同受力，为粘结作用。
（2）根据受力性质，钢筋与混凝土之间的粘结作用分为两类：锚固粘结与裂缝间粘结。
3-2 钢筋与混凝土间的粘结力有哪几部分组成？哪一种作用为主要作用？
（1）钢筋与混凝土间的粘结作用有三部分组成：○1混凝土中水泥胶体与钢筋表面的化学胶着力；○2钢筋与混凝土接触面上的摩擦力；○3钢筋表面粗糙不平产生的机械咬合力。
（2）光圆钢筋的粘结力主要由摩擦力和机械咬合作用所组成；带肋钢筋主要表现为机械咬合作用。
3-3 带肋钢筋的粘结破坏形态有哪些？
（1）由斜向挤压力径向分量引起的环向拉力增加至一定量时，会在最薄弱的部位沿钢筋的纵轴方向产生劈裂裂缝，出现粘结破坏，引起:○1梁底的纵向裂缝；○2梁侧的纵向裂缝。
（2）由斜向挤压力纵向分量引起：○1会在肋间混凝土“悬臂梁”上产生剪应力，使其根部的混凝土撕裂；○2钢筋表面的肋与混凝土的接触面上会因斜向挤压力的纵向分量产生较大的局部压应力，使混凝土局部被挤碎，从而使钢筋有可能沿挤碎后粉末堆积物形成的新的滑移面，产生较大的相对滑移；○3当混凝土的强度较低时，带肋钢筋有可能被整体拔出，发生刮出式的相对破坏。
3-4 影响钢筋与混凝土之间粘结强度的主要因素有哪些？
影响钢筋与混凝土之间粘结强度的因素很多，其中主要有：（回答题目可以只写要点）（1）混凝土强度。
光圆钢筋及带肋钢筋的粘结强度均随混凝土强度等级的提高而提高，且与混凝土的劈裂抗拉强度近似成正比。
（2）浇筑混凝土时钢筋所处的位置。
浇筑深度超过300mm时的“顶部”水平钢筋，钢筋的底面混凝土由于水分、气泡的逸出和混凝土泌水下沉，并不与钢筋紧密接触，形成强度较低的疏松空隙层，削弱了钢筋与混凝土的粘结作用。
“顶部”水平钢筋的粘结强度要比竖位钢筋和“底部”钢筋（位于浇筑深度在300mm以下的水平钢筋）的粘结强度降低20%~30%。
（3）钢筋的外形。
带肋钢筋较光圆钢筋具有较大的粘结强度。
带肋钢筋的外形特征对粘结强度有一定影响，但并不显著。
（4）保护层厚度及钢筋净距。
带肋钢筋的主要危险是有可能产生劈裂裂缝，而不是出现较大的滑移，钢筋混凝土构件出现沿钢筋长度的纵向裂缝对结构的安全和耐久性是非常不利的。
增大钢筋外部混凝土保护层厚度（钢筋外边缘到混凝土表面的最小距离）和保持一定的钢筋净距，可以提高外围混凝土的劈裂抗力，保证粘结强度的充分发挥。
（5）横向钢筋。
横向钢筋的存在延缓了内裂缝的发展，使粘结强度有了较大的提高，并限制到达构件表面的劈裂裂缝的宽度。
因此，在较大直径的锚固区和搭接长度范围内，均应设置一定数量的横向钢筋，如梁中的环状箍筋。
当一排并列钢筋的根数较多时尚应设置附加钢箍，以防止保护层混凝土的劈裂剥落。
（6）横向压应力。
当钢筋锚固区作用有横向压应力时，横向压应力制约了混凝土的横向变形，使钢筋与混凝土间抵抗滑动的摩阻力增大，因而可以提高粘结强度。
因此，在直接支承的支座处，如梁的简支端，考虑到支座压应力的有利影响，可适当减少钢筋支座中的锚固长度。
3-5 确定基本锚固长度的原则是什么？如何确定钢筋的基本锚固长度？
（1）确定基本锚固长度的原则：在钢筋受力屈服的同时正好发生锚固破坏。
（2）确定基本锚固长度的方法：○1理论分析。
利用拔出试验，直接确定钢筋的锚固长度，以直径为2c ’的圆形截面混凝土构件内配直径为d 的带肋钢筋，推导可得：
'4(2)y a t f l c d f d
=- 令'2c d =，得
6y
a t f l d f =⋅
当'2c d >时，即当混凝土保护层厚度较大时，用上式估算的锚固长度偏安全。
由于混凝土总是在最薄弱处纵向劈裂，上述圆柱形试件的推导结果可适用于任何截面形状构件锚固长度计算。
○
2实用锚固长度计算 建立的锚固长度的理论计算公式，一般难以直接应用于工程实际。
我国规范规定当计算
中充分考虑钢筋受拉强度时，其锚固长度按下式计算：
6y
a t f l d f α=⋅⋅
当计算中充分利用钢筋的抗压强度时，受压钢筋的锚固长度不应小于相应受拉锚固长度的0.7倍。
若空间所限，钢筋不能延伸至所需长度，则要在钢筋的端部采取附加的锚固措施，如设弯钩，加焊短钢筋或钢板等。
3-6 对水平浇筑的钢筋混凝土梁，其顶部钢筋与混凝土间的粘结强度和底部钢筋与混凝土的粘结强度相比有何区别？为什么？
（1）“顶部”水平钢筋的粘结强度要比竖位钢筋和“底部”钢筋（位于浇筑深度在300mm 以下的水平钢筋）的粘结强度降低20%~30%。
（2）这是因为浇筑深度超过300mm 时的“顶部”水平钢筋，钢筋的底面混凝土由于水分、气泡的逸出和混凝土泌水下沉，并不与钢筋紧密接触，形成强度较低的疏松空隙层，削弱了钢筋与混凝土的粘结作用。
3-7 两根钢筋在混凝土搭接时是否允许钢筋并拢？为什么？
（1）不允许。
（2）带肋钢筋的主要危险是有可能产生劈裂裂缝，而不是出现较大的滑移，钢筋混凝土构件出现沿钢筋长度的纵向裂缝对结构的安全和耐久性是非常不利的。
增大钢筋外部混凝土保护层厚度（钢筋外边缘到混凝土表面的最小距离）和保持一定的钢筋净距，可以提高外围混凝土的劈裂抗力，保证粘结强度的充分发挥。
若钢筋并拢，使钢筋净距为零，导致粘结强度得不到充分发挥；而搭接区一端的钢筋是通过与混凝土之间粘结将其所受的力传给另外一端的钢筋，故不允许将钢筋并拢。
3-8 钢筋传递长度tr l 和锚固长度a l 之间的区别和联系是什么？
（1）区别：
传递长度tr l 是钢筋通过粘结作用把加于其上的拉力T 传递给混凝土所需的粘结长度；锚固长度a l 是将钢筋在混凝土中延伸一段来实现钢筋与混凝土之间锚固的这段延伸长度。
（2）联系：最小的锚固长度就是钢筋屈服时的传递长度。