建筑结构习题答案

建筑结构习题答案第一章钢筋混凝土结构的材料一、填充题1、高温状态强度的高低Ⅰ，Ⅱ，Ⅲ2、光面钢筋变形钢筋3、一定的强度足够是塑性良好的焊接粘结良好4、受力变形温度和干湿变化5、应力应变徐变6、水泥石中凝胶体粘滞流动结合面微裂缝的发展越小7、水泥凝胶体与与钢筋表面的胶着力摩擦力机械咬合力8、黏结强度的可靠性受拉的半圆弯钩二、单项选择：CBC BB三、简答题1、常用钢筋有四种，分别为：热轧Ⅰ级钢筋，φ，光面钢筋热轧Ⅱ级钢筋，变形钢筋热轧Ⅲ级钢筋，变形钢筋热轧Ⅳ级钢筋，变形钢筋2、主要优点是与混凝土的黏结性能好得多，这是因为表面突出的横肋造成的机械咬合力作用可以大大增加两者之间黏结力，采用变形钢筋可以显著减小裂缝宽度。

3、混凝土强度指标主要有立方体抗压强度，轴心抗压强度和轴心抗拉强度。

第一种是基本的。

符号分别为fcu,fc,ft表示。

f数量关系：fc=0.67fcu;t4、混凝土在荷载长期作用下，应力没有变化而应变随着时间增长的现象称为徐变。

产生徐变的原因：1. 水泥石中凝胶体粘滞流动2.应力较大时混凝土内部结合面微裂缝的发展。

5、影响混凝土徐变的因素有三个面。

1.内在因素：水泥用量、水灰比、配合比、骨料性质等；2.环境因素：养护时的温度湿度。

使用时的环境条件；3.盈利因素：应力较小时徐变与应力成正比，是为线性徐变，应力较大（σc>0.5 fc）时,徐变增加的更快,甚至不能稳定。

减小混凝土徐变主要从下述三方面着手1.减少水泥用量，降低水灰比，加强混凝土密实性，采用高强度骨料等；2.高温高压养护3. 长期所受应力不应太大，最好小于0.5fc。

6.有利影响：徐变能缓和应力集中，减小支座沉陷引起的内力以及温度变化形成的温度应力。

不利影响：加大结构变形；在预应力混凝土结构中，造成预应力的巨大损失。

7.粘结力构成的相同点为：（1）水泥凝胶体与钢筋表面之间的胶着力；（2）混凝土收缩将钢筋裹紧而产生的摩檫力。

不同点是：光圆钢筋的表面不平整与混凝土之间有一定的机械咬合力，但数值很小。

而变形钢筋表面凸出的横肋对混凝土能产生很大的挤压力。

这使得变形钢筋与混凝土的粘结性能大大优于光圆钢筋。

8．主要因素有：（1）钢筋表面形状（2）混凝土的抗拉强度（3）混凝土保护层厚度（4）钢筋的间距（5）横向钢筋的配置（6）横向压力（7）钢筋在混凝土中的位置保证钢筋和混凝土的可靠锚固的措施：1.保证有足够的锚固长度和搭接长度；2.保证满足钢筋最小间距和混凝土最小保护层厚度；3.钢筋搭接接头范围内加密钢筋；4.受拉光圆钢筋端部必须加做半圆弯钩第二章钢筋混凝土结构设计计算原理一、填充题1.直接施加力外加变形和约束变形直接荷载2.永久荷载可变荷载偶然荷载3.①②④⑥⑧⑨⑩⑿③⑤⑦⑾4.内力变形应力裂缝宽度S5.R 内力变形承载力钢度6.fcu,k 强度等级7.承载能力正常使用8．安全性适用性耐久性9．承载能力正常使用二、单项选择：C AC第三章钢筋混凝土受弯构件正截面承载力计算一、填充题1．受拉区受拉区受压区受压区压力 2． 1/8-1/12 2-3.5 2.5-4 3．钢筋锈蚀钢筋和混凝土钢筋混凝土结构构件的种类、所处环境钢筋直径教材附录四表1所列的数值粗骨料最大料径的1.25倍4．将板面荷载更均匀地传布给受力钢筋，同时在施工中用以固定受力钢筋，并起抵抗混凝土收缩和温度应力的作用5．未裂阶段裂缝阶段破坏阶段抗裂度、裂缝宽度和挠度、正截面受弯承载力时6．钢筋先屈服，混凝土后压碎延性混凝土先压碎，钢筋不屈服脆性一裂就坏脆性7．平面受拉区εc≤0.002 抛物线εc>0.002 水平线8．弯矩设计值截面极限弯矩9．X≤ξb h0 ρ≥ρmin 配筋过多而发生超筋破坏配筋过少而发生少筋破坏11．承担压力及形成钢筋骨架12．充分利用受压区混凝土受压而使总的钢筋用量（As+as’）为最小的ξb h0 受压钢筋ξb h013．翼缘梁肋翼缘受拉后混凝土不会开裂不起受力作用14．翼缘计算宽度梁的工作情况最小 b f’15．中和轴位于翼缘内，即x≤h f’中和轴位于梁肋内即x>h f’矩形梁肋翼缘计算宽度b f’梁肋受压混凝土和受拉钢筋中的一部分组成的抵抗弯矩 M u1 4．翼缘挑出部分和受拉钢筋中的另一部分组成的抵抗弯矩 M u2 fc16.M≤1/k[fcb f’ h f’(h0—h f’/2)] fyAs≤fcb f’ h f’二、单项选择：BBABC DCDBA CABCB BBCCB三、简答题1．仅在受拉区配置纵向受力钢筋的截面称为单筋截面受弯构件；、受拉区和受压区都配置纵向受力钢筋的截面称为双筋截面受弯构件2．在钢筋混凝土构件中，为防止钢筋锈蚀，并保证钢筋和混凝土牢固黏结在一起，钢筋外面必须足够厚度的混凝土保护层。

这种必要的保护层厚度主要与钢筋混凝土构件的种类、所处环境等因素有关。

3．为保证钢筋骨架有较好的刚度并便于施工，梁内纵向受力钢筋的直径不能太细，同时为了避免受拉区混凝土产生过宽的裂缝直径也不宜太粗，通常可选用10-28mm的钢筋4．为传力均匀及避免混凝土局部破坏，板中受力钢筋的间距（中距）不能太稀；为便于施工，板中钢筋的间距也不要过密5．在板中，布置分布钢筋的作用是将板面荷载更均匀地传布给受力钢筋，同时在施工中用以固定受力钢筋，并起抵抗混凝土收缩和温度应力的作用。

每米板宽中分布钢筋的截面面积不少于受力钢筋截面面积的15%（集中荷载时为25%）。

分布钢筋的直径在一般厚度的板中多用6-8mm，每米板宽内不少于3根。

承受分布荷载的厚板，分布钢筋的配置可不受上述规定的限制，此时，分布钢筋的直径可采用200-400mm 。

当板处于温度变幅较大或处于不均匀沉陷的复杂条件，且与受力钢筋垂直的方向所受约束很大时，分布钢筋宜适当增加。

6．从加载到破坏的全过程中，钢筋混凝土适筋梁的正截面应力状态经历了三个阶段：（1）第1阶段（未裂阶段）：当弯距很小时截面处于第1阶段。

截面中和轴以上的混凝土受压，中和轴以下的混凝土受拉。

这时，不论是是压应力或拉应力，其数值都很小，混凝土的工作性能接近于匀质弹性体，应力分布接近于三角形。

当弯矩增大时，混凝土的拉、压应力和钢筋的拉应力都有不同程度的增大。

由于混凝土抗拉强度远较抗拉强度低，受拉区混凝土表现出明显的塑性特征，拉应力图形呈曲线分布。

在这个阶段中。

混凝土尚未开裂，整个截面都参加工作。

当达到这个阶段末尾时，受拉边缘纤维应变达到混凝土的极限拉应变。

由于混凝土的抗压强度很高，受压区最大应力与其抗压强度相比是不大的，受压区混凝土塑性变形发展还不明显，所以受压区混凝土应力图形仍接近于三角形。

受弯构件正常使用阶段抗裂验算即以此应力状态为依据。

（2）第2阶段（裂缝阶段）：当弯距继续增加，受拉区混凝土应变超过其极限拉应变时，就产生裂缝，截面应力有了突变，裂缝所在截面的的受拉区混凝土几乎完全脱离工作，拉力由钢筋单独承担，钢筋应力突然增大。

这时受压区也有一定的塑性变形发展应力图形呈平缓的曲线形。

正常使用阶段变形和裂缝宽度的计算即以此应力阶段为依据。

（3）第3阶段（破坏阶段）：荷载继续增加钢筋应力就达到屈服强度 fy，即认为梁已进入“破坏阶段”。

此时钢筋应力不增加而应变迅速增大，促使裂缝急剧开展并向上延伸，迫使混凝土受压区面积减小，混凝土的压应力增大，受压混凝土的塑性特征也明显发展，压应力图形呈显著的曲线形。

在边缘纤维受压应变达到极限值时，受压混凝土发生纵向水平裂缝而被压碎，梁就随之破坏。

计算正截面承载力时即以此应力阶段为依据。

7．（略）8．正截面的破坏特征随配筋量多少而变化的规律是：（1）配筋量太少时，破坏弯矩接近于开裂弯矩，起大小取决于混凝土的抗压强度及截面大小；（2）配筋量过多时，配筋不能充分发挥作用，构件的破坏弯矩取决于混凝土的抗压强度及截面大小，破坏呈脆性。

合理的配筋量应在这两个限度之间，避免发生超筋或少筋破坏。

9．说明是超筋截面。

应加大截面尺寸或提高混凝土强度等级。

如果增大截面尺寸受限制或提高混凝土强度等级又不适宜时，可采用双筋截面。

10.如果截面承受的弯矩很大，而截面尺寸受到限制不能增大，混凝土强度等级又不可能提高，以致用单筋截面无法满足教材式(3-10)的适用条件，就需要在受压区配置受压钢筋来帮助混凝土受压，此时就应按双筋截面计算。

或者当截面既承受正向弯矩有可能承受反向弯矩，截面上下均应配置受力钢筋，而在计算中又考虑受压钢筋作用时，亦按双筋截面计算。

用钢筋来帮助混凝土受压从经济上讲是不合算的，但对构件的延性有利。

因此，在抗震地区，一般宜配置受压钢筋。

11.计算简图见教材图3-22,根据内力平衡条件列式第一条件的意思与单筋截面一样，即避免发生超筋情况。

第二个条件的意义是保证受压钢筋应力能够达到抗压强度。

因为受压钢筋如太靠近中和轴，将得不到足够的变形，应力无法达到抗压强度设计值，基本设计公式便不能成立。

只有当受压钢筋布置在混凝土压应力合力点之上，才认为受压钢筋的应力能够达到抗压强度。

第四章钢筋混凝土受弯构件斜截面承载力计算一、填充题1.箍筋弯起钢筋2.弯剪腹剪3.减小斜拉斜压剪压4.斜拉剪压斜压脆性5．剪跨比混凝土强度纵向受拉钢筋配筋率 6.弯矩剪力正应力剪应力7．斜截面受剪斜截面受弯 8.剪跨比混凝土强度纵向受拉钢筋配筋率腹筋数量9.箍筋最小配筋率截面尺寸条件 10.300mm 150-300mm 1/4 1/2 150mm11．抗剪位置正截面抗弯斜截面抗弯 12.0.5h。

13.≥20d 1.2la 1.2la+h014.4根 3根 15.45° 60° 2根 16.箍筋弯起钢筋二、单项选择题： BACAA BCCAC CDDBD三、问答题1.钢筋混凝土梁的弯矩M和剪力V共同作用的区段，存在着由M产生的法向应力σ和由V 产生的剪应力t，二者组合成主应力。

当主拉应力σtp超过了混凝土的抗拉强度ft时，将出现与σtp方向垂直的斜向裂缝，斜裂缝将沿着主应力的轨迹发展，下端与梁受拉边垂直，上端进入受压区。

2．由于斜裂缝面的凹凸不平，当斜裂缝两侧产生相当滑动时，斜裂缝面间存在着由骨料的机械咬合作用和摩擦阻力形成的滑动抗力。

这种力称作滑动咬合力，它可以传递斜截面的一部分剪力，但是随斜裂缝宽度的开展，骨料咬合力将逐渐减少，以致消失。

跨越斜裂缝的纵向钢筋对斜裂缝起着销栓作用，能传递一部分剪力，称作纵进销栓力，但随着纵进撕裂裂缝的发展，销栓力也将逐渐降低。

3.无腹筋梁在斜裂缝形成并开展以后，骨料咬合力及销栓力逐渐消失，斜截面上的全部压力和剪力由残留的压区混凝土负担，因此在残留的压区面积上形成较大压应力和剪应力。

同时斜裂缝处纵筋的应力σs有显著的增大，这是因为斜裂缝出现以前，该处σs取决于正截面弯矩Ma，斜裂缝形成以后，σs取决于斜裂缝顶端的弯矩Mb,而Mb>Ma ，所以斜裂缝出现后，σs有很大的增加。