鋼結構設計原理考試重點

1、1、鋼筋與混凝土兩種力學性能不同得材料 , 能結合在一起有效地共同工作得理由？(1) 混凝土與鋼筋之間有著良好得粘結力 , 使兩者能可靠得結合成一個整體 , 在荷載作用下能夠很好地共同變形 , 完成其結構功能。(2) 鋼筋與混凝土得溫度線膨脹系數(shù)也較為接近 , 因此 , 當溫度變化時, 鋼筋與混凝土之間不致產(chǎn)生較大得相對變形而破壞兩者之間得粘結。(3) 質量良好得混凝土 , 可以保護鋼筋免遭銹蝕 , 保證鋼筋與混凝土得共同作用。2、鋼筋與混凝土之間得粘結力就是怎樣產(chǎn)生得？為保證鋼筋與混凝土之間得粘結力要采取哪些措施？(1) 光圓鋼筋與混凝土之間得粘結力主要有摩擦力與咬合力提供 ; 帶肋鋼筋與混

2、凝土之間得粘結力主要就是鋼筋表面凸起得肋紋與混凝土得機械咬合作用。 (2) 提高混凝土強度或使用高強混凝土 ; 使用鋼纖維混凝土。3、什么叫混凝土得徐變？影響混凝土徐變得有哪些因素？在荷載得長期作用下 , 混凝土得變形將隨時間而增加 , 即在應力不變得情況下 , 混凝土得應變隨時間持續(xù)增長 , 這種現(xiàn)象稱為混凝土得徐變。影響因素 :(1) 混凝土在長期荷載作用下產(chǎn)生應力得大小(2) 加載時混凝土得齡期 (3) 混凝土得組成成分與配合比(4) 養(yǎng)生及使用條件下得溫度與濕度4、什么就是承載能力極限狀態(tài)？哪些狀態(tài)認為就是超過了承載能力極限狀態(tài)？承載能力極限狀態(tài)對應于結構或結構構件達到最大承載能力或不

3、適于繼續(xù)承載得變形或變位得狀態(tài)。超過了承載能力極限狀態(tài) :(1) 整個結構或結構得一部分作為剛體失去平衡 (2) 結構構件或連接處因超過材料強度而破壞 ( 包括疲勞破壞 ), 或因過度得變形而不能繼續(xù)承載(3) 結構轉變成機動結構 (4) 結構或結構構件喪失穩(wěn)定 (5) 結構因局部破壞而發(fā)生連續(xù)倒塌 (6) 結構或構件得疲勞破壞 (7) 地基喪失承載力而破壞5、什么就是正常使用極限狀態(tài)？哪些狀態(tài)認為就是超過了正常使用極限狀態(tài)？正常使用極限狀態(tài)對應于結構或結構構件達到正常使用或耐久性得某項限制得狀態(tài)。超過了正常使用極限狀態(tài) :(1) 影響正常使用或外觀得變形 (2) 影響正常使用或耐久性能得局部

4、損壞 (3) 影響正常使用得震動 (4) 影響正常使用得其她特定狀態(tài)6、鋼筋混凝土梁與板內配置哪些鋼筋, 其作用就是什么？梁內鋼筋得配置通常有下列幾種:1) 縱向受拉鋼筋 ( 主鋼筋 )縱向受力鋼筋得主要作用就是承受外力作用下梁內產(chǎn)生得拉力。因此, 縱向受力鋼筋應配置在梁得受拉區(qū)。2) 彎起鋼筋 或斜鋼筋彎起鋼筋通常就是由縱向鋼筋彎起形成得。其主要作用就是除在梁跨中承受正彎矩產(chǎn)生得拉力外 , 在梁靠近支座得彎起段還用來承受彎矩與剪力共同作用產(chǎn)生得主拉應力。3) 架立鋼筋架立鋼筋得主要作用就是固定箍筋保證其正確位置 , 并形成一定剛度得鋼筋骨架。同時 , 架立鋼筋還能承受因溫度變化與混凝土收縮而

5、產(chǎn)生得應力 , 防止裂縫產(chǎn)生。架立鋼筋一般平行縱向受力鋼筋 , 放置在梁得受壓區(qū)箍筋內得兩側。4) 箍筋箍筋得主要作用就是承受剪力。此外 , 箍筋與其她鋼筋通過綁扎或焊接形成一個整體性良好得空間骨架。箍筋一般垂直于縱向受力鋼筋。5) 水平縱向鋼筋主要得作用就是在梁側面發(fā)生混凝土裂縫后 , 可以減少混凝土裂縫寬度7、在雙筋截面中 , 為什么要求？1) 為了防止出現(xiàn)超筋梁得情況 , 截面計算受壓高度應滿足2) 為了保證受壓鋼筋達到抗壓強度設計值 , 截面計算受壓區(qū)高度應滿足8、受彎構件正截面承載力計算有哪些基本假定？( 要有解釋 )1) 平截面假定對于鋼筋混凝土受彎構件 , 從開始加荷載至破壞得各

6、階段 , 截面得平均應變都能較好得符合平截面假定 , 平截面假定就是指混凝土結構構件受力后沿正截面高度范圍內混凝土與縱向受力鋼筋得平均應變呈線性分布得假定。2) 不考慮混凝土得抗拉強度在裂縫截面處 , 受拉區(qū)混凝土已大部分退出工作。但在靠近中與軸附近, 仍有一部分混凝土承擔著拉應力。由于其拉應力較小 , 且內力偶臂也不大 , 因此 , 所承擔得內力矩就是不大得 , 故在計算中可忽略不計。3) 材料應力應變曲線( 混凝土受壓時得應力應變關系。關于混凝土受壓時得應力 應變曲線 , 有多種不同得計算圖式 , 較常用得就是由一條二次拋物線及水平線組成得曲線。其表達式為 :( 鋼筋得應力應變曲線 , 多

7、采用簡化得理想彈塑性應力應變關系。對鋼筋混凝土受彎構件進行正截面承載力計算時 , 鋼筋得應力應變關系可以采用彈性全塑性曲線 : 在鋼筋受拉屈服之前 , 鋼筋應力與應變成正比 ; 鋼筋受拉屈服后 , 鋼筋應力保持不變。9、鋼筋混凝土梁正截面有幾種破壞形式？各有何特點？(P56)鋼筋混凝土受彎構件正截面破壞得三種形態(tài):適筋梁破壞塑性破壞這種梁破壞前 , 梁得裂縫急劇開展 , 撓度較大 , 梁截面產(chǎn)生較大得塑性變形 , 因而有明顯得破壞預兆 , 屬于塑性破壞。超筋梁破壞脆性破壞破壞前梁得撓度及截面曲率曲線沒有明顯得轉折點 , 受拉區(qū)得裂縫開展不寬 , 延伸不高 , 破壞時突然得 , 沒有明顯預兆 ,

8、 屬于脆性破壞。少筋梁破壞脆性破壞梁受拉區(qū)混凝土一開裂 , 受拉鋼筋達到屈服點 , 并迅速經(jīng)歷整個流幅而進入強化階段 , 梁僅出現(xiàn)一條集中裂縫 , 不僅寬度較大 , 而且沿梁高延伸很高此時受壓區(qū)混凝土還未壓壞 , 而裂縫寬度已很寬 , 撓度過大 , 鋼筋甚至被拉斷。由于破壞突然 , 屬于脆性破壞。10、適筋梁正截面破壞受力全過程分為哪幾個階段？第階段 , 梁沒有混凝土裂縫階段 ; 第階段 , 梁混凝土裂縫出現(xiàn)與開展階段 ; 第階段 , 裂縫急劇開展 , 縱向受力鋼筋應力維持在屈服強度不變 , 為梁破壞階段。11、鋼筋混凝土斜截面破壞形態(tài)有幾類？各在什么條件下發(fā)生？答: 斜拉破壞 : 發(fā)生于剪跨

9、比比較大 (m>3)時剪切破壞 : 發(fā)生多見于剪跨比為 1m3 得情況中斜壓破壞 : 發(fā)生于剪跨比比較小 m<112、影響斜截面受剪承載力得主要因素有哪些？簡單論述答: 剪跨比 : 實質上反映了梁內正應力與剪應力得相對比值 ,m 不同, 則/ 也不同, 梁內主壓應力跡線也就是不同得。隨著剪跨比 m得增大 , 破壞形態(tài)按斜壓得順序演變 , 而抗剪承載能力逐步降低。當m>3后, 斜截面抗剪承載能力趨于穩(wěn)定 , 剪跨比影響就不明顯了?；炷翉姸?: 梁得抗剪承載能力隨混凝土抗壓強度得提高而提高, 影響近似按線性規(guī)律變化。 M=1時, 直線斜率較大 ,m=3 時不隨混凝土強度得提高而

10、成比例增長 , 故近似取為線性關系 , 直線斜率較小 , 當 1<m<3時, 直線斜率介于兩者之間?？v向受拉鋼筋配筋率 : 梁得抗剪承載能力隨縱向受拉鋼筋配筋率得提高而增大箍筋數(shù)量及強度 : 箍筋數(shù)量適量時 , 延緩與限制了斜裂縫得開展與延伸13、斜截面抗剪承載力為什么要規(guī)定上、下限 , 實質就是什么？ ( 即抗剪承載力公式得適用條件？ )答: 截面最小尺寸得限制條件 , 就是為了避免梁斜壓破壞 , 這種限制 , 同時也就是為了防止梁特別就是薄輔梁在使用階段斜裂縫開展過大。下限就是當梁內配置一定數(shù)量得箍筋 , 且其間距又不過大 , 能保證與斜裂縫相交時 , 即可防止發(fā)生斜拉破壞。1

11、4、什么叫抵抗彎矩圖 ( 材料圖 ) ？什么叫彎矩包絡圖？抵抗彎矩圖 ( 又稱抗彎承載力圖 ), 就就是沿梁長各個正截面按實際配置得總受拉鋼筋面積能產(chǎn)生得抵抗彎矩圖 , 即表示各正截面所具有得抗彎承載力。彎矩包絡圖就是沿梁長度各截面上彎矩組合值 Md得分布圖 , 其縱坐標表示該截面上作用得最大設計彎矩。15、 等截面簡支梁腹筋得設計步驟？(1) 截面尺寸檢查(2) 檢查就是否需要根據(jù)計算配置箍筋(3) 計算剪力圖分配 , 最大剪力計算值取用距支座中心 h/2( 梁高一半 )處截面得數(shù)值 , 其中 , 混凝土與箍筋共同承擔不少于 60, 即 0、6V'得剪力計算值 ; 彎起鋼筋 ( 按

12、45°彎起)承擔不超過 40, 即 0、4V' 得剪力計算值。(4) 箍筋設計 , 在等截面鋼筋混凝土簡支梁中 , 箍筋盡量做到等距離布置, 根據(jù)計算箍筋間距 , 其中斜截面內縱筋配筋率 p 及截面有效高度 ho 可近似按支座截面與跨中截面得平均值取用。16、鋼筋混凝土抗剪承載力復核時, 如何選擇復核截面？(1) 距支座中心 h/2( 梁高一半 ) 處得截面。(2) 受拉區(qū)彎起鋼筋彎起處得截面 , 以及錨于受拉區(qū)得縱向鋼筋開始不受力處得截面。(3) 箍筋數(shù)量或間距有改變處得截面。(4) 梁得肋板寬度改變處得截面。17、軸心受壓構件設計時 , 縱向受力鋼筋與箍筋得作用分別就是什

13、么？縱向受力鋼筋得作用 :a 協(xié)調混凝土承受壓力 , 可減小構件截面尺寸;b 承受可能存在得彎矩 ;c 防止構件得突然脆性破壞。箍筋得作用 : 使截面中間部分 ( 核心 ) 混凝土成為橫向可約束混凝土 ( 約束混凝土 ), 從而提高構件承載力與延性。18、判別大、小偏心受壓破壞得條件就是什么？大、小偏心受壓得破壞特征分別就是什么？大偏心受壓 : 條件就是且 X; 特征就是首先在受拉一側出現(xiàn)橫向裂縫 , 受拉鋼筋形變較大 , 應力增長較快。在臨近破壞時 , 受拉鋼筋屈服。橫向裂縫迅速開展延伸至混凝土受壓區(qū)域 , 受壓區(qū)迅速縮小 , 壓應力增大。在受壓區(qū)出現(xiàn)縱向裂縫 , 混凝土達到極限壓應變壓碎破

14、壞。小偏心受壓 : 條件就是 ; 特征就是受拉區(qū)裂縫展開較小 , 臨界破壞時 , 在壓應力較大得混凝土受壓邊緣出現(xiàn)縱向裂縫 , 達到其應變極限值 , 壓碎、破壞。20、偏心距增大系數(shù)得物理意義就是什么？如何取值？ 物理意義 : 稱為偏心受壓構件考慮縱向撓曲影響 ( 二階效應 ) 得軸向力偏心距增大系數(shù)21、鋼筋與混凝土得粘結力主要由哪些組成？29、寫出橋梁工程中 , 矩形截面大、小偏心受壓構件承載力得計算公式。21、鋼筋混凝土得作用略鋼筋混凝土結構得優(yōu)缺點:優(yōu)點 :1 取材容易 混凝土所用得砂、石一般可就地取材 , 還可利工業(yè)材料( 如礦渣、粉煤等 ), 制成人造骨料 , 用于混凝土中。2.

15、耐火、耐久性好鋼筋被混凝土包裹著不易銹蝕 , 維修費用少。由于混凝土就是不良導熱體 , 火災時 , 混凝土起隔熱作用 , 使鋼筋不致很快達到軟化溫度而導致結構得整體破壞。3、可模性、整體性好由于新拌與而來結硬得混凝土就是可塑得,根據(jù)需要 , 可按照不同模板尺寸與式樣澆筑成設計所要求得形式?；炷两Y硬后 , 其整體性及剛度好。4、保養(yǎng)費省 鋼筋混凝土結構較少需要維修 , 不像鋼結構與木結構那樣需要經(jīng)常維修。 缺點 :1、自重大限制了在跨度結構高層建筑結構中得使用。2、抗裂性能差由于混凝土抗拉強度低 , 在正常使用時 , 往往帶裂縫工作 , 對一些不允許出現(xiàn)裂縫或對裂縫寬度有嚴格限制要求得結構,

16、建造時 , 工程造價將有所增加。3、費工 , 費模板 , 現(xiàn)場施工周期長 , 且受季節(jié)性影響。針對鋼筋混凝土上結構得缺點 , 可采用輕質 , 高強材料及預應力混凝土上來減輕結構自重及改善結構得抗裂性能。在施工方面 , 采用重復使用得鋼模板或工具式以及采用頂升或提升板等施工技術。1、 適筋梁正截面破壞受力全過程分為哪幾個階段？它們各對截面得設計及驗算有何意義？ 答: 分為沒有裂縫階段、裂縫開展階段、縱向鋼筋屈服至截面破壞三個階段。混凝土未開裂階段得極限狀態(tài)就是截面抗裂驗算得依據(jù) ;帶裂縫工作階段就是構件變形及裂縫寬度極限狀態(tài)驗算得依據(jù) ; 鋼筋塑流階段得最終狀態(tài)就是截面承載能力極限狀態(tài)計算得依據(jù)

17、。2、 簡述梁內主要鋼筋種類及各自作用 ? 答: 梁內主要鋼筋包括主鋼筋、彎起鋼筋、箍筋等 , 其中主鋼筋就是主要得受力鋼筋 , 對梁斷面而言 , 它承受所有得因彎矩而產(chǎn)生得拉應力 ( 若受壓區(qū)布置主筋 , 也承擔一定得壓應力 ); 彎起鋼筋就是為滿足斜截面抗剪而設置得 , 一般可由主鋼筋彎起 ; 箍筋除滿足斜截面抗剪強度外 , 還起到連接受力主鋼筋與受壓區(qū)混凝土得作用 , 同時用來固定主鋼筋得位置使梁內各種鋼筋形成骨架。3 矩形截面偏心受壓構件正截面承載力計算得基本假設？答:矩形截面偏心受壓構件正截面承載力計算得基本假定有截面應變分布符合平截面假定 不考慮混凝土得抗拉強度 ; 受壓區(qū)混凝土極

18、限壓應變 混凝土壓應力得分布圖形取等效矩形應力圖。4、 軸心受壓構件中縱筋得作用就是什么 ?箍筋得作用就是什么 ? 答:縱筋 :1) 協(xié)助混凝土抗壓 ;2) 承受可能存在得彎矩 ;3) 防止突然脆性破壞。箍筋 :1) 縮短自由長度 , 防止縱筋壓屈 ; 2) 為縱筋定位 , 并形成鋼筋骨架 ;3) 螺旋箍筋使中間混凝土成為約束混凝土 , 提高構件延性承載力。5、根據(jù)矩形截面偏心受壓構件正截面承載力得計算圖式 ,試寫出偏心受壓構件正截面承載力公式。 5 沿構件縱軸方向得內外力之與為零,可得到由截面上所有對鋼筋合力點得力矩之與等于零,可得到 由截面上所有力對鋼筋合力點得力矩之與等于零 ,可得到 由截面上所有力對作用點力矩之與為零 ,可得到1 、 鋼筋與混凝土兩種力學性能不同得材料 , 能結合在一起有效地共同工作得理由？ 答:(1) 鋼筋與混凝土之間得粘結力 ;(2) 鋼筋與混凝土兩種材料得溫度線膨脹系數(shù)接近 (鋼為 1、2 ×10-5; 混凝土為 1、0×10-5 1、5×10-5);(3) 鋼筋與構件邊緣之間得混凝土保護層,保護鋼筋不易發(fā)生銹蝕,不致因火災使鋼筋軟化。2 、試述鋼筋混凝土梁內鋼筋得種類、鋼筋作用？ 縱向受力鋼筋 : 承受拉力或壓力 ; 箍筋 : 幫助混凝土抗 ,固