中南大學混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計原理作業(yè)參考答案

PAGEPAGE3《混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計原理》作業(yè)參考答案作業(yè)一一、填空題：1.1.050.95接觸摩阻力2.化學膠著力摩擦力機械咬合力3.最小配筋率4.斜拉破壞剪壓破壞斜壓破壞脆性破壞5.少筋破壞適筋破壞超筋破壞適筋破壞脆性破壞二、名詞解釋：剪跨比：是一個無量綱常數(shù)，用)來表示，此處MQ分別為剪彎區(qū)段中某個豎直截面的彎0矩和剪力，h0

為截面有效高度?！兑?guī)范》規(guī)定的混凝土立方體抗壓強度是：邊長為150mm20°C±3°C濕度在95%以上的潮濕空氣中、養(yǎng)護28天、按標準制作方法和試驗方法測得的具有95%保證率的混凝土抗壓強度。始逐步減少，并經(jīng)過相當長時間最終穩(wěn)定下來，這種應力的降低稱為預應力損失。當偏心受壓構(gòu)件的相對偏心距e0

/h較小，或受拉側(cè)縱向鋼筋配置較多時，受拉側(cè)的鋼筋應力較小，0沒有達到屈服或承受壓力，截面是由于受壓區(qū)混凝土首先壓碎而達到破壞?；炷猎陂L期不變的荷載作用下，混凝土的應變隨時間的增加二持續(xù)增長的現(xiàn)象。三、簡單題：鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)中的鋼筋和混凝土兩種不同的材料為什么能共同工作？鋼筋與混凝土之所以能共同工作，主要是由于：兩者間有良好的粘結(jié)力、相近的溫度線膨脹系數(shù)和混凝土對鋼筋的保護作用。什么是結(jié)構(gòu)的承載能力極限狀態(tài)？它的表現(xiàn)特征包括哪些方面？四個表現(xiàn)特征：整個結(jié)構(gòu)或結(jié)構(gòu)的一部分作為剛體失去平衡，如滑動、傾覆等；（包括疲勞破壞結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)變成機動體系（4）結(jié)構(gòu)或結(jié)構(gòu)構(gòu)件喪失穩(wěn)定，如柱的壓屈失穩(wěn)等。預應力混凝土結(jié)構(gòu)中傳遞和保持預應力的主要方式有哪些？預應力混凝土結(jié)構(gòu)，后張法是靠工作錨具來傳遞和保持預加應力的；先張法則是靠粘結(jié)力來傳遞并保持預加應力的。偏心受壓構(gòu)件的破壞特征如何？主要取決于什么因素？破壞特征：大偏心受壓構(gòu)件的破壞從受拉鋼筋開始，受拉鋼筋先達到屈服強度，然后受壓區(qū)混凝土被壓壞；小偏心受壓構(gòu)件的破壞從受壓區(qū)開始，受壓區(qū)邊緣混凝土先達到極限壓應變而破壞，受拉鋼筋一般達不到屈服強度。主要影響因素：相對偏心距大小和配筋率。四、計算題：1.解：fc

11.9N/mm2,fy

360N/mm2,ft

1.27N/mm2,sb

0.385假設(shè)縱向鋼筋按一排布置，則梁的有效高度h 55035515mm0

210106

0.2218

0.385s 1

bh2c 0

1.011.93005152 sb1 11 1s1 120.2218s 2 2M 210106

0.873A 1297mm2s f hy s 0

3600.873515

22,A選4

1519.8mm2驗算最小配筋率min

max0.2%,0.45

1.27/3600.159%0.2%tftfAsmin

min

bh0.2%300550330mm2As

鋼筋面積滿足要求。2.（）計算ei

,判斷截面類型l040006.675，所以要考慮二階彎矩的影響h 600M 200000 e 20,h

20,600

20mme 800mm0

a 30

30N 250ee e 80020820mmi 0 a

max

max 0.5fbh 0.511.9300600c 4.28取

1.01 N 250103 1l040006.6715,故取

1.0因h1

6001

l 20

2 1

821.01.01.032e1400 ih0

h 1

1400

820560e1.032820846.24mm0.3h 0.3560168mmi 0計算受壓區(qū)高度x

N 250000 70.2mm 2a

80mm fb 1.011.9300 s1 cxh0

70.2560

0.125b

0.518 構(gòu)件屬于大偏心受壓As

,A's

e'ei

a'h2h2

846.24600/240586.24mm則AA'

Ne' 250000586.24 782.9mm2s s f(hy 0

a') 360(56040)s全部鋼筋As

A's

2782.91565.8mm

0.0022300500600mm2建議選320,As

A's

942mm2，鋼筋面積滿足要求。作業(yè)二一、填空題：1.養(yǎng)護環(huán)境加載速率試件尺寸 少筋破壞適筋破壞超筋破壞適筋破壞3.x2a's

xhb0

正截面抗彎承載力斜截面抗剪承載力斜截面抗彎承載力箍筋縱向鋼筋周邊抗扭二、名詞解釋：1.的與原截面功能相等的勻質(zhì)截面稱為換算面積。0e/2.當偏心受壓構(gòu)件的相對偏心距0 較大，且縱向鋼筋配置合適時，先受拉側(cè)混凝土較早出現(xiàn)裂縫，0受壓區(qū)混凝土壓碎而達到破壞。受拉的鋼筋面積與混凝土截面的有效面積之比稱為配筋率，矩形截面的配筋率為

s100%AbhA0 。0.2三、簡單題：什么是結(jié)構(gòu)的可靠度與可靠性？適用性和耐久性總稱為結(jié)構(gòu)的可靠性。簡述預應力混凝土結(jié)構(gòu)的優(yōu)缺點。結(jié)構(gòu)新體系與施工方法的發(fā)展。少的工程，成本較高。鋼筋混凝土梁設(shè)置預拱度的目的是什么？如何設(shè)置預拱度？在平時無活載作用時保持一定的拱度。當結(jié)構(gòu)自重和汽車荷載（不計沖擊力）不超過計算跨徑的1/1600時，可不設(shè)預拱度，超過就要設(shè)預拱度。預拱度的設(shè)置值為按結(jié)構(gòu)自重和1/2可變荷載頻遇值計算的長期撓度值之和采用。壞性質(zhì)？畫出三種破壞形式的四、計算題：1.解：f 9.6N/mm2,f 300N/mm2,a 40mm, c y s b min梁的有效高度h 50040460mm（亦可按鋼筋的實際直徑計算h）0 0受壓區(qū)高度x

Afs y f1 c

12563001.09.6

157mm驗算適筋梁條件x157mmh 0.55460253mmb 0A sAbh0

1256 1.09%250460

min

0.2%截面的極限抵抗彎矩M fbx(h x/2)1.09.6250157(460157/2)u 1 c 0143.7106M135kN.m 2.（）初始偏心距fc

9.6N/mm2,fyM 270

f'y

300N/mm2,b

min

'min

0.2%e 0.9m900mm0 N 3004PAGEPAGE7e 20,h

20,500

20mma 30

max

30

maxee e 90020920mmi 0 a（2）判別大小偏心受壓e1.025920943mm0.3h 0.3(50040)138mmi 02構(gòu)件屬于大偏心受壓 ee(h a)943(500/240)1153mm2i s（3）計算鋼筋面積As

,A'sA'

Ne1

fbh2c 0

(10.5)bs f'(ha')y 0 s30010311531.09.630046020.550.50.55)300(46040)817mm20.2%bh0.2%300500300mm2A 1s

fbhc 0

A'sfy

'Ny

1.09.63004600.558173003001033002264mm20.2%bh300mm2作業(yè)三一、填空題：1.應力計算變形驗算裂縫寬度 混凝土箍筋彎起鋼筋剪跨比簡支梁的計算跨度相鄰梁的平均間距受壓翼緣的厚度開裂扭矩破壞扭矩 混凝土協(xié)助棍凝土承受壓力減少構(gòu)件截面尺寸彎矩二、名詞解釋：混凝土受壓破壞，會產(chǎn)生明顯的撓曲變形和裂縫，破壞預兆明顯，這種破壞我們稱為適筋梁破壞。的特定狀態(tài)。結(jié)構(gòu)的安全性、適用性和耐久性總稱為結(jié)構(gòu)的可靠性。和撓曲變形發(fā)展很不明顯，破壞時無明顯預兆，是一種脆性破壞。三、簡單題：收縮：在混凝土凝結(jié)和硬化的物理化學過程中體積隨時間而減小的現(xiàn)象。發(fā)引起干縮。鋼筋混凝土板中分布鋼筋的主要作用是什么？板中分布鋼筋的作用是：將板面上的荷載作用更均勻地傳布給受力鋼筋，同時在施工中可以固定受力鋼筋位置，而且用它來分擔混凝土收縮和溫度變化引起的應力。受壓構(gòu)件大小偏心受壓破壞的本質(zhì)區(qū)別是什么？在承載力計算時如何來判別？本質(zhì)區(qū)別是判斷遠離軸向力一側(cè)的鋼筋能否達到屈服強度。大小偏心受壓構(gòu)件的判別條件：若ξ≤ξb時，為大偏心受壓構(gòu)件；若ξ>ξb時，為小偏心受壓構(gòu)件。什么是結(jié)構(gòu)的正常使用極限狀態(tài)？它的表現(xiàn)特征包括哪些方面？正常使用極限狀態(tài)：是指結(jié)構(gòu)或構(gòu)件達到正常使用或耐久性能的某項限值的狀態(tài)。四個表現(xiàn)特征：（1）影響正常使用或外觀的變形）影響正常使用或耐久性能的局部損壞；影響正常使用的振動（4）影響正常使用的其它特定狀態(tài)。四、計算題：fc

11.9N/mm2,fy

360N/mm2,ft

1.27N/mm2,sb

0.385假設(shè)縱向鋼筋按一排布置，則梁的有效高度h 50035465mm0

160106

0.249

0.385s 1

bh2 1.011.92504652 c 01 11 1s1 120.249s 2 2M 160106

0.854A 1119mm2s f hy s 0

3600.854465

20,A選4

1256mm2驗算最小配筋率min

max0.2%,0.45

1.27/3600.159%0.2%tfytfAsmin

min

bh0.2%250500250mm2As

鋼筋面積滿足要求。（）初始偏心距fc

14.3N/mm2,fyM 450

f'y

360N/mm2,b

min

'min

0.2%e 0.375m375mm0 N 1200e 20,h 20,500

20mm a 30

max

30

maxeie0ea37520395mm（2）判別大小偏心受壓ei1.1395435mm0.3h00.3(50035)139.5mmN fbh 1.014.34004650.5181378kNNb 1 c 0 b構(gòu)件屬于大偏心受壓2ee(h a)435(500/240)650mm2i sN 1200000計算受壓區(qū)高度