鋼混復(fù)習(xí)題答案

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鋼混老師復(fù)習(xí)題答案

#1鋼筋與混凝土為什么能夠長期共同工作？影響粘結(jié)強度的因素有哪些？粘結(jié)應(yīng)力是怎樣分布？（分別以光面鋼筋和變形鋼筋為例加以說明）答：鋼筋與混凝土能夠長期工作原因：

1.主要是由于它們之間有良好的粘結(jié)力，能穩(wěn)固的結(jié)成整體

2.鋼筋與混凝土的溫度線性膨脹系數(shù)又接近相等，當溫度變化時，這兩種材料不至產(chǎn)生相對的溫度變形而破壞它們之間的結(jié)合

影響粘結(jié)強度的因素：1.鋼筋表面形狀2.混凝土抗拉強度（大體上成正比）3,鋼筋周邊混凝土的密實性4,對于變形鋼筋來說，混凝土保護層厚度也有影響5,橫向箍筋粘結(jié)應(yīng)力分布：

1.光面鋼筋：水泥膠體與鋼筋表面之間的膠著力；2,混凝土收縮，將鋼筋緊緊握固而產(chǎn)生的摩擦力；3,鋼筋表面不平整與混凝土之間產(chǎn)生的機械咬合力。

2.變形鋼筋：水泥膠體和鋼筋表面的膠結(jié)力；混凝土收縮，將鋼筋緊緊握固產(chǎn)生的摩擦力；最主要的是鋼筋表面凸出的橫肋對混凝土的擠壓力。

#2影響鋼筋與混凝土粘結(jié)強度的主要因素有哪些？它們是如何影響的。答：影響粘結(jié)強度的因素：

1.鋼筋表面形狀見上一題粘結(jié)應(yīng)力的分布；

2.混凝土抗拉強度隨混凝土抗拉強度的提高而提高，大體上與混凝土的抗拉強度成正比3,澆筑混凝土?xí)r鋼筋的位置周邊混凝土的密實性越大，粘結(jié)強度也提高4.鋼筋周邊混凝土的厚度假使鋼筋周邊的混凝土土層過薄，也就會發(fā)生由于混凝土撕裂裂縫的延展而導(dǎo)致破壞。所以鋼筋之間的間距和混凝土保護層都不能太小。

#3鋼筋在混凝土中的錨固有什么作用？確定錨固的長度要考慮哪些因素.為什么光面鋼筋末端要加彎鉤，變形鋼筋末端可不加彎鉤？

答：錨固的作用：使鋼筋被混凝土更加穩(wěn)固的包裹在混凝土中，使鋼筋和混凝土能共同工作以承受各種應(yīng)力。

確定錨固長度考慮的因素：鋼筋強度越高，直徑越粗，混凝土強度越低，則錨固長度要求越長。變形鋼筋末端不加彎鉤的原因：由于帶肋鋼筋及焊接骨架中的光圓鋼筋由于其粘結(jié)力較好，所以可以不做彎鉤。

#4混凝土有哪幾種強度，它們之間有何關(guān)系？

答：混凝土立方體抗壓強度fcu；軸心抗壓強度fc；軸心抗拉強度ft；

關(guān)系：fc=0.67fcu；ft=0.23fcu2/3

#5什么是混凝土的強度等級，是如何表示的？水工混凝土的強度等級分為多少級？

答：定義：用標準試驗方法測得具有95%保證率的抗壓強度標準值作為混凝土強度等級，以符號C表示

分級：水利分為十個等級：C15,C20,C25,C30,C35,C40,C45,C50,C55,C60.#6加載速度如何影響混凝土強度的？混凝土強度等級與應(yīng)變的關(guān)系怎樣？答：試驗加載速度越快則強度越高。

不同強度的混凝土的應(yīng)力—應(yīng)變曲線有著相像的形狀，但也有著實質(zhì)性的區(qū)別。隨著混凝土強度的提高，曲線上升段和峰值應(yīng)變的變化不是很顯著，而下降段形狀有較大的差異。強度越高，下降段越陡，材料的延性越差。

#8什么是混凝土的徐變？徐變對工程有何利弊？

答：定義：混凝土在荷載長期作用下，應(yīng)力不變，變形也會隨著時間而增長。這種現(xiàn)象，稱為混凝土的徐變。

對工程的影響：

1.因徐變引起的應(yīng)力變化，對于水工結(jié)構(gòu)來說不少狀況下是有利的。例如，局部應(yīng)力的集中可以由于

徐變而得到緩和；支座沉陷引起的內(nèi)力及溫度濕度應(yīng)力也可由于徐變而得到松弛。2.混凝土的徐變還能使鋼筋混凝土的結(jié)構(gòu)中的混凝土應(yīng)力與鋼筋應(yīng)力重新分布。

3.混凝土的一個不利作用是會使結(jié)構(gòu)的變形增大。另外，在預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)中，它還會造成較大的預(yù)應(yīng)力損失。

#9什么是“協(xié)定流限〞？是如何表示的？

答：由于硬鋼沒有明確的屈服臺階，所以設(shè)計中一般以―協(xié)定流限‖作為強度標準，所謂協(xié)定流限是指硬鋼經(jīng)過加載及卸載后尚存0.2%永久剩余變形的應(yīng)力，用σ0.2表示.

#11什么是結(jié)構(gòu)的極限狀態(tài)？請用函數(shù)關(guān)系和圖形表示這一狀態(tài)。結(jié)構(gòu)的極限狀態(tài)分為哪兩大類，分別滿足結(jié)構(gòu)的什么功能？

答：結(jié)構(gòu)的極限狀態(tài)：結(jié)構(gòu)或結(jié)構(gòu)的一部分超過某一特定狀態(tài)就不能滿足設(shè)計規(guī)定的某一功能要求，此特定狀態(tài)稱為該功能的極限狀態(tài)。

結(jié)構(gòu)的極限狀態(tài)可用極限狀態(tài)函數(shù)Z來描述。設(shè)影響結(jié)構(gòu)極限狀態(tài)的有n個獨立變量X（。。。，n）,ii=1,2，函數(shù)Z可表示為Z=g（X1,X2,….,Xn）

也可將影響極限狀態(tài)的眾多因素用荷載效應(yīng)S和結(jié)構(gòu)抗力R連個變量來代表，則Z=g(R,S)=R-S;結(jié)構(gòu)極限狀態(tài)分類：

1)承載能力極限狀態(tài)：對應(yīng)于結(jié)構(gòu)或結(jié)構(gòu)構(gòu)件達到最大承載力或達到不適于繼續(xù)承載的變形。2)正常使用極限狀態(tài)：對應(yīng)于結(jié)構(gòu)或構(gòu)件達到影響正常使用或耐久性能的某項規(guī)定限值。#12出現(xiàn)哪些狀況屬于承載力極限狀態(tài)？出現(xiàn)哪些狀況屬于正常使用極限狀態(tài)？答：承載力極限狀態(tài)：

1）結(jié)構(gòu)或結(jié)構(gòu)的一部分喪失穩(wěn)定。2）結(jié)構(gòu)形成機動體系喪失承載能力。3）結(jié)構(gòu)發(fā)生滑移，上浮或傾覆。

4）結(jié)構(gòu)截面因材料強度不足而破壞5）結(jié)構(gòu)或構(gòu)件產(chǎn)生過大的塑性變形而不適于繼續(xù)承載。正常使用極限狀態(tài)：

1）產(chǎn)生過大的變形，影響正常使用或外觀。

2）產(chǎn)生過寬的裂縫，影響正常使用或外觀，產(chǎn)生人們心理上不能接受的感覺，對耐久性也有一定的影響。

3）產(chǎn)生過大的振動，影響正常使用。

#13什么是結(jié)構(gòu)的可靠度，什么是結(jié)構(gòu)的可靠度指標，可靠度指標β如何計算？可靠度與失效概率的關(guān)系如何？目標可靠度指標是如何確定的？

答：結(jié)構(gòu)可靠度：結(jié)構(gòu)在規(guī)定時間內(nèi)，在規(guī)定條件下，完成預(yù)定功能的概率。β表示。

結(jié)構(gòu)的可靠度指標：???R??S

2?R2??S可靠度與失效概率的關(guān)系：β小時，pf就大；β大時，pf就小。

目標可靠度指標確定方法：根據(jù)結(jié)構(gòu)的重要性，破壞后果的嚴重程度以及社會經(jīng)濟等條件，以優(yōu)化方法綜合分析得出。目前采用―校準法‖來確定目標可靠指標。

校準法的實質(zhì)就是認為：由原有的設(shè)計規(guī)范所設(shè)計出來的大量結(jié)構(gòu)構(gòu)件反映了長期工程實踐的經(jīng)驗，其可靠度水平在總體上是可以接受的。所以可以運用前述―概率極限狀態(tài)理論‖反酸楚由原有設(shè)計規(guī)范設(shè)計出的各類結(jié)構(gòu)構(gòu)件在不同材料和不同荷載組合下的一系列可靠指標βi，再在分析的基礎(chǔ)上把這些βi綜合成為一個較為合理的目標可靠指標βT。

#15《水工混凝土設(shè)計規(guī)范》DL/T5057-2023是采用分項系數(shù)得表達式，隱含其可靠指標β不小于目標可靠指標βT的要求，試解釋分項系數(shù)，并指出規(guī)范中采取哪幾種分項系數(shù)，各分項系數(shù)的作用是什么？《水工混凝土設(shè)計規(guī)范》SL191-2023采用安全系數(shù)k法，隱含其可靠指標β不小于目標可靠指標βT的要求，試比較兩個規(guī)范的一致點和不同點。

答：分項系數(shù)：分項系數(shù)極限狀態(tài)設(shè)計中，考慮工程結(jié)構(gòu)安全級別，設(shè)計狀況作用和材料性能的變異性以及計算模式不定性等與目標可靠指標相聯(lián)系的系數(shù)。

1）結(jié)構(gòu)重要性系數(shù)?0：建筑物的結(jié)構(gòu)構(gòu)件安全級別不同，所要求的目標可靠指標也不同，為反映這種要求，可在計算出的荷載效應(yīng)值上再乘以結(jié)構(gòu)重要性系數(shù)。

2）設(shè)計狀況系數(shù)?：結(jié)構(gòu)在施工，安裝，運行，檢修等不同階段可能出現(xiàn)不同的結(jié)構(gòu)體系，不同的荷載及不同的工作條件，該系數(shù)便是用以分別考慮不同的設(shè)計狀況。

3）荷載分項系數(shù)?G和?Q：結(jié)構(gòu)在其運行使用期間，實際作用的荷載仍有可能超過規(guī)定的荷載標準值。未考慮這一超載的可能性，在承載能力極限狀態(tài)設(shè)計中還規(guī)定對荷載標準值還應(yīng)乘以相應(yīng)的分項系數(shù)。4）材料分項系數(shù)?C和?S：為了充分考慮材料強度的離散性及不可避免的施工誤差等因素帶來的使材料實際強度低于材料強度標準值的可能，在承載能力計算時，規(guī)定對混凝土與鋼筋的強度標準值還應(yīng)分別除以混凝土材料分項系數(shù)?C和鋼筋材料分項系數(shù)?S。

5）結(jié)構(gòu)系數(shù)?d：反映以上四個系數(shù)未能涵蓋到的其他因素對結(jié)構(gòu)可靠度的影響，例如荷載效應(yīng)計算時的計算模式的不正確，結(jié)構(gòu)抗力計算時的計算模式的不正確以及尚未被人們認知和把握的其他一些對可靠度有關(guān)的因素。

一致點：仍是以多個分項系數(shù)作為分析基礎(chǔ)；材料強度標準值和材料強度設(shè)計值的取值兩者完全一致；不同點：SL不再那么突出―概率‖兩字，也不再像DL的條文說明中那樣強調(diào)―以可靠指標度量結(jié)構(gòu)構(gòu)件的可靠度水平‖。DL對各種荷載規(guī)定可相應(yīng)不同的荷載分項系數(shù)，應(yīng)用比較繁瑣，SL只采用《水工建筑物荷載設(shè)計規(guī)范》對荷載標準值桂殿蘭宮，而不采用其分項系數(shù)的規(guī)定。

#16寫出《水工混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范》DL/T5057-2023和SL191-2023的實用表達式，解釋其中個系數(shù)的實際含義和取值，試比較兩個規(guī)范的一致點和不同點。答：DL/T5057-2023?0?S?1?dR；S??GSGk??Q1SQ1k??Q2SQ2k；

從左往右依次是結(jié)構(gòu)重要性系數(shù)，設(shè)計狀況系數(shù)，荷載效應(yīng)組合設(shè)計值，結(jié)構(gòu)系數(shù)，結(jié)構(gòu)構(gòu)件抗力設(shè)計值，荷載效應(yīng)組合設(shè)計值，永久荷載分項系數(shù)，永久荷載標準值產(chǎn)生的荷載效應(yīng)，一般可變荷載分項系數(shù)，一般可變荷載產(chǎn)生的荷載效應(yīng)，可控制的可變荷載的荷載分項系數(shù)，可控制的可變荷載標準值產(chǎn)生的荷載效應(yīng)；

SL191-2023KS?R；S??G1SG1k??G2SG2k??Q1SQ1k??Q2SQ2k；

從左往右依次是安全系數(shù)，荷載效應(yīng)組合設(shè)計值，結(jié)構(gòu)構(gòu)件抗力設(shè)計值，第一類永久荷載分項系數(shù)，第一類永久荷載產(chǎn)生的荷載效應(yīng)，其次類永久荷載分項系數(shù)，其次類永久荷載產(chǎn)生的荷載效應(yīng)，一般可變荷載分項系數(shù)，一般可變荷載產(chǎn)生的荷載效應(yīng)，可控制的可變荷載的荷載分項系數(shù)，可控制的可變荷載標準值產(chǎn)生的荷載效應(yīng)；

#17什么是荷載標準值，什么是荷載設(shè)計值？荷載標準值和設(shè)計值有什么關(guān)系？請用公式表示。答：荷載標準值：結(jié)構(gòu)構(gòu)件在使用期間的正常狀況下可能出現(xiàn)的最大荷載值。荷載設(shè)計值：荷載標準值乘以相應(yīng)的荷載分項系數(shù)后，稱為荷載設(shè)計值。S設(shè)??S標

#18什么是材料強度的標準值，什么是材料強度的設(shè)計值？混凝土鋼筋強度的標準值與設(shè)計值的關(guān)系

怎么樣？請用公式表示？

答：材料強度標準值：由材料概率分布的0.05分位值確定，即材料的實際強度小于強度標準值的可能性只有5%，也就是強度標準值具有95%的保證率

材料強度設(shè)計值：材料強度標準值除以相應(yīng)的材料分項系數(shù)后，稱為材料強度的設(shè)計值。fy設(shè)?fy標?

#19假使設(shè)計中已經(jīng)給出了截面彎矩設(shè)計值，是否已經(jīng)考慮了除結(jié)構(gòu)系數(shù)（或安全系數(shù)）和材料分項以外的其他分項系數(shù)？

答：否，還有設(shè)計狀況系數(shù)和結(jié)構(gòu)重要性系數(shù)沒有考慮。

#20混凝土保護層和鋼筋的最小凈距的作用是什么？保護層的選擇主要與哪些因素有關(guān)？梁內(nèi)鋼筋的直徑如何選擇？梁內(nèi)鋼筋如何布置？并請畫出布置示意圖。

答：混凝土保護層和鋼筋最小間距作用：帶肋鋼筋受力時，在鋼筋凸肋的較短上，混凝土?xí)l(fā)生裂縫，假使鋼筋周邊混凝土層過薄，也就會發(fā)生由于混凝土撕裂裂縫的延展而導(dǎo)致破壞。保護層選擇的主要因素：鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)構(gòu)件的種類，所處環(huán)境條件等因素有關(guān)。

梁內(nèi)鋼筋的直徑選擇：直徑尋常選用10—28mm。同一梁中截面一遍的受力鋼筋直徑最好一致，也可用兩種，最好直徑相差2mm以上，便于識別，且兩種直徑相差不宜超過4mm。梁內(nèi)鋼筋布置：

1）為了便于混凝土的澆搗并保證混凝土與鋼筋之間有足夠的粘結(jié)力，梁內(nèi)下部縱向鋼筋的凈距不應(yīng)小于d，也不應(yīng)小于25mm和最大骨料粒徑的1.25倍；上部縱向鋼筋的凈距不應(yīng)小于1.5d，也不應(yīng)小于30mm及最大骨料粒徑的1.5倍。

2）下部受力鋼筋可以排成兩層，但因鋼筋重心上移，內(nèi)力臂減小，對承載力有點影響；還布置不開時，允許成束布置。在受力鋼筋多于兩層的特別狀況，第三層及以上的鋼筋水平方向間距應(yīng)比下面兩層的間距大一倍。

3）排成兩層或者兩層以上時，應(yīng)避免上下層鋼筋相互錯位，同時個層鋼筋凈間距應(yīng)不小于25mm和最大鋼筋直徑。

#21板內(nèi)鋼筋的直徑和間距是如何確定的？為什么板內(nèi)還要布置分布鋼筋，分布鋼筋如何確定和布置？答：

1）受力鋼筋直徑常用12—25mm，也有用到32,36,40mm的。同一受力板可以用兩種不同直徑，但直徑宜相差2mm以上。2）最大間距板厚h≤200mm時：200mm；200mm＜h≤1500mm時：250mm；h＞1500mm時：300mm；最小間距70mm

分布鋼筋作用：將板面荷載更均勻地傳布給受力鋼筋，同時在施工中用以固定受力鋼筋，并抗爭混凝土收縮和溫度應(yīng)力的作用。確定：不宜小于6mm，間距不宜大于250mm，當承受的集中荷載較大時，分布鋼筋間距不宜大于200mm。承受分布荷載的后半，分布鋼筋的配置可不受上述規(guī)定的限制，此時，分布鋼筋的直徑可采用10-16mm，間距可為200-400mm。當板處于溫度變幅較大或處于不均勻沉陷的繁雜條件，且在與受力鋼筋垂直的方向所受的約束很大時，分布鋼筋宜適當增加。

布置：垂直受力鋼筋方向，分布鋼筋布置在受力鋼筋的內(nèi)側(cè)，且每米板寬中分布鋼筋的截面面積不少于受力鋼筋截面面積的15%（集中荷載25%）

#22簡述受彎破壞應(yīng)力-應(yīng)變的三個階段及相應(yīng)的荷載，應(yīng)力，應(yīng)變狀態(tài)，如何卻分這三個階段？三個階段各為哪些計算提供了應(yīng)力的依據(jù)？

答：1）未裂階段荷載很小時，梁截面在彎曲后仍保持平面，應(yīng)力應(yīng)變保持線性關(guān)系，混凝土受拉及受壓區(qū)的應(yīng)力分布均為線性。當荷載逐漸增加到這個階段末尾時，混凝土手拉應(yīng)力大部分達到混凝土

的抗拉強度ft，受拉區(qū)浮現(xiàn)很大的塑性變形，拉應(yīng)力圖形表現(xiàn)為曲線狀，若荷載再增加，受拉區(qū)混凝土出現(xiàn)裂縫。受拉區(qū)應(yīng)力圖形仍為三角形。

1）裂縫階段裂縫出現(xiàn)進入其次階段，受拉區(qū)混凝土大部分退出工作，那里幾乎全部由手拉鋼筋承受，手拉鋼筋的應(yīng)力想比第一階段突然增大。裂縫擴大，中和軸向上移動，手拉鋼筋的應(yīng)力和受壓區(qū)混凝土壓應(yīng)變不斷增大。受壓區(qū)也有一定塑性變形發(fā)展，壓應(yīng)力呈平緩的曲線形。它是計算構(gòu)件正常使用階段的變形和裂縫寬度時所依據(jù)的盈利階段。

2）破壞階段何在繼續(xù)增加，鋼筋受拉達到屈服強度fy，進入破壞階段。鋼筋應(yīng)力不增加應(yīng)變迅速增大，裂縫急劇開展向上延伸。中和軸上升，受壓區(qū)面積減小，混凝土壓應(yīng)力增大，受壓區(qū)塑性特征明顯發(fā)展，壓應(yīng)力浮現(xiàn)曲線形。最終受壓混凝土被壓碎。是按極限狀態(tài)方法計算手腕構(gòu)件正截面承載力時所依據(jù)的應(yīng)力階段。

#23正截面承載力計算主要確定哪些問題？正截面受彎承載力計算的基本假定有哪些？什么是界限破壞？

答：確定問題：受拉壓鋼筋截面面積

基本假定：1）平截面假定；2）不考慮受拉區(qū)混凝土工作3）受壓區(qū)應(yīng)力應(yīng)變關(guān)系采用理想化應(yīng)力應(yīng)變曲線；4）有明顯屈服點的鋼筋，其應(yīng)力應(yīng)變關(guān)系可簡化為理想的彈塑性曲線。

界限破壞：這種狀態(tài)的特征是在手拉鋼筋的應(yīng)力達到屈服強度的同時，受壓區(qū)混凝土邊緣的壓應(yīng)變恰好達到極限壓應(yīng)變?cu而破壞，即為界限破壞。此時εs=εy=fy/Es,εc=εcu=0.0033。#24等效矩形應(yīng)力圖是如何繪制的，其原則是什么？

答：繪制方法：采用等效應(yīng)力圖形代替曲線應(yīng)力圖形，途中應(yīng)力取為混凝土軸心抗壓強度fc，根據(jù)兩個應(yīng)力圖形合力相等和合力作用點位置不變原則，可以求得矩形應(yīng)力圖形的受壓區(qū)計算高度x?0.824x0為了便利計算，近似x?0.8x0

#25正截面破壞分為哪幾種狀況，各種破壞狀況的特點是什么？單筋矩形截面構(gòu)件正截面受彎承載力的基本公式是依據(jù)哪種破壞狀況建立起來的？

答：單筋矩形截面構(gòu)件正截面受彎承載力的基本公式是依據(jù)適筋破壞狀況建立起來的。

1）適筋破壞受拉鋼筋先屈服，發(fā)生很大塑性變形，裂縫擴展，受壓面積減小，受壓區(qū)混凝土被壓碎，構(gòu)件破壞。有明顯破壞預(yù)兆。撓度增長相當大，具有較大的變形能力，屬于延性破壞。

2）超筋破壞手拉鋼筋尚未達到屈服，受壓混凝土先被壓壞，整個構(gòu)件突然破壞，雖然配置好多受拉鋼筋，也不能增加截面承載力，鋼筋未能發(fā)揮其應(yīng)有的作用。破壞時裂縫根數(shù)較多，寬度卻較細，撓度也較小。無明顯預(yù)兆，屬于脆性破壞。

3）少筋破壞受拉區(qū)一旦出現(xiàn)裂縫，裂縫截面鋼筋很快屈服。破壞時往往出現(xiàn)一條裂縫，裂縫開展寬，撓度大。也是脆性破壞。

#26單筋矩形截面構(gòu)件正截面受彎承載力計算的基本公式和α系數(shù)法的使用公式的形式是什么？各自適用條件是什么？使用條件的物理意義是什么？簡述其界面設(shè)計步驟（要求寫出公式）復(fù)習(xí)作業(yè)題3-1,3-2，例題3-1,3-2,3-3及本節(jié)作業(yè)題。

x?答：基本公式法德使用公式：?MD(KMS)?Mu?fcbx??h0??；fcbx?fyAs；

?2?適用條件：x??1?bh0；???min；

2α系數(shù)法的使用公式：?s??(1?0.5?)；?MD(KMS)?Mu??sfcbh0；fcb?h0?fyAs；

適用條件：???1?b；???min；步驟見書，或者流程圖。

#27雙筋矩形截面配筋計算公式的適用形式是什么？公式的適用條件和適用條件的物理意義是什么？

答：適用條件：???1?b；x?2a'；

第一個條件的意義：避免發(fā)生超筋狀況。其次條件的意義：保證受壓鋼筋應(yīng)力能夠達到抗壓強度設(shè)計值。

#28為什么要采用雙筋矩形截面？雙井矩形截面雙筋矩形截面配筋計算分哪兩種狀況，如何對它們進行配筋計算？（要求寫出它們的步驟和相應(yīng)的公式）復(fù)習(xí)作業(yè)題3-3，3-4例題，3-5,3-6,3-7

答：為什么：截面承受彎矩很大，而界面尺寸受到建筑設(shè)計得限制不能增大，混凝土強度等級又不能提高，以致采用單筋截面無法滿足???1?b的適用條件，就需要在受壓區(qū)配置受壓鋼筋來幫助混凝土受壓，即雙筋截面。

分為已知受壓鋼筋縱向鋼筋截面面積和不知受壓鋼筋截面面積兩種狀況。計算方法見流程圖。#29如何進行T型截面設(shè)計，T型截面有哪些優(yōu)缺點？復(fù)習(xí)作業(yè)題2-5,3-6,3-9

答：優(yōu)點：不降低受彎承載力，卻能節(jié)省混凝土與減輕自重。

#30斜截面承載力計算主要確定哪些問題？有腹筋梁和無腹筋梁的破壞形態(tài)有哪些,各有什么特點？影響受剪破壞承載能力的主要因素有哪些？它們是如何影響的？有腹筋梁斜截面受剪承載力計算公式是依據(jù)哪種破壞形態(tài)建立起來的？復(fù)習(xí)例題4-1,4-2，4-3；作業(yè)題4-1

答：確定問題：抗剪腹筋面積。有無腹筋梁破壞形態(tài)：

1.斜拉破壞特點：整個破壞過程急速而突然，破壞荷載比斜裂縫形成時的荷載增加不多。

2.剪壓破壞特點：破壞過程比斜拉破壞緩慢一些，破壞時的荷載明顯高于斜裂縫出現(xiàn)時的荷載。3.斜壓破壞特點：靠近支座的梁腹部首先出現(xiàn)若干條大體平行的裂縫，梁腹被分割成幾條傾斜的

受壓柱體，隨著荷載增大，過大的主壓力將梁腹混凝土壓碎。影響受剪破壞承載力因素：

1.剪跨比λ通過反映截面所受彎矩和剪力的相對大小，也就是正應(yīng)力σ和剪應(yīng)力τ的相對關(guān)系，

影響主拉應(yīng)力的大小與方向，當λ值增大，集中荷載的局部作用不能影響到支座附近的斜裂縫時，斜拉破壞就會發(fā)生。（剪跨比減小，斜截面受剪承載力增大）

2.混凝土強度fcu梁的受剪承載力隨fcu的提高而提高，兩者基本成線性關(guān)系。

3.箍筋配筋率及其強度箍筋量適當?shù)臓顩r下，梁的受剪承載力隨配箍量的爭奪，箍筋輕度的提高而有較大幅度的增長。

4.縱筋配筋率及其強度一方面可一直斜裂縫向減壓去的伸展，增大減壓去混凝土的余留高度，從

而提高了骨料咬合力和減壓去混凝土的抗剪能力；另一方面，縱筋數(shù)量的增加也提高了縱筋的銷栓作用。因而梁的受剪承載力隨縱向鋼筋配筋率ρ的提高而增大。

5.彎起鋼筋梁的受剪承載力隨彎起鋼筋截面面積增大，強度的提高而線性增大。

6.其他因素對無腹受彎構(gòu)件，隨著構(gòu)件截面高度的增加，斜裂縫的寬度加大，降低了裂縫間骨料

的咬合力，從而使構(gòu)件的斜截面受剪承載力增加的速率有所降低，即―截面尺寸效應(yīng)‖；對于T，I型受壓翼緣的截面，減壓去混凝土面積增大，其斜拉破壞和剪壓破壞的承載力比一致寬度的矩形截面有所提高；當豎向荷載不是作用在梁頂時，即使剪跨比較小的梁也可能發(fā)生斜拉破壞；除了上述幾個主要影響因素外，構(gòu)件的類型，受力狀態(tài)，也會影響梁的受剪承載力。有腹筋梁斜截面受剪承載力計算公式是依據(jù)剪壓破壞形態(tài)建立起來的。#31構(gòu)件截面尺寸或混凝土強度等級的下限，防止腹筋過稀得物理意義分別是什么？其構(gòu)造要求各有哪

些？

答：構(gòu)件截面尺寸或混凝土強度等級的下限物理意義：單構(gòu)件截面尺寸較小而荷載又過大時，就會在支座上產(chǎn)生過大的主壓應(yīng)力，是構(gòu)件端部發(fā)生破壞，這種破壞形態(tài)的受剪承載力基本上取決于混凝土的抗壓強度及構(gòu)件的截面尺寸，而腹筋數(shù)量影響甚微。為了避免構(gòu)件發(fā)生此類破壞，所以設(shè)置了構(gòu)件截面尺寸和混凝土強度等級下限。

要求：當

hwhh?4.0時KV?0.25fcbh0；當w?6.0時KV?0.2fcbh0；當4.0?w?6.0時，按直線內(nèi)插bbb法取用。

防止腹筋過稀的物理意義：假使腹筋間距過大，有可能在兩根腹筋之間出現(xiàn)不與腹筋相交的斜裂縫，這時腹筋便無法發(fā)揮作用。同時箍筋分布的疏密對斜裂縫的開展寬度也有影響，采用較密的箍筋對抑制斜裂縫寬度有利。所以需要防止腹筋過稀。

要求：對于HPB235鋼筋，配箍率應(yīng)滿足?sv?Asv??sv,min?0.15%；

bs對于HRB335鋼筋，配箍率應(yīng)滿足?sv?Asv??sv,min?0.10%；

bs#32計算彎起鋼筋的剪力如何選??？畫圖說明

答：在計算構(gòu)件支座截面的箍筋和第一排彎起鋼筋時，斜截面上的剪力設(shè)計值V是取用支座邊緣處的剪力設(shè)計值的，但對于承受直接作用在構(gòu)件頂面的分布荷載的受彎構(gòu)件，也可以取制作邊緣為0.5h0處截面的剪力值代替支座邊緣處的剪力值進行計算。（圖見page108,4—18）#33寫出斜截面抗剪配筋計算的步驟（見流程圖）#34保證斜截面的抗彎承載能力有何構(gòu)造要求？

答：切斷縱筋時：

1）鋼筋實際切斷點至充分利用點的距離ld滿足要求：當KV≤0.7ftbh0時ld≥1.2la；當KV＞0.7ftbh0

時ld≥1.2la+h0；

2）鋼筋實際切斷點至理論切斷點的距離lw應(yīng)滿足lw≥h0且lw≥20d；

3）若按上述規(guī)定確定階段點仍位于負彎矩受拉區(qū)內(nèi)，則鋼筋還應(yīng)延長。lw≥1.3h0且lw≥20d，同時該鋼筋實際切斷點的距離ld≥1.2la+1.7h0；

1?cos?z，a尋常取45o縱向彎起時：a?或60o；z≈0.9h0，所以a大約在0.37h0-0.52h0之間，sin?設(shè)計時取a≥0.5h0；

#35什么是抗爭彎矩圖？為什么要繪制抗爭彎矩圖？如何繪制抗爭彎矩圖（以書例4-4為例加以說明）什么是充分利用點，不需要點？截斷鋼筋，彎起鋼筋抗爭彎矩圖如何表示？

答：所謂抗爭彎矩圖，就是個界面實際能抗爭的彎矩圖形。為什么：充分利用鋼筋強度，節(jié)省鋼材。

如何繪制抗爭彎矩圖：1）確定各縱筋承受的彎矩；2）確定彎起位置；3）確定實際切斷點位置；充分利用點：一根鋼筋的強度需要充分發(fā)揮的點稱作該鋼筋的充分利用點；不需要點：一根鋼筋強度沒有發(fā)揮作用的點稱作該鋼筋的不需要點。

截斷鋼筋表示在抗爭彎矩圖上是抗爭彎矩的突變；彎起鋼筋在抗爭彎矩圖上是抗爭彎矩的漸變。

#36梁鋼筋骨架有何構(gòu)造要求？如何繪制鋼筋混凝土構(gòu)件的施工圖？復(fù)習(xí)例題4-4答：箍筋：

1）形狀：常采用封閉式鋼筋，配有需要縱向受壓鋼筋的梁必需采用封閉式鋼筋。在綁扎骨架中，雙肢箍筋最多能扎結(jié)4根排在一層的縱向鋼筋，否則應(yīng)采用四肢箍筋；或梁寬大于400mm時，一層縱向受壓鋼筋多于3跟時，也應(yīng)采用四肢箍筋。

2）最小直徑：高度h>800mm的梁，直徑不宜小于8mm;高度h≤800mm的梁，箍筋直徑不宜小于6mm。當梁中直徑尚不應(yīng)小于d/4。從箍筋加工成型難易來看，最好不用直徑大于10mm.

3）布置：一般可全長均勻布置箍筋，也可以在梁兩端剪力較大部位布置得密一些。如按計算不需箍筋時，對高度h>300mm的梁，仍應(yīng)全亮設(shè)置箍筋；對高度h≤300mm的梁，可僅在構(gòu)件端部1/4處跨度范圍內(nèi)設(shè)置箍筋，但當構(gòu)件中部1/2跨度范圍內(nèi)有集中荷載作用時，箍筋仍應(yīng)沿全梁布置；在綁扎鋼筋搭接中，當受壓鋼筋d>25mm時，尚應(yīng)在搭接結(jié)構(gòu)兩個端面外100mm范圍內(nèi)各設(shè)置兩個箍筋；4）最大間距：見表4-1page120縱向箍筋：

接頭原則：同意構(gòu)件中的縱向受力鋼筋接頭應(yīng)相互錯開。

采用綁扎連接時，具體梁板及墻等構(gòu)件受拉鋼筋接頭搭接接頭面積百分率不宜大于25%。當有必要增大時，對梁也不應(yīng)大于50%；對墻板可根據(jù)實際狀況放寬。連接區(qū)長度1.3ll?？v向受壓鋼筋搭接接頭面積不宜超過50%。

采用機械連接或焊接接頭連接時，連接區(qū)段長度為35d且不小于500mm，接頭面積百分率不宜大于50%，受壓不受限制。錨固：

下部縱向受力錨固：

1）簡支端當KV≤Vc時las>5d；當KV>Vc時las≥12d（帶肋鋼筋）las≥15d（光圓鋼筋）

如漢軍誒骨架中采用光圓鋼筋作為縱向受力鋼筋時，則在錨固長度上內(nèi)焊橫向鋼筋：當KV≤Vc時，至少一根；當KV>Vc時，至少兩根。橫向鋼筋直徑不應(yīng)小于縱向鋼筋直徑的一半，靠近縱向鋼筋的末端。2）中間節(jié)點和中間支座

1.不利用該鋼筋強度時，錨固長度las≥12d（帶肋鋼筋）las≥15d（光圓鋼筋）

2.充分利用抗拉強度時，可采用直線錨固形式，伸入支座或節(jié)點長度不應(yīng)小于受拉鋼筋錨固長度la；也可采用90o彎折的錨固形式，錨固段水平投影長度不應(yīng)小于0.4la，豎直段向上折，垂直投影長度為15d；下部縱向鋼筋也可伸過支座范圍，在彎矩較小處搭接接頭，搭接長度小于ll。

3.充分利用抗壓強度時，下部縱向鋼筋應(yīng)按受壓鋼筋錨固在中間支座或中間節(jié)點內(nèi)，錨固長度不應(yīng)小于0.7la。也可伸過節(jié)點或支座范圍，彎矩較小處設(shè)置搭接接頭。3）框架梁端節(jié)點與中間節(jié)點錨固要求一致上部縱向受力鋼筋錨固

1）懸臂梁當采用直線錨固時，伸入支座長度不小于鋼筋錨固長度la；當采用帶90o彎折錨固時，伸入支座水平長度不下于0.4la，豎直長度為15d；若梁下部作為受壓鋼筋，伸入支座長度不小于0.7la；2）框架梁中間層端節(jié)點不小于受拉鋼筋錨固長度la，并伸入節(jié)點中心線。當水平錨固長度不夠時，應(yīng)慎之對面柱邊后再向下彎折，水平不小于0.4la，垂直等于15d；

3）框架中間節(jié)點和中間支座連續(xù)梁中間支座或框架中間節(jié)點處的上部縱向鋼筋應(yīng)貫穿支座或節(jié)點，且節(jié)點或支座邊緣伸向跨中的橫斷位置應(yīng)符合4.4節(jié)要求。架立鋼筋的配置

箍筋的四角必需沿梁全長配置縱向鋼筋埋在沒有縱向受力筋的區(qū)段補設(shè)架立鋼筋；當梁跨l6m時，d不宜小于12mm；腰筋及拉筋的配置

腹板高度hw>450mm設(shè)置腰筋。每側(cè)縱向構(gòu)造鋼筋的截面面積不應(yīng)小于腹板面積bhw的0.1%，且兼具不宜大于200mm。兩側(cè)腰筋之間用拉筋聯(lián)系起來，拉筋的直徑可取與箍筋一致，拉筋的間距常取為箍筋間距的倍數(shù)，一般在500-700mm之間。彎起鋼筋的構(gòu)造

最大間距不應(yīng)大于表4-4彎角一般45o，當梁高h≥700mm時也可用60o。在采用綁扎骨架的鋼筋混凝土梁中，折彎重點直線錨固

長度不應(yīng)小于20的，受壓區(qū)不應(yīng)小于10d。對于光面鋼筋，末端應(yīng)設(shè)置彎鉤；當彎起縱筋抗剪后不能滿足抗爭彎矩的要求時，可設(shè)置―鴨筋‖#37受壓構(gòu)件有哪些構(gòu)造要求？

答：截面形式和尺寸：一般采用方形或矩形截面；偏心受壓構(gòu)件采用矩形截面時，截面長邊布置在彎矩作用方向，長邊與短邊的比值一般為1.5-2.5.受壓構(gòu)件的截面尺寸不宜太小，由于構(gòu)件越修長，縱向彎曲影響越大，承載力降低越多，不能充分利用材料強度。為施工便利，截面尺寸一般采用整數(shù)。柱邊長800mm以下的以50mm為模數(shù)，以上以100mm為模數(shù)?；炷粒喝∮幂^高強度等級混凝土。

縱向鋼筋：一般可用HRB335及HRB400鋼筋。不宜采用高強度鋼筋?？v向受力鋼筋直徑不小于12mm。受壓構(gòu)件承受的軸向壓力很大而彎矩很小時，鋼筋大體可沿周邊布置，每邊不少于2根；承受彎矩大而軸向壓力小時，鋼筋則沿垂直于彎矩作用平面的兩個邊布置。

箍筋：受壓構(gòu)件的箍筋都應(yīng)做封閉式。直徑不應(yīng)小于0.25倍縱向鋼筋的最大直徑，亦不應(yīng)小于6mm。間距s滿足：

1）s≤15d（綁扎骨架）或s≤20d（焊接骨架），d為縱向鋼筋最小直徑；2）s≤b，b為截面短邊尺寸3）s≤400mm

不應(yīng)采用有內(nèi)折角的箍筋。

#38如何區(qū)分大小偏心受壓構(gòu)件，它們各有什么特點？偏心受壓構(gòu)件承載力計算的基本公式是什么？遠離軸向壓力邊的鋼筋應(yīng)力如何確定？矩形截面偏心受壓構(gòu)件的截面設(shè)計時是如何判別大小偏心受壓構(gòu)件的？為什么？看懂例5-2

答：N作用于As和As’合力外側(cè)為大偏心，N作用于As和As’合力之間為小偏心。

hx基本公式：KN?Nu?fcbx?fy'As'??sAs；KNe?Nue?fcbx(h0?)?fy'As'(h0?a')；e?e0??a；

22?e0?0.3h0時，按大偏心受壓設(shè)計；當?e0?0.3h0時，按小偏心受壓設(shè)計；#39穩(wěn)定系數(shù)和偏心距增大系數(shù)有何物理意義?它們有何異同點?

答：穩(wěn)定系數(shù)—表示長柱承載力較短柱降低程度。

偏心距增大系數(shù)—減少計算鋼筋混凝土偏心受壓構(gòu)件時（修長構(gòu)件附加撓度f），使偏心距變大，考慮長細比對承載力降低的影響。

#40對于大偏心受壓構(gòu)件，當M一定時，N的大小變化如何影響截面的承載力的?N一定時，M的變化又是如何影響截面的承載力?

答：M一定時，N越小，越危險，承載力減?。籒一定時，M越大，越危險，承載力減小。

#41對于小偏心受壓構(gòu)件，當M一定時，N的大小變化如何影響截面的承載力的?N一定時，M的變化又是如何影響截面的承載力?

答：M一定時，N越大，越危險，承載力減??；N一定時，M越大，越危險，承載力減小。

#42偏心受拉構(gòu)件承載力如何計算？（168）

#43比較矩形截面雙筋、大偏心受壓、大偏心受拉構(gòu)件承載力計算公式、和計算狀況的異同，并分別

寫出求AS、AS′和已知AS′求AS兩種狀況的計算步驟和相應(yīng)的公式（page149）#44受扭構(gòu)件的破壞形態(tài)有哪些?各有什么特點？

答：少筋破壞破壞時與斜裂縫相交的鋼筋超過屈服點甚至被拉斷，構(gòu)件截面的扭轉(zhuǎn)角較小，破壞

過程急速而突然，無任何預(yù)兆，屬于脆性破壞。

適筋破壞整個破壞過程具有一定延性和明顯的預(yù)兆，破壞時，扭轉(zhuǎn)角較大。

超筋破壞破壞時扭轉(zhuǎn)角也較小，屬于無預(yù)兆的脆性破壞。

#45矩形截面在彎，剪，扭共同作用下的破壞形態(tài)有哪些？各有什么特點？答：

1.彎型破壞由彎矩起控制作用，扭轉(zhuǎn)斜裂縫首先在彎曲受拉底面出現(xiàn)，然后發(fā)展到兩個側(cè)面，彎曲受壓底面一般無裂縫。底部鋼筋先達到屈服，然后與住裂縫相交的中金和古井屈服，最終頂部混凝土壓壞。

2.扭型破壞扭矩起控制作用，頂面和兩側(cè)面發(fā)生扭轉(zhuǎn)裂縫。頂部鋼筋先達到屈服，后地步混凝土壓壞。3.剪扭型破壞剪力和扭矩起共同作用，裂縫首先在剪應(yīng)力較大的側(cè)面出現(xiàn)，然后向底面和底面延伸擴展，一側(cè)面的鋼筋先屈服，另一側(cè)混凝土壓碎。

#46矩形截面純扭構(gòu)件的開裂扭矩是如何導(dǎo)出的?Page174#47受扭構(gòu)件的配筋形式是什么？受扭構(gòu)件有哪些構(gòu)造要求？答：由抗扭縱筋和抗扭箍筋組成。

構(gòu)造要求：抗扭縱筋應(yīng)沿截面周邊均勻?qū)ΨQ布置，截面四角處必需放置，其間距不應(yīng)大于200mm或截面寬度b。兩端應(yīng)深入支座，并滿足最小錨固長度la要求。抗扭箍筋必需封閉，采用綁扎骨架時，箍筋末端應(yīng)完成不小于135o角的彎鉤，且彎鉤端頭平直段長度不應(yīng)小于10dsv，最大間距應(yīng)滿足4-1規(guī)定。#48矩形截面純扭構(gòu)件的承載力？矩形截面構(gòu)件在彎、扭作用下的承載力如何計算？答：純扭：KT?Tc?Ts?0.35ftWt?1.2?fyvAst1Acor；s彎扭：可分別按受彎構(gòu)件的正截面受彎承載力和純扭構(gòu)件的受扭承載力計算，最終所需鋼筋面積疊加后統(tǒng)一配置；

#49如何計算剪、扭構(gòu)件承載能力？為什么要考慮剪扭構(gòu)件受扭承載能力降低系數(shù)？矩形截面構(gòu)件在彎、剪、扭作用下的承載力如何計算？答：KT?Tc?Ts?0.35?tftWt?1.2?fyvAst1AAcor；KV?Vc?Vsv?0.7(1.5??t)ftbh0?1.25fyvsvh0；ss由于構(gòu)件的受扭承載力隨剪力的增大而減小，受剪承載力也隨扭矩的增加而減小，所以要考慮剪扭構(gòu)件

受扭承載力降低系數(shù)。

在矩形截面受彎，剪，扭時采用受彎和受剪扭分別計算，然后進行疊加的近似方法。

#50.正常使用的極限狀態(tài)驗算是滿足結(jié)構(gòu)的什么功能、驗算中結(jié)構(gòu)可靠度指標β、結(jié)構(gòu)系數(shù)γd、荷載和材料強度的分項系數(shù)γG、γQ、γS取值分別是多少？

答：保證結(jié)構(gòu)構(gòu)件的適用性、美觀和適當?shù)哪途眯?。正常使用極限狀態(tài)β一般取1-2，結(jié)構(gòu)系數(shù)，荷載，材料分項系數(shù)一律取1.

#51受拉，受彎抗裂計算的公式的形式及其各字母的意義？答：受彎：Mcr??mftW0；W0?I0；W0–換算截面A0對受拉邊緣的彈性抗爭矩；y0–換算截面重h?y0心軸至受壓邊緣的距離；I0–換算截面對其重心軸的慣性矩；

受拉：Nk??ctftkA0；Nk–按荷載標準值計算得到的軸向力；αct–混凝土拉應(yīng)力限制系數(shù)，對荷載效應(yīng)標準組合可取為0.85；ftk—混凝土軸心抗拉強度標準值，見附錄2表6；A0—換算截面面積A0=Ac+αEAs；αE–鋼筋彈性模量與混凝土彈性模量的比值；Ac–混凝土截面面積；As–受拉鋼筋截面面積；#52裂縫寬度的驗算公式包括哪兩類、水工混凝土規(guī)范中的裂縫寬度計算的公式屬于哪一類，是根據(jù)什么理論建立起來的？

答：分類：1、半理論半經(jīng)驗公式；2、數(shù)理統(tǒng)計公式。

水工混凝