混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原理課后習(xí)題答案

朽木易折，金石可鏤。千里之行，始于足下。第頁/共頁混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原理課后習(xí)題答案緒論問答題參考答案1．什么是混凝土結(jié)構(gòu)？答：混凝土結(jié)構(gòu)是以混凝土材料為主，并按照需要配置和添加鋼筋、鋼骨、鋼管、預(yù)應(yīng)力鋼筋和各種纖維，形成的結(jié)構(gòu)，有素混凝土結(jié)構(gòu)、鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)、鋼骨混凝土結(jié)構(gòu)、鋼管混凝土結(jié)構(gòu)、預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)及纖維混凝土結(jié)構(gòu)?；炷两Y(jié)構(gòu)充足利用了混凝土抗壓強(qiáng)度高和鋼筋抗拉強(qiáng)度高的優(yōu)點(diǎn)。2．以簡支梁為例，說明素混凝土與鋼筋混凝土受力性能的差異。答：素混凝土簡支梁，跨中有擴(kuò)散荷載作用。梁跨中截面受拉，拉應(yīng)力在荷載較小的情況下就達(dá)到混凝土的抗拉強(qiáng)度，梁被拉斷而破壞，是無顯然預(yù)兆的脆性破壞。鋼筋混凝土梁，受拉區(qū)配置受拉鋼筋梁的受拉區(qū)還會開裂，但開裂后，浮上裂縫，拉力由鋼筋承擔(dān)，直至鋼筋屈服以后，受壓區(qū)混凝土受壓破壞而達(dá)到極限荷載，構(gòu)件破壞。素混凝土簡支梁的受力特點(diǎn)是承受荷載較小，并且是脆性破壞。鋼筋混凝土簡支梁的極限荷載顯然提高，變形能力顯然改善，并且是延性破壞。3．鋼筋與混凝土共同工作的基礎(chǔ)條件是什么？答：混凝土和鋼筋協(xié)同工作的條件是：（1）鋼筋與混凝土之間產(chǎn)生良好的粘結(jié)力，使兩者結(jié)合為整體；（2）鋼筋與混凝土兩者之間線膨脹系數(shù)幾乎相同，兩者之間不會發(fā)生相對的溫度變形使粘結(jié)力遭到破壞；（3）設(shè)置一定厚度混凝土保護(hù)層；（4）鋼筋在混凝土中有可靠的錨固。4．混凝土結(jié)構(gòu)有什么優(yōu)缺點(diǎn)？答：優(yōu)點(diǎn)：（1）可模性好；（2）強(qiáng)價比合理；（3）耐火性能好；（4）耐久性能好；（5）適應(yīng)災(zāi)害環(huán)境能力強(qiáng)，整體澆筑的鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)整體性好，對抵御地震、風(fēng)載和爆炸沖擊作用有良好性能；（6）可以就地取材。鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的缺點(diǎn)：如自重大，不利于建造大跨結(jié)構(gòu)；抗裂性差，過早開裂雖不影響承載力，但對要求防滲漏的結(jié)構(gòu)，如容器、管道等，使用受到一定限制；現(xiàn)場澆筑施工工序多，需養(yǎng)護(hù)，工期長，并受施工環(huán)境和藹候條件限制等。5．房屋混凝土結(jié)構(gòu)中各個構(gòu)件的受力特點(diǎn)是什么？答：在房屋建造中，永遠(yuǎn)荷載和樓面活荷載直接作用在樓板上，樓板荷載傳遞到梁，梁將荷載傳遞到柱或墻，并總算傳遞到基礎(chǔ)上，各個構(gòu)件受力特點(diǎn)如下：樓板：是將活荷載和恒荷載通過梁或直接傳遞到豎向支承結(jié)構(gòu)（柱、墻）的主要水平構(gòu)件，樓板的主要內(nèi)力是彎矩和剪力，是受彎構(gòu)件。梁：是將樓板上或屋面上的荷載傳遞到立柱或墻上，前者為樓蓋梁，后者為屋面梁，梁承受板傳來的荷載，主要內(nèi)力有彎矩和剪力，偶爾也可能是扭矩，屬于受彎構(gòu)件。柱：柱承受梁、板體系傳來的荷載，主要內(nèi)力有軸向壓力、彎矩和剪力，可能是軸心受壓構(gòu)件，當(dāng)荷載有偏心作用時，柱受壓的同時還會受彎，是壓彎構(gòu)件。墻：承重的混凝土墻常用作基礎(chǔ)墻、樓梯間墻，或在高層建造中用于承受水平風(fēng)載和地震作用的剪力墻，它受壓的同時也會受彎，是壓彎構(gòu)件。基礎(chǔ)：是將上部結(jié)構(gòu)荷載傳遞到地基（土層）的承重混凝土構(gòu)件，基礎(chǔ)主要內(nèi)力是壓力和彎矩，是受壓構(gòu)件或壓彎構(gòu)件。6．簡述混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)主意的主要階段。答：混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)主意大體可分為四個階段：（1）在20世紀(jì)初以前，鋼筋混凝土本身計(jì)算理論尚未形成，設(shè)計(jì)沿用材料力學(xué)的容許應(yīng)力主意。（2）1938年左右已開始采用按破損階段計(jì)算構(gòu)件破壞承載力，50年代，浮上了按極限狀態(tài)設(shè)計(jì)主意，奠定了現(xiàn)代鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)計(jì)算理論。（3）二戰(zhàn)以后，設(shè)計(jì)計(jì)算理論已過渡到以概率論為基礎(chǔ)的極限狀態(tài)設(shè)計(jì)主意。（4）20世紀(jì)90年代以后，開始采用或積極發(fā)展性能化設(shè)計(jì)主意和理論。7．簡述性能設(shè)計(jì)的主要步驟。答：性能化主意是決定工程結(jié)構(gòu)要達(dá)到的總體目標(biāo)或設(shè)計(jì)性能，設(shè)計(jì)師按照性能目標(biāo)的不同，設(shè)計(jì)不同的設(shè)計(jì)計(jì)劃，并評估設(shè)計(jì)計(jì)劃是否達(dá)到性能目標(biāo)的要求。8．簡述學(xué)習(xí)《混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原理》課程的應(yīng)該注重的問題。答：（1）鋼筋混凝土是由鋼筋和混凝土兩種材料組成的復(fù)合材料，是非勻稱、非延續(xù)、非彈性的材料。力學(xué)關(guān)系是在實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)上，通過幾何、物理和平衡關(guān)系建立的。（2）鋼筋混凝土構(gòu)件中的兩種材料在強(qiáng)度和數(shù)量上存在一個合理的配比范圍。倘若鋼筋和混凝土在面積上的比例及材料強(qiáng)度的搭配超過了這個范圍，就會引起構(gòu)件受力性能的改變，從而引起構(gòu)件截面設(shè)計(jì)主意的改變，這是學(xué)習(xí)時必須注重的一個方面。（3）因?yàn)榛炷敛牧系膹?fù)雜性、離散性，混凝土材料的理論體系是建立在實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)上的。許多假定依賴與實(shí)驗(yàn)結(jié)果，許多公式來源于實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證，許多因素?zé)o法控制，仍需通過構(gòu)造措施加以解決，許多理論尚需不斷發(fā)展與完美，具有不同功能的混凝土材料性能尚需不斷挖掘。（4）本課程主要講解鋼筋混凝土基本構(gòu)件，應(yīng)該了解每一種構(gòu)件在結(jié)構(gòu)體系的作用、受力情況。例如梁、柱是受彎構(gòu)件，主要受彎、受剪；柱、墻、受壓弦桿是受壓構(gòu)件，主要受壓、彎，受壓、剪，雙向受壓彎；雨蓬梁、柱是受扭構(gòu)件，主要受扭，受彎、剪、扭，受壓、彎、剪、扭；受拉弦桿是受拉構(gòu)件，主要受拉、彎。（5）本課程所要解決的不僅是構(gòu)件的承載力和變形計(jì)算等問題，還包括構(gòu)件的截面形式、材料選用及配筋構(gòu)造等。結(jié)構(gòu)構(gòu)件設(shè)計(jì)是一個綜合性的問題，需要考慮各方面的因素。因此，學(xué)習(xí)本課程時要注重學(xué)會對多種因素舉行綜合分析，培養(yǎng)綜合分析判斷能力。（6）混凝土設(shè)計(jì)與施工工作必須按照規(guī)范舉行，各種規(guī)范是持久理論研究成績和工程實(shí)踐的總結(jié)。不但要熟練控制基本要求、使用范圍，還要深入了解每一條文的理論根據(jù)，做到深入理論，靈便運(yùn)用。同時，隨著科學(xué)的發(fā)展和實(shí)踐的要求，許多新成績會不斷的涌現(xiàn)，規(guī)范會及時修訂，普通我國混凝土規(guī)范10年左右修訂一次，但隨著社會的發(fā)展，規(guī)范的修訂速度會加快，因此，詳細(xì)工作時應(yīng)該及時控制最新的規(guī)范。（7）混凝土設(shè)計(jì)與施工是一種社會實(shí)踐行為，不能離開社會的制約因素舉行，應(yīng)該貫徹執(zhí)行國家的技術(shù)經(jīng)濟(jì)政策，做到技術(shù)先進(jìn)、安全適用、經(jīng)濟(jì)合理、確保質(zhì)量。（8）混凝土設(shè)計(jì)與施工是一種法律責(zé)任行為，工程技術(shù)人員一定要遵守國家相關(guān)的法律、規(guī)矩的要求，否則，就要承擔(dān)相應(yīng)的法律責(zé)任。緒論單選題1．與素混凝土梁相比，鋼筋混凝上梁承載能力（）。相同；提高許多；有所提高；2．與素混凝土梁相比，鋼筋混凝土梁抵御開裂的能力（）。提高不多；提高許多；徹低相同；3．與素混凝土梁相比，適量配筋的鋼混凝土梁的承載力和抵御開裂的能力（）。均提高無數(shù)；承載力提高無數(shù)，抗裂提高不多；抗裂提高無數(shù)，承載力提高不多；均提高不多；4．鋼筋混凝土梁在正常使用荷載下（）。A．通常是帶裂縫工作的；B．一旦浮上裂縫，裂縫貫通全截面；C．一旦浮上裂縫，沿全長混凝土與鋼筋間的粘結(jié)力喪盡；5．鋼筋與混凝土能共同工作的主要緣故是（）。防火、防銹；混凝土對鋼筋的握裹及保護(hù)；混凝土對鋼筋的握裹，兩者線膨脹系數(shù)臨近；緒論單選題參考答案BABAC第二章鋼筋和混凝土的力學(xué)性能問答題1．軟鋼和硬鋼的區(qū)別是什么？應(yīng)力一應(yīng)變曲線有什么不同？設(shè)計(jì)時分離采用什么值作為根據(jù)？2．我國用于鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的鋼筋有種？我國熱軋鋼筋的強(qiáng)度分為幾個等級？3．鋼筋冷加工的目的是什么？冷加工主意有哪幾種？簡述冷拉主意？4．什么是鋼筋的勻稱伸長率？勻稱伸長率反映了鋼筋的什么性質(zhì)？5．什么是鋼筋的包興格效應(yīng)？6．在鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)中，宜采用哪些鋼筋？7．試述鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)對鋼筋的性能有哪些要求。8．簡述混凝土的組成結(jié)構(gòu)。并講述混凝土的結(jié)構(gòu)組成對混凝土破壞強(qiáng)度的影響。9．簡述混凝土立方體抗壓強(qiáng)度。10．簡述混凝土軸心抗壓強(qiáng)度。11．混凝土的強(qiáng)度等級是如何決定的。12．簡述混凝土三軸受壓強(qiáng)度的概念。13．簡述混凝土在單軸短期加載下的應(yīng)力應(yīng)變關(guān)系。14．什么是混凝土的彈性模量、割線模量和切線模量？15．什么叫混凝土徐變？混凝土徐變對結(jié)構(gòu)有什么影響？16．鋼筋與混凝土之間的粘結(jié)力是如何組成的？17．最小錨固長度是如何決定的？18．簡述綁扎搭接銜接的機(jī)理。第二章鋼筋和混凝土的力學(xué)性能問答題參考答案1．軟鋼和硬鋼的區(qū)別是什么？應(yīng)力一應(yīng)變曲線有什么不同？設(shè)計(jì)時分離采用什么值作為根據(jù)？答：有物理屈服點(diǎn)的鋼筋，稱為軟鋼，如熱軋鋼筋和冷拉鋼筋；無物理屈服點(diǎn)的鋼筋，稱為硬鋼，如鋼絲、鋼絞線及熱處理鋼筋。軟鋼的應(yīng)力應(yīng)變曲線如圖2-1所示，曲線可分為四個階段：彈性階段、屈服階段、強(qiáng)化階段和破壞階段。有顯然流幅的鋼筋有兩個強(qiáng)度指標(biāo)：一是屈服強(qiáng)度，這是鋼筋混凝土構(gòu)件設(shè)計(jì)時鋼筋強(qiáng)度取值的根據(jù)，因?yàn)殇摻钋螽a(chǎn)生了較大的塑性變形，這將使構(gòu)件變形和裂縫寬度大大增強(qiáng)以致無法使用，所以在設(shè)計(jì)中采用屈服強(qiáng)度作為鋼筋的強(qiáng)度極限。另一個強(qiáng)度指標(biāo)是鋼筋極限強(qiáng)度，普通用作鋼筋的實(shí)際破壞強(qiáng)度。圖2-1軟鋼應(yīng)力應(yīng)變曲線硬鋼拉伸時的典型應(yīng)力應(yīng)變曲線如圖2-2。鋼筋應(yīng)力達(dá)到比例極限點(diǎn)之前，應(yīng)力應(yīng)變按直線變化，鋼筋具有顯然的彈性性質(zhì)，超過比例極限點(diǎn)以后，鋼筋表現(xiàn)出越來越顯然的塑性性質(zhì)，但應(yīng)力應(yīng)變均持續(xù)增長，應(yīng)力應(yīng)變曲線上沒有顯然的屈服點(diǎn)。到達(dá)極限抗拉強(qiáng)度b點(diǎn)后，同樣因?yàn)殇摻畹念i縮現(xiàn)象浮上下降段，至鋼筋被拉斷。設(shè)計(jì)中極限抗拉強(qiáng)度不能作為鋼筋強(qiáng)度取值的根據(jù)，普通取殘余應(yīng)變?yōu)?.2%所對應(yīng)的應(yīng)力σ0.2作為無顯然流幅鋼筋的強(qiáng)度限值，通常稱為條件屈服強(qiáng)度。對于高強(qiáng)鋼絲，條件屈服強(qiáng)度相當(dāng)于極限抗拉強(qiáng)度0.85倍。對于熱處理鋼筋，則為0.9倍。為了簡化運(yùn)算，《混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》統(tǒng)一取σ0.2=0.85σb，其中σb為無顯然流幅鋼筋的極限抗拉強(qiáng)度。圖2-2硬鋼拉伸實(shí)驗(yàn)的應(yīng)力應(yīng)變曲線2．我國用于鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的鋼筋有幾種？我國熱軋鋼筋的強(qiáng)度分為幾個等級？答：目前我國用于鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)和預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)的鋼筋主要品種有鋼筋、鋼絲和鋼絞線。按照軋制和加工工藝，鋼筋可分為熱軋鋼筋、熱處理鋼筋和冷加工鋼筋。熱軋鋼筋分為熱軋光面鋼筋HPB235（Q235，符號Φ，Ⅰ級）、熱軋帶肋鋼筋HRB335（20MnSi，符號，Ⅱ級）、熱軋帶肋鋼筋HRB400（20MnSiV、20MnSiNb、20MnTi，符號，Ⅲ級）、余熱處理鋼筋RRB400（K20MnSi，符號，Ⅲ級）。熱軋鋼筋主要用于鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)中的鋼筋和預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)中的非預(yù)應(yīng)力普通鋼筋。3．鋼筋冷加工的目的是什么？冷加工主意有哪幾種？簡述冷拉主意？答：鋼筋冷加工目的是為了提高鋼筋的強(qiáng)度，以節(jié)約鋼材。除冷拉鋼筋仍具有顯然的屈服點(diǎn)外，其余冷加工鋼筋無屈服點(diǎn)或屈服臺階，冷加工鋼筋的設(shè)計(jì)強(qiáng)度提高，而延性大幅度下降。冷加工主意有冷撥、冷拉、冷軋、冷扭。冷拉鋼筋由熱軋鋼筋在常溫下經(jīng)機(jī)械拉伸而成，冷拉應(yīng)力值應(yīng)超過鋼筋的屈服強(qiáng)度。鋼筋經(jīng)冷拉后，屈服強(qiáng)度提高，但塑性降低，這種現(xiàn)象稱為冷拉強(qiáng)化。冷拉后，經(jīng)過一段時光鋼筋的屈服點(diǎn)比本來的屈服點(diǎn)有所提高，這種現(xiàn)象稱為時效硬化。時效硬化和溫度有很大關(guān)系，溫度過高（450℃以上）強(qiáng)度反而有所降低而塑性性能卻有所增強(qiáng)，溫度超過700℃，鋼材會恢復(fù)到冷拉前的力學(xué)性能，不會發(fā)生時效硬化。為了避免冷拉鋼筋在焊接時高溫軟化，要先焊好后再舉行冷拉。鋼筋經(jīng)過冷拉和時效硬化以后，能提高屈服強(qiáng)度、節(jié)約鋼材，但冷拉后鋼筋的塑性（伸長率）有所降低。為了保證鋼筋在強(qiáng)度提高的同時又具有一定的塑性，冷拉時應(yīng)同時控制應(yīng)力和控制應(yīng)變。4．什么是鋼筋的勻稱伸長率？勻稱伸長率反映了鋼筋的什么性質(zhì)？答：勻稱伸長率δgt為非頸縮斷口區(qū)域標(biāo)距的殘余應(yīng)變與恢復(fù)的彈性應(yīng)變組成。——不包含頸縮區(qū)拉伸前的測量標(biāo)距；——拉伸斷裂后不包含頸縮區(qū)的測量標(biāo)距；——實(shí)測鋼筋拉斷強(qiáng)度；——鋼筋彈性模量。勻稱伸長率δgt比延伸率更真切反映了鋼筋在拉斷前的平均（非局部區(qū)域）伸長率，客觀反映鋼筋的變形能力，是比較科學(xué)的指標(biāo)。5．什么是鋼筋的包興格效應(yīng)？答：鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)或構(gòu)件在反復(fù)荷載作用下，鋼筋的力學(xué)性能與單向受拉或受壓時的力學(xué)性能不同。1887年德國人包興格對鋼材舉行拉壓實(shí)驗(yàn)時發(fā)現(xiàn)的，所以將這種當(dāng)受拉（或受壓）超過彈性極限而產(chǎn)生塑性變形后，其反向受壓（或受拉）的彈性極限將顯著降低的軟化現(xiàn)象，稱為包興格效應(yīng)。6．在鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)中，宜采用哪些鋼筋？答：鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)及預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)的鋼筋，應(yīng)按下列規(guī)定采用：（1）普通鋼筋宜采用HRB400級和HRB335級鋼筋,也可采用HPB235級和RRB400級鋼筋；（2）預(yù)應(yīng)力鋼筋宜采用預(yù)應(yīng)力鋼絞線、鋼絲，也可采用熱處理鋼筋。7．試述鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)對鋼筋的性能有哪些要求。答：（1）對鋼筋強(qiáng)度方面的要求普通鋼筋是鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)中和預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)中的非預(yù)應(yīng)力鋼筋，主要是HPB235、HRB335、HRB400、RRB400等熱軋鋼筋。（2）強(qiáng)屈比的要求所以設(shè)計(jì)中應(yīng)挑選適當(dāng)?shù)那鼜?qiáng)比，對于抗震結(jié)構(gòu)，鋼筋應(yīng)力在地震作用下可考慮進(jìn)入強(qiáng)化段，為了保證結(jié)構(gòu)在強(qiáng)震下“裂而不倒”，對鋼筋的極限抗拉強(qiáng)度與屈服強(qiáng)度的比值有一定的要求，普通不應(yīng)小于1.25。（3）延性在工程設(shè)計(jì)中，要求鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)承載能力極限狀態(tài)為具有顯然預(yù)兆，避免脆性破壞，抗震結(jié)構(gòu)則要求具有充足的延性，鋼筋的應(yīng)力應(yīng)變曲線上屈服點(diǎn)至極限應(yīng)變點(diǎn)之間的應(yīng)變值反映了鋼筋延性的大小。（4）粘結(jié)性粘結(jié)性是指鋼筋與混凝土的粘結(jié)性能。粘結(jié)力是鋼筋與混凝土得以共同工作的基礎(chǔ)，其中鋼筋高低不平的表面與混凝土間的機(jī)械咬合力是粘結(jié)力的主要部分，所以變形鋼筋與混凝土的粘結(jié)性能最好，設(shè)計(jì)中宜優(yōu)先選用變形鋼筋。（5）耐久性混凝土結(jié)構(gòu)耐久性是指，在外部環(huán)境下材料性、構(gòu)件、結(jié)構(gòu)隨時光的退化，主要包括鋼筋銹蝕、凍融循環(huán)、堿—骨料反應(yīng)、化學(xué)作用等的機(jī)理及物理、化學(xué)和生化過程?；炷两Y(jié)構(gòu)耐久性的降低可引起承載力的降低，影響結(jié)構(gòu)安全。（6）相宜施工性在施工時鋼筋要彎轉(zhuǎn)成型，因而應(yīng)具有一定的冷彎性能。鋼筋彎鉤、彎折加工時應(yīng)避免裂縫和折斷。熱軋鋼筋的冷彎性能很好，而性脆的冷加工鋼筋較差。預(yù)應(yīng)力鋼絲、鋼絞線不能彎折，只能以直條形式應(yīng)用。同時，要求鋼筋具備良好的焊接性能，在焊接后不應(yīng)產(chǎn)生裂紋及過大的變形，以保證焊接接頭性能良好。（7）經(jīng)濟(jì)性衡量鋼筋經(jīng)濟(jì)性的指標(biāo)是強(qiáng)度價格比，即每元錢可購得的單位鋼筋的強(qiáng)度，強(qiáng)度價格比高的鋼筋比較經(jīng)濟(jì)。不僅可以減少配筋率，方便了施工，還減少了加工、運(yùn)輸、施工等一系列附加費(fèi)用。8．簡述混凝土的組成結(jié)構(gòu)。并講述混凝土的結(jié)構(gòu)組成對混凝土破壞強(qiáng)度的影響。答：混凝土材料結(jié)構(gòu)分為三種基本類型：①微觀結(jié)構(gòu)，即水泥石結(jié)構(gòu)，水泥石結(jié)構(gòu)由水泥凝膠、晶體骨架、未水化完的水泥顆粒和凝膠孔組成，其物理力學(xué)性能取決于水泥的礦物成份、粉磨細(xì)度、水灰比和硬化條件；②亞微觀結(jié)構(gòu)，即混凝土的水泥砂漿結(jié)構(gòu)，水泥砂漿結(jié)構(gòu)可看作以水泥石為基相、砂子為凝聚相的二組混凝土體系，砂子和水泥石的結(jié)合面是薄弱面。對于水泥砂漿結(jié)構(gòu)，除上述決定水泥石結(jié)構(gòu)的因素外，砂漿配合比、砂的顆粒級配與礦物組成、砂粒形狀、顆粒表面特性及砂中的雜質(zhì)含量是重要控制因素；③宏觀結(jié)構(gòu)，即砂漿和粗骨料兩組分體系?；炷恋暮暧^結(jié)構(gòu)中，水泥作為基相，粗骨料隨機(jī)分布在延續(xù)的水泥砂漿中。粗骨料的強(qiáng)度遠(yuǎn)比混凝土高，硬化水泥砂漿的強(qiáng)度也比混凝土高，由砂漿和粗骨料組成的混凝土復(fù)合材料的抗壓強(qiáng)度低于砂漿和粗骨料單一材料的抗壓強(qiáng)度。混凝土內(nèi)砂漿與骨料界面的粘結(jié)強(qiáng)度惟獨(dú)砂漿抗拉強(qiáng)度的35％－65％，這說明砂漿與骨料界面是混凝土內(nèi)的最薄弱環(huán)節(jié)?；炷疗茐暮?，其中的粗骨料普通無破損的跡象，裂縫和破碎都發(fā)生在粗骨料表面和水泥砂漿內(nèi)部，所以混凝土的強(qiáng)度和變形性能在很大程度上取決于水泥砂漿的質(zhì)量和密實(shí)性。9．簡述混凝土立方體抗壓強(qiáng)度。答：混凝土標(biāo)準(zhǔn)立方體的抗壓強(qiáng)度，我國《普通混凝土力學(xué)性能實(shí)驗(yàn)主意標(biāo)準(zhǔn)》（GB/T50081-2002）規(guī)定：邊長為150mm的標(biāo)準(zhǔn)立方體試件在標(biāo)準(zhǔn)條件（溫度20±3℃，相對溫度≥90%）下養(yǎng)護(hù)28天后，以標(biāo)準(zhǔn)實(shí)驗(yàn)主意(中央加載，加載速度為0.3～1.0N/mm2/s)，試件上、下表面不涂潤滑劑，延續(xù)加載直至試件破壞，測得混凝土抗壓強(qiáng)度為混凝土標(biāo)準(zhǔn)立方體的抗壓強(qiáng)度fck，單位N/mm2。fck——混凝土立方體試件抗壓強(qiáng)度；F——試件破壞荷載；A——試件承壓面積。10．簡述混凝土軸心抗壓強(qiáng)度。答：我國《普通混凝土力學(xué)性能實(shí)驗(yàn)主意標(biāo)準(zhǔn)》（GB/T50081-2002）采用150mm×150mm×300mm棱柱體作為混凝土軸心抗壓強(qiáng)度實(shí)驗(yàn)的標(biāo)準(zhǔn)試件，混凝土試件軸心抗壓強(qiáng)度(2-8)fcp——混凝土軸心抗壓強(qiáng)度；F——試件破壞荷載；A——試件承壓面積。11．混凝土的強(qiáng)度等級是如何決定的。答：混凝土強(qiáng)度等級應(yīng)按立方體抗壓強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值決定，混凝土立方體抗壓強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值fcu，k，我國《混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》規(guī)定，立方體抗壓強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值系指按上述標(biāo)準(zhǔn)主意測得的具有95%保證率的立方體抗壓強(qiáng)度，按照立方體抗壓強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值劃分為C15、C20、C25、C30、C35、C40、C45、C50、C55、C60、C65、C70、C75、C80十四個等級。12．簡述混凝土三軸受壓強(qiáng)度的概念。答：三軸受壓實(shí)驗(yàn)是側(cè)向等壓σ2=σ3=σr的三軸受壓，即所謂常規(guī)三軸。實(shí)驗(yàn)時先通過液體靜壓力對混凝土圓柱體施加徑向等壓應(yīng)力，然后對試件施加縱向壓應(yīng)力直到破壞。在這種受力狀態(tài)下，試件因?yàn)閭?cè)壓限制，其內(nèi)部裂縫的產(chǎn)生和發(fā)展受到妨礙，因此當(dāng)側(cè)向壓力增大時，破壞時的軸向抗壓強(qiáng)度相應(yīng)地增大。按照實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析，三軸受力時混凝土縱向抗壓強(qiáng)度為fcc′=fc′+βσr(2-18)式中：fcc′——混凝土三軸受壓時沿圓柱體縱軸的軸心抗壓強(qiáng)度；fc′——混凝土的單軸圓柱體軸心抗壓強(qiáng)度；β——系數(shù)，普通普通混凝土取4；σr——側(cè)向壓應(yīng)力。13．簡述混凝土在單軸短期加載下的應(yīng)力應(yīng)變關(guān)系。答：普通用標(biāo)準(zhǔn)棱柱體或圓柱體試件測定混凝土受壓時的應(yīng)力應(yīng)變曲線。軸心受壓混凝土典型的應(yīng)力應(yīng)變曲線如圖2-3，各個特征階段的特點(diǎn)如下。圖2-3混凝土軸心受壓時的應(yīng)力應(yīng)變曲線1）應(yīng)力σ≤0.3fcsh當(dāng)荷載較小時，即σ≤0.3fcsh，曲線近似是直線（圖2-3中OA段），A點(diǎn)相當(dāng)于混凝土的彈性極限。此階段中混凝土的變形主要取決于骨料和水泥石的彈性變形。2）應(yīng)力0.3fcsh<σ≤0.8fcsh隨著荷載的增強(qiáng)，當(dāng)應(yīng)力約為(0.3～0.8)fcsh，曲線顯然偏離直線，應(yīng)變增長比應(yīng)力快，混凝土表現(xiàn)出越來越顯然的彈塑性。3）應(yīng)力0.8fcsh<σ≤1.0fcsh隨著荷載進(jìn)一步增強(qiáng)，當(dāng)應(yīng)力約為(0.8～1.0)fcsh，曲線進(jìn)一步彎曲，應(yīng)變增長速度進(jìn)一步加快，表明混凝土的應(yīng)力增量不大，而塑性變形卻相當(dāng)大。此階段中混凝土內(nèi)部微裂縫雖有所發(fā)展，但處于穩(wěn)定狀態(tài)，故b點(diǎn)稱為臨界應(yīng)力點(diǎn)，相應(yīng)的應(yīng)力相當(dāng)于混凝土的條件屈服強(qiáng)度。曲線上的峰值應(yīng)力C點(diǎn)，極限強(qiáng)度fcsh，相應(yīng)的峰值應(yīng)變?yōu)棣?。4）超過峰值應(yīng)力后超過C點(diǎn)以后，曲線進(jìn)入下降段，試件的承載力隨應(yīng)變增長逐漸減小，這種現(xiàn)象為應(yīng)變軟化。14．什么是混凝土的彈性模量、割線模量和切線模量？答：取混凝土應(yīng)力應(yīng)變曲線在原點(diǎn)O切線的斜率，作為混凝土的初始彈性模量，簡稱彈性模量Ec，即:Ec=tgα0Ec——初始彈性模量；a0——原點(diǎn)切線的斜率夾角。當(dāng)應(yīng)力較大時，混凝土已進(jìn)入彈塑性階段，彈性模量已不能準(zhǔn)確反映此時的應(yīng)力應(yīng)變關(guān)系。比較確切的主意采用切線模量Ec′，即在應(yīng)力應(yīng)變曲線任一點(diǎn)處作一切線。此切線的斜率即為該點(diǎn)的切線模量，其表達(dá)式為Ec′=tgα=dσ/dε切線模量是原點(diǎn)與某點(diǎn)連線即割線的斜率作為混凝土的割線模量，稱為變形模量Ec″，它的表達(dá)式為Ec″=tgα1=σc/εc15．什么叫混凝土徐變？混凝土徐變對結(jié)構(gòu)有什么影響？答：在不變的應(yīng)力持久持續(xù)作用下，混凝土的變形隨時光而緩慢增長的現(xiàn)象稱為混凝土的徐變。徐變對鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的影響既有有利方面又有不利方面。有利影響，在某種情況下，徐變有利于防止結(jié)構(gòu)物裂縫形成；有利于結(jié)構(gòu)或構(gòu)件的內(nèi)力重分布，減少應(yīng)力擴(kuò)散現(xiàn)象及減少溫度應(yīng)力等。不利影響，因?yàn)榛炷恋男熳兪箻?gòu)件變形增大；在預(yù)應(yīng)力混凝土構(gòu)件中，徐變會導(dǎo)致預(yù)應(yīng)力損失；徐變使受彎和偏心受壓構(gòu)件的受壓區(qū)變形加大，故而使受彎構(gòu)件撓度增強(qiáng)，使偏壓構(gòu)件的附加偏心距增大而導(dǎo)致構(gòu)件承載力的降低。16．鋼筋與混凝土之間的粘結(jié)力是如何組成的？答：實(shí)驗(yàn)表明，鋼筋和混凝土之間的粘結(jié)力或者抗滑移力，由四部分組成：（1）化學(xué)膠結(jié)力：混凝土中的水泥凝膠體在鋼筋表面產(chǎn)生的化學(xué)粘著力或吸附力，來源于澆注時水泥漿體向鋼筋表面氧化層的滲透和養(yǎng)護(hù)過程中水泥晶體的生長和硬化，取決于水泥的性質(zhì)和鋼筋表面的粗糙程度。當(dāng)鋼筋受力后變形，發(fā)生局部滑移后，粘著力就喪失了。（2）摩擦力：混凝土收縮后，將鋼筋緊緊地握裹住而產(chǎn)生的力，當(dāng)鋼筋和混凝土產(chǎn)生相對滑移時，在鋼筋和混凝土界面上將產(chǎn)生摩擦力。它取決于混凝土發(fā)生收縮、荷載和反力等對鋼筋的徑向壓應(yīng)力、鋼筋和混凝土之間的粗糙程度等。鋼筋和混凝土之間的擠壓力越大、接觸面越粗糙，則摩擦力越大。（3）機(jī)械咬合力：鋼筋表面高低不平與混凝土產(chǎn)生的機(jī)械咬合作用而產(chǎn)生的力，即混凝土對鋼筋表面斜向壓力的縱向分力，取決于混凝土的抗剪強(qiáng)度。變形鋼筋的橫肋會產(chǎn)生這種咬合力，它的咬合作用往往很大，是變形鋼筋粘結(jié)力的主要來源，是錨固作用的主要成份。（4）鋼筋端部的錨固力：普通是用在鋼筋端部彎鉤、彎折，在錨固區(qū)焊接鋼筋、短角鋼等機(jī)械作用來維持錨固力。各種粘結(jié)力中，化學(xué)膠結(jié)力較??；光面鋼筋以摩擦力為主；變形鋼筋以機(jī)械咬合力為主。17．最小錨固長度是如何決定的？答：達(dá)到錨固極限狀態(tài)時所需要的鋼筋最小錨固長度，稱為臨界錨固長度lcra。錨固抗力等于鋼筋屈服強(qiáng)度Fy時，相應(yīng)的錨固長度就是臨界錨固長度lcra，這是保證受力鋼筋真到屈服也不會發(fā)生錨固破壞的最小長度。鋼筋屈服后強(qiáng)化，隨錨固長度的延伸，錨固抗力還能增長，到錨固抗力等于鋼筋拉斷強(qiáng)度Fu時，相應(yīng)的錨固長度就是極限錨固長度lua。設(shè)計(jì)錨固長度la應(yīng)該在臨界錨固長度和極限錨固長度之間，前者是為了保證鋼筋承載受力的基本性能，后者是因?yàn)檫^長的錨固實(shí)際已經(jīng)不起作用。18．簡述綁扎搭接銜接的機(jī)理。答：綁扎搭接鋼筋之間能夠傳力是因?yàn)殇摻钆c混凝土之間的粘結(jié)錨固作用。兩根相背受力的鋼筋分離錨固在搭接銜接區(qū)段的混凝土中，都將應(yīng)力傳遞給混凝土，從而實(shí)現(xiàn)了鋼筋之間的應(yīng)力過渡。因此，綁扎搭接傳力的基礎(chǔ)是錨固。但是搭接鋼筋之間的縫間混凝土?xí)蚣羟卸柴Y破碎，握裹力受到削弱。因此，搭接鋼筋的錨固強(qiáng)度減小，與錨固長度相比，搭接長度應(yīng)予加長。此外，因?yàn)殄F楔作用造成的徑向力引起了兩根鋼筋之間的分離趨勢。因此，搭接鋼筋之間容易發(fā)生縱向劈裂裂縫，必須有較強(qiáng)的圍箍約束以維持錨固。第二章鋼筋和混凝土的力學(xué)性能選擇題1．混凝土若處于三向應(yīng)力作用下，當(dāng)（）。橫向受拉，縱向受壓，可提高抗壓強(qiáng)度；橫向受壓，縱向受拉，可提高抗壓強(qiáng)度；三向受壓會降低抗壓強(qiáng)度；三向受壓能提高抗壓強(qiáng)度；2．混凝土的彈性模量是指（）。原點(diǎn)彈性模量；切線模量；割線模量；變形模量；3．混凝土強(qiáng)度等級由150mm立方體抗壓實(shí)驗(yàn)，按（B）決定。平均值；；；；4．規(guī)范規(guī)定的受拉鋼筋錨固長度為（）。A．隨混凝土強(qiáng)度等級的提高而增大；B．隨鋼筋等級提高而降低；C．隨混凝土等級提高而減少，隨鋼筋等級提高而增大；D．隨混凝土及鋼筋等級提高而減小；5．屬于有顯然屈服點(diǎn)的鋼筋有（）。A．冷拉鋼筋；B．鋼絲；C．熱處理鋼筋；D．鋼絞線；6．鋼材的含碳量越低，則（）。A．屈服臺階越短，伸長率也越短，塑性越差；B．屈服臺階越長，伸長率越大，塑性越好；C．強(qiáng)度越高，塑性越好；D．強(qiáng)度越低，塑性越差；7．鋼筋的屈服強(qiáng)度是指（）。比例極限；彈性極限；屈服上限；屈服下限；8．能同時提高鋼筋的抗拉和抗壓強(qiáng)度的冷加工主意是（）。冷拉；冷拔；9．規(guī)范決定所用試塊的邊長是（）。A．150mm；B．200mm；C．100mm；D．250mm；10．混凝土強(qiáng)度等級是由（）決定的。A．；B．；C．；D．；11．邊長為100mm的非標(biāo)準(zhǔn)立方體試塊的強(qiáng)度換算成標(biāo)準(zhǔn)試塊的強(qiáng)度，則需乘以換算系數(shù)（）。A．1.05；B．1.0；C．0.95；D．0.90；12．指的是混凝土的（）。彈性模量；割線模量；切線模量；原點(diǎn)切線模量；第二章鋼筋和混凝土的力學(xué)性能選擇題參考答案DABCABDBAACB第三章軸心受力構(gòu)件承載力計(jì)算題1．某多層現(xiàn)澆框架結(jié)構(gòu)的底層內(nèi)柱，軸向力設(shè)計(jì)值N=2650kN，計(jì)算長度，混凝土強(qiáng)度等級為C30（fc=14.3N/mm2），鋼筋用HRB400級（），環(huán)境類別為一類。決定柱截面積尺寸及縱筋面積。2．某多層現(xiàn)澆框架廠房結(jié)構(gòu)標(biāo)準(zhǔn)層中柱,軸向壓力設(shè)計(jì)值N=2100kN,樓層高H=5.60m，計(jì)算長度l0=1.25H，混凝土用C30（fc=14.3N/mm2），鋼筋用HRB335級（），環(huán)境類別為一類。決定該柱截面尺寸及縱筋面積。3．某無側(cè)移現(xiàn)澆框架結(jié)構(gòu)底層中柱，計(jì)算長度，截面尺寸為300mm×300mm，柱內(nèi)配有416縱筋（），混凝土強(qiáng)度等級為C30（fc=14.3N/mm2），環(huán)境類別為一類。柱承載軸心壓力設(shè)計(jì)值N=900kN，試核算該柱是否安全。4．某大樓底層門廳現(xiàn)澆鋼筋混凝土內(nèi)柱，承受軸心壓力設(shè)計(jì)值N=2749kN，計(jì)算高度，按照建造設(shè)計(jì)要求，柱得截面為圓形，直徑?；炷翉?qiáng)度等級為C30（），縱筋采用HRB400級鋼筋（），箍筋采用HRB335級鋼筋（），環(huán)境類別為一類，試決定柱的配筋。5．已知某公共建造門廳底層現(xiàn)澆鋼筋混凝土框架內(nèi)柱，承受軸向壓力N=2850kN，從基礎(chǔ)頂面到二屋樓面的高度為4.0m，支承條件系數(shù)1.0?；炷吝x用C35（fc=16.7N/mm2），縱筋用HRB400（），箍筋用HRB335（fy=300N/mm2）。按建造設(shè)計(jì)要求柱截面采用圓形，其直徑不大于400mm，環(huán)境類別為一類。試舉行該柱配筋計(jì)算。6．某橋下現(xiàn)澆鋼筋混凝土軸心受壓柱，底墻固定，上端鉸支，柱高6.5m，支承條件系數(shù)0.7，承受軸壓力設(shè)計(jì)值900kN，采用C20混凝土（），和R235鋼筋（），環(huán)境類別為一類。試問：試設(shè)計(jì)軸心受壓柱。若采用《混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》，采用C20混凝土fc=9.6N/mm2，鋼筋HRB335（fy=300N/mm2），試設(shè)計(jì)軸心受壓柱，比較兩者差異。第三章軸心受力構(gòu)件承載力計(jì)算題參考答案1．某多層現(xiàn)澆框架結(jié)構(gòu)的底層內(nèi)柱，軸向力設(shè)計(jì)值N=2650kN，計(jì)算長度，混凝土強(qiáng)度等級為C30（fc=14.3N/mm2），鋼筋用HRB400級（），環(huán)境類別為一類。決定柱截面積尺寸及縱筋面積。解：按照構(gòu)造要求，先假定柱截面尺寸為400mm×400mm由，查表得按照軸心受壓承載力公式?jīng)Q定，對稱配筋截面每一側(cè)配筋率也滿意0.2%的構(gòu)造要求。選，設(shè)計(jì)面積與計(jì)算面積誤差<5%，滿意要求。2．某多層現(xiàn)澆框架廠房結(jié)構(gòu)標(biāo)準(zhǔn)層中柱,軸向壓力設(shè)計(jì)值N=2100kN,樓層高H=5.60m，計(jì)算長度l0=1.25H，混凝土用C30（fc=14.3N/mm2），鋼筋用HRB335級（），環(huán)境類別為一類。決定該柱截面尺寸及縱筋面積。[解]按照構(gòu)造要求，先假定柱截面尺寸為400mm×400mm長細(xì)比，查表按照軸心受壓承載力公式?jīng)Q定，對稱配筋截面每一側(cè)配筋率也滿意0.2%的構(gòu)造要求。選620，設(shè)計(jì)面積與計(jì)算面積誤差<5%，滿意要求。3．某無側(cè)移現(xiàn)澆框架結(jié)構(gòu)底層中柱，計(jì)算長度，截面尺寸為300mm×300mm，柱內(nèi)配有416縱筋（），混凝土強(qiáng)度等級為C30（fc=14.3N/mm2），環(huán)境類別為一類。柱承載軸心壓力設(shè)計(jì)值N=900kN，試核算該柱是否安全。解：（1）求則，由表得（2）求4．某大樓底層門廳現(xiàn)澆鋼筋混凝土內(nèi)柱，承受軸心壓力設(shè)計(jì)值N=2749kN，計(jì)算高度，按照建造設(shè)計(jì)要求，柱得截面為圓形，直徑?；炷翉?qiáng)度等級為C30（），縱筋采用HRB400級鋼筋（），箍筋采用HRB335級鋼筋（），環(huán)境類別為一類，試決定柱的配筋。解（1）判別是否可采用螺旋箍筋柱，可設(shè)計(jì)成螺旋箍筋柱（2）求假定，則選用，。（3）求混凝土保護(hù)層厚度為30mm，則由承載力極限公式得（滿意要求）（4）決定螺旋箍筋直徑和間距假定螺旋箍筋直徑d=8mm，則單根螺旋箍筋截面面積，可得取s=50mm,40mm≤s≤80mm，(滿意構(gòu)造要求)（5）復(fù)核混凝土保護(hù)層是否過早脫落按查表得（滿意要求）5．已知某公共建造門廳底層現(xiàn)澆鋼筋混凝土框架內(nèi)柱，承受軸向壓力N=2850kN，從基礎(chǔ)頂面到二屋樓面的高度為4.0m，支承條件系數(shù)1.0。混凝土選用C35（fc=16.7N/mm2），縱筋用HRB400（），箍筋用HRB335（fy=300N/mm2）。按建造設(shè)計(jì)要求柱截面采用圓形，其直徑不大于400mm，環(huán)境類別為一類。試舉行該柱配筋計(jì)算。[解]（1）先按配有縱筋和箍筋柱計(jì)算柱子計(jì)算長度按《規(guī)范》規(guī)定取1.0H，則l0=1.0H=1.0×4.0=4.0m計(jì)算穩(wěn)定系數(shù)值，因l0/d=4000/350=11.43查表6-1得=0.931取園截面直徑為350mm,圓形柱混凝土截面面積為由承載力公式求得求配筋率配筋率太大，因l0/d＜12，若混凝土強(qiáng)度等級不再提高，則可采用螺旋箍筋以提高柱的承載能力。詳細(xì)計(jì)算如下。（2）按配有縱筋和螺旋箍筋柱計(jì)算假定縱筋配筋率按計(jì)算，則選用，相應(yīng)的=3142mm2。取混凝土保護(hù)層厚度為30mm,混凝土的核芯截面面積為dcor=350-60=290mm因Asso＞0.25（=0.25×3142=786mm2），滿意構(gòu)造要求。假定螺旋箍筋直徑為10mm，則單肢箍筋截面面積Ast1=78.5mm2。螺旋箍筋間距取用s=45mm，滿意大于40mm及小于80mm，同時小于及等于0.2dcor=0.2×290=58mm的要求。由承載力計(jì)算公式得：Asso=實(shí)際縱筋配筋率，故N故該柱能承受滿意設(shè)計(jì)要求。6．某橋下現(xiàn)澆鋼筋混凝土軸心受壓柱，底墻固定，上端鉸支，柱高6.5m，支承條件系數(shù)0.7，承受軸壓力設(shè)計(jì)值900kN，采用C20混凝土（），和R235鋼筋（），環(huán)境類別為一類。試問：試設(shè)計(jì)軸心受壓柱。若采用《混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》，采用C20混凝土fc=9.6N/mm2，鋼筋HRB335（fy=300N/mm2），試設(shè)計(jì)軸心受壓柱，比較兩者差異。（1）解：已知：，，，1）決定截面尺寸在設(shè)計(jì)時有三個未知量。即：，現(xiàn)設(shè)，暫取，由軸心受壓構(gòu)件正截面承載力公式可得選方形截面，其邊長為，取b=300mm，A=90000mm2。2）計(jì)算截面配筋一端固定一端鉸接柱：=0.7=0.7×6500mm=4550mm，/b=4550mm/300mm15.2，查表得。則截面所需配筋為配4φ22（），，滿意要求。箍筋按構(gòu)造要求選φ8@200。(2)若采用《混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》，采用C20混凝土fc=9.6N/mm2，鋼筋HRB335（fy=300N/mm2）。采用方形截面300300mm，則故不必配置螺旋箍筋。查表得：由軸心受壓承載力公式：，對稱配筋截面每一側(cè)配筋率也滿意0.2%的構(gòu)造要求。選418 =1017mm2實(shí)際配筋率：，滿意要求。箍筋按構(gòu)造要求φ8@250mm。第四章受彎構(gòu)件正截面承載力計(jì)算題參考答案1．已知梁的截面尺寸為b×h=200mm×500mm，混凝土強(qiáng)度等級為C25,fc=11.9N/mm2，,鋼筋采用HRB335，截面彎矩設(shè)計(jì)值M=165KN.m。環(huán)境類別為一類。求：受拉鋼筋截面面積解：采用單排布筋將已知數(shù)值代入公式及得1.011.9200x=30016510=1.011.9200x(465-x/2)兩式聯(lián)立得：x=186mmA=1475.6mm2驗(yàn)算x=186mm<0.55465=255.8mm所以選用325A=1473mm22．已知一單跨簡支板，計(jì)算跨度l=2.34m，承受均布荷載qk=3KN/m2（不包括板的自重），如圖所示；混凝土等級C30，；鋼筋等級采用HPB235鋼筋，即Ⅰ級鋼筋，?？勺兒奢d分項(xiàng)系數(shù)γQ=1.4，永遠(yuǎn)荷載分項(xiàng)系數(shù)γG=1.2，環(huán)境類別為一級，鋼筋混凝土重度為25KN/m3。求：板厚及受拉鋼筋截面面積As解：取板寬b=1000mm的板條作為計(jì)算單元；設(shè)板厚為80mm，則板自重gk=25×0.08=2.0KN/m2,跨中處最大彎矩設(shè)計(jì)值：圖1由表知，環(huán)境類別為一級，混凝土強(qiáng)度C30時，板的混凝土保護(hù)層最小厚度為15mm，故設(shè)=20mm，故h0=80-20=60mm

,fc=14.3，ft=1.43，fy=210，=0.618查表知，圖2選用φ8@140，As=359mm2（實(shí)際配筋與計(jì)算配筋相差小于5%），羅列見圖，垂直于受力鋼筋放置φ6@250的分布鋼筋。驗(yàn)算適用條件：

⑴⑵3．某矩形截面簡支梁，彎矩設(shè)計(jì)值M=270KN.m，混凝土強(qiáng)度等級為C70，；鋼筋為HRB400，即Ⅲ級鋼筋，。環(huán)境類別為一級。求：梁截面尺寸b×h及所需的受拉鋼筋截面面積As解：fc=31.8N/mm2，fy=360N/mm2，查表4-5，得α1=0.96，β1=0.76。假定ρ=0.01及b=250mm，則令M=Mu由表知，環(huán)境類別為一類，混凝土強(qiáng)度等級為C70的梁的混凝土保護(hù)層最小厚度為25mm，取a=45mm，h=h0+a=564+45=609mm，實(shí)際取h=600mm，h0=600-45=555mm。選配3φ25，As=1473mm2，見圖3驗(yàn)算適用條件：⑴查表知ξb=0.481，故ξb=0.481>ξ=0.123，滿意。⑵，滿意要求。圖34．已知梁的截面尺寸為b×h=200mm×500mm，混凝土強(qiáng)度等級為C25，，截面彎矩設(shè)計(jì)值M=125KN.m。環(huán)境類別為一類。求：（1）當(dāng)采用鋼筋HRB335級時，受拉鋼筋截面面積；（2）當(dāng)采用鋼筋HPB235級時，受拉鋼筋截面面積；（3）截面彎矩設(shè)計(jì)值M=225KN.m，當(dāng)采用鋼筋HRB335級2時，受拉鋼筋截面面積；解：（1）由公式得=0.243選用鋼筋4（2）采用雙排配筋==0.5選用鋼筋816A=1608mm2(3)假定受拉鋼筋放兩排==1-故采用雙筋矩形截面取M=183.7KN=2260mm2故受拉鋼筋選用6A=2281mm2受壓鋼筋選用2A=402mm2,滿意最小配筋率要求。5．已知梁的截面尺寸為b×h=250mm×450mm;受拉鋼筋為4根直徑為16mm的HRB335鋼筋，即Ⅱ級鋼筋，，As=804mm2；混凝土強(qiáng)度等級為C40，；承受的彎矩M=89KN.m。環(huán)境類別為一類。驗(yàn)算此梁截面是否安全。解：fc=19.1N/mm2，ft=1.7N/mm2，fy=300N/mm2。由表知，環(huán)境類別為一類的混凝土保護(hù)層最小厚度為25mm，故設(shè)a=35mm，h0=450-35=415mm則6．已知梁的截面尺寸為b×h=200mm×500mm，混凝土強(qiáng)度等級為C40，，鋼筋采用HRB335，即Ⅱ級鋼筋，，截面彎矩設(shè)計(jì)值M=330KN.m。環(huán)境類別為一類。求：所需受壓和受拉鋼筋截面面積解：fc=19.1N/mm2，fy’=fy=300N/mm2，α1=1.0，β1=0.8。假定受拉鋼筋放兩排，設(shè)a=60mm，則h0=h-a=500-60=440mm這就說明，倘若設(shè)計(jì)成單筋矩形截面，將會浮上超筋情況。若不能加大截面尺寸，又不能提高混凝土等級，則應(yīng)設(shè)計(jì)成雙筋矩形截面。取受拉鋼筋選用7φ25mm的鋼筋，As=3436mm2。受壓鋼筋選用2φ14mm的鋼筋，As’=308mm2。7．已知條件同上題，但在受壓區(qū)已配置3φ20mm鋼筋，As’=941mm2求：受拉鋼筋A(yù)s解：KN則KN已知后，就按單筋矩形截面求As1。設(shè)a=60mm、h0=500-60=440mm。最后得選用6φ25mm的鋼筋，As=2945.9mm28．已知梁截面尺寸為200mm×400mm，混凝土等級C30，，鋼筋采用HRB335，，環(huán)境類別為二類，受拉鋼筋為3φ25的鋼筋，As=1473mm2，受壓鋼筋為2φ6的鋼筋，A’s=402mm2；要求承受的彎矩設(shè)計(jì)值M=90

KN.m。求：驗(yàn)算此截面是否安全解：fc=14.3N/mm2，fy=fy’=300N/mm2。由表知，混凝土保護(hù)層最小厚度為35mm，故mm，h0=400-47.5=352.5mm由式代入式注重，在混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中，凡是正截面承載力復(fù)核題，都必須求出混凝土受壓區(qū)高度x值。9．已知梁的截面尺寸b=250mm，h=500mm，混凝土為C30級，，采用HRB400級鋼筋，，承受彎距設(shè)計(jì)值M=300kN·m，試計(jì)算需配置的縱向受力鋼筋。解：（1）設(shè)計(jì)參數(shù)由表查得材料強(qiáng)度設(shè)計(jì)值，C30級混凝土,HRB400級鋼筋，，等級矩形圖形系數(shù)。初步假設(shè)受拉鋼筋為雙排配置，取。（2）計(jì)算配筋故需配受壓筋，取。由表知，受壓鋼筋選用214，；受拉鋼筋選用8。若取，則有此時總用鋼量為2315+504=2819mm2，大于前面取時計(jì)算的總用鋼量2501+238=2739mm2。受壓鋼筋選用218，；受拉鋼筋選用4。10．已知梁截面尺寸b=200mm，h=400mm，混凝土強(qiáng)度等級為C30，，鋼筋采用HRB400級，，環(huán)境類別為二類b，受拉鋼筋采用3，受壓鋼筋為2要求承受的彎矩設(shè)計(jì)值M=90kN·m驗(yàn)算此梁是否安全。解：查表或計(jì)算得：混凝土保護(hù)層最小厚度為35mm，故。將以上有關(guān)數(shù)值代入基本公式，可得可見滿意基本公式的適用條件。將x值代入基本公式得因?yàn)镸=90kN·m＜M=154.71KN·m，故此梁安全。11．已知T形截面梁，截面尺寸如圖4所示，混凝土采用C30，，縱向鋼筋采用HRB400級鋼筋，，環(huán)境類別為一類。若承受的彎矩設(shè)計(jì)值為M=700kN·m，計(jì)算所需的受拉鋼筋截面面積AS（預(yù)計(jì)兩排鋼筋，as=60mm）。解：1、決定基本數(shù)據(jù)由表查得；；a=1.0；。2、判別T形截面類故屬于第二類T形截面。3、計(jì)算受拉鋼筋面積AS。如圖4==0.228選用4Ф282Ф25（AS=2463+982=3445mm2）12．某鋼筋混凝土T形截面梁，截面尺寸和配筋情況（架立筋和箍筋的配置情況略）如圖5所示?；炷翉?qiáng)度等級為C30，，縱向鋼筋為HRB400級鋼筋，，=70mm。若截面承受的彎矩設(shè)計(jì)值為M=550kN·m，試問此截面承載力是否充足？解：1、決定基本數(shù)據(jù)由表查得，；；=1.0；；AS=2945mm2。2、判別T形截面類型如圖5故屬于第二類T形截面。3、計(jì)算受彎承載力M。=156.56mm，滿意要求。=599.00kN·mM＞M=550kN·m故該截面的承載力充足。13．已知肋形樓蓋的次梁，彎矩設(shè)計(jì)值M=410KN.m，梁的截面尺寸為b×h=200mm×600mm，bf’=1000mm，hf’=90mm；混凝土等級為C20，，鋼筋采用HRB335，，環(huán)境類別為一類。求：受拉鋼筋截面面積解：fc=9.6N/mm，fy=300N/mm，α1=1.0，β1=0.8鑒別類型：因彎矩較大，截面寬度較窄，預(yù)計(jì)受拉鋼筋需排成兩排，故取屬于第一種類型的T形梁。以bf’代替b，可得選用6φ25，As=2945mm2。14．某普通環(huán)境中的中型馬路橋梁中，梁的截面尺寸為b×h=200mm×500mm，混凝土強(qiáng)度等級為C25，，鋼筋采用HRB335，，截面彎矩設(shè)計(jì)值Md=165KN.m。求：（1）受拉鋼筋截面面積；（2）若是一建造工程單跨簡支梁，情況又如何。解：（1）查取相關(guān)數(shù)據(jù)38采用綁扎骨架，按兩層布置鋼筋，假設(shè)as=65mm，=435mm。求受壓區(qū)高度相關(guān)數(shù)據(jù)代入式得，有解得取求所需鋼筋數(shù)量AS有關(guān)數(shù)據(jù)代入公式=1816.2mm2選配鋼筋并滿意最小配筋率由表查得6ф20，AS實(shí)=1884mm2，考慮按兩層布置，ф20鋼筋的外徑為22mm，梁側(cè)混凝土保護(hù)層采用。鋼筋凈間距為滿意要求。實(shí)際配筋率(2)若是建造工程中單跨簡支梁查取有關(guān)數(shù)據(jù)：45取按雙層布筋選配鋼筋，查表知3配筋率，滿意要求第五章受彎構(gòu)件斜截面承載力計(jì)算題參考答案1．一鋼筋混凝土矩形截面簡支梁，截面尺寸250mm×500mm，混凝土強(qiáng)度等級為C20（ft=1.1N/mm2、fc=9.6N/mm2），箍筋為熱軋HPB235級鋼筋（fyv=210N/mm2），縱筋為325的HRB335級鋼筋（fy=300N/mm2），支座處截面的剪力最大值為180kN。求：箍筋和彎起鋼筋的數(shù)量。解：（1）驗(yàn)算截面尺寸屬厚腹梁，混凝土強(qiáng)度等級為C20，fcuk=20N/mm2<50N/mm2故βc=1截面符合要求。（2）驗(yàn)算是否需要計(jì)算配置箍筋故需要舉行配箍計(jì)算。（3）只配箍筋而不用彎起鋼筋則若選用Φ8@120，實(shí)有配箍率最小配箍率（4）既配箍筋又配彎起鋼筋按照已配的325縱向鋼筋，可利用125以45°彎起，則彎筋承擔(dān)的剪力：混凝土和箍筋承擔(dān)的剪力：選用Φ6@200，實(shí)用。2．鋼筋混凝土矩形截面簡支梁，如圖5－27，截面尺寸250mm×500mm，混凝土強(qiáng)度等級為C20（ft=1.1N/mm2、fc=9.6N/mm2），箍筋為熱軋HPB235級鋼筋（fyv=210N/mm2），縱筋為225和222的HRB400級鋼筋（fy=360N/mm2）。求：（1）只配箍筋；（2）配彎起鋼筋又配箍筋。圖5－27習(xí)題5-2圖解：（1）求剪力設(shè)計(jì)值支座邊緣處截面的剪力值最大（2）驗(yàn)算截面尺寸屬厚腹梁，混凝土強(qiáng)度等級為C20，fcuk=20N/mm2<50N/mm2故βc=1截面符合要求。（3）驗(yàn)算是否需要計(jì)算配置箍筋故需要舉行配箍計(jì)算。（4）只配箍筋而不用彎起鋼筋則若選用Φ8@150，實(shí)有配箍率最小配箍率（5）既配箍筋又配彎起鋼筋按照已配的225+222縱向鋼筋，可利用122以45°彎起，則彎筋承擔(dān)的剪力：混凝土和箍筋承擔(dān)的剪力：選用Φ8@200，實(shí)有(6)驗(yàn)算彎起點(diǎn)處的斜截面故滿意要求.上題中，既配彎起鋼筋又配箍筋，若箍筋為熱軋HPB335級鋼筋（fyv=300N/mm2），荷載改為100KN/m，其他條件不變，求：箍筋和彎起鋼筋的數(shù)量。解：（1）求剪力設(shè)計(jì)值支座邊緣處截面的剪力值最大（2）驗(yàn)算截面尺寸屬厚腹梁，混凝土強(qiáng)度等級為C20，fcuk=20N/mm2<50N/mm2故βc=1截面符合要求。（3）驗(yàn)算是否需要計(jì)算配置箍筋故需要舉行配箍計(jì)算。（4）既配箍筋又配彎起鋼筋按照已配的225+222縱向鋼筋，可利用122以45°彎起，則彎筋承擔(dān)的剪力：混凝土和箍筋承擔(dān)的剪力：選用8@150，實(shí)用(5)驗(yàn)算彎起點(diǎn)處的斜截面故應(yīng)在此處彎起另外一根鋼筋或采用箍筋加密計(jì)劃.因?yàn)榧袅ο嗖畈欢?可將彎起鋼筋的彎盡頭適當(dāng)后延,使其距支座邊緣的距離為100mm.則則配8@150的箍筋就能滿意要求.4．鋼筋混凝土矩形截面簡支梁（圖5-28），擴(kuò)散荷載設(shè)計(jì)值P=100kN，均布荷載設(shè)計(jì)值（包括自重）q=10kN/m，截面尺寸250mm×600mm，混凝土強(qiáng)度等級為C25（ft=1.27N/mm2、fc=11.9N/mm2），箍筋為熱軋HPB235級鋼筋（fyv=210N/mm2），縱筋為425的HRB335級鋼筋（fy=300N/mm2）。求：箍筋數(shù)量（無彎起鋼筋）。圖5-28習(xí)題5-4圖解：（1）求剪力設(shè)計(jì)值見圖（2）驗(yàn)算截面條件截面尺寸符合要求.（3）決定箍筋數(shù)量該梁既受擴(kuò)散荷載，又受均布荷載，但擴(kuò)散荷載在支座截面上引起的剪力值小于總剪力值的75%。按照剪力的變化情況，可將梁分為AB、BC兩個區(qū)段來計(jì)算斜截面受剪承載力。AB段:驗(yàn)算是否需要計(jì)算配置箍筋必須按計(jì)算配置箍筋。選配Φ10@120，實(shí)有（可以）BC段：僅需按構(gòu)造配置箍筋，選用Φ8@250最后，兩側(cè)選用Φ10@120，中間選用Φ8@250。5．鋼筋混凝土矩形截面簡支梁，如圖5－29，截面尺寸250mm×500mm，混凝土強(qiáng)度等級為C20（ft=1.1N/mm2、fc=9.6N/mm2），箍筋Φ8@200的HPB235級鋼筋（fyv=210N/mm2），縱筋為422的HRB400級鋼筋（fy=360N/mm2），無彎起鋼筋，求擴(kuò)散荷載設(shè)計(jì)值P。圖5-29習(xí)題5-5圖解：1、決定基本數(shù)據(jù)查表得；。；??；取2、剪力圖和彎矩圖見下圖3、按斜截面受剪承載力計(jì)算（1）計(jì)算受剪承載力（2）驗(yàn)算截面尺寸條件時該梁斜截面受剪承載力為125109.6N。（3）計(jì)算荷載設(shè)計(jì)值P由得4、按正截面受彎承載力計(jì)算（1）計(jì)算受彎承載力Mu滿意要求。（2）計(jì)算荷載設(shè)計(jì)值P該梁所能承受的最大荷載設(shè)計(jì)值應(yīng)該為上述兩種承載力計(jì)算結(jié)果的較小值，故。6．一鋼筋混凝土簡支梁如圖5-30所示，混凝土強(qiáng)度等級為C25（ft=1.27N/mm2、fc=11.9N/mm2），縱筋為HRB400級鋼筋（fy=360N/mm2），箍筋為HRB235級鋼筋（fyv=210N/mm2），環(huán)境類別為一類。倘若忽略梁自重及架立鋼筋的作用，試求此梁所能承受的最大荷載設(shè)計(jì)值P。圖5-30習(xí)題5-6圖解：1、決定基本數(shù)據(jù)查表得。；取；取2、剪力圖和彎矩圖見圖5-30（b）3、按斜截面受剪承載力計(jì)算（1）計(jì)算受剪承載力（2）驗(yàn)算截面尺寸條件時該梁斜截面受剪承載力為113709.4N。（3）計(jì)算荷載設(shè)計(jì)值P由得4、按正截面受彎承載力計(jì)算（1）計(jì)算受彎承載力Mu滿意要求。（2）計(jì)算荷載設(shè)計(jì)值P該梁所能承受的最大荷載設(shè)計(jì)值應(yīng)該為上述兩種承載力計(jì)算結(jié)果的較小值，故。第六章偏心受壓構(gòu)件承載力計(jì)算題參考答案1．（矩形截面大偏壓）已知荷載設(shè)計(jì)值作用下的縱向壓力,彎矩·m,柱截面尺寸，，混凝土強(qiáng)度等級為C30，fc=14.3N/mm2,鋼筋用HRB335級，fy=f’y=300N/mm2，，柱的計(jì)算長度，已知受壓鋼筋（），求：受拉鋼筋截面面積As。解：⑴求ei、η、e?。?）判別大小偏壓為大偏壓（3）求As由即收拾得：解得(舍去)，因?yàn)閤滿意條件：由得選用受拉鋼筋，2。（矩形不對稱配筋大偏壓）已知一偏心受壓柱的軸向力設(shè)計(jì)值N=400KN,彎矩M=180KN·m,截面尺寸,,計(jì)算長度l0=6.5m,混凝土等級為C30，fc=14.3N/mm2，鋼筋為HRB335，,，采用不對稱配筋，求鋼筋截面面積。解：（1）求ei、η、e有因?yàn)槿。?）判別大小偏壓按大偏心受壓計(jì)算。（3）計(jì)算和則按構(gòu)造配筋由公式推得故受拉鋼筋取，As=1256mm2受壓鋼筋取，402mm23．（矩形不對稱配筋大偏壓）已知偏心受壓柱的截面尺寸為，混凝土為C25級，fc=11.9N/mm2,縱筋為HRB335級鋼，,軸向力N，在截面長邊方向的偏心距。距軸向力較近的一側(cè)配置416縱向鋼筋，另一側(cè)配置220縱向鋼筋，柱的計(jì)算長度l0=5m。求柱的承載力N。解：（1）求界限偏心距C25級混凝土,HRB335級鋼筋查表得，。因?yàn)锳’s及As已經(jīng)給定，故相對界限偏心距為定值，=0.506屬大偏心受壓。（2）求偏心距增大系數(shù)，故，（3）求受壓區(qū)高度x及軸向力設(shè)計(jì)值N。代入式：解得x=128.2mm；N=510.5kN（4）驗(yàn)算垂直于彎矩平面的承載力4．（矩形不對稱小偏心受壓的情況）某一矩形截面偏心受壓柱的截面尺寸計(jì)算長度混凝土強(qiáng)度等級為C30，fc=14.3N/mm2,,用HRB335級鋼筋，fy=fy’=300N/mm2,軸心壓力設(shè)計(jì)值N=1512KN,彎矩設(shè)計(jì)值M=121.4KN·m,試求所需鋼筋截面面積。解：⑴求ei、η、e（2）判斷大小偏壓屬于小偏壓（3）計(jì)算As、As＇取As=ρminbh=由公式經(jīng)收拾后得出代入已知參數(shù)，得滿意將x代入得：選用，因?yàn)橐虼耍粫l(fā)生反向破壞，不必校核As。5．（矩形對稱配筋大偏壓）已知一矩形截面偏心受壓柱的截面尺寸柱的計(jì)算長度，混凝土強(qiáng)度等級為C35，fc=16.7N/mm2,用HRB400級鋼筋配筋，fy=f’y=360N/mm2,軸心壓力設(shè)計(jì)值N=400KN,彎矩設(shè)計(jì)值M=235.2KN·m,對稱配筋，試計(jì)算解：⑴求ei、η、e（2）判別大小偏壓屬于大偏壓（3）求因?yàn)閷ΨQ配筋，故有 所以符合要求，各選配，1964mm2,稍小于計(jì)算配筋，但差值在5%范圍內(nèi)，可認(rèn)為滿意要求。6．(矩形對稱配筋小偏壓)條件同6-4，但采用對稱配筋，求？解：⑴求ei、η、e題6-4中已求得：（2）判別大小偏壓，屬于小偏壓（3）計(jì)算As、

選用，7．已知某柱子截面尺寸，，混凝土用C25，fc=11.9N/mm2,鋼筋用HRB335級，fy=f’y=300N/mm2，鋼筋采用，對稱配筋，226mm2,柱子計(jì)算長度l0=3.6m,偏心距e0=100mm,求構(gòu)件截面的承載力設(shè)計(jì)值N。解：⑴求ei、η、e 已知e0=100mm 取 ?。?）判別大小偏壓求界限偏心率又因?yàn)?，故為小偏壓。?）求截面承載力設(shè)計(jì)值N（A）又由得：收拾得： （B）聯(lián)立（A）(B)兩式，解得代入（A）式中得：按照求得的N值，重新求出、值：相應(yīng)值為1.717，與本來的、值相差不大，故無需重求N值。8．某I形柱截面尺寸如圖6-22所示，柱的計(jì)算長度=6.8m。對稱配筋?；炷恋燃墳镃30，，fc=14.3N/mm2,鋼筋為HRB400,fy=f’y=360N/mm2,軸向力設(shè)計(jì)值N=800KN，彎矩M=246KN·m求鋼筋截面面積。解：⑴求ei、η、e（2）判別大小偏壓屬大偏壓，中性軸位于腹板內(nèi)。（3）計(jì)算和選用，9．某單層廠房下柱，采用I形截面，對稱配筋，柱的計(jì)算長度l0=6.8m,截面尺寸如圖6-23所示，混凝土等級為C30，fc=14.3N/mm2，鋼筋為HRB400，fy=f’y=360N/mm2,根據(jù)內(nèi)力分析結(jié)果，該柱控制截面上作用有三組不利內(nèi)力：eq\o\ac(○,1)N=550KN，M=378.3KN·m eq\o\ac(○,2)N=704.8KN，M=280KN·meq\o\ac(○,3)N=1200KN，M=360KN·m 按照此三組內(nèi)力，決定該柱截面配筋面積。解：Ⅰ、求解第eq\o\ac(○,1)組內(nèi)力取取（3）判別大小偏壓+，故屬于大偏壓。取由公式假設(shè)，由則?、颉⑶蠼獾趀q\o\ac(○,2)組內(nèi)力（1）求解ei、η、e（2）判別大小偏壓，屬大偏壓。?、?、求解第eq\o\ac(○,3)種內(nèi)力⑴求ei、η、e（2）判別大小偏壓由公式綜合Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ算得的結(jié)果知鋼筋的配筋至少要使故選用，第七章偏心受拉構(gòu)件承載力計(jì)算題參考答案1．某矩形水池，壁厚200mm，as=as’=25mm，池壁跨中水平向每米寬度上最大彎矩M=390KN.m，相應(yīng)的軸向拉力N=300KN，混凝土C20，fc=9.6N/mm2，鋼筋HRB335，fy’=fy=300N/mm2，求池壁水平向所需鋼筋。解：判別大小偏心屬大偏拉。求所需鋼筋面積可選用22@70該題為已知As’求As的問題。由式則可選用30@70mm（）2．某混凝土偏心拉桿，b×h=250mm×400mm，as=as’=35mm，混凝土C20，fc=9.6N/mm2，鋼筋HRB335，fy’=fy=300N/mm2，已知截面上作用的軸向拉力N=550KN，彎矩M=60KN·m，求：所需鋼筋面積。解：1）判別大小偏心軸向力作用在兩側(cè)鋼筋之間，屬小偏拉。2）求所需鋼筋面積選用214選用422第八章受扭構(gòu)件承載力計(jì)算題參考答案1。鋼筋混凝土矩形截面構(gòu)件，截面尺寸，扭矩設(shè)計(jì)值，混凝土強(qiáng)度等級為C30（，），縱向鋼筋和箍筋均采用HPB235級鋼筋（），試計(jì)算其配筋。解：（1）驗(yàn)算構(gòu)件截面尺寸滿意是規(guī)范對構(gòu)件截面尺寸的限定性要求，本題滿意這一要求。（2）抗扭鋼筋計(jì)算按構(gòu)造配筋即可。2．已知矩形截面梁，截面尺寸300×400mm，混凝土強(qiáng)度等級，），箍筋HPB235（），縱筋HRB335()。經(jīng)計(jì)算，梁彎矩設(shè)計(jì)值，剪力設(shè)計(jì)值，扭矩設(shè)計(jì)值，試決定梁的配筋。解：（1）按hw/b≤4情況，驗(yàn)算梁截面尺寸是否符合要求截面尺寸滿意要求。（2）受彎承載力；取0.2％As=ρmin×bh=0.2％×300×400=240mm2（3）驗(yàn)算是否直接按構(gòu)造配筋由公式（8-34）直接按構(gòu)造配筋。（4）計(jì)算箍筋數(shù)量選箍筋φ8@150mm，算出其配箍率為最小配箍率滿意要求。（5）計(jì)算受扭縱筋數(shù)量按照公式（8-10），可得受扭縱筋截面面積（6）校核受扭縱筋配筋率實(shí)際配筋率為滿意要求。（7）縱向鋼筋截面面積按正截面受彎承載力計(jì)算，梁中鋼筋截面面積為，故梁下部鋼筋面積應(yīng)為240+338／3=353㎜2，實(shí)配216（402㎜2）腰部配210，梁頂配210。第九章鋼筋混凝土構(gòu)件的變形和裂縫計(jì)算題參考答案1．承受均布荷載的矩形簡支梁，計(jì)算跨度l0=4.0m，活荷載標(biāo)準(zhǔn)值qk=16kN/m，其準(zhǔn)永遠(yuǎn)系數(shù)ψq=0.5，混凝土強(qiáng)度等級為C25，鋼筋為HRB400級。環(huán)境類別為一類，安全等級為二級。試舉行梁的截面設(shè)計(jì)，并驗(yàn)算梁的撓度。如混凝土強(qiáng)度等級改為C40，其他條件不變，重新計(jì)算并將結(jié)果舉行對照分析。解：按照跨度，初步選定截面尺寸為250mm×500mm?？傻煤爿dkN/m活荷載kN/mkN?m查表可知C30以上時，梁的最小保護(hù)層厚度為25mm。故設(shè)a=35mm，則mm由混凝土和鋼筋等級查表，得N/mm2；N/mm2；N/mm2；；故mm2選用mm2）mm2<941mm2滿意要求。該用C40混凝土，配筋不變，計(jì)算其承載力。N/mm2KN?m舉行抗裂驗(yàn)算=1\*GB2⑴求和KN?mKN?m對于C30混凝土：N/mm2；N/mm2；N/mm2N/mm2N?mm2N?mm2mm滿意要求。對于C40混凝土：N/mm2；N/mm2；N/mm2N/mm2N?mm2N?mm2mm滿意要求。從以上算例可以看出，當(dāng)截面尺寸及配筋不變時，混凝土強(qiáng)度等級提高，其極限承載力和計(jì)算撓度變化不大，換句話說，倘若撓度驗(yàn)算不滿意，通過提高混凝土強(qiáng)度等級的主意效果不顯然。2．承受均布荷載的矩形簡支梁，計(jì)算跨度l0=6.0m，活荷載標(biāo)準(zhǔn)值qk=12kN/m，其準(zhǔn)永遠(yuǎn)系數(shù)ψq=0.5；截面尺寸為b×h=200mm×400mm，混凝土等級為C25，鋼筋為HRB335級，416，環(huán)境類別為一類。實(shí)驗(yàn)算梁的跨中最大撓度是否符合撓度限值。解：kN/m；kN/mKN?mKN?m對于C25混凝土：N/mm2；N/mm2；N/mm2mm2；mmN/mm2N?mm2N?mm2mm不滿意要求。3．某屋架下弦桿按軸心受拉構(gòu)件設(shè)計(jì)，截面尺寸為200mm×200mm，混凝土強(qiáng)度等級為C30，鋼筋為HRB400級，418，環(huán)境類別為一類。荷載效應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)組合的軸向拉力Nk=160kN。試對其舉行裂縫寬度驗(yàn)算。解：軸心受拉構(gòu)件；mm2 ；N/mm2mmN/mm2mm〈mm滿意要求。4．簡支矩形截面普通鋼筋混凝土梁，截面尺寸b×h=200mm×500mm，混凝土強(qiáng)度等級為C30，鋼筋為HRB335級，416，按荷載效應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)組合計(jì)算的跨中彎矩Mk=95kN?m；環(huán)境類別為一類。試對其舉行裂縫寬度驗(yàn)算，如不滿意應(yīng)采取什么措施。解：對于C30混凝土：N/mm2；N/mm2；N/mm2mm2；mmN/mm2mm；mm；mm〉mm不滿意要求?？梢圆扇≡龃蠼孛娓叨鹊拇胧?。第十章預(yù)應(yīng)力混凝土構(gòu)件計(jì)算題參考答案1．一預(yù)應(yīng)力混凝土軸心受拉構(gòu)件，長24m，截面尺寸為250×160mm混凝土強(qiáng)度等級為C60，螺旋肋鋼絲為10φH9，，先張法施工，在100m臺座上張拉，端頭采用鐓頭錨具固定預(yù)應(yīng)力鋼筋，超張拉，并考慮蒸養(yǎng)時臺座與預(yù)應(yīng)力筋之間的溫差，混凝土達(dá)到強(qiáng)度設(shè)計(jì)值的80%時放松預(yù)應(yīng)力筋（題圖10—1）。試計(jì)算各項(xiàng)預(yù)應(yīng)力損