混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計原理第一章鋼筋混凝土的力學(xué)性能、鋼和硬鋼的應(yīng)力—應(yīng)變曲線有什么不同，其抗拉設(shè)計值各取曲線上何處的應(yīng)答：軟鋼即有明顯屈服點的鋼筋，其應(yīng)力—應(yīng)變曲線上有明顯的屈服點，應(yīng)取屈服強(qiáng)度作為鋼筋抗拉設(shè)計值的依據(jù)。變?yōu)闀r所對應(yīng)的應(yīng)力σ作為鋼筋抗拉設(shè)計值的依據(jù)。、鋼筋冷加工的目的是什么？冷加工的方法有哪幾種？各種方法對強(qiáng)度有何影答：冷加工的目的是提高鋼筋的強(qiáng)度，減少鋼筋用量。冷加工的方法有冷拉、冷拔、冷彎、冷軋、冷軋扭加工等。這幾種方法對鋼筋的強(qiáng)度都有一定的提高，可焊性好；()有足夠的塑性。、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？用答：我國用于鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的鋼筋有種：熱軋鋼筋、鋼鉸絲、消除預(yù)應(yīng)力鋼絲、三個等級，符號分別為。尺寸，因此采用棱柱體試件的軸心抗壓強(qiáng)度能更好地反映實際狀態(tài)。所以除立方體抗壓強(qiáng)度外，還有軸心抗壓強(qiáng)度。于軸心拉伸試驗和彎折試驗與實際情況存在較大偏差，目前國內(nèi)外多采用立方體或圓柱體的劈裂試驗來測定。連接點與曲線上任一點應(yīng)力為σ處割線的斜率稱為混凝土的割線模量或變形摸在混凝土的應(yīng)力—應(yīng)變曲線上某一應(yīng)力σ處作一切線，其應(yīng)力增量與應(yīng)變增量的比,值稱為相應(yīng)于應(yīng)力為σ時混凝土的切線模量。,==v,==v減小)。、什么叫混凝土徐變？線形徐變和非線形徐變？混凝土的收縮和徐變有什么本質(zhì)區(qū)答：混凝土在長期荷載作用下，應(yīng)力不變，變形也會隨時間增長，這種現(xiàn)象稱為混凝當(dāng)持續(xù)應(yīng)力σ時，徐變大小與持續(xù)應(yīng)力大小呈線性關(guān)系，這種徐變稱為線性徐變。當(dāng)持續(xù)應(yīng)力σ>時，徐變與持續(xù)應(yīng)力不再呈線性關(guān)系，這種徐變稱。變是受力變形。、如何避免混凝土構(gòu)件產(chǎn)生收縮裂縫？答：可以通過限制水灰比和水泥漿用量，加強(qiáng)搗振和養(yǎng)護(hù)，配置適量的構(gòu)造鋼筋和設(shè)置變形縫等來避免混凝土構(gòu)件產(chǎn)生收縮裂縫。對于細(xì)長構(gòu)件和薄壁構(gòu)件，要尤其注意其收縮。第二章混凝土結(jié)構(gòu)基本計算原則結(jié)構(gòu)在規(guī)定時間內(nèi)與規(guī)定條件下完成預(yù)定功能的概率，稱為結(jié)構(gòu)可靠度。態(tài)。按功能要求，結(jié)構(gòu)極限狀態(tài)可分為：承載能力極限狀態(tài)和正常使用極限狀態(tài)。能力極限狀態(tài)與正常使用極限狀態(tài)要求有何不同答：()承載能力極限狀態(tài)標(biāo)志結(jié)構(gòu)已達(dá)到最大承載能力或達(dá)到不能繼續(xù)承載的變形。狀態(tài)時每一個結(jié)構(gòu)或構(gòu)件必須進(jìn)行設(shè)計和計算，必要時還應(yīng)作傾覆和滑移驗算。 ()正常使用極限狀態(tài)標(biāo)志結(jié)構(gòu)或構(gòu)件已達(dá)到影響正常使用和耐久性的某項規(guī)定的用極限狀態(tài)時在構(gòu)件承載能力極限狀態(tài)進(jìn)行設(shè)計后，再來對有使用限值要求的構(gòu)件進(jìn)利和變形的所有的原因)。b=b=s結(jié)構(gòu)的作用按其隨時間的變異性和出現(xiàn)的可能性不同，可分為三類：永久作用、可變答：()荷載標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計值是指結(jié)構(gòu)在其使用期間正常情況下可能出現(xiàn)的最大荷載。按()荷載準(zhǔn)永久值是指可變荷載在結(jié)構(gòu)設(shè)計基準(zhǔn)使用期內(nèi)經(jīng)常遇到或超過的荷載值。()荷載設(shè)計值是指荷載標(biāo)準(zhǔn)值與荷載分項系數(shù)的乘積。答：結(jié)構(gòu)抗力是指整個結(jié)構(gòu)或構(gòu)件所能承受內(nèi)力和變形的能力。包括的因素的有：材料的強(qiáng)度、構(gòu)件的幾何特性。f=1.645Q答：結(jié)構(gòu)能完成預(yù)定功能的概率稱為結(jié)構(gòu)可靠概率ps，不能完成預(yù)定功能的概率稱p為失效概率f。pp由于f計算麻煩，通常采用與f相對應(yīng)的β值來計算失效概率的大小，β稱為結(jié)構(gòu)的可靠指標(biāo)。pf與β有對應(yīng)的關(guān)系，查表可得：β大，就小。．什么是結(jié)構(gòu)構(gòu)件延性破壞？什么是脆性破壞？在可靠指標(biāo)上是如何體現(xiàn)它們的不第三章鋼筋混凝土受彎構(gòu)件正截面承載力計算．在外荷載作用下，受彎構(gòu)件任一截面上存在哪些內(nèi)力？受彎構(gòu)件有哪兩種可能的一是可能沿正截面破壞，即沿彎矩最大截面的受拉區(qū)出現(xiàn)正裂縫圖—；二是可能沿斜截面破壞，即沿剪力最大或彎矩和剪力都比較大的截面出現(xiàn)斜裂縫圖—。圖受彎構(gòu)件兩種可能的破壞()沿正截面破壞；()沿斜截面破壞．適筋梁從加載到破壞經(jīng)歷哪幾個階段？各階段的主要特征是什么？每個階段是哪個極限狀態(tài)的計算依據(jù)？答：適筋梁的破壞經(jīng)歷三個階段：第Ⅰ階段為截面開裂前階段，這一階段末Ⅰ，受f變時，相應(yīng)的應(yīng)力達(dá)到其抗拉強(qiáng)度t，對應(yīng)的截面應(yīng)力狀態(tài)作為抗裂驗算的依據(jù)；第Ⅱ階段為從截面開裂到受拉區(qū)縱筋開始屈服Ⅱ的階段，也就是梁的正常使用階段，其對應(yīng)的應(yīng)力狀態(tài)作為變形和裂縫寬度驗算的依據(jù)；f第Ⅲ階段為破壞階段，這一階段末Ⅲ，受壓區(qū)邊緣混凝土達(dá)到其極限壓應(yīng)變cu，對應(yīng)的截面應(yīng)力狀態(tài)作為受彎構(gòu)件正截面承載力計算的依據(jù)。A0式中b——梁的截面寬度；0——梁截面的有效高度，取受力鋼筋截面重心至受壓邊緣的距離；As——縱向受力鋼筋截面面積；三種類型：適筋破壞、超筋破壞和少筋破壞。．適筋梁、超筋梁和少筋梁的破壞特征有何區(qū)別向受鋼筋首先屈服，然后受壓區(qū)混凝土被壓碎。梁完全破壞之前，受拉區(qū)縱向受力鋼也不斷增大，所以能給人以明顯的破壞預(yù)兆。破壞呈延性性質(zhì)。破壞時鋼筋和混凝土當(dāng)梁的配筋率太大時發(fā)生超筋破壞。其特點是破壞時受壓區(qū)混凝土被壓碎而受拉區(qū)縱向受力鋼筋沒有達(dá)到屈服。粱破壞時由于縱向受拉鋼筋尚處于彈性階段，所以梁受拉區(qū)裂縫寬度小，形不成主裂縫，破壞沒有明顯預(yù)兆，呈脆性性質(zhì)。破壞時混凝土的強(qiáng)超筋破壞的梁稱為超筋梁。當(dāng)梁的配筋率太小時發(fā)生少筋破壞。其特點是一裂即壞。梁受拉區(qū)混凝土一開裂，裂然得到了充分利用，但破壞前無明顯預(yù)兆，呈脆性性質(zhì)。發(fā)生少筋破壞的梁稱為少筋生破壞將產(chǎn)生嚴(yán)重后果。因此，在實際工程中不允許設(shè)計成超筋構(gòu)件和少筋構(gòu)件，只避免。A答：為了防止將構(gòu)件設(shè)計成少筋構(gòu)件，要求構(gòu)件的配筋面積s。不得小于按最小配筋率所確定的鋼筋面積s,min。即要求：ss,minmin件全截面面積扣除位于受壓邊的翼緣面積后的截面面積計算。對于常用的矩形截面、形截面和形截面，其最小配筋率要求的計算如圖—。p最小配筋率min的數(shù)值是根據(jù)鋼筋混凝土受彎構(gòu)件的破壞彎矩等于同樣截面的素混凝土受彎構(gòu)件的破壞彎矩確定的。．單筋矩形截面梁正截面承載力的計算應(yīng)力圖形如何確定受壓區(qū)混凝土等效應(yīng)力圖形的等效原則是什么答：單筋矩形截面梁正截面承載力的計算應(yīng)力圖形以Ⅲ應(yīng)力狀態(tài)為依據(jù)，基本假定定。位置不變。筋截面有和不同？在雙筋截面中受壓鋼筋起什么作用？其適應(yīng)條件除了滿足之外為什么還要滿足之外為什么還要滿足？答：()雙筋截面主要應(yīng)用于下面幾種情況：①截面承受的彎矩設(shè)計值很大，超過了單筋矩形截面適筋梁所能承擔(dān)的最大彎矩，而構(gòu)件的截面尺寸及混凝土強(qiáng)度等級大都受到限制而不能增大和提高；②結(jié)構(gòu)或構(gòu)件承受某種交變作用，使構(gòu)件同一截面上的彎矩可能變號；③因某種原因在構(gòu)件截面的受壓區(qū)已經(jīng)布置了一定數(shù)量的受力()其計算應(yīng)力圖形與單筋截面相比，只是在受壓區(qū)多了受壓鋼筋項。()雙筋矩形截面基本計算公式：合力公式=a+,,M共M=afbx(h-x)+f,A,(h-a,)u1c02ys0s右邊均多了受壓鋼筋項。()在雙筋截面中受壓區(qū)鋼筋起協(xié)助受壓的作用。,的條件，構(gòu)件破壞時受壓鋼筋一般(的條件，構(gòu)件破壞時受壓鋼筋一般,均能達(dá)到其抗壓強(qiáng)度設(shè)計值。判別式是依據(jù)什么原理確定的？,共?,,-,<?,,-行承載力校核時，面；>面；>?,,為第二類型截面。其依據(jù)是：當(dāng)中和軸在翼緣內(nèi)，即，為第一類型截面；當(dāng)中和軸在梁助內(nèi)，即，為第一類型截面。當(dāng)中和軸在梁助內(nèi)，即，為第一類型截面。=,x=?,,x==?,,-由此推出上面的各判別公式。，的RB335，彎矩設(shè)計值M=120kN.m，環(huán)境類別為一類。試計算受拉鋼由于環(huán)境類別為二(a)類，對C30梁：c=30mm，考慮一排鋼筋，as=40mm解：對于C20：fc=9.6N/mm2ft=1.1N/mm2a1=1.00MqlkNmhhasmmmax82*115.14*1061c0滿足要求。由合力公式求As：afbx1*9.6*250*126As=afbx1c=1.0*14.3*250*78.2f300yAs=1c==1008mm2f300yAsminaxt)*bh=max(0.002,0.45*)*250*500=250mm2y查附表可知，應(yīng)選用18實配鋼筋面積為實配鋼筋面積為3—4、有一混凝土簡支梁，計算跨度03—4、有一混凝土簡支梁，計算跨度0，承受均布荷載，其中永久荷載標(biāo)準(zhǔn)1hb==250mm2f=9.6N/mm2a=30+=40mm0s(1)由合力公式：=fAsy=300*942=0.359=0.55afbh1.0*9.6*200*410b1c0滿足要求。(2)向As取矩：u1c0受壓鋼筋。環(huán)境類別為一類。求截面所需配置的受拉鋼筋面積。==yA,=As18，ms(1)由雙筋向As取矩公式求x：0s1c0b滿足要求。0Sf300y==的受壓鋼筋。環(huán)境類別為一類。求截面所需的受拉鋼筋面積。=：(1)由雙筋向As取矩公式求x：0sM一1c0b0①取，由向取矩求s①取，由向取矩求s：AMAffy0sy②按單筋計算②AsM175人1061c0sf300yA選①②兩種計算的s較小者，即選環(huán)境類別為一類，求驗算梁的正截面承載力是否足夠。==+===_=_====議==(_=議=但=(_)但=(_)=則所以正截面承載力不夠。.+====.(_)境類別為二(a)類，試計算該梁所能承擔(dān)的極限彎矩。=+==_=_=議議=_===+==========.=_=(=_=.(_.=.| (().|| (().|_|. ()()()_|)..======.,HRB335=.,混凝土強(qiáng)度等級，采用 ()環(huán)境類 ()=：===_=_=()議|_| ()=.=...|_|=.<=.==議=_).============混凝土強(qiáng)度等級，配有625HRB335縱向受拉鋼筋。環(huán)境類別為二(a)類，試計算該梁所能承擔(dān)的極限彎矩。=：=++===_=_=======.===共(.)(一.=共(.)(一.取=aa==p===p===<p==.配箍率不滿足要求，取=，相應(yīng)配箍率為p===>p=.所以配箍率滿足要求，最后選用雙肢箍筋0。B解：第四章鋼筋混凝土受彎構(gòu)件斜截面承載力計算．無腹筋簡支梁出現(xiàn)斜裂縫后，為什么說梁的受力狀態(tài)發(fā)生了質(zhì)變答：斜裂縫出現(xiàn)前，混凝土可視為勻質(zhì)彈性材料梁，剪彎段的應(yīng)力可用材料力學(xué)方法分析，斜裂縫的出現(xiàn)將引起截面應(yīng)力重新分布，材料力學(xué)方法將不再適用。．無腹筋和有腹筋簡支梁沿斜截面破壞的主要形態(tài)有哪幾種它的破壞特征是怎樣的答：隨著梁的剪跨比和配箍率的變化，梁沿斜截面可發(fā)生斜拉破壞、剪壓破壞和斜壓破壞等主要破壞形態(tài)，這幾種破壞都是脆性破壞。．影響有腹筋梁斜截面承載力的主要因素有哪些．在斜截面受剪承載力計算時，梁上哪些位置應(yīng)分別進(jìn)行計算==答：控制梁斜截面受剪承載力的應(yīng)該是那些剪力設(shè)計值較大而受剪承載力又較小或截==面抗力有改變處的斜截面。設(shè)計中一般取下列斜截面作為梁受剪承載力的計算截面支座邊緣處的截面圖—截面—；=受拉區(qū)彎起鋼筋彎起點截面圖—截面—、—；=箍筋截面面積或間距改變處的截面圖一；=一一==一==一一==一=一一====<b=..所以截面尺寸滿足要求..前一排彎起鋼筋彎起點處的剪力值。<人=人若已知剪力設(shè)計值？==圖斜截面受剪承載力的計算截面承受均布荷載的矩形截面梁截面尺寸(=)=環(huán)境類別為一類。試求：采用0雙肢箍的箍筋間距==一=一=一==.選用雙肢箍筋=取=0=斜斜斜斜正正配箍率滿足要求，即選用雙肢箍筋，截面尺寸，采用級縱向鋼筋和級雙肢箍和：： 雙肢箍時。梁所能承受的荷載設(shè)計值雙肢箍時。梁所能承受的荷載設(shè)計值：雙：所以：雙肢雙肢：由正截面承載力決定。第五章鋼筋混凝土受壓構(gòu)件承載力計算1．混凝土的抗壓性能好，為什么在軸心受壓柱中，還要配置一定數(shù)量的鋼筋軸心受壓構(gòu)件中的鋼筋，對軸心受壓構(gòu)件起什么作用答：軸心受壓構(gòu)件，縱筋沿截面四周對稱布置?？v筋的作用是：與混凝土一塊共同參與承擔(dān)外部壓力，以減少構(gòu)件的截面尺寸；承受可能產(chǎn)生的較小彎矩；防止構(gòu)件突然脆性破壞，以增強(qiáng)構(gòu)件的延性；以及減少混凝土的徐變變形。箍筋的作用是：與縱筋組成骨架，防止縱筋受力后屈曲，向外凸出。當(dāng)采用螺旋箍筋時或焊接環(huán)式還能有向鋼筋發(fā)生壓曲外鼓，呈燈籠狀圖—，以混凝土壓碎而告破壞。構(gòu)件高度中部混凝土被壓碎。另一側(cè)混凝土則被拉裂，在構(gòu)件高度中部產(chǎn)生一水平裂縫圖—。假設(shè)p,=()軸心受壓長柱(()軸心受壓長柱圖軸心受壓柱的破壞形態(tài)個截面上將產(chǎn)生附加彎矩，此彎矩對短柱影響不大，而對細(xì)長柱，附加彎矩產(chǎn)生的側(cè)向撓度，將加大原來的初始偏心矩，隨著荷載的增加，側(cè)向撓度和附加彎矩將不斷增大，這樣相互影響的結(jié)果，使長柱在軸力和彎矩共同作用下發(fā)生破壞。l0影響Q的主要因素是構(gòu)件的長細(xì)比il0為柱的計算長度i為截面最小回轉(zhuǎn)半徑03．配置螺旋箍筋的柱承載力提高的原因是什么答：由于螺旋箍筋箍住了核心混凝土，相當(dāng)于套箍作用，阻止了核心混凝土的橫向變形，使核心混凝土處于三向受壓狀態(tài)，從材料強(qiáng)度理論可知，因而提高了柱的受壓承載力。4．偏心受壓短柱和長柱有何本質(zhì)區(qū)別？偏心距增大系數(shù)n的物理意義是什么這種構(gòu)件的破壞雖仍屬于材料破壞，但其承載力卻有不同程度的降低。《規(guī)范》采用把偏心距值乘以一個大于的偏心距增大系數(shù)n來考慮縱向彎曲的影響。n稱為偏心受壓構(gòu)件考慮縱向彎曲影響，軸力偏心矩增大系數(shù)，它是總彎矩0和初始彎矩00之比。0和初始彎矩00之比。．附加偏心距ea是什么？其值為多少答：在實際結(jié)構(gòu)中，由于混凝土質(zhì)量不均勻，配筋的不對稱，施工和安裝時誤差等原面面積。由cy由cy之==Q+p,,之====一一人,,=選用818，實配。0s(1)判別大小偏心？M6000N800i0aa30i0afb1.0*14.3*300b0(2)大偏心受壓對稱配筋設(shè)計：l6000l60000.5fA0.5*14.3*400*6001N800*103i0(2)大偏心受壓設(shè)計：i2s2AAA已知求S，先由向S取矩公式求x：取1取1屬于大偏心受壓0afbh21c0400*5602sb0A由合力公式求S：fy0*150800*10=s總ss(3)垂直彎矩作用平面的驗算：l6000l6000cys總0s(1)判別大小偏心？0N250a300N250a30i0al3000hy0sM22.5選用322(As=As,=1140mm2)2s20為小偏心受拉。b300*2153*Qsf(h,一a)300*(265一35)NuQfcAfyAsA,=y0sNe=225*15*3148.m2=0.9*0.98*(14.3*3+00*40030sf,(h一a,)300*(2一6535)y0sk驗算最小配筋率：x第六章鋼筋混凝土受拉鋼筋承載力計算minf答：鋼筋混凝土偏心受拉構(gòu)件，根據(jù)偏心拉力作用位置的不同，可分為兩種：一種是sminhsmin少筋、適筋、超筋三種破壞狀態(tài)。6—2、已知某一矩形截面偏心受拉構(gòu)件，截面尺寸b*h=1000*300mm，as=a's=35mm,．軸心拉力對有橫向集中力作用的偏拉或拉彎構(gòu)件斜截面抗剪承載力有何影響承受軸力拉力設(shè)計值N=180kN,彎矩設(shè)計值M=102kN·m，混凝土為C20，鋼筋為答：由于軸心拉力的存在削弱了偏心受拉構(gòu)件斜截面的抗剪承載力，故在偏拉或f=9.6f=1.1a=1.0拉彎構(gòu)件斜截面抗剪承載力計算式中有減去項。解：對C20：ct1—、某懸臂桁架上弦截面為矩形××，軸向拉力設(shè)計值，f=f,=300飛=0.55彎矩設(shè)計值·，混凝土為，鋼筋為級，，試計算對HRB335：yyb截面縱向受力鋼筋和。M102hM102h0N1802s02s02s0s0s①、求SS①、求SS：sf(ha)y0s180*451.7*1030.55*(1maxftmax)0.002則按minfy300，配置AS。s選612s選612s1(1Sy0s)2fbh21c00)0s方法一：取s，并對S合力點取矩，得：方法一：取s，并對S合力點取矩，得：ANe180*681.7*1031778.3mm2Sf(ha)300*(26535)y0sNe112fbh2c0b滿足要求。NfbhAf由單筋合力公式NfbhAfA1c0A1c0fyfAA1809mm2取方法一和方法二中的較小者配s。選9AA1809mm2第七章鋼筋混凝土受扭構(gòu)件承載力計算．鋼筋混凝土構(gòu)件在純扭作用下可能出現(xiàn)哪些形式的破壞它們分別有什么樣的特征鋼筋對構(gòu)件的承載力、抗裂及剛度各有什么影響答：鋼筋混凝土構(gòu)件在純扭作用下可能出現(xiàn)四種形式的破壞：少筋破壞、適筋破壞、提高，而開裂后構(gòu)件的抗扭剛度明顯下降。．配筋強(qiáng)度比對構(gòu)件的配筋和破壞形式有什么影響．無腹筋混凝土構(gòu)件剪扭承載力有什么形式的相關(guān)規(guī)律在鋼筋混凝土構(gòu)件中是如何考慮這種相關(guān)性的土承載力項中乘以相關(guān)系數(shù)t土承載力項中乘以相關(guān)系數(shù)t，在受彎構(gòu)件斜截面計算式的混凝土承載力項中乘以．彎扭構(gòu)件的破壞與哪些因素有關(guān)答：彎扭構(gòu)件的破壞與與作用在構(gòu)件上彎矩和扭矩比值，構(gòu)件截面上下部縱筋數(shù)量、型破壞”和“彎扭型破壞”。．彎剪扭構(gòu)件的配筋是如何確定的由剪扭個截面承擔(dān)，扭矩按截面腹板、受壓翼緣和受拉翼緣的相對抗扭塑性抵抗矩分配。然后按矩形截面彎剪扭構(gòu)件計算原則進(jìn)行。第九章鋼筋混凝土構(gòu)件裂縫寬度和變形驗算及混凝土結(jié)構(gòu)的耐久性題？采用什么措施可減小荷載作用引起的裂縫寬混凝土抗拉強(qiáng)度及黏結(jié)強(qiáng)度；(5)混凝土保護(hù)層厚度；(6)混凝土有效受拉面積；(7)構(gòu)件的受力形式等。帶肋鋼筋的黏結(jié)應(yīng)力比光面鋼筋大得多，為減小裂縫寬度應(yīng)盡可能采用帶肋鋼筋。減小裂縫寬度。因此，在施工允許的條件下，可采用直徑較細(xì)的鋼筋作為受拉鋼筋。保護(hù)層越厚，鋼筋對外邊緣混