1、第 2 章 - 思考題2。1混凝土立方體抗壓強度fcu,k、軸心抗壓強度標準值fck和抗拉強度標準值ftk是如何確定的？為什么fck低于fcu,k? ftk與fcu,k有何關系？ fck與fcu,k有何關 系？答：混凝土立方體抗壓強度fcu，k :以邊長為150mm的立方體為標準試件，標準 立方體試件在（2O3 c的溫度和相對濕度90%以上的潮濕空氣中養護28d, 按照標準試驗方法測得的具有 95保證率的立方體抗壓強度作為混凝土立方體 抗壓強度標準值。軸心抗壓強度標準值fck:以150mmX 150mmX 300mm的棱柱體作為混凝 土軸心抗壓強度試驗的標準試件,棱柱體試件與立方體試件的制作條

2、件與養護 條件相同,按照標準試驗方法測得的具有 95%保證率的抗壓強度作為混凝土軸 心抗壓強度標準值。軸心抗拉強度標準值ftk:以150mmX150mmX 300mm的棱柱體作為混凝 土軸心抗拉強度試驗的標準試件 ,棱柱體試件與立方體試件的制作條件與養護條 件相同,按照標準試驗方法測得的具有 95保證率的抗拉強度作為混凝土軸心 抗拉強度標準值。（我國軸心抗拉強度標準值是以軸拉試驗確定,美國和加拿大 是以劈拉實驗確定）為什么fck低于fcu,k:我國規定的標準試驗方法是不涂潤滑劑的，試件在加 載過程中橫向變形就會受到加載板的約束（即“套箍作用” ）,而這種橫向約束 對于立方體試件而言可以到達試件

3、的中部；由于棱柱體試件的高度較大，試驗 機壓板與試件之間摩擦力對試件高度中部的橫向變形的約束影響較小，所以棱 柱體試件的抗壓強度標準值fck都比立方體抗壓強度標準值fcu, k小，并且棱柱體 試件高寬比越大，強度越小。ftk與fcu,k的關系：ftk0.550.880.395 fc0u.,5k51.6450.45c2fck 與 fcu,k 的關系：fck0.88c1c2cu,kfck 與 fcu,k 的關系：fck0.88c1c2cu,kc2 高強砼的脆性折減系數 ;變異系數 .fck 與 fcu,k 的關系：fck0.88c1c2cu,kc1棱柱體抗壓強度與立方體抗壓強度之比2.2 混凝土的

4、強度等級是根據什么確定的？我國混凝土結構設計規范規定 的混凝土強度等級有哪些 ?什么樣的混凝土強度等級屬于高強混凝土范疇 ?答：混凝土強度等級是根據立方體抗壓強度標準值fcu,k 確定的 .我國砼規規定的混凝土強度等級有 C15、C20、C25、C30、C35、C40、 C45、C50、 C55、C60、C65、C70、C75以及C80共14個等級。其中C50C80屬于高強砼范 疇。2.3 某方形鋼筋混凝土短柱澆筑后發現混凝土強度不足，根據約束混凝土原理如 何加固該柱？答：通過沿該短柱全高密排箍筋、焊接環筋或者螺旋箍筋,然后在外圍澆筑混凝土作為保護層。在柱子受軸向力產生側向膨脹時，通過箍筋的約

5、束作用對柱子 側向產生約束，以改善核心區混凝土的的受力性能。2。 4單向受力狀態下，混凝土的強度與哪些因素有關？混凝土軸心受壓應力-應變曲線有何特點？常用的表示應力 -應變關系的數學模型有哪幾種？ 答：單向受力狀態下，砼強度與試件大小、形狀、試驗方法、加載速率、養護 條件以及是否涂潤滑劑有關 .砼軸心受壓應力應變曲線特點 :分為上升段和下降段兩個部分。上升段分 為三個階段，從加載至應力約為（ 0。 30.4） fc0 為第一階段，由于此時應力較 小 ,砼的變形主要是骨料和水泥結晶體的彈性變形 ;當應力再增大 ,則進入裂縫穩 定擴展的第二階段，至臨界點，臨界點的應力可以作為長期抗壓強度的依據；

6、此后,試件中所積蓄的彈性應變能保持大于裂縫發展所需要的能量，從而進入第 三階段 ,此階段形成裂縫快速發展的不穩定狀態直至峰值點 ,峰值應力通常作為砼 棱柱體抗壓強度的實驗值 fc0 。下降段可分為兩個階段 ,第一階段為峰值點至拐點”，此時裂縫繼續擴展、貫通，內部結構的整體受到越來越嚴重的破壞， 賴以傳遞荷載的傳力路線不斷減少，試件的平均應力強度下降；超過“拐點” 則進入第二階段，曲線開始凸向應變軸，此時只靠骨料間的咬合力以及摩擦力 與殘余承壓面來承受荷載；當達到曲線中最大曲率點（即“收斂點” ）時 ,貫通 裂縫已經很寬 ,內聚力幾乎耗盡，標指著砼試件已經破壞。常用的表示應力-應變關系的數學模型

7、有：美國 E.Hognestad建議的模 型：模型上升段為二次拋物線，下降段為斜直線。德國 Ru sch建議的模型： 模型上升段采用二次拋物線，下降段采用水平直線。2.5 混凝土變形模量和彈性模量是怎么確定的 ?答:彈性模量 :砼棱柱體受壓時，在應力 -應變曲線的原點作一切線，其斜率為混 凝土的彈性模量。變形模量 :連接應力應變曲線中原點至曲線上任一點的割線的斜率稱為變 形模量 .2.6 什么是混凝土的疲勞破壞 ?疲勞破壞時應力應變曲線有何特點？答:砼的疲勞破壞就是砼在重復荷載作用下發生的突然的、脆性的破壞。 疲勞破壞時應力應變曲線的特點：開始，砼應力應變曲線凸向應力軸，在重復荷載作用過程中逐

8、漸變成直線，再經過多次重復加載、卸載后，其 應力應變曲線由凸向應力軸而逐漸凸向應變軸 ,以致加載、卸載不能形成封閉 環，隨著重復荷載次數的增加，應力應變曲線傾角不斷減小，直至破壞。2。 7 什么是混凝土的徐變 ?徐變對混凝土構件有何影響？通常認為影響徐變的 主要因素有哪些？如何減少徐變 ?答：結構或材料承受的應力不變，而應變隨時間增長的現象稱為徐變。徐變會使構件變形增加 ,剛度減小；在鋼筋混凝土截面中引起應力重分布；在預應力混凝土結構中會造成預應力損失影響徐變的因素主要有時間、加載應力、齡期、水泥用量、水灰比、骨料 的彈模、養護條件、使用環境、形狀、尺寸以及有無鋼筋的存在。減小徐變的措施：避免

9、構件處于高應力狀態、增長養護的時間、減少水泥用量、控制水灰比、使用堅硬的骨料、保持養護和使用時高溫高濕條件等。2。8 混凝土收縮對鋼筋混凝土構件有何影響 ?收縮與哪些因素有關 ?如何減小收 縮？ 答:養護不好以及混凝土構件的四周受約束從而阻止混凝土收縮時，會使混凝土 構件表面或水泥地面上出現收縮裂縫。影響收縮的因素：水泥的品種、水泥的用量、水灰比、骨料的性質、養護 條件、混凝土的制作方法、使用環境以及構件的比表面積 .減小收縮的措施：使用低強度水泥、減少水泥用量、控制水灰比、使用堅 硬的骨料、保持養護和使用時高溫高濕條件、澆筑混凝土時注意振搗密實、增 大構件比表面積等。2。9 軟鋼和硬鋼的應力

10、應變曲線有何不同？二者的強度取值有何不同？我國 混凝土結構設計規范中講熱軋鋼筋按強度分為幾級？鋼筋的應力-應變曲線由哪些數學模型？答:軟鋼的應力應變曲線由明顯的屈服點和流幅，斷裂時有頸縮現象，伸長率 較大；硬鋼沒有明顯屈服點和流幅 .軟鋼在計算承載力時以下屈服點作為鋼筋的強度，硬鋼一般取殘余應變 0.2%所對應的應力（條件 /名義屈服點 ）作為屈服強度標準值。 砼規中熱軋鋼 筋分為四級（ 300Mpa、335 Mpa、400 Mpa、 500 Mpa）。描述鋼筋應力應變曲線的模型：描述完全彈塑性的雙直線模型、描述完 全彈塑性加硬化的三折線模型以及描述彈塑性的雙斜線模型 .2.10 國產普通鋼筋

11、有哪幾個強度等級？牌號 HRB400 鋼筋是指什么鋼筋，它的 抗拉、抗壓強度設計值是多少？答：國產普通鋼筋有 300Mpa、335 Mpa、400 Mpa、500 Mpa 四個強度等級。牌號HRB400鋼筋是指強度等級為400Mpa的普通熱軋帶肋鋼筋，它的抗 拉與抗壓強度設計值均為 360Mpa.2。11 鋼筋混凝土結構對鋼筋的性能有哪些要求？ 答：足夠的強度、良好的塑性、良好的可焊性、良好的機械連接性能、良好的 施工適應性以及與混凝土有足夠的粘結力 .2。12 光圓鋼筋與混凝土的粘結作用是由哪幾部分組成的，變形鋼筋的粘結機 理與光圓鋼筋的有什么不同？光圓鋼筋和變形鋼筋的t -關系曲線各是怎么

12、樣的?答：光圓鋼筋與混凝土的粘結作用主要由一下三部分組成 :鋼筋與混凝土接觸面上的膠結力；混凝土收縮握裹鋼筋產生的摩阻力； 鋼筋表面凹凸不平與混凝土之間產生的機械咬合力 .光圓鋼筋的粘結力主要來自膠結力和摩阻力 ;變形鋼筋粘結力主要來自機械 咬合力。光圓鋼筋的t -關系曲線大致分為三個階段：第一階段是無滑移階段，此時 鋼筋與混凝土之間是靠膠結力作用，當鋼筋與混凝土接觸面發生相對滑移即消 失;然后進入第二階段，此時主要依靠鋼筋與混凝土之間的摩阻力作用，隨著作 用在鋼筋上拉力的增大，鋼筋滑移量逐漸增大，剛度也隨之減小，與之對應的 是s曲線斜率逐漸減小，鋼筋表面的小晶粒在滑移過程中也發生剝落，粘結

13、應力達到最大值；第三階段是 t -曲線的下降段，此時接觸面上的混凝土細顆 粒已磨平 ,摩阻力減小，滑移急劇增大，鋼筋徐徐被拔出，標志著粘結已經失變形鋼筋的 s關系曲線大致分為五個階段：第一階段仍然是無滑移階 段，產生滑移進入第二階段，此時摩阻力與機械咬合力共同作用，鋼筋的橫肋 會對肋間砼產生斜向擠壓作用，至產生撕裂裂縫（后藤裂縫）即進入第三階段 此時橫肋的前鋒面局部的一個區域砼被壓碎成粉末，使得鋼筋對砼的壓應力方 向更向外傾斜，該壓力的環向分量會將未配置箍筋或保護層厚度不大的砼拉裂 產生環向裂縫，發生粘結劈裂而失效；若配筋以及保護層厚度足夠，則進入第 四階段，此時橫肋間的砼會被繼續壓碎，還可能

14、形成次生裂縫，粘結應力達到最 大值；繼續前拉鋼筋，橫肋間的砼已經被完全壓碎，僅靠砼與鋼筋之間滑動摩 擦力提供粘結力，隨著拔出量增加，截面上砼已經被磨光滑，摩擦力逐漸減小， 最后因滑移過大而失效。（s曲線略）2。13受拉鋼筋的基本錨固長度是指什么？它是怎樣確定的？受拉鋼筋的錨固長度是怎樣計算的？答：受拉鋼筋的基本錨固長度是保證受拉鋼筋在達到屈服前不被拔出或者產生過大滑移而買入砼中的長度。基本錨固長度:lab訂錨固鋼筋的外形系數； fy鋼筋抗拉強度設計值； ft混凝土抗拉強度設計值; d受拉鋼筋直徑。錨固長度：laa lab廠錨固長度修正系數第三章-思考題3.1 混凝土彎曲受壓時的極限壓應變 cu

15、 取為多少？答：混凝土彎曲受壓時的極限壓應變cu 取為：因混凝土為彎曲受壓，正截面處于非均勻受壓 ,即存在應力梯度， cu 的取值隨混凝土的強度等級不同而不同, 取為cu =0.0033(f cu,k550) 10 50.0033。3。2什么叫“界限破壞” ？ “界限破壞時的s和cu各等于多少?答：“界限破壞”就是正截面上鋼筋應力達到屈服的同時，受壓區邊緣纖維應變也恰好達到混凝土受彎時的極限壓應變值；界限破壞”時受拉鋼筋拉應變為s=fy / Es ，受壓區混凝土邊緣纖維極限壓應變為cu =0.0033( f cu,k50) 10 50.0033。3.3 適筋梁的受彎全過程經歷了哪幾個階段?各階

16、段的主要特點是什么? 與計算或驗算有何聯系?答: 適筋梁的受彎全過程經歷了未裂階段、裂縫階段以及破壞階段；未裂階段：混凝土沒有開裂；受壓區混凝土的應力圖形是直線，受拉區混凝土的應力圖形在第I階段前期是直線，后期是曲線；彎矩與截面曲 率基本上是直線關系；裂縫階段：在裂縫截面處，受拉區大部分混凝土退出工作，拉力主要由 縱向受拉鋼筋承擔，但鋼筋沒有屈服；受壓區混凝土已有塑性變形，但不充 分，壓應力圖形為只有上升段的曲線；彎矩與截面曲率是曲線關系，截面曲 率與撓度的增長加快；破壞階段：縱向受拉鋼筋屈服，拉力保持為常值 ；裂縫截面處，受拉區大 部分混凝土已經退出工作，受壓區混凝土壓應力曲線圖形比較豐滿，

17、有上升段曲線，也有下降段曲線；由于受壓區混凝土合壓力作用點外移使內力臂增 大，故彎矩還略有增加 ; 受壓區邊緣混凝土壓應變達到其極限壓應變實驗值 0cu時，混凝土被壓碎，截面破壞；彎矩和截面曲率關系為接近水平的曲線; 未裂階段可作為受彎構件抗裂度的計算依據；裂縫階段可作為正常使 用階段驗算變形和裂縫開展寬度的依據；破壞階段可作為正截面受彎承載力計 算的依據。3.4 正截面承載力計算的基本假定有哪些?單筋矩形截面受彎構件的正截面受彎承載力計算簡圖是怎樣的 ?它是怎樣得到的？答：正截面承載力計算的基本假定： 截面應變保持平面，即平均應變平截面假定； 不考慮混凝土的抗拉強度； 混凝土受壓的應力與應變

18、關系曲線按下列規定取用：當 c 0 時(上升段 )ncfc 11c /0當 0 ccu 時( 水平段 )c fc式中，參數 n 、 0和 cu 的取值如下， fcu,k 為混凝土立方體抗壓強度標準 值。n2( fcu,k50) /602.000.0020.5( fcu,k50)1050.002cu0.0033( fcu,k50)1050.0033 縱向受拉鋼筋的極限拉應變取為 0.01 ； 縱向鋼筋的應力取鋼筋應變與其彈性模量的乘積，但其值應符合下列要 求：fysi f yysi y單筋矩形截面受彎構件的正截面受彎承載力計算簡圖如下圖所示：其中受壓區應力分布取等效矩形應力圖來代換受壓區混凝土理

19、論應力圖 形，兩個圖形的等效條件是： 混凝土壓應力的合力C大小相等； 兩圖形中受壓區合力C的作用點不變3.5什么叫少筋梁、適筋梁和超筋梁？在建筑工程中為什么應避免采用少筋 梁和超筋梁？答：少筋梁是minh/h。的梁，此時發生的是受拉區一裂就壞的脆性破壞；適筋梁是 min h/h0b的梁，此時梁的破壞始于受拉區鋼筋的屈服，終于受壓區邊緣混凝土的壓碎；超筋梁是b的梁，此時發生梁的受壓區邊緣混凝土的壓碎，縱向受拉鋼筋不屈服的脆性破壞；少筋梁的特點是受拉區混凝土一裂就壞，即梁一旦開裂，受拉鋼筋就立即 達到屈服，有時可迅速經歷整個流幅而進入強化階段，在個別情況下，鋼筋甚 至可能被拉斷，沒有明顯的預兆，屬

20、于脆性破壞；超筋梁受壓區邊緣混凝土被 壓碎，但受拉鋼筋不屈服，也沒有明顯的預兆，屬于脆性破壞，而且由于鋼筋 不屈服，造成了鋼筋的浪費，經濟性差，而且在受力過程中，容易造成結構薄弱 部位的轉移，造成其他部位的破壞，而且鋼筋的用量增多使得結構延性和變形能 力變差，使得結構抗震性能變差，故工程中不允許采用少筋梁和超筋梁。3。6什么是縱向受拉鋼筋的配筋率？它對梁的正截面受彎的破壞形態和承載力有何影響？ 的物理意義是什么，b是怎樣求得的？答:縱向受拉鋼筋的配筋率是縱向受拉鋼筋的總面積As與正截面的有效面積bh。的比值,即:bho(%)當minh/h。時，梁發生少筋破壞；當 口/帕b時，梁發生適筋破壞；當

21、b時，梁發生超筋破壞；對于適筋梁，配筋率越高，梁的受彎承載力越大稱為相對受壓區高度，由J lfc）知，與縱向受拉鋼筋配筋率相比，不僅考慮了縱向受拉鋼筋截面面積 As與混凝土有效面積bho的比值, 也考慮了兩種材料力學性能指標的比值，能更全面地反映縱向受拉鋼筋與混凝土 有效面積的匹配關系，因此又稱為配筋系數；Es cu3。7單筋矩形截面梁的正截面受彎承載力的計算分為哪兩類問題，計算步 驟各是怎樣的，其最大值Mu,max與哪些因素有關？答：單筋矩形截面梁的正截面受彎承載力的計算分為截面設計和截面復核；截面設計：已知fy、bfch、以及,求所需的受拉鋼筋面積As : 查表得保護層最小厚度c,假定as

22、，得ho ； 按混凝土強度等級確定 1，求解 s ，并計算 ，并驗算適用條件b，若不滿足，則需加大截面尺寸，或提高混凝土強度等級，或改用雙筋 截面；若滿足，則繼續進行計算； 計算內力臂系數S，并按乓M /(fy sho)求解得受拉鋼筋面積A，選 取鋼筋并確定實際配筋面積，確保計算配筋與實際配筋相差不超過 5% ; 計算配筋率 ,并滿足min h / h0 ，如果不滿足 ,則縱向鋼筋應按O.O02h/h0 與 O.45fth/(fyh0)較大值配置。已知fy、fc、唄及 ，求梁截面尺寸以及所需的受拉鋼筋面積 As :假定配筋率 以及截面寬度 b ，并求得ft /( 1fc) ，并滿足b；? 由M

23、ifcb h(1 0.5 )計算得到h。，并查表得保護層最小厚度c，假定 as ，反算出 h ; 計算內力臂系數s，并按代M /(fy sho)求解得受拉鋼筋面積As，選 取鋼筋并確定實際配筋面積 ,確保計算配筋與實際配筋相差不超過 5% ；驗算適用條件，應滿足b;并計算配筋率，并滿足minh / hO如果不滿足，則縱向鋼筋應按O.OO2h/ho與0.45 fth/(fyho)較大值配置。截面復核：已知fy、bfch 、As以及，求受彎承載力Mu :先由 =As /(bhO) 計算fy /(1 fc) ;如果滿足適用條件b以及 min h/hO，則按式M u 1 fcb hO (1 0.5 )

24、或 Mufy AshO(1 O.5 )計算承載力.可知 M u,max 1 fcb bhO(1O.5 b) ，故可知與混凝土強度等級、截面尺 寸、以及鋼筋強度等級有關 .3。8 雙筋矩形截面受彎構件中 , 受壓鋼筋的抗壓強度設計值是如何確定 的？答：當受壓區高度滿足 x 2 s 時, 則受壓鋼筋能屈服，這是受壓鋼筋的抗 壓強度設計值取其屈服強度設計值 ,然后求解 Mu 或者 As ;當不滿足上述條件 時，可以利用平截面假定計算受壓鋼筋所在位置的應變大小，然后根據s Es s計算得到受壓鋼筋的應力大小，然后求解 Mu或者As ；也可以不計II算鋼筋的應力值，直接利用M u fyAs(ho as)

25、或者A M/fy(h0 as)求解 Mu 或者 As 。3.9 在什么情況下可采用雙筋截面，雙筋梁的基本計算公式為什么要有適用條件X 2 s ？ X 2 s的雙筋梁出現在什么情況下？這時應當如何計算？答：雙筋截面的使用條件 : 彎矩很大，按單筋截面計算所得的大于b，而梁截面尺寸受到限制，混凝土強度等級又不能提高時； 在不同荷載組合情況下 , 梁截面承受異號彎矩 ;雙筋梁的基本計算公式中適用條件 X 2 s是為了保證受壓鋼筋能夠達到屈服；當截面中受壓鋼筋配置較多時，容易出現X 2 s的情況，此時可以通過 M u f y As (h0 as ) 或者 As M / fy (h0 as) 求解 M

26、u 或者 As .3.10 T 形截面梁的受彎承載力計算公式與單筋矩形截面及雙筋矩形截面梁 的受彎承載力計算公式有何異同？bf h的單答：T形截面梁有兩種類型，第一種類型為中和軸在梁的翼緣內，此時x hf ,這種類型的T形截面梁的受彎承載力計算公式與截面尺寸為筋矩形截面梁的受彎承載力計算公式完全相同；第二種類型為中和軸在梁肋內，即x hf，這種類型的T形截面梁的受彎承載力計算公式與截面尺寸為b hashf / 2As丿1 1A511 fc(bfb)hf / fy的雙筋矩形截面梁的受彎承載力計算公式完全相同3。11在正截面受彎承載力計算中，對于混凝土強度等級小于以及等于C50的構件和混凝土強度等

27、級大于 C50的構件，其計算有什么區別？答:在正截面受彎承載力計算中，對于混凝土強度等級等于以及小于C50的構件,1值取為1.0，1值取為0。8， cu值取為0.0033;對于混凝土強度等級為C80的構件，1值取為0.94,1值取為0。74， cu值取為0。0030;而對于混凝土強度等級在C50C80之間的構件，1、1以及cu值由直線內插法確定.3。12已知單筋矩形截面梁，b h 250mm 600mm，承受彎矩設計值M 360 kN -m，仁 14.3N/mm2， fy WON/mm?，環境類別為一類，你能很快估算出縱向受拉鋼筋截面面積 As嗎？解：查表得c 20mm,根據彎矩大小估計受拉鋼

28、筋得配置雙排，故取% 65mm，則h。 h丟535mm，對于單筋截面梁可取其內力臂系數為 s 0.87,則：A M/(fysh0) 360 106 /(360 0.87 535) 2148mm2故可估計縱向受拉鋼筋截面面積 A為2148mm習題3.1已知單筋矩形截面梁的b h 250mm 500mm ,承受的彎矩設計值M 260kN訶，采用混凝土強度等級C30, HRB40C鋼筋，環境類別為一類。求所需縱向受拉鋼筋的截面面積和配筋？解：由題知：2 2fc 14.3N / mm , fy 360N / mm , 11.0, c 20mm由題可知,彎矩較大，可考慮鋼筋布置兩排,則可取as 65mm

29、ho h as435 mm 貝y.sM /( /cbh；)2601 06/(1.01 4.3 250 4352 )0.38431、廠2：11 2 0.3843 0.4810 b 0.518s0.5(1+., 1-2 s)0.5(1、120.3843)0.7405則可得鋼筋面積：A M/(fysh0) 260 106 /(360 0.7405 435) 2242mm2選取71120,第一層放 4120,第二層放3120, A22199mm4X20+3X25+2X (20+8) =211m250mm能放下鋼筋；且實配鋼筋與計算配筋相差在土 5%以內驗算適用條件： =0.4810 b 0.518，滿

30、足條件； 驗算最小配筋率：2199 /(250 435)2.0221% min h / h00.45 fth/( fyh0)0.451.43 500 / (360435)0.2055%同時0.002 h / h0 0.002 500 / 435 0.2299%滿足條件。3。2已知單筋矩形截面簡支梁，梁的截面尺寸 b h 250mm 450mm彎矩設計值M 145kN *m ,采用混凝土強度等級C40, HRB400鋼筋，環境類別 為二類a.試求所需縱向受拉鋼筋的截面面積。2 2解：由題知:可取 as 45mmhh as405 mm則:fc 19.1N /mm , fy 360 N / mm ,

31、 11.0, c 25mmM /( 1fcbho) 145 106 / (1.0 19.1 200 4052) 0.23141、1 2 s 1.1 2 0.23140.2671 b 0.518s 0.5(1 +、. 1-2一s)0.5 (1,1 2 0.2314)0.8665則可得鋼筋面積：A M /(fy sho)145 106 /(360 0.8665 405)1148mm22選取 31122， As 1140mm ,3X22+2X25+2X （22+8） =176m200mm能放下鋼筋；且實配鋼筋與計算配筋相差在土 5%以內驗算適用條件： =0.2671b 0.518，滿足條件； 驗算最

32、小配筋率：1140 /(200 405) 1.4074%min h/ h00.45 fth/(fyh0)0.451.71450 / (360405)0.2375%同時0.002 h / h00.002450 / 4050.222% 滿足條件3。3圖為鋼筋混凝土雨篷的懸臂板，已知雨篷板根部截面（100mX1000mm承受負彎矩設計值（陽洋老師班：M 3km ），板采用C30的混凝 土，HRB335鋼筋，環境類別為二類b,求縱向受拉鋼筋。解：葉老師班：根據圖示和查建筑結構荷載規范 GB50002012有：防水砂漿和水泥砂漿的自重標準值為20kN/mi，鋼筋混凝土的自重標準值為25kN/m!，不上人

33、屋 面活荷載標準值為0。5kN/mi。則恒載.gk 0.04200.08252.8kN /m活載：qk 0.5kN /m,則恒載和活載分別在板根部產生的彎矩標準值為：Mgk 0.5gkl2 0.5 2.8 1.22 2.016kNmM qk 0.5gkl2 0.5 0.5 1.22 0.36kNm由可變荷載效應控制的基本組合為：SGi SGik Q1 L1SQ1kQj cj Lj SQjki 1j 21.2 2.016 1.4 1.0 0.362.9232 km由永久荷載效應控制的基本組合為:SGi SGiki 1Qj cj Lj SQjk j 11.35 2.016 1.4 0.7 1.00

34、.363.0744 km取上述結果的較大值有：M3.0744 kN*m2由題知：fc 14.3N/mm ,fy300N / mm2, 11.0, c 25mm可取 as 30mm , hhas70mm，則：s M/(1fRh0)3.0744106 /(1.0 14.3 1000 702)0.0439(s M /( 1fcbh()3106/(1.0 14.3 1000702)0.0428)1 、1 2 s 1120.04390.0449b 0.550(1.12 s1120.04280.0438b 0.550)s 0.5(1+,1-2 s)0.5(11 2 0.0439)0.9775(s0.5(1

35、+J-2 s)0.5(11 2 0.0428)0.9781)則可得受拉鋼筋面積:A M/(fysh0) 3.0744 106/(300 0.9775 70) 150mm2(A M /(fy she) 3 106 /(300 0.9781 70) 146mm2)2選取 I8200, A5251mm2并配置分布鋼筋，分布鋼筋選取丄6 180, A5157mm，且有：2 2As 157 mm 0.15% b h 0.15%1000100150 mm20.15 251 38 mm滿足要求驗算適用條件： =0.0449(0.0438)b 0.550 ,滿足條件； 驗算最小配筋率：251/ (100070

36、)0.359% min h / h00.45 fth /(fyh0)0.451.43 100 /(30070)0.306%同時0.002 h / h00.002 100 /70 0.286%滿足條件注:板筋應配置在板的上部；受力鋼筋配置在外面，分布鋼筋配置在受拉鋼 筋里面且與其垂直布置。3。4已知梁的截面尺寸b h 200mm 450mm，混凝土強度等級為2C30,配有4根直徑16mm的HRB40C鋼筋(A 804mm)，環境類別為一類。若承受彎矩設計值M100kN*m，試驗算此梁正截面受彎承載力是否安全。解.由題知.fc 14.3N/mm2,fy 360N/mm2, 11.0, c 20mm

37、可取箍筋直徑為8mm則as 36mm , h0 h as 414mm，則：求得受壓區高度x為：x fyA,/( 1fcb) 360 804/(1.0 14.3 200) 101.203mmbh。0.518 414214.452mm滿足要求2 2As 804 mm min bh 0.002200450180 mm20.45 1.43 200 450 /360 161 mm滿足最小配筋率要求則此梁受彎承載力為：MufyAs(h。 0.5x) 360 804 (414 0.5 101.203)105.182 kN m M100 kN *m安全3.5已知一雙筋矩形截面梁b h 200mm 500mm

38、,混凝土強度等級為C25, HRB33密岡筋,截面彎矩設計值M250 kN,環境類別為一類。試求縱向受拉鋼筋和縱向受壓鋼筋截面面積。解：由題知:11.9N /mm2, fy由于彎矩較大，受拉鋼筋可布置雙排2300N / mm , 11.0, c 20mmI 則 as 65mm as 40mmh0 h as 435 mmh0 h as 460mm對于強度等級為335Mpa的鋼筋,有b 0.55 ,為節省鋼筋,可取b 0.55x得h00.550435239.25 mm2as130 mm滿足要求則A1 fcbh。b / fy1.0 11.9200435 0.550 /3001898 mm2As2As

39、M1 fcbh b(1 0.5b) /fy(h。 as)260 1 061.0 11.9 200 4352 0.55 (1 0.5 0.55) / 300 (43540)2679 mmA As1 乓21898+679=2577 mm22綜上，受壓鋼筋取為2118+114，A5 663mm，受拉鋼筋選取為3125+32122，As 2613mm，第一層配置 3125,第二層配置 322。受壓鋼筋：2X 18+14+2X 30+2X( 25+8) =176mmM=500kNm屬于第一類T形截面，則以 代替b,可得：s M /( 1 fcbfho) 500 106 /(0.98 27.5 550 6

40、802) 0.0731 J 2 s1.120.0730.0759 b 0.518s 0.5(1+. 1-2s)0.5(1. 120.073)0.9621則可得鋼筋面積：6 2AM/(fysh0) 500 10 /(360 0.9621 680) 2123mm2為C60時，鋼筋計算面積A 2123mm ,只能少37mm說明提高混凝土強度等 級對提高T形截面梁的正截面受彎承載力貢獻極小，是不經濟的。I3。7已知T形截面梁的尺寸為bf 400mm，b 200mm，h 500mm，Ihf 80mm，混凝土強度等級為C30,鋼筋為HRB400陽洋老師班：HRB335)，環境類別為一類，承受彎矩設計值 M

41、 300 kN,求該截面所需的縱向 受拉鋼筋。2 2解：由題知:fc 14.3N / mm , fy 360N / mm , 11.0, c 20mm由于彎矩較大，受拉鋼筋布置兩層,可取as 65mm , h h丟435 mm 則：,fcbf hf (h00.5hf )=1.014.3400 80 (4350.5 80)180.752 kN m M 300 kN *m屬于第二類T形截面，貝U:Mu11fc(bf b)hf (h0 0.5hf)1.0 14.3 (400200) 80 (435 0.5 80)90.376 kN mAs11 fc (bf b)hf / fy 1.0 14.3 (4

42、00 200) 80/360 636mm2M u2 M M u1 30090.376209.624 kms Mu2 /( 1fcbh2) 209.624 106 /(1.0 14.3 200 4352) 0.38731 J 2 s 1.1 2 0.3873 0.525b 0.518III不滿足要求，此時采用雙筋截面,取as 40mm，h0 h as 460mmb 0.518此時 h0 0.518 435 225.33mm 2as 80mm，滿足要求則 人21 fcbh0 b/fy 1.0 14.3 200 435 0.518/360 1790mm2As3AsMu21 fcbh0 b(1 0.5

43、 b) / fy(h。 a$)209.624 1 061.0 1 4.3 200 4352 0.518 (1 0.5 0.518) / 360 (43514 mm2AAs1 As2 As3 636+1790+14=2440 mm22綜上，受壓鋼筋取為2112, As 226mm ,受拉鋼筋選取為3125+3120,2As 2415mm，第一層配置31125,第二層配置3120.5X 25+2X(25+8) =191m200mm能放下鋼筋；且實配鋼筋與計算配筋相 差在土 5%以內。驗算適用條件： =b 0.550，滿足條件；x ho 0.518 435 225.33mm 2a$ 80mm，滿足要

44、求； 驗算最小配筋率：2415 /(200 435) 2.776% min h / h0 0.45 fth/( fyh0)0.451.43 500 / (360435)0.205%同時0.002 h / h00.002 500 / 435 0.230%滿足條件。3。8已知一 T形截面梁的截面尺寸bf 600mm , b 300mm，h 700mm，hf 120mm，梁底縱向受拉鋼筋為8122 ( A5 3041mm )，混凝土強度等級為C30,環境類別為一類，承受彎矩設計值 M 600km，試復 核此截面是否安全？解:由題知：c14.3N / mm2, fy 360N / mm2, 11.0,

45、 c 20mm可取箍筋直徑為8mm則as 65mm，h h as 635mm，貝y：fyA.360 30411094.76 kN1fcbfhf 1.0 14.3 600 1201029.6kN屬于第二類T形截面，則Mui 代 b)hf(ho 0.5hf)1.0 14.3 (600300) 120 (6350.5120)296.01kN mAs11 fc (bfb)hf/fy1.014.3(600300)120/3601430mm：As2AsAs13041 143021611mmxfyAs2/( 1fcb) 3601611/ (1.014.3300)135.2 mmbh0.518635328.9

46、 mm滿足要求M u2f y As2 (h00.5x)3601611(6350.5135.2)329.07 kN mM u M u1 M u2 296.01329.07625.08 kNm M 600kNm安全最小配筋率：3041/(300635)1.596% min h / h00.45 fth/(fyh0)0.451.43 700 / (360635)0.197%同時0.002 h / h00.002 700 / 635 0.220% 滿足條件。skr S0Sk雪荷載標準值；r屋面積雪分布系數；S。基本雪壓，以一般空曠平坦地面上統計的 50年一遇重現期的最大積雪自重給出。第4章-思考題4.

47、1試述剪跨比的概念及其對無腹筋梁斜截面受剪破壞形態的影響?答：剪跨比包括計算剪跨比和廣義剪跨比； 計算剪跨比是承受集中荷載的簡支梁中，最外側的集中力到臨近支座的距離與截面有效高低的比值 ，表示為 a/h ； 廣義剪跨比是截面上彎矩與剪力和有效高度乘積的比值， 表示為 M / (Vh0) ；對于無腹筋梁，當剪跨比 1時，將發生斜壓破壞； 當剪跨比 13時,將發生剪壓破壞；當剪跨比 3 時，將發生斜拉破壞。4.2 梁的斜裂縫是怎樣形成的？它發生在梁的什么區段？ 答：鋼筋混凝土梁在剪力和彎矩共同作用下的剪彎區段 ,將產生斜裂縫； 在剪彎區 段內，由于截面上同時作用有彎矩和剪力， 在梁的下部剪拉區，

48、因彎矩產生的拉 應力和因剪力產生的剪應力形成了斜向的主拉應力， 當混凝土的抗拉強度不足時 則開裂，并逐漸形成與主拉應力相垂直的斜向裂縫 .4.3 斜裂縫有幾種類型 ?有何特點 ?答 :梁的斜裂縫主要包括腹剪斜裂縫和彎剪斜裂縫 ; 腹剪斜裂縫主要發生在梁腹 部，也即中和軸附近，此處正應力小，剪應力大 , 主拉應力方向大致與軸線成 45 夾角，當荷載增大， 拉應變達到混凝土的極限拉應變值時 ,混凝土開裂， 沿主壓應 力跡線產生腹部的斜裂縫， 稱為腹剪斜裂縫， 腹剪斜裂縫中間寬 ,兩頭細，呈棗核 形 ,常見于 I 形截面薄腹梁中； 彎剪斜裂縫主要出現在梁的剪彎區段， 在梁剪彎區 段截面下邊緣， 主拉

49、應力還是水平向的， 在這些區段可能首先出現一些較短的豎 向裂縫,然后發展成向集中荷載作用點延伸的彎剪斜裂縫， 這種裂縫下寬上細， 是 最常見的 .4。4 試述梁斜截面受剪破壞的三種形態及其破壞特征。答：梁斜截面破壞的三種形態：斜壓破壞、剪壓破壞以及斜拉破壞；斜壓破壞 :破壞時，混凝土被腹剪斜裂縫分割成若干個斜向短柱而壓壞，受剪承 載力取決于混凝土的抗壓強度，屬于脆性破壞；剪壓破壞： 在剪彎區段的受拉區邊緣先出現一些豎向裂縫， 他們沿豎向延伸一小段長度后，就斜向延伸形成一些裂縫， 而后產生一條貫穿的較寬的主要斜裂縫 （臨 界斜裂縫） ,斜裂縫出現后迅速延伸 ,使斜截面剪壓區的高度縮小，最后導致剪

50、壓 區的混凝土破壞，使斜截面喪失承載力，也屬于脆性破壞； 斜拉破壞： 當豎向裂縫一出現， 就迅速向受壓區斜向延伸， 斜截面承載力隨之喪 失，破壞荷載與出現斜裂縫時的荷載很接近 ,破壞過程急驟， 破壞前變形很小， 具 有明顯的脆性。4。5 試述簡支梁斜截面受剪機理的力學模型。答：簡支梁斜截面受剪機理的力學模型有帶拉桿的梳形拱模型、 拱形桁架模型以 及桁架模型；帶拉桿的梳形拱模型適用于無腹筋梁， 該模型把梁的下部看成是被斜裂縫和豎向 裂縫分割成一個個具有自由端的梳形狀齒， 梁的上部與縱向受拉鋼筋則形成帶有 拉桿的變截面兩鉸拱；拱形桁架模型適用于有腹筋梁 ,該模型把開裂后的有腹筋梁看作是拱形桁架，其 中拱體是上弦桿， 裂縫間的混凝土齒塊是受壓的斜腹桿， 箍筋則是受拉腹桿 ,受拉 縱筋是下弦桿；桁架模型適用于有腹筋梁， 該模型把有斜裂縫的鋼筋混凝土梁比擬為一個鉸接桁 架，壓區混凝土為上弦桿，受拉縱筋為下弦桿，腹筋為豎向拉桿，斜裂縫間的混 凝土則為斜壓桿。4。6 影響斜截面受剪性能的主要因素有哪些？答：影響斜截面受剪性能的主要因素有剪跨比、混凝土強度、箍筋的配筋率、縱 筋配筋率、斜截面上的骨料咬合力以及截面尺寸和形狀 .4.7寫出矩形、