《水工结构》复习资料

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《水工钢筋混凝土结构》复习大纲(计算题可能有错误,请亲自计算核对) 绪论 1 概述

a. 一般来说,钢筋混凝土是以钢筋承受拉力,以混凝土承受压力。钢筋与混凝土这两种性质不同的材料之所以能有效地结合在一起而共同工作,主要原因:粘结性、相同的变形、混凝土保护钢筋。

b.钢筋混凝土结构的优点:强度高、耐久性好、耐火性好、整体性好、可模性好、地方性与经济性。

c.钢筋混凝土结构的缺点:自重大、抗裂性差、现浇费模板、工期长、修复及加固困难。 项目1 基础知识

任务1 钢筋混凝土结构的材料

a.低碳钢含碳量0.25%、中碳钢含碳量0.25%~6%。预应力钢筋:螺纹钢筋、钢丝、钢绞线、钢棒;非预应力钢筋:热轧钢筋。HRB335中的335是指钢筋强度的标准值。含碳量越高,钢材强度越高,塑性越低。

b.钢筋根据其应力-应变线特性不同分为有明显屈服点的钢筋和无明显屈服点的钢筋两类。有明显屈服点钢筋称为软钢,软钢从加载到拉断分弹性阶段、屈服阶段、强化阶段、破坏阶段。无明显屈服点的钢筋称为硬钢。硬钢从加载到拉断无明显屈服点,没有屈服阶段。硬钢的强度高,但塑性差,脆性大。 c.反应钢筋塑性性能的基本指标:伸长率、冷弯性能。通常去相应与残余应变为0.2%的应力作为假定屈服点,称为条件屈服强度。软钢钢筋经冷拉后,屈服强度提高、塑性降低。钢筋混凝土结构对钢筋性能的要求:较高的强度、较好的塑性、具有与混凝土良好的粘结性、较好的可焊性。施加预应力方法,先张法、后张法。

d.混凝土强度为C30,则说明立方体抗压强度标准值fcu,k?30MPa。混凝土的

强度指标从大到小排列为立方体抗压强度标准值fcu,k、轴心抗压强度标准值fc、轴心抗拉强度标准值ftk。普通混凝土结构不能充分发挥高强钢筋的作用,受拉混凝土破坏。

e.混凝土在长期荷载作用下,应力不变,应变随时间增加的增长现象,称为混凝土徐变。在预应力混凝土结构中,会引起预应力损失。水泥用量越多,徐变越大。徐变与应力、温度、加载龄期有关,与应变无关。混凝土龄期越早,徐变越大;外界相对湿度越低,混凝土徐变越大。钢筋与混凝土之间的粘结力为化学胶着力、摩擦阻力、机械咬合力。受拉的光面钢筋末端必须做成半圆弯钩,光滑钢筋半圆弯钩人工弯钩的长度为6.25d。 任务2 钢筋混凝土结构设计原理

a.结构的三个功能要求:安全性、使用性、耐久性。结构的极限状态可分为承载能力极限状态、正常使用极限状态。结构的裂缝超过规定的限制,属于正常使用极限状态。楼面可变荷载、浪压力、风荷载属于可变荷载,结构自重属于永久荷载。

b.荷载标准值相当于具有95%保证率的荷载取值。Z=R-S为结构的功能函数,Z>0,结构安全、可靠。失效概率pf愈小,结构的可靠性愈高。

c. 荷载设计值等于其标准值乘以相应的分项系数,材料强度设计值等于其标准值除以相应的分项系数。 项目2 钢筋混凝土梁、板设计 任务1 梁板的构造知识

a.纵向受力钢筋外边缘到混凝土近表面的距离,称混凝土保护层。混凝土保护层的作用:保证钢筋与混凝土之间的粘结、保证结构构件的耐久性、保证结构构件的耐火性。

b.架立钢筋按构造要求配置。钢筋混凝土梁的主要截面形式为矩形和T形。梁内的腹筋包括箍筋和弯起钢筋。分布钢筋是垂直于板受力钢筋方向布置的构造钢

筋,位于受力钢筋内侧。其作用:将板面荷载均匀地传递给受力钢筋、防止因温度变化或混凝土收缩等,沿板跨方向产生裂缝、固定受力钢筋处于正确位置。 任务2 梁的正截面实验

a.梁的正截面受力过程可分为三个阶段第Ⅰ阶段-未裂阶段,作为梁板抗裂验算的依据;第Ⅱ阶段-裂缝阶段,可作为梁、板正常使用阶段变形验算和裂缝跨度验算的依据;第Ⅲ阶段-破坏阶段可作为梁板正截面承载力计算的依据。提高梁的正截面承载力最有效的方法为提高截面的有效高度。梁的正截面破坏氛围适筋破坏、超筋破坏、少筋破坏。适筋梁的破坏属于塑性破坏。 任务3 单筋矩形截面梁的正截面受弯承载力计算

a受压区的混凝土等效应力图形:合力相等、合力作用点位置不变、面积不变。相对界限受压区计算高度符号为?,是等效矩形混凝土受压区计算高度x与截面有效高度h0的比值,用??出???xA。由x??h0,??s?100%、fcb?h0?fyAs,推h0bh0fc。 fyfc?max?0.85?bb.以防止发生超筋破坏,???max或x?0.85?bh0或??0.85?b, ???mi,以防止发生少筋破坏,?min按相应规范取用。 nc.梁正截面承载力计算的基本公式为

fy;

?x?0、

fcbx?fyAs;

?M?0、

KM?fcbx(h0?0.5x)

d.计算受压区计算高度?,??1?1?2??s。验算是否??0.85?b,若不满足将会发生超筋破坏,则应加大截面尺寸、提高混凝土强度等级或采用双筋截面。 e. ?minx????max,愈大,正截面抗弯承载力愈大。b=250 , h0=450, ??0.15%,求As?

f.As=941,fy=300,fc=9.6,b=250,h0=450, ?b?0.550计算??0.85?b为适筋,否则非

适筋?

任务4 梁的斜截面受剪承载力计算

a.斜截面破坏的主要形态有斜拉破坏??3、剪压破坏1???3、斜压破坏??1。承载力:剪压破坏>斜压破坏>斜拉破坏。影响斜截面抗剪承载力的主要因素:剪跨比、混凝土强度、覆筋、纵筋配筋率。以剪压破坏作为斜截面受剪承载力计算依据;为防止斜压破坏和斜拉破坏,规定必须满足最小截面尺寸和最小配筋率的要求。

b..Vc?0.7ftbh0,为混凝土的抗剪力。提高截面抵抗斜裂缝的能力,可以增加箍筋和弯起钢筋。防止斜压破坏的条件为限制构件截面尺寸。 KV?0.7ftbh0,则按构造要求配置箍筋。KV?0.25fcbh0,是为了防止发生斜压破坏。

c. 斜截面受剪承载力的剪力计算位置:支座边缘处、受拉区弯起钢筋弯起点处的截面、箍筋数量或间距改变处、腹板宽度改变处。没有支座中心处。 任务5 正常使用极限状态验算

a.正常使用极限状态验算包括:抗裂验算、裂缝宽度验算、挠度变形验算。抗裂验算和裂缝宽度验算使用的都是强度标准值。提高抗裂能力的主要方法是加大构件截面尺寸、提高混凝土强度等级、在混凝土中掺入钢纤维或采用预应力混凝土结构等。减小裂缝宽度的措施,适当减小钢筋直径,可适当增加配筋量、降低使用阶段的钢筋应力,及采用预应力混凝土结构。减小构件挠度的措施为增加截面尺寸、提高混凝土强度等级、增加配筋量及选用合理的截面等。但提高钢筋混凝土结构的刚度,其合理而有效的措施是增大截面的高度。 任务6 梁、板的结构施工图 a.配筋图、配筋表、附注及说明 任务7 双筋矩形截面梁的设计

a. x?2as',是为了保证受压钢筋达到受压屈服强度设计值;若x?2as',令

x?2as',As?KMfy(h0?as')。

b.双筋矩形截面承载力计算基本公式的使用条件中,为了避免超筋,要求

??0.85?b;为了保证受压钢筋应力达到抗压强度,要求x?2as'。

任务8 T形截面梁的设计

a.倒T形截面,计算应按矩形截面计算。第一类T形截面,中和轴位于翼缘内,

x?hf',第二类T形截面,中和轴位于翼缘外,x?hf'。

b.第二种情况的T形梁中和轴位于梁肋内,即受压区高度x?hf',受压混凝土为T形。

项目3 钢筋混凝土柱设计 任务2 轴心受压柱设计

a.轴心受压柱的轴力NUA=NUB=NUC,与截面尺寸、混凝土强度等级无关,只与受拉钢筋强度和面积有关。生失稳破坏。长细比小于8为短柱。柱的承载力降低的程度与偏心矩增大系数有关。 任务3 偏心受压柱设计

a.心受压破坏与大偏心受压破坏的共同点是受压区混凝土被压碎。大偏心受压构件破坏的基本特征:远离轴向力作用一侧的钢筋达到屈服强度,随后雅趣混凝土被压碎,压区钢筋也达到屈服强度。初始偏心矩为e0=M/N. l0/h?8,为短柱,偏心矩增大系数??1.0。小偏心受压柱远离轴向力一侧的钢筋As可能受拉也可能受压,柱破坏时,其应力一般达不到屈服强度,为节约钢材,As可能按最小配筋率配置。大偏心受压x??bh0,是为了节约钢材。

b.小偏心判别条件。粗略判断:??0.3h0,大偏心;??0.3h0,小偏心。精确判断:???b或x??bh0,大偏心;???b或x??bh0,小偏心。 项目4 肋形结构设计

a.结构是由梁、板结构组成的梁板结构。当

l2l?3,为单向板;2?2,为双向板。l1l1当连续板或梁与支座整体浇注时,其最危险的截面为支座边缘处。两跨相差小于10%,应按等跨来考虑。

b.向板中受力钢筋的形式有弯起式和分离式。弯起式钢筋的单向板的整体性好,用钢量少,但施工复杂。分离式配筋的优点是构造简单、施工方便;缺点是用钢量比弯起式多,整体性较差,不宜用于承受动力荷载的板。

c.五跨连续梁第二个支座的最大剪力及最小弯矩,可变荷载应布置在1、2、4跨。

绪论

(一)填空题

1、结构的安全性、使用性、耐久性统称为结构的可靠性。

2、我国现行规范将结构的极限状态分为两类:即承载能力极限状态、正常使用极限状态。

3、混凝土在荷载长期作用下,当混凝土应力不变,应变随时间增长的现象称为徐变 ,它在预应力混凝土中会引起预应力损失 。

4、混凝土在荷载长期作用下,当混凝土应力不变,应变随时间增长的现象称为徐变,它在预应力混凝土中会引起预应力损失 。

5、有明显屈服点的钢筋的应力-应变关系曲线,可划分为弹性阶段、屈服阶段、强化阶段、破坏阶段四个阶段。

6、钢筋与混凝土之间产生黏结应力主要由化学胶着力、摩擦阻力、机械咬合力三部分组成。

7、反应钢筋塑性性能的基本指标: 伸长率 、冷弯性能 。 8、施加预应力方法主要有_先张法 和_后张法__ 两种。

9、一般来说,钢筋混凝土是以 钢筋 承担压力,以 混凝土 承担拉力。

10、碳素钢的机械性能与含碳量有关,含碳量越高,钢材强度越 高 ,塑性越 低 。

11、混凝土龄期越早,徐变越 大 ;外界相对湿度越低,混凝土的徐变越 大 。

12、荷载设计值等于其标准值乘以 相应的分项系数,材料强度设计值等于其标准值除以 相应的分项系数。

(二)选择题

1、HRB335的335是指下列哪项 ( ) A、钢筋强度标准值 B、钢筋强度设计值 C、钢筋强度平均值 D、钢筋强度最大值

2、钢筋与混凝土这两种性质不同的材料之所以能有效地结合在一起而共同工作,主要是由于

( )

A、混凝土对钢筋的保护 B、混凝土对钢筋的握裹 C、砼硬化后,钢筋与砼能很好粘结,且两者线膨系数接近 D、两者线膨系数接近 3、低碳钢的含碳量为 ( )

A、< 0.15% B、< 1% C、< 0.2% D、< 0.25% 4、如混凝土的强度等级为C30,则下列哪项表达是正确的。 ( ) A、抗压强度设计值fc?30MPa B、抗压强度标准值fck?30MPa C、立方体抗压强度标准值fcu,k?30MPa D、抗拉强度设计值ftk?30MPa

5、混凝土的徐变与下列哪个因素无关 ( ) A、应力 B、温度 C、加载龄期 D、应变

6、混凝土强度等级是根据下列哪项确定的。 ( )

A、立方体抗压强度设计值 B、立方体抗压强度标准值

C、立方体抗压强度平均值 D、具有90%保证率的立方体抗压强度 7、建筑结构应满足的功能要求是下列哪项。 ( )

A、经济、适用、美观 B、安全、适用、耐久 C、安全、舒适、经济 D、可靠、稳定、耐久

8、软钢钢筋经冷拉后结果是下列哪项。 ( )

A、屈服强度提高但塑性降低 B、屈服强度提高,塑性不变

C、屈服强度提高塑性提高 D、屈服强度和抗压强度均提高但塑性降低 9、钢筋半圆弯钩人工弯钩的长度为下列哪项

( )

A、3.25d B、4.25d C、5.25d D、6.25d 10、可靠度指标?与失效概率pf之间的关系为下列哪项是正确的。 ( )

A、可靠度指标?愈小,失效概率pf愈大 B、可靠度指标?愈小,失效概率pf愈小

C、可靠度指标?愈大,失效概率pf愈大 D、可靠度指标?愈小,失效概率pf不变

11、荷载标准值是具有多少保证率的荷载取值。 ( )

A、80% B、85% C、90% D、95%

12、为保证绑扎的粘结强度的可靠性,规范规定下列哪项是正确的。 ( ) A、所有钢筋末端必须做成半圆弯钩 B、所用光面钢筋末端末端必须做成半圆弯钩 C、受拉的光面钢筋末端必须做成半圆弯钩 D、受拉的变形钢筋末端必须做成半圆弯钩

13、下列哪项不是钢筋混凝土结构对钢筋性能的要求。 ( )

A、一定的强度 B、足够的塑性 C、良好的粘结力 D、耐久性

14、下列哪项不属于可变荷载。 ( ) A、雪荷载 B、楼面活荷载

C、浪压力 D、结构自重

15、砼强度指标有砼立方体抗压强度fcu,轴心抗压强度fc,轴心抗拉强度ft,按其大小由大到小的顺序排列应当是

( )

A、fc>fcu>ft B、fcu>fc>ft C、fcu>ft>fc D、fcu=fc>ft 16

( )

A.热处理钢筋 B.钢丝 C.热扎钢筋 D. 钢绞线 ( )

A.0. 033% B.0.2% C.0.12% D.2%

18、混凝土的水灰比越大,水泥用量越多,则徐变值 ( ) A.越大 B.越小 C.基本不变 D.不变

19、荷载效应S、结构抗力R作为两个独立的随机变量,其功能函数Z=R-S,则 ( )

A Z>0,结构安全 B. Z=0,结构安全 C. Z<0,结构安全 D. Z>0,结构失效 20、下列情况( )属于正常使用极限状态。

A.雨蓬倾倒 B.连续梁中间支座产生塑性铰 C.结构或构件视为刚体失去平衡 D.裂缝宽度超过规范限值

17、条件屈服强度的假定屈服点应变相应于残余应变的

21、钢筋和混凝土能共同工作的主要原因之一是 ( )

A.承载能力得到提高 B.变形性能得到改善 C.两者之间有良好的黏结力 D.两者能相互保温、隔热 ( )

A.少筋梁 B.适筋梁 C.超筋梁 D.部分超筋梁 23

( )

A.耐久性好 B.耐火性好 C.可模性好 D.抗裂性好

22、钢筋混凝土梁正截面设计需要设计成

( )

A.箍筋外表面至梁表面的距离 B.纵筋截面形心至梁表面的距离 C.纵筋内表面至梁表面的距离 D.纵筋外表面至梁表面的距离 A.受压混凝土先破坏 B.未配高强混凝土 C.不易满足正常使用极限状态 D.受拉混凝土先破坏 ( )

A.支座边缘处 B.受拉区弯起钢筋弯起点处 C.支座中心处 D.箍筋用量改变处

23、设计适筋梁时以哪一状态作为受弯构件正截面承载力计算依据 ( )

A.将裂未裂状态 B.带裂缝工作阶段末

C.破坏阶段末 D.第II阶段末和第III阶段始 24

( )

A.超筋梁 B. 少筋梁 C.大偏心受压构件 D. 小偏心受压构件 25

( )

A.受拉钢筋先屈服,然后受压混凝土被压碎 B.不会破坏 C.受压混凝土被压碎,受拉钢筋不屈服 D.受拉钢筋被拉断

(三)问答题

21、普通钢筋混凝土结构不能充分发挥高强钢筋的作用,主要原因是 ( )

22、下列哪种不是斜截面受剪承载力的剪力计算位置

1、简述分布钢筋的作用?

分布钢筋是垂直于板受力钢筋方向布置的构造钢筋,位于受力钢筋内侧。其作用:将板面荷载均匀地传递给受力钢筋、防止因温度变化或混凝土收缩等,沿板跨方向产生裂缝、固定受力钢筋处于正确位置。2、何为混凝土保护层?其主要作用有哪些?

纵向受力钢筋外边缘到混凝土近表面的距离,称混凝土保护层。混凝土保护层的作用:保证钢筋与混凝土之间的粘结、保证结构构件的耐久性、保证结构构件的耐火性。

3、提高钢筋混凝土构件抗裂能力的措施有哪些?

提高抗裂能力的主要方法是加大构件截面尺寸、提高混凝土强度等级、在混凝土中掺入钢纤维或采用预应力混凝土结构等。

4、钢筋混凝土梁的斜截面破坏形态主要由哪几种,影响斜截面抗剪承载力的主要因素有哪些?

斜截面破坏的主要形态有斜拉破坏??3、剪压破坏1???3、斜压破坏??1。承载力:剪压破坏>斜压破坏>斜拉破坏。影响斜截面抗剪承载力的主要因素:剪跨比、混凝土强度、覆筋、纵筋配筋率。

5、ξ值定义是什么?写出其公式,并推出ξ与配筋率p之间的关系式?

受压区的混凝土等效应力图形:合力相等、合力作用点位置不变、面积不变。相对界限受压区计算高度符号为?,是等效矩形混凝土受压区计算高度x与截面有效高度h0的比值,用??xA。由x??h0,??s?100%、fcb?h0?fyAs,推h0bh0出???fc。 fy6、单筋矩形正截面承载力计算的基本公式有哪几个?为了防止超筋和少筋破坏,分别必须符合哪些条件?

???max或x?0.85?bh0或??0.85?b,以防止发生超筋破坏,?max?0.85?bfcf;y ???mi,以防止发生少筋破坏,?min按相应规范取用。 n

7、双筋矩形截面砼梁受弯承载力计算公式为何提出X≥2as’这个适用条件?当计算出x?2as’时,应如何求纵向受拉钢筋As?

是为了保证受压钢筋达到受压屈服强度设计值;若x?2as',令x?2as',x?2as',

As?KMfy(h0?as')。

8、钢筋混凝土受弯构件斜截面受剪破坏有哪种三种主要形式?以哪种破坏作为斜截面受剪承载力计算依据?在工程设计中如何防止其他两种破坏的发生? .斜截面破坏的主要形态有斜拉破坏??3、剪压破坏1???3、斜压破坏??1。为防止斜压破坏和斜拉破坏,规定必须满足最小截面尺寸和最小配筋率的要求。

(四)计算题

1、某电站厂房(2级水工建筑物)钢筋混凝土矩形截面梁,一类环境条件,b×h=250×6000mm,承受的最大弯矩设计值M=190kN·m,所配纵向受拉钢筋为3根直径为25mm的2级钢筋,混凝土强度等级为C20。试复核该梁是否安全。(As=1473mm,fc=9.6 N/mm2, fy=300 N/mm2,0.85ξb=0.468) 解:

h0?h?as?600?(30?25)?557.5(mm);2??As1473??100%?1.06%??min?0.2%bh0250?557.5??fyAs(fcbh0)?300?1473/(9.6?250?557.5)?0.33?0.85?b?0.468?s??(1?0.5?)?0.33?(1?0.5?0.33)?0.276Mu??sfcbh02?0.276?9.6?103?250?10?3?557.52?10?6?205.88KN?mKM?1.2?190?228KN?m?205.88KN?m所以,该梁不安全。

2、已一根钢筋混凝土简支梁,计算跨度l0=5.9m,承受均布活荷载标准值7.8KN/m,恒载标准值8.5KN/m(不包括梁自重),试设计梁的截面尺寸和纵向受拉钢筋。(采用钢筋级别为Ⅱ级(fy=300N/mm2);混凝土等级为C20(fc=9.6N/mm2)。 解:

(1)确定截面尺寸h?(112~1/8)l0?(112~1/8)?5900?738~492(mm),取h?500mm;b?(13~1/2)h?(13~1/2)?500?167~250(mm),取250mm;(2)内力计算M?(1.05?gk?1.20qk)l028?(1.05?8.5?1.20?7.8)?5.928?79.56(KN?m);(3)配筋计算取as=40mm,h0?h?as?500?40?460(mm);?s?KM/(fcbh02)?1.2?79.56?106/(9.6?250?4602)?0.188??1?1?2?s?1?1?2?0.188?0.21?0.85?b?0.85?0.550?0.468As?fcb?h0/fy?9.6?250?0.21?460/300?773(mm2);??As773??100%?0.672%??min?0.2%bh0250?460

3、已知单筋矩形截面梁b?h?200 mm ?500 mm,承受弯矩设计值M=95.78 kN·m,砼强度等级为C20(fc=10 N/mm2)纵向钢筋为Ⅱ级(fy=310 N/mm2),试求所须受拉钢筋截面积。(as=35mm,?min?0.15%) 解:

配筋计算取as=35mm,h0?h?as?500?35?465(mm);?s?KM/(fcbh02)?1.2?95.78?106/(10?200?4652)?0.266??1?1?2?s?1?1?2?0.266?0.316?0.85?b?0.85?0.550?0.468As?fcb?h0/fy?10?200?0.316?465/300?980(mm2);??As980??100%?1.05%??min?0.15%bh0200?465

4、已知单筋矩形截面梁为b?h?200?550mm,承受弯矩设计值M?140KN?m,混凝土等级为C20,采用HRB335级钢筋,取as?40mm,K?1.2,室内环境。求所需受拉钢筋面积As 。(参数:

) fc?9.6N/mm2,fy?300N/mm,2,?b?0.550,?min?0.2%。解:

配筋计算取as=35mm,h0?h?as?550?40?510(mm);?s?KM/(fcbh02)?1.2?140?106/(9.6?200?5102)?0.336??1?1?2?s?1?1?2?0.336?0.427?0.85?b?0.85?0.550?0.468As?fcb?h0/fy?9.6?200?0.427?510/300?1394(mm2);??As1394??100%?1.37%??min?0.2%bh0200?510

5、已知单筋矩形截面梁为b?h?250?500mm,承受弯矩设计值M?105KN?m,混凝土等级为C20,采用HRB335级钢筋,取as?40mm,K?1.2,室内环境。求所需受拉钢筋面积As 。(查表参数:fc?9.6N/mm2,fy?300N/mm2,) ?b?0.550,?min?0.2%。解:

配筋计算取as=40mm,h0?h?as?500?40?460(mm);?s?KM/(fcbh02)?1.2?105?106/(9.6?250?4602)?0.248??1?1?2?s?1?1?2?0.248?0.290?0.85?b?0.85?0.550?0.468As?fcb?h0/fy?9.6?250?0.290?460/300?1067(mm2);??As1067??100%?0.93%??min?0.2%bh0250?460

别 ____ __线_ _ _ 系__订_ _ _装6、某电站厂房(2级水工建筑物)钢筋混凝土矩形截面梁,b×h=200×450mm,承受的最大弯矩设计值M=90kN·m,所配纵向受拉钢筋为4 ¢16,混凝土强度等级为C20。试复核该梁是否安全。(fc=9.6 N/mm2, fy=300 N/mm2) 解:

h0?h?as?450?40?410(mm);?Asbh?3.14?82??410?100%?0.98%??min?0.200??fyAs(fcbh0)?300?804/(9.6?200?410)?0.306?0.85?b?0.468?s??(1?0.5?)?0.306?(1?0.5?0.306)?0.259Mu??sfcbh20?0.259?9.6?103?200?10?3?4102?10?6?83.59KN?mKM?1.2?90?108KN?m?83.59KN?m所以,该梁不安全。

7、某2级水工建筑物矩形截面梁,二类环境条件,承受均布恒载标准值8kN/m

(不含自重),均布活荷载标准值7.5kN/m,计算跨度6m,采用C25级混凝土和

HRB400级钢筋。试确定梁的截面尺寸和纵向钢筋的数量。(fc=11.9 N/mm2)纵向钢筋为Ⅲ级(fy=360 N/mm2),试求所须受拉钢筋截面积。(ξb=0.518) 解:

(1)确定截面尺寸h?(112~1/8)l0?(112~1/8)?6000?500~750(mm),取h?500mm;b?(13~1/2)h?(13~1/2)?500?167~250(mm),取250mm;2)内力计算M?(1.05?g2k?1.20qk)l208?(1.05?8?1.20?7.5)?68?78.3(KN?m);3)配筋计算取as=40mm,h0?h?as?500?40?460(mm);?2s?KM/(fcbh0)?1.2?78.3?106/(11.9?250?4602)?0.149??1?1?2?s?1?1?2?0.149?0.162?0.85?b?0.85?0.550?0.468As?fcb?h0/fy?11.9?250?0.162?460/360?616(mm2);??Asbh?616250?460?100%?0.536%??min?0.2%0

((第二章 柱 (一)填空题

1、在钢筋混凝土受压构件中,当 l0/h?8 时为短柱。

2、在偏心受压构件中,用 ? 来表示长柱承载力较短柱降低的程度。

(二)选择题

1、轴压构件稳定系数φ主要与( )有关 A、长细比; B、混凝土强度等级; C、钢筋强度; D、纵筋配筋。

2、矩形截面小偏心受压构件截面设计时AS 可按最小配筋率及构造要求配置,是因为( ) 。

A、保证构件破坏时,AS 的应力达到屈服强度,以充分利用钢筋的抗拉作用 B、保证构件破坏不是从AS 一侧先被压坏引起的

C、节约钢筋用量,因为构件破坏时AS 的应力一般达不到屈服强度 D、简化设计过程

3、钢筋混凝土大偏心受压构件的破坏特征是下列哪项 ( )

A、远离轴向力作用一侧的钢筋达到屈服强度,随后压区混凝土被压碎,压区钢筋

亦达到屈服强度

B、远离轴向力作用一侧的钢筋应力不足,而另一侧钢筋受压屈服,混凝土被压碎

C、靠近轴向力作用一侧钢筋和混凝土应力不足,而另一侧受拉钢筋达到屈服强度

D、靠近轴心力作用一侧钢筋应力达到屈服强度,而另一侧受拉钢筋应力不足 A.受压混凝土压碎 B.受压钢筋达到屈服强度 C.受拉区混凝土拉裂 D.远离纵向力一侧钢筋受拉 5、钢筋混凝土偏心受压构件属小偏心受压破坏的是 ( )

4、大偏心受压构件与小偏心受压构件破坏的共同点 ( )

A、ξ≤ξb B、ξ=ξ( )

b

C、ηeo>0.3ho D、ξ>ξb

8、钢筋混凝土偏心受压构件属小偏心受压破坏的是 A、ξ≤ξb B、ξ=ξb C、ηeo>0.3ho D、ξ>ξb 7、三根配置4?16钢筋的矩形轴心受拉构件A、B、C。 构件A、b×h=300×300mm,C20砼 构件B、b×h=200×200mm,C30砼

构件C、b×h=250×250mm,C25砼

NuB、NuC的关系为 三根构件破坏时正截面承载力NuA、( ) A、NuA>NuB>NuC B、NuA>NuC>NuB

C、NuB>NuC>NuA D、NuA=NuB=NuC 8、关于轴心受压柱的纵筋,下列说法不正确的是下列哪项 ( ) A、可以协助混凝土承受压力,以减小构件尺寸 B、应沿截面四周均匀堆成布置

C、可防止构件突然的脆性破坏 D、宜采用多根数、小直径的钢筋

9、当轴压柱的长细比很大时,易发生下列哪项破坏 ( ) A、压碎破坏 B、弯曲破坏 C、失稳破坏 D、断裂破坏

9、非对称配筋矩形截面柱, 不属于大偏心受压构件的条件是下列哪项。 ( )

A、?e0?0.3h0 B、x??bh0 C、x?2as D、?e0?0.3h0

10、矩形截面小偏心受压构件截面设计时As可按最小配筋率及构造要求配置,这是为了下列哪项原因。 ( )

A、保证构件破坏时,As的应力达到屈服强度,以充分利用钢筋的抗拉作用

B、保证构件破化不是从As一侧先被压坏引起

C、节约钢筋用量,因为构件破坏时As的应力一般达不到屈服强度 D、简化设计过程

11、矩形截面大偏心受压构件截面设计时令X=ξb ho ,这是为了 ( )

A.保证不发生小偏心受压破坏

B.保证破坏时,远离轴向力作用一侧的钢筋应力能达到屈服强度 C.使钢筋用量最少 D.使混凝土用量最少 ( )

A.ξ≤ξb B.ξ=ξb C.ηeo>0.3ho D.ξ>ξb

(四)计算题

12、钢筋混凝土偏心受压构件属大偏心受压破坏的是

1、某2级水工建筑物中的矩形截面偏心受压柱,露天环境,截面尺寸b×h=400 mm×600 mm,采用C25混凝土(fc=11.9N/mm2 ),HRB335级钢筋,柱子计算长度lo=4500 mm,承受弯矩设计值M=250kN·m,轴向压力设计N=670kN,as=asˊ=50mm,采用对称配筋。求纵向受力钢筋的截面面积As=Asˊ。(fy=fyˊ=300N/mm2,ξb=0.550,?min?0.2%) 解:

(1)计算?值h0?h?as?600-50=550(mm),l0h?4500/600?0.75?8短柱,不需考虑纵向弯曲影响,?=1.0(2)判别偏心受压类型x=KNfcb=1.2?670?103/11.9?400=168.91(mm)

2、某钢筋混凝土柱,已知截面尺寸b×h=300×500mm(as=a?s=35mm),承受轴向压力设计值N=105kN,M=155kNm,混凝土强度等级为C20(fc=10N/mm2),纵向受力钢筋采用Ⅱ级钢筋(fy=fy’=310N/mm2),ξb=0.544,l0/h=5,γd=1.2,采用对称配筋。(1)判断偏心受压状态;(2)求As=As’的值。 解:

(1)计算?值h0?h?as?500-35=465(mm),l0h?5?8短柱,不需考虑纵向弯曲影响,?=1.0(2)判别偏心受压类型x=KNfcb=1.2?105?103/10?300=42(mm)

3、某厂房矩形截面偏心受压柱,截面尺寸b?h?300?500mm,柱的计算长度为

l0?3.9m,混凝土等级为C20,采用HRB335级钢筋。控制截面承受的轴向力计算值为N?250KN,弯矩的设计值为M?100KN?m,取as?as'?40mm。

K?1.2。试给该柱不对称配置钢筋。

(参数:fc?9.6N/mm2,fy?fy'?300N/mm2,?b?0.550,?min?0.2%。) (1)判别偏心受压类型; (2)计算As和As'。 解:

(1)计算?值h0?h?as?500-40=460(mm),l0h?3900/500?0.78?8短柱,不需考虑纵向弯曲影响,?=1.0(2)判别偏心受压类型x=KNfcb=1.2?250?103/9.6?300=104.17(mm)

4、某厂房矩形截面偏心受压柱,截面尺寸b?h?400?500mm,柱的计算长度为

l0?4m,混凝土等级为C25,采用HRB335级钢筋。控制截面承受的轴向力计算值为N?800KN,弯矩的设计值为e0?250mm,取as?as'?40mm。K?1.2。试给该柱不对称配置钢筋。

(查表参数:fc?11.9N/mm2,fy?fy'?300N/mm2,?b?0.550,?min?0.2%。) (1)判别偏心受压类型; (2)计算As和As'。 解:

(1)计算?值h0?h?as?500-40=460(mm),l0h?4000/500?8?8短柱,不需考虑纵向弯曲影响,?=1.0(2)判别偏心受压类型x=KNfcb=1.2?800?103/11.9?400=201.68(mm)

5、某偏心受压柱,截面尺寸b×h=300 mm×400 mm,采用C20混凝土(fc=10N/mm2 ),Ⅱ级钢筋,柱子计算长度lo=3000 mm,承受弯矩设计值M=150kN·m,轴向压力设计值N=260kN,as=asˊ=40mm,采用对称配筋。求纵向受力钢筋的截面面积 解:

As=Asˊ。(fy=fyˊ=310N/mm2,ξb=0.544,?min?0.2%)

(1)计算?值h0?h?as?400-40=360(mm),l0h?3000/400?7.5?8短柱,不需考虑纵向弯曲影响,?=1.0(2)判别偏心受压类型x=KNfcb=1.2?260?103/10?300=104(mm)

6、某2级水工建筑物矩形钢筋混凝土柱,已知截面尺寸b×h=400×500mm(as=a?s =40mm),承受轴向压力设计值N=670KN,M=170KNm,混凝土强度等级为C20(fc=9.6N/mm2),纵向受力钢筋采用Ⅱ级钢筋(fy=fy’=300N/mm2),ξb=0.550,l0/h=8,K=1.2,采用对称配筋。(1)判断偏心受压状态;(2)求As=As’的值。 解:

(1)计算?值h0?h?as?500-40=460(mm),l0h?8?8短柱,不需考虑纵向弯曲影响,?=1.0(2)判别偏心受压类型x=KNfcb=1.2?670?103/9.6?400=209.38(mm)

2as'?2?40?80mm?x?201.68(mm)

某厂房矩形截面偏心受压柱,截面尺寸b?h?300?500mm,柱的计算长度为

l0?3.9m,混凝土等级为C20,采用HRB335级钢筋。控制截面承受的轴向力计算值为N?250KN,弯矩的设计值为M?100KN?m,取as?as'?40mm。

K?1.2。试给该柱不对称配置钢筋。

(参数:fc?9.6N/mm2,fy?fy'?300N/mm2,?b?0.550,?min?0.2%。) (1)判别偏心受压类型; (2)计算As和As'。 解:

(1)计算?值h0?h?as?500-40=460(mm),l0h?3.9/0.5?7.8?8短柱,不需考虑纵向弯曲影响,?=1.0(2)判别偏心受压类型M100??0.4(m)?400(mm)N250?e0=1.0?400=400(mm)>0.3h0=0.3?460=138(mm)属于大偏心e0?e=?e0?h/2?as?1.0?400?500/2?40?610(mm)(3)配筋计算?sb??b(1?0.5?b)?0.550?(1?0.5?0.550)?0.399KNe??sbfcbh01.2?250?103?610?0.399?9.6?300?460As'??fy'(h0?as')300?(460?40)2as'?2?40?80mm?x?201.68(mm)

?3621(mm2)??minbh0?0.2%?300?460?276(mm2)

____________号位座 ________________号籍考 _____ __线_ _ _ __订_ _ __装名第三章 肋形结构 (一)填空题

1、肋形结构是由梁、板 组成的平面楼盖板系统。 2、当板跨的两个方向的跨度满足

l2l?3 要求时,为单向板肋形结构。 1

(二)选择题

1、当钢筋混凝土连续梁或板与支座整体浇筑时,其支座附近最危险的截面是在( )

A、支座边缘 B、支座中心 C、跨中截面 D、不一定 2、现浇整体式板采用分离式配筋比弯起式配筋的优点是下列哪项。 ( )

A、整体式好 B、省钢筋 C、施工方便 D、承受动力性能好

3、求五跨连续梁第二个支座的最大剪力,则可变荷载应布置在哪几项 ( )

A、1,2 B、1,3,5

C、2,4 D、1,2,4

4、如果连续梁、板的跨度不相等,但相差不超过多少,也可用等跨度的内力系数表进行计算( )

A、5% B、10% C、15% D、20%

(三)问答题

1、在整体式五跨连续板中,均布荷载作用下,画出求支座B最小弯矩的荷载布置。 1,2,4

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