混凝土结构设计原理思考题

混凝土结构基本设计原理

思考题与习题集

第1章 绪论

思考题

1．1钢筋混凝土结构有哪些优点和缺点？ 答：

混凝土结构有以下优点： (1) 材料利用合理； (2) 可模性好；

(3) 耐久性和耐火性较好；

(4) 现浇混凝土结构的整体性好； (5) 刚度大、阻尼大； (6) 易于就地取材。

混凝土结构有以下缺点： (1) 自重大； (2) 抗裂性差； (3) 承载力有限； (4) 施工复杂；

(5) 混凝土结构一旦破坏，其修复、加固、补强比较困难。

1．2钢筋和混凝土是如何共同工作的？ 答：

钢筋和混凝土两种材料能够结合在一起共同工作，除了二者具有相近的线膨胀系数外，更主要的是由于混凝土硬化后，钢筋与混凝土之间产生了良好的粘结力。保证钢筋不会从混凝土中拔出或压出，与混凝土更好地共同工作。粘结和锚固是钢筋和混凝土形成整体，是共同工作的基础。

1．3本课程主要包括哪些内容？学习本课程要注意哪些问题？ 答：

本课程主要包括内容有

材料物理力学性能、设计方法、钢筋混凝土基本构件包括受弯构件、受压构件、受扭构件、受拉构件、楼盖设计、（预应力混凝土基本构件主要为受拉构件和受弯构件）。 本课程要注意的问题

混凝土结构基本设计原理

思考题与习题集

第1章 绪论

思考题

1．1钢筋混凝土结构有哪些优点和缺点？ 答：

混凝土结构有以下优点： (1) 材料利用合理； (2) 可模性好；

(3) 耐久性和耐火性较好；

(4) 现浇混凝土结构的整体性好； (5) 刚度大、阻尼大； (6) 易于就地取材。

混凝土结构有以下缺点： (1) 自重大； (2) 抗裂性差； (3) 承载力有限； (4) 施工复杂；

(5) 混凝土结构一旦破坏，其修复、加固、补强比较困难。

1．2钢筋和混凝土是如何共同工作的？ 答：

钢筋和混凝土两种材料能够结合在一起共同工作，除了二者具有相近的线膨胀系数外，更主要的是由于混凝土硬化后，钢筋与混凝土之间产生了良好的粘结力。保证钢筋不会从混凝土中拔出或压出，与混凝土更好地共同工作。粘结和锚固是钢筋和混凝土形成整体，是共同工作的基础。

1．3本课程主要包括哪些内容？学习本课程要注意哪些问题？ 答：

本课程主要包括内容有

材料物理力学性能、设计方法、钢筋混凝土基本构件包括受弯构件、受压构件、受扭构件、受拉构件、楼盖设计、（预应力混凝土基本构件主要为受拉构件和受弯构件）。 本课程要注意的问题

混凝土结构设计思考题及习题集

混凝土结构设计思考题及习题集2 第一章小结 1楼面、屋盖、楼梯等梁板结构设计的步骤是①结构选型和布置②结构计算包括确定简图、计算荷载、内力分析、组合及截面配筋计算等③绘制结构施工图包括结构布置、构件模板及配筋图。上述步骤不仅适用于粱板结构也适用于其它结构设计。 2结构的选型和布置对其可靠性和经济性有重要意义。因此应熟悉各种结构如现浇单向板肋形楼盖、双向板肋形楼盖、无梁楼盖、装配式楼盖、叠合式楼盖、无粘结预应力楼盖等结构的受力特点及其结构适用范围以便根据不同的建筑要求和使用条件选择合适的结构类型。 3在现浇单向板肋形楼盖中板和次梁均可按连续梁并采用折算荷载进行计算。对于主梁在梁柱线刚度比≥3的条件下也可按连续梁计算并忽略柱对梁的约束作用。 4在考虑塑性内力重分布计算钢筋混凝土连续梁、板时为保证塑性铰具有足够的转动能力和结构的内力重分布应采用塑性好的HPB235、HRB335级钢筋截面受压区高度x≤0.35h0斜截面应具有足够的抗剪能力为保证结构在使用阶段裂缝不至出现过早和开展过宽设计中应对弯矩调幅予以控制。 5在现浇肋形楼盖中单向板实际上四边支承在主梁和次梁或墙上故将在板的双向同时发生弯曲变形和内力只是当长边与短

一、主观题(共18道小题) 1. 如何减小梁弯曲裂缝宽度？

参考答案：减小钢筋应力，增加纵筋配筋率，合理布置钢筋，适当减小钢筋间距，采

用变形钢筋替代光圆钢筋，采用预应力构件

2. 最大裂缝宽度W

max

是指钢筋表面处的裂缝宽度，还是构件外表面处的裂缝宽度？

参考答案：指构件外表面处的裂缝宽度

3. 由缝宽度计算公式可知，混凝土保护层越大，裂缝宽度就越大，这是否说明小的混凝土

厚度对结构的耐久性更好？

参考答案：足够的混凝土保护层的质和量对耐久性有好处。

4. 试从W

max

参考答案：裂缝宽度与钢筋应力大致成正比，所以限制裂缝宽度就等于限制了钢筋应

力值，因此无法采用高强度钢筋。

5. 影响梁斜截面受剪承载力的因素有哪些？

参考答案：参见教材97-98页（新教材）或第71-71页（老教材）

6. 如何避免梁发生斜拉破坏、斜压破坏？

参考答案：参见教材关于斜截面抗剪承载力公式的上限和下限。截面限制条件防止斜

压破坏，合格的配箍率和箍筋间距防止斜拉破坏。

7.

某矩形截面简支梁，承受匀布荷载。C25混凝土，fc=11.9MPa，ft=1.27MPa，b=250mm，h=700mm，h0=640mm。只设置双肢Ф8-HRB335箍筋，fyv=300MPa

一、主观题(共18道小题) 1. 如何减小梁弯曲裂缝宽度？

参考答案：减小钢筋应力，增加纵筋配筋率，合理布置钢筋，适当减小钢筋间距，采

用变形钢筋替代光圆钢筋，采用预应力构件

2. 最大裂缝宽度W

max

是指钢筋表面处的裂缝宽度，还是构件外表面处的裂缝宽度？

参考答案：指构件外表面处的裂缝宽度

3. 由缝宽度计算公式可知，混凝土保护层越大，裂缝宽度就越大，这是否说明小的混凝土

厚度对结构的耐久性更好？

参考答案：足够的混凝土保护层的质和量对耐久性有好处。

4. 试从W

max

参考答案：裂缝宽度与钢筋应力大致成正比，所以限制裂缝宽度就等于限制了钢筋应

力值，因此无法采用高强度钢筋。

5. 影响梁斜截面受剪承载力的因素有哪些？

参考答案：参见教材97-98页（新教材）或第71-71页（老教材）

6. 如何避免梁发生斜拉破坏、斜压破坏？

参考答案：参见教材关于斜截面抗剪承载力公式的上限和下限。截面限制条件防止斜

压破坏，合格的配箍率和箍筋间距防止斜拉破坏。

7.

某矩形截面简支梁，承受匀布荷载。C25混凝土，fc=11.9MPa，ft=1.27MPa，b=250mm，h=700mm，h0=640mm。只设置双肢Ф8-HRB335箍筋，fyv=300MPa

《混凝土结构设计原理》

小结

第1章 绪论

（1）钢筋和混凝土共同工作的三个条件 钢筋与混凝土之间存在粘结力； 两种材料的温度线膨胀系数很接近； 混凝土对钢筋起保护作用。

（2）混凝土结构的优、缺点（与钢结构相比）。

第2章 材料性能

（1）钢筋的强度和变形

强度：屈服强度（条件屈服强度）：钢筋设计强度取值的依据

极限强度

变形：最大力下的总伸长率；延伸率；冷弯性能 分类：有明显流幅（软钢）；无明显流幅（硬钢） 预应力筋；普通钢筋 钢筋冷加工：力学性能变化 （2）混凝土的强度和变形 1）单轴受力强度

立方体抗压强度

轴心抗压强度

fc,m?0.88?c1?c2fcu,m

0.55f?0.88?0.395?f轴心抗拉强度 t,mc2cu

2）复杂受力强度

三轴强度：随侧向压力增大，纵向受压强度和变形能力提高 二轴受力强度： 剪压和剪拉强度：

3）受力变形

一次短期加载变形：应力-应变曲线的特点；峰值应变?0和

极限压缩应变?cu

徐变变形：定义；特点；徐变对结构的影响

重复加载变形：重复荷载作用下应力-应变曲线的特点；疲劳强度

4）

第2章-思考题

2.1混凝土立方体抗压强度fcu,k、轴心抗压强度标准值fck和抗拉强度标准值ftk是如何确定的？为什么fck低于fcu,k？ftk与fcu,k有何关系？fck与fcu,k有何关系？

答：混凝土立方体抗压强度fcu,k：以边长为150mm的立方体为标准试件，标准立方体试件在（20±3）℃的温度和相对湿度90%以上的潮湿空气中养护28d，按照标准试验方法测得的具有95%保证率的立方体抗压强度作为混凝土立方体抗压强度标准值。

轴心抗压强度标准值fck：以150mm×150mm×300mm的棱柱体作为混凝土轴心抗压强度试验的标准试件，棱柱体试件与立方体试件的制作条件与养护条件相同，按照标准试验方法测得的具有95%保证率的抗压强度作为混凝土轴心抗压强度标准值。

轴心抗拉强度标准值ftk：以150mm×150mm×300mm的棱柱体作为混凝土轴心抗拉强度试验的标准试件，棱柱体试件与立方体试件的制作条件与养护条件相同，按照标准试验方法测得的具有95%保证率的抗拉强度作为混凝土轴心抗拉强度标准值。（我国轴心抗拉强度标准值是以轴拉试验确定，美国和加拿大是以劈拉实验确定）

为什么fck低于fcu,k：我国规定的标准试验方法是不涂润滑剂的，试件

科大考试专用

αs——截面抵抗矩系数γs——截面内力臂系数(4)

M1 、M2——偏心受压构件对同一主轴组合弯矩设计值

Cm——构件端截面偏心距调节系数

εns——由二阶效应引起的临界截面弯矩增大系数

δc——偏心受压构件截面曲率修正系数

ea——附加偏心距ei——初始偏心距（5）

βc——混凝土强度影响系数（7）

Vc——剪扭共同作用下混凝土受剪承载力

Tc——剪扭共同作用下混凝土受扭承载力

Wt——受扭构件的截面受扭塑性抵抗矩

βt——剪扭构件混凝土受扭承载力降低系数

α——混凝土受剪承载力降低系数（8）

Bs——短期刚度

αE——钢筋与混凝土的弹性模量比

ψ——开裂截面的内力臂系数

δ——受压区边缘混凝土平均应变综合系数（9）

Chapter 1

钢筋与混凝土两种材料共同工作的基础：

①钢筋与混凝土之间存在着粘结力，使两者能协调变形，共同工作。粘结力是这两种不同性质的材料能够共同工作的基础。

②钢筋与混凝土两种材料的温度线膨胀系数很接近。钢材料为1.2×10-5，混凝土为（1.0~1.5）×10-5。使两者间的粘结力遭到破坏。

科大考试专用

③混凝土对钢筋起到了保护和固定作用，使钢筋不容易发生锈蚀和直接遭受火烧，提高了结构的耐久性和耐火性。

混凝土结构的优点：就

《荷载与结构设计方法》习题解答

1 荷载与作用

1.1 什么是施加于工程结构上的作用？荷载与作用有什么区别？

结构上的作用是指能使结构产生效应的各种原因的总称，包括直接作用和间接作用。引起结构产生作用效应的原因有两种，一种是施加于结构上的集中力和分布力，例如结构自重，楼面的人群、家具、设备，作用于桥面的车辆、人群，施加于结构物上的风压力、水压力、土压力等，它们都是直接施加于结构，称为直接作用。另一种是施加于结构上的外加变形和约束变形，例如基础沉降导致结构外加变形引起的内力效应，温度变化引起结构约束变形产生的内力效应，由于地震造成地面运动致使结构产生惯性力引起的作用效应等。它们都是间接作用于结构，称为间接作用。

“荷载”仅指施加于结构上的直接作用；而“作用”泛指使结构产生内力、变形的所有原因。

1.2 结构上的作用如何按时间变异、空间位置变异、结构反应性质分类？

结构上的作用按随时间变化可分永久作用、可变作用和偶然作用；按空间位置变异可分为固定作用和自由作用；按结构反应性质可分为静态作用和动态作用。

1.3 什么是荷载的代表值？它们是如何确定的？

荷载代表值是考虑荷载变异特征所赋予的规定量值，工程建设相关的国家标准给出了荷载四种代表值：标

混凝土结构设计原理课程设计 —现浇单向板肋梁楼盖设计

专 业： 工程管理 班 级： 四班 姓 名： 邓超 学 号： 12152679 指导教师： 王志美

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目 录

1、设计任务书-------------------------------------------------（1） 2、设计计算书-------------------------------------------------（2） 3、平面结构布置----------------------------------------------（2） 4、板的设计----------------------------------------------------（3） 5、次梁的设计-------------------------------------------------（6） 6、主梁的设计-------------------------------------------------（10） 7、关于计算书及图纸