混凝土结构设计原理第五版课后答案第四章

《混凝土结构设计原理》 第4章 受弯构件的正截面受弯承载力

4.1

混凝土弯曲受压时的极限压应变?cu的取值如下：当正截面处于非均匀受压时，?cu的取值随混凝土强度等级的不同而不同，即?cu＝0.0033－0.5(fcu,k－50)×10-5，且当计算的?cu值大于0.0033时，取为0.0033；当正截面处于轴心均匀受压时，?cu取为0.002。

4.2

所谓“界限破坏”，是指正截面上的受拉钢筋的应变达到屈服的同时，受压区混凝土边缘纤维的应变也正好达到混凝土极限压应变时所发生的破坏。此时，受压区混凝土边缘纤维的应变?c＝?cu＝0.0033－0.5(fcu,k－50)×10-5，受拉钢筋的应变?s＝?y＝fy／Es。

4.3

因为受弯构件正截面受弯全过程中第Ⅰ阶段末(即Ⅰa阶段)可作为受弯构件抗裂度的计算依据；第Ⅱ阶段可作为使用荷载阶段验算变形和裂缝开展宽度的依据；第Ⅲ阶段末(即Ⅲa阶段)可作为正截面受弯承载力计算的依据。所以必须掌握钢筋混凝土受弯构件正截面受弯全过程中各阶段的应力状态。正截面受弯承载力计算公式正是根据Ⅲa阶段的应力状态列出的。

4.4

当纵向受拉钢筋配筋率?满足?min当?????b时发生适筋破坏形态；当???min时发

《混凝土结构设计原理》

第4章 受弯构件的正截面受弯承载力

4.1 混凝土弯曲受压时的极限压应变cu ε的取值如下：当正截面处于非均匀受压时，cu ε的取值随混凝土强度等

级的不同而不同，即cu ε＝0.0033－0.5(f cu,k －50)×10-5，且当计算的cu ε值大于0.0033时，取为0.0033；当正截面处于轴心均匀受压时，cu ε取为0.002。

4.2 所谓“界限破坏”，是指正截面上的受拉钢筋的应变达到屈服的同时，受压区混凝土边缘纤维的应变也正好达

到混凝土极限压应变时所发生的破坏。此时，受压区混凝土边缘纤维的应变c ε＝cu ε＝0.0033－0.5(f cu,k －50)×10-5，受拉钢筋的应变s ε＝y ε＝f y ／E s 。

4.3 因为受弯构件正截面受弯全过程中第Ⅰ阶段末(即Ⅰa 阶段)可作为受弯构件抗裂度的计算依据；第Ⅱ阶段可作

为使用荷载阶段验算变形和裂缝开展宽度的依据；第Ⅲ阶段末(即Ⅲa 阶段)可作为正截面受弯承载力计算的依据。所以必须掌握钢筋混凝土受弯构件正截面受弯全过程中各阶段的应力状态。正截面受弯承载力计算公式正是根据Ⅲa 阶段的应力状态列出的。

4.4 当纵向受拉钢筋配筋率ρ满足b min

ρρρ≤≤时发生适筋

《混凝土结构设计原理》

思考题及习题 （参考答案）

第3章 按近似概率理论的极限状态设计法

思 考 题

3.1 结构在规定的时间内，在规定的条件下，完成预定功能的能力称为结构的可靠性。它包含安

全性、适用性、耐久性三个功能要求。结构超过承载能力极限状态后就不能满足安全性的要求；结构超过正常使用极限状态后就不能保证适用性和耐久性的功能要求。建筑结构安全等级是根据建筑结构破坏时可能产生的后果严重与否来划分的。

3.2 所有能使结构产生内力或变形的原因统称为作用，荷载则为“作用”中的一种，属于直接作

用，其特点是以力的形式出现的。影响结构可靠性的因素有：1）设计使用年限；2）设计、施工、使用及维护的条件；3）完成预定功能的能力。结构构件的抗力与构件的几何尺寸、配筋情况、混凝土和钢筋的强度等级等因素有关。由于材料强度的离散性、构件截面尺寸的施工误差及简化计算时由于近似处理某些系数的误差，使得结构构件的抗力具有不确定的性质，所以抗力是一个随机变量。

3.3 整个结构或构件的一部分超过某一特定状态就不能满足设计指定的某一功能要求，这个特定

状态称为该功能的极限状态。结构的极限状态可分为两类，一类是承载能力极限状态，即结构或构件达到最大承载能力或者达到不适于继

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思考题及习题 （参考答案） 厦门大学 土木工程系 2012年9月 第1章 绪论 思 考 题

1.1

钢筋混凝土梁破坏时的特点是：受拉钢筋屈服，受压区混凝土被压碎，破坏前变形较大，有明显预兆，属于延性破坏类型。在钢筋混凝土结构中，利用混凝土的抗压能力较强而抗拉能力很弱，钢筋的抗拉能力很强的特点，用混凝土主要承受梁中和轴以上受压区的压力，钢筋主要承受中和轴以下受拉区的拉力，即使受拉区的混凝土开裂后梁还能继续承受相当大的荷载，直到受拉钢筋达到屈服强度以后，荷载再略有增加，受压区混凝土被压碎，梁才破坏。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，且钢筋与混凝土两种材料的温度线膨胀系数十分接近，当温度变化时，不致产生较大的温度应力而破坏二者之间的粘结，从而保证了钢筋和混凝土的协同工作。 1.2

钢筋混凝土结构的优点有：1）经济性好，材料性能得到合理利用；2）可模性好；3）耐久性和耐火性好，维护费用低；4）整体性好，且通过合适的配筋，可获得较好的延性；5）刚度大，阻尼大；6）就地取材。缺点有：1）自重大；2）抗裂性差；3）承载力有限；4）施工复杂；5）加固困难。 1.3

本课程主要内容分为“混凝土结构设计原理”和“混凝土

1|34

习题4?1

1. 求下列不定积分:

1 (1)?2dx;

x111 解 ?2dx??x?2dx?x?2?1?C???C.

?2?1xx (2)?xxdx; 解 ?xxdx??1x3x2dx?12?12x?C?x2x?C. 35?123 (3)? 解

dx;

?1xdx??x?12dx???11x2?C?2x?C. 1??121 (4)?x23xdx; 解 ?x23xdx??1x27x3dx?17?137?13x?C?333xx?C. 10 (5)? 解

xdx;

?x21xdx??x?52dx???1131x2?C????C. 52xx??125 (6)?mxndx; 解

?mxdx??nnxmdx??11mxm?C?xnn?m?1mnm?nm?C.

(7)?5x3dx;

5 解 ?5x3dx?5?x3dx?x4?C.

4 (8)?(x2?3x?2)dx;

13 解 ?(x2?3x?2)dx??x2dx?3?xdx?2?dx?x3?x2?2x?C.

322|34

(9)?dh2gh(g是常

混凝土结构设计原理 第四章斜截面受弯习

题

第四章小结

1、斜截面强度计算是钢筋混凝土结构的一个重要问题。设计受弯构件时，必须同时解决正截面强度和斜截面强度的计算与构造问题。

2、梁沿斜截面破坏的主要形态有斜压、剪压和斜拉三种。影响斜截面抗剪强度的主要因素有：剪跨比、混凝土强度、纵向受拉钢筋配筋率和箍筋数量及强度等。 3、斜截面抗剪强度的计算公式是以剪压破坏为基础建立的。对于斜压和斜拉破坏，一般采用截面限制条件和构造措施予以避免。斜截面抗剪强度的计算图式、基本计算公式和适用条件，斜截面抗剪设计和复核的方法及步骤。 4、 斜截面强度有两个方面：一是斜截面抗剪强度，通过计算配置箍筋或配置箍筋和弯起钢筋来保证，一是斜截面抗弯强度，通过采用一定的构造措施来保证。 第四章 受弯构件斜截面承载力计算 一、填空题：

1、在钢筋混凝土受弯构件中， 和 称为腹筋或剪力钢筋。 2、影响受弯构件斜截面抗剪力的主要因素 、 、和。 3、受弯构件斜截面破坏的主要形态、 和。桥规抗剪承

载力公式是以破坏形态的受力特征为基础建立的。 4、梁中箍筋的配箍率公式：。

5、纵筋的配筋率越大，受剪承载力越高，这是于和。 6、梁式结构受拉

中国地质大学江城学院 丁志胜

第4章 钢筋混凝土受弯构件 正截面承载力计算§4.1 概述 §4.2 受弯构件正截面的受力特性 §4.3 建筑工程中受弯构件正截面承载力计算方法 §4.4 公路桥涵工程中受弯构件正截面承载力计算 方法

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第4章 钢筋混凝土受弯构件正截面承载力计算

§4.1

概述P P

受弯构件( 受弯构件(flexural members): ): 同时受到弯矩M和剪力 同时受到弯矩 和剪力V 和剪力 共同作用， 共同作用，而N可以忽略 可以忽略 的构件。 的构件。 M V l

l

l Pl

P

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第4章 钢筋混凝土受弯构件正截面承载力计算

受弯构件截面类型：梁、板 受弯构件截面类型：

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第4章 钢筋混凝土受弯构件正截面承载力计算

破坏特性： 破坏特性： 在弯矩作用下发生正截 面受弯破坏； 面受弯破坏； 在弯矩和剪力共同作用 下发生斜截面受剪或受 弯破坏。 弯破坏。

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第4章 钢筋混凝土受弯构件正截面承载力计算

§ 4.2 受弯构件正截面的受力特性(resistance feature of n

第四章小结

1、斜截面强度计算是钢筋混凝土结构的一个重要问题。设计受弯构件时，必须同时解决正截面强度和斜截面强度的计算与构造问题。

2、梁沿斜截面破坏的主要形态有斜压、剪压和斜拉三种。影响斜截面抗剪强度的主要因素有：剪跨比、混凝土强度、纵向受拉钢筋配筋率和箍筋数量及强度等。

3、斜截面抗剪强度的计算公式是以剪压破坏为基础建立的。对于斜压和斜拉破坏，一般采用截面限制条件和构造措施予以避免。斜截面抗剪强度的计算图式、基本计算公式和适用条件，斜截面抗剪设计和复核的方法及步骤。

4、 斜截面强度有两个方面：一是斜截面抗剪强度，通过计算配置箍筋或配置箍筋和弯起钢筋来保证，一是斜截面抗弯强度，通过采用一定的构造措施来保证。

第四章 受弯构件斜截面承载力计算

一、填空题：

1、在钢筋混凝土受弯构件中，（ ） 和 （ ）称为腹筋或剪力钢筋。 2、影响受弯构件斜截面抗剪力的主要因素（ ） 、（ ） 、（ ）和（ ）。 3、受弯构件斜截面破坏的主要形态（ ）、（ ） 和（ ）。桥规抗剪承

载力公式是以（ ）破坏形态的受力特征为基础建立的。 4、梁中箍筋的配箍率公式：（ ）。

一、判断题 1、（√）如果在需求分析阶段采用了结构化分析方法，则软件设计阶段就应采用结构化设计方法。 2、（√）概要设计与详细设计之间的关系是全局和局部的关系。 3、（×）一个模块的作用范围应该大于该模块的控制范围。 4、（√）模块间的耦合性越强，则模块的独立性越弱。 5、（×）在设计模块时，应使一个模块尽量包括多个功能。 6、（√）软件结构图可以利用数据流图映射出来。 7、（×）结构化设计是一种面向数据结构的设计方法。 8、（√）在结构化设计过程中首先要确认DFD。 二、选择题

1、软件结构图的形态特征能反映程序重用率的是（C）。 A、深度

B、宽度

C、扇入

D、扇出

2、概要设计的目的是确定整个系统的（B）。 A、规模 C、费用

B、功能及模块结构 D、测试方案

3、耦合是对软件不同模块之间互连程度的度量。各种耦合从强到弱的排列为（C）。 A、内容耦合，控制耦合，数据耦合，公共环境耦合 B、内容耦合，控制耦合，公共环境耦合，数据耦合 C、内容耦合，公共环境耦合，控制耦合，数据耦合 D、控制耦合，内容耦合，数据耦合，公共环境耦合

4、当一个模块直接使用另一个模块的内部数据时,这种模块之间的耦合为（D）。 A、数据耦

为了大家好,

3-1某四层四跨现浇框架结构的第二层内柱轴向压力设计值N=140×104N,楼层高H＝5.4m,计算长度L0=1.25H,混泥土强度等级为C20，HRB400级钢筋。试求柱截面尺寸及纵筋面积。

22f

『解』查表得： 1=1.0 , fc=9.6N/mm , y=360N/mm l0=1.25 5.4＝6.75m

按构造要求取构件长细比：l:b 15 即b=l0=6.75 103/15=450mm 设该柱截面为方形，则b h=450mm 450mm 查表3-1得： =0.895

AS =(N-0.9 fcA）/0.9 fy =

140 10 0.9 0.895 9.6 450 450

0.9 0.895 360

4

mm<0.1943

000

按照构造配筋取 min 0.60（0.60 30）

AS＝0.6

bh=0.6

450 450 1215mm2

选配钢筋，查附表11-1得，420（AS＝1256mm）

2

箍筋按构造要求选取，取s=250mm，d=6mm

3-2 由于建筑上使用要求，某现浇柱截面尺寸为250mm×250mm，柱高4.0m，计算高度L0=0.7H=2.8m,配筋为416（As/=804mm2）。C3