最新混凝土結構設計原理課后習題答案(存儲版)

　　

【正文】 2以45176。 根據剪力的變化情況，可將梁分為AB、BC兩個區(qū)段來計算斜截面受剪承載力。6． 一鋼筋混凝土簡支梁如圖530所示，混凝土強度等級為C25（ft=、fc= N/mm2），縱筋為HRB400級鋼筋（fy=360 N/mm2），箍筋為HRB235級鋼筋（fyv=210 N/mm2），環(huán)境類別為一類。解：⑴求ei、η、e取（2）判別大小偏壓 為大偏壓（3）求As 由即整理得：解得 (舍去)，由于x滿足條件：由得選用受拉鋼筋， 2。由于A’s及As已經給定，故相對界限偏心距為定值， =屬大偏心受壓。解：⑴求ei、η、e 已知e0=100mm 取 ?。?）判別大小偏壓求界限偏心率又因為，故為小偏壓。m N = ，M =280KN由式則 可選用3070mm（）2． 某混凝土偏心拉桿， bh=250mm400mm，as=as’=35mm，混凝土C20，fc=，鋼筋HRB335，fy’=fy=300 N/mm2，已知截面上作用的軸向拉力N=550KN，彎矩M=60KN經計算，梁彎矩設計值，剪力設計值，扭矩設計值，試確定梁的配筋。試進行梁的截面設計，并驗算梁的撓度。從以上算例可以看出，當截面尺寸及配筋不變時，混凝土強度等級提高，其極限承載力和計算撓度變化不大，換句話說，如果撓度驗算不滿足，通過提高混凝土強度等級的方法效果不明顯。4． 簡支矩形截面普通鋼筋混凝土梁，截面尺寸bh=200 mm500mm，混凝土強度等級為C30，鋼筋為HRB335級，416，按荷載效應標準組合計算的跨中彎矩Mk=95kN?m；環(huán)境類別為一類。則由下式計算損失②預應力鋼筋與孔道壁之間的摩擦引起的預應力損失。 題圖10—2解：1．端部受壓區(qū)截面尺寸驗算 OVM錨具的直徑為100mm，墊板厚為20mm。解：根據跨度，初步選定截面尺寸為250mm500mm。試驗算梁的跨中最大撓度是否符合撓度限值。解：對于C30混凝土：N/mm2； N/mm2； N/mm2mm2；mm N/mm2mm；mm；mm〉mm不滿足要求。③預應力鋼筋與承受拉力設備之間的溫度差引起的預應力損失。擴散的面積計算；在計算局部受壓計算底面積時，可近似按所圍矩形計算代替兩個圓面積錨具下局部受壓計算底面積 混凝土局部受壓凈面積當時，按直線內插法得，按式10—21滿足要求2．局部受壓承載力計算間接鋼筋采用4片φ8方格焊接網片（HPB235），見圖10—20（b），間距為s，網片尺寸見圖10—20（d）。 題圖10—2解：1．端部受壓區(qū)截面尺寸驗算 OVM錨具的直徑為100mm，墊板厚為20mm。則由下式計算損失②預應力鋼筋與孔道壁之間的摩擦引起的預應力損失。4． 簡支矩形截面普通鋼筋混凝土梁，截面尺寸bh=200 mm500mm，混凝土強度等級為C30，鋼筋為HRB335級，416，按荷載效應標準組合計算的跨中彎矩Mk=95kN?m；環(huán)境類別為一類。從以上算例可以看出，當截面尺寸及配筋不變時，混凝土強度等級提高，其極限承載力和計算撓度變化不大，換句話說，如果撓度驗算不滿足，通過提高混凝土強度等級的方法效果不明顯。試進行梁的截面設計，并驗算梁的撓度。已知混凝土強度等級C60，預應力鋼筋采用刻痕鋼絲，鋼筋用7φⅠ5二束，張拉控制應力。 題圖10—1解：計算各項預應力損失：①錨具變形和鋼筋內縮引起的預應力損失。試對其進行裂縫寬度驗算。N/mm2KN?m進行抗裂驗算⑴ 求和 KN?m KN?m對于C30混凝土：N/mm2； N/mm2； N/mm2 N/mm2N?mm2 N?mm2mm滿足要求。第九章 鋼筋混凝土構件的變形和裂縫計算題參考答案1． 承受均布荷載的矩形簡支梁，計算跨度l0=，活荷載標準值qk=16kN/m，其準永久系數ψq=，混凝土強度等級為C25，鋼筋為HRB400級。 （2）抗扭鋼筋計算按構造配筋即可。解：判別大小偏心 屬大偏拉。解：⑴求ei、η、e （2）判別大小偏壓屬大偏壓，中性軸位于腹板內。m,對稱配筋，試計算解：⑴求ei、η、e（2）判別大小偏壓屬于大偏壓（3）求因為對稱配筋，故有 所以 符合要求，各選配，1964mm2,稍小于計算配筋，但差值在5%范圍內，可認為滿足要求。求柱的承載力N。第六章 偏心受壓構件承載力計算題參考答案1．（矩形截面大偏壓）已知荷載設計值作用下的縱向壓力,彎矩（3）計算荷載設計值P由得按正截面受彎承載力計算（1）計算受彎承載力Mu滿足要求。求：箍筋數量（無彎起鋼筋）。圖5－27 習題52圖解：（1）求剪力設計值支座邊緣處截面的剪力值最大 （2）驗算截面尺寸屬厚腹梁，混凝土強度等級為C20，fcuk=20N/mm250 N/mm2故βc=1截面符合要求。實際配筋率(2)若是建筑工程中單跨簡支梁 查取有關數據： 45 取按雙層布筋 選配鋼筋，查表知3 配筋率，滿足要求第五章 受彎構件斜截面承載力計算題參考答案1．一鋼筋混凝土矩形截面簡支梁，截面尺寸250mm500mm，混凝土強度等級為C20（ft=、fc= N/mm2），箍筋為熱軋HPB235級鋼筋（fyv=210 N/mm2），縱筋為325的HRB335級鋼筋（fy=300 N/mm2），支座處截面的剪力最大值為180kN。13． 已知肋形樓蓋的次梁，彎矩設計值M=，梁的截面尺寸為bh=200mm600mm，bf’=1000mm，hf’= 90mm；混凝土等級為C20，鋼筋采用HRB335，環(huán)境類別為一類。若截面承受的彎矩設計值為M=550kN11．已知T形截面梁，截面尺寸如圖4所示，混凝土采用C30，縱向鋼筋采用HRB400級鋼筋，環(huán)境類別為一類。受壓鋼筋選用218，；受拉鋼筋選用4。由表知，混凝土保護層最小厚度為35mm，故mm，h0==由式 代入式注意，在混凝土結構設計中，凡是正截面承載力復核題，都必須求出混凝土受壓區(qū)高度x值。假定受拉鋼筋放兩排，設as=60mm，則h0=has=50060=440mm這就說明，如果設計成單筋矩形截面，將會出現超筋情況。已知梁的截面尺寸為bh=250mm450mm。環(huán)境類別為一級。箍筋按構造要求φ8250mm。即：，現設，暫取，由軸心受壓構件正截面承載力公式可得選方形截面，其邊長為，取b=300mm，A=90000mm2。取混凝土保護層厚度為30mm, 混凝土的核芯截面面積為dcor=35060=290mm 因Asso＞（=3142=786mm2），滿足構造要求。解 （1）判別是否可采用螺旋箍筋柱 ，可設計成螺旋箍筋柱（2）求假定，則選用。2．某多層現澆框架廠房結構標準層中柱,軸向壓力設計值N=2100kN,樓層高H=，計算長度l0=，混凝土用C30（fc=），鋼筋用HRB335級（），環(huán)境類別為一類。試進行該柱配筋計算。確定該柱截面尺寸及縱筋面積。比例極限；彈性極限；屈服上限；屈服下限；8．能同時提高鋼筋的抗拉和抗壓強度的冷加工方法是（ ）。因此，搭接鋼筋之間容易發(fā)生縱向劈裂裂縫，必須有較強的圍箍約束以維持錨固。設計錨固長度la應當在臨界錨固長度和極限錨固長度之間，前者是為了保證鋼筋承載受力的基本性能，后者是因為過長的錨固實際已經不起作用。鋼筋和混凝土之間的擠壓力越大、接觸面越粗糙，則摩擦力越大。此切線的斜率即為該點的切線模量，其表達式為Ec′= tgα = dσ / dε 切線模量是原點與某點連線即割線的斜率作為混凝土的割線模量，稱為變形模量Ec″，它的表達式為Ec″= tgα1 = σc / εc 15． 什么叫混凝土徐變？混凝土徐變對結構有什么影響？答：在不變的應力長期持續(xù)作用下，混凝土的變形隨時間而緩慢增長的現象稱為混凝土的徐變。2） fc sh σ≤ fc sh隨著荷載的增加，當應力約為(～) fc sh，曲線明顯偏離直線，應變增長比應力快，混凝土表現出越來越明顯的彈塑性。試驗時先通過液體靜壓力對混凝土圓柱體施加徑向等壓應力，然后對試件施加縱向壓應力直到破壞。3℃，相對溫度≥90%）下養(yǎng)護28天后，以標準試驗方法(中心加載，～)，試件上、下表面不涂潤滑劑，連續(xù)加載直至試件破壞，測得混凝土抗壓強度為混凝土標準立方體的抗壓強度fck，單位N/mm2。答：混凝土材料結構分為三種基本類型：①微觀結構，即水泥石結構，水泥石結構由水泥凝膠、晶體骨架、未水化完的水泥顆粒和凝膠孔組成，其物理力學性能取決于水泥的礦物成份、粉磨細度、水灰比和硬化條件；②亞微觀結構，即混凝土的水泥砂漿結構，水泥砂漿結構可看作以水泥石為基相、砂子為分散相的二組混凝土體系，砂子和水泥石的結合面是薄弱面。鋼筋彎鉤、彎折加工時應避免裂縫和折斷。答：（1）對鋼筋強度方面的要求普通鋼筋是鋼筋混凝土結構中和預應力混凝土結構中的非預應力鋼筋，主要是HPB23HRB33HRB400、RRB400等熱軋鋼筋。為了保證鋼筋在強度提高的同時又具有一定的塑性，冷拉時應同時控制應力和控制應變。除冷拉鋼筋仍具有明顯的屈服點外，其余冷加工鋼筋無屈服點或屈服臺階，冷加工鋼筋的設計強度提高，而延性大幅度下降。對于高強鋼絲。第二章 鋼筋和混凝土的力學性能問答題參考答案1． 軟鋼和硬鋼的區(qū)別是什么？應力一應變曲線有什么不同？設計時分別采用什么值作為依據？答：有物理屈服點的鋼筋，稱為軟鋼，如熱軋鋼筋和冷拉鋼筋；無物理屈服點的鋼筋，稱為硬鋼，如鋼絲、鋼絞線及熱處理鋼筋。8．簡述混凝土的組成結構。（7）混凝土設計與施工是一種社會實踐行為，不能離開社會的制約因素進行，應當貫徹執(zhí)行國家的技術經濟政策，做到技術先進、安全適用、經濟合理、確保質量。（4）本課程主要講解鋼筋混凝土基本構件，應當了解每一種構件在結構體系的作用、受力情況。答：性能化方法是確定工程結構要達到的總體目標或設計性能，設計師根據性能目標的不同，設計不同的設計方案，并評估設計方案是否達到性能目標的要求。墻：承重的混凝土墻常用作基礎墻、樓梯間墻，或在高層建筑中用于承受水平風載和地震作用的剪力墻，它受壓的同時也會受彎，是壓彎構件。 素混凝土簡支梁的受力特點是承受荷載較小，并且是脆性破壞?；炷两Y構充分利用了混凝土抗壓強度高和鋼筋抗拉強度高的優(yōu)點。4． 混凝土結構有什么優(yōu)缺點？答：優(yōu)點：（1）可模性好；（2）強價比合理；（3）耐火性能好；（4）耐久性能好；（5）適應災害環(huán)境能力強，整體澆筑的鋼筋混凝土結構整體性好，對抵抗地震、風載和爆炸沖擊作用有良好性能；（6）可以就地取材。答：混凝土結構設計方法大體可分為四個階段：（1）在20世紀初以前，鋼筋混凝土本身計算理論尚未形成，設計沿用材料力學的容許應力方法。力學關系是在試驗的基礎上，通過幾何、物理和平衡關系建立的。結構構件設計是一個綜合性的問題，需要考慮各方面的因素。A． 相同 ；B． 提高許多；C． 有所提高；2．與素混凝土梁相比，鋼筋混凝土梁抵抗開裂的能力（ ）。10．簡述混凝土軸心抗壓強度。另一個強度指標是鋼筋極限強度，一般用作鋼筋的實際破壞強度。圖22硬鋼拉伸試驗的應力應變曲線2． 我國用于鋼筋混凝土結構的鋼筋有幾種？我國熱軋鋼筋的強度分為幾個等級？答：目前我國用于鋼筋混凝土結構和預應力混凝土結構的鋼筋主要品種有鋼筋、鋼絲和鋼絞線。鋼筋經冷拉后，屈服強度提高，但塑性降低，這種現象稱為冷拉強化。均勻伸長率δgt比延伸率更真實反映了鋼筋在拉斷前的平均（非局部區(qū)域）伸長率，客觀反映鋼筋的變形能力，是比較科學的指標。（4）粘結性粘結性是指鋼筋與混凝土的粘結性能。同時，要求鋼筋具備良好的焊接性能，在焊接后不應產生裂紋及過大的變形，以保證焊接接頭性能良好。粗骨料的強度遠比混凝土高，硬化水泥砂漿的強度也比混凝土高，由砂漿和粗骨料組成的混凝土復合材料的抗壓強度低于砂漿和粗骨料單一材料的抗壓強度。答：我國《普通混凝土力學性能試驗方法標準》（GB/T500812002）采用150mm150mm300mm棱柱體作為混凝土軸心抗壓強度試驗的標準試件，混凝土試件軸心抗壓強度 fcp——混凝土軸心抗壓強度；F——試件破壞荷載；A——試件承壓面積。1