第一章緒論
思考題1 鋼筋混凝土結構有哪些優點、缺點?
2 鋼筋與混凝土兩種物理力學效能不同的材料,為何能共同工作?
3 學習本課程要注意哪些問題?
第二章混凝土結構材料的物理力學效能
思考題1 混凝土的立方體抗壓強度fcu,k是如何確定的?與試塊尺寸有什麼關係?
2 如已知邊長150mm混凝土立方體試件抗壓強度平均值fcu=20n/mm2,試估算下列混凝土強度的平均值:
1. 100mm邊長立方體抗壓強度;
2. 稜柱體試件的抗壓強度;
3. 構件的混凝土抗拉強度。
3 繪製混凝土稜柱體試件在一次短期加荷下的應力-應變曲線,並指出曲線的特點及fc、ε0、εmax等特徵值。
4 混凝土的割線模量、彈性模量有何區別?它們與彈性係數有何關係?
5 什麼叫混凝土的徐變、線性徐變、非線性徐變?混凝土的收縮和徐變有何本質區別?
6 繪製有物理屈服點的鋼筋的應力-應變曲線,並指出各階段的特點及各轉折點的應力名稱。
7 解釋條件屈服強度、屈強比、伸長率?
8 受拉鋼筋錨固長度la與哪些因素有關,如何確定?受壓鋼筋錨固長度為何小於la,又有哪些要求?
9 如何確定同
一、非同一搭接區段,如何確定搭接長度,在同一接區段內的搭接鋼筋面積有哪些要求?
10 為何要在受力鋼筋搭接處設定箍筋,對該處箍筋的直徑和布置有何要求?
11 《規範》對機械連線接頭和焊接接頭分別提出了哪些要求?
12 一對稱配筋的鋼筋混凝土構件,其支座之間的距離固定不變。試問由於混凝土的收縮,混凝土及鋼筋中將產生哪些應力?
第三章按近似概率理論的極限狀態設計法
思考題1 結構設計的目地是什麼?結構應滿足哪些功能要求?
2 結構的設計基準期是多少年?超過這個年限的結構是否不能再使用了?
3 何謂結構的極限狀態?結構的極限狀態有幾類?主要內容是什麼?
4 何謂結構的可靠性及可靠度?
5 何謂結構上的作用、作用效應?何謂結構抗力?
6 結構的功能函式是如何表達的?當功能函式z>0、z<0、z=0時,各表示什麼狀態?
7 何謂可靠指標β與失效概率pf?兩者之間的關係如何?何謂目標可靠指標及結構安全等級?
8 試說明材料強度平均值、標準值、設計值之間的關係。
9 試說明荷載標準值與設計值之間的關係,荷載分項係數如何取值?
10 承載能力極限狀態表示式是什麼?試說明表示式中各符號的意義?
11 何謂可變荷載組合係數ψc、頻遇係數ψf和準永久係數ψq,三者有何有同?
12 論述在正常使用極限狀態計算時,根據不同的設計要求,應採用哪些荷載組合?
13 為滿足結構的耐久要求,應採取什麼措施?
第四章受彎構件的正截面受彎承載力
思考題1 混凝土彎曲受壓時的極限壓應變εcu取為多少?
2 什麼叫「界限破壞」?「界限破壞」時的εcu和εs各等於多少?
3 為什麼要掌握鋼筋混凝土受彎構件正截面受彎全過程中各階段的應力狀態,它與建立正截面受彎承載力計算公式有何關係?
4 什麼叫少筋梁、適筋梁和超筋梁?在實際工程中為什麼應避免採用少筋梁和超筋梁?
5 什麼叫配筋率,它對梁的正截面受彎承載力有何影響?
6 單筋矩形截面的正截面受彎承載力的最大承載力mu,max有何影響?
7 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?
8 在什麼情況下可採用雙筋截面梁,雙筋的基本計算公式為什麼要有適用條件?x≥2a』, x<2a』的雙筋截面梁出現在什麼情況下,這時應當如何計算?
9 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梁的受彎承載力計算公式有何異同點?
10 在正截面受彎承載力計算中,對於混凝土強度等級小於c50的構件和混凝土強度等級等於及大於c50的構件,其計算有什麼區別?
習題1一根鋼筋混凝土簡支梁,計算跨度為l0=5.7m,,承受均布荷載為26.5kn/m(已考慮荷載分項係數,但不包括梁自重)。
混凝土強度等級為c20,採用hrb400鋼筋。試確定梁的截面尺寸並計算受拉鋼筋截面面積和選擇鋼筋。
提示:(1)根據荷載大小初選截面尺寸b×h;(2)鋼筋混凝土容重為25kn/m3;(3)本題的計算結果有多種答案。
2 已知一鋼筋混凝土梁b×h=300×800mm,混凝土強度等級為c25,採用熱軋鋼筋hrb400。該梁在所計算截面中承受設計彎矩m=570kn·m,試分別用基本方程式和**法計算所需受拉鋼筋的截面面積,並畫出該梁的截面配筋圖,註明所選受力鋼筋及其它構造鋼筋的根數及直徑。
提示:受拉鋼筋的截面面積預計較大,可能需要排成二排,因此在計算h0時,可取h0=800-60=740mm。
所謂其它構造鋼筋是指架立鋼筋和沿截面側邊一定間隔設定的縱向構造鋼筋。
3 已知一鋼筋混凝土梁的截面尺寸如習題圖3-1所示,混凝土強度等級為c20,鋼筋採用hrb400,截面須承受彎矩設計值m=300kn·m。試計算所需受拉鋼筋截面面積。
提示:首先應判斷中和軸位置,可假定中和軸位於ab線處,求得與兩個正方形受壓區面積對應的受拉鋼筋截面面積和這時截面所能承擔的彎矩m*。若m*<m,則中和軸位於ab線以下,否則,位於ab線以上,然後再根據判斷出中和軸位置和受壓區形狀分別按相應的方法計算受拉鋼筋的截面面積。
4 試計算表中所給的五種情況截面所能承擔的彎矩mu,並分析提高混凝土強度等級、提高鋼筋級別、加大截面高度和加大截面寬度這幾種措施對提高截面抗彎能力的效果。其中那種措施效果較為顯著,哪種措施效果不明顯,並說明原因。
5 一鋼筋混凝土矩形截面簡支梁,計算跨度為5m,承受均布荷載設計值q=80kn/m,(包括自重)。因受建築淨空限制,梁高度h只能取450mm,b=200mm。若混凝土強度等級選c30,鋼筋採用hrb400。
(1)試計算截面所需的受拉鋼筋和受壓鋼筋的截面面積;
(2)如果受壓區已配置了hrb400(3 20)的受壓鋼筋(=35mm),試計算所需受拉鋼筋的截面面積。
提示:預計受拉鋼筋要布置兩排,故取h0=h-60。
6 已知一矩形截面梁,截面尺寸b×h=300×600mm,混凝土強度等級為c30,鋼筋採用hrb400,在受壓區已配置了2 12受壓鋼筋。當梁承受的彎矩設計值m=160kn·m時,試計算所需的受拉鋼筋截面面積,並選擇其直徑及根數。
7 某肋形樓蓋次梁,截面尺寸如習題圖3-2所示。翼緣計算寬度為=1600mm,混凝土為c20,採用熱軋鋼筋hrb400,若截面承擔的彎矩設計值m=120kn·m,試計算受拉鋼筋的截面面積,並選定其直徑及根數。
習題圖4-1習題圖4-2習題圖4-3
8 已知某t形截面梁,截面尺寸如習題圖3-3所示。混凝土強度等級為c30,採用熱軋鋼筋hrb400,當作用在截面中設計彎矩m=800kn·m時,試計算受拉鋼筋的截面面積,並畫梁的配筋圖。
第五章受彎構件的斜截面承載力
思考題1 試述剪跨比的概念及其對斜截面破壞的影響?
2 梁上斜裂縫是怎樣形成的?它發生在梁的什麼區段?
3 梁上斜裂縫有幾種型別?有何特點?
4 試述梁斜截面受剪破壞的三種形態及其破壞特徵?
5 試述簡支梁斜截面受剪機理的力學模型?
6 影響斜截面受剪效能的主要因素有哪些?
7 在設計中採用什麼措施來防止梁的斜壓和斜拉破壞?
8 寫出矩形、t形、i形梁在不同荷載情況下斜截面受剪承載力計算公式?
9 連續梁的受剪效能與簡支梁相比有何不同?為什麼它們可以採用同一受剪承載力計算公式?
10 計算梁斜截面受剪承載力時應取那些計算截面?
11 什麼是材料抵抗彎矩圖?如何繪製?為什麼要繪製?
12 為了保證梁斜截面受彎承載力,對縱筋的彎起、錨固、截斷以及箍筋的間距,有什麼構造要求?
習題1 一根如習題圖習題圖5-1所示的矩形截面簡支梁,截面尺寸為b=250mm,h=550mm,混凝土強度等級為c20,縱向受拉鋼筋為hrb400,箍筋hpb235。梁承受的均布荷載q=60kn·m(已考慮了荷載分項係數,並已包括梁自重)。根據正截面強度計算已配置了2 25+2 22的縱向受拉鋼筋,試分別按下述兩種腹筋配置方式對梁進行斜截面抗剪強度計算:
(1)只配置箍筋(並要求選定箍筋直徑和間距);
(2)按構造要求沿梁長配置最低數量的箍筋後,試計算所需的彎起鋼筋的排數及數量,並選定其直徑和根數。
提示:對本例中通過鋼筋混凝土墊塊支承在磚牆上的簡支梁,其計算跨度l0可按下式取用
其中ln為淨跨,a為梁伸入支座的支承長度。但在進行抗剪強度驗算時,應取支座內邊緣處的剪力值。
習題圖5-1習題圖5-2
2 一鋼筋混凝土矩形截面簡支梁,其截面尺寸b=250mm,h=500mm,計算簡圖如習題圖習題圖5-2所示。集中荷載p=90kn中不包括梁自重,集中荷載的荷載分項係數的加權平均值為γ=1.35,自重的荷載分項係數為γg=1.
2。混凝土的強度等級為c20,箍筋及彎起鋼筋均為熱軋鋼筋hrb335。
試按下列兩種腹筋布置方案進行斜截面抗剪強度計算:
(1)僅配置箍筋(要求選定箍筋直徑及間距);
(2)箍筋按雙肢φ6@200配置,試計算所需的彎起鋼筋用量,並確定每側各須布置幾排彎起鋼筋和繪出腹筋配置草圖。
5-3 一簡支矩形截面梁,淨跨為ln=5.3m,承受均布荷載。截面尺寸為b=200mm,h=550mm,混凝土為c20級,箍筋為熱軋鋼筋hpb235,若沿梁全長配置雙肢φ8@120的箍筋,試計算這根梁的斜截面所能承擔的剪力,和根據抗剪強度驗算推算出這根梁所能承擔的均布荷載(指包括荷載分項係數在內的均布荷載)。
第六章受壓構件的截面承載力
建築結構設計原理習題集
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混凝土習題答案 第10章混凝土結構設計的一般原則和方法 填空題1 結構的安全性 適用性 耐久性 統稱為結構的可靠性。2 結構轉變為機動體系屬於承載能力極限狀態 而裂縫過大屬於正常使用極限狀態。3 當永久荷載的效應對結構安全有利時,其荷載分項係數取 1.0 4 結構的可靠度是結構在規定時間內 規定條件...
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