第五章 5.2某多层四跨现浇框架结构的第二层内柱，轴心压力设计值1100kN N =，楼层高H =6m ，柱计算长度0 1.25H l =。混凝土强度等级为C20，采用HRB335级钢筋。柱截面尺寸为350mm 350mm ?。求所需纵筋面积。
解：查附表知，C20混凝土：2c 9.6N /mm f =；HRB335级钢筋：2y 300N/mm f =
0 1.25600021.4350
l b ?==，查表得0.715?= 3c 2s y 1100109.63503500.90.90.7151778mm 300
N f A A f ??--???'===' s 21778 1.45%3%350A A ρ''===<，同时大于最小配筋率0.6%。选用418+416，2s 1822mm A '=。
5.3圆形截面现浇钢筋混凝土柱，直径不超过350mm ，承受轴心压力设计值1900kN N =，计算长度04m l =，混凝土强度等级为C25，柱中纵筋采用HRB335级钢筋，箍筋用HRB235级钢筋。混凝土保护层厚度为30mm 。试设计该柱截面。
解：查附表知，C25混凝土：2c 11.9N /mm f =；HPB235级钢筋：2y 210N/mm f =。
0400011.4350
l d ==，查表得0.932?=； 圆柱面积22
23.1435096162.5mm 44
d A π?=== 先按普通箍筋柱计算：3c 2s y 19001011.996162.50.90.90.9323734.1mm 300
N f A A f ??--??'===' s 3734.1 3.9%3%96162.5
A A ρ''===> 3c 2s y 19001011.996162.50.90.90.9323888.3mm 30011.9
N f A A f f ??--??'==='-- s 3888.34%96162.5
A A ρ''===，此题纵向钢筋配筋率没有超过5%可不采用螺旋箍筋柱，但从出题意图可知是要设计成螺旋箍筋柱， 此柱012l d <，下面采用螺旋箍筋柱设计此柱截面：
间接钢筋的换算截面面积：
cor 350230290mm d =-?=，222cor cor 3.1429066018.5mm 44
d A π?=== 对于混凝土C25，取间接钢筋对混凝土约束的折减系数1α= 假定纵筋配筋率为3%ρ'=，则2s 0.0396162.52884.9mm A A ρ''==?=，选用1020，
2s 3140mm A '=，纵筋间距为290 3.141091mm ?=，净距为912071mm 50mm -=>，符合构
造要求。 3c cor y s ss0y 22
s 19001011.966018.530031400.90.9221210
913.1mm 0.250.253140785mm N f A f A A f A α?''---?-?==??'=>=?= 选取螺旋箍筋的直径为8mm 205mm 44
d >==，2ss150.3mm A =满足构造要求。 箍筋间距为：
{}
cor ss1ss0cor 3.1429050.3913.150.2mm
满足构造要求，取50mm s =
2cor ss1
ss0 3.1429050.3916mm 50
d A A s π??==
= ()()u cor 00.920.911.966018.5+21210916+30031401901kN 1900kN
c y ss y s N f A f A f A α''=++=?????=>
按照普通箍筋柱计算受压承载力： ()0.9()
0.90.93211.996162.5314030031401718.7kN
u c y s N f A f A ?''=+=???-+?????=
1718.7kN 1901kN<1.51718.7=2578kN
5.4钢筋混凝土偏心受压柱，截面尺寸300mm b =，500mm h =，计算长度0 3.5m l =。柱承受轴向压力设计值805kN N =，弯矩设计值159kN m M =。混凝土强度等级为C20，纵筋采用HRB335级钢筋，混凝土保护层厚度30mm c =。（1）求钢筋截面面积s A '和s A ；（2）截面受压区已配有322的钢筋，求受拉钢筋s A 。
解：查附表知，C20混凝土：2c 9.6N /mm f =；HRB335级钢筋：2y 300N/mm f =；b 0.55ξ=
（1）取s s
40mm a a '==，050040460mm h =-= a 500max 20,max 20,16.720mm 3030h e ????====????????
6
i 0a a 3
1591020217.5mm 80510M e e e e N ?=+=+=+=? 0350075500
l h ==>，故应考虑初始偏心距增大系数 130.50.59.63005000.8980510
c f A N ????===? 0715l h
=<，21?=
220120111170.891 1.0714001400217.5460
i l e h h ηζζ??
=+=+???= ????
01.07217.5231.8mm>0.30.3460138mm i e h η=?==?=，按大偏心受压计算 500
40231.8441.8mm 22s i h
e a e η=-+=-+=
500
40231.821.8mm 22s i h
e a e η''=--=--=-
使s s A A '+最小，取b 0.55ξξ==，
()()2
1c b b 0
s y 0s 32
22
min (10.5)()
80510441.819.60.5510.50.5530046030046040894mm 0.002300500300mm αξξρ--'=''-??-??-???=-=>=??=Ne f bh A f h a bh
1c 0b y s s y
3
22
min 19.63004600.5530089480510300639.5mm 300mm
αξρ''+-=????+?-?==≥=f bh f A N
A f bh
受压钢筋选用218+216，2
s 911mm A '=，钢筋间的净
距为()1816
300230363mm 50mm 2+-?-=>，符合构造要求；
受拉钢筋需用218+114，2
s 662.9mm A =。
03500
11.7300l b ==，查表得0.955?=
()0.9()
0.90.9559.6300500300911622.91633.2kN>805kN
u c y s N f A f A ?''=+=????+?+????=
满足要求
（2）322，2s 1140mm A '=
()
()y s 0s 2
1c 0
3280510441.83001140460400.348
19.6300460s Ne f A h a f bh αα'''--=??-??-==???
s b 1121120.3480.4490.55ξαξ=-=-?=<=且02240
0.174460
s a h ξ'?>==
1c 0b y s s y
322
min 19.63004600.449300114080510439.5mm 300mm 300αξρ''+-=????+?-?==≥=f bh f A N
A f bh
西南交通大学2010-2011学年第(一)学期考试试卷A 课程代码 课程名称 结构设计原理I 考试时间 120分钟 阅卷教师签字： 一、单项选择题（每小题1.5分，共15分） 在下列各题给出的四个备选项中只有一个是正确的，请将其代码填写在下面的表格中。 1. 钢筋混凝土构件中纵筋的混凝土保护层厚度是指（ B ）。 A. 箍筋外表面至构件表面的距离；B. 纵筋外表面至构件表面的距离； C. 箍筋形心处至构件表面的距离；D. 纵筋形心处至构件表面的距离。 2. 两个轴心受拉构件，其截面形式和尺寸、混凝土强度等级、钢筋级别均相同，只是纵筋配筋率不同，构件受荷即将开裂时（尚未开裂），（ D ）。 A. 配筋率大的构件钢筋应力σs 也大； B. 配筋率大的构件钢筋应力σs 小； C. 直径大的钢筋应力σs 小； D. 因为混凝土极限拉应变基本相同，所以两个构件的钢筋应力σs 基班 级 学 号 姓 名 密 封装订线 密 封装 订线 密封 装 订 线
本相同。 3. 为保证受扭构件的纵筋和箍筋在破坏时基本达到屈服，设计时需满足 （ D ）的要求。 A. 混凝土受压区高度x ≤ ξb h0； B. 配筋率大于最小配筋率； C. 纵筋与箍筋的配筋强度比系数ζ 在0.6至1.7之间； D.上述A、B、C都正确 4. 一般螺旋箍筋柱比普通箍筋柱承载能力提高的主要原因是因为 （ A ）。 A. 螺旋箍筋约束了混凝土的横向变形使其处于三向受压状态； B. 螺旋箍筋参与受压； C. 螺旋箍筋使混凝土更加密实，其本身又能分担部分压力； D. 螺旋筋为连续配筋，配筋量大。 5. 大偏心受拉截面破坏时，若受压区高度x<2a s’，则（A）。 A. 钢筋A s达到受拉设计强度，钢筋A s’达到受压设计强度； B. 钢筋A s达到受拉设计强度，钢筋A s’达不到受压设计强度； C. 钢筋A s达不到受拉设计强度，钢筋A s’达到受压设计强度； D. 钢筋A s、A s’均达不到设计强度。 6. 钢筋混凝土受弯构件的挠度计算是按（A）。 A. 短期荷载效应组合和长期刚度计算； B. 短期荷载效应组合和短期刚度计算； C. 长期荷载效应组合和长期刚度计算； D. 上述A、B、C均不对。 7. 某钢筋砼梁经计算挠度过大，为提高该梁的抗弯刚度，最为有效的方 法是（ B ）。 A. 提高砼强度等级； B. 加大截面的高度；
第五章 5.2某多层四跨现浇框架结构的第二层内柱，轴心压力设计值1100kN N =，楼层高H =6m ，柱计算长度0 1.25H l =。混凝土强度等级为C20，采用HRB335级钢筋。柱截面尺寸为350mm 350mm ?。求所需纵筋面积。 解：查附表知，C20混凝土：2c 9.6N /mm f =；HRB335级钢筋：2y 300N/mm f = 0 1.25600021.4350 l b ?==，查表得0.715?= 3c 2s y 1100109.6350350 0.90.90.7151778mm 300N f A A f ??--???'===' s 2 1778 1.45%3%350 A A ρ''===<，同时大于最小配筋率0.6%。选用4 B 18+4B 16，2 s 1822mm A '=。 5.3圆形截面现浇钢筋混凝土柱，直径不超过350mm ，承受轴心压力设计值1900kN N =，计算长度04m l =，混凝土强度等级为C25，柱中纵筋采用HRB335级钢筋，箍筋用HRB235级钢筋。混凝土保护层厚度为30mm 。试设计该柱截面。 解：查附表知，C25混凝土：2c 11.9N/mm f =；HPB235级钢筋：2y 210N/mm f =。 0400011.4350 l d ==，查表得0.932?=； 圆柱面积22 23.1435096162.5mm 44 d A π?=== 先按普通箍筋柱计算：3c 2s y 19001011.996162.5 0.90.90.9323734.1mm 300 N f A A f ? ?--??'= ==' s 3734.1 3.9%3%96162.5 A A ρ''===> 3c 2s y 19001011.996162.5 0.90.90.9323888.3mm 30011.9N f A A f f ??--??'==='-- s 3888.34%96162.5 A A ρ''===，此题纵向钢筋配筋率没有超过5%可不采用螺旋箍筋柱，但从出题意图 可知是要设计成螺旋箍筋柱， 此柱012l d <，下面采用螺旋箍筋柱设计此柱截面： 间接钢筋的换算截面面积： cor 350230290mm d =-?=，222cor cor 3.1429066018.5mm 44 d A π?=== 对于混凝土C25，取间接钢筋对混凝土约束的折减系数1α= 假定纵筋配筋率为3%ρ'=，则2 s 0.0396162.52884.9mm A A ρ''==?=，选用10B 20， 2s 3140mm A '=，纵筋间距为290 3.141091mm ?=，净距为912071mm 50mm -=>，符合构
13.1钢筋混凝土框架结构按施工方法的不同有哪些形式?各有何优缺点? 答：钢筋混凝土框架结构按施工方法的不同有如下形式： 1）现浇框架 其做法为--每层柱与其上层的梁板同时支模、绑扎钢筋，然后一次浇混凝土，是目前最常用的形式 优点：整体性，抗震性好;缺点：施工周期长，费料、费力 2）装配式框架 其做法为--梁、柱、楼板均为预制，通过预埋件焊接形成整体的框架结构 优点：工业化，速度化，成本低;缺点：整体性，抗震性差 3）装配整体式 其做法为--梁、柱、板均为预制，在构件吊装就位后，焊接或绑扎节点区钢筋，浇节点区混凝土，从而将梁、柱、楼板连成整体框架。 其性能介于现浇和全装配框架之间。 13.2试分析框架结构在水平荷载作用下，框架柱反弯点高度的影响因素有哪些? 答：框架柱反弯点高度的影响因素有:结构总层数、该层所在位置、梁柱线刚度比、上下两层梁的线刚度比以及上下层层高的变化 13.3 D值法中D值的物理意义是什么? 答：反弯点位置修正后的侧向刚度值。 13.4试分析单层单跨框架结构承受水平荷载作用，当梁柱的线刚度比由零变到 无穷大时，柱反弯点高度是如何变化的? 答：当梁柱的线刚度比由零变到无穷大时，柱反弯点高度的变化：反弯点高度逐渐降低。 13.5某多层多跨框架结构，层高、跨度、各层的梁、柱截面尺寸都相同，试分 析该框架底层、顶层柱的反弯点高度与中间层的柱反弯点高度分别有何 区别? 答： 13.6试画出多层多跨框架在水平风荷载作用下的弹性变形曲线。 答： 13.7框架结构设计时一般可对梁端负弯矩进行调幅，现浇框架梁与装配整体式 框架梁的负弯矩调幅系数取值是否一致?哪个大?为什么? 答：现浇框架梁与装配整体式框架梁的负弯矩调幅系数取值是不一致的，整浇式框架弯矩调幅系数大。 对于整浇式框架，弯矩调幅系数=0.8~0.9；对于装配式框架，弯矩调幅系数=0.7~0.8。 13.8钢筋混凝土框架柱计算长度的取值与框架结构的整体侧向刚度有何联系? 答：
(2)计算钢筋面积 M 3.6 106 - 1f y bh0" 1 14.3 1000 702 0.05 盛年不重来，一日难再晨。及时宜自勉，岁月不待人 4.3钢筋混凝土雨棚板，承受均布荷载，计算跨度 1m ,垂直于计算跨度方向板的总宽度为 6m ,取单位板宽 b=1m 的板带计算，板厚100mm ,混凝土强度等级C30 , HRB335级钢筋，环境类别为二类 b ,单位宽度板带 控制截面弯矩设计值 M 3.6kN m/m 。要求计算雨棚板的受力钢筋截面面积，选用钢筋直径及间距，并 绘出雨棚板的受力钢筋和分布钢筋平面布置图。 解：1)确定基本参数 查附表知 C30级混凝土： f c 14.3N/mm 2 , f t 1.43N/mm 2 ； HRB335 级钢筋：f y 300N/mm 2 ； 1 1.0, b 0.55 ；二类环境 b : c 25mm ，设 a s 30mm ,怙 h a s 100 30 70mm ；取 1m 第四章 4.1 一钢筋混凝土简支梁，计算跨度为 6m ，截面尺寸b xh=200mmx 500mm ,混凝土强度等级 C30,纵向受拉 钢筋采用3C20的HRB400级钢筋，环境类别为一类，试求该梁所能负担的均布荷载设计值(包括梁自重在 解: (1)确定基本参数 内)？ 2 2 2 查附表知 C30级混凝土：仁 14.3N/mm , f t 1.43N/mm ； HRB400 级钢筋：f y 360N/mm ； 1 1.0, b 0.518 ； 一类环境：c 25mm , a s c d 2 25 20 2 35mm , h o h a s 500 35 465mm ； min max 0.2%, 0.45」 f y 2 3C20, A 941mm 。 max 0.2%, 0.45 竺 0.002 360 (2)判断是否超筋 f y A - 360 941 fb 1 14.3 200 118.4mm< b h 0 0.518 465 240.8mm 不是超筋梁 (3)判断是否少筋 A s 941 - 0.0094 bh 200 500 不是少筋梁 min (4)该梁能承担的弯矩设计值 x M u f y A s h 0 — 360 941 2 465 137.5kN m 故该梁能负担的均布荷载设计值: 8M q V 10 8 137.5 30.6kN/m 62 宽板带为计算单元，b=1000mm ； min max 0.2%, 0.45& max 0.2%, 0.45 1.43 300 0.21%。
钢筋混凝土结构习题及答案 一、填空题 1、斜裂缝产生的原因是：由于支座附近的弯矩和剪力共同作用，产生的 超过了混凝土的极限抗拉强度而开裂的。 2、随着纵向配筋率的提高，其斜截面承载力 。 3、弯起筋应同时满足 、 、 ，当设置弯起筋仅用于充当支座负弯矩时，弯起筋应同时满足 、 ，当允许弯起的跨中纵筋不足以承担支座负弯矩时，应增设支座负直筋。 4、适筋梁从加载到破坏可分为3个阶段，试选择填空：A 、I ；B 、I a ；C 、II ；D 、II a ；E 、III ；F 、III a 。①抗裂度计算以 阶段为依据；②使用阶段裂缝宽度和挠度计 算以 阶段为依据；③承载能力计算以 阶段为依据。 5、界限相对受压区高度b ζ需要根据 等假定求出。 6、钢筋混凝土受弯构件挠度计算中采用的最小刚度原则是指在 弯矩范围内，假定其刚度为常数，并按 截面处的刚度进行计算。 7、结构构件正常使用极限状态的要求主要是指在各种作用下 和 不超过规定的限值。 8、受弯构件的正截面破坏发生在梁的 ，受弯构件的斜截面破坏发生在梁 的 ，受弯构件内配置足够的受力纵筋是为了防止梁发生 破坏，配置足够的腹筋是为了防止梁发生 破坏。 9、当梁上作用的剪力满足：V ≤ 时，可不必计算抗剪腹筋用量，直接按构造配置箍筋满足max min ,S S d d ≤≥；当梁上作用的剪力满足：V ≤ 时，仍可不必计算 抗剪腹筋用量，除满足max min ,S S d d ≤≥以外，还应满足最小配箍率的要求；当梁上作用的 剪力满足：V ≥ 时，则必须计算抗剪腹筋用量。 10、当梁的配箍率过小或箍筋间距过大并且剪跨比较大时，发生的破坏形式为 ；当梁的配箍率过大或剪跨比较小时，发生的破坏形式为 。
第五章 受弯构件正截面承载力计算 《建筑结构》第五章习题：共用条件：一类环境使用，结构安全等级为二级。 5-25 一钢筋混凝土矩形梁截面尺寸200m m ×500mm ，弯矩设计值M=120kN ·M 。混凝土强度等级C25，试计算其纵向受力钢筋截面面积：①当选用HPB235级钢筋时；②改用HRB400级钢筋时；最后画出相应配筋截面图。 解：依题意查得参数：γ0=1，fc=11.9N/mm 2，ft=1.27N/mm 2，c=25mm ， ○ 1fy=210N/mm 2 ，ξb =0.614；a s =65mm 。h 0=500-65=435mm 先按单筋矩形截面计算，266.0435 2009.11101202 6201=???==bh f M c s αα 614.032.0266.0211211=<=?--=--=b s ξαξ As=M/[fyh 0（1-0.5ξ）]=1560.65mm 2， 选5?20，As=1571mm 2＞ρmin =0.45ftbh/fy=0.45×1.27×200×500*210=272mm 2 ＞0.02bh=0.002×200×500=200mm 2, ○ 2 fy=360N/mm 2 ，ξb =0.517；a s =40mm ，h 0=500-40=460mm 先按单筋矩形截面计算，238.04602009.11101202 6201=???==bh f M c s αα 517.028.0238.0211211=<=?--=--=b s ξαξ As=M/[fyh 0（1-0.5ξ）]=120×106/[360×460×（1-0.5×0.28）]=842.61mm 2， 选3#20，As=941mm 2，或4#18，As=1018mm 2＞ρmin =272 mm 2 ○1 ○2 5-26 某大楼中间走廊单跨简支板，计算跨度 2.18m ，承受均布荷载设计值g ＋q=6kN/m 2（包括自重），混凝土强度等级C20，HPB235级钢筋。试确定现浇板厚度h 及所需受拉钢筋截面面积，选配钢筋，并画配筋图。取b=1000mm ，as=25mm 。 解：依题意查得参数：γ0=1，fc=9.6N/mm 2，ft=1.10N/mm 2，c=20mm ， ○ 1fy=210N/mm 2 ，ξb =0.614； 板厚≥2180/35=62.3mm ，取h=70mm ，h 0=70-25=45mm m kN q g M ?=??=+=5643.318.268 1)(812 20 λ 18.045 10006.91056.32 6 201=???==bh f M c s αα 614.0204.018.0211211=<=?--=--=b s ξαξ 2 0166.419210 204.04510006.9mm f bh f As y c =???== ξ α，
第四章 4.1 一钢筋混凝土简支梁，计算跨度为 6m ，截面尺寸b xh=200mmx 500mm ,混凝土强度等级 C30,纵向受拉 钢筋采用3C20的HRB400级钢筋，环境类别为一类，试求该梁所能负担的均布荷载设计值（包括梁自重在 内）？ 解：（1）确定基本参数 查附表知 C30级混凝土： f c =14.3N/mm 2 ，f^1.43N/mm 2 ； HRB400级钢筋：f y=360N/mm 2 ； =1.0， b =0.518 ； —类环境：c 二 25mm ， a $ 二 c d ； 2 =25 20 2 =35mm ， f 门 「 1 431 h ）二 h -比=500 -35 = 465mm ；「mi n = max 0.2%, 0.45一 = max 0.2%, 0.45 0.002 f y 360 2 3C20， A = 941mm 。 （2） 判断是否超筋 fyA 360 941 x 伫 118.4mm< b h 0 =0.518 465 = 240.8mm rf c b 1 14.3 200 不是超筋梁 （3） 判断是否少筋 A s 941 0.0094 ?九 bh 200 500 不是少筋梁 （4） 该梁能承担的弯矩设计值 （ x \ （ 118 4 ' M u 二 f y A s h 0 360 941 465 137.5kN m 2 . 2 8M 8X 137 5 故该梁能负担的均布荷载设计值： q 二琴 8拧 =30.6kN/m I 。 6 （2）计算钢筋面积 M =_ :1f y bh0' 1 14.3 1000 702 4.3钢筋混凝土雨棚板，承受均布荷载，计算跨度 b=1m 的板带计算，板厚100mm ，混凝土强度等级 控制截面弯矩设计值 M =3.6kN m/m 。要求计算雨棚板的受力钢筋截面面积，选用钢筋直径及间距，并 绘出雨棚板的受力钢筋和分布钢筋平面布置图。 解：1）确定基本参数 查附表知C30级混凝土： b 1m ，垂直于计算跨度方向板的总宽度为 C30，HRB335级钢筋，环境类别为二类 6m ,取单位板宽 b ,单位宽度板带 2 f c =14.3N/mm ， ：1 =1.0， b =0.55 ；二类环境 b : c =25mm ，设 a $ 二 30mm ， h b 二 h - a $ = 100 -30 = 70mm ；取 1m -■i t I 「 1 431 t 二 max 0.2%，0.45 ' =0.21%。 y 300 2 2 f t=1.43N/mm ； HRB335 级钢筋：f y = 300N/mm ； 宽板带为计算单元，b=1000mm ； 「min 二 max 0.2%， 0.45 3.6 106 = 0.05
7 钢筋混凝土偏心受力构件承载力计算 7.1 概述 偏心受力构件 ● 偏心受拉构件 ● 偏心受压构件 ● 单向偏心受压构件 ● 双向偏心受压构件 偏心受压构件 ● 矩形截面 ● 工字形截面 ● 箱形截面 ● 圆形截面 偏心受拉构件 ● 矩形截面 7.2 偏心受压构件正截面承载力计算 偏心距0M e N = 偏心受压构件可概括受弯构件和轴心受压构件 ● 当0N =时，为受弯构件，弯矩为M ● 当0M =、00e =时，为轴心受压构件，轴力为N 7.2.1 偏心受压构件的破坏特征 7.2.1.1 破坏类型 1、受拉破坏——大偏心受压情况。 偏心距0e 较大，纵筋配筋率不高。称为大偏心受压情况。 2、受压破坏——小偏心受压情况。 偏心距0e 小，或偏心距0e 较大，同时受拉钢筋的配筋率过高。称为小偏心受压破坏。 7.2.1.2 两类偏心受压破坏的界限
两类偏心受压破坏的本质区别在于，破坏时受拉钢筋是否达到屈服。 ● 若受拉钢筋先屈服，然后是受压区混凝土被压碎，即为受拉破坏； ● 若受拉钢筋或远离轴力一侧的钢筋，无论是受拉还是受压，均未屈服，则为受压破坏。 两类偏心受压破坏的界限应该是，当受拉钢筋达到屈服的同时，受压区混凝土达到极限压应变。即，界限破坏。此时，纵向钢筋配筋率为b ρ，相应的相对界限受压区高度为b b 0 x h ξ= 。显然， ● 若b ξξ≤，受拉钢筋首先屈服，然后混凝土被压碎，偏心受压 构件破坏类型为受拉破坏，即，大偏心受压破坏； ● 若b ξξ>，则为受拉钢筋未达到屈服的受压破坏，即，小偏心 受压破坏。 7.2.1.3 偏心受压构件截面强度的N M -相关曲线 N M -相关曲线： 钢筋混凝土偏心受压构件截面达到极限承载力，即，材料破坏时的轴力N 和弯矩M 的关系。图7-7 a 点表示轴力为零的偏心受压构件（纯受弯构件）破坏时所对 应的弯矩； c 点表示弯矩为零的偏心受压构件（轴心受压构件）破坏时所 对应的轴力； d 点为曲线上任意一点，其坐标代表截面承载力的轴力N 和弯矩 M 的组合，即，在这种组合条件下，偏心受压构件截面发生破坏时 所对应的轴力N 和弯矩M ； b 点为受拉钢筋与受压混凝土同时达到其强度值时，偏心受压 构件截面承载力（轴力N 和弯矩M 的组合）的界限状态。 显然，ab 段表示大偏心受压（受拉破坏）时的N M -相关曲线，在该区段内，随着轴力N 的增大，截面能承担的弯矩M 也相应提高。到达b 点时，偏心受压构件承受的弯矩M 最大。 bc 段表示小偏心受压（受压破坏）时的N M -相关曲线，在该区 段内，随着轴力N 的增大，截面能承担的弯矩M 逐渐降低。 若图上任意点e 点位于图中曲线的内侧，说明截面在该点坐标给出的内力组合下，未达到承载能力极限状态，是安全的； 若e 点位于图中曲线的外侧，则表明截面的承载能力不足。
第五章习题参考答案 习题1. 已知柱截面尺寸b ×h =350mm×350mm ，柱的计算长度m 50=l ，轴向力设计值N ＝1600kN 。混凝土，纵向受力钢筋为HRB400级，试计算其配筋。 解：由题意知：2c N/mm 9.11=f ，2y y N/mm 360='=f f 3.14350/5000/0==b l ，查表得：913.0=? 23y c s mm 5.1395360 350 3509.11913.09.01016009.0=??-??='-='f A f N A ? 选配纵筋8C 16，实配纵筋面积A s ′=1608mm 2 ρ′= %31.1350 3501608 '=?=A A s >ρ′min =0.6%， 满足配筋率要求。 按构造要求，选配箍筋A 8@200。 习题2. 现浇圆形截面柱，其计算长度m 3.40=l ，承受设计轴向力N =2100kN ，混凝土采用C20，纵筋采用6根直径为20mm 的HRB335钢筋，螺旋箍筋用HPB300级，若柱截面直径为400mm 时，试求柱螺旋箍筋用量。 解：由题意知，该柱需配螺旋箍筋。 基本参数：2c N/mm 6.9=f ，HRB335，2y y N/mm 300='=f f ， HPB300,2y y N/mm 270='=f f ，75.10400/4300/0==d l ，查表得：945.0=? 纵筋6B 20，实际A s ′＝1884mm 2 一类环境，c =25mm ，混凝土核心截面直径为 mm 330102252400cor =?-?-=d 混凝土核心截面面积为 222cor cor mm 5.854864 33014.34 =?== d A π 2 3 y s y cor c ss0 mm 56.1754270 1218843005.854866.99.01021002)(9 .0=???-?-?=''+-=f A f A f N A α 因A ss0＞0.25 A s ′=0.25×1884=471mm 2，满足构造要求。 假定螺旋箍筋直径为10mm ，则A ss1=78.5mm 2 螺旋箍筋的间距36.4656.17545.7833014.3sso ss1cor =??==A A d s πmm
答案 第七章 受压构件（共203分） 一 填空题（每空1分，共19分） 1. 通过约束核心混凝土从而提高混凝土的抗压强度和变形能力。 2．大偏破坏、小偏心破坏。 3. 把该方向当成轴心受压构件计算受压承载力。 4. 受拉、受压，受压、受拉。 5．增加，轴力N 最大取到A f c 3.0。 6．偏心方向截面尺寸的1/30和20mm 中的较大值。 7．0.6%，5%。 8．b x x ≤ 9．等于,小于。 10.减小、增大、界限破坏。 二 选择题（每空2分，共90分）： （1-20） CADCA DAAAB ABACB CADAD （21-40） DDDBC AACCA CDBBA CABCC （41-45） BACCA 三 简答题（共34分） 1． 试说明受压构件中箍筋和纵筋的作用？（6分） 答：箍筋作用 （1）防止纵筋压曲。 （2）固定纵筋的位置，起到骨架作用。 （3）约束混凝土，提高构件的延性。 （4）采用螺旋箍筋，能提高混凝土的强度，增大构件承载力。 纵筋作用 （1）参与承受压力。 （2）防止偶然偏心产生的破坏。 （3）改善构件的延性，并减小混凝土的徐变变形。 （4）与箍筋形成钢筋骨架。 2． 为什么对于轴心受压柱，全部纵筋的配筋率不宜大于5%？（6分） 答：轴心受压构件在加载后荷载维持不变的条件下，由于混凝土的徐变，随着时间的增加，混 凝土的压应力逐渐变小，钢筋的压力逐渐变大，经过一段时间后趋于稳定。如果突然卸载，构件回弹，但由于混凝土的徐变变形的大部分不可恢复，限制钢筋弹性回弹，使得混凝土受拉，钢筋受压，如果配筋率太大，混凝土的应力重分布程度大，可能使得混凝土拉裂。故要限制配筋率，一般不宜大于5%。 3． 偏心受压柱的破坏形态有哪两类？分类的依据是什么？简述各自的破坏特点？（6分） 答: （1）如果b ξξ≤，属于大偏心构件，破坏形态为受拉破坏。这种破坏属于延性破坏，其 特点是受拉钢筋先达到屈服强度，然后压区混凝土压碎。 （2）如果b ξξ>，属于小偏心构件，破坏形态为受压破坏。这种破坏属于脆性破坏，其 特点是构件破坏始于压区混凝土压碎，远端钢筋不管受拉，还是受压，一般达不到屈
教材P97 习题1：钢筋混凝土简支梁，计算跨度为m 7.50=l ，承受均布荷载为 kN/m 5.26 (已考虑和在分项系数，但不包括梁自重)。混凝土强度等级为C20， 环境类别为一类，采用HRB400钢筋。试确定梁的截面尺寸并计算受拉钢筋截面 面积和选择钢筋。 提示：(1)根据梁的跨度初选截面尺寸；(2)钢筋混凝土容重为25kN/m 3；(3) 本题的计算结果有多种答案。 解：(1)初选截面 根据梁的高跨比和高宽比，查表4-1，初选梁的截面尺寸为 250mm ?500mm 。 (2)设计参数 查附录1、附录6可知，C20混凝土f c =9.6N/mm 2， f t =1.1N/mm 2,HRB400级钢筋f y =360N/mm 2；查表4-5，α1=1.0，ξb =0.518。 查附录16，一类环境，c =25mm ，假定钢筋单排布置，则a s =c +d s +d /2=45mm ， h 0=h –45=455mm %138.0360 1.145.045.0% 2.0min =?=>=y t f f ρ。 (3)内力计算 梁上均布荷载设计值： 由可变荷载效应控制的组合 kN/m 25.305.265.025.0252.1k Q k G =+???=+=q g p γγ 由永久荷载效应控制的组合 kN/m 77.225.267.05.025.02535.1k Q k G =?+???=+=q g p ψγγ 跨中最大弯矩设计值： m kN 85.1227.525.308 10.1812200?=???==pl M γ (4)计算钢筋截面面积 由式(4-11)可得 mm 7.235mm 5.1312506.90.11085.122245545520b 6 212 0=<=????--=--=h b f M h h x c ξα 由式(4-11)可得 2 min 2y c 1s mm 250500250%2.0mm 7.8763605.1312506.90.1=??=>=???==bh f bx f A ρα 符合适用条件。 (5)选配钢筋及绘配筋图 所取截面合理。由以上计算查表，选用 3C 20(A s =942mm 2)，截面配筋简图如右图所示。 例4-1配筋图
施工课后5 3. 如何进行骨料料场的规划?料场规划应考虑哪些原则和因素? 答:料场开采规划应遵循下列原则: 1估量要机械化集中开采 2合理配置采、挖、运设备,满足施工强度要求 3采取有效措施提高料场开采率,合理规划使用料场 4对位于坝址上游的料场,应考虑施工期围堰或坝体挡水对料场开采和运输的影响 5受洪水或冰冻影响的料场应有备料、防洪或冬季开采等措施 6符合环境保护和水土保持要求 应考虑的因素有料场的分布、高程、骨料的质量、储量、天然级配、开采条件、加工要求、弃料多少、运输方式、运输距离、生产成本等 4. 确定混凝土骨料的生产能力应考虑什么原则和因素?采用什么方法确定骨料的生产能力? 答:严格来讲,骨料生产能力由其需求量来确定,实际需求量与各阶段混凝土浇筑强度有关,也与上一阶段结束时的储存量有关。若骨料还需出售,则销售量也是供需平衡的因素。 确定骨料生产能力的方法,可根据混凝土浇筑进度对骨料的用料要求,用供需累计过程线确定各阶段要求的骨料生产能力,先根据混凝土浇筑进度,绘制骨料需用量累积过程线1,再绘制骨料计划生产累计过程线2,并使累计过程线1、2
之间保持最大距离,即最大存储量不大于成品料堆的最大容量,但最小存储量又不小于保证连续生产的最小安全储量,通常储量应满足10~15d的用料要求。 5. 模板有哪些质量要求?按使用特点,模板分为几类?各类模板的适用条件如何? 答:模板的质量要求:1就成型而言,模板要求拼装严密准确,不漏浆,表面平整,不产生过大的变形; 2就支承作用而言,模板要求强度足够,结构坚固,能支承各种设计荷载; 3就保护作用而言,模板应有利于混凝土凝固,寒冷地区有利于保温,高速水流作用部位,应有利于抗冲、耐磨、防止气蚀破坏; 4就方便施工、节约投资而言,应结构简单,制作、安装和拆除方便,尽量标准化、系列化,提高周转率,消耗工料少,成本低。 模板的分类,按使用特点,模板可分为固定式、拆移式、移动式和滑动式 固定式模板多用于起伏的基础部位或特殊的异形结构,因大小不等,形状各异,难以重复使用。 拆移式模板使用于浇筑块表面为平面的情况,可做成定型的标准模板。 移动式模板多用于钢模,作为浇筑混凝土墙和隧洞混凝土衬砌使用。 滑动式模板 6. 模板设计有哪些荷载?承重模板和竖向模板在强度和刚度计算时,其基本荷载组合有什么不同?如何降低模板在混凝土工程中的费用? 答:模板设计的基本荷载有:①模板及其支架的自重、②新浇混凝土重量、③钢筋重量、④工作人员及浇筑设备、工具等荷载、⑤振捣混凝土产生的荷载、⑥新浇混凝土的侧压力及混凝土初凝前的侧压力
第7章预应力混凝土工程试题及答案 一、选择题 1.预应力混凝土梁是在构件的_B_预先施加压应力而成。 A.受压区 B.受拉区 C.中心线处 D.中性轴处 2.先张法适用的构件为C_。 A.小型构件 B.中型构件 C.中、小型构件 D.大型 构件 3.后张法施工较先张法的优点是A_ A. 不需要台座、不受地点限制 B. 工序少 C.工艺简单 D. 锚具可重复利用 4.无粘结预应力混凝土构件中，外荷载引起的预应力束的变化全部由A_承担。 A.锚具 B.夹具 C.千斤顶 D.台座 5.有粘结预应力混凝土的施工流程是：（C ） A.孔道灌浆-张拉钢筋-浇筑混凝土 B. 张拉钢筋-浇 筑混凝土-孔道灌浆
C.浇筑混凝土-张拉钢筋-孔道灌浆 D. 浇筑混凝土- T 102%O(T con T 103%CXT con
T 102%O(T con T 103%CXT con A.台面 B.台墩 C.钢横梁 D.都是 10. 无粘结预应力钢筋的张拉程序通常是：（B ） 孔道灌浆T 张拉钢筋 6. 曲线铺设的预应力筋应_D A. 一端张拉 B. C. 一端张拉后另一端补强 7. 无粘结预应力筋应B_铺设 A. 在非预应力筋安装前 后 C.与非预应力筋安装同时 8. 先张法预应力混凝土构件是利用 A.通过钢筋热胀冷缩 C.通过端部锚具 的粘结力 两端分别张拉 D.两端同时张拉 B. 在非预应力筋安装完成 D. 按照标高位置从上向下 D 使混凝土建立预应力的。 B. 张拉钢筋 D. 混凝土与预应力
—105%r con con —104%(T con 11.当预应力钢筋为热处理钢筋、冷拉W级钢筋、钢绞线时，不得用C 切割。 A.闪光对焊 B.电渣压力焊 C.电弧焊 D.电阻电焊 12.后张法中，对预埋管成形孔道，曲线预应力筋和长度大于的直线预应力 筋，应在两端张拉。 A. 20m B. 24m C. 30m D. 40m 13.二次升温养护是为了减少 d 引起的预应力损失。 A.混凝土的收缩 B.混凝土的徐变 C.钢筋的松弛 D. 温差 14.曲线孔道灌浆施工时。灌满浆的标志是：_D_ A.自高点灌入，低处流出浆 B. 自高点灌入，低处流出浆持续1min C.自最低点灌入，高点流 出浆与气泡 D.自最低点灌入， 高点流出浆
第四章 4.1一钢筋混凝土简支梁，计算跨度为6m ，截面尺寸b ×h =200mm×500mm，混凝土强度等级C30，纵向受拉钢筋采用3C20的HRB400级钢筋，环境类别为一类，试求该梁所能负担的均布荷载设计值（包括梁自重在内）？ 解：（1）确定基本参数 查附表知C30级混凝土：2c 14.3N/mm f =，2t 1.43N/mm f =；HRB400级钢筋：2y 360N/mm f =； 1 1.0α=，b 0.518ξ=；一类环境：25mm c =，s 22520235mm a c d =+=+=， 0s 50035465mm h h a =-=-=；t min y 1.43max 0.2%.45max 0.2%.450.002360f f ρ??????==?=?????????? ，0，0 3C20，2s 941mm A =。 （2）判断是否超筋 y s b 01 c 360941118.4mm<0.518465240.8mm 114.3200 f A x h f b ξα?====?=?? 不是超筋梁 （3）判断是否少筋 s min 9410.0094200500 A bh ρρ===>? 不是少筋梁 （4）该梁能承担的弯矩设计值 u y s 0118.4360941465137.5kN m 22x M f A h ????=-=??-=? ? ????? 故该梁能负担的均布荷载设计值：22 088137.530.6kN/m 6M q l ?=== 4.3钢筋混凝土雨棚板，承受均布荷载，计算跨度1m ，垂直于计算跨度方向板的总宽度为6m ，取单位板宽b =1m 的板带计算，板厚100mm ，混凝土强度等级C30，HRB335级钢筋，环境类别为二类b ，单位宽度板带控制截面弯矩设计值 3.6kN m/m M =?。要求计算雨棚板的受力钢筋截面面积，选用钢筋直径及间距，并绘出雨棚板的受力钢筋和分布钢筋平面布置图。 解：1）确定基本参数 查附表知C30级混凝土：2c 14.3N/mm f =，2t 1.43N/mm f =；HRB335级钢筋：2y 300N/mm f =； 1 1.0α=，b 0.55ξ=；二类环境b ：25mm c =，设s 30mm a =，0s 1003070mm h h a =-=-=；取1m 宽板带为计算单元，b =1000mm ；t min y 1.43max 0.2%.45max 0.2%.450.21%300f f ρ??? ???==?=???????? ??，0，0。 （2）计算钢筋面积
第五章混凝土 一、填空题 1、砂石颗粒级配的含义是（颗粒粗细搭配）。骨料级配不良，将使配制的混凝土（和易性）较差和（强度）较低。 2、混凝土配合比设计的三个重要参数是：（水灰比）、（单位用水量）和（砂率）。 3、混凝土配合比设计中Ｗ/Ｃ由（强度）和（耐久性）确定。 4、混凝土拌合物坍落度的选择原则是：在不妨碍（施工操作）、并能保证（振捣密实）的条件下，尽可能采用较（小）的坍落度。 5、配制混凝土需用（合理）砂率，这样可以在水泥用量一定的情况下，获得最大的（流动性），或者在（和易性）一定的情况下，（水泥）最少。 6、混凝土耐久性主要包括（抗渗性），（抗冻性），（抗侵蚀性），（抗碳化）等。 7、混凝土拌合物的和易性包括（流动性）、（保水性）和（粘聚性）三方面的含义，其中（流动性）可采用坍落度和维勃稠度表示，（保水性）和（粘聚性）凭经验目测。 8、设计混凝土配合比应同时满足（强度）、（耐久性）、（和易性）和（经济性）等四项基本要求。 9、砂子的级配曲线表示（砂子的颗粒级配），细度模数表示（砂子的颗粒粗细程度）。配制混凝土用砂一定要考虑（砂子的颗粒级配）和（砂子的粗细程度）都符合要求。 10、组成混凝土的原材料有（水泥）、（砂子）、（石子）和（水）。水泥浆起（润滑）、（胶结）作用；骨料起（骨架）作用。 11、骨料的最大粒径取决于混凝土构件的（最小尺寸）和（钢筋的疏密）。 12、混凝土的碳化会导致钢筋（锈蚀），使混凝土的（强度）及（耐久性）降低。 13、轻骨料混凝土浇注成型时，振捣时间应当适宜，不宜过长，否则轻骨料会（上浮），造成分层现象。 14、确定混凝土材料的强度等级，其标准试件尺寸为（边长为150mm的立方体），其标准养护温度（ 20±2）0，相对湿度（ 95%以上），养护（ 28 ）d 测定其强度值。 16.混凝土的轴心抗压强度采用尺寸为（ 150×150×300㎜）的棱柱体试件测定。 17、在原材料性质一定的情况下，影响混凝土拌合物和易性的主要因素是（水灰比），（单位用水量），（砂率）和（减水剂的用量）。 18、当混凝土拌合物出现粘聚性尚好，有少量泌水，坍落度太小，应在保持（水灰比）不变的情况下，适当地增加（水泥浆）用量。 19、当混凝土拌合物有流浆出现，同时坍落度锥体有崩塌松散现象时，应保持（砂率）不变，适当增加（沙石用量）。 20、某工地浇筑混凝土构件，原计划采用机械振揭，后因设备出了故障，改用人工振实，这时混凝土拌合物的坍落度应（大一些），用水量要（多一些），水泥用量（多一些），水灰比（小）。 21、混凝土的非荷载变形包括( 化学变形 )和（干湿变形）。 22、在混凝土拌合物中掺入减水剂后，会产生下列效果：当原配合比不变时，可以增加拌合物的（流动性）；在保持混凝土强度和坍落度不变的情况下，可以减少（用水量）及节约（水泥）；在保持流动性和水泥用量不变的情况下，可以降低（水灰比），提高（强度）。 二、单选题 1、混凝土施工规范中规定了最大水灰比和最小水泥用量，是为了保证（ B ）。 A. 强度； B. 耐
第四章混凝土及钢筋混凝土工程 说明 一、本章混凝土按施工方法编制了现场搅拌混凝土、集中搅拌混凝土相应定额子目，集中搅拌混凝土 是按混凝土搅拌站、混凝土搅拌输送车及混凝土的泵送机械都是按施工企业自备的情况下编制的。采用集 中搅拌混凝土不分构件名称和规格分别以混凝土输送泵或输送泵车，套用同一个泵送混凝土的定额子目。不适用于使用商品混凝土的构件。 二、混凝土 1混凝土的工作内容包括：筛砂子、筛洗石子、后台运输、搅拌，前台运输、清理、润湿模板、浇灌、 捣固、养护。 2?毛石混凝土，系按毛石占混凝土体积15%计算的。如设计要求不同时，可以换算。 3?预制构件厂生产的构件，在混凝土定额项目中考虑了预制厂内构件运输、堆放、码垛、装车运出等的工作内容。 4 ?构筑物混凝土按构件选用相应的定额子目。 5?现浇钢筋混凝土柱、墙定额项目，均按规范规定综合了底部灌注1: 2水泥砂浆的用量。 6?混凝土子目中已列出常用强度等级，如与设计要求不同时，可以换算。 7 ?凡按投影面积或延长米计算的构件，如每平方米或每延长米混凝土的用量（包括砼损耗）大于或小 于定额混凝土含量在±0%以内时不予调整，超过10%则每增减1m 3混凝土，其人工、材料、机械按下列规定另行计算：人工2.62工日，混凝土1.015m 3，搅拌机0.1台班，插入式震动器0.2台班。 &阳台扶手带花台（花池）另行计算，套零星构件。 9?阳台栏板如采用砖砌、混凝土漏花（包括大刀片）、金属构件等，均按相应定额分别计算。 10.钢筋混凝土后浇带按相应构件定额子目执行。 11 ?钢筋混凝土垫层按垫层项目执行，其钢筋部分按本章相应项目规定计算。 12?垫层用于基础垫层时，按相应定额人工乘以 1.2系数。地面垫层需分格支模时，按技术措施中的 垫层支模定额执行。 三、预制构件运输
第五章 受扭构件扭曲截面承载力 一、填空题 1、素混凝土纯扭构件的承载力0.7u t t T f w =介于 和 分析结果之 间。t w 是假设 导出的。 2、钢筋混凝土受扭构件随着扭矩的增大，先在截面 最薄弱的部位出现斜裂缝，然后形成大体连续的 。 3、由于配筋量不同，钢筋混凝土纯扭构件将发生 破坏、 破坏、 破坏和 破坏。 4、钢筋混凝土弯、剪、扭构件，剪力的增加将使构件的抗扭承载力 ；扭矩的增加将使构件的抗剪承载力 。 5、为了防止受扭构件发生超筋破坏，规范规定的验算条件是 。 6、抗扭纵向钢筋应沿 布置，其间距 。 7、T 形截面弯、剪、扭构件的弯矩由 承受，剪力由 承受，扭矩由 承受。 8、钢筋混凝土弯、剪、扭构件箍筋的最小配筋率,min sv ρ= ，抗弯纵向钢筋的最小配筋率ρ= ，抗扭纵向钢筋的最小配筋率tl ρ= 。 9、混凝土受扭构件的抗扭纵筋与箍筋的配筋强度比ζ应在 范围内。 10、为了保证箍筋在整个周长上都能充分发挥抗拉作用，必须将箍筋做成 形状，且箍筋的两个端头应 。 二、判断题 1、构件中的抗扭纵筋应尽可能地沿截面周边布置。 2、在受扭构件中配置的纵向钢筋和箍筋可以有效地延缓构件的开裂，从而大大提高开裂扭矩值。 3、受扭构件的裂缝在总体上成螺旋形，但不是连贯的。 4、钢筋混凝土构件受扭时，核芯部分的混凝土起主要抗扭作用。 5、素混凝土纯扭构件的抗扭承载力可表达为0.7U t t T f w =，该公式是在塑性分析方法基础上建立起来的。 6、受扭构件中抗扭钢筋有纵向钢筋和横向箍筋，它们在配筋方面可以互相弥补，即一方配置少时，可由另一方多配置一些钢筋以承担少配筋一方所承担的扭矩。 7、受扭构件设计时，为了使纵筋和箍筋都能较好地发挥作用，纵向钢筋与
第七章习题1．如图所示等截面梁，，混凝土强度等级为250mm,550mm b h ==C20，纵向受拉钢筋为HRB335级，箍筋为HPB300级，承受均布荷载，支座边最大剪力设计值。按正截面受弯承载力计算已配有2B 25＋2B 22max 165.6kN V =纵向受拉钢筋。请按下述两中情况进行斜截面受剪承载力计算：（1）只配置箍筋（要求选定箍筋直径与间距）；（2）按构造要求配置最低数量的箍筋后，计算所需弯起钢筋排数及数量，并选 定直径与根数。 习题1图解：(1) 确定设计参数查表可知，C20混凝土f c =9.6N/mm 2，f t =1.10N/mm 2，，HRB335级0.1=c β钢f y =300N/mm 2；HPB300级钢筋f yv =270N/mm 2。取保护层厚度c=25mm ，已有纵向受拉钢筋可放一层， mm ，mm 5.472/251025s =++=a 5.5025.475500=-=h (2) 验算截面尺寸， mm 5.5020w ==h h 401.2250/5.502/w <==b h KN 6.165kN 5.013N 3015005.5022506.90.125.025.0max 0c c =>==????=V bh f β所以截面尺寸满足要求。 (3) 验算是否按计算配置腹筋kN 6.165kN 73.69N 25.967315.50225010.1 7.0max 0t =<==???=V bh f cv α故需按计算配置腹筋。(4) 计算腹筋数量方案一：只配箍筋/m mm 5076.05.50227025.9673116560020yv 0t sv =?-=-≥h f bh f V s A cv α选用A 8 双肢箍，，2=n =?==3.5021sv sv nA A 2 mm 101