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钢筋混凝土结构简答题

钢筋混凝土结构简答题
钢筋混凝土结构简答题

第一章绪论

1.什么是混凝土结构?有哪几种类型?

答:混凝土结构是以混凝土材料为主,并根据需要配置和添加钢筋、钢骨、钢管、预应力钢筋和各种纤维,形成的结构,有素混凝土结构、钢筋混凝土结构、钢骨混凝土结构、钢管混凝土结构、预应力混凝土结构及纤维混凝土结构。混凝土结构充分利用了混凝土抗压强度高和钢筋抗拉强度高的优点。

2.以简支梁为例,说明素混凝土与钢筋混凝土受力性能的差异。

答:素混凝土简支梁,跨中有集中荷载作用。梁跨中截面受拉,拉应力在荷载较小的情况下就达到混凝土的抗拉强度,梁被拉断而破坏,是无明显预兆的脆性破坏。

钢筋混凝土梁,受拉区配置受拉钢筋梁的受拉区还会开裂,但开裂后,出现裂缝,拉力由钢筋承担,直至钢筋屈服以后,受压区混凝土受压破坏而达到极限荷载,构件破坏。

素混凝土简支梁的受力特点是承受荷载较小,并且是脆性破坏。钢筋混凝土简支梁的极限荷载明显提高,变形能力明显改善,并且是延性破坏。

3.钢筋与混凝土共同工作的基础条件是什么?

答:混凝土和钢筋协同工作的条件是:

(1)钢筋与混凝土之间产生良好的粘结力,使两者结合为整体;

(2)钢筋与混凝土两者之间线膨胀系数几乎相同,两者之间不会发生相对的温度变形使粘结力遭到破坏;

(3)设置一定厚度混凝土保护层;

(4)钢筋在混凝土中有可靠的锚固。

4.混凝土结构有什么优缺点?

答:钢筋混凝土结构除了比素混凝土结构具有较高的承载力和较好的受力性能以外,与其他结构相比还具有下列特点:

主要优点有:

(1)取材容易:

混凝土所用的砂、石一般易于就地取材。另外,还可有效利用矿渣、粉煤灰等工业废料。

(2)合理用材:

钢筋混凝土结构合理地发挥了钢筋和混凝土两种材料的性能,与钢结构相比,可以降低造价。

(3)耐久性:

密实的混凝土有较高的强度,同时由于钢筋被混凝土包裹,不易锈蚀,维修费用也很少,所以钢筋混凝土结构的耐久性比较好(混凝土碳化、冻融、氯离子、碱骨料反应、密实性等因素)。

(4)耐火性:

混凝土包裹在钢筋外面,火灾时钢筋不会很快达到软化温度而导致结构整体破坏(不会像木结构那样燃烧,也不会像钢结构那样很快达到软化温度而破坏)。与裸露的木结构、钢结构相比耐火性要好。

(5)可模性好:

根据需要,可以较容易地浇筑成各种形状和尺寸的钢筋混凝土结构。

(6)整体性:

整浇或装配整体式钢筋混凝土结构有很好的整体性,刚度大,又具有较好的延性,有利于抗震、抵抗振动和爆炸冲击波。

其主要缺点有:

(1) 自重大(普通钢筋混凝土比重3

/25m KN ):

这对于大跨度结构、高层建筑结构及抗震不利,也给运输和施工吊装带来困难。

(2)抗裂性较差:

混凝土的抗拉强度非常低,因此受拉和受弯等构件在正常使用时往往带裂缝工作,尽管裂缝的存在并不一定意味着结构发生破坏,但是它影响结构耐久性和美观。当裂缝数量较多和开展较宽时,还将给人造成一种不安全感。同时对一些不允许出现裂缝或对裂缝宽度有严格限制的结构,要满足这些要求就需要提高工程造价。

(3)性质脆:

随着混凝土强度等级的提高,脆性而加大。

(4)隔热隔声性能也较差。

(5)施工时费工大、模板用料多、施工周期长,施工还要受到气候的限制。

5. 简述混凝土结构设计方法的主要阶段。

答:混凝土结构设计方法大体可分为四个阶段:

(1)在20世纪初以前,钢筋混凝土本身计算理论尚未形成,设计沿用材料力学的容许应力方法。

(2)1938年左右已开始采用按破损阶段计算构件破坏承载力,50年代,出现了按极限状态设计方法,奠定了现代钢筋混凝土结构的设计计算理论。

(3)二战以后,设计计算理论已过渡到以概率论为基础的极限状态设计方法。

(4)20世纪90年代以后,开始采用或积极发展性能化设计方法和理论。 第二章 钢筋混凝土的材料力学性能

1、什么叫混凝土立方强度?规范规定以什么强度作为混凝土强度等级指标?

按标准方法制作、养护的边长为150mm 的立方体试块,在28天龄期用标准试验方法测得的具有95%保证率的抗压强度作为立方体抗压标准强度,以k cu f ,表示。

规范规定以混凝土立方强度作为混凝土强度等级指标。

2、测定混凝土立方强度的标准试块的尺寸为多少?工程上还有哪两种尺寸?如何进行换算的?

标准试块尺寸为:边长为150mm 的立方体,工程上还有用边长为100mm 或边长200mm 的立方体试块。

由于试件的尺寸效应,需将非标准试块实测值乘以换算系数转换成标准试件的立方体抗压强度标准值,其换算关系为:

)100(95.0)150(,,k cu k cu f f = )200(05.1)150(,,k cu k cu f f =

3、C30含义是什么?

C30表示混凝土立方体抗压强度的标准值为302

/mm N 。

4、《混凝土规范》中混凝土强度等级是按什么划分的?分几个等级?

是按混凝土立方强度划分的,是衡量混凝土强度大小的基本指标,也是评价混凝土等级的标准。分14个等级(C15~C80)。

5、何谓混凝土收缩、膨胀?对结构有什么危害?有哪些措施可避免或减少?

(1)混凝土的收缩与膨胀:混凝土在空气中结硬时,体积会收缩;在水中结硬时,体积会膨胀,一般收缩值比膨胀值要大得多。

(2)收缩对钢筋混凝土的危害很大。对一般构件来说,收缩会引起初应力,甚至产生早期裂缝,因为钢筋的存在企图阻止混凝土的收缩,这样将使钢筋受压,混凝土受拉,当拉

应力过大时,混凝土便出现裂缝。此外,混凝土的收缩也会使预应力混凝土的构件产生预

应力损失。

(3)减少混凝土收缩裂缝的措施有:

①加强混凝土的早期养护;

②减少水灰比;

③提高水泥标号,减少水泥用量;

④加强混凝土密实振捣;

⑤选择弹性模量大的骨料;

⑥在构造上设置伸缩缝、设置施工后浇带、配置一定数量的构造筋等。

6、什么叫混凝土徐变?混凝土徐变对结构有什么影响?

在不变的应力长期持续作用下,混凝土的变形随时间而缓慢增长的现象称为混凝土的徐变。徐变对钢筋混凝土结构的影响既有有利方面又有不利方面。有利影响,在某种情况下,徐变有利于防止结构物裂缝形成;有利于结构或构件的内力重分布,减少应力集中现象及减少温度应力等。不利影响,由于混凝土的徐变使构件变形增大;在预应力混凝土构件中,徐变会导致预应力损失;徐变使受弯和偏心受压构件的受压区变形加大,故而使受弯构件挠度增加,使偏压构件的附加偏心距增大而导致构件承载力的降低。

7、我国用于钢筋混凝土结构的钢筋有几种?我国热轧钢筋的强度分为几个等级?

目前我国用于钢筋混凝土结构和预应力混凝土结构的钢筋主要品种有钢筋、钢丝和钢绞线。根据轧制和加工工艺,钢筋可分为热轧钢筋、热处理钢筋和冷加工钢筋。

热轧钢筋分为热轧光面钢筋HPB235(Q235,符号Φ,Ⅰ级)、热轧带肋钢筋HRB335(20MnSi,符号,Ⅱ级)、热轧带肋钢筋HRB400(20MnSiV、20MnSiNb、20MnTi,符号,Ⅲ级)、余热处理钢筋RRB400(K 20MnSi,符号,Ⅲ级)。热轧钢筋主要用于钢筋混凝土

结构中的钢筋和预应力混凝土结构中的非预应力普通钢筋。

8、钢筋按其加工工艺、外形、力学性能的不同可分为哪几种形式?

(1)按其加工工艺:可分为热轧钢筋、冷加工钢筋、热处理钢筋和钢丝四类。

(2)按外形:光面钢筋和变形钢筋两种。

(3)按力学性能:把钢筋分为有明显屈服点的钢筋(软钢:热轧钢筋和冷轧钢筋)和无明显屈服点的钢筋(硬钢:钢丝、钢绞线及热处理钢筋)

9、软钢和硬钢的区别是什么?应力—应变曲线有什么不同?设计时分别采用什么值作为依据?

有物理屈服点的钢筋,称为软钢,如热轧钢筋和冷拉钢筋;无物理屈服点的钢筋,称为硬钢,如钢丝、钢绞线及热处理钢筋。

软钢的应力应变曲线如图2-1所示,曲线可分为四个阶段:弹性阶段、屈服阶段、强化阶段和破坏阶段。

f

有明显流幅的钢筋有两个强度指标:屈服强度、钢筋极限强度

u

图2-1 软钢应力应变曲线

硬钢拉伸时的典型应力应变曲线如图2-2。钢筋应力达到比例极限点之前,应力应变按直线变化,钢筋具有明显的弹性性质,超过比例极限点以后,钢筋表现出越来越明显的塑性性质,但应力应变均持续增长,应力应变曲线上没有明显的屈服点。到达极限抗拉强度b 点后,同样由于钢筋的颈缩现象出现下降段,至钢筋被拉断。

设计中极限抗拉强度不能作为钢筋强度取值的依据,一般取残余应变为0.2%所对应的应力σ0.2作为无明显流幅钢筋的强度限值,通常称为条件屈服强度。

图2-2硬钢拉伸试验的应力应变曲线

10、什么是钢筋的屈强比?它反映了什么问题?

屈强比:钢筋的屈服强度与极限抗拉强度之比。表示结构可靠性的潜力(作为安全储备),抗震结构中,考虑到钢筋有可能受拉进入强化段,因此要求钢筋的屈强比不大于0.8,因而钢筋的极限抗拉强度是检验钢筋质量的另一强度指标。

11、混凝土结构对钢筋性能的要求有哪些?

(1)强度高:采用较高强度的钢筋可以节省钢材,获得较好的经济效益;

(2)塑性好:要求钢筋在断裂前有足够的变形,能给人以破坏的预兆。因此,应保证钢筋的伸长率和冷弯性能合格;

(3)可焊性好:在很多情况下,钢筋的接长和钢筋之间的连接需要通过焊接。因此要求在一定工艺条件下钢筋焊接后不产生裂纹及过大的变形,保证焊接后的接头性能良好;

(4)为了使钢筋的强度能够充分被利用和保证钢筋与混凝土共同工作,二者之间应有足够的粘结力。

在寒冷地区,对钢筋的低温性能也有一定的要求。

12、钢筋与混凝土是两种性质不同的材料为什么能共同工作?

(1)钢筋和混凝土之间存在粘结力,能使两者协调变形、相互作用、共同受力;

(2)钢筋与混凝土之间的线膨胀系数接近,当所处环境温度变化时,它们之间不会产生相对变形使粘结力遭到破坏;

(3)混凝土能裹住钢筋,使钢筋不易生锈,也不致因受火灾使钢筋达到软化温度导致结构破坏,因而钢筋混凝土结构具有耐久性。

13、钢筋和混凝土之间的粘结力是如何产生的?

(1)化学胶着力:由于混凝土颗料的化学吸附作用,在钢筋与混凝土接触面上产生一种胶结力。此力数值很小,在整个粘结锚固力中不起明显作用;

(2)摩擦力:混凝土硬化时体积收缩,将钢筋紧紧握固而产生一种能抵制相互滑移的摩擦阻力;

(3)机械咬合力:钢筋表面凸凹不平,与混凝土之间产生机械咬合作用,这种机械咬合作用往往很大,约占粘结力的一半以上,是粘结力的主要来源。

14、最小锚固长度是如何确定的?

答:达到锚固极限状态时所需要的钢筋最小锚固长度,称为临界锚固长度l cr a。锚固抗力等于钢筋屈服强度F y时,相应的锚固长度就是临界锚固长度l cr a,这是保证受力钢筋直到屈服也不会发生锚固破坏的最小长度。钢筋屈服后强化,随锚固长度的延长,锚固抗力还能增长,到锚固抗力等于钢筋拉断强度F u时,相应的锚固长度就是极限锚固长度l u a。设计锚固长度l a应当在临界锚固长度和极限锚固长度之间,前者是为了保证钢筋承载受力的基本性能,后者是因为过长的锚固实际已经不起作用。

第三章钢筋混凝土结构的设计原理

1、什么是建筑结构的功能?

在进行结构设计时,各类结构及构件在规定的时间内,在正常条件下,均能满足下列各项预定的功能要求:(1)安全性;(2)适用性;(3)耐久性。

2、什么是结构的“设计基准期”?我国的结构设计基准期规定的年限多长?

为确定可变作用及与时间有关的材料性能等取值而选用的时间参数。由于作用在结构上的作用都是随时间而变化的,所以分析结构可靠度时必须相对固定一个时间坐标,以做基准,称设计基准期T,我国规定为50年。

3、建筑结构有哪两种极限状态?举例说明超过了两种极限状态的后果。

(1)承载能力极限状态:指结构或构件达到最大承载能力或不适于继续承载的不可恢复的变形的状态。

①整个结构或结构的一部分作为刚体失去了平衡(如产生倾覆或滑移、飘浮);

②结构构件或连接因材料强度被超过而破坏或因过度的塑性变形而不适合继续承载;

③结构变为机动体系(几何可变体系);

④结构或构件丧失稳定(如压屈等)。如图3-1所示为结构超过承载能力极限状态的一些例子。

图3-1 结构超过承载力极限状态示例

承载能力极限状态主要考虑结构安全功能的,一旦出现超过承载能力极限状态,结构就有可能发生严重事故倒塌、人员伤亡、财产损失,后果严重。因此其失效概率控制得低些(可靠性指标定得高)。

(2)正常使用极限状态:指结构或构件达到正常使用或耐久性能规定的限值状态。

①影响正常使用或外观的变形;

②影响正常使用耐久性能的局部破坏

(包括裂缝);

③影响正常使用的振动;

④影响正常使用的其他特定的状态。

如图3-2所示为超过正常使用极限状图3-2 结构超过正常使用极限状态示例

态的例子。

正常使用极限状态可理解为结构或构件使用功能的破坏或损害或结构质量的恶化,其后果比承载能力极限状态轻,但是也不可忽视。例如,过大的变形会造成房屋内粉刷层剥落、填充墙和隔墙开裂及屋面积水等后果;在多层精密仪表车间中,过大的楼面变形可能会影响到产品的质量;水池油罐等结构开裂会引起渗漏现象;过大的裂缝会影响结构的耐久性;过在变形和裂缝也将造成用房在心理上产生不安全感。

4、什么叫建筑结构可靠性?什么叫建筑结构可靠度?

结构在规定的时间(设计基准期,50年),在规定的条件下(正常设计、正常施工和正常使用),完成预定功能的能力,称结构可靠性。结构在规定的时间和规定的条件下,完成预定功能概率(如结构可靠性指标或结构的失效概率)。

5、同一建筑物内各种结构构件的安全等级是否要相同?

同一建筑物内的各种结构构件,一般宜采用与整个结构相同的安全等级,但如果提高某一结构构件的安全等级所需额外费用很少,又有减轻整个结构的破坏,从而大大地减少人员伤亡和财产损失,可将该结构构件的安全等级提高一级;相反,如果某一结构构件的破坏并不影响整个结构构件,则可将其安全等级降低一级。

6、何谓荷载的设计值?何谓内力设计值?

由荷载的分项系数乘以荷载的标准值,称恒载的设计值;由荷载的设计值与荷载效应系数的乘积则称为荷载效应设计值,即内力设计值。

7、建筑结构的破坏性质有哪两种?其可靠度指标定的是否相同?

包括延性破坏和脆性破坏两种。当结构构件属延性破坏时,由于破坏之前有明显的变形或其他的预兆,目标可靠指标要取略小一些;而当结构构件属脆性破坏时,因脆性破坏比较突然,破坏前无明显的变形或其他的预兆,目标可靠指标应取大一些。

8、什么是混凝土结构的耐久性?影响耐久性的因素有哪些?

混凝土结构的耐久性是指在正常维护的条件下,在预计的使用时期内,在指定的工作环境中保证结构满足既定功能的要求。耐久性设计涉及面广,影响因素多,主要考虑以下几个方面:

(1)环境分类,针对不同的环境,采取不同的措施;

(2)耐久性等级或结构寿命分等;

(3)耐久性计算对设计寿命或既存结构的寿命做出预计;

(4)保证耐久性的构造措施和施工要求等。

第四章轴心受力构件承载力计算

1、轴心受压构件为什么不宜采用高强钢筋?

答:因为受压构件中,钢筋和混凝土共同受压,其应力受混凝土的极限应力控制。混凝土达到最大应力时对应的应变值为:002.0=ε,此时,钢筋的应力值最大可达到:

25/400002.0102mm N E s s =??=?=εσ

所以当采用高强钢筋时(钢筋的屈服强度超过400N/mm 2),受压钢筋达不到屈服强度y f ',不能充分发挥其高强度的作用,这是不经济的。因此,受压构件不宜采用高强钢筋。

2、如何划分受压构件的长柱与短柱?

答:(1)长细比80≤b

l 的钢筋混凝土柱,在计算上可视为短柱; (2)长细比80 b

l 的钢筋混凝土柱,在计算上可视为长柱。 3、受压构件中纵向钢筋有什么作用?

答:受压构件中纵向钢筋的作用:与混凝土共同受力,提高抗压承载力,改善混凝土破坏的脆性性质,减小混凝土徐变、承受混凝土收缩和温度变化引起的拉力。

4、配螺旋式间接钢筋的轴心受压柱其受压承载力和变形能力为什么能提高?

答:在螺旋式钢筋柱中,螺旋筋像环箍一样,有效地阻止了核心混凝土的横向变形,使混凝土处于三向受压状态,提高了混凝土的抗压强度,从而间接提高了柱子的承载力。

5、轴心受压构件设计时,如果用高强度钢筋,其设计强度应如何取值?

答:纵向受力钢筋一般采用HRB400级、HRB335级和RRB400级,不宜采用高强度钢筋,因为与混凝土共同受压时,不能充分发挥其高强度的作用。混凝土破坏时的压应变0.002,此时相应的纵筋应力值бs’=Es εs’=200×103×0.002=400 N/mm2;对于HRB400级、HRB335级、HPB235级和RRB400级热扎钢筋已达到屈服强度,对于Ⅳ级和热处理钢筋在计算fy’值时只能取400 N/mm2。

第五章 钢筋混凝土受弯构件正截面承载力计算

1.计算T 形截面的最小配筋率时,为什么是用梁肋宽度b 而不用受压翼缘宽度b f ?

答:最小配筋率从理论上是由M u =M cy 确定的,主要取决于受拉区的形状,所以计算T 形截面的最小配筋率时,用梁肋宽度b 而不用受压翼缘宽度b f 。

2.受弯构件适筋梁从开始加荷至破坏,经历了哪几个阶段?各阶段的主要特征是什么?各个阶段是哪种极限状态的计算依据?

答:适筋受弯构件正截面工作分为三个阶段。

第Ⅰ阶段荷载较小,梁基本上处于弹性工作阶段,随着荷载增加,弯矩加大,拉区边缘纤维混凝土表现出一定塑性性质。

第Ⅱ阶段弯矩超过开裂弯矩M cr sh ,梁出现裂缝,裂缝截面的混凝土退出工作,拉力由

纵向受拉钢筋承担,随着弯矩的增加,受压区混凝土也表现出塑性性质,当梁处于第Ⅱ阶段末Ⅱa 时,受拉钢筋开始屈服。

第Ⅲ阶段钢筋屈服后,梁的刚度迅速下降,挠度急剧增大,中和轴不断上升,受压区高度不断减小。受拉钢筋应力不再增加,经过一个塑性转动构成,压区混凝土被压碎,构件丧失承载力。

第Ⅰ阶段末的极限状态可作为其抗裂度计算的依据。

第Ⅱ阶段可作为构件在使用阶段裂缝宽度和挠度计算的依据。

第Ⅲ阶段末的极限状态可作为受弯构件正截面承载能力计算的依据。

3.什么叫纵向受拉钢筋的配筋率?钢筋混凝土受弯构件正截面有哪几种破坏形式?其破坏特征有何不同?

答:配筋率是钢筋混凝土构件中纵向受力钢筋的面积与构件的有效面积之比(轴心受压构件为全截面的面积)。%1000

?=bh A s ρ , ρ为配筋率;A s 为受拉区纵向钢筋的截面面积;b 为矩形截面的宽度;h 0为截面的有效高度。

钢筋混凝土受弯构件正截面有适筋破坏、超筋破坏、少筋破坏。

梁配筋适中会发生适筋破坏。受拉钢筋首先屈服,钢筋应力保持不变而产生显著的塑性伸长,受压区边缘混凝土的应变达到极限压应变,混凝土压碎,构件破坏。梁破坏前,挠度较大,产生较大的塑性变形,有明显的破坏预兆,属于塑性破坏。

梁配筋过多会发生超筋破坏。破坏时压区混凝土被压坏,而拉区钢筋应力尚未达到屈服强度。破坏前梁的挠度及截面曲率曲线没有明显的转折点,拉区的裂缝宽度较小,破坏是突然的,没有明显预兆,属于脆性破坏,称为超筋破坏。

梁配筋过少会发生少筋破坏。拉区混凝土一旦开裂,受拉钢筋即达到屈服,并迅速经历整个流幅而进入强化阶段,梁即断裂,破坏很突然,无明显预兆,故属于脆性破坏。

4.什么是延性的概念?受弯构件破坏形态和延性的关系如何?影响受弯构件截面延性的因素有那些?如何提高受弯构件截面延性?

答:延性是指组成结构的材料、组成结构的构件以及结构本身能维持承载能力而又具有较大塑性变形的能力。因此延性又包括材料的延性、构件的延性以及结构的延性。

适筋破坏是延性破坏,超筋破坏、少筋破坏是脆性破坏。

在单调荷载下的受弯构件,延性主要取决于两个综合因素,即极限压应变εcu 以及受压区高度x 。影响受弯构件截面延性的因素包括,如混凝土强度等级和钢筋级别、受拉钢筋配筋率、受压钢筋配筋率、混凝土极限压应变、箍筋直径和间距、截面形式等。

在设计混凝土受弯构件时,承载力问题与延性问题同样重要。主要措施是:

1)抗震设计时,限制纵向受拉钢筋的配筋率,一般不应大于2.5%;受压区高度x ≤(0.25~0.35)h 0;

2)双筋截面中,规定受压钢筋和受拉钢筋的最小比例,一般使受压钢筋与受拉钢筋面积之比保持为0.3~0.5;在弯矩较大的区段适当加密箍筋。

5、设计中应如何避免发生少筋破坏和超筋破坏?

答:(1)为防止超筋破坏,应满足: b ξξ≤或0h x b ξ≤或max ,s s αα≤

(2)防止少筋破坏,应满足:min 0

ρρ≥=bh A s 或bh A s min ρ≥ 6、什么叫等效应力图形?等效后的应力图形应满足哪两点要求?绘图表示。

答:从试验分析知,受弯构件正截面承载力计算是以适筋梁的Ⅲe 阶段的应力状态为依据,此时,压区混凝土应力图形为曲线型,为便于计算,以等效矩形应力图形来代替压区混凝土实际应力图形。

等效后的应力图形应满足:(1)混凝土压力合力C 的作用位置不变;

(2)混凝土压力合力C 的作用点不变。如图5-2所示。

图5-2 单筋矩形截面受压区混凝土的等效应力图

7、什么叫受压区混凝土的相对高度ξ?什么叫相对界限受压区高度b ξ?与哪些因素有关?当混凝土强度等级50C ≤时,HPB235,HRB335,HRB400钢筋b ξ的值各为多少?

答:是指压区混凝土的高度x 与截面有效高度0h 的比值,即:0

h x =ξ 界限相对受压区高度b ξ:是指在适筋梁的界限破坏时,等效压区混凝土的b x 与截面有效高度0h 的比值,即:0

h x b b =ξ。 (1)b ξ不仅与钢筋级别有关,还与混凝土强度等级有关。

(2)HPB235:b ξ=0.614;HRB335:b ξ=0.550;HRB400:b ξ=0.518。

8、进行单筋矩形受弯构件承载力计算时,引入了哪些基本假设?

答:(1)截面应变保持平面;

(2)不考虑混凝土抗拉强度(拉区混凝土不参与工作);

(3)混凝土、钢筋的应力应变曲线按理想化的图形取值;

9、单筋矩形截面梁承载力基本公式的建立必须满足哪两个条件?为什么?

答:(1)为防止超筋破坏,应满足: b ξξ≤或0h x b ξ≤或max ,s s αα≤

(2)防止少筋破坏,应满足:min 0

ρρ≥=bh A s 或bh A s min ρ≥ 10、在进行受弯构件截面设计时,当max s s αα 或b ξξ 时,可采取什么措施解决此问题?

答:(1)增加梁的截面高度;

(2)提高混凝土的强度等级;

(3)采用双筋截面梁。

11、双筋矩形截面梁承载力基本公式的建立必须满足哪两个条件?为什么?

答:(1)b ξξ≤或0h x b ξ≤或max ,s s αα≤:防止超筋破坏;

(2)s a x '≥2:保证受压筋s A '在构件破坏时应力达到抗压强度y f '(屈服)

。 12、进行双筋矩形截面梁正截面设计中引进第三个条件是什么?是基于什么考虑的?

答:引进条件是:b ξξ=,max ,s s αα=,应考虑充分发挥混凝土的抗压能力,使总用钢量最少。

13、对图5-3所示的梁截面尺寸相同、配筋量不同的四种情况,回答下列问题:

(1)各截面破坏性质。

(2)破坏时钢筋应力大小?

(3)破坏时钢筋和混凝土强度是否得到充分利用?

(4)受压区高度大小是多少?

(5)开裂弯矩大致相等吗?为什么?

(6)破坏时截面的极限弯知矩u M 为多大?

(a )min ρρ (b )max min ρρρ (c )max ρρ= (d )max ρρ

图5-3 简答题13附图

答:(1)(a )截面为少筋梁,呈脆性破坏性质;(b )截面为适筋梁,呈塑性破坏性质;(c )截面为界限破坏,呈塑性;(d )截面为超筋梁,呈脆性破坏性质。

(2)(a )y s f ≥σ;(b )y s f =σ;(c )y s f =σ;(d )y s f σ。

(3)钢筋:(a )(b )(c )被充分利用;(d )未被充分利用。

混凝土:(b )(c )(d )被充分利用;(a )未被充分利用。

(4)(a )无;(b )010h f f h x c y αρ

ξ==;

(c )0h x b ξ=;(d )0h x b ξ= 。 (5)开裂弯矩大致相等,混凝土抗拉强度较低,在纵向受拉钢筋应力很小时,混凝土即开裂,与ρ大小基本无关,只受混凝土强度等级控制。

(6)(a )2

292.0bh f M t u =;(b ))21()2(12001c y y c u f f bh f x h bx f M αρρα-=-=;(c )(d )20101)5.01()2

(bh f x

h bx f M c b b c u αξξα-=-= 14、T 形截面的类型分哪两种?两种T 形截面类型的判别方法是什么?

答:计算形截面梁时,按受压区高度的不同,可分为下述两种类型。

(1)第一类T 形截面:

中和轴在翼缘内,压区混凝土高度f h x '≤,受压区混凝土截面为矩形;

(2)第二类T 形截面:

中和轴进入梁的肋部,即:f h x ' ,受压区混凝土截面为T 形。

第六章 钢筋混凝土受弯构件斜截面承载力计算

1、斜裂缝产生的原因是什么?

受弯构件受到弯矩和剪力的作用。在弯矩和剪力为主的区段内,在它们产生的正应力σ和剪应力τ共同作用下,在受拉区产生复合主拉应力pt σ,当pt σ超过混凝土的极限抗拉强度时,将会产生斜裂缝,会发生斜截面破坏。

2、斜截面破坏形态有几类?分别采用什么方法加以控制?

答:(1)斜截面破坏形态有三类:斜压破坏,剪压破坏,斜拉破坏

(2)斜压破坏通过限制最小截面尺寸来控制;

剪压破坏通过抗剪承载力计算来控制;

斜拉破坏通过限制最小配箍率来控制;

3、钢筋混凝土受弯构件斜截面受剪承载力计算公式的适用条件是什么?c β是什么系数?如何取值?

(1)公式上限值—最小截面尺寸:防止发生斜压破坏 ①当4≤b

h w 时,025.0bh f V c c β≤ ②当6≥b

h w 时,02.0bh f V c c β≤ ③当64

b h w ,0)025.035.0(bh f b h V

c c w β-≤ c β—混凝土强度影响系数,当50C ≤时,取c β=1;当=C80时,取8.0=β

其间按内插法求得。

(2)公式下限值—最小配箍率和箍筋最大间距:防止斜拉破坏 ①箍筋的配箍率:bs nA bs A sv sv sv 1==ρ,最小配箍率yv

t sv f f 24.0min ,=ρ) ②梁中箍筋最大间距:max s s ≤

③梁中箍筋的直径:min d d ≥

4、为什么弯起筋的设计强度取y f 8.0?

考虑到靠近剪压区的弯起钢筋在斜截面破坏时,其应力达不到y f 的不均匀系数。

5、影响斜截面受剪承载力的主要因素有哪些?

答:(1)剪跨比的影响,随着剪跨比的增加,抗剪承载力逐渐降低;

(2)混凝土的抗压强度的影响,当剪跨比一定时,随着混凝土强度的提高,抗剪承载力增加;

(3)纵筋配筋率的影响,随着纵筋配筋率的增加,抗剪承载力略有增加;

(4)箍筋的配箍率及箍筋强度的影响,随着箍筋的配箍率及箍筋强度的增加,抗剪承载力增加;

(5)斜裂缝的骨料咬合力和钢筋的销栓作用;

(6)加载方式的影响;

(7)截面尺寸和形状的影响;

6、钢筋混凝土梁斜截面承载力应验算哪些截面?

如图3所示

图3 斜截面受剪承载力计算位置

(1)支座边缘处;

(2)弯筋弯起处;

(3)箍筋面积或间距改变处;

(4)腹板厚度改变处。

上述截面都是斜截面承载力比较薄弱的地方,所以都应该进行计算,并应取这些斜斜面范围内的最大剪力,即斜截面起始端的剪力作为剪力设计值。

7、什么叫材料抵抗弯矩图?什么叫荷载效应图?两者之间的关系如何?

答:(1)按照纵向钢筋所画出的反映梁正截面的抵抗弯矩图,称为材料抵抗弯矩图;

(2)由荷载对梁的各个正截面所产生的弯矩设计值所绘制的图形,称为荷载效应图;

(3)材料抵抗弯矩图只有包住荷载效应图才能保证梁正截面抗弯的承载力;

8、如何确定纵向受力钢筋弯起点的位置?梁内设置弯起筋抗剪时应注意哪些问题? 若用弯起抗剪,则弯起点的位置应同时满足如下要求:

(1)满足斜截面抗剪要求:由抗剪计算确定;

(2)正截面抗弯的要求:材料图覆盖弯矩图。弯筋与梁纵轴线的交点应位于按计算不需要该钢筋的理论断点(或不需要点)以外;

(3)斜截面抗弯:弯起点应设置按正截面抗弯承载力计算该钢筋强度充分利用点以外,其距离应2

0h s 处; 当不满足斜截面抗剪承载力要求时,应适当加密箍筋或增设鸭筋。

9、什么叫腰筋?有何作用?如何设置?

当梁腹板高mm h w 450 时,应在梁的两个侧面沿梁高度配置直径不小于8mm 纵向构造钢筋(俗称腰筋)。每侧纵向构造钢筋的截面面积不应小于腹板截面面积w bh 的%1.0,且其间距不宜大于300~400mm 。

(1)防止梁过高,混凝土外凸;

(2)控制由于混凝土收缩和温度变形在梁腹部产生的竖向裂缝;

(3)控制拉区弯曲裂缝在梁腹部汇成宽度较大的裂缝。

10、纵向受力钢筋可以在哪里截断?延伸长度d l 有何要求?

(1)钢筋混凝土梁下部纵向钢筋不允许截断,只能弯起。

(2)钢筋混凝土连续梁]框架梁支座截面的负弯矩纵向钢筋不宜在受拉区截断。如必须截断时,其截断的位置如图4所示,及其延伸长度d l 应满足表1的要求。

图4 钢筋延伸长度和切断点

表1 钢弯矩钢筋的延伸长度d l

11、对T 形、工字形截面梁进行斜截面承载力计算时可按何种截面计算?为什么?

答:对于T 形、工字形截面梁进行斜截面承截力计算时可按矩形截面计算, 因为翼缘对抗剪承载力的贡献非常小,在规范认为这一部分贡献可忽略不计,所以T 形和工字形截按矩形(b h ?)截面计算。

第七章 受压构件承载力计算

1、如何划分受压构件的长柱与短柱?

(1)长细比80≤b

l 的钢筋混凝土柱,在计算上可视为短柱;(2)长细比80 b l 的钢筋混凝土柱,在计算上可视为长柱。

2、判别大、小偏心受压破坏的条件是什么?大、小偏心受压的破坏特征分别是什么? 答:(1)b ξξ≤,大偏心受压破坏;b ξξ>,小偏心受压破坏;

(2)破坏特征:

大偏心受压破坏:破坏始自于远端钢筋的受拉屈服,然后近端混凝土受压破坏; 小偏心受压破坏:构件破坏时,混凝土受压破坏,但远端的钢筋并未屈服;

3、附加偏心距a e 的物理意义是什么?

答:附加偏心距a e 的物理意义在于,考虑由于荷载偏差、施工误差等因素的影响,0e 会增大或减小,另外,混凝土材料本身的不均匀性,也难保证几何中心和物理中心的重合。

4、计算钢筋混凝土偏心受压构件中为何要考虑偏心距增大系数η?怎样计算?什么情况下取1=η?

(1)考虑钢筋混凝土柱在承受偏心荷载后,会产生纵向弯曲变形,而产生侧向挠度,用一个系数η来表示:

(2)21200)(/140011ζζηh

l h e i += 1ζ—偏心受压构件的截面曲率修正系数,N

A f c 5.01=ζ,当11 ζ时取0.11=ζ; 2ζ—构件长细比对截面曲率的影响系数,h l 0201

.015.1-=ζ ,当150 h l 时,取0.12=ζ

(3)当50≤h

l 时,可不考虑纵向弯曲对偏心距的影响,取1=η 5、钢筋混凝土偏心受压构件截面配筋率应满足哪些要求?

(1)单侧钢筋最小配筋率:%2.0min =ρ,

(2)总配筋率:%5%6.0≤≤ρ

6、轴向压力对钢筋混凝土偏心受压构件斜截面受剪承载力有什么影响?计算公式中如何体现?对轴向压力有无限制?公式中λ如何取值?

试验表明,由于轴向力的存在,延缓了斜裂缝的出现和开展,使截面保留有较大的混凝土剪压区面积,因而使受剪承载力得以提高。试验证明:当03.0bh f N c ≤时,混凝土的抗剪承载力随N 的增加而增加;当03.0bh f N c 时,反而会使抗剪承载力降低,即N 抗剪承载力的提高是有限制的。

7、偏心受压构件什么情况下要对弯矩作用平面外的承载力验算?

当纵向压力N 较大且弯矩作用平面内的偏心距i e 较小,若垂直于弯矩平面的长细比b

l 0

较大时,则有可能由垂直于弯矩作用平面的纵向压力起控制作用。因此,规范规定:偏心受压构件除应计算弯矩作用平面内的受压承载力外,尚应按轴心受压构件验算垂直于弯矩作用

平面的受压承载力,其计算公式为[]

c y s

s Af f A A N +''+≤)(9.0? 8、什么情况下要采用复合箍筋?为什么要采用这样的箍筋? 答:当柱短边长度大于mm 400,且纵筋多于3根时,应考虑设置复合箍筋。形成牢固的钢筋骨架,限制纵筋的纵向压曲。

第八章 受拉构件承载力计算

1、 怎样判别构件属于小偏心受拉还是大偏心受拉?它们的破坏特征有何不同? 答:当02

s h e a ≤

-时为小偏心受拉。 当02s h e a >-时为大偏心受拉。 小偏心受拉的破坏特征:小偏心受拉构件破坏时,截面全部裂缝,混凝土退出工作,拉力全部由钢筋承担,钢筋s A 及's A 的拉应力达到屈服。

大偏心受拉的破坏特征: 大偏心受拉有混凝土受压区,钢筋先达到屈服强度,然后混凝土受压破坏。

2、偏心受拉构件中的轴向拉力对构件的斜截面受剪承载力有何影响?

答:轴向拉力的存在,将使斜裂缝提前出现,而且裂缝宽度加大,构件载面的受剪承载力明显降低。

3、 大偏心受拉构件的正截面承载力计算中,b x 为什么取与受弯构件相同?

答:大偏心受拉构件的正截面破坏特征和受弯构件相同,钢筋先达到屈服强度,然后混凝土受压破坏;又都符合平均应变的平截面假定,所以b x 取与受弯构件相同。

4、大偏心受拉构件为非对称配筋,如果计算中出现'2s a x <或出现负值,怎么处理?

答:取'2s a x =,对混凝土受压区合力点(即受压钢筋合力点)取矩,

)

('0'

s y s a h f Ne A -=,bh A s 'min 'ρ= 第九章 受扭构件承载力计算

1.钢筋混凝土纯扭构件有几种破坏形式?各有什么特点?计算中如何避免少筋破坏和完全

超筋破坏?

答:钢筋混凝土纯扭构件有三种破坏形式。受力特点如下:

(1)适筋纯扭构件

当纵向钢筋和箍筋的数量配置适当时,在外扭矩作用下,混凝土开裂并退出工作,钢筋应力增加但没有达到屈服点。随着扭矩荷载不断增加,与主斜裂缝相交的纵筋和箍筋相继达到屈服强度,同时混凝土裂缝不断开展,最后形成构件三面受拉开裂,一面受压的空间扭曲破坏面,进而受压区混凝土被压碎而破坏,这种破坏与受弯构件适筋梁类似,属延性破坏,以适筋构件受力状态作为设计的依据。

(2)超筋纯扭构件

当纵向钢筋和箍筋配置过多或混凝土强度等级太低,会发生纵筋和箍筋都没有达到屈服强度,而混凝土先被压碎的现象,这种破坏与受弯构件超筋梁类似,没有明显的破坏预兆,钢筋未充分发挥作用,属脆性破坏,设计中应避免。为了避免此种破坏,《混凝土结构设计规范》对构件的截面尺寸作了限制,间接限定抗扭钢筋最大用量。

(3)少筋纯扭构件

当纵向钢筋和箍筋配置过少(或其中之一过少)时,混凝土开裂后,混凝土承担的拉力转移给钢筋,钢筋快速达到屈服强度并进入强化阶段,其破坏特征类似于受弯构件的少筋梁,破坏扭矩与开裂扭矩接近,破坏无预兆,属于脆性破坏。这种构件在设计中应避免。为了防止这种少筋破坏,《混凝土结构设计规范》规定,受扭箍筋和纵向受扭钢筋的配筋率不得小于各自的最小配筋率,并应符合受扭钢筋的构造要求。

2.简述素混凝土纯扭构件的破坏特征。

答:素混凝土纯扭构件在纯扭状态下,杆件截面中产生剪应力。对于素混凝土的纯扭构件,当主拉应力产生的拉应变超过混凝土极限拉应变时,构件即开裂。第一条裂缝出现在构件的长边(侧面)中点,与构件轴线成45°方向,斜裂缝出现后逐渐变宽以螺旋型发展到构件顶面和底面,形成三面受拉开裂,一面受压的空间斜曲面,直到受压侧面混凝土压坏,破坏面是一空间扭曲裂面,构件破坏突然,为脆性破坏。

3.在抗扭计算中有两个限值,t f 7.0和c c f β25.0,它们起什么作用?

答:当符合下列条件:t t

f W T bh V 7.00≤+ 则不需对构件进行剪扭承载力计算,而根据最小配筋率和构造要求配筋(纵向钢筋和箍筋)。在受扭构件设计中,为了保证结构截面尺寸及混凝土材料强度不至于过小,为了避免超筋破坏,对构件的截面尺寸规定了限制条件。《混凝土结构设计规范》在试验的基础上,对h w /b ≤6的钢筋混凝土构件,规定截面限制条件如下式

当h w /b ≤4时 c c t

f W T bh V β25.08.00≤+ 4.在抗扭计算中,配筋强度比的ζ含义是什么?起什么作用?有什么限制?

答:参数ζ反映了受扭构件中抗扭纵筋和箍筋在数量上和强度上的相对关系,称为纵筋和箍筋的配筋强度比,即纵筋和箍筋的体积比和强度比的乘积,

为箍筋的单肢截面面积,

S 为箍筋的间距,对应于一个箍筋体积的纵筋体积为,其中

为截面内对称布置的全部纵筋截面面积,则ζ=;试验表明,只有当ζ值在一定范围内时,才可保证构件破坏时纵筋和箍筋的强度都得到充分利用,《规范》要求ζ值符合0.6≤ζ≤1.7的条件,当ζ>1.7时,取ζ=1.7。

5.受扭构件中,受扭纵向钢筋为什么沿截面四周对称放置,并且四角必须放置?

答:由受扭构件受力分析可以知道,扭曲面是螺旋形裂缝,至少在3个面上都有,所以这样布置就是利用纵向钢筋的抗拉作用。

6、纯扭构件计算中如何避免少筋破坏和超筋破坏?

答:(1)为防止超筋破坏:通过控制截面尺寸不能太小,《规范》做如下规定:

t c c W f T 8.025.0?≤β(0.8是考虑了可靠度要求对W t 的折减)

(2)防止少筋破坏:《规范》对受扭构件的箍筋和纵筋的数量分别规定了最小配筋率,以防止此种破坏的发生。 ①受扭箍筋的最小配筋率:yv

t sv st sv f f bs A 28.02min ,1=≥=ρρ ②受扭纵筋最小配筋率:y t tl stl tl f f Vb T bh A 6.0min ,=≥=

ρρ ③2 Vb T 时,取2=Vb

T ;对纯扭构件,剪力设计值V=1。 7、对钢筋混凝土T 形、倒L 形、工字形截面受扭构件,截面怎样分块?

答:对于T 形、倒L 形、工字形截面的受扭构件,可近似地将其截面视为由若干个矩形截面组成。分块的方法与腹板的宽度有关,当腹板的宽度大于上下翼缘的高度时,按图(a )所示方式划分计算比较方便;当腹板的宽度小于上下翼缘的高度时,按图(b )所示方式划分计算比较方便。

T 形及工字形截面划分矩形截面的方法

8、什么叫弯、剪、扭相关性?规范如何考虑其相关性的?

答:受扭构件同时受到弯矩的作用或同时受到剪力的作用时,由于扭矩的作用会使构件的抗弯抗剪能力降低;同样,由于弯矩的作用也会使构件的抗扭能力降低,故称之为弯、剪、扭相关性。

完全考虑弯、剪、扭构件的相关性是十分复杂的,在工程设计中也不便推行,目前在:

(1)弯扭共同作用时,其承载力相关性影响因素较多,精确计算十分复杂,仍采用将受弯所需的纵筋和受扭所需的纵筋分别计算然后叠加的方法;

(2)在剪扭共同作用时,考虑了混凝土的部分的承载力相关性,而箍筋仍按受扭和受剪承载力计算然后进行叠加后配筋。混凝土部分承载力相关性计算中,采用折减系数t β来考虑剪扭共同作用的影响。

9、钢筋混凝土弯剪扭构件对截面有哪些限制条件?

答:为避免超筋破坏:构件应满足下列条件,若不满足,则加大截面尺寸或提高混凝土强度等级。

c c t

f W T bh V β25.08.00≤+ 10、对于弯矩、剪力、扭矩共同作用下的T 形、倒L 形、工字形截面构件,如何考虑各部分截面的抗力?

答:对于弯矩、剪力、扭矩共同作用下的T 形、倒L 形、工字形截面构件,如何考虑各部分截面的抗力?

(1)抗弯纵筋应按整个截面计算;

(2)腹板应承担全部的剪力和相应分配的扭矩;

(3)受压和受拉翼缘不考虑其承受剪力,按其所分配的扭矩按纯扭构件计算。

第十章 混凝土构件变形和裂缝宽度验算

1、为什么钢筋混凝土受弯构件的裂缝条数不随荷载的增加而无限制地增加?

答:由于裂缝位置处混凝土拉应力为零,拉力全部由钢筋承担。在离开裂缝截面一定距离的部位,由于钢筋和混凝土之间的粘结作用而使混凝土内逐渐产生拉应力,当裂缝间距小到一定程度后,离开裂缝的各截面混凝土的拉应力已经不能通过粘结力再增大到该处混凝土的抗拉强度,即使轴向力增加,混凝土内也不会再出现新的裂缝,所以裂缝条数就会基本稳定。

2、规范控制温度收缩裂缝的措施是什么?

答:限制混凝土结构伸缩缝的最大间距。

3.裂缝宽度与哪些因素有关,如不满足裂缝宽度限值,应如何处理?

答:与构件类型、保护层厚度、配筋率、钢筋直径和钢筋应力等因素有关。如不满足,可以采取减小钢筋应力或减小钢筋直径等措施。

4.何谓“最小刚度原则”,挠度计算时为何要引入这一原则?

答:“最小刚度原则”就是在简支梁全跨长范围内,可都按弯矩最大处的截面抗弯刚度,亦即按最小的截面抗弯刚度,用材料力学方法中不考虑剪切变形影

响的公式来计算挠度。这样可以简化计算,而且误差不大,是允许的。

5. 受弯构件短期刚度B s 与哪些因素有关,如不满足构件变形限值,应如何处理?

答:影响因素有:配筋率ρ、 截面形状、 混凝土强度等级、 截面有效高度h 0。可以看出,如果挠度验算不符合要求,可增大截面高度,选择合适的配筋率ρ。

6.确定构件裂缝宽度限值和变形限值时分别考虑哪些因素?

答:确定构件裂缝宽度限值主要考虑(1)外观要求;(2)耐久性。

变形限值主要考虑(1) 保证建筑的使用功能要求 (2) 防止对非结构构件产生不良影响

(3) 保证人们的感觉在可接受的程度之内。

7、提高梁刚度的主要措施有哪些?什么措施最有效?

答:提高梁刚度的主要措施有:增大截面高度h ,增加钢筋,采用双筋截面、T 形或工字形截面,提高混凝土强度等级等。其中增大截面高度h 最有效。

第十二章 钢筋混凝土梁板结构

1、什么叫单向板?什么叫双向板?

答:对于四边支承的板,当长短比值21/3l l ≥时,可按沿短边方向的单向板计算;当21/2l l <时,应按双向板计算。当213/2l l >>时,宜按双向板计算,亦可按沿短边方向的单向板计算,但应沿长边方向布置足够数量的钢筋。

2、什么叫“塑性铰”?钢筋混凝土中的“塑性铰”与结构力学中的“理想铰”有何异向?

答:对配筋适量的受弯构件,当受拉纵筋在某个弯矩较大的截面达到屈服后,再增加很少弯矩,会在钢筋屈服截面两侧很短长度内的钢筋中产生很大的钢筋应变,形成塑性变形集中区域,使区域两侧截面产生较大的相对转角,这个集中区域在构件中的作用,犹如一个能够转动的“铰”,称之为塑性铰。

塑性铰与理想铰不同,理想铰不能传递任何弯矩而能自由地无限转动,而塑性铰能承担该截面所能承受的极限弯矩u M ,并且在u M 的作用下只能做单向的有限度的转动,其转动

方向为M 作用的方向,其转角的幅度(即反映在

u M 曲线上第III 阶段的长度)主要与配筋率ρ有关,ρ越大则转动幅度小,反之则大。

3、什么叫塑性内力重分布?为什么塑性内力重分布只适合于超静定结构?

答:对于超静定结构的钢筋混凝土连续梁,由于存在多余约束,某一截面的屈服,即某一截面出现塑性铰并不能使结构立即破坏,还能继续增加荷载。当继续加荷时,先出现塑性铰的截面所承受的弯矩u M 维持不变,发生转动;而未出现塑性铰的截面所承受的弯矩加速增加(即结构的内力分布规律与出现塑性铰前的计算方法的内力分布不再一致),直到出现塑性铰的数目达到结构形成几何可变体系时,整个结构即将破坏。这种现象称为结构塑性内力重分布。因为在静定结构中,当某一截面出现塑性铰后该结构就变为一个几何可变体系,已不能继续加载。随着塑性铰的出现,结构的承载力达到极限,整个结构即将破坏。所以塑性内力重分布只适合于超静定结构。

4、按弹性理论计算多跨连续梁、板的内力时,如何考虑活荷载的最不利位置?

答:(1)当求某一跨跨中最大正弯矩时,在该跨布置活载外,其它然后隔跨布置;

(2)当求某跨跨中最小弯矩时,该跨不布置活载,而在相邻两跨布置,其它隔跨布置;

(3)当求某支座最大负弯矩,在该支座左右跨布置活载,然后隔跨布置;

(4)当求某一支座最大剪力时,在该支座左右跨布置活载,然后隔跨布置。

5、在单向板肋梁楼盖截面设计中,为什么要对板的内力进行折减?怎么折减的?

答:(1)在现浇楼盖中,有的板四周与梁整体连接。由于这种板在破坏前,在正、负弯矩作用下,会在支座上部和跨中下部产生裂缝,使板形成了一个具有一定矢高的拱,而板四周中梁则成为具有抵抗横向位移能力的拱支座。此时,板在竖向荷载作用下,一部分荷载将通过拱的作用以压力的形式传至周边,与拱支座(梁)所产生的推力相平衡,为了考虑这种有利因素的影响,可折减板中各个计算截面的弯矩,如图1所示。

图1 拱推力示意图 图2 四边与梁整浇跨中、支座弯矩折减系数

(2)板的中间跨的跨中截面和中间支座截面,弯矩折减系数为0.8,其它情况则不予折减,如图1、2所示。

6、垂直于主梁的板面为何要配置附加筋?如何配置?

答:板与主梁连接处也会存在一定数量的负弯矩,因为板上有部分荷载会直接传递到主梁上,为了避免此处产生过大的裂缝,所以在主梁上部的板内,应配置垂直于主梁的构造筋φ8@

200,伸出梁边40

l ≥

。 7、多跨连续双向板按弹性理论计算时,当求某一跨的跨中最大弯矩时,活荷载如何布置?何为正对称荷载?何为反对称荷载?

答:当求某跨跨中最大正弯矩时,与单向板肋形楼盖相似,应考虑活荷载的最不利布置。即在该区格布置活载,其它前后左右隔跨布置活荷载,通常称棋盘形荷载布置, 如图3(a )所示,计算简图如(b )所示。将(b )的荷载布置情况进行分解如图(c )、(d )两种荷载布置。 ①正对称荷载:2q g +

; ②反对称荷载:2q ±

高层建筑结构大作业

作业 说明:《高层建筑结构》是应用性较强的课程,为了培养学生的设计能力,掌握核心知识点,同时也为了较大程度地减轻学生的课业负担,这次作业没有考虑大型设计作业,而是采用了分散的题型,请大家在规定的时间内完成作业。 一、基础题 1,一幢10层的框架结构,柱网尺寸为8m×8m,混凝土强度等级C30,试完成下列各题: (1)按高规6.4.2条估算底层中框架柱的截面尺寸。 (2)假设天然地基承载力设计值fa=120kPa,确定底层中框架柱的基础尺寸(独立基础)。 答:(1)《高层建筑混凝土结构技术规程》P66,6.4.2抗震设计时,钢筋混凝土柱轴压比不宜超过表6.4.2的规定:对于VI类场地上较高的高层建筑,其轴压比限值应适当减小 框架结构三类抗震等级,柱子轴压比限值为0.85.根据《混凝土结构设计规范》可知,当选用HrB400钢筋时,竹子的配筋率最小为0.55%,最大为5%。珠子配筋率选为4% 。则混凝土柱承受的最大轴向应力值σ=0.04*360+0.96*30=43.2MPa。 《高层建筑结构设计》P13,楼层竖向荷载值取13KN/m2.仅考虑柱子受竖向荷载作用,则每根珠子承受的竖向荷载值N=10*64*13=8320KN。柱子的截面积S=8.32/(0.85*43.2)=0.227m2,设柱子截面为方形,边长a=0.48m。 (2)8320./120=69.3m2,设独立基础为方形,边长b=8.3m。 2,确定上海市奉贤区海湾镇、南桥镇和徐汇区的徐家汇等区域的地面粗糙度。答:《高层建筑结构设计》P13提到,地面粗糙度应分为四类:A类指近海海面和海盗、海岸、湖岸及沙漠地区;B类指田野、乡村、丛林、丘陵以及房屋比较稀疏的乡镇和城市郊区;C类指有墨迹建筑群的城市市区;D类指有密集建筑群且房屋较高的城市市区。

钢筋混凝土结构中的钢筋有哪几种

钢筋的分类和用途 钢筋种类很多,通常按化学成分、生产工艺、轧制外形、供应形式、直径大小,以及在结构中的用途进行分类: 1.按化学成分分 碳素钢钢筋和普通低合金钢筋。碳素钢钢筋按碳量多少,又分为低碳钢钢筋(含碳量低于0.25%,如I级钢筋),中碳钢钢筋(含碳量0.25%~0.7%,如IV级钢筋),高碳钢钢筋(含碳量0.70%~1.4%,如碳素钢丝),碳素钢中除含有铁和碳元素外,还有少量在冶炼过程中带有的硅、锰、磷、硫等杂质。普通低合金钢钢筋是在低碳钢和中碳钢中加入少量合金元素,获得强度高和综合性能好的钢种,在钢筋中常用的合金元素有硅、锰、钒、钛等,普通低合金钢钢筋主要品种有:20MnSi、40Si2MnV、45SiMnTi等。 各种化学成分含量的多少,对钢筋机械性能和可焊性的影响极大。一般建筑用钢筋在正常情况下不作化学成分的检验,但在选用钢筋时,仍需注意钢筋的化学成分。下面介绍钢筋中主要的五种元素对其性能的影响。 碳(C):碳与铁形成化合物渗碳体(Fe3C),材性硬且脆,钢中含碳量增加渗碳体量就大,钢的硬度和强度也提高,而塑性和韧性则下降,材性变脆,其焊接性也随之变差。 锰(Mn):它是炼钢时作为脱氧剂加入钢中的,可使钢的塑性及韧性下降,因此含量要合适,一般含量在1.5%以下。

硅(Si):它也是作为脱氧剂加入钢中的,可使钢的强度和硬度增加。有时特意加入一些使其含量大于0.4%,但不能超过0.6%,因为它含量大时与碳(C)含量大时的作用一样。硫(S):它是一种导致钢热脆性、使钢在焊接时出现热裂纹的有害杂质。它在钢中的存在使钢的塑性和韧性下降。一般要求其含量不得超过0.045%。 磷(P):它也是一种有害物质。磷使钢容易发生冷脆并恶化钢的焊接性能,尤其在200℃时,它可使钢材或焊缝出现冷裂纹。一般要求其含量低于0.045%,即使有些低合金钢也必须控制在0.050%~0.120%之间。 2.按轧制外形分 (1)光面钢筋:I级钢筋(Q235钢钢筋)均轧制为光面圆形截面,供应形式有盘圆,直径不大于10mm,长度为6m~12m。 (2)变形钢筋/带肋钢筋:有螺旋形、人字形和月牙形三种,一般Ⅱ、Ⅲ级钢筋轧制成人字形,Ⅳ级钢筋轧制成螺旋形及月牙形。 3.按直径大小分 钢丝(直径3~5mm)、细钢筋(直径6~10mm)、粗钢筋(直径大于22mm)。 4.按力学性能分 Ⅰ级钢筋(235/370级);Ⅱ级钢筋(335/510级);Ⅲ级钢筋

钢筋混凝土结构大作业一

5.方茴说:“那时候我们不说爱,爱是多么遥远、多么沉重的字眼啊。我们只说喜欢,就算喜欢也是偷偷摸摸的。” 6.方茴说:“我觉得之所以说相见不如怀念,是因为相见只能让人在现实面前无奈地哀悼伤痛,而怀念却可以把已经注定的谎言变成童话。” 7.在村头有一截巨大的雷击木,直径十几米,此时主干上唯一的柳条已经在朝霞中掩去了莹光,变得普普通通了。 8.这些孩子都很活泼与好动,即便吃饭时也都不太老实,不少人抱着陶碗从自家出来,凑到了一起。 9.石村周围草木丰茂,猛兽众多,可守着大山,村人的食物相对来说却算不上丰盛,只是一些粗麦饼、野果以及孩子们碗中少量的肉食。 “受弯构件正截面及斜截面承载力计算”大作业一 姓名: 学号: 专业班级: 成绩: 教师评语: 年月日 1.“噢,居然有土龙肉,给我一块!” 2.老人们都笑了,自巨石上起身。而那些身材健壮如虎的成年人则是一阵笑骂,数落着自己的孩子,拎着骨棒与阔剑也快步向自家中走去。

5.方茴说:“那时候我们不说爱,爱是多么遥远、多么沉重的字眼啊。我们只说喜欢,就算喜欢也是偷偷摸摸的。” 6.方茴说:“我觉得之所以说相见不如怀念,是因为相见只能让人在现实面前无奈地哀悼伤痛,而怀念却可以把已经注定的谎言变成童话。” 7.在村头有一截巨大的雷击木,直径十几米,此时主干上唯一的柳条已经在朝霞中掩去了莹光,变得普普通通了。 8.这些孩子都很活泼与好动,即便吃饭时也都不太老实,不少人抱着陶碗从自家出来,凑到了一起。 9.石村周围草木丰茂,猛兽众多,可守着大山,村人的食物相对来说却算不上丰盛,只是一些粗麦饼、野果以及孩子们碗中少量的肉食。 某矩形截面简支梁(如图所示),两端支承在240mm砖墙上,计算跨度L0=6m,净跨Ln=5.76m,截面尺寸b×h=250mm×600mm,粱上作用着两个集中荷载,各距邻近的支座中心线距离为1.5m,荷载设计值为300kN,(未计入梁的自重).活载q K=20KN∕m,恒荷载按截面尺寸计算自重(混凝土重度25KN/M3),请完成下面几项计算。 一、按照荷载效应计算方法计算弯矩、剪力设计最大值,画出弯矩 图,剪力图。 二、选定纵筋箍筋及混凝土等级,按正截面受弯计算配置纵筋数 量,并画出截面配筋图 1.“噢,居然有土龙肉,给我一块!” 2.老人们都笑了,自巨石上起身。而那些身材健壮如虎的成年人则是一阵笑骂,数落着自己的孩子,拎着骨棒与阔剑也快步向自家中走去。

钢筋混凝土结构中的钢筋有哪几种

钢筋的分类和用途钢筋种类很多,通常按化学成分、生产工艺、 轧制外形、供应形式、直径大小,以及在结构中的用途进行分类:1.按化学成分分碳素钢钢筋和普通低合金钢筋。碳素钢钢筋按碳量多少,又分为低碳钢钢筋(含碳量低于0.25%,如I 级钢筋),中碳钢钢筋(含碳量0.25%?0.7%,如IV级钢筋),高碳钢钢筋(含碳量0.70%?1.4%,如碳素钢丝),碳素钢中除含有铁和碳元素外,还有少量在冶炼过程中带有的硅、锰、磷、硫等杂质。普通低合金钢钢筋是在低碳钢和中碳钢中加入少量合金元素,获得强度高和综合性能好的钢种,在钢筋中常用的合金元素有硅、锰、钒、钛等,普通低合金钢钢筋主要品种有: 20MnSi、40Si2MnV 、4 5SiMnTi 等。各种化学成分含量的多少,对钢筋机械性能和可焊性的影响极大。一般建筑用钢筋在正常情况下不作化学成分的检验,但在选用钢筋时,仍需注意钢筋的化学成分。下面介绍钢筋中主要的五种元素对其性能的影响。碳(C):碳与铁形成化合物渗碳体(Fe3C),材性硬且脆,钢中含碳量增加渗碳体量就大,钢的硬度和强度也提高,而塑性和韧性则下降,材性变脆,其焊接性也随之变差。 锰(Mn):它是炼钢时作为脱氧剂加入钢中的,可使钢的塑性及 韧性下降,因此含量要合适,一般含量在1.5%以下。 硅(Si):它也是作为脱氧剂加入钢中的,可使钢的强度和硬 度增加。有时特意加入一些使其含量大于0.4%,但不能超 过0.6%,因为它含量大时与碳(C)含量大时的作用一样。硫

(S):它是一种导致钢热脆性、使钢在焊接时出现热裂纹的有害杂质。它在钢中的存在使钢的塑性和韧性下降。一般要求其含量不得超过0.045%。 磷(P):它也是一种有害物质。磷使钢容易发生冷脆并恶化钢的焊接性能,尤其在200 C时,它可使钢材或焊缝出现冷 裂纹。一般要求其含量低于0.045%,即使有些低合金钢也 必须控制在0.050%?0.120%之间。 2.按轧制外形分 (1 )光面钢筋:I 级钢筋(Q235 钢钢筋)均轧制为光面圆形截面,供应形式有盘圆,直径不大于10mm ,长度为6m~12m 。 (2)变形钢筋/带肋钢筋:有螺旋形、人字形和月牙形三种,一般□、川级钢筋轧制成人字形,W级钢筋轧制成螺旋形及月牙形。 3.按直径大小分 钢丝(直径3~5mm )、细钢筋(直径6?10mm )、粗钢筋(直径大于22mm)。 4.按力学性能分 I级钢筋(235/370级);H级钢筋(335/510级);川级钢筋

钢筋混凝土结构期末复习重点

徐变:在长期荷载作用下,混凝土的变形随时间而增加,亦即在应力不变的情况下,混凝土的应变随时间继续增长,这种现象称为混凝土的徐变。 收缩:在混凝土凝结和硬化的物理化学过程中体积随时间的推移而减小的现象称为收缩。 松弛:钢筋受力后长度保持不变,钢材的应力随时间增长而降低的现象称为松弛。 立方体抗压强度标准值(f cu,k);柱体混凝土抗压强度标准值(f ck);混凝土抗拉强度标准值(f tk)。规定以每边边长为150mm的立方体为标准试件,在20℃±2℃的温度和相对湿度为95%以上的潮湿空气中养护28d,依照标准制作方法和试验方法测得的抗压强度值(以MPa为单位)作为混凝土的立方体抗压强度。 结构的可靠性:结构的安全性、适用性和耐久性这三者总称为结构的可靠性。 结构的可靠度的是指结构在规定时间内,在规定的条件下,完成预定功能的概率。 极限状态:当整体结构或结构的一部分超过某一特定状态而不能满足设计规定的某一功能要求时,则此特定状态为该功能的极限状态。 混凝土结构的耐久性:是指结构对气候作用、化学侵蚀、物理作用或任何其他破坏过程的抵抗能力。 最小配筋率是少筋梁与适筋梁的界限。最大配筋率是适筋梁与超筋梁的界限配筋率。 界限破坏:当钢筋混凝土梁的受拉区钢筋达到屈服应变εy而开始屈服时,受压区混凝土边缘也同时达到其极限压应变εcu而破坏,此时被称为界限破坏。 张拉控制应力是指预应力钢筋锚固前张拉钢筋的千斤顶所显示的总拉力除以预应力钢筋截面积所求得的钢筋应力值。 预应力度:为由预加应力大小确定的消压弯矩Mo与外荷载产生的弯矩Ms的比值。 预应力混凝土:就是事先人为地在混凝土或钢筋混凝土中引入内部应力,且其数值和分布恰好能将使用荷载产生的应力抵消到一个合适程度的配筋混凝土。作用:使构件不致开裂或推迟开裂或减小裂缝开展的宽度。 换算截面:将整个截面换算为单一材料组成的混凝土截面(或钢截面),通常将这种换算后的截面称为换算截面。 纵向弯曲系数:把长柱失稳破坏时的临界压力与短柱压坏时的轴心压力的比值,叫纵向弯曲系数。 疲劳强度:对于桥梁结构,通常要求能承受200万次以上的反复荷载并不得产生破坏,以此作为混凝土疲劳强度的f f c标准,一般取f f c≈0.5f c。 作用的代表值是指结构或结构构件设计时,针对不同设计目的所采用的各种作用规定值,包括标准值、准永久值、频遇值。 作用是指使结构产生内力、变形、应力和应变的所用原因,它分为直接作用和间接作用。 公路桥涵结构上的作用分类:永久作用、可变作用、偶然作用。永久作用:在设计使用期内,其量值不随时间变化,或其变化与平均值相比可忽略不计的作用。 全梁承载力校核根据:弯矩包络图、承载能力图。 裂缝的种类分为:正常裂缝或荷载裂缝、非正常裂缝或非荷载裂缝。 锚具的分类:依靠摩阻力锚固的锚具、依靠承压锚固的锚具、依靠黏结力锚固的锚具。 混凝土的变形分为两类:一类是在荷载作用下的受力变形(单调短期荷载作用、重复荷载作用变形、长期荷载作用变形);另一类是不受力变形。 结构的功能:安全性、适用性、耐久性.。 极限状态分为:承载能力极限状态、正常使用极限状态。 加筋混凝土结构的分类按照预应力度分为:全预应力混凝土结构、部分预应力混凝土结构和钢筋混凝土结构等三种结构。 超筋截面应采取的措施:提高混凝土级别;修改截面尺寸;改用双筋截面等措施重新设计。 钢筋混凝土受弯构件正截面的工作分为:整体工作阶段、带裂缝工作阶段和破坏阶段三个阶段。 钢筋按加工方法分为:热轧钢筋、精轧螺纹钢筋、碳素钢丝。 钢筋的强度与变形:钢筋的拉伸应力应变曲线分为有明显流幅的和没有明显流幅的。 钢筋混凝土轴心受压构件按照箍筋的功能和配置方式的不同可分为两种:1)配有纵向钢筋和普通箍筋的轴心受压构件(普通箍筋柱)。2)配有纵向钢筋和螺旋箍筋的轴心受压构件(螺旋箍筋柱)。 普通箍筋柱设置纵向钢筋的目的:(1) 协助混凝土承受压力,可减少构件截面尺寸;(2) 承受可能存在的不大的弯矩;(3) 防止构件的突然脆性破坏. 钢筋混凝土受弯构件正截面破坏形态有哪些?有何特征?(1)适筋梁破坏——塑性破坏。特点是当荷载增加到一定程度后,受拉钢筋首先屈服,然后受压混凝土被压碎,属塑性破坏。(2)超筋梁破坏——脆性破坏。特点是裂缝一旦出现,即很快形成临界斜裂缝,并迅速延伸至梁顶,使混凝土裂通,梁被拉断而破坏,属脆性破坏。(3)少筋梁破坏——脆性破坏。特点是随着荷载的增加,受压混凝土首先被压碎,受拉钢筋未屈服,属脆性破坏。 钢筋和混凝土能够有效的结合在一起共同工作的主要是由于:(1)混凝土和钢筋之间有着良好的黏结力,使钢筋和混凝土能可靠的结合成一个整体,在荷载作用下能够很好的共同变形,完成其结构功能。(2)钢筋和混凝土的温度线膨胀系数也较为接近,因此当温度变化时不致产生较大的温度应力而破坏两者之间的黏结。(3)混凝土包围在钢筋的外围,起着保护钢筋免遭锈蚀的作用,保证了钢筋与混凝土的共同作用。 钢筋混凝土受弯构件斜截面的破坏形态有哪些?有何特征?(1)剪压破坏;特点是:当荷载增加到一定程度后,构件上先出现的垂直裂缝和细微的倾斜裂缝,发展形成一根主要的斜裂缝,称为“临界斜裂缝”,属塑性破坏。条件:多见于剪跨比为1≤m≤3的情况下。措施:按计算配腹筋。(2)斜拉破坏:特点是:斜裂缝一出现,即很快形成临界斜裂缝,并迅速延伸到集中荷载作用点处,使混凝土裂开,梁斜向倍拉断而破坏,属脆性破坏。条件:这种破坏发生在剪跨比较大(m>3)时。措施:控制腹筋最少用量。(3)斜压破坏;特点是:随着荷载的增加,梁腹被一系列平行的斜裂缝分割成许多倾斜的受压柱体,这些柱体最后在弯矩和剪力的复合作用下被压碎,属脆性破坏。条件:剪跨比较小(m<1)时。措施:控制最小截面。钢筋混凝土适筋梁正截面受力全过程可划分为几个阶 段?每个阶段受力主要特点是什么?答:钢筋混凝土 适筋梁正截面受力全过程可划分为三个阶段:(1.)第Ⅰ 阶段:整体工作阶段:梁混凝土全截面工作,混凝土 的压应力和拉应力都基本呈三角形分布。纵向钢筋承 受拉应力。混凝土处于弹性工作阶段,即应力与应变 成正比。第Ⅰ阶段末:混凝土的压应力基本上仍是三 角形分布。受拉边缘混凝土的拉应变临近抗拉极限应 变,拉应力达到混凝土抗拉强度,表示裂缝即将出现。 (2)第Ⅱ阶段:荷载作用弯矩达到开裂弯矩后,在梁 混凝土抗拉强度最弱截面上出现了第一条裂缝。这时 在有裂缝的截面上,拉区混凝土退出工作,把它原承 担的拉力转给了钢筋,发生了明显的应力重分布。钢 筋的拉应力随荷载的增加而增加;混凝土的压应力不 再是三角形分布,而形成微曲的曲线形,中性轴位置 向上升高。第Ⅱ阶段末:钢筋拉应变达到屈服时的应 变值,钢筋屈服。(3)第Ⅲ阶段:钢筋的拉应变增加 很快,但钢筋的拉应力一般仍维持在屈服强度不变。 这时,裂缝急剧开展,中性轴继续上升,混凝土受压 区不断缩小,压应力也不断增大,压应力图成为明显 的丰满曲线形。第Ⅲ阶段末:压区混凝土的抗压强度 耗尽,在临近裂缝两侧的一定区域内,压区混凝土出 现纵向水平裂缝,随即混凝土被压碎,梁截面破坏。 短柱的破坏是一种材料破坏,即混凝土压碎破坏。长 柱的破坏来得比较突然,导致失稳破坏。 影响受弯构件斜截面抗剪能力的主要因素:剪跨比、 混凝土抗压强度、纵向钢筋配筋率、配筋率和箍筋强 度。 钢筋混凝土受弯构件正截面承载力计算的基本假定有 哪些?答:受弯构件正截面承载力计算的基本假定有: (1)构件变形符合平截面假定(2)不考虑混凝土的 抗拉强度(3)材料应力-应变物理关系①混凝土的应 力-应变曲线,采用的是由一条二次抛物线及水平线组 成的曲线②钢筋的应力-应变曲线采用简化的理想弹 塑性应力-应变关系;(4)混凝土压应力的分布图形取 等效矩形应力图。 矩形截面偏心受压构件正截面强度计算的基本假定是 什么?(1)截面应变分布符合平截面假定(2)不考 虑混凝土抗拉强度(3)受压区混凝土的极限压应变, 强度等级C50及以下时取εcu=0.0033,C80时取0.003, 中间按内插法确定(4)混凝土压应力图形为矩形,应 力集度为f cd,矩形应力图高度x=βx0,受压较大的钢 筋应力取f’sd.(5)受拉边的钢筋应力。 正截面强度计算的基本假定?(1)截面应变分布符合 平截面假定(2)不考虑混凝土的抗拉强度(3)受压 区混凝土的极限压应变,强度等级C50及以下时取ε cu =0.0033,C80时取0.003,中间按内插法确定(4) 混凝土压应力图形为矩形,应力集度为fcd,矩形应力 图高度X=βX0(5)钢筋的应力视为理想的弹塑性体, 各根钢筋的应力根据应变确定。 斜截面抗剪承载力验算的截面位置的确定:(1)距支座 中心h/2处的截面(2)受拉区弯起钢筋起点处的截面, 以及锚于受拉区的纵向主筋开始不受力处的截面(3) 箍筋数量或间距改变处的截面(4)受弯构件腹板宽度 改变处的截面。 影响裂缝宽度的因素有哪些?(1)受拉钢筋应力:在 使用荷载作用下的受拉钢筋应力与最大裂缝宽度为线 性关系。(2)受拉钢筋直径:裂缝宽度随直径而变化, 最大裂缝宽度与直径近似于线性关系。(3)受拉钢筋 配筋率:裂缝宽度随受拉钢筋配筋率增加而减小,当 配筋率接近某一数值时,裂缝宽度接近不变。(4)混 凝土保护层厚度:保护层越厚,裂缝间距越大也越宽, 有害物质也越难入侵,钢筋越不容易被锈蚀。(5)受 拉钢筋粘结特征:钢筋与混凝土间的粘结力对裂缝开 展存在一定的影响。(6)长期或重复荷载的影响:构 件的平均及最大裂缝宽度随荷载作用时间的延续,以 逐渐减低的比率增加。(7)构件形状的影响:具有腹 板的受弯构件抗裂性能比板式受弯构件稍好。 试述钢筋混凝土梁内钢筋的种类、作用。答:(1) 纵向受力钢筋:承受拉力或压力;(2)箍筋:箍筋除 了帮助混凝土抗剪外,在构造上起着固定纵向钢筋位 置的作用,并与纵向钢筋、架立钢筋等组成钢筋骨架。 (3)弯起钢筋:抗剪;(4)架立钢筋:架立箍筋、固 定箍筋的位置,形成钢筋骨架。(5)水平纵向钢筋: 水平纵向钢筋的作用主要是在梁侧面发生裂缝后,减 小混凝土裂缝宽度。 简述钢筋预应力损失的估算?答:1)预应力筋与管道 壁间摩擦引起的应力损失(σl1)2)锚具变形、钢筋 回缩和接缝压缩引起的应力损失(σl2)3)钢筋与台 座间的温差引起的应力损失(σl3)4)混凝土弹性压 缩引起的应力损失(σl4)5)钢筋松弛引起的应力损 失(σl5)6)混凝土收缩和徐变引起的应力损失(σ l6)。先张法:23456 后张法:12456. 什么是先张法、后张法?简述其施工方法及主要设 备?(1)先张法,即先张拉钢筋,后浇筑构件混凝土 的方法。先在张拉台座上,按设计规定的拉力张拉预 应力钢筋,并进行临时锚固,再浇筑构建混凝土,待 混凝土达到要求强度后,放张,让预应力钢筋的回缩, 通过预应力钢筋与混凝土间的粘结作用,传递给混凝 土,使混凝土获得预应压力。(主要设备:张拉台座、 张拉千斤顶、临时锚具)。(2)后张法是先浇筑构件 混凝土,待混凝土结硬后,再张拉预应力钢筋并锚固 的方法。先浇筑构件混凝土,并在其中预留孔道,待 混凝土达到要求强度后,将预应力钢筋穿入预留的孔 道内,将千斤顶支承于混凝土构件端部,张拉预应力 钢筋,使构件也同时受到反力压缩。待张拉到控制拉 力后,即用特制的锚具将预应力钢筋锚固于混凝土构 件上,使混凝土获得并保持其预压应力。最后,在预 留孔道内压注水泥浆,以保护预应力钢筋不致锈蚀, 并使预应力钢筋与混凝土粘结成为整体。(主要设备: 制孔器、穿束机、千斤顶、锚具、压浆机)。后张法是 靠工作锚具来传递和保持预加应力的;先张法是靠粘 结力来传递并保持预加应力的。 结构的功能:所有工程结构在设计时,必须符合安全可 靠、适用耐久、经济合理的要求。 (1)安全性。在规定期限和正常状况下,结构能承受 可能出现的各种作用,在偶然事件发生时,结构发生 局部损坏但不至于整体破坏和连续倒塌,仍能整体稳 定。(2)适用性。在正常使用下,结构具有良好的工 作性能,结构不发生过大的变形或震动。(3)耐久性。 在正常维护状况下,材料性能随时间变化,但结构仍 能满足预订的功能要求。构件不出现过大的裂缝,在 生物和化学作用下,不导致失效。 混凝土加钢筋后结构性能变化:1.大大提高机构的承 载力2.结构的受力性显著改善 钢筋混凝土结合工作原因:1.钢筋和混凝土存在良好 的粘结力,荷载作用下,可以保证两种材料协调变形, 共同受力2.具有相同温度线膨胀系数,不会发生过大 的变形而导致两者间的粘黏性破坏 钢筋混凝土优点: 1承耐能力能力相对较高。省钢材 2.耐久性好,耐火 3.可模型好,便与结构形式的实现 4.整体性好,刚度大 5.就地性好经济性好 缺点:自重大,抗裂性差,施工工期长,工艺复杂, 受环境限制

混凝土、基础

建筑结构基础知识(混凝土结构) 1.建筑按主要承重结构的材料分,没有( C ) A.砖混结构 B.钢筋混凝土结构 C.框架结构 D.钢结构2.结构的功能概括为( A ) A.安全性、适用性和耐久性 B.实用、经济、美观C.强度、变形、稳定 D.可靠、经济 3.下列( A )状态被认为超过正常使用极限状态 A.影响正常使用的变形 B.因过度的塑性变形而不适合于继续承载 C.结构或构件丧失稳定 D.连续梁中间支座产生塑性铰 4.如果混凝土的强度等级为C50,则以下说法正确的是( C ) A.抗压强度设计值f c=50MP a B.抗压强度标准值f ck=50MP a C.立方体抗压强度标准值f cu,k=50MP a D.抗拉强度标准值f tk=50MP a 5.混凝土在荷载长期持续作用下,应力不变,变形会( B ) A.随时间而减小 B.随时间而增大 C.随时间而增大 D.随时间先增长,而后降低 6.钢筋与混凝土这材料能有效共同工作的主要原因是( D ) A.混凝土能够承受压力,钢筋能够承受拉力 B.两者温度线膨系数接近 C.混凝土对钢筋的保护 D.混凝土硬化后,钢筋与混凝土之间产生了良好的粘结力,且两者温度线膨系数接近 7.混凝土保护层厚度的说法正确的是( B ) A.梁、柱构件中纵向受力钢筋的外边缘至混凝土表面的垂直距离

B.梁、柱构件中箍筋外表面至混凝土表面的垂直距离 C.受力钢筋形心至混凝土表面的垂直距离 D.受力钢筋合力点至混凝土表面的垂直距离 8.在正常条件下,室内与室外分属不同的环境类别,室内裂缝宽度限制值可以大些,梁柱保护层厚度可小些,原因是( C ) A.室外条件差,混凝土易碳化 且容易碳化,但钢筋不易生锈 B.室内虽有CO 2 C.室外温差大,易开裂 D.室内墙面保护措施更好 9.梁的下部纵向受力钢筋净距不应小于( B )(d为钢筋的最大直径) A 30mm和 B 25mm和d C 30mm和d D 25mm和 10.适量配筋的钢筋混凝土梁与素混凝土梁相比,其承载力和抵抗开裂的能力( C ) A.均提高很多 B.承载力提高不多,抗裂提高很多 C.承载力提高很多,抗裂提高不多 D.相同 11.钢筋用量适中的梁受弯破坏时呈现出( B )的破坏特征 A.脆性破坏 B.塑性破坏 C.先脆后塑 D.先塑后脆 12.正截面承载力计算中,不考虑受拉混凝土作用是因为( C ) A.中和轴以下混凝土全部裂开 B.混凝土抗拉强度低 C.中和轴附近部分受拉混凝土范围小且产生力矩很小 D.混凝土退出工作 13.对钢筋混凝土单筋T形截面梁进行正截面设计时,当满足条件( B )时,可判为第二类T形截面

钢筋混凝土结构

第七讲钢结构 【内容提要】 1.钢结构的材料:钢材的基本性能;影响钢材性能的因素;结构用钢的种类、钢号及选材。 2.钢结构的基本构件:轴心受拉构件、轴心受压构件、受弯构件、拉弯构件、压弯构件的计算和构造。 3.钢结构的连接:对接焊缝和角焊缝的构造和计算;普通螺栓和高强螺栓的构造和计算;构件间连接的构造和计算。 【重点、难点】 钢结构的基本构件和钢结构的连接 一、钢材性能 (一)基本性能 钢材的主要机械性能(也称力学性能),是指钢材在标准条件下均匀拉伸、冷弯和冲击试验所显示出来的性能,包括抗拉强度、屈服强度、伸长率、指标。前三项指标由抗拉试验确定,后两项指标分别由冲击试验、冷弯试验确定。抗拉强度是钢材断裂前能够承受的最大应力,它表示钢材应力达到屈服强度后安全储备的大小。屈服强度是确定钢材强度设计值的主要指标。伸长率是表示钢材塑性性能的指标。冲击韧性为将标准试件在摆锤式冲击试验机上冲断时所消耗的冲击功,它反映钢材在冲击荷载和三轴应力作用下抵抗脆性破坏的能力。冷弯性能是指钢材在冷加工产生塑性变形时,对出现裂纹的抵抗能力,是判别钢材塑性变形能力和显示钢材内部缺陷的综合指标。 钢材的破坏形式有塑性破坏和脆性破坏两种。塑性破坏是指构件的应力超过屈服点,并达到极限强度后,构件产生很大的变形和明显的“颈缩”现象。破坏后的断口呈纤维状,色泽发暗;其特点为破坏前有明显的预兆,破坏常可以预防和避免;破坏前有很大塑性变形,导致内力重分布,对构件有利。脆性破坏是指构件破坏前构件变形很小,平均应力亦小(一般都小于屈服点),破坏前没有任何征兆,破坏是突然发生的,断口平直或呈

有光泽的晶粒状。其特点为在构件的缺口、裂缝处应力集中而引起破坏,后果严重,损失较大,应努力防止脆性破坏。 (二)结构钢的种类 甲类钢——保证机械性能 钢结构所用的钢材仅为普通碳素钢和普通低合金钢二类。 (三)选用钢材的原则 钢材选用的原则应该是:既能使结构安全可靠地满足使用要求,又要尽最大可能节约钢材、降低造价。不同的使用条件,应当有不同的质量要求,在一般结构中当然不宜轻易地选用优质钢材,而在重要的结构中更不能盲目地选用质量很差的钢材。就钢结构的力学性能指标来说,屈服点、抗拉强度、伸长率、冷弯性能、冲击韧性和低温冲击韧性等各项指标,是从各个不同的方面来衡量钢材质量的指标,当然,没有必要在各种不同的使用条件下,都要完全符合这些质量指标。所以在设计钢结构时,应该根据结构的特点,选用适宜的钢材。钢材选择是否合适,不仅是一个经济问题,而且关系到结构的安全和使用寿命。

钢筋混凝土结构课程设计》大作业

网络教育学院 《钢筋混凝土结构课程设计》题目:重XXX厂房单向板设计 学习中心:XXXX奥鹏学习中心 专业:土木工程 年级:2014年秋季 学号: 学生: 指导教师:

1基本情况 本设计XXXXXXXXX ,进行设计计算。重庆三元玩具厂房采用钢筋混凝土内框架承重,外墙为370mm 砖砌承重。采用单向板肋梁楼盖。 楼面做法:20mm 厚水泥砂浆面层,钢筋混凝土现浇板,15mm 厚石灰砂浆抹灰。 荷载:永久荷载,包过梁、柱、板及构造层自重,钢筋混凝土容重253kN/m ,水泥砂浆容重203kN/m ,石灰砂浆容重173kN/m ,分项系数 1.2G γ=。可变荷载,楼面均分布荷载为7.53kN/m ,分项系数 1.3K γ=。 材料选用:混凝土采用C30(c f =14.32N/mm ,t f =1.432N/mm ); 钢筋主梁、次梁采用HRB335级(y f =3002kN/m )钢筋,其它均用HPB300级(y f =2703kN/m )钢筋。 主梁沿房屋的横向布置,次梁沿纵向布置。主梁的跨度是5.7m,次梁的跨度是4.8m 。梁每跨内布置两根次梁。其间距是1.9m 。楼盖的布置如图1-1。 根据构造要求,板厚取1900 8047.54040 l h mm mm =≥≈= 次梁截面高度应满足48004800 26640018121812 l l h mm === 取h=400mm ,截面宽度取为b=200mm 。 主梁的截面高度应满足5700 5700 380~570151015 10 l l h mm == = 取截面高度h=500mm ,截面宽度取为b=250mm 。 图1-1楼盖布置图

钢筋混凝土结构复习题

钢筋混凝土结构复习题 一、单项选择题 1.对于两跨连续梁( D )。 A.活荷载两跨满布时,各跨跨中正弯矩最大 B.活荷载两跨满布时,各跨跨中负弯矩最大 C.活荷载单跨布置时,中间支座处负弯矩最大 D.活荷载单跨布置时,另一跨跨中负弯矩最大 2.屋盖垂直支撑的作用有( B )。 A.保证屋架在吊装阶段的强度 B.传递纵向水平荷载 C.防止屋架下弦的侧向颤动 D.传递竖向荷载 3.等高排架在荷载的作用下,各柱的( C )均相等。 A.柱高 B.内力 C.柱顶侧移 D.剪力 4.水平荷载作用下每根框架柱所分配到的剪力与( B )直接有关。 A.矩形梁截面惯性矩 B.柱的抗侧移刚度 C.梁柱线刚度比 D.柱的转动刚度 5.超静定结构考虑塑性内力重分布计算时,必须满足 ( A )。 A.变形连续条件B.静力平衡条件 C.采用热处理钢筋的限制D.采用高强度混凝土 6.在横向荷载作用下,厂房空间作用的影响因素不包括 ...( A )。 A.柱间支撑的设置B.山墙间距 C.山墙刚度D.屋盖刚度 7.公式中,的物理意义是( C )。 A.矩形梁截面惯性矩B.柱的抗侧移刚度 C.梁柱线刚度比 D.T形梁截面惯性矩 8.按D值法对框架进行近似计算时,各柱反弯点高度的变化规律是 (C )。 A.其他参数不变时,随上层框架梁刚度减小而降低 B.其他参数不变时,随上层框架梁刚度减小而升高 C.其他参数不变时,随上层层高增大而降低

D.其他参数不变时,随下层层高增大而升高 9.单层厂房排架柱内力组合时,一般不属于 ...控制截面的是( A )。 A.上柱柱顶截面 B.上柱柱底截面墙 C.下柱柱顶截面 D.下柱柱底截面 10.在对框架柱进行正截面设计时,需要考虑的最不利组合一般不包括 ...(B )。 A、及相应的N B、及相应的N C、及相应的M D、及相应的M 11、伸缩缝的设置主要取决于( D )。 A、结构承受荷载大小 B、结构高度 C、建筑平面形状 D、结构长度 12.钢筋混凝土柱下独立基础的高度主要是由( C )。 A、地基抗压承载力确定 B、地基抗剪承载力确定 C、基础抗冲切承载力确定 D、基础底板抗弯承载力确定 13.一般情况下,在初选框架梁的截面高度时,主要考虑的因素是( B )。 A. 层高 B. 梁的跨度 C. 结构的总高度 D. 梁的混凝土强度等级 14.我国规范对高层建筑的定义是( D )。 A. 8层以上建筑物 B. 8层及8层以上或高度超过26m的建筑物 C. 10层以上建筑物 D. 10层及10层以上或高度超过28m的建筑物 15. 多层多跨框架在水平荷载作用下的侧移,可近似地看做由( B )。 A.梁柱弯曲变形与梁柱剪切变形所引起的侧移的叠加 B.梁柱弯曲变形与柱轴向变形所引起的侧移的叠加 C.梁弯曲变形与柱剪切变形所引起的侧移的叠加 D.梁弯曲变形与柱轴向变形所引起的侧移的叠加 16. 多跨连续梁(板)按弹性理论计算,为求得某跨跨中最大负弯矩,活荷载应布置在( A )。 A.该跨,然后隔跨布置 B.该跨及相邻跨 C. 所有跨 D.该跨左右相邻各跨,然后隔跨布置 17.计算风荷载时,基本风压应(A )。 A、采用50年一遇的风压,但不得小于0.3KN/mm2 B、采用100年一遇的风压,但不得小于0.3KN/mm2

钢筋混凝土结构课程设计大作业

钢筋混凝土结构课程设 计大作业 公司内部编号:(GOOD-TMMT-MMUT-UUPTY-UUYY-DTTI-

网络教育学院 《钢筋混凝土结构课程设计》 题目:重XXX厂房单向板设计 学习中心: XXXX奥鹏学习中心 专业:土木工程 年级: 2014年秋季 学号: 学生: 指导教师:

1 基本情况 本设计XXXXXXXXX ,进行设计计算。重庆三元玩具厂房采用钢筋混凝土内框架承重,外墙为370mm 砖砌承重。采用单向板肋梁楼盖。 楼面做法:20mm 厚水泥砂浆面层,钢筋混凝土现浇板,15mm 厚石灰砂浆抹灰。 荷载:永久荷载,包过梁、柱、板及构造层自重,钢筋混凝土容重253kN/m ,水泥砂浆容重203kN/m ,石灰砂浆容重173kN/m ,分项系数 1.2G γ=。可变荷载,楼面均分布荷载为3kN/m ,分项系数 1.3K γ=。 材料选用:混凝土采用C30(c f =2N/mm ,t f =2N/mm ); 钢筋 主梁、次梁采用HRB335级(y f =3002kN/m )钢筋,其它均用HPB300级(y f =2703kN/m )钢筋。 主梁沿房屋的横向布置,次梁沿纵向布置。主梁的跨度是5.7m,次梁的跨度是4.8m 。梁每跨内布置两根次梁。其间距是1.9m 。楼盖的布置如图1-1。 根据构造要求,板厚取19008047.54040l h mm mm =≥≈= 次梁截面高度应满足4800480026640018 121812l l h mm = == 取h=400mm ,截面宽度取为b=200mm 。 主梁的截面高度应满足5700 5700 380~57015 1015 10 l l h mm = == 取截面高度h=500mm ,截面宽度取为b=250mm 。 图1-1 楼盖布置图

钢筋混凝土的特点及应用

钢筋混凝土的特点及应用 一、钢筋混凝土的基本原理 钢筋混凝土之所以可以共同工作是由它自身的材料性质决定的。首先钢筋与混凝土有着近似相同的线膨胀系数,不会由环境不同产生过大的应力。其次钢筋与混凝土之间有良好的粘结力,有时钢筋的表面也被加工成有间隔的肋条(称为变形钢筋)来提高混凝土与钢筋之间的机械咬合,当此仍不足以传递钢筋与混凝土之间的拉力时,通常将钢筋的端部弯起180 度弯钩。此外混凝土中的氢氧化钙提供的碱性环境,在钢筋表面形成了一层钝化保护膜,使钢筋相对于中性与酸性环境下更不易腐蚀。为保证钢筋与混凝土之间的可靠粘结和防止钢筋被锈蚀,钢筋周围须具有15~30毫米厚的混凝土保护层。若结构处于有侵蚀性介质的环境,保护层厚度还要加大。 由于混凝土的抗拉强度远低于抗压强度,因而素混凝土结构不能用于受有拉应力的梁和板。如果在混凝土梁、板的受拉区内配置钢筋,则混凝土开裂后的拉力即可由钢筋承担,这样就可充分发挥混凝土抗压强度较高和钢筋抗拉强度较高的优势,共同抵抗外力的作用,提高混凝土梁、板的承载能力。 二、钢筋混凝土的特性 混凝土的收缩和徐变(蠕变)对钢筋混凝土结构具有重要意义。由于钢筋会阻碍混凝土硬化时的自由收缩,在混凝土中会引起拉应力,在钢筋中会产生压应力。混凝土的徐变会在受压构件中引起钢筋与混凝土之间的应力重分配,在受弯构件中引起挠度增大,在超静定

结构中引起内力重分布等。混凝土的这些特性在设计钢筋混凝土结构时须加以考虑。 由于混凝土的极限拉应变值较低(约为0.15毫米/米)和混凝土的收缩,导致在使用荷载条件下构件的受拉区容易出现裂缝。为避免混凝土开裂和减小裂缝宽度,可采用预加应力的方法;对混凝土预先施加压力。实践证明,在正常条件下,宽度在0.3毫米以内的裂缝不会降低钢筋混凝土的承载能力和耐久性。 在从-40~60°C的温度范围内,混凝土和钢筋的物理力学性能都不会有明显的改变。因此,钢筋混凝土结构可以在各种气候条件下应用。当温度高于60°C时,混凝土材料的内部结构会遭到损坏,其强度会有明显降低。当温度达到200°C时,混凝土强度降低30~40%。因此,钢筋混凝土结构不宜在温度高于200°C的条件下应用:当温度超过200°C时,必须采用耐热混凝土。 三、钢筋混凝土的分类及强度划分 1、按密度分类:混凝土按密度大小不同可分为三类: 重混凝土:它是指干密度大于2600kg/m的混凝土,通常是采用高密度集料(如重晶石、铁矿石、钢屑等)或同时采用重水泥(如钡水泥、锶水泥等)制成的混凝土。因为它主要用作核能工程的辐射屏蔽结构材料,又称为防辐射混凝土。 普通混凝土:它是指干密度为2000~2600kg/㎡的混凝土,通常是以常用水泥为胶凝材料,且以天然砂、石为集料配制而成的混凝土。它是目前土木工程中最常用的水泥混凝土。

有限元分析在钢筋混凝土结构中的应用

论文题目:钢筋混凝土有限元分析技术在结构工程中的应用 学生姓名:刘畅 学号:2014105110 学院:建筑与工程学院 2015年06月30日

有限元分析在钢筋混凝土结构中的应用【摘要】在国内外的土木工程中,钢筋混凝土结构因具有普遍性、可靠性良好、操作简单等优点,而得到了广泛的应用。钢筋混凝土结构是钢筋与混凝土两种性质截然不同的材料组合而成,由于其组合材料的性质较为复杂,同时存在非线性与几何线形的特征,应用传统的解析方法进行材料的分析与描述在受力复杂、外形复杂等情况下较为困难,往往不能得到准确的数据,给工程安全带来隐患。而有限元分析方法则充分利用现代电子计算机技术,借助有限元模型有效解决了各种实际问题。 【关键词】有限元分析;钢筋混凝土结构;应用 随着计算机在工程设计领域中的广泛应用,以及非线性有限元理论研究的不断深入,有限元作为一个具有较强能力的专业数据分析工具,在钢筋混凝土结构中得到了广泛的应用。在现代建筑钢筋混凝土结构的分析中,有限元分析方法展现了较强的可行性、实用性与精确性。例如:在计算机上应用有限元分析法,对形状复杂、柱网复杂的基础筏板,转换厚板,体型复杂高层建筑侧向构件、楼盖,钢-混凝土组合构件等进行应力,应变分析,使设计人员更准确的掌握构件各部分内力与变形,进而进行设计,有效解决传统分析方法的不足,满足当前建筑体型日益复杂,工程材料多样化的实际情况。但是在有限元分析方法的应用中,必须结合钢筋混凝土结构工程的实际情况,选取作为合理的有限元模型,才能保证模拟与分析结果的真实性、精确性与可靠性。 在钢筋混凝土结构工程中,非线性有限元分析的基本理论可以概括为:1)通过分离钢筋混凝土结构中的钢筋、混凝土,使其成为有限单位、二维三角形单元,钢箍离散为一维杆单元,以利于分析模型的构建;2)为了合理模拟钢筋、混凝土之间的粘结滑移关系,以及

钢筋混凝土结构基本原理

第二章 一、填空题 1、结构包括素混凝土结构、(钢筋混凝土结构)、(预应力混凝土结构)和其他形式加筋混凝土结构。 2 钢筋混凝土结构由很多受力构件组合而成,主要受力构件有楼板(梁)、(柱)、墙、基础等。 3. 在测定混凝土的立方体抗压强度时,我国通常采用的立方体标准试件的尺寸为(150mm×150mm×150mm)。 4.长期荷载作用下,混凝土的应力保持不变,它的应变随着时间的增长而增大的现象称为混凝土的(徐变)。 5.混凝土在凝结过程中,体积会发生变化。在空气中结硬时,体积要(缩小);在水中结硬时,则体积(膨胀)。 6.在钢筋混凝土结构的设计中,(屈服强度)和(延伸率)是选择钢筋的重要指标。 7.在浇筑混凝土之前,构件中的钢筋由单根钢筋按设计位置构成空间受力骨架,构成骨架的方法主要有两种:(绑扎骨架)与(焊接骨架)。 8.当构件上作用轴向拉力,且拉力作用于构件截面的形心时,称为(轴心受拉)构件。 9、轴心受拉构件的受拉承载力公式为(N≤fyAs或Nu=fyAs )。 10.钢筋混凝土轴心受压柱根据箍筋配置方式和受力特点可分为(普通钢箍)柱和(螺旋钢箍)柱两种。 11.钢筋混凝土轴心受压柱的稳定系数为(长柱)承载力与(短柱)承载力的比值。 12.长柱轴心受压时的承载力(小于)具有相同材料,截面尺寸及配筋的短柱轴心受压时的承载力。 13.钢筋混凝土轴心受压构件,稳定性系数是考虑了(附加弯矩的影响)。 二:简答题 1.混凝土的强度等级是怎样划分的? 答:混凝土强度等级按立方体抗压强度标准值划分为C15、C20、C25、C30、C35、C40、C45、C50、C55、C60、C65、C70、C75、C80等14个 2.钢筋混凝土结构对钢筋性能的要求。 答:1.采用高强度钢筋可以节约刚材,取得较好的经济效果;2.为了使钢筋在断裂前有足够的变形,要求钢材有一定的塑性;3.可焊性好;4满足结构或构件的耐火性要求;5.为了保证钢筋与混凝土共同工作,钢筋与混凝土之间必须有足够的粘结力。 3徐变定义;减少徐变的方法。 答:长期荷载作用下,混凝土的应力保持不变,它的应变随着时间的增长而增大的现象称为混凝土的徐变。 4.钢筋混凝土共同工作的基础。 1).二者具有相近的线膨胀系数; 2).在混凝土硬化后,二者之间产生了良好的粘结力,包括a. 钢筋与混凝土接触面上的化学吸附作用力; b混凝土收缩握裹钢筋而产生摩阻力; c 钢筋表面凹凸不平与混凝土之间产生的机械咬合作用力 3). 钢筋至构件边缘之间的混凝土保护层,起着防止钢筋发生锈蚀的作用,保证结构的耐久性。

大工18春《钢筋混凝土结构课程设计》大作业及答案

网络教育学院《钢筋混凝土结构课程设计》题目:某厂房单向板设计 学习中心: 专业: 年级: 学号: 学生: 指导教师:

1 基本情况 本章需简单介绍课程设计的内容,包括厂房的尺寸,板的布置情况等等内容。 1、工程概况 广东省某厂房,设计使用年限为50年,厂房采用砖混结构,楼盖要求采用整体式单向板肋梁楼盖。墙厚370mm,柱为钢筋混凝土柱,截面尺寸为?。 400400 mm mm 2、设计资料 (1)楼板平面尺寸为19.833 ?,如下图所示: m m 楼板平面图 (2)楼盖做法大样图及荷载 楼盖做法大样图

楼面均布活荷载标准值为:7kN/m2 楼面面层用20mm厚水泥砂浆抹面,γ=20kN/m3, 板底及梁用20mm厚混合砂浆天棚抹底,γ=17kN/m3 楼盖自重即为钢筋混凝土容重,γ=25KN/m3 ④恒载分项系数1.2;活荷载分项系数为1.3(因工业厂房楼盖楼面活荷载标 准值大于4kN/m2) ⑤材料选用 混凝土:C30 钢筋:梁中受力纵筋采用级钢筋;板内及梁内的其它钢筋可以采用Φ级钢筋。

2 单向板结构设计 2.1 板的设计 本节内容是根据已知的荷载条件对板进行配筋设计,按塑性理论进行计算。 2.1.1 荷载 板的永久荷载标准值 80mm 现浇钢筋混凝土板 0.08×25=2 kN/m 2 20mm 厚水泥砂浆抹面 0.02×20=0.4 kN/m 2 20mm 厚混合砂浆天棚抹底 0.02×17=0.34 kN/m 2 小计 2.74 kN/m 2 楼面均布活荷载标准值 7 kN/m 2 永久荷载分项系数取1.2,因工业厂房楼盖楼面活荷载标准值大于4kN/m 2 ,所以活荷载分项系数取1.3。于是板的荷载总计算值: ①q=G γk g +?Q γk q =1.2×2.74+0.7×1.3×7=9.658kN/m 2 ②q=G γk g +Q γk q =1.2×2.74+1.3×7=12.388kN/m 2 由于②>①,所以取②q=12.388kN/m 2 ,近似取q=12kN/m 2 2.1.2 计算简图 次梁截面为200mm ×500mm ,现浇板在墙上的支承长度不小于100mm ,取板在墙上的支承长度为120mm 。按塑性内力重分布设计,板的计算跨度: 边跨0l =n l +h/2=2200-100-120+80/2=2020mm<1.025n l =2030mm ,取0l =2020mm 中间跨0l =n l =2200-200=2000mm 因跨度相差小于10%,可按等跨连续板计算。取1m 宽板带作为计算单元,计算简图如图所示: 板计算简图 2.1.3 内力计算 板厚 h=100mm ,

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