混凝土第六章问题
1， 光圆钢筋与变形钢筋相比较，粘结能力有何不同，为什么？
答：光圆钢筋与混凝土的粘结作用主要有三部分组成：
（1） 钢筋与混凝土基础面上的胶结力。（一般很小）
（2） 混凝土收缩握裹钢筋而产生的摩擦力。
（3） 钢筋表面凹凸不平与混凝土之间产生的机械咬合力。
粘结强度在滑动前主要取决于化学胶结力，发生滑动后则取决于摩擦力钢筋表面状况有关的咬合力。 对于变形钢筋，虽然也有胶结力和摩擦力，但变形钢筋的粘结力主要来自钢筋表面突出的肋与混凝土的机械咬合作用。
主要区别：光圆钢筋的粘结力主要来自胶结力和摩阻力，而变形钢筋的粘结力主要来自机械咬合作用，这种差别可用类似于钉入木料中的普通钉与螺丝钉的差别来理解。
2， 钢筋的直径对黏结应力有何影响，为什么？
答：影响．．
：钢筋与混凝土的粘结性能随着钢筋直径的增大而减弱。 在其它条件相同的情况下, 钢筋直径越大,构件破坏时所需的外力越大,而极限粘结强度相对较小,同样大小的粘结应力产生的钢筋滑移值较大。
***当直径比较小的时候，混凝土发生拔出破坏。混凝土表面均不会被破坏，均没有裂纹，当直径比较大的时后，混凝土发生拔出破坏，拔出破坏的同时混凝土表面可能出现裂缝，混凝土发生劈裂破坏。 原因．．
：（1）随直径的加大，相对肋高降低而相对肋距变大，这就使得机械咬合力减小，从而减小了粘结强度。
（2）随着钢筋直径的增加，包裹在钢筋表面的混凝土泌水越严重，钢筋的表面就会产生较大的空隙，致使钢筋与混凝土之间粘结性能降低。
（3）直径越大，相对粘结面积减小，从而粘结强度也就越小。（钢筋的粘结面积与截面周界长度成正比，而拉力与截面面积成正比，二者的比值为4/d 。其比值反应了钢筋的相对粘结面积。）
看看文献．．．．
：钢筋直径与活性粉末混凝土粘结性能的关系 钢筋直径对粉煤灰混凝土粘结性能的影响
3， 图6-5，应力发展的变化规律市是什么？
答：在拔出试验中，随着荷载的增大，钢筋与混凝土从加荷端开始逐渐脱开，粘结力即由摩擦咬合力所负担，而随着相对滑动逐渐向自由端发展，应力峰值也逐渐向自由端移动，由图6-5可以看出，随荷载增大，粘结应力所起作用越来越小，而摩擦阻力所占比重则越来越大。随滑移增大，荷载逐渐减小，s τ-曲线出现下降段。因为混凝土细颗粒被磨平，摩擦阻力减小。
4， 图6-10，有何区别，这种区别反应到粘结滑移曲线上有什么变化？
答：有横向配筋可以对混凝土保护层的开裂起到很好的约束和限制作用，从而能够提高初始滑移粘结强度和极限粘结强度的作用。从图6-10a)、b ）图可以分析出在内裂缝出现前，有无横向配筋对S -τ曲线影响不大，这时横向钢筋中应力还很小，基本上不起作用，但随着内裂缝的出现，有横向钢筋的a ）图的S -τ曲线的斜率比无横向钢筋更陡一些，同时开裂粘结应力0τ比无横向配筋的有较大提高，到达0τ时的相对滑动也显着增大。有横向配筋的极限粘结应力u τ比无横向配筋的极限粘结应力明显提高很多。
5， 图6-11，劈裂反应有什么不同，影响因素是什么？
答：图中劈裂反应显着不同即为当劈裂裂缝达到一定长度并发生突然脆性破坏，达到极限粘结应力时，
图a无横向配筋试件中σ值比图b有横向配筋试件要大。影响因素是配置的横向钢筋。有横向钢筋的试件，混凝土开裂后承担大部分的应力，则混凝土的应力反而减小，无横向钢筋的混凝土承担的应力比有横向钢筋的应力大。
6，埋长对粘结力影响规律是什么？
答：针对不同钢筋埋长的粉煤灰混凝土，通过钢筋内贴应变片的拉拔试验分析，可以得到如下结论
1) 钢筋埋长越长，构件破坏时所需的外力越大，但粘结应力相对减小，同样大小的粘结应力产生的钢筋滑移值较大
2) 在荷载较小时，粘结应力主要集中在加载端，靠近自由端的应力很小随着荷载的增大，各点粘结应力均相应的增大
3) 钢筋埋长为98 mm的拉拔试件应变主要集中在加载端，而钢筋埋长为42 mm的拉拔试件在自由端的应变也较大，表明该试件应力峰值向自由端漂移较明显
4) 钢筋埋长为98 mm的试件粘结应力主要集中在加载端并且受力后的粘结应力分布更加不均匀; 钢筋埋长为70 mm的试件粘结应力峰值有向自由端漂移的趋势; 钢筋埋长为42 mm的试件粘结应力峰值有明显向自由端漂移的趋势并且受力后的粘结应力分布较均匀
7，横向钢筋的存在对粘结应力的影响以及受力形态的改变有何影响？
答：横向钢筋的存在延缓了径向内裂缝向试件表面发展，使开裂粘结应力较无横向配筋者高，劈裂到达试件表面后，横向钢筋限制了劈裂裂缝的开展，因此提高了极限粘结强度，避免了劈裂破坏。
使纵向钢筋承受的径向压力增大，提高抗剪能力
8，粘结残余应力是谁提供的？
答：变形钢筋的粘结强度主要为钢筋表面凸出的肋与混凝土的机械咬合力。在拔出过程中，随加荷增大，肋间混凝土剪切强度耗尽，钢筋被徐徐拔出。但混凝土颗粒间存在有很大的咬合力及摩擦阻力，阻碍钢筋拔出，粘结残余应力由混凝土颗粒与钢筋间的摩阻力提供
9，剪切型破坏的粘结强度比劈裂粘结强度大，其原因是什么？
答：构件发生变形时，剪切型破坏的粘结强度主要来源于带肋钢筋与混凝土之间形成的机械咬合力，其次是摩阻力及粘结力，最后是混凝土的剪切强度。在构件中配置横向带肋钢筋，能有效提高试件的抗拉强度，即钢筋与混凝土的粘结强度。而在发生劈裂破坏时，试件的粘结强度主要是混凝土的抗压强度，内置的带肋钢筋几乎不发挥作用，所以其强度低于剪切型破环的粘结强度。
10，图6-14（b）有什么用？
答：钢筋的滑动达到一定数值后，荷载不再下降，而是保持稳定的残余粘结应力τr，若继续加力荷载将不再上升，而是被τr克服，最后钢筋被缓缓拔出。τ-S曲线用图6-14(b)表示，特征值τA、τ0、τu及相应的滑动S，以及粘结刚度K1、K2等与混凝土强度、横向配筋、相对粘结长度L/d和相应的保护层厚度c/d 有关。残余粘结应力τr的大小及过度曲线的型态，则与横向配筋有关。
11，光圆钢筋与变形钢筋的粘结机理是什么，二者有何不同？
答:1光圆钢筋与混凝土粘结作用：1、混凝土中水泥胶体与钢筋表面的化学胶着力；2、钢筋与混凝土接触面上的摩擦力；3、钢筋表面粗糙不平产生的机械咬合力。其中胶着力所占比例很小，发生相对滑移后，粘结力主要由摩擦力和咬合力提供。光圆钢筋的粘着强度较低，约为（）MP。光圆钢筋拔出实验的破坏形态是钢筋自混凝土中被拔出的剪切破坏，其破坏面就是钢筋与混凝土的接触面。
2带肋钢筋由于表面轧有肋纹，能与混凝土犬牙交错紧密结合，其胶着力和摩擦力仍然存在，但主要是钢筋表面突起的肋纹与混凝土的机械咬合力作用。带肋钢筋的肋纹对混凝土的斜向挤压力现成滑移阻力，斜向挤压力沿钢筋轴向的分力使带肋钢筋表面肋纹之间混凝土犹如悬臂梁受弯、受剪；斜向挤压力的径向分
力使外围混凝土犹如受内压的管壁，产生环向拉力。因此，变形钢筋的外围混凝土处于复杂的三向应力状态，剪应力及拉应力使横肋混凝土产生内部斜裂缝，而其外围混凝土中的环向拉应力则使钢筋附近的混凝土产生径向裂缝。
区别：螺纹钢与光圆钢筋的区别是表面带有纵肋和横肋，通常带有二道纵肋和沿长度方向均匀分布的横肋。螺纹钢属于小型型钢钢材，主要用于钢筋混凝土建筑构件的骨架。在使用中要求有一定的机械强度、弯曲变形性能及工艺焊接性能。生产抗震螺纹钢的原料钢坯为经镇静熔炼处理的碳素结构钢或低合金结构钢，成品钢筋为热轧成形、正火或热轧状态交货
12，图6-23，倒锥形形成原因是什么？
答：钢筋混凝土中的钢筋受拉力作用下发生受力变形，在加荷端变形较大，钢筋表面的齿状体对周围接触的混凝土产生剪切应力和拉应力，混凝土就出现与拉应力一致的斜裂缝，即内裂缝；钢筋应变越大，混凝土的斜裂缝就越长。所以，当钢筋拉应力较小时，内裂缝在加荷端较多，随距加荷端距离的增大而消失，当拉应力增大时，钢筋拔出时内裂缝的发展使试件加荷端出现圆锥体的破坏。
13，6个因素对粘结应力的影响规律是什么？原因是什么？在结构设计中是如何考虑的？
答：混凝土强度和组成成分：随混凝土标号R 的提高，粘结强度u τ提高，但比值，u τ／R 则随R 的提高而降低。光圆钢筋的粘结强度主要取决于摩擦力，而摩擦力并不与混凝土强度成正比。图6-24为清华大学试验的不同标号粘结强度的结果。表明粘结强度u τ与劈拉强度l R 近乎成正比例关系，内裂缝出现粘结应力A τ,开裂粘结应力c τ均随l R 的提高相应地增大。τ-S 曲线的斜率1K 及2K 有所增大。图6-25a ，b 为清华大学试验的不同标号拨出试件的τ-S 曲线的对比。随R 的提高，粘结刚度增大，亦即给定滑动量下的平均粘结应力均随R 提高而增大。
浇注位置：混凝土浇注后有下沉及泌水现象。处于水平浇注位置的钢筋，其上部的混凝土比较密实； 而直接位于钢筋下面的混凝土，由于水分、气泡的逸出及混凝土的下沉，并不与钢筋紧密接触，形成一强度很低的空隙层。空隙层削弱了钢筋与混凝土间的粘结作用，使平位浇注比竖位浇注的粘结强度及抵抗滑动的能力显着降低。同样是水平钢筋，钢筋下混凝土浇注深度越大，粘结强度的降低也越多。
变形钢筋外形特征：大量的粘结试验表明，在同样浇注位置情况下，变形钢筋的外形变化对于粘结强度的影响不太敏感。相对肋面积愈大，钢筋的粘结性能越好。但是，把相对肋面积作为评价钢筋外形特征的唯一指标，却存在着导致钢筋外形“过分变形”的危险，肋高的过分增大将增加由于劈裂作用产生的纵向裂缝的可能性。而相对肋面积的概念并不能反映钢筋外形特征的劈裂效应。
保护层厚度和钢筋净间距：增加保护层混凝土厚度，可以提高外围混凝土的劈裂抗力，因而使开裂粘结应力c τ及极限粘结强度u τ均有相应地提高。钢筋混凝土梁中钢筋的净间距同样对混凝土的劈裂抗力有影响。图6-35为Untrauer 所做的不同净间距的梁中钢筋粘结强度的试验结果。同样梁宽仅配2～3根钢筋的梁，其劈裂裂缝为保护层混凝土的竖向开裂；而配置4、5及6根钢筋的梁(净间距之半s ／2小于保护层厚度，则形成水平劈裂，粘结强度显着降低。钢筋根数越多，净间距越小，粘结强度u τ降低的就越多，发挥的钢筋应力g σ也越小。
横向配筋：横向钢筋的存在延缓了径向内裂缝向试件表面发展，使开裂粘结应力c τ较无横向配筋者提高。劈裂到达试件表面后，横向钢筋限制了劈裂裂缝的开展，因此极限粘结强度u τ有较大的提高，避免了脆性的劈裂破坏。在混凝土标号基本相同条件下，横向配筋试件到达c τ、u τ时的相对滑动l S 及0S ，均较无横向配筋者有明显的增大。
垂直压应力：显然垂直于钢筋的压应力对锚固粘结是有利的，可使钢筋与混凝土间抵抗滑动的摩擦阻力增大。压应力愈大，破坏时加荷端的滑动也愈大。图6-39为不同压应力下的粘结滑动曲线的比较，当压应力q ＝/c f 时粘结强度及极限滑动均较q ＝0时提高约一倍。
因为压应力约束了混凝土的横向变形，使局部变形有很大增长，同时也增大了挤压抗力，使粘结强度提高。极限滑动越大，粘结强度提高也越多。
14，三种试验目的和特征是什么？
答：中心拔出实验的试件制作及试验装置比较简单，试验敏感，常用作对钢筋黏结性能进行相对比较的基准。梁式试验一般有全梁式试验和半梁式试验两种，试件尺寸和构造有多种。因为其与实际构件受力相符，常用于确定梁纵筋的延伸长度等构造要求。半梁式试验，可以减少构件尺寸和试验成本，同时可以调整弯矩与建立的比例，甚至可以施加“销栓力”。局部粘结—滑移试验是为了建立局部粘结应力与局部滑移的本构关系。其中，短埋长拔出试验比较简单不需要特殊的量测装置，但是存在压应力的影响。长埋长局部粘结—滑移试验一般也叫钢筋内贴应力片试验。其量测粘结滑移的方法独特，能够研究粘结应力和滑移的关系随锚长的变化。
15，图6-50，可以用于什么样的情况，原理是什么？
答案：图6-50可以模拟梁剪跨区的偏心拔出试验以及模拟梁纯弯段受拉区的拉伸试验。图b由于没有支座反力和支座点压应力的影响，随着荷载增加，由于裂缝过早出现，局部的粘结应力发挥主要作用，可以较好地研究反弯点及跨中钢筋切断处的粘结应力。图c考察段位于纯弯段，预留的人工裂缝使粘结应力受其他因素的影响较少。
16，图6-51与图6-50比较有何区别？
答案：图6-50a为美国混凝土协会建议的试验方法，为避免支座反力带来的影响，梁端做成了T形。
图6-50b的梁式试件采用伸臂梁的形式，用来研究反弯点及跨中钢筋切断处的粘结应力，试验钢筋锚固长度设置在跨中反弯点至切断点间的负弯矩区，不受支座反力和加荷点的压应力的影响。图6-50c 为钢筋搭接试验梁，最先出现受弯裂缝，然后在两个钢筋端部出现劈裂，沿钢筋搭接长度发展，破坏时在整个搭接长度上发生混凝土保护层崩裂，钢筋应变沿搭接长度接近直线变化。图6-51a为RILEM-FIP—CEB梁式粘结实验，实验梁分为两半，钢筋粘结长度为10d，钢筋支座及加荷端各有一段无粘结长度，同时埋长较短。图6-51b为模拟梁剪跨区半梁式试件，这种方法比RILEM的试验制造和安装均较简单，它可以调整弯矩与剪力的比值，还可以施加“销栓力”。
17，图6-51b，如何来施加“销栓力”？
答：从梁式粘结试验的试件构造中我们可以看到下部钢筋受到拉力的作用，在梁的底部钢筋加荷载端部处出现劈裂，随荷载增大劈裂向内发展，其次，出现受弯裂缝，沿梁侧斜向发展，此时通过施加在钢筋上的力来提高销栓作用。
18，图6-56，位移及应变分布有何关系？相互之间有何影响？
答：由于应力而产生位移时，在物体内各部分之间同时产生相互作用的内力，以抵抗这种因位移而产生的变形的作用，应变分布随位移产生的变形相一致，应变分布受位移直接影响
19，Nilsion试验方法中是否把钢筋和混凝土局部粘结滑移问题解决？如没解决为什么？
答：Nilsion的试验并没有解决钢筋和混凝土局部粘结滑移问题。Nilsion的试验中应变计是埋在距钢筋表面13mm处，而不是接触面上，因此求得的相对滑动并不是钢筋与混凝土在接触面上的相对滑动S X。只有准确测得试件内部钢筋与混凝土在接触面上的相对滑动S X,才能解决局部粘结滑移问题。
20，疲劳试验为什么会使钢筋混凝土的粘结强度显着下降？
答：粘结退化的基本原因是钢筋与混凝土接触面附近“边界层”混凝土的破坏。破坏由加荷端(或开裂截面边缘处)逐步向内发展，因为该处的粘结应力最大。当粘结应力达到临界值时，产生较大的非弹性变形和局部挤碎，这时出现“边界层”的破坏。低于临界值的粘结应力，由摩擦力及咬合作用来传递。重复荷载次数的增加，最大粘结应力向内移，“边界层”的破坏也随之向内发展，同时，由于混凝土局部挤碎及内裂缝的发展，钢筋与混凝土的相对滑动增长。应力水平越高，“边界层”的破坏程度和范围也越大，相对滑动也越大。粘接面减小，粘接力退化。
21，四种因素是如何影响粘结强度降低的？
答：?混凝土的粘结强度与最粘结大应力，循环特征，荷载重复系数以及钢筋的类型有关。a.当循环特征等于零得情况下，最大粘结应力与静载粘结强度的比值小于40%时，粘结强度没有显着降低，当其比值达到50%时，粘结强度降低显着，可达到原值的50%;b.?当最小应力保持不变时，随荷载重复次数的增大，粘结疲劳强度与静载粘结强度的比值降低c.提高重复应力的下限与降低重复应力的上限一样，均可使荷载的重复次数增加，亦即循环特征越大，粘结疲劳强度越高d.光圆钢筋的粘结强度主要取决于摩擦力，在重复荷载作用下，钢筋与混凝土之间的摩阻力减小，使光圆钢筋的粘结强度要比变形钢筋降低更多。
22，为什么在重复荷载下，光圆钢筋降低程度大于变形钢筋？
答：光圆钢筋的粘结强度主要取决于摩擦力，粘结力主要是胶结力，在低应力状态下产生的滑移就是导致粘结力破坏的主要原因，但变形钢筋的粘结强度主要取决于横肋同混凝土间的机械咬合作用。在重复荷载下，钢筋与混凝土间的摩擦阻力减小比他们之间的机械咬合作用的减小明显，所以光圆钢筋的粘结强度比变形钢筋有更多的降低。
23，图6-65粘结应力与哪些因素有关？这些因素是如何影响的，为什么？
答：粘结应力与钢筋应力变化、超出工作应力的应力峰值有关。随钢筋应力的增大，试件两端粘结应力局部出现破坏，最大粘结应力内移；在加荷历史中若出现应力峰值，粘结应力会发生退化，加荷过程中出现的应力峰值水平越高，对以后低应力下的粘结破坏影响就越大。
24，图6-68出现这两种现象的机理和原因是什么？
答：重复加载后再加静载，加荷的τ-s曲线的坡度很陡。这是因为绝大部分滑动在重复荷载下已经出现，肋前混凝土得到强化压实，随荷载增加τ-s曲线将基本上单调加载的最大应力较大，同时荷载重复次很多，达到了强化极限，相反将出现软化。重复荷载后，静载加荷τ-s曲线将达不到单调加荷的τ-s曲线，粘结强度降低，刚度下降。
25，图6-71在重复荷载作用下，自由端破坏与哪些因素有关？
答：自由端的破坏与荷载的重复次数n、荷载的大小、应力水平τ、粘结疲劳强度、粘结应力和加荷速度（钢筋的直径和混凝土的强度）。
重复荷载粘结实验表明（1）相对滑动的增长与荷载重复次数的对数有线性关系，自由端滑动S0与荷载重复次数n的关系：当加荷应力水平τmax与τs小于粘结疲劳强度时，S0与n为一组平行直线，当出现疲劳破坏时，直线的坡度显着增大。
（2）随着荷载次数的增加，S0逐渐减小，但滑动总量由于残余滑动的积累而增长，增长率是逐渐减小的，最后趋于稳定。
（3）当给定的τ与应力上限τmax的比值越小，重复荷载下滑动的增长越大。
（4）如果经受的重复荷载的最大应力较大，同时荷载重复次数很多，肋前混凝土得到强化极限，出现软化，重复荷载后，钢筋和混凝土间滑动的增长使构件的变形增大，裂缝扩展，粘结强度降低，刚度下降，卸荷后的残余滑动使构件产生不可恢复的变形，裂缝不能闭合。
26，图6-72加载和卸荷时应力分布不同，原因是什么？
答：可以看出，卸载荷过程中除加荷端外，钢筋应力并不退回到加荷时相应钢筋的应力，而是高于加荷时的应力，愈靠近试件的中间应力高出的就越多。
说明：近加荷端处，钢筋的反向移动受到接触面反向摩擦力的阻止，形成了反向滑动阻力。卸荷开始时此阻力大于加荷的阻力，反应在曲线上，曲线曲线斜率较陡。进一步卸荷时，咬合作用被削弱，曲线斜率略缓。外荷拉力全部卸掉时，钢筋的拉伸变形不能完全恢复，出现残余拉力。
27，森田实验粘结滑移曲线有何特点？它与普通混凝土构件的滞回曲线相比，有何不同？
答：森田实验
第一循环：开始加荷时，曲线沿单调加载的曲线上升，当滑动达到控制滑动量是，卸载曲线近乎直线的下降。卸载至零时，滑动量的绝大部分为残余滑动。反向加荷时，反向粘接应力卸载曲线的坡度增大，当反向粘接应力约相当于加荷最大粘接应力的20%时，应力不再增大，直到滑动量减小至零，再继续反向加荷，出现反向滑动，曲线沿着单调加载的曲线下降。当反向滑动达到控制的滑动量时，相应的粘接应力应为.卸载，卸载曲线仍近乎直线上升，有很大残余滑动。第二循环以后，曲线开始反映出粘接力特有的滞回特征。
粘接应力的退化以滑动增长的形式表现，为达到所控制的粘接应力，随循环次数的增加，滑动量急剧增大。
普通混凝土
滞回曲线特点：
加载曲线：
每次加载过程中，曲线的斜率随荷载的增大而减小，且减小的程度加快；
比较各次同向加载，后次曲线比前次曲线斜率减小，表明：反复荷载下构件的刚度退化。
卸载曲线：
刚开始卸载时，回复变形很小；荷载减小后曲线趋向平缓，恢复变形逐渐加快。——恢复变形滞后现象。曲线斜率比随反复加载次数而减小，表明卸载刚度退化。
28，图6-81，总结反复循环荷载下，产生这样循环特征的原因？
答：反复荷载作用下钢筋与混凝土的粘结退化与肋和挤压区混凝土间的空隙有关。随着荷载循环次数的增加，由于混凝土局部挤碎及内裂缝的发展，使接触面边界层混凝土破坏范围由加载端向内扩散。而且正反向加载产生的两组由裂缝反复开闭，使裂缝逐渐相交，使钢筋周围边界层混凝土很快被压碎，导致粘结能力显着退化。同时，正反两方向的反复滑移使钢筋表面与混凝土骨料间的摩擦咬合作用比单向重复荷载下有很大的降低。控制滑移越大，交叉裂缝引起加载端边界层破坏越严重，沿钢筋长度上的摩擦咬合作用越小，粘结退化越显着。
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%。
混凝土第六章问题 1， 光圆钢筋与变形钢筋相比较，粘结能力有何不同，为什么 答：光圆钢筋与混凝土的粘结作用主要有三部分组成： （3） 粘结强度在 滑动前主要取决于化学胶结力，发生滑动后则取决于摩擦力钢筋表面状况有关的咬合力。 对于变形钢筋，虽然也有胶结力和摩擦力，但变形钢筋的粘结力主要来自钢筋表面突出的肋与混凝土的机 械咬合作用。 主要区别：光圆钢筋的粘结力主要来自胶结力和摩阻力，而变形钢筋的粘结力主要来自机械咬合作用，这 种差别可用类似于钉入木料中的普通钉与螺丝钉的差别来理解。 2， 钢筋的直径对黏结应力有何影响，为什么 答： 影．响．：钢筋与混凝土的粘结性能随着钢筋直径的增大而减弱。 在其它条件相同的情况下 , 钢筋直径越大 , 构件破坏时所需的外力越大 , 而极限粘结强度相对较小 , 同样大小的粘结应力产生的钢筋滑移值较大。 *** 当直径比较小的时候，混凝土发生拔出破坏。混凝土表面均不会被破坏，均没有裂纹，当直径比 较大的时后，混凝 土发生拔出破坏，拔出破坏的同时混凝土表面可能出现裂缝，混凝土发生劈裂破坏。 原因 ：（1）随直径的加大，相对肋高降低而相对肋距变大，这就使得 机械咬合力减小 ，从而减小了粘结强 度。 （ 2）随着钢筋直径的增加， 包裹在钢筋表面的混凝土泌水越严重， 钢筋的表面就会产生 较大的空隙 ， 致使钢筋与 混凝土之间粘结性能降低。 （ 3）直径越大， 相对粘结面积减小 ，从而粘结强度也就越小。（钢筋的粘结面积与截面周界长度成 正比，而拉力与 截面面积成正比，二者的比值为 4/d 。其比值反应了钢筋的相对粘结面积。） 看．看．文．献．：钢筋直径与活性粉末混凝土粘结性能的关系 钢筋直径对粉煤灰混凝土粘结性能的影响 3， 图 6-5 ，应力发展的变化规律市是什么 答：在拔出试验中，随着荷载的增大，钢筋与混凝土从加荷端开始逐渐脱开，粘结力即由摩擦咬合力所负 担，而随着相对滑动逐渐向自由端发展，应力峰值也逐渐向自由端移动，由图 6-5 可以看出，随荷载增大， 粘结应力所起作用越来越小，而摩擦阻力所占比重则越来越大。随滑移增大，荷载逐渐减小， s 曲线 出现下降段。因为 混凝土细颗粒被磨平，摩擦阻力减小。 4， 图 6-10，有何区别，这种区别反应到粘结滑移曲线上有什么变化 答：有横向配筋可以对混凝土保护层的开裂起到很好的约 束和限制作用，从而能够提高初始滑移粘结 强度和极限粘结强度的作用。 从图6-10a ）、b ）图可以分析 出在内裂缝出现前， 有无横向配筋对 曲线影响不大，这时横向钢筋中应力还很小，基本上不起作用，但随着内裂缝的出现，有横向钢筋的 a ）图的 S 曲线的斜率比无横向钢筋更陡一些， 同时开裂粘结应力 0比无横向配筋的有较大提高, 到达 0 时的相对滑动也显着增大。有横向配筋的极限粘结应力 提高很多。 5， 图 6-11 ，劈裂反应有什么不同，影响因素是什么 答：图中劈裂反应显着不同即为当劈裂裂缝达到一定长度并发生突然脆性破坏， 钢筋与混凝土基础面上的胶结力。 （一般很小） 混凝土收缩握裹钢筋而产生的摩擦力。 钢筋表面凹凸不平与混 凝土之间产生的机械咬合力。 1） 2） u 比无横向配筋的极限粘结应力明显 达到极限粘结应力时，
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，
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
混凝土第六章问题 1， 光圆钢筋与变形钢筋相比较，粘结能力有何不同，为什么？ 答：光圆钢筋与混凝土的粘结作用主要有三部分组成： （1） 钢筋与混凝土基础面上的胶结力。（一般很小） （2） 混凝土收缩握裹钢筋而产生的摩擦力。 （3） 钢筋表面凹凸不平与混凝土之间产生的机械咬合力。 粘结强度在滑动前主要取决于化学胶结力，发生滑动后则取决于摩擦力钢筋表面状况有关的咬合力。 对于变形钢筋，虽然也有胶结力和摩擦力，但变形钢筋的粘结力主要来自钢筋表面突出的肋与混凝土的机械咬合作用。 主要区别：光圆钢筋的粘结力主要来自胶结力和摩阻力，而变形钢筋的粘结力主要来自机械咬合作用，这种差别可用类似于钉入木料中的普通钉与螺丝钉的差别来理解。 2， 钢筋的直径对黏结应力有何影响，为什么？ 答：影响．． ：钢筋与混凝土的粘结性能随着钢筋直径的增大而减弱。 在其它条件相同的情况下, 钢筋直径越大,构件破坏时所需的外力越大,而极限粘结强度相对较小,同样大小的粘结应力产生的钢筋滑移值较大。 ***当直径比较小的时候，混凝土发生拔出破坏。混凝土表面均不会被破坏，均没有裂纹，当直径比较大的时后，混凝土发生拔出破坏，拔出破坏的同时混凝土表面可能出现裂缝，混凝土发生劈裂破坏。 原因．． ：（1）随直径的加大，相对肋高降低而相对肋距变大，这就使得机械咬合力减小，从而减小了粘结强度。 （2）随着钢筋直径的增加，包裹在钢筋表面的混凝土泌水越严重，钢筋的表面就会产生较大的空隙，致使钢筋与混凝土之间粘结性能降低。 （3）直径越大，相对粘结面积减小，从而粘结强度也就越小。（钢筋的粘结面积与截面周界长度成正比，而拉力与截面面积成正比，二者的比值为4/d 。其比值反应了钢筋的相对粘结面积。） 看看文献．．．． ：钢筋直径与活性粉末混凝土粘结性能的关系 钢筋直径对粉煤灰混凝土粘结性能的影响 3， 图6-5，应力发展的变化规律市是什么？ 答：在拔出试验中，随着荷载的增大，钢筋与混凝土从加荷端开始逐渐脱开，粘结力即由摩擦咬合力所负担，而随着相对滑动逐渐向自由端发展，应力峰值也逐渐向自由端移动，由图6-5可以看出，随荷载增大，粘结应力所起作用越来越小，而摩擦阻力所占比重则越来越大。随滑移增大，荷载逐渐减小，s τ-曲线出现下降段。因为混凝土细颗粒被磨平，摩擦阻力减小。 4， 图6-10，有何区别，这种区别反应到粘结滑移曲线上有什么变化？ 答：有横向配筋可以对混凝土保护层的开裂起到很好的约束和限制作用，从而能够提高初始滑移粘结强度和极限粘结强度的作用。从图6-10a)、b ）图可以分析出在内裂缝出现前，有无横向配筋对S -τ曲线影响不大，这时横向钢筋中应力还很小，基本上不起作用，但随着内裂缝的出现，有横向钢筋的a ）图的S -τ曲线的斜率比无横向钢筋更陡一些，同时开裂粘结应力0τ比无横向配筋的有较大提高，到达0τ时的相对滑动也显著增大。有横向配筋的极限粘结应力u τ比无横向配筋的极限粘结应力明显提高很多。 5， 图6-11，劈裂反应有什么不同，影响因素是什么？ 答：图中劈裂反应显著不同即为当劈裂裂缝达到一定长度并发生突然脆性破坏，达到极限粘结应力时，
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
第六章练习题参考答案 1.某专用仓库，总建筑面积6500平方米，建成于1991年10月底，为钢筋混凝土结构，现决定评估其于2009年10月31日的价格。经了解，现时（评估基准日）与评估对象类似的建筑物的造价为每平方米建筑面积1200元，类似建筑物的层高比评估对象高10厘米，估计影响造价5%。参照有关规定并经评估人员判断，该仓库建筑物的经济寿命为60年，该仓库已用了18年。试评估该仓库于2009年10月31日的价格。 解：经修正后的单位建筑面积造价为1200（1－5%）＝1140（元） 则被估建筑物的重新构建价格＝1140×6500＝7410000（元） 被估建筑物的贬值额＝7410000×18/60＝2223000（元） 则建筑物评估价格＝7410000－2223000＝5187000（元） 2.某房地产建筑面积500平方米，占用范围内土地面积800平方米，已评估出的土地价格为每平方米1000元。月租金10000元，土地还原率8%，建筑物还原利率10%，年折旧率2%，空租率10%。房产税、营业税分别占年租金收入的12%和5%，土地使用税按每平方米土地面积2元缴纳。管理费、维修费分别按年租金收入的3%、4%计算，保险费每年1500元。试用残余法评估建筑物价值（假设收益期限为无限年期）。 解：年总收入＝10000×12×（1－10%）＝108000（元） 年总费用包括：房产税＝108000×12%＝12960（元） 营业税＝108000×5%＝5400（元） 土地使用税＝2×800＝1600（元） 管理费＝108000×3%＝3240（元） 维修费＝4320（元） 保险费＝1500（元） 则年总费用＝12960＋5400＋1600＋3240＋4320＋1500＝29020（元） 房地产年总收益＝108000－29020＝78980（元） 土地年纯收益＝1000×800×8%＝64000（元） 则建筑物年纯收益＝78980－64000＝14980（元） 建筑物价格＝14980/(10%＋2%)＝124833（元） 3．某建筑物为钢筋混凝土结构，总使用年限为50年，实际使用年限为10年。经调查计算，现在重新剪纸全新状态的该建筑物的建造成本为800万元，建设期为2年，假定第一年投入建造成本的60%，第二年投入40%（均为均匀投入），管理费用为建造成本的3%，1年期基本建设贷款利率为6%,销售税费为50万元，开发年利润率为建造成本的25%。该建筑物的墙、地面等局部损坏的修复费用为18万元；装修的更新重置成本为200万元，平均寿命为5年，已使用3年；设备的更新重置成本为110万元，平均寿命为10年，已使用8年，试估测该建筑物的价值。 解：第一，求建筑部分价值。 管理费用：800×3%＝24（万元） 开发利润：800×25%＝200（万元） 投资利息：800×60%×[(1＋6%)1.5－1]＋800×40%×(1＋6%)0.5－1]＝53.3（万元） 重置成本：800＋24＋50＋53.3+200＝1127.3（万元） 第二，实体性贬值 18+200×3/5 +110×8/10 =226(万元) （1127.3-18-200-110）×10/50=159.86(万元)