混凝土结构设计原理(同济大学)第五章 偏心受力构件正截面受力性能
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文件编号________20 年 月 日《混凝土结构设计原理》课程考试大纲《混凝土结构设计原理》课程考试大纲一、基本描述课程名称:混凝土结构设计原理(Fundamentals for Design of Concrete Structures)学分:3.5学时:57 (课内实验:0 上机:0 课外实践:0 )适用专业:土木工程开课单位:建筑工程学院土木系课程负责人:张丽教材及主要参考书目:混凝土结构上册-混凝土结构设计原理(第五版)东南大学,同济大学,天津大学合编,2012中华人民共和国国家标准,混凝土结构设计规范(GB50010-2010),北京:2010。
混凝土结构(上册),叶列平,清华大学出版社,2002。
内容概述:《混凝土结构设计原理》是土木工程专业必修的专业基础课,是一门实践性很强与现行规范、规程等有关的专业基础课。
本课程的目的和任务是通过课程的学习,使学生掌握混凝土结构学科的基本理论和基本知识,具备一般混凝土结构构件设计的能力以及正确处理施工及工程管理中常见混凝土结构构件问题的能力。
主要讲授:混凝土结构所用材料的性能,混凝土结构设计原则,混凝土结构中常见受力构件(轴心受力、受弯、受剪、偏心受力、裂缝及变形、预应力混凝土构件)的破坏特征、设计模型建立及设计方法。
使学生具备运用混凝土结构设计基本理论知识正确进行混凝土结构设计和解决实际技术问题的能力。
二、考核要求和教学内容重、难点(教学基本要求:A-熟练掌握;B-掌握;C-了解)三、考核方式试卷考核四、大纲编写的依据与说明本课程教学大纲,是根据专业培养目标及教学计划,综合该课程权威体系相关要求编写。
起草人:张丽审核人:童中华日期:2016.11.11整理丨尼克本文档信息来自于网络,如您发现内容不准确或不完善,欢迎您联系我修正;如您发现内容涉嫌侵权,请与我们联系,我们将按照相关法律规定及时处理。
一、判断题(请在您认为正确陈述的各题干后的括号内打“√”,否则打“×”。
每小题1分。
) 第1章 钢筋与混凝土的力学性能1.混凝土立方体试块的尺寸越大,强度越高。
( F )2.混凝土在三向压力作用下的强度可以提高。
( T )3.普通热轧钢筋受压时的屈服强度与受拉时基本相同。
( T )4.钢筋经冷拉后,强度与塑性均可提高。
( F )5.冷拉钢筋不宜用作受压钢筋。
( T )6.C20表示f cu =20N/mm 。
( F )7.混凝土受压破坏就是由于内部微裂缝扩展的结果。
( T ) 8.混凝土抗拉强度随着混凝土强度等级提高而增大。
( T )9.混凝土在剪应力与法向应力双向作用下,抗剪强度随拉应力的增大而增大。
( F )10.混凝土受拉时的弹性模量与受压时相同。
( T )11.线性徐变就是指压应力较小时,徐变与应力成正比,而非线性徐变就是指混凝土应力较大时,徐变增长与应力不成正比。
( T )12.混凝土强度等级愈高,胶结力也愈大( T ) 13.混凝土收缩、徐变与时间有关,且互相影响。
( T )1. 错;对;对;错;对;2. 错;对;对;错;对;对;对;对;第3章 轴心受力构件承载力1.轴心受压构件纵向受压钢筋配置越多越好。
( F )2.轴心受压构件中的箍筋应作成封闭式的。
( T )3.实际工程中没有真正的轴心受压构件。
( T )4.轴心受压构件的长细比越大,稳定系数值越高。
( F )5.轴心受压构件计算中,考虑受压时纵筋容易压曲,所以钢筋的抗压强度设计值最大取为2/400mm N 。
( F )6.螺旋箍筋柱既能提高轴心受压构件的承载力,又能提高柱的稳定性。
( F )1.错;对;对;错;错;错;第4章 受弯构件正截面承载力1.混凝土保护层厚度越大越好。
( F )2.对于'f h x ≤的T 形截面梁,因为其正截面受弯承载力相当于宽度为'f b 的矩3.板中的分布钢筋布置在受力钢筋的下面。
《混凝土结构设计原理》-第五章-课堂笔记《混凝土结构设计原理》第五章受弯构件斜截面强度计算课堂笔记主要内容斜截面受力特点及破坏形态影响斜截面受剪承载力的计算公式斜截面受剪承载力就是的方式和步骤梁内钢筋的构造要求学习要求1、了解无腹梁裂缝出现前后的应力状态2、理解梁沿斜截面剪切破坏的三种主要形态以及影响斜截面受承载力的主要因素3、熟练掌握斜截面受剪承载力的计算方法4、能正确画出抵抗弯截图5、理解纵向钢筋弯起和截断时的构造规定并在设计中运用重点难点1、梁沿斜截面剪切破坏的三种主要形态2、斜截面受承载力的计算方法(包括计算公式、适用范围和计算步骤等)3、抵抗弯矩图的画法以及纵向受力钢筋弯起和截断的构造要求其中3 既是重点也是难点一、斜截面受力特点及破坏形态受弯构件在荷载作用下,截面除产生弯矩M夕卜,常常还产生剪力V,在剪力和弯矩共同作用的剪弯区段,产生斜裂缝,如果斜截面承载力不足,可能沿斜裂缝发生斜截面受剪破坏或斜截面受弯破坏。
因此,还要保证受弯构件斜截面承载力,即斜截面受剪承载力和斜截面受弯承载力。
工程设计中,斜截面受剪承载力是由抗剪计算来满足的,斜截面受弯承载力则是通过构造要求来满足的。
(一)无腹筋梁斜裂缝出现前、后的应力状态1、斜裂缝开裂前的应力分析承受集中荷载P 作用的钢筋混凝土简支梁,当荷载较小时混凝土尚未开裂,钢筋混凝土梁基本上处于弹性工作阶段,故可按材料力学公式来分析其应力。
但钢筋混凝土构件是由钢筋和混凝土两种材料组成,因此应先将两种材料换算成同一种材料,通常将钢筋换算成“等效混凝土”,钢筋按重心重合、面积扩大E s/E c倍换算为等效混凝土面积,将两种材料的截面视为单一材料(混凝土)的截面,即可直接应用材料力学公式。
梁的剪弯区段截面的任一点正应力b和剪应力T可按下列公式计算:正应力 b =My o/I o剪应力t =Vs0/I 0b式中I o—换算截面的惯性矩;y o --- 所求应力点到换算截面形心轴的距离;s0--- 所求应力的一侧对换算截面形心的面积矩;b --- 梁的宽度;M--- 截面的弯矩值;V--- 截面的剪力值;在正应力和剪应力共同作用下,产生的主拉应力和主压应力,可按下式求得:主拉应力 b tp =b /2+[( b /2) 2+t 2] 1/2主压应力 b tp= b /2-[( b/2) 2+t 2] 1/2主应力作用方向与梁纵轴的夹角 a =1/2arctan(-2 T/ b )2、斜裂缝的形成由于混凝土抗拉强度很低,随着荷载的增加,当主应力超过混凝土复合受力下的抗拉强度时,就会出现与主拉应力轨迹线大致垂直的裂缝。
混凝土结构设计原理试题库及其参考答案一、判断题(请在你认为正确陈述的各题干后的括号内打“√”,否则打“×”。
每小题1分。
) 第1章 钢筋和混凝土的力学性能1.混凝土立方体试块的尺寸越大,强度越高。
( 错 ) 2.混凝土在三向压力作用下的强度可以提高。
( 对 ) 3.普通热轧钢筋受压时的屈服强度与受拉时基本相同。
( 对 ) 4.钢筋经冷拉后,强度和塑性均可提高。
( 错 ) 5.冷拉钢筋不宜用作受压钢筋。
( 对 ) 6.C20表示f cu =20N/mm 。
( 错 )7.混凝土受压破坏是由于内部微裂缝扩展的结果。
( 对 ) 8.混凝土抗拉强度随着混凝土强度等级提高而增大。
( 对 )9.混凝土在剪应力和法向应力双向作用下,抗剪强度随拉应力的增大而增大。
( 错 ) 10.混凝土受拉时的弹性模量与受压时相同。
( 对 )11.线性徐变是指压应力较小时,徐变与应力成正比,而非线性徐变是指混凝土应力较大时,徐变增长与应力不成正比。
( 对 ) 12.混凝土强度等级愈高,胶结力也愈大( 对 ) 13.混凝土收缩、徐变与时间有关,且互相影响。
( 对 ) 第3章 轴心受力构件承载力1. 轴心受压构件纵向受压钢筋配置越多越好。
( 错 ) 2. 轴心受压构件中的箍筋应作成封闭式的。
( 对 ) 3. 实际工程中没有真正的轴心受压构件。
( 对 ) 4. 轴心受压构件的长细比越大,稳定系数值越高。
( 错 )5. 轴心受压构件计算中,考虑受压时纵筋容易压曲,所以钢筋的抗压强度设计值最大取为2/400mm N。
( 错 )6.螺旋箍筋柱既能提高轴心受压构件的承载力,又能提高柱的稳定性。
( 错 )第4章 受弯构件正截面承载力1. 混凝土保护层厚度越大越好。
( 错 )2. 对于'fh x ≤的T 形截面梁,因为其正截面受弯承载力相当于宽度为'f b 的矩形截面梁,所以其配筋率应按0'h b A f s=ρ来计算。
混凝土结构设计第五版复习重点第1章绪论1. 钢筋与混凝土为什么能共同工作:(1)钢筋与混凝土间有着良好的粘结力,使两者能可靠地结合成一个整体,在荷载作用下能够很好地共同变形,完成其结构功能。
(2)钢筋与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粘结。
(3)包围在钢筋外面的混凝土,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。
1、混凝土的主要优点:1)材料利用合理2 )可模性好3)耐久性和耐火性较好4)现浇混凝土结构的整体性好5)刚度大、阻尼大6)易于就地取材2、混凝土的主要缺点:1)自重大2)抗裂性差3 )承载力有限4)施工复杂、施工周期较长5 )修复、加固、补强较困难建筑结构的功能包括安全性、适用性和耐久性三个方面作用的分类:按时间的变异,分为永久作用、可变作用、偶然作用结构的极限状态:承载力极限状态和正常使用极限状态结构的目标可靠度指标与结构的安全等级和破坏形式有关。
荷载的标准值小于荷载设计值;材料强度的标准值大于材料强度的设计值第2章钢筋与混凝土材料物理力学性能一、混凝土立方体抗压强度(f cu,k):用150mr W150mr W 150mm的立方体试件作为标准试件,在温度为(20±3)'C,相对湿度在90%以上的'潮湿空气中养护28d,按照标准试验方法加压到破坏,所测得的具有95%保证率的抗压强度。
(f cu,k为确定混凝土强度等级的依据)1. 强度轴心抗压强度(f c):由150mr W150mr K 300mn的勺棱柱体标准试件经标准养护后用标准试验方法测得的。
(f ck= f cu,k)J轴心抗拉强度(f t ):相当于f cu,k的1/8〜1/17 , f cu,k越大,这个比值越低。
复合应力下的强度:三向受压时,可以使轴心抗压强度与轴心受压变形能力都得到提高。
双向受力时,(双向受压:一向抗压强度随另一向压应力的增加而增加;双向受拉:混凝土的抗拉强度与单向受拉的基本一样;一向受拉一向受压:混凝土的抗拉强度随另一向压应力的增加而降低,混凝土的抗压强度随另一向拉应力的增加而降低)受力变形:(弹性模量:通过曲线上的原点O引切线,此切线的斜率即为弹性模量。