下载文档原格式
西南交大《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梁兴文史庆轩主编第五章习题答案1. 引言本文档是针对《混凝土结构设计原理》一书中第五章的习题进行解答的文档。
第五章主要涵盖了混凝土结构设计的基本原理和方法，包括梁的设计原理和计算方法。
本文档将从题目1开始逐题解答，帮助读者更好地理解和掌握梁的设计原理。
2. 习题解答2.1 题目1题目描述：一根混凝土梁的截面为矩形，宽度为b=200mm，高度为h=400mm，试计算该梁的截面面积和惯性矩。
解答：根据题目描述，梁的截面为矩形，宽度b=200mm，高度h=400mm。
1.计算截面面积：截面面积的计算公式为：$A = b \\times h$，代入数据得：$A = 200 \\times 400 = 80,000 mm^2$。
因此，该梁的截面面积为80,000平方毫米。
2.计算惯性矩：矩形截面的惯性矩的计算公式为：$I = \\frac{b \\timesh^3}{12}$，代入数据得：$I = \\frac{200 \\times 400^3}{12} = 21,333,333.33 mm^4$。
因此，该梁的惯性矩为21,333,333.33平方毫米。
2.2 题目2题目描述：一根混凝土梁的跨度为L=6m，采用简支边界条件，试计算该梁的最大弯矩和最大剪力。
解答：根据题目描述，梁的跨度为L=6m，边界条件为简支。
1.计算最大弯矩：最大弯矩的计算公式为：$M_{max} = \\frac{wL^2}{8}$，其中w为单位长度荷载。
由于题目未给出单位长度荷载，故无法计算最大弯矩。
2.计算最大剪力：最大剪力的计算公式为：$V_{max} = \\frac{wL}{2}$。
同样由于未给出单位长度荷载，无法计算最大剪力。
因此，无法计算该梁的最大弯矩和最大剪力。
2.3 题目3题目描述：一根混凝土梁的截面为T形，底宽度为b=300mm，顶宽度为B=500mm，高度为h=600mm，试计算该梁的截面面积和惯性矩。
《混凝土结构设计原理》教案大纲第一章：混凝土结构的基本概念1.1 混凝土结构的定义1.2 混凝土结构的分类1.3 混凝土结构的特点及应用范围1.4 混凝土结构设计的基本原则第二章：混凝土的基本性质2.1 混凝土的组成及材料性质2.2 混凝土的力学性能2.3 混凝土的耐久性2.4 混凝土的变形性能第三章：混凝土结构的受力分析3.1 概述3.2 单向板受力分析3.3 双向板受力分析3.4 梁、柱和节点受力分析3.5 框架结构受力分析第四章：混凝土结构的承载力计算4.1 概述4.2 抗拉、抗压承载力计算4.3 抗弯、抗剪承载力计算4.4 疲劳承载力计算4.5 极限状态设计方法第五章：混凝土结构的变形与裂缝控制5.1 混凝土结构的变形控制5.2 混凝土结构的裂缝控制5.3 钢筋的锚固、焊接与连接5.4 混凝土结构的施工缝处理第六章：混凝土结构的稳定性分析6.1 结构稳定性的基本概念6.2 压弯构件的稳定性分析6.3 受拉构件的稳定性分析6.4 钢筋混凝土构件的稳定性分析6.5 稳定性校核与提高稳定性的措施第七章：混凝土结构的抗震设计7.1 抗震设计的基本概念7.2 地震作用及地震反应7.3 抗震设计原则与要求7.4 混凝土结构的抗震设计方法7.5 抗震设计实例分析第八章：混凝土结构的耐久性设计8.1 耐久性的基本概念8.2 混凝土的侵蚀与碳化8.3 钢筋的腐蚀与防护8.4 混凝土结构的耐久性设计方法8.5 耐久性设计实例分析第九章：混凝土结构的设计实例9.1 工业与民用建筑混凝土结构设计实例9.2 桥梁混凝土结构设计实例9.3 港口与水利混凝土结构设计实例9.4 高层建筑混凝土结构设计实例9.5 特殊环境下的混凝土结构设计实例第十章：混凝土结构设计的软件应用10.1 结构设计软件的基本功能10.2 常见结构设计软件介绍10.3 混凝土结构设计软件操作实例10.4 结构设计软件在工程中的应用与优势10.5 结构设计软件的发展趋势与展望重点解析第一章：混凝土结构的基本概念重点：混凝土结构的定义、分类、特点及应用范围。
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，纵向钢筋与箍筋的配筋强度比值ζ应满足以下条件：0.6 1.7ζ≤≤。
8、在混凝土纯扭构件中，混凝土的抗扭承载力和箍筋与纵筋是完全独立的变量。
9、矩形截面钢筋混凝土纯扭构件的抗扭承载力计算公式0.35t t cor T f w A ≤+只考虑混凝土和箍筋提供的抗扭承载力。
5-1有一钢筋混凝土柱，截面尺寸500×500 mm ，计算长度为5.5m ，承受轴向力组合设计值N d =3500kN ，混凝土强度等级C25，纵向钢筋采用HRB335级钢筋，箍筋采用R235级钢筋。
求所需的纵筋截面面积。
解：查得f cd =11.5MPa ，f sd ′=280 MPa ，0γ=1.0 （1）计算稳定系数ϕl 0/b =5500/500=11，由表5-1查得ϕ=0.965 （3）计算钢筋截面面积A s ′A s ′=sd cd d09.0f A f N '-ϕγ=3235001011.55000.90.965280⨯-⨯⨯=4352mm 2（4）验算配筋率ρ=A A s '=4352500500⨯=1.7% ρ＞min ρ=0.5%，满足最小配筋率要求。
ρ＜3% ，勿需重算。
纵向受力钢筋选用828。
箍筋按构造要求配置。
箍筋间距s 应满足：d s 15≤=15×28=420mm ，b s ≤=500mm ，≤s 400mm ，故取s =200mm ；箍筋直径选用8mm ，即箍筋配置φ8@200。
5-2某钢筋混凝土正方形截面轴心受压构件，计算长度6m ，安全等级二级，承受轴向力组合设计值1700kN ，采用C25级混凝土，HRB335级钢筋。
试确定构件截面尺寸和纵向钢筋截面面积，并绘出配筋图。
【解】查得f cd =11.5MPa ，f sd ′=280 MPa ，0γ=1.0 （1）初步确定柱截面尺寸 设ρ=AA s '=1%，ϕ=1，则 A ≥)(9.0sdcd d0f f N '+ρϕγ=31700100.91(11.51%280)⨯⨯⨯+⨯=95982.3mm 2选用正方形截面，则b =h，取b =h =350mm 。
（2）计算稳定系数ϕl 0/b =6000/350=17.1，由表5-1查得ϕ=0.894 （3）计算钢筋截面面积A s ′A s ′=sd cd d09.0f A f N '-ϕγ=3217001011.53500.90.894280⨯-⨯⨯=2505mm 2（4）验算配筋率ρ=A A s '=2505350350⨯=2.0% ρ＞min ρ=0.5%，满足最小配筋率要求。
