推荐-第3章钢筋混凝土受弯构件习题和思考题及答案
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第四版混凝土构造设计原理试题库及其参照答案一、判断题(请在你认为对旳陈说旳各题干后旳括号内打“√”,否则打“×”。
每题1分。
)第1章钢筋和混凝土旳力学性能1.混凝土立方体试块旳尺寸越大,强度越高。
()2.混凝土在三向压力作用下旳强度可以提高。
()3.一般热轧钢筋受压时旳屈服强度与受拉时基本相似。
()4.钢筋经冷拉后,强度和塑性均可提高。
()5.冷拉钢筋不适宜用作受压钢筋。
()6.C20表达f cu=20N/mm。
()7.混凝土受压破坏是由于内部微裂缝扩展旳成果。
()8.混凝土抗拉强度伴随混凝土强度等级提高而增大。
()9.混凝土在剪应力和法向应力双向作用下,抗剪强度随拉应力旳增大而增大。
()10.混凝土受拉时旳弹性模量与受压时相似。
()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。
()12.混凝土强度等级愈高,胶结力也愈大()13.混凝土收缩、徐变与时间有关,且互相影响。
()第1章钢筋和混凝土旳力学性能判断题答案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。
( )2. 轴心受压构件中旳箍筋应作成封闭式旳。
( )3. 实际工程中没有真正旳轴心受压构件。
( )4. 轴心受压构件旳长细比越大,稳定系数值越高。
( )5. 轴心受压构件计算中,考虑受压时纵筋轻易压曲,因此钢筋旳抗压强度设计值最大取为2/400mm N 。
( ) 6.螺旋箍筋柱既能提高轴心受压构件旳承载力,又能提高柱旳稳定性。
( )第3章 轴心受力构件承载力判断题答案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。
( )2. 对于'f h x ≤旳T 形截面梁,由于其正截面受弯承载力相称于宽度为'f b 旳矩形截面梁,因此其配筋率应按0'h b A f s=ρ来计算。
第三章 受弯构件正截面承载力计算习题及作业一、思考题1、 试述少筋梁、适筋梁和超筋梁的破坏特征,在设计中如何控制梁的破坏形态。
2、 什么是有效截面高度、相对受压区高度、界限相对受压区高度、最小配筋率和最大配筋率?3、 梁的截面高度、截面宽度与哪些因素有关,设计中通常如何选取?4、 梁中共有几种钢筋,其作用分别是什么?5、 受弯构件计算中采用了几个基本假定,这些基本假定是什么?如何理解?6、 单筋矩形截面梁的计算方法是什么?对矩形截面受弯构件而言,为提高其受弯承载力,可采取的措施有多少种?其中最有效的是哪种?7、 何时采用双筋截面梁?双筋截面梁的计算方法是什么?双筋截面梁有少筋或超筋问题吗?如何在设计中进行控制?8、 T 形截面形成的原因?如何计算T 形截面最小配筋率,为什么? 9、 T 形截面的计算方法是什么?工程中何时采用T 形截面进行计算?10、翼缘在受拉区的T 形截面对承载力有无影响?工程中还有无应用价值?若有价值何时采用?二、作业题1、某办公楼一钢筋混凝土简支梁,梁的计算跨度m l 2.50 ,承受均布线荷载,其中可变荷载标准值为8m kN /,永久荷载标准值为9.5m kN /(不包括梁的自重),拟采用C30混凝土和HRB335级钢筋,结构安全等级为二级,环境类别为一类.钢筋混凝土容重为25m kN /3。
试设计该构件所需的纵向钢筋面积,并选配钢筋.2、某办公楼一矩形截面简支梁,截面尺寸为200X450mm 2,计算跨度4。
5m ,承受均布荷载设计值为79kN/m (含自重).结构安全等级为二级,环境类别为一类。
混凝土强度等级C30,钢筋采用HRB500级。
A 、试设计该梁?B 、若该梁已经配有HRB500级受压钢筋320,受拉钢筋需要多少?3、已知梁截面尺寸为b ×h =250×500mm,混凝土强度等级C30,纵向钢筋级别为HRB335,受压区配有216钢筋,受拉区配有625钢筋,试求该梁能够承受的极限弯矩是多少?4、一T 形截面梁,截面尺寸如图,混凝土强度等级C30,钢筋级别为HRB400,结构安全等级为二级,环境类别为一类.试按以下三种弯矩设计值M ,分别设计纵向受拉钢筋面积。
(0761)《钢筋混凝土结构基本原理》复习思考题一、填空题1.混凝土结构包括素混凝土结构、 、 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、 、 、 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 。
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 。
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 ;在水中结硬时,则体积 。
6.在钢筋混凝土结构的设计中, 和 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: 与 。
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 构件。
9.当混凝土开裂后,截面上混凝土与钢筋之间应力的调整,称为截面上的 。
10、轴心受拉构件的受拉承载力公式为 。
11.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 柱和 柱两种。
12.钢筋混凝土轴心受压柱的稳定系数为 承载力与 承载力的比值。
13.钢筋混凝土受压构件中,配置箍筋的作用是: 和保证其位置正确,形成钢筋骨架,便于施工。
14.长柱轴心受压时的承载力 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。
15.按柱长细比的不同,钢筋混凝土偏心受压柱可以分为 、 和细长柱三种。
16.短柱、长柱和细长柱中, 的破坏属于材料破坏。
17.钢筋混凝土轴心受压构件,稳定性系数ϕ是考虑了 。
18.梁中一般配置以下几种钢筋: 、弯起钢筋、腰筋、架立钢筋、 。
19.梁的正截面破坏形态根据配筋率的大小可分为三种破坏形态: 、超筋梁和 。
20.T 型截面梁按中和轴所在位置的不同分为两类∶第一类T 型截面为x h f /,第二类T 型截面为x h f /。
21.适筋梁从加荷到破坏经历了 , 和 三个受力阶段。
22.一般混凝土受弯构件的跨高比5/0 h l ,而5/0≤h l 的粱通称为 。
第一章材料的力学性能一、填空题1、钢筋混凝土及预应力混凝土中所用的钢筋可分为两类:有明显屈服点的钢筋和无明显屈服点的钢筋,通常分别称它们为_软钢___________和硬钢。
2、对无明显屈服点的钢筋,通常取相当于残余应变为 0.2% 时的应力作为假定的屈服点,即条件屈服强度。
3、碳素钢可分为低碳钢、中碳钢和高碳钢。
随着含碳量的增加,钢筋的强度提高、塑性降低。
在低碳钢中加入少量锰、硅、钛、铬等合金元素,变成为普通低合金钢。
4、钢筋混凝土结构对钢筋性能的要求主要是强度高、塑性好可焊性好、对混泥土的粘结锚固性能好。
5、钢筋和混凝土是不同的材料,两者能够共同工作是因为两者能牢固粘结在一起、线膨胀系数相近、混泥土能保护钢筋不被锈蚀6、光面钢筋的粘结力由化学胶结力、摩擦力、钢筋端部的锚固力三个部分组成。
7、钢筋在混凝土中应有足够的锚固长度,钢筋的强度越高、直径越粗、混凝土强度越低,则钢筋的锚固长度就越长。
8、混凝土的极限压应变包括弹性应变和塑性应变两部分。
塑性应变部分越大,表明变形能力越大,延性越好。
9、混凝土的延性随强度等级的提高而降低。
同一强度等级的混凝土,随着加荷速度的减小,延性有所提高,最大压应力值随加荷速度的减小而减小。
10、钢筋混凝土轴心受压构件,混凝土收缩,则混凝土的应力减少,钢筋的应力增加。
11、混凝土轴心受拉构件,混凝土徐变,则混凝土的应力减少,钢筋的应力增加。
12、混凝土轴心受拉构件,混凝土收缩,则混凝土的应力增加,钢筋的应力减少。
二、判断题1、混凝土强度等级是由一组立方体试块抗压后的平均强度确定的。
N2、采用边长为100mm的非标准立方体试块做抗压试验时,其换算系数是0.95。
Y3、混凝土双向受压时强度比其单向受压时强度降低。
N4、线性徐变是指徐变与荷载持续时间之间为线性关系。
Y5、对无明显屈服点的钢筋,设计时其强度标准值取值依据是条件屈服强度。
Y6、强度与应力的概念完全一样。
N7、含碳量越高的钢筋,屈服台阶越短、伸长率越小、塑性性能越差。
第三章钢筋混凝土受弯构件问答题1. 适筋梁正截面受弯全过程可划分为几个阶段?各阶段的主要特点是什么?与计算有何联系?1。
答:适筋梁正截面受弯全过程可划分为三个阶段—混凝土开裂前的未裂阶段、混凝土开裂后至钢筋屈服前的裂缝阶段和钢筋开始屈服前至截面破坏的破坏阶段.第Ⅰ阶段的特点是:1)混凝土没有开裂;2)受压区混凝土的应力图形是直线,受拉区混凝土的应力图形在第Ⅰ阶段前期是直线,后期是曲线;3)弯矩与截面曲率基本上是直线关系.a I 阶段可作为受弯构件抗裂度的计算依据。
第Ⅱ阶段的特点是:1)在裂缝截面处,受拉区大部分混凝土推出工作,拉力主要由纵向受拉钢筋承担,但钢筋没有屈服;2)受压区混凝土已有塑性变形,但不充分,压应力图形为只有上升段的曲线;3)弯矩与截面曲率是曲线关系,截面曲率与挠度的增长加快了.阶段Ⅱ相当于梁使用时的受力状态,可作为使用阶段验算变形和裂缝开展宽度的依据。
第Ⅲ阶段的特点是:1)纵向受拉钢筋屈服,拉力保持为常值;裂缝截面处,受拉区大部分混凝土已退出工作,受压区混凝土压应力曲线图形比较丰满,有上升曲线,也有下降段曲线;2)由于受压区混凝土合压力作用点外移使内力臂增大,故弯矩还略有增加;3)受压区边缘混凝土压应变达到其极限压应变实验值0cu 时,混凝土被压碎,截面破坏;4)弯矩—曲率关系为接近水平的曲线。
第Ⅲ阶段末可作为正截面受弯承载力计算的依据。
2. 钢筋混凝土梁正截面受力全过程与匀质弹性材料梁有何区别?2.答:钢筋混凝土梁正截面受力全过程与匀质弹性材料梁的区别有:钢筋混凝土梁从加载到破坏的全过程分为三个阶段;从第Ⅱ阶段开始,受拉区混凝土就进入塑性阶段,梁就开始带裂缝工作,受拉区拉力都由钢筋来承担,直到第Ⅲ阶段末整个梁破坏,而匀质弹性材料梁没有这两个阶段,始终是在弹性阶段内工作的.3.钢筋混凝土梁正截面有哪几种破坏形态?各有何特点?3。
答:钢筋混凝土梁正截面有适筋破坏、超筋破坏和少筋破坏三种。
结构设计原理第三章受弯构件习题及答案第三章受弯构件正截面承载力一、填空题1、受弯构件正截面计算假定的受压区混凝土压应力分布图形中,0 ,cu 。
2、梁截面设计时,可取截面有效高度:一排钢筋时,h0h ;两排钢筋时,h0h 。
3、梁下部钢筋的最小净距为 mm及≥d上部钢筋的最小净距为 mm及≥。
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、Ia;C、II;D、IIa;E、III;F、IIIa。
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、受弯构件min是为了;max是为了。
6、第一种T形截面梁的适用条件及第二种T形截面梁的适用条件中,不必验算的条件分别是及。
7、T形截面连续梁,跨中按截面,而支座边按截面计算。
8、界限相对受压区高度b需要根据等假定求出。
9、单筋矩形截面梁所能承受的最大弯矩为,否则应。
10、在理论上,T形截面梁,在M作用下,bf越大则受压区高度。
内力臂,因而可受拉钢筋截面面积。
11、受弯构件正截面破坏形态有、、3种。
12、板内分布筋的作用是:(1) ;(2) ;(3) 。
13、防止少筋破坏的条件是,防止超筋破坏的条件是。
14、受弯构件的最小配筋率是构件与构件的界限配筋率,是根据确定的。
15、双筋矩形截面梁正截面承载力计算公式的适用条件是:(1) 保证时,;(2) 保证。
当bh0时,说明,此时Mu= ,如M外Mu,则此构件。
二、判断题1、在梁的设计中,避免出现超筋破坏是通过构造措施来实现的。
2、在梁的设计中,避免出现少筋破坏是通过构造措施来实现的。
3、梁的曲率延性随配筋率的减少而提高,延性最好的是少筋梁。
4、要求梁的配筋率min是出于对混凝土随温度变化的变形和收缩变形的考虑。
5、在受弯构件的正截面中,混凝土受压变形最大处即是受压应力的最大处。
6、受弯构件正截面强度计算公式MufyAs(h0-x/2)表明:①Mu与fy成正比,因此在一般梁内所配的钢筋应尽可能使用高强度钢筋;②Mu与As成正比,因此配筋越多,梁正截面承载力越大。
第3章 钢筋混凝土受弯构件正截面承载力计算1.对梁、板的截面尺寸有何构造规定?答:梁的高度h 常根据刚度要求取为跨度l 0的1/8~1/12;矩形截面梁的宽度b 按高宽比h /b =2~3,T 形截面梁的肋宽b 按高宽比h /b =2.5~4选择。
然后结合下列要求初步确定。
(1)矩形截面的宽度或T 形截面的肋宽b 常取120、150、180、200、220、……、250mm ,250mm 以上则以50mm 为模数递增。
(2)梁高h 常取250、300、350、400、……、800mm ,以50mm 递增;800mm 以上则以100mm 递增。
一般的受力板,其厚度h 可取为板跨度l 0的1/12~1/35。
考虑施工方便和使用要求,板厚不宜小于50mm ;水工建筑物中板的厚度不宜小于100mm 。
板厚在250mm 以下时,板厚以10mm 递增;板厚在250mm 以上时,以50mm 递增;板厚超过800mm 时,则以100mm 递增。
板的宽度一般由使用要求和布置条件确定。
对预制构件,常要求构件轻薄,便于吊装和运输,因此在考虑截面尺寸时,级差尺寸可根据具体情况适当加以调整,不受上述规定限制。
2.梁内钢筋直径、根数、间距及布置有何构造规定?答:钢筋直径:为了保证钢筋骨架的刚度,梁内纵向受力钢筋的直径不能太细。
同时为了防止混凝土裂缝过大和钢筋在混凝土中可能滑动,也不宜采用很粗的钢筋。
梁内常用的纵向受力钢筋直径为10~28mm 。
在同一根构件中,受力钢筋直径最好相同。
为了选配钢筋方便和节约钢材起见,有时也可选用两种不同直径的钢筋,此时应使两种钢筋直径相差2mm 以上,以便施工时容易识别,但也不宜超过4~6mm ,以使截面受力均匀。
钢筋根数:梁中受力钢筋的根数太多时,会增加浇筑混凝土的难度,根数太少时又不足以选择弯起钢筋来满足斜截 面抗剪要求。
同时,如果钢筋根数少而直径粗,受力不均匀,加工也不方便。
在梁中,钢筋根数至少为两根,以形成钢筋骨架的需要,钢筋总数根据承载力计算确定。
第三章钢筋混凝土受弯构件问答题1.适筋梁正截面受弯全过程可划分为几个阶段?各阶段的主要特点是什么?与计算有何联系?1.答:适筋梁正截面受弯全过程可划分为三个阶段—混凝土开裂前的未裂阶段、混凝土开裂后至钢筋屈服前的裂缝阶段和钢筋开始屈服前至截面破坏的破坏阶段。
第Ⅰ阶段的特点是:1)混凝土没有开裂;2)受压区混凝土的应力图形是直线,受拉区混凝土的应力图形在第Ⅰ阶段前期是直线,后期是曲线;3)弯矩与截面曲率基本上是直线关系。
I阶段可作为受弯构件抗裂度的计算依据。
a第Ⅱ阶段的特点是:1)在裂缝截面处,受拉区大部分混凝土推出工作,拉力主要由纵向受拉钢筋承担,但钢筋没有屈服;2)受压区混凝土已有塑性变形,但不充分,压应力图形为只有上升段的曲线;3)弯矩与截面曲率是曲线关系,截面曲率与挠度的增长加快了。
阶段Ⅱ相当于梁使用时的受力状态,可作为使用阶段验算变形和裂缝开展宽度的依据。
第Ⅲ阶段的特点是:1)纵向受拉钢筋屈服,拉力保持为常值;裂缝截面处,受拉区大部分混凝土已退出工作,受压区混凝土压应力曲线图形比较丰满,有上升曲线,也有下降段曲线;2)由于受压区混凝土合压力作用点外移使内力臂增大,故弯矩还略有增加;3)受压区边缘时,混凝土被压碎,截面破坏;4)弯矩—曲率关混凝土压应变达到其极限压应变实验值0cu系为接近水平的曲线。
第Ⅲ阶段末可作为正截面受弯承载力计算的依据。
2.钢筋混凝土梁正截面受力全过程与匀质弹性材料梁有何区别?2.答:钢筋混凝土梁正截面受力全过程与匀质弹性材料梁的区别有:钢筋混凝土梁从加载到破坏的全过程分为三个阶段;从第Ⅱ阶段开始,受拉区混凝土就进入塑性阶段,梁就开始带裂缝工作,受拉区拉力都由钢筋来承担,直到第Ⅲ阶段末整个梁破坏,而匀质弹性材料梁没有这两个阶段,始终是在弹性阶段内工作的。
3.钢筋混凝土梁正截面有哪几种破坏形态?各有何特点?3. 答:钢筋混凝土梁正截面有适筋破坏、超筋破坏和少筋破坏三种。
其各自特点为:1)适筋破坏:从屈服弯矩M y到极限弯矩M u有一个较长的变形过程,钢筋屈服处的临界裂缝急剧开展和挠度急速增长,将给人以明显的破坏预兆,具有延性破坏的特征。
2)超筋破坏:钢筋在梁破坏前仍处于弹性阶段尚未屈服,所以钢筋伸长不多,没有形成一条集中的临界裂缝,裂缝分布比较细密,挠度不大,没有明显的预兆,具有脆性破坏的特征。
3)少筋破坏:受拉混凝土“一裂即坏”,构件由于钢筋应力突增且迅速屈服导致裂缝过宽或挠度过大而失效,破坏时仅出现一条很宽的集中裂缝,沿梁高延伸很高,受压区混凝土虽未压碎但已经失效,破坏十分突然,属于脆性破坏。
4.梁内纵向受拉钢筋的根数、直径及间距有何规定?纵向受拉钢筋什么情况下才按两排设置?4 .答:梁内纵向受拉钢筋宜采用HRB400级或HRB335级,常用直径为12~25mm,根数最好不少于3(或4)根。
纵向受拉钢筋水平方向的净间距不应小于25mm和d (d为钢筋的最大直径);为了保证钢筋与混凝土之间的粘结和混凝土浇筑的密实性,梁的下部纵向钢筋配置多于两层时,两层以上钢筋水平方向的中距应比下面两层的中距增大一倍;各层钢筋之间的净间距不应小于25mm和d。
5.受弯构件正截面承载力计算时作了哪些基本假定?5.答:根据受弯构件正截面的破坏特征,其正截面受弯承载力计算可采用以下基本假定:⑴截面仍然保持平面。
⑵不考虑混凝土的抗拉强度。
⑶钢筋应力-应变关系曲线为图3-13所示:当0<εs<εy时σs=εs E s(3-2)当εy≤εs≤0.01时σs=ƒy(3-3)当εc ≤ε0时(上升段) σc =ƒc [1-(1-o c εε)n ] (3-4)当εo <εc ≤εcu 时(水平段) σc =ƒc(3-5)其中 n =2-(ƒcu.k -50)/60≤2.0 (3-6)εo =0.002+0.5(ƒcu.k -50)×10-5≥0.002 (3-7)εcu =0.0033-(ƒcu.k -50)×10-5≤0.0033 (3-8)6. 何谓等效矩形应力图形?确定等效矩形应力图形的原则是什么?6. 答:为了简化计算,用来代替受压区混凝土理论应力图形的矩形应力图形为等效矩形应力图形。
确定等效矩形应力图形的原则是:①混凝土压应力的合力大小相等;②两图形中受压区合力的作用点位置不变。
7. 影响受弯构件正截面承载力的因素有哪些?如欲提高正截面承载力Mu ,宜优先采用哪些措施?7.答:影响受弯构件正截面承载力的因素有:截面尺寸、钢筋和混凝土的材料强度、受拉钢筋面积;若要提高正截面承载力Mu ,可以提高混凝土强度等级、加大截面尺寸,提高钢筋强度等级和增大配筋量A s;宜优先选用提高混凝土强度等级、加大截面尺寸的措施。
山西建筑职业技术学院8.在钢筋与混凝土的强度和截面尺寸给定的情况下,矩形截面的受弯承载力随相对受压区高度ξ的增加而如何变化?随钢筋面积的增加其变化情况如何?8.答:在钢筋与混凝土的强度和截面尺寸给定的情况下,矩形截面的受弯承载力随相对受压区高度ξ的增加而增大;随钢筋面积的增加而增大。
9.影响的因素有哪些?最大配筋率与是什么关系?9.答:影响的因有等效矩形应力图形系数,纵向受拉钢筋抗拉强度设计值,和非均匀受压时混凝土极限压应变值。
最大配筋率.10.截面尺寸如图3-51所示,根据配筋量的不同,回答下列问题:⑴各截面破坏原因和破坏性质;⑵破坏时各截面钢筋应力各如何?⑶破坏时钢筋和混凝土强度是否充分利用?⑷开裂弯矩大致相等吗?为什么?⑸若混凝土为C20,钢筋为HPB235级,各截面的破坏弯矩怎样?b b bhρ<ρminρmin<ρ≤ρmaxρ=ρmaxρ>ρmax图3-51 题3-10图11.答:⑴各截面破坏原因分别为:图①梁受拉区配筋不足,属少筋破坏:图②纵向受拉钢筋达到极限承载力而破坏,属适筋破坏;图③纵向受拉钢筋达到极限承载力的同时受压区边缘混凝土压碎而破坏,属界限破坏;图④混凝土受压区先边缘压碎,而受拉区钢筋还没有屈服,属超筋破坏。
(2)图①破坏时梁梁受拉区混凝土一旦开裂,受拉钢筋立即达到屈服强度,有时迅速经历整个流幅而进入强化阶段,在个别情况下,钢筋甚至可能被拉断;图②受拉钢筋应力达到屈服强度后,混凝土才被压碎;图③受拉钢筋应力达到屈服强度的同时,受压区混凝土被压碎;图④受拉钢筋应力没有达到屈服强度,混凝土就已经被压碎。
(3)图①在破坏时,钢筋强度充分利用,混凝土强度没有充分利用;图②在破坏时,钢筋强度充分利用,混凝土强度没有充分利用;图③在破坏时,钢筋和混凝土强度都充分利用;图④在破坏时,混凝土强度充分利用,钢筋强度没有充分利用。
(4)各截面开裂弯距大致相同,因为各截面尺寸相同,受拉去边缘的混凝土的极限拉应变是相同的。
(5)在混凝土为C20,钢筋为HPB235级的情况下,图③的破坏弯矩最大,图②次之,图①和图④属脆性破坏,破坏弯矩最小。
11、说明界限破坏和界限配筋的概念?为何界限配筋率又称为梁的最大配筋率?答:⑴适筋破坏与超筋破坏的区别在于:前者破坏始于受拉钢筋屈服,后者破坏则始于受压区混凝土压碎。
两者之间的界限为:受拉钢筋应力达屈服强度ƒy与受压区混凝土达极限压应变εcu同时发生,此破坏形式称为“界限破坏”。
受压区高度x随ρ的增大而增大,即相对受压区高度ξ也在增大,当ξ达到适筋梁的界限ξb值时,相应地ρ也达到界限配筋率ρb⑵这是由适筋破坏与超筋破坏的区别决定的。
适筋破坏与超筋破坏的区别在于:前者破坏始于受拉钢筋屈服,后者破坏则始于受压区混凝土压碎。
界限配筋率正是两者之间的分界点。
12、什么是双筋截面?在什么情况下才采用双筋截面?双筋截面中的受压钢筋和单筋截面中的架立钢筋有何不同?答:⑴在梁的受拉区和受压区同时按计算配置纵向受力钢筋的截面称为双筋截面。
⑵在下述情况下可采用双筋截面:①当M >αsmax α1ƒc bh o 2,而截面尺寸及材料强度又由于种种原因不能再增大和提高时; ②由于荷载有多种组合,截面可能承受变号弯矩时;③在抗震结构中为提高截面的延性,要求框架梁必须配置一定比例的受压钢筋时。
⑶双筋截面中的受压钢筋为受力钢筋不仅起架立的作用,而且在正截面承载力计算中必须考虑它的作用。
而单筋截面中的架立钢筋对正截面受弯承载力的贡献很小,所以在计算在是不考虑的。
13、为什么双筋截面的箍筋必须采用封闭式?双筋截面对箍筋的直径、间距有何规定? 答:⑴为防止纵向受压钢筋在纵向压力作用下发生压屈而侧向凸出,保证受压钢筋充分发挥其作用,《规范》要求,必须配置封闭箍筋。
⑵箍筋间距不应大于15倍受压钢筋中的最小直径或400mm ;箍筋直径不应小于受压钢筋最大直径的1/4。
当受压钢筋多于3根时,应设复合箍筋。
14、在设计双筋截面时,受压钢筋的抗压强度设计值应如何确定?答:《规范》规定,受压钢筋的抗压强度设计值f y '按下列原则确定:①当钢筋抗拉强度设计值ƒy ≤400N/mm 2时,取钢筋的抗压强度设计值f y '=ƒy ;②当钢筋抗拉强度设计值ƒy >400N/mm 2时,取钢筋的抗压强度设计值f y '=400N/mm 2。
15、双筋矩形截面受弯构件的适用条件是什么?引入适用条件的目的是什么?答:⑴适用条件①为了防止超筋梁破坏,应满足: x ≤ξb h 0或ξ≤ξb或 01bh A s =ρ≤yc b f f 1αξ (3-32) 由于“纯钢截面”部分不影响破坏形态,因此仅需控制单筋截面部分不要形成超筋即可。
②为保证受压钢筋的强度充分利用,应满足:x ≥2a s '双筋截面一般不会出现少筋破坏情况,故一般可不必验算最小配筋率。
⑵目的是为了防止超筋梁破坏和保证受压钢筋的强度充分利用。
16、两类T 形截面梁如何判别?为何第一类T 形梁可按b f ’×h 的矩形截面计算?答:⑴根据教材P 31页根据式(3-34)和式(3-35),可按下述方法进行T 形截面类型的判别。
x ≤h f ' A s ≤A s *=y f f c f h b f ''1αM u ≤M u *=)2'(0''1f f f c h h h b f -α当满足下列条件之一时,属于第二类T 形截面:x >h f 'A s >A s *=yf f c f h b f ''1α M u >M u *=)2'(0''1f f f c h h h b f -α⑵由于受弯构件承载力主要取决于受压区的混凝土,而与受拉区混凝土的形状无关(不考虑混凝土的受拉作用),故受压区面积为矩形(b f '×x )的第一类T 形截面,当仅配置受拉钢筋时,其承载力可按宽度为b f '的单筋矩形截面进行计算。