混凝土课后答案解析第5章.

5 — 1已知某承受均布荷载的矩形截面梁截面尺寸b x h = 250mm x 600mm (取a s =35mm ),采用C25混凝土，箍筋为 HPB235钢筋。

若已知剪力设计值 V = 150kN ，试采用① 8双肢箍的箍筋间距 s ? 『解』(1)已知条件：a s =35mmho=h —a s =600 — 35=565mmA SV =101 mm 2查附表1 — 2、2 — 3得：|.：.f2f2f 2C=1.0 , 5=11.9 N / mm, T t =i.27 N/ mm , yv =2i0N/ mm(2 )复合截面尺寸：h w 565hw= h0 =565mm b = 250 =2.26<4属一般梁。

0.25Jcbh 。

=0.251.0 11.9 250 565=420.2 kN>150 kN截面满足要求。

(3) 验算是否可构造配箍：。

•兀匕社。

.？ 1.27 250 565=125.6 kN<150 kN应按计算配箍(4) 计算箍筋间距：(5) 验算最小配箍率:也 1010.24 丄 0.24 ".27bs =250 200 =0.202 % >fyv=210=0.145 % 满足要求。

(6) 绘配筋图:< 0.7f t bh 0 + 1-25 fyvAsvh 0 sA 1.25 fy —h 。

s S 乞 V -0.7 f t bh° : 1.25 210 101 565 3=150 -125.6 10 =613.2mmV查表 5— 2，取 s=200 mm5-2 图5-51所示的钢筋混凝土简支粱，集中荷载设计值F= 120kN，均布荷载设计值（包括梁自重）q=10kN/m。

选用C30混凝土，箍筋为HPB235钢筋。

试选择该梁的箍筋（注:途中跨度为净跨度，l n=4000mm ）。

(1)已知条件:a s=40mm h°=h—a s=600 —40=560mm查附表1 —2、2 —3得：2 f 2t=l.43N/mm，lyv =210N/ mm （2）确定计算截面及剪力设计值：对于简支梁，支座处剪力最大，选该截面为设计截面。

《混凝土结构设计原理》思考题及习题（参考答案）第1章绪论思考题1.1钢筋混凝土梁破坏时的特点是：受拉钢筋屈服，受压区混凝土被压碎，破坏前变形较大，有明显预兆，属于延性破坏类型。

在钢筋混凝土结构中，利用混凝土的抗压能力较强而抗拉能力很弱，钢筋的抗拉能力很强的特点，用混凝土主要承受梁中和轴以上受压区的压力，钢筋主要承受中和轴以下受拉区的拉力，即使受拉区的混凝土开裂后梁还能继续承受相当大的荷载，直到受拉钢筋达到屈服强度以后，荷载再略有增加，受压区混凝土被压碎，梁才破坏。

由于混凝土硬化后钢筋与混凝土之间产生了良好的粘结力，且钢筋与混凝土两种材料的温度线膨胀系数十分接近，当温度变化时，不致产生较大的温度应力而破坏二者之间的粘结，从而保证了钢筋和混凝土的协同工作。

1.2钢筋混凝土结构的优点有：1）经济性好，材料性能得到合理利用；2）可模性好；3）耐久性和耐火性好，维护费用低；4）整体性好，且通过合适的配筋，可获得较好的延性；5）刚度大，阻尼大；6）就地取材。

缺点有：1）自重大；2）抗裂性差；3）承载力有限；4）施工复杂；5）加固困难。

1.3本课程主要内容分为“混凝土结构设计原理”和“混凝土结构设计”两部分。

前者主要讲述各种混凝土基本构件的受力性能、截面设计计算方法和构造等混凝土结构的基本理论，属于专业基础课内容；后者主要讲述梁板结构、单层厂房、多层和高层房屋、公路桥梁等的结构设计，属于专业课内容。

学习本课程要注意以下问题：1）加强实验、实践性教学环节并注意扩大知识面；2）突出重点，并注意难点的学习；3）深刻理解重要的概念，熟练掌握设计计算的基本功，切忌死记硬背。

第2章混凝土结构材料的物理力学性能思考题2.1①混凝土的立方体抗压强度标准值f cu,k是根据以边长为150mm的立方体为标准试件，在(20±3)℃的温度和相对湿度为90％以上的潮湿空气中养护28d，按照标准试验方法测得的具有95％保证率的立方体抗压强度确定的。

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。

第五章混凝土习题参考答案一、名词解释二、填空题1.砂子的级配曲线表示_颗粒级配___，细度模数表示__粗细程度_。

2.减水剂的主要作用是_分散作用__、__润滑作用_____和_增加水泥水化面积，增加混凝土强度__。

3.使用级配良好，粗细程度适中的骨料，可使混凝土拌合物的_流动性__较好，__水泥浆__用量较少，同时可以提高混凝土的_强度__和_密实性__。

4.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。

5.采用坍落度试验测定混凝土拌合物的流动性，仅适合于石子最大粒径为_40_mm、坍落度为_大于10_mm的混凝土拌合物。

6.混凝土配合比设计中W/C由_混凝土强度等级_和_使用环境要求的耐久性确定，用水量是由_所要求的坍落度、粗骨料种类及最大粒径_确定，砂率是由混凝土拌合物的坍落度、粘聚性及保水性确定。

7.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__密实成型_的条件下，尽可能采用较__小__的坍落度。

8.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_坍落度_一定的情况下，_水泥浆数量_最少。

9.混凝土耐久性主要包括：_抗渗性_、__抗冻性、_抗碳化和_抗碱-骨料反应_等。

10.混凝土中水泥浆凝结硬化前起_填充_和__润滑__作用，凝结硬化后起_胶结_作用。

11.合理砂率是指在_水泥用量__和__用水量___一定的条件下，使混凝土拌合物获得_最大__的坍落度，且保持良好的_级配_、_保水性_和__粘聚性_的砂率。

12.组成混凝土的原材料有_胶凝材料__、__水__、粗骨料和细骨料。

水泥浆起__润滑___、__填充__、__胶结___作用；骨料起__调整和易性____、_减少水泥用量__、_增加强度___的作用。

13.混凝土的碳化又叫_中性化_，会导致钢筋_锈蚀_，使混凝土的_密实度___及_强度_降低。

《混凝土结构设计原理》思考题及习题（参考答案）厦门大学土木工程系20XX年9月第1章绪论思考题1.1钢筋混凝土梁破坏时的特点是：受拉钢筋屈服，受压区混凝土被压碎，破坏前变形较大，有明显预兆，属于延性破坏类型。

在钢筋混凝土结构中，利用混凝土的抗压能力较强而抗拉能力很弱，钢筋的抗拉能力很强的特点，用混凝土主要承受梁中和轴以上受压区的压力，钢筋主要承受中和轴以下受拉区的拉力，即使受拉区的混凝土开裂后梁还能继续承受相当大的荷载，直到受拉钢筋达到屈服强度以后，荷载再略有增加，受压区混凝土被压碎，梁才破坏。

由于混凝土硬化后钢筋与混凝土之间产生了良好的粘结力，且钢筋与混凝土两种材料的温度线膨胀系数十分接近，当温度变化时，不致产生较大的温度应力而破坏二者之间的粘结，从而保证了钢筋和混凝土的协同工作。

1.2钢筋混凝土结构的优点有：1）经济性好，材料性能得到合理利用；2）可模性好；3）耐久性和耐火性好，维护费用低；4）整体性好，且通过合适的配筋，可获得较好的延性；5）刚度大，阻尼大；6）就地取材。

缺点有：1）自重大；2）抗裂性差；3）承载力有限；4）施工复杂；5）加固困难。

1.3本课程主要内容分为“混凝土结构设计原理”和“混凝土结构设计”两部分。

前者主要讲述各种混凝土基本构件的受力性能、截面设计计算方法和构造等混凝土结构的基本理论，属于专业基础课内容；后者主要讲述梁板结构、单层厂房、多层和高层房屋、公路桥梁等的结构设计，属于专业课内容。

学习本课程要注意以下问题：1）加强实验、实践性教学环节并注意扩大知识面；2）突出重点，并注意难点的学习；3）深刻理解重要的概念，熟练掌握设计计算的基本功，切忌死记硬背。

第2章混凝土结构材料的物理力学性能思考题2.1①混凝土的立方体抗压强度标准值f cu,k是根据以边长为150mm的立方体为标准试件，在(20±3)℃的温度和相对湿度为90％以上的潮湿空气中养护28d，按照标准试验方法测得的具有95％保证率的立方体抗压强度确定的。

混凝土结构工程施工第五章习题答案第五章习题答案1.简述预应力混凝土的概念及特点。

答：预应力砼是在构件承受外荷载前，预先在构件的受拉区对砼施加预压应力。

使用阶段的构件在外荷载作用下产生拉应力时，先要抵消预压应力，这就推迟了砼裂缝的出现并限制了裂缝的开展，从而提高构件的抗裂度和刚度(注意不提高承载力）2.试述先张法、后张法预应力砼的主要施工工艺过程。

答：先张法是先张拉预应力筋，后浇筑混凝土的预应力混凝土生产方法。

这种方法需要专用的生产台座和夹具，以便张拉和临时锚固预应力筋，待混凝土达到设计强度后，放松预应力筋。

先张法适用于预制厂生产中小型预应力混凝土构件。

预应力是通过预应力筋与混凝土间的粘结力传递给混凝土的。

后张法是先浇筑混凝土后张拉预应力筋的预应力混凝土生产方法。

这种方法需要预留孔道和专用的锚具，张拉锚固的预应力筋要求进行孔道灌浆。

后张法适用于施工现场生产大型预应力混凝土构件与结构。

预应力是通过锚具传递给混凝土的。

3.锚具、夹具有哪些种类？其适用范围如何？答：预应力筋用锚具、夹具锚固方式不同，可分为夹片式（单孔与多孔夹片锚具）、支承式（镦头锚具、螺母锚具等）、锥塞式（钢质锥形锚具等）和握裹式（挤压锚具、压花锚具等）四类。

夹片式锚具既适用于锚固预应力钢绞线，也可锚固7Фp5、7Фp7的预应力钢丝束。

镦头锚体系主要适用于张拉ФP 5、ФP 7高强钢丝。

精轧螺纹钢筋锚具可锚固Ф25、Ф32高强精轧螺纹钢筋，主要用于先张法、后张法施工的预应力箱梁、纵向预应力及大型预应力屋面。

握裹式主要适用于锚固预应力钢绞线。

锥塞式主要适用于锚固高强钢丝束，4.预应力的张拉程序有几种？为什么要超张拉？答：（1）钢筋张拉程序：0→初应力→105％σcon→0.9σcon→σcon（锚固）。

（2）钢丝、钢铰线张拉程序：0→初应力→105％σcon（持续2min）→0→σcon（锚固）对于夹片式等具有自锚性能的锚具：普通松弛力筋0→初应力→103％σcon（锚固）低松弛力筋0→初应力→σcon（持续2分钟锚固）存在锚具变形和钢筋内缩引起的预应力损失；预应力钢筋与孔道壁之间的摩擦引起的预应力损失；预应力钢筋与承受拉力设备之间的温度差引起的预应力损失。

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 1.25600021.4350l b ⨯==，查表得0.715ϕ= 3c 2s y 1100109.63503500.90.90.7151778mm 300N f A A f ϕ⨯--⨯⨯⨯'==='s 217781.45%3%350A A ρ''===<，同时大于最小配筋率0.6%。

选用4B18+4B16，2s 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 =。

0400011.4350l d ==，查表得0.932ϕ=； 圆柱面积2223.1435096162.5mm 44d A π⨯=== 先按普通箍筋柱计算：3c 2s y 19001011.996162.50.90.90.9323734.1mm 300Nf A A f ϕ⨯--⨯⨯'==='s 3734.1 3.9%3%96162.5A A ρ''===>3c 2s y 19001011.996162.50.90.90.9323888.3mm 30011.9N f A A f f ϕ⨯--⨯⨯'==='--s 3888.34%96162.5A 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 =-⨯=，222corcor 3.1429066018.5mm 44d 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2s 0.0396162.52884.9mm A A ρ''==⨯=，选用10B20，2s 3140mm A '=，纵筋间距为290 3.141091mm ⨯=，净距为912071mm 50mm -=>，符合构造要求。

思考题5.1 为什么受弯构件一般在跨中产生垂直裂缝而在支座附近区段产生斜裂缝？答：通常受弯构件跨中的弯矩最大，由此弯矩产生的正应力也就在跨中最大，且该处剪力通常为零，则弯矩产生的正应力σ即为主拉应力，方向与梁轴平行,当此主拉应力超过混凝土的抗拉强度时就在跨中发生与梁轴垂直的垂直裂缝.而在支座附近通常剪力较大、弯矩较小，在它们产生的剪应力τ和正应力σ共同作用下,形成与梁轴有一定夹角的主拉应力，当此主拉应力超过混凝土的抗拉强度时，即发生与主拉应力方向垂直的斜裂缝.5.2 试述无腹筋梁斜裂缝出现后应力重分布的两个主要方面.答：无腹筋梁斜裂缝出现后应力重分布的两个主要方面是:斜裂缝所在截面的混凝土应力和纵向钢筋的应力发生了较大的变化。

（1）斜裂缝出现后,斜裂缝两侧混凝土的应力降为零，裂缝上端混凝土残余面承受的剪应力和压应力将显著增大.（2）斜裂缝出现后，斜裂缝处纵向钢筋的应力突然增大.5.3 什么是剪跨比和计算剪跨比？斜截面受剪承载力计算时，什么情况下需要考虑剪跨比的影响?答:剪跨比是作用在构件截面上的弯矩与作用在构件截面上的剪力和截面有效高度乘积的比值，用λ表示，即λ＝M/Vh0,也称广义剪跨比.对于集中荷载作用下的简支梁，λ＝M/Vh0可表示为λ＝a/h0，称a/h0为计算截面的剪跨比，简称计算剪跨比，也称狭义剪跨比。

其中，a为集中荷载作用点至支座或节点边缘的距离，简称剪跨。

对于集中荷载作用下（包括作用有多种荷载，其中集中荷载对支座截面或节点边缘所产生的剪力值占总剪力值的75%以上的情况）的独立梁，斜截面受剪承载力计算时应考虑剪跨比的影响5。

4 梁的斜截面受剪破坏形态有几种？各自的破坏特征如何?答：梁的斜截面受剪破坏形态有：斜压破坏、剪压破坏、斜拉破坏。

斜压破坏的特征是：破坏时，斜裂缝间的混凝土压酥，与斜裂缝相交的腹筋没有屈服，承载力取决于混凝土的抗压强度，脆性破坏。

剪压破坏的特征是:与临界斜裂缝相交的腹筋先屈服，最后剪压区混凝土压坏而破坏,承载力取决于剪压区混凝土的强度，脆性破坏。

《混凝土结构设计原理》思考题及习题（参考答案）第1章绪论思考题1.1钢筋混凝土梁破坏时的特点是：受拉钢筋屈服，受压区混凝土被压碎，破坏前变形较大，有明显预兆，属于延性破坏类型。

在钢筋混凝土结构中，利用混凝土的抗压能力较强而抗拉能力很弱，钢筋的抗拉能力很强的特点，用混凝土主要承受梁中和轴以上受压区的压力，钢筋主要承受中和轴以下受拉区的拉力，即使受拉区的混凝土开裂后梁还能继续承受相当大的荷载，直到受拉钢筋达到屈服强度以后，荷载再略有增加，受压区混凝土被压碎，梁才破坏。

由于混凝土硬化后钢筋与混凝土之间产生了良好的粘结力，且钢筋与混凝土两种材料的温度线膨胀系数十分接近，当温度变化时，不致产生较大的温度应力而破坏二者之间的粘结，从而保证了钢筋和混凝土的协同工作。

1.2钢筋混凝土结构的优点有：1）经济性好，材料性能得到合理利用；2）可模性好；3）耐久性和耐火性好，维护费用低；4）整体性好，且通过合适的配筋，可获得较好的延性；5）刚度大，阻尼大；6）就地取材。

缺点有：1）自重大；2）抗裂性差；3）承载力有限；4）施工复杂；5）加固困难。

1.3本课程主要内容分为“混凝土结构设计原理”和“混凝土结构设计”两部分。

前者主要讲述各种混凝土基本构件的受力性能、截面设计计算方法和构造等混凝土结构的基本理论，属于专业基础课内容；后者主要讲述梁板结构、单层厂房、多层和高层房屋、公路桥梁等的结构设计，属于专业课内容。

学习本课程要注意以下问题：1）加强实验、实践性教学环节并注意扩大知识面；2）突出重点，并注意难点的学习；3）深刻理解重要的概念，熟练掌握设计计算的基本功，切忌死记硬背。

第2章混凝土结构材料的物理力学性能思考题2.1①混凝土的立方体抗压强度标准值f cu,k是根据以边长为150mm的立方体为标准试件，在(20±3)℃的温度和相对湿度为90％以上的潮湿空气中养护28d，按照标准试验方法测得的具有95％保证率的立方体抗压强度确定的。

《混凝土结构设计原理》思考题及习题（参考答案）厦门大学土木工程系20XX年9月第1章绪论思考题1.1钢筋混凝土梁破坏时的特点是：受拉钢筋屈服，受压区混凝土被压碎，破坏前变形较大，有明显预兆，属于延性破坏类型。

在钢筋混凝土结构中，利用混凝土的抗压能力较强而抗拉能力很弱，钢筋的抗拉能力很强的特点，用混凝土主要承受梁中和轴以上受压区的压力，钢筋主要承受中和轴以下受拉区的拉力，即使受拉区的混凝土开裂后梁还能继续承受相当大的荷载，直到受拉钢筋达到屈服强度以后，荷载再略有增加，受压区混凝土被压碎，梁才破坏。

由于混凝土硬化后钢筋与混凝土之间产生了良好的粘结力，且钢筋与混凝土两种材料的温度线膨胀系数十分接近，当温度变化时，不致产生较大的温度应力而破坏二者之间的粘结，从而保证了钢筋和混凝土的协同工作。

1.2钢筋混凝土结构的优点有：1）经济性好，材料性能得到合理利用；2）可模性好；3）耐久性和耐火性好，维护费用低；4）整体性好，且通过合适的配筋，可获得较好的延性；5）刚度大，阻尼大；6）就地取材。

缺点有：1）自重大；2）抗裂性差；3）承载力有限；4）施工复杂；5）加固困难。

1.3本课程主要内容分为“混凝土结构设计原理”和“混凝土结构设计”两部分。

前者主要讲述各种混凝土基本构件的受力性能、截面设计计算方法和构造等混凝土结构的基本理论，属于专业基础课内容；后者主要讲述梁板结构、单层厂房、多层和高层房屋、公路桥梁等的结构设计，属于专业课内容。

学习本课程要注意以下问题：1）加强实验、实践性教学环节并注意扩大知识面；2）突出重点，并注意难点的学习；3）深刻理解重要的概念，熟练掌握设计计算的基本功，切忌死记硬背。

第2章混凝土结构材料的物理力学性能思考题2.1①混凝土的立方体抗压强度标准值f cu,k是根据以边长为150mm的立方体为标准试件，在(20±3)℃的温度和相对湿度为90％以上的潮湿空气中养护28d，按照标准试验方法测得的具有95％保证率的立方体抗压强度确定的。

《混凝土结构基本原理》作业5.1 【解】 (1) 材料强度C40混凝土，f c ＝19.1 N/mm 2；HRB400级钢筋，y y f f ′==360 N/mm 2；HPB300级钢筋，y y f f ′==270 N/mm 2；(2) 求稳定系数为节省钢材用量，提高混凝土使用率，取d=350mm ，则0/11.4l d =，查表得0.93ϕ=。

(3) 按普通箍筋柱求纵筋s A ′混凝土截面积为22424 3.143509.61510mm A d π==×=×3421126501019.19.615103693 mm 0.93600.90.93s c y N A f A f ϕ⎛⎞⎛⎞×′=−=−××=⎜⎟⎜⎟′×⎝⎠⎝⎠(4) 求配筋率)436939.61510 3.8%3%s A A ρ′′==×=>，应使用混凝土净截面积n A 进行计算。

由n s A A A −＝，s s s 0.9[]c N f A A f A ϕ′′′=−（）+则： 3421126501019.19.615103900.1 mm 0.936019.10.90.93s c y c N A f A f f ϕ⎛⎞⎛⎞×′=−=−××=⎜⎟⎜⎟′−−×⎝⎠⎝⎠(5)选筋：选用HRB400级钢筋8根25mm，实际23927 mm s A ′=则有)40.5539279.61510 4.08%5%s A A ρ′′<==×=<满足要求。

5.2 【解】(1) 材料强度及物理与几何参数C30混凝土，f c ＝14.3 N/mm 2；HRB400级钢筋，y y f f ′==360 N/mm 2；050040460s h h a mm =−=−=；HRB400级钢筋，C30混凝土，10.8β=，0.518b ξ=（2）求框架柱设计弯矩M由于1210.9M M =>，因此，需要考虑附加弯矩影响。

第5章习题解答（5.1）已知：某多层四跨现浇框架结构的第二层内柱，轴心压力设计值N=1100KN，楼层高H=6m，混凝土强度等级为C30，采用HRB335级钢筋，柱截面尺寸为b×h=350mm×350mm。

求：所需纵筋面积。

解：（一）求φ：（二）求：（5.2）已知：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N=2900KN，计算长度，混凝土强度等级为C40，柱中纵筋采用HRB400级钢筋，箍筋用HPB300级钢筋。

试设计该柱截面。

解：（一）求φ：（二）求：设配筋率太高，由于l0/d<12，可采用螺旋箍筋柱。

（三）按螺旋箍筋柱设计：混凝土保护层取用20mm，估计箍筋直径为10mm，得：混凝土强度等级小于C50，α=1（四）计算N u：要求。

将该柱设计为螺旋箍筋柱，纵筋采用12根20，箍筋采用螺旋箍筋，直径为10mm，间距为40mm。

（5.3）已知：偏心受压柱截面尺寸为b×h=300mm×500mm，；混凝土强度等级为C30，钢筋为HRB400；轴向力设计值N=800KN，杆端弯矩力设计值M1=0.6M2，M2=160KN·m；计算长度l c=l0=2.8m。

求钢筋截面面积解：（一）p-δ效应：∴不需要考虑p-δ效应。

(二)初判大、小偏压：(三)计算：现按为已知的情况来进行设计。

为满足全部纵向钢筋的最小配筋率，受拉钢筋选用2C16+1C14，；受压钢筋选用2C14，；(四)验算平面外承载力：（5.4）已知：轴向力设计值N=550KN，杆端弯矩力设计值M1=-M2，M2=450KN·m；偏心受压柱截面尺寸为b×h=300mm×600mm，；混凝土强度等级为C35，钢筋为HRB400；计算长度l c=l0=3m。

求钢筋截面面积解：（一）p-δ效应：(二)初判大、小偏压：(三)计算：现按为已知的情况来进行设计。

混凝土结构设计原理课后习题答案（+思考题）第一章绪论1．什么是混凝土结构？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。

学习好帮手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：优点：（1）可模性好；（2）强价比合理；（3）耐火性能好；（4）耐久性能好；（5）适应灾害环境能力强，整体浇筑的钢筋混凝土结构整体性好，对抵抗地震、风载和爆炸冲击作用有良好性能；（6）可以就地取材。

钢筋混凝土结构的缺点：如自重大，不利于建造大跨结构；抗裂性差，过早开裂虽不影响承载力，但对要求防渗漏的结构，如容器、管道等，使用受到一定限制；现场浇筑施工工序多，需养护，工期长，并受施工环境和气候条件限制等。

5．房屋混凝土结构中各个构件的受力特点是什么？学习好帮手答：在房屋建筑中，永久荷载和楼面活荷载直接作用在楼板上，楼板荷载传递到梁，梁将荷载传递到柱或墙，并最终传递到基础上，各个构件受力特点如下：楼板：是将活荷载和恒荷载通过梁或直接传递到竖向支承结构（柱、墙）的主要水平构件，楼板的主要内力是弯矩和剪力，是受弯构件。

《混凝土结构设计原理》思考题及习题（参考答案）厦门大学土木工程系20XX年9月第1章绪论思考题1.1钢筋混凝土梁破坏时的特点是：受拉钢筋屈服，受压区混凝土被压碎，破坏前变形较大，有明显预兆，属于延性破坏类型。

在钢筋混凝土结构中，利用混凝土的抗压能力较强而抗拉能力很弱，钢筋的抗拉能力很强的特点，用混凝土主要承受梁中和轴以上受压区的压力，钢筋主要承受中和轴以下受拉区的拉力，即使受拉区的混凝土开裂后梁还能继续承受相当大的荷载，直到受拉钢筋达到屈服强度以后，荷载再略有增加，受压区混凝土被压碎，梁才破坏。

由于混凝土硬化后钢筋与混凝土之间产生了良好的粘结力，且钢筋与混凝土两种材料的温度线膨胀系数十分接近，当温度变化时，不致产生较大的温度应力而破坏二者之间的粘结，从而保证了钢筋和混凝土的协同工作。

1.2钢筋混凝土结构的优点有：1）经济性好，材料性能得到合理利用；2）可模性好；3）耐久性和耐火性好，维护费用低；4）整体性好，且通过合适的配筋，可获得较好的延性；5）刚度大，阻尼大；6）就地取材。

缺点有：1）自重大；2）抗裂性差；3）承载力有限；4）施工复杂；5）加固困难。

1.3本课程主要内容分为“混凝土结构设计原理”和“混凝土结构设计”两部分。

前者主要讲述各种混凝土基本构件的受力性能、截面设计计算方法和构造等混凝土结构的基本理论，属于专业基础课内容；后者主要讲述梁板结构、单层厂房、多层和高层房屋、公路桥梁等的结构设计，属于专业课内容。

学习本课程要注意以下问题：1）加强实验、实践性教学环节并注意扩大知识面；2）突出重点，并注意难点的学习；3）深刻理解重要的概念，熟练掌握设计计算的基本功，切忌死记硬背。

第2章混凝土结构材料的物理力学性能思考题2.1①混凝土的立方体抗压强度标准值f cu,k是根据以边长为150mm的立方体为标准试件，在(20±3)℃的温度和相对湿度为90％以上的潮湿空气中养护28d，按照标准试验方法测得的具有95％保证率的立方体抗压强度确定的。

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 f3.14350/5000/0==b l ，查表得：913.0=ϕ23y c s mm 5.13953603503509.11913.09.01016009.0=⨯⨯-⨯⨯='-='f A f N A ϕ选配纵筋8C 16，实配纵筋面积A s ′=1608mm 2ρ′= %31.13503501608'=⨯=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=ϕ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222corcor mm 5.85486433014.34=⨯==d A π23ys y cor c ss0mm 56.17542701218843005.854866.99.01021002)(9.0=⨯⨯⨯-⨯-⨯=''+-=f A f A f NA α因A ss0＞0.25 A s ′=0.25×1884=471mm 2，满足构造要求。

混凝土结构设计原理作业题第5章 受压构件正截面的性能与设计5－1（基本题目） 已知某四层四跨现浇框架结构的底层内柱，截面尺寸为mm mm 400400⨯，轴心压力设计值m H kN N 9.3,3090==，混凝土强度等级为C40,钢筋用HRB400级。

求纵向钢筋截面面积/s A ，并绘制截面配筋图（含构造配筋）。

解答：按《混凝土结构设计规范》规定，按式,查表5-1，得按式（5-1）求A ’s223//1213)4001.19983.09.0103090(3601)9.0(1mm A f N f A c y s=⨯-⨯⨯=-=ϕ如果采用4根直径20mm 纵筋，A ’s =1256,故上述A 的计算中没有减去是正确的，且由附表18知，%55.0min =ρ，min /ρρ ，可以。

截面每一侧配筋率，可以。

故满足受压纵筋最小配筋率（全部纵向钢筋的%55.0min =ρ；一侧纵向钢筋的）的要求。

选用4根直径20mm 纵筋，A ’s =1256。

5－2（基本题目）根据建筑要求，某现浇柱截面尺寸定为mm mm 250250⨯，由两端支承情况决定其计算高度m l 8.20=；柱内配有4根直径为22的HRB400级钢筋作为纵筋；构件混凝土强度等级为C40，柱的轴向力设计值kN N 1500=。

试问截面是否安全。

解答：由, 查表5-1，得按式（5-1），得116.1)101500/()152********.19(962.09.0/)(9.032// =⨯⨯+⨯⨯⨯=+N A f A f s y c ϕ故截面是安全的。

5－3（基本题目）已知：某旅馆底层门厅内现浇钢筋混凝土柱，一类环境，承受轴心压力设计值kN N 6000=，从基础顶面至二层楼面高度为m H 2.5=。

混凝土强度等级为C40，由于建筑要求柱截面为圆形，直径为mm d 470=。

柱中纵筋用HRB400级钢筋，箍筋用HPB300级钢筋。

求柱中配筋。

解答：先按配有普通纵筋和箍筋柱计算。