混凝土结构设计原理(第五版)课后习题答案

混凝土结构设计试题

课程代码：02440

第一部分 选择题（共40分）

一、单项选择题(本大题共20小题，每小题2分，共40分)在每小题列出的四个选项中只有一选项是符合题目要求的，请将正确选项前的字母填在题后的括号内。

1.当某剪力墙连梁刚度较小，墙肢刚度较大时(相当于α<10的情况)，说明该剪力墙为（ ）

A.整体墙 B.小开口剪力墙 C.联肢墙 D.壁式框架

2.在确定高层建筑防震缝最小宽度时，下列说法不正确的是（ ）

A.设防烈度越高，最小缝宽取值越大

B.结构抗侧移刚度越小，最小缝宽取值越大

C.相邻结构单元中较低单元屋面高度越高，最小缝宽取值越大

D.相邻结构单元中较高单元屋面高度越高，最小缝宽取值越大

3.有4个单质点弹性体系，其质量与刚度分别为 =120t,K =6× kN/m; =180t, =9 kN/m. =240t, =12

kN/m； =300t, K =15× kN/m若它们的自振周期分别为 、

、 、 ，则自振周期之间的关系是（ ）

A. < < < B. > > >

C. ＝ ＝ D. ＝ ＝ ＝

4.震级大的远震与震级小的近震对某地区产生相同的宏观烈度，则对该地区产生的震害是（ ）

A.震级大的远震对刚性结构产生的震害大

B.震级大的远震对高柔结构产生的震害大

C.震级小的近震对高柔结构产生的震害大

D.震级大的远震对高柔结构产生的震害小

5.已知某剪力墙墙肢为大偏压构件，在其他条件不变的情况下，随着轴向压力N的降低(注N<0.2 )（ ）

A.正截面受弯承载力降低，斜截面受剪承载力提高

B.正截面受弯承载力降低，斜截面受剪承载力降低

C.正截面受弯承载力提高，斜截面受剪承载力提高

第三章 习题

3-1 某四层四跨现浇框架结构的第二层内柱轴向压力设计值N=14×104N，楼层高H=5.4m，计算长度l0=1.25H，混凝土强度等级为C20，HRB400级钢筋。试求柱截面尺寸及纵筋面积。

3-2 由于建筑上使用要求，某现浇柱截面尺寸为250㎜×250㎜，柱高4.0m，计算高度l0=0.7H=2.8m，配筋为4Φ16（As′=804㎜2）。C30混凝土，HRB400级钢筋，承受轴向力设计值N=950KN。试问柱截面是否安全？

3-3 已知一桥下螺旋箍筋柱，直径为d=500㎜，柱高5.0m，计算高度l0=0.7H=3.5m，配HRB400钢筋10Φ16（As′=2010㎜2），C30混凝土，螺旋箍筋采用R235，直径为12㎜，螺距为s=50㎜。试确定此柱的承载力。

3-4 编写轴心受拉与轴心受压构件截面承载力计算程序。

第四章 习题

4-1 一钢筋混凝土矩形梁截面尺寸b×h=250㎜×500㎜，混凝土强度等级C25，HRB335钢筋，弯矩设计值M=125KN·m。试计算受拉钢筋截面面积，并绘配筋图。

4-2 一钢筋混凝土矩形梁截面尺寸b×h=200㎜×500㎜，弯矩设计值M=120 KN·m，混凝土强度等级C25。试计算下列三种情况纵向受力钢筋截面面积As：（1）当选用HPB235钢筋时；（2）改用HRB335钢筋时；（3）M=180KN·m时。最后，对三种结果进行对比分析。

解:①当HRB235钢筋按一排布置:

h0=h-35=500-35=465mm.

查表可知:对于混凝土强度等级C25可得fc=11.9N/mm.fy=210N/mm.

b=0.614, 1=1.0.

对于s=20cMfbh=621.01.0=0.2332.

=12s=1120.2332=0.26950.614.b

As=c0yfbhf=1.011.9210mm2.

作业二解答要点

思考题3-1 轴心受压构件中纵筋的作业时什么？

答：1）与混凝土共同承担轴向压力；

2）承担由于初始偏心或其它偶然作用引起附加弯矩在构件中产生的拉力；

3）提高受压构件的延性（螺旋箍筋柱表现更佳）。

思考题3-3 螺旋箍筋柱应该满足的条件有哪些？

答：1）不宜过于细长，圆形柱子l0/d≤12；

2）箍筋间距不应过大或过小，40 mm≤s≤80 mm、dcor/5；

3）箍筋直径不应过小，d箍≥d纵/4、6 mm；

4）间接钢筋的换算截面面积Ass0≥0.25 As纵,否则套箍作用不明显。

3-2由于建筑上使用要求，某现浇柱截面尺寸为250mm×250mm，柱高4.0m，计算高度mHl0.40，配筋为416)804(2mmAs。C30混凝土，HRB400级钢筋，承受轴向力设计值N=950kN。试问柱截面是否安全？

习题3—2属于轴心受压构件的截面承载力校核问题。

已知：2'mm804 ,950 ,m0.4 ,mm250mm250sAkNNHhb材料：

,m0.4 ,360 ,3.14 ,400 HRB,30C0ycHlff验：?NNu 【解题要点】：

（1）验算配筋率。

%5.0%29.1''AAs，（一侧配筋率大于0.2%）'且小于3%

（2）求承载力。

87.0 ,160bl，

NkNAfAfNu44.926)(9.0c's'y

（3）结论。

承载力低于所受压力不到5%，基本满足要求，安全。

若取m8.27.00Hl，965. ,2.110bl

NkNAfAfNu＞6.1027)(9.0c's'y，安全。

3-5 某工业厂房屋架，外形尺寸及节点荷载设计值（含自重）如图所示，环境类别为一类，杆件DE和EF的截面尺寸分别为250mm×250mm和300mm×300mm，计算长度分别为2m和8m，混凝土的强度等级为C30，钢筋采用HRB335级。要求按承载力极限状态为杆件DE和DF配置纵向受力钢筋。

第2章 混凝土结构材料的物理力学性能

思 考 题

2.1 ①混凝土的立方体抗压强度标准值fcu,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。②混凝土的轴心抗压强度标准值fck是根据以150mm×150mm×300mm的棱柱体为标准试件，在与立方体标准试件相同的养护条件下，按照棱柱体试件试验测得的具有95％保证率的抗压强度确定的。③混凝土的轴心抗拉强度标准值ftk是采用直接轴心抗拉试验直接测试或通过圆柱体或立方体的劈裂试验间接测试，测得的具有95％保证率的轴心抗拉强度。④由于棱柱体标准试件比立方体标准试件的高度大，试验机压板与试件之间的摩擦力对棱柱体试件高度中部的横向变形的约束影响比对立方体试件的小，所以棱柱体试件的抗压强度比立方体的强度值小，故fck低于fcu,k。⑤轴心抗拉强度标准值ftk与立方体抗压强度标准值fcu,k之间的关系为：245.055.0kcu,tk)645.11(395.088.0ff。⑥轴心抗压强度标准值fck与立方体抗压强度标准值fcu,k之间的关系为：kcu,21ck88.0ff。

2.2 混凝土的强度等级是根据立方体抗压强度标准值确定的。我国新《规范》规定的混凝土强度等级有C15、C20、C25、C30、C35、C40、C45、C50、C55、C60、C65、C70、C75和C80，共14个等级。C50——C80属于高强混凝土范畴。

2.3 根据约束原理，要提高混凝土的抗压强度，就要对混凝土的横向变形加以约束，从而限制混凝土内部微裂缝的发展。因此，工程上通常采用沿方形钢筋混凝土短柱高度方向环向设臵密排矩形箍筋的方法来约束混凝土，然后沿柱四周支模板，浇筑混凝土保护层，以此改善钢筋混凝土短柱的受力性能，达到提高混凝土的抗压强度和延性的目的。