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《混凝土结构原理》3在线作业参考资料《混凝土结构原理》是一门必修课程，是建筑工程专业学生的必修科目之一、本课程主要介绍混凝土在建筑结构中的应用原理以及相关技术和规范。
对于学生来说，混凝土结构原理的学习对于掌握建筑工程设计、施工和检测等方面的知识非常关键。
在学习本课程的过程中，老师通常会布置一些作业，以巩固学生对于课程内容的理解和掌握。
下面是2024年《混凝土结构原理》在线作业参考资料，供学生参考：1.混凝土的成分及其作用：混凝土主要由水泥、骨料和水构成，其中水泥是混凝土的胶凝材料，骨料则是混凝土的主要填充材料。
作业要求学生通过查阅相关资料，总结混凝土成分的作用以及各组成部分之间的相互作用原理。
2.混凝土的强度及其影响因素：混凝土的强度是评价混凝土质量的重要指标。
作业要求学生了解混凝土的强度分类、测试方法以及影响混凝土强度的因素，例如水泥的种类和用量、骨料的类型和粒径、水灰比以及养护条件等。
3.混凝土的施工工艺：混凝土的施工工艺包括浇筑、振捣、抹面和养护等环节。
作业要求学生了解混凝土施工的基本步骤、常见问题及解决方法，并阐述施工中的注意事项。
4.混凝土结构的设计原则：混凝土结构的设计需要考虑结构的静力学和力学性能，以及施工和使用阶段的要求。
作业要求学生了解混凝土结构的设计原则和规范，并结合实际工程案例进行分析和评价。
5.混凝土结构的检测与评定：混凝土结构的检测与评定是保证结构质量和安全的重要环节。
作业要求学生了解常见的混凝土结构缺陷及其检测方法，例如开裂、腐蚀和强度不达标等问题，并分析其产生的原因和解决方法。
以上是2024年《混凝土结构原理》在线作业参考资料的主要内容，希望对学生进行作业的完成有所帮助。
同时，建议学生在完成作业的过程中，注重理论与实践相结合，注重综合能力的培养，以提高对于混凝土结构原理的理解和应用能力。
CHENG混凝土结构设计原理第一章钢筋混凝土的力学性能1、钢和硬钢的应力—应变曲线有什么不同，其抗拉设计值fy各取曲线上何处的应力值作为依据？答：软钢即有明显屈服点的钢筋，其应力—应变曲线上有明显的屈服点，应取屈服强度作为钢筋抗拉设计值fy的依据。
硬钢即没有明显屈服点的钢筋，其应力—应变曲线上无明显的屈服点，应取残余应变为0.2%时所对应的应力σ0.2作为钢筋抗拉设计值fy的依据。
2、钢筋冷加工的目的是什么？冷加工的方法有哪几种？各种方法对强度有何影响？答：冷加工的目的是提高钢筋的强度，减少钢筋用量。
冷加工的方法有冷拉、冷拔、冷弯、冷轧、冷轧扭加工等。
这几种方法对钢筋的强度都有一定的提高，4、试述钢筋混凝土结构对钢筋的性能有哪些要求？答：钢筋混凝土结构中钢筋应具备：（1）有适当的强度；（2）与混凝土黏结良好；（3）可焊性好；（4）有足够的塑性。
5、我国用于钢筋混凝土结构的钢筋有几种？我国热轧钢筋的强度分为几个等级？用什么符号表示？答：我国用于钢筋混凝土结构的钢筋有4种：热轧钢筋、钢铰丝、消除预应力钢丝、热处理钢筋。
我国的热轧钢筋分为HPB235、HRB335、HRB400和RRB400三个等级，即I、II、III 三个等级，符号分别为 ( R ) 。
6、除凝土立方体抗压强度外，为什么还有轴心抗压强度？答：立方体抗压强度采用立方体受压试件，而混凝土构件的实际长度一般远大于截面尺寸，因此采用棱柱体试件的轴心抗压强度能更好地反映实际状态。
所以除立方体抗压强度外，还有轴心抗压强度。
7、混凝土的抗拉强度是如何测试的？答：混凝土的抗拉强度一般是通过轴心抗拉试验、劈裂试验和弯折试验来测定的。
由于轴心拉伸试验和弯折试验与实际情况存在较大偏差，目前国内外多采用立方体或圆柱体的劈裂试验来测定。
8、什么是混凝土的弹性模量、割线模量和切线模量？弹性模量与割线模量有什么关系？答：混凝土棱柱体受压时，过应力—应变曲线原点O作一切线，其斜率称为混凝土的弹性模量，以E C表示。
思考题－答案3.1 什么是结构上的作用？按时间的变异，作用分为哪几类？什么是作用效应？答：作用是指施加在结构上的力（直接作用，也称为荷载）和引起结构外加变形或约束变形的原因（间接作用）。
按时间的变异，作用可分为永久作用、可变作用、偶然作用。
作用效应是指由作用在结构上引起的内力（如弯矩、剪力、轴力和扭矩）和变形（如挠度、裂缝和侧移）。
当作用为直接作用时，其效应通常称为荷载效应，用S表示。
3.2 什么是设计基准期？建筑结构和桥涵结构的设计基准期分别是多少？答：设计基准期是确定可变作用及与时间有关的材料性能等取值而选用的时间参数。
建筑结构的设计基准期为50年，公路桥涵结构的设计基准期为100年。
3.3 什么是设计使用年限？建筑结构的设计使用年限是如何规定的？答：设计使用年限是设计规定的结构或结构构件不需进行大修即可按其预定目的使用的时期，建筑结构的设计使用年限按下表采用。
建筑结构的设计使用年限3.4 结构有哪些功能要求？结构可靠性的概念是什么？结构可靠性与可靠度的关系如何？答：工程结构在规定的设计使用年限内应满足《统一标准》（GB50068-2001）规定的下述3项功能要求：（1）安全性：在正常施工和正常使用时，能承受可能出现的各种作用；在设计规定的偶然事件（如罕遇地震）发生时及发生后，仍能保持必需的整体稳定性。
（2）适用性：在正常使用时具有良好的工作性能，如不发生影响正常使用的过大变形、过宽裂缝和过大的振幅或频率等。
（3）耐久性：在正常维护下具有足够的耐久性能。
如结构材料的风化、老化和腐蚀等不超过一定的限度。
结构可靠性是指结构在规定的时间内，在规定的条件下，完成预定功能的能力，是结构安全性、适用性和耐久性的总称。
结构可靠度是指结构在规定的时间内，在规定的条件下，完成预定功能的概率。
可见，结构可靠度是结构可靠性的概率度量，可靠性是一个定性概念，而可靠度则是一个定量概念。
3.5 什么是结构的极限状态？承载能力极限状态与正常使用极限状态又如何定义？各有哪些标志？答：整个结构或结构的一部分超过某一特定状态就不能满足设计规定的某一功能要求，此特定状态称为该功能的极限状态。
《混凝土结构设计原理》作业1、2、3、4参考答案作业1一、选择题A D A DC DBA二、判断题1．× 2．√3.×4.×5．×6．√7．×8．×9．√10．√三、简答题1．钢筋和混凝土这两种物理和力学性能不同的材料，之所以能够有效地结合在一起而共同工作，其主要原因是什么？答：1）钢筋和混凝土之间良好的黏结力；2）接近的温度线膨胀系数；3）混凝土对钢筋的保护作用。
2．试分析素混凝土梁与钢筋混凝土梁在承载力和受力性能方面的差异。
答：素混凝土梁承载力很低，受拉区混凝土一开裂，裂缝迅速发展，梁在瞬间骤然脆裂断开，变形发展不充分，属脆性破坏，梁中混凝土的抗压能力未能充分利用。
钢筋混凝土梁承载力比素混凝土梁有很大提高，受拉区混凝土开裂后，钢筋可以代替受拉区混凝土承受拉力，裂缝不会迅速发展，直到钢筋应力达到屈服强度，随后荷载略有增加，致使受压区混凝土被压碎。
梁破坏前，其裂缝充分发展，变形明显增大，有明显的破坏预兆，结构的受力特性得到明显改善。
同时，混凝土的抗压能力和钢筋的抗拉能力得到充分利用。
3．钢筋混凝土结构设计中选用钢筋的原则是什么？答：1）较高的强度和合适的屈强比；2）足够的塑性；3）可焊性；4）耐久性和耐火性5）与混凝土具有良好的黏结力。
4．什么是结构的极限状态？结构的极限状态分为几类，其含义是什么？答：整个结构或结构的一部分超过某一特定状态就不能满足设计指定的某一功能要求，这个特定状态称为该功能的极限状态。
结构的极限状态可分为承载能力极限状态和正常使用极限状态两类。
结构或构件达到最大承载能力、疲劳破坏或者达到不适于继续承载的变形时的状态，称为承载能力极限状态。
结构或构件达到正常使用或耐久性能的某项规定限值的状态，称为正常使用极限状态。
5．什么是结构上的作用？结构上的作用分为哪两种？荷载属于哪种作用？答：结构上的作用是指施加在结构或构件上的力，以及引起结构变形和产生内力的原因。
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。
一、单选题（共40 道试题，共80 分。
）V1. JGJ55—2000中的混凝土配合比计算，下列不正确的是（）A. W/C计算公式适用于混凝土强度等级小于C50级的混凝土；B. W/C计算公式中水泥的强度为水泥28d抗压强度实测值；C. 粗骨料和细骨料用量的确定可用重量法或体积法;D. 其计算公式和有关参数表格中的数值均系以干燥状态骨料为基准。
正确答案：A 满分：2 分2. 混凝土配合比试验应采用个不同的水灰比，至少为（）A. 3B. 2正确答案：A 满分：2 分3. 水泥混合砂浆标准养护相对湿度（）A. 50%-70%B. 60%-80%正确答案：B 满分：2 分4. 下面不是硬化后砂浆性能的是（）A. 砂浆强度；B. 粘结力C. 耐久性；D. 保水性正确答案：D 满分：2 分5. 混凝土坍落度的试验中，下列不正确的是（）A. 坍落度底板应放置在坚实水平面上；B. 把按要求取得的混凝土试样用小铲分二层均匀地装入筒内；C. 每层用捣棒插捣25次；D. 插捣应沿螺旋方向由外向中心进行。
正确答案：B 满分：2 分6. 关于高强混凝土，不正确的是（）A. 水泥用量不宜大于550kg/m3；B. 水泥及矿物掺合料总量不应大于600kg/m3C. 强度等级为C50及其以上的混凝土；D. 矿物掺合料包括膨胀剂正确答案：C 满分：2 分7. 不属于《普通混凝土力学性能试验方法标准》GB／T50081－2002中试件制作方法的是（）A. 人工插捣捣实B. 振动台振实C. 插入式振捣棒振实D. 平板振动器正确答案：D 满分：2 分8. 《普通混凝土力学性能试验方法标准》GB／T50081－2002中立方体抗压强度的试验步骤中，下列不正确的是（）A. 试件从养护地点取出晾干后进行试验，将试件上下表面与上下承压板面擦干净。
B. 将试件安放在试验机的下压板上，试件的承压面应与成型时顶面垂直。
C. 在试验过程中，应连续均匀地加荷。
混凝土结构基础原理第3章思考题参考答案第3章思考题参考答案3-1 什么是钢筋与商品混凝土之间的粘结作用？有哪些类型？（1）钢筋与商品混凝土这两种材料能够承受由于变形差（相对滑移）沿钢筋与商品混凝土接触面上产生的剪应力，这种剪应力称为粘结应力，通过粘结应力传递二者的应力，使钢筋与商品混凝土共同受力，为粘结作用。
（2）根据受力性质，钢筋与商品混凝土之间的粘结作用分为两类：锚固粘结与裂缝间粘结。
3-2 钢筋与商品混凝土间的粘结力有哪几部分组成？哪一种作用为主要作用？（1）钢筋与商品混凝土间的粘结作用有三部分组成：1商品混凝土中水泥胶体与钢筋表面的化○学胶着力；○2钢筋与商品混凝土接触面上的摩擦力；○3钢筋表面粗糙不平产生的机械咬合力。
（2）光圆钢筋的粘结力主要由摩擦力和机械咬合作用所组成；带肋钢筋主要表现为机械咬合作用。
3-3 带肋钢筋的粘结破坏形态有哪些？（1）由斜向挤压力径向分量引起的环向拉力增加至一定量时，会在最薄弱的部位沿钢筋的纵轴方向产生劈裂裂缝，出现粘结破坏，引起:○1梁底的纵向裂缝；○2梁侧的纵向裂缝。
（2）由斜向挤压力纵向分量引起：○1会在肋间商品混凝土"悬臂梁'上产生剪应力，使其根部的商品混凝土撕裂；○2钢筋表面的肋与商品混凝土的接触面上会因斜向挤压力的纵向分量产生较大的局部压应力，使商品混凝土局部被挤碎，从而使钢筋有可能沿挤碎后粉末堆积物形成的新的滑移面，产生较大的相对滑移；3当商品混凝土的强度较低时，带肋钢筋有可能被整体拔出，○发生刮出式的相对破坏。
3-4 影响钢筋与商品混凝土之间粘结强度的主要因素有哪些？影响钢筋与商品混凝土之间粘结强度的因素很多，其中主要有：（回答题目可以只写要点）（1）商品混凝土强度。
光圆钢筋及带肋钢筋的粘结强度均随商品混凝土强度等级的提高而提高，且与商品混凝土的劈裂抗拉强度近似成正比。
（2）浇筑商品混凝土时钢筋所处的位置。
浇筑深度超过300mm时的"顶部'水平钢筋，钢筋的底面商品混凝土由于水分、气泡的逸出和商品混凝土泌水下沉，并不与钢筋紧密接触，形成强度较低的疏松空隙层，削弱了钢筋与商品混凝土的粘结作用。
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。
《混凝土结构设计原理》作业1、2、3、4参考答案作业1一、选择题A D A DC DBA二、判断题1．× 2．√3.×4.×5．×6．√7．×8．×9．√10．√三、简答题1．钢筋和混凝土这两种物理和力学性能不同的材料，之所以能够有效地结合在一起而共同工作，其主要原因是什么？答：1）钢筋和混凝土之间良好的黏结力；2）接近的温度线膨胀系数；3）混凝土对钢筋的保护作用。
2．试分析素混凝土梁与钢筋混凝土梁在承载力和受力性能方面的差异。
答：素混凝土梁承载力很低，受拉区混凝土一开裂，裂缝迅速发展，梁在瞬间骤然脆裂断开，变形发展不充分，属脆性破坏，梁中混凝土的抗压能力未能充分利用。
钢筋混凝土梁承载力比素混凝土梁有很大提高，受拉区混凝土开裂后，钢筋可以代替受拉区混凝土承受拉力，裂缝不会迅速发展，直到钢筋应力达到屈服强度，随后荷载略有增加，致使受压区混凝土被压碎。
梁破坏前，其裂缝充分发展，变形明显增大，有明显的破坏预兆，结构的受力特性得到明显改善。
同时，混凝土的抗压能力和钢筋的抗拉能力得到充分利用。
3．钢筋混凝土结构设计中选用钢筋的原则是什么？答：1）较高的强度和合适的屈强比；2）足够的塑性；3）可焊性；4）耐久性和耐火性5）与混凝土具有良好的黏结力。
4．什么是结构的极限状态？结构的极限状态分为几类，其含义是什么？答：整个结构或结构的一部分超过某一特定状态就不能满足设计指定的某一功能要求，这个特定状态称为该功能的极限状态。
结构的极限状态可分为承载能力极限状态和正常使用极限状态两类。
结构或构件达到最大承载能力、疲劳破坏或者达到不适于继续承载的变形时的状态，称为承载能力极限状态。
结构或构件达到正常使用或耐久性能的某项规定限值的状态，称为正常使用极限状态。
5．什么是结构上的作用？结构上的作用分为哪两种？荷载属于哪种作用？答：结构上的作用是指施加在结构或构件上的力，以及引起结构变形和产生内力的原因。
《混凝土结构设计原理》作业1、2、3、4参考答案作业1说明：本次作业对应于文字教材1至3章，应按相应教学进度完成。
一、选择题1．下列关于钢筋混凝土结构的说法错误的是（A ）。
A．钢筋混凝土结构自重大，有利于大跨度结构、高层建筑结构及抗震B．取材较方便、承载力高、耐久性佳、整体性强C．施工需要大量模板、工序复杂、周期较长、受季节气候影响大D．耐火性优、可模性好、节约钢材、抗裂性差2．我国混凝土结构设计规范规定：混凝土强度等级依据（ D ）确定。
A．圆柱体抗压强度标准 B．轴心抗压强度标准值C．棱柱体抗压强度标准值D．立方体抗压强度标准值3．混凝土的弹性系数反映了混凝土的弹塑性性质，定义（A）为弹性系数。
A．弹性应变与总应变的比值B．塑性应变与总应变的比值C．弹性应变与塑性应变的比值D．塑性应变与弹应变的比值4．混凝土的变形模量等于（D ）。
A．应力与弹性应变的比值B．应力应变曲线原点切线的曲率C．应力应变曲线切线的斜率D．弹性系数与弹性模量之乘积5．我国混凝土结构设计规范规定：对无明显流幅的钢筋，在构件承载力设计时，取极限抗拉强度的（ C ）作为条件屈服点。
A．75%B．80%C．85%D．70%6．结构的功能要求不包括（ D ）A 安全性B 适用性C 耐久性D 经济性7．结构上的作用可分为直接作用和间接作用两种，下列不属于间接作用的是（ B ）。
A 地震B 风荷载C 地基不均匀沉降D 温度变化8．（A ）是结构按极限状态设计时采用的荷载基本代表值，是现行国家标准《建筑结构荷载规范》（GB 50009-2001）中对各类荷载规定的设计取值。
A 荷载标准值B 组合值C 频遇值D 准永久值二、判断题1．通常所说的混凝土结构是指素混凝土结构，而不是指钢筋混凝土结构。
（×）2．混凝土结构是以混凝土为主要材料，并根据需要配置钢筋、预应力筋、型钢等，组成承力构件的结构。
（√）3．我国《混凝土规范》规定：钢筋混凝土构件的混凝土强度等级不应低于C10。
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，0ε= ，cu ε= 。
2、梁截面设计时，可取截面有效高度：一排钢筋时，0h h =- ；两排钢筋时，0h h =- 。
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≥1.5d 。
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 、I a ；C 、II ；D 、II a ；E 、III ；F 、III a 。
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 ρρ≥是为了 ；max ρρ≤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 ζ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，f b '越大则受压区高度χ 。
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；(2) 保证 。
当<2s a χ'时，求s A 的公式为 ，还应与不考虑s A '而按单筋梁计算的s A 相比，取 (大、小)值。
16、双筋梁截面设计时，s A 、s A '均未知，应假设一个条件为 ，原因是 ；承载力校核时如出现0>b h χξ时，说明 ，此时u M = ，如u M M ≤外，则此构件 。
第三章轴心受力构件承载力1．某多层现浇框架结构的底层内柱，轴向力设计值N=2650kN ，计算长度mH l 6.30==，混凝土强度等级为C30（f c =14.3N/mm 2），钢筋用HRB400级（2'/360mmN f y=），环境类别为一类。
确定柱截面积尺寸及纵筋面积。
解：根据构造要求，先假定柱截面尺寸为400mm ×400mm 由9400/3600/0==b l ，查表得99.0=ϕ 根据轴心受压承载力公式确定's A 23''1906)4004003.1499.09.0102650(3601)9.0(1mm A f Nf A c y s=⨯⨯-⨯⨯=-=ϕ%6.0%2.14004001906'min ''=>=⨯==ρρAA s ，对称配筋截面每一侧配筋率也满足0.2%的构造要求。
选，2'1964mmA s =设计面积与计算面积误差%0.3190619061964=-<5%，满足要求。
2．某多层现浇框架厂房结构标准层中柱,轴向压力设计值N=2100kN,楼层高H=5.60m ，计算长度l 0=1.25H ，混凝土用C30（f c =14.3N/mm 2），钢筋用HRB335级（2'/300mm N f y =），环境类别为一类。
确定该柱截面尺寸及纵筋面积。
[解] 根据构造要求，先假定柱截面尺寸为400mm ×400mm长细比5.17400560025.10=⨯=b l ，查表825.0=ϕ根据轴心受压承载力公式确定's A2''1801)4004003.14825.09.02100000(3001)9.0(1mmA f N f A c ys =⨯⨯-⨯=-=ϕ%6.0%1.14004001801'min ''=〉=⨯==ρρAA s ，对称配筋截面每一侧配筋率也满足0.2%的构造要求。
混凝土结构设计原理东南大学第七版第三章课后答案1-1配置在混凝土截面受拉区钢筋的作用是什么?答:当荷载超过了素混凝土的梁的破坏荷载时，受拉区混凝土开裂，此时，受拉区混凝土虽退出工作，但配置在受拉区的钢筋将承担几乎全部的拉力，能继续承担荷载，直到受拉钢筋的应力达到屈服强度，继而截面受压区的混凝土也被压碎破坏。
1-2试解释一下名词:混凝土立方体抗压强度;混凝土轴心抗压强度;混凝土抗拉强度;混凝土劈裂抗拉强度。
答:混凝土立方体抗压强度:我国国家标准《普通混凝土力学性能试验方法标准》(GB/T 50081-2002）规定以每边边长为 150mm 的立方体为标准试件，在20℃士2℃的温度和相对湿度在95%以上的潮湿空气中养护28d,依照标准制作方法和试验方法测得的抗压强度值(以MPa为单位)作为混凝土的立方体抗压强度，用符号1表示。
混凝土轴心抗压强度:我国国家标准《普通混凝土力学性能试验方法标准》(GB/T 50081-2002)规定以150mm×150mm×300mm 的棱柱体为标准试件,在20℃士2℃的温度和相对湿度在95%以上的潮湿空气中养护28d,依照标准制作方法和试验方法测得的抗压强度值（以MPa为单位)称为混凝土轴心抗压强度，用符号fc表示。
混凝土劈裂抗拉强度:我国交通部部颁标准《公路工程水泥混凝土试验规程》(JTJ 053-94）规定，采用150mm立方体作为标准试件进行混凝土劈裂抗拉强度测定，按照规定的试验方法操作，则混凝土劈裂抗拉强度fts按下式计算:fts=2F/π/A=0.637F/A混凝土抗拉强度:采用100×100×500mm混凝土棱柱体轴心受拉试验，破坏时试件在没有钢筋的中部截面被拉断，其平均拉应力即为混凝土的轴心抗拉强度，目前国内外常采用立方体或圆柱体的劈裂试验测得的混凝土劈裂抗拉强度值换算成轴心抗拉强度，换算时应乘以换算系数0.9，即ft=0.9 fts。
作业三参考答案1.思考题4-7 试就下图示4种受弯截面情况回答下列问题：（1）它们破坏的原因和破坏的性质有何不同？（2）破坏时钢筋应力情况如何？（3）破坏时钢筋和混凝土的强度是否被充分利用？（4）破坏时哪些截面能利用力的平衡条件写出受压区高度x的计算式，哪些则不能？（52.要点：1）混凝土强度C25（属于不大于C25）箍筋保护层厚度c=25mm，a s=45 mm2）钢筋强度提高，钢筋用量降低，互成反比1221y y s s f f A A =3） 弯矩提高，钢筋用量提高，但不成正比。
1212M M A A s s ＞3. 习题4-9一钢筋混凝土矩形截面简支梁，环境类别为一类，mm mm h b 500250⨯=⨯，承受均布活荷载标准值q k g k =2.25kN/m ，混凝土强度等级C25，配有HRB3352，梁计算跨度l 0=5200mm 。
试验算梁的正截面是否安全?解：箍筋保护层c =25mm ,a s =25+10+16/2=43 mm ，（1） 求M荷载组合设计值：q =1.2g k +1.4q k =30.7 kN/m ， 跨中弯矩设计值M = q l 02/8=103.766 kN ·m （2） 求Mumm 251mm 08.810b c 1sy =⋅<===h bf A f x ξα766.103m ·kN 45.100)5.0(0s y u =≈==-=M x h A f M（3）结论：相差不超过5%，故梁的正截面安全。
4. 习题4-11先求试验梁破坏时的M u ,再求其所能承受的最大荷载F u 。
（注意：求试验结果，一切参数力求真实，即为实测值）已知条件：b ×h =120 mm×250 mm,实测f cu =21.8 N/mm 2，f y A s =402mm 2 【解题要点】：h 0=250-40=210mm ，f cu =21.8 N/mm 2由式（1-4）或附表1-1，知f c =14.58 N/mm 2 按单筋矩形截面承载力计算0b c 1sy mm 46.88h bf A f x ⋅<===ξαm ·kN 66.25)5.0(0s y u ==-= x h A f Mm ·kN 66.259.032525.012.08181u 220==⨯+⨯⨯⨯⨯=+=M F Fa ql MkN 57.27=F5. 习题4-17某T 形截面梁翼缘计算宽度mm h ,mm h ,mm b ,mm b f f 100600250500='==='混凝土强度等级C30，HRB335钢筋，承受弯矩设计值m kN M ⋅=256，试求受拉钢筋截面面积，并绘配筋图。
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。
（1）M=300kNm(a s =40mm) （2）M=500kNm(a s =65mm) （1）M=600kNm(a s =65mm)以下为参考资料一、混凝土结构的极限状态设计应包括：1 承载能力极限状态：结构或结构构件达到最大承载力、出现疲劳破坏或不适于继续承载的变形，或结构的连续倒塌；2 正常使用极限状态：结构或结构构件达到正常使用或耐久性能的某项规定限值。
二、混凝土结构的承载能力极限状态计算应包括下列内容：1 结构构件应进行承载力（包括失稳）计算；2 直接承受重复荷载的构件应进行疲劳验算；3 有抗震设防要求时，应进行抗震承载力计算；4 必要时尚应进行结构的倾覆、滑移、漂浮验算；5 对于可能遭受偶然作用，且倒塌可引起严重后果的重要结构，宜进行防连续倒塌设计。
三、对持久设计状况、暂短设计状况和地震设计状况，当用内力的形式表达时，结构构件应采用下列承载能力极限状态设计表达式：0S Rγ≤()c s k Rd,,,/R R f f a γ=⋅⋅⋅式中：0γ——结构重要性系数：在持久设计状况和短暂设计状况下，对安全等级为一级的结构构件不应小于1.1，对安全等级为二级的结构构件不应小于1.0，对安全等级为三级的结构构件不应小于0.9；对地震设计状况下不应小于1.0；S ——承载能力极限状态下作用组合的效应设计值：对持久设计状况和暂短设计状况按作用的基本组合计算；对地震设计状况按作用的地震组合计算；R ——结构构件的抗力设计值； R (·)——结构构件的抗力力函数；Rd γ——结构构件的抗力模型不定性系数：静力设计取1.0，对不确定性较大的结构构件根据具体情况取大于1.0的数值；对抗震设计，采用承载力抗震调整系数RE γ代替Rd γ的表达形式；fc 、fs ——混凝土、钢筋的强度设计值；a k ——几何参数的标准值；当几何参数的变异性对结构性能有明显的不利影响时，另增减一个附加值。
公式中的0S γ为内力设计值，用内力值N 、M 、V 、T 等表达；四、混凝土结构构件应根据其使用功能及外观要求，进行正常使用极限状态的验算。
混凝土结构构件正常使用极限状态的验算应包括下列内容： 1 对需要控制变形的构件，应进行变形验算；2 对使用上限制出现裂缝的构件，应进行混凝土拉应力验算；3 对允许出现裂缝的构件，应进行受力裂缝宽度验算；4 对有舒适度要求的楼盖结构，应进行竖向自振频率验算。
五、对于正常使用极限状态，结构构件应应分别按荷载的准永久组合、标准组合、准永久组合并考虑长期作用的影响或标准组合并考虑长期作用的影响，采用下列极限状态设计表达式进行验算：C S ≤式中S ——正常使用极限状态荷载组合的效应设计值；C——结构构件达到正常使用要求所规定的变形、应力、裂缝宽度和自振频率等的限值。
受弯构件的挠度限值注：1 表中l0为构件的计算跨度；计算悬臂构件的挠度限值时，其计算跨度l0按实际悬臂长度的2倍取用；2 表中括号内的数值适用于使用上对挠度有较高要求的构件；3 如果构件制作时预先起拱，且使用上也允许，则在验算挠度时，可将计算所得的挠度值减去起拱值；对预应力混凝土构件，尚可减去预加力所产生的反拱值；4 构件制作时的起拱值和预加力所产生的反拱值，不宜超过构件在相应荷载组合作用下的计算挠度值；5 当构件对使用功能和外观有较高要求时，设计可对挠度限值适当加严。
（mm）结构构件的裂缝控制等级及最大裂缝宽度的限值及预应力螺纹钢筋的预应力混凝土构件；当采用其他类别的钢丝或钢筋时，其裂缝控制要求可按专门标准确定；2 对处于年平均相对湿度小于60%地区一级环境下的受弯构件，其最大裂缝宽度限值可采用括号内的数值；3 在一类环境下，对钢筋混凝土屋架、托架及需作疲劳验算的吊车梁，其最大裂缝宽度限值应取为0.20mm；对钢筋混凝土屋面梁和托梁，其最大裂缝宽度限值应取为0.30mm；4 在一类环境下，对预应力混凝土屋架、托架及双向板体系，应按二级裂缝控制等级进行验算；对一类环境下的预应力混凝土屋面梁、托梁、单向板，按表中二a级环境的要求进行验算；在一类和二类环境下的需作疲劳验算的预应力混凝土吊车梁，应按一级裂缝控制等级进行验算；6 表中规定的预应力混凝土构件的裂缝控制等级和最大裂缝宽度限值仅适用于正截面的验算；预应力混凝土构件的斜截面裂缝控制验算应符合本规范第7章的要求；7 对于烟囱、筒仓和处于液体压力下的结构构件，其裂缝控制要求应符合专门标准的有关规定；8 对于处于四、五类环境下的结构构件，其裂缝控制要求应符合专门标准的有关规定。
9 混凝土保护层厚度较大的构件，可根据实践经验对表中最大裂缝宽度限值适当放宽。
对大跨度混凝土楼盖结构自振频率限值：1住宅和公寓不宜低于5Hz；2办公楼和旅馆不宜低于4Hz；3大跨度公共建筑不宜3Hz；4工业建筑及有特殊要求的建筑应根据使用功能提出要求。
六、混凝土结构应根据设计使用年限和环境类别进行耐久性设计，耐久性设计包括下列内容：1确定结构所处的环境类别；2提出材料的耐久性质量要求；3确定构件中钢筋的混凝土保护层厚度；4满足耐久性要求相应的技术措施；5在不利的环境条件下应采取的防护措施；6提出结构使用阶段检测与维护的要求。
注：对临时性的混凝土结构，可不考虑混凝土的耐久性要求。
混凝土结构的环境类别注：1 室内潮湿环境是指构件表面经常处于结露或湿润状态的环境；2 严寒和寒冷地区的划分应符合国家现行标准《民用建筑热工设计规范》GB 50176的有关规定；3 海岸环境和海风环境宜根据当地情况，考虑主导风向及结构所处迎风、背风部位等因素的影响，由调查研究和工程经验确定；4 受除冰盐影响环境为受到除冰盐盐雾影响的环境；受除冰盐作用环境指被除冰盐溶液溅射的环境以及使用除冰盐地区的洗车房、停车楼等建筑。
七、混凝土保护层结构构件中钢筋外边缘至构件表面范围用于保护钢筋的混凝土，简称保护层。
构件中普通钢筋及预应力筋的混凝土保护层厚度应满足下列要求。
➢为了保证握裹层混凝土对受力钢筋的锚固。
混凝土保护层厚度不小于受力钢筋直径。
➢从耐久性角度考虑，混凝土保护层厚度的计算不再以纵向受力钢筋的外缘，而以最外层钢筋（包括箍筋、构造筋、分布筋等）的外缘计算混凝土保护层厚度。
➢表中列出设计使用年限为50年的混凝土结构，混凝土强度等级C30以上混凝土保护层厚度取值，而对于C25及以下均增加5mm。
混凝土保护层的最小厚度c（mm）2钢筋混凝土基础宜设置混凝土垫层，其受力钢筋的混凝土保护层厚度应从垫层顶面算起，且不应小于40mm。
八、钢筋的力学性能普通钢筋强度标准值FFRF预应力筋强度标准值（N/mm2）注：强度为1960MPa级的钢绞线作后张预应力配筋时，应有可靠的工程经验；普通钢筋强度设计值（N/mm2）预应力筋强度设计值（N/mm2）普通钢筋及预应力筋在最大力下的总伸长率限值δgt钢筋的弹性模量E s (×105 N/mm 2)注：必要时可采用实测的弹性模量。
九、混凝土二轴应力的强度包络图混凝土在二轴拉-压应力状态下的抗拉强度f1/f t 1.00 0.90 0.80 0.70 0.60 0.50 0.40 0.30 0.20 0.10 0混凝土在二轴受压状态下的抗压强度f1/f c-1.0 -1.05 -1.10 -1.15 -1.20 -1.25 -1.29 -1.25 -1.20 -1.16 f2/f c0 -0.074 -0.16 -0.25 -0.36 -0.50 -0.88 -1.03 -1.11 -1.16混凝土在二轴受拉状态下的抗压强度f1/f t0.79 0.7 0.6 0.5 0.4 0.3 0.2 0.1 0f2/f t0.79 0.86 0.93 0.97 1.00 1.02 1.02 1.02 1.00。
