3受弯构件的正截面破坏形态
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钢筋砼与砌体结构复习资料一、单选题1.以下哪种情况可以不进行局部受压承载力验算。
( )A.支撑柱或墙的基础面B.支撑梁或屋架的砌体墙C.支撑梁或屋架的砌体柱D.窗间墙下面的砌体墙答案:D2.块体和砂浆的强度等级是按( )划分。
A.抗拉强度B.抗压强度C.抗剪强度D.弯曲抗压强度答案:B3.受压砌体墙的计算高度H0与下面哪项无关( )。
A.房屋静力计算方案B.横墙间距C.构件支承条件D.墙体采用的砂浆和块体的强度等级答案:D4.砌体局部受压强度提高的主要原因是( )。
A.局部砌体处于三向受力状态B.套箍作用和应力扩散作用C.受压面积小D.砌体起拱作用而卸荷答案:B5.《砌体结构设计规范》中所列出的砌体弹性模量时依据砌体受压应力—应变曲线上( )确定的。
A.初始弹性模量B.所设定的特定点的切线模量C.取应力为0.43fm点的割线模量D.取弹性模量、切线模量和割线模量三者的平均值答案:C①施工阶段尚未凝结的砂浆;②抗压强度为零的砂浆③用冻结法施工解冻阶段的砂浆;④抗压强度很小接近零的砂浆A.①②B.①③C.②④D.②答案:B7.在水平荷载作用下,框架柱反弯点位置在( )。
A.偏向刚度小的一端B.偏向刚度大的一端C.居于中点D.不一定答案:A8.剪扭构件的承载力计算公式中( )。
A.混凝土部分相关,钢筋不相关B.混凝土和钢筋均相关C.混凝土和钢筋均不相关D.混凝土不相关,钢筋相关答案:A9. 防止梁发生斜压破坏最有效的措施是( )。
A.增加箍筋B.增加弯起钢筋C.增加腹筋D.增加截面尺寸答案:D10.当大偏压构件截面钢筋A s不断增加,可能产生( )。
A.受拉破坏变为受压破坏B.受压破坏变成受拉破坏C.保持受拉破坏D.破坏形态保持不变答案:A11.受弯构件斜截面抗剪设计时,限制其最小截面尺寸的目的( )。
A.防止斜拉破坏B.防止斜压破坏D.防止发生剪压破坏答案:B12.正截面承载力计算中,不考虑受拉混凝土作用是因为( )。
2、梁内设置箍筋的作用是什么?其主要构造要求有哪些?答:梁内设置箍筋的主要作用有:保证形成良好的钢筋骨架,保证钢筋的正确位置,满足斜截面抗剪,约束混凝土、提高混凝土的强度和延性。
箍筋的构造要求主要应从以下几个方面考虑:箍筋间距、箍筋直径、最小配箍率,箍筋的肢数、箍筋的封闭形式等。
3、对于弯剪扭构件承载力的计算,《规范》采用的实用计算方法是什么?参考答案:答:弯剪扭构件承载力计算,分别按受弯和受扭承载力计算的纵筋截面面积相叠加;分别按受剪和受扭计算的箍筋截面面积相叠加。
三、简答题1、在钢筋混凝土结构中,钢筋和混凝土能够共同工作的基础是什么?答:(1)钢筋与混凝土之间的粘结力;(2)钢筋与混凝土两种材料的温度线膨胀系数接近(钢为1.2×10-5;混凝土为1.0×10-5~1.5×10-5);(3)钢筋与构件边缘之间的混凝土保护层,保护钢筋不易发生锈蚀,不致因火灾使钢筋软化。
2、适筋梁从加载到破坏的全过程中梁截面经历了哪三个阶段?它们各对截面的设计及验算有何意义?参考答案:答:适筋梁从加载至破坏的全过程梁截面经历弹性工作、带裂缝工作和屈服三个阶段。
弹性工作阶段的极限状态是截面抗裂验算的依据;带裂缝工作阶段是构件变形及裂缝宽度极限状态验算的依据;屈服阶段的最终状态是截面承载能力极限状态计算的依据。
3、当V<V c 时,理论上是否需要设置弯起筋和箍筋?参考答案:答:理论上可不必设置抗剪箍筋,混凝土足以抵抗外部剪力,但考虑到一些没有估计到的因素(不均匀沉降、温度收缩应力等)有可能引起脆性破坏,为此应按构造要求设置一定量的箍筋。
4、什么是结构的可靠性,它包含几方面的含义?答: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,称为结构的可靠性。
它包含结构的安全性、耐久性、适用性。
三、简答题1、什么叫钢筋的冷拔? 冷拉和冷拔对钢筋的性能的改变有何不同?参考答案:答:冷拔是将钢筋用强力拔过比其直径小的硬质合金拔丝模。
一、填空题1.建筑结构应满足的三项功能要求是 安全性 、 适用性 、 耐久性 。
2.衡量有明显屈服点钢筋的力学性能指标有① 屈服强度 、 ② 极限强度 、 ③ 伸长率 、④ 冷弯性能 。
3.预加应力的方法有 先张 法和 后张 法 。
4.室内正常环境下,砼强度等级≥C 25时,梁的砼保护层最小厚度为 25 mm 。
5.砼的基本强度有:立方抗压强度、 轴心抗压强度 、 轴心抗拉强度 , 6.《砼结构设计规范》根据 立方体抗压强度标准值 将砼划分为 14 个等级。
7.《建筑结构设计统一标准》将极限状态分为两类,即 承载力 极限状态和 正常使用 极限状态。
8.钢筋级别越高,强度越 高 ,塑性越 低 。
9. h=500 mm 的矩形截面梁中,常见的钢筋有:纵向受力钢筋、弯起钢筋、 侧向构造钢筋 、 箍筋 、 架立筋 。
10. 受弯构件斜截面破坏形态有斜压破坏、 剪压 破坏、 斜拉 破坏,斜截面抗剪承载力计算以 剪压 破坏为计算依据。
11. 受弯构件正截面计算要求b ξξ≤是为了防止 斜拉 破坏。
12. 钢筋冷加工的方法有 冷拉 和冷拔,冷加工后的钢筋 强度 提高,塑性降低 。
13. 钢筋砼轴心受压构件的b l 0越大,ϕ值越 小 。
14. 计算轴心受压构件正截面承载力时,其计算公式为 Nu=0.9Ψ(fc As+fy`As`) 。
15. 受弯构件正截面破坏形态有 适筋 破坏、 超筋 破坏、 少筋 破坏,16. 混凝土在荷载的长期作用下,随正常时间而增长的变形称为徐变。
17. 没有明显屈服点钢筋的条件屈服强度取残余应变为0.2%时所对应的应力σ0.2。
18. 受弯构件斜截面破坏形态有三种,即: 斜压 破坏、 剪压 破坏和 斜拉 破坏;验算ρsv ≥ρsvmin 则是为了防止 斜拉 破坏。
19. 钢筋砼大偏心受压构件破坏的特征是,先受拉一侧钢筋 先屈服 ,而后受压一侧砼___被压碎_。
20. 钢筋按其外表形状不同,可分为 光圆钢筋和 变形 钢筋两种。
正截面受弯的三种破坏形态•(4)试验过程分析• A.三阶段的划分原则:•第Ⅰ阶段:弯矩从零到受拉区边缘即将开裂,结束时称为Ⅰa点,其标志为受拉区边缘混凝土达到其抗拉强度ft (或其极限拉伸应变εtu );•第Ⅱ阶段:弯矩从开裂弯矩到受拉钢筋即将屈服,结束时称为Ⅱa点,其标志为纵向受拉钢筋应力达到fy ;••第Ⅲ阶段:弯矩从屈服弯矩到受压区边缘混凝土即将压碎,结束时称为Ⅲa点,其标志为受压区边缘混凝土达到其非均匀受压时的极限压应变εcu 。
• B.各阶段受力分析:见图3-10。
• C.三阶段划分的理论意义:是今后推导相关计算公式的理论基础,例如:•Ⅰa :抗裂验算的依据;•第Ⅱ阶段:裂缝宽度及变形验算的依据;•Ⅲa :正截面受弯承载力计算的依据。
•第一阶段——截面开裂前阶段•第二阶段——从截面开裂到纵向受拉钢筋屈服前的裂•缝阶段•第三阶段——钢筋屈服到破坏阶段••钢筋混凝土梁正截面受力过程三个阶段的应力状态与设计有何关系•加荷初期,梁截面承担的弯矩较小,材料近似处于弹性阶段,在第一阶段末即Ⅰa 阶段,由于受拉边缘应变已经达到了混凝土的极限拉应变,构件截面处于将要开裂而还没有开裂的极限状态。
此时的截面应力分布图形是计算开裂弯矩的依据。
第Ⅱ阶段是构件带裂缝工作阶段,在这个阶段由于裂缝不断出现和开展,相应截面的混凝土不断退出工作,引起截面刚度明显降低。
其应力分布图形是受弯构件正常使用极限状态验算的依据。
当弯矩增大到一定程度时,裂缝截面中的钢筋将首先达到屈服强度,其后应变在弯矩基本不增大的情况下持续增长,带动裂缝急剧开展,受压混凝土高度不断减小,当受压区边缘混凝土纤维达•到极限压应变时,被压碎而失去承载能力。
所以第三阶段末截面应力分布图形则是受弯构件正截面受弯承载力计算的依据。
•随着配筋率不同,钢筋混凝土梁可能出现下面三种不同的破坏形态:•(1)适筋破坏形态•当配筋适中时---- 适筋梁的破坏••发生条件:ρmin.h/h0≤ρ≤ρb••适筋梁从开始加荷直至破坏,截面的受力过程经历了三个阶段。
受弯构件的破坏有正截面受弯破坏和斜截面破坏两种。
正截面是指与混凝土构件纵轴线相垂直的计算截面,为了保证正截面有足够的受弯承载力,不产生受弯破坏,由承载力极限状态知应满足M ≤ M uM ----正截面的弯矩设计值,M----正截面的受弯承载力设u计值,M相当于荷载效应组合S,是由内力计算得到的,M u 相当于截面的抗力R。
从截面受力性能看,可归纳为单筋矩形截面、双筋矩形截面和T形(I形、箱形)截面等三种主要截面形式。
1)梁的截面尺寸梁高和跨度之比h/l称为高跨比,《高层建筑混凝土结构技术规程》(JGJ3-2002)规定框架结构主梁的高跨比为1/10~1/18。
梁高与梁宽(T形梁为肋宽)之比h/b,对矩形截面梁取2~3.5,对T形截面梁取2.5~4.0。
梁高h在200mm以上,按50mm模数递增,达到800mm以上,按100mm模数递增。
梁宽b通常取150、180、200、250mm,其后按50mm模数递增。
2)梁中钢筋的布置梁中的钢筋有纵向钢筋、弯起钢筋、纵向构造钢筋(腰筋)、架立钢筋和箍筋,箍筋、纵筋和架立钢筋绑扎(或焊)在一起,形成钢筋骨架,使各种钢筋得以在施工时维持正确的位置。
纵向受力钢筋主要是指受弯构件在受拉区承受拉力的钢筋,或在受压区承受压力的钢筋。
梁内纵向受力钢筋宜采用HRB400或RRB400级和HRB335级钢筋为了保证钢筋和混凝土有良好的握裹能力,构件的外缘应当保证保护层的厚度大于钢筋直径,并满足表4-1的规定。
构件的内部钢筋的间距4.2.1 配筋率对构件破坏特征的影响假设受弯构件的截面宽度为b,截面高度为h,纵向受力钢筋截面面积为A s,从受压边缘至纵向受力钢筋截面重心的距离h o为截面的有效高度,截面宽度与截面有效高度的乘积bh o为截面的有效面积(图4-6)。
构件的截面配筋率是指纵向受力钢筋截面面积与截面有效面积的百分比,即(4-1)图4-6 矩形截面受弯构件构件的破坏特征取决于配筋率、混凝土的强度等级、截面形式等诸多因素,但是以配筋率对构件破坏特征的影响最为明显。
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 。
受弯构件的破坏有正截面受弯破坏和斜截面破坏两种。
正截面是指与混凝土构件纵轴线相垂直的计算截面,为了保证正截面有足够的受弯承载力,不产生受弯破坏,由承载力极限状态知应满足M ≤ M uM ----正截面的弯矩设计值,M----正截面的受弯承载力设u计值,M相当于荷载效应组合S,是由内力计算得到的,M u 相当于截面的抗力R。
从截面受力性能看,可归纳为单筋矩形截面、双筋矩形截面和T形(I形、箱形)截面等三种主要截面形式。
1)梁的截面尺寸梁高和跨度之比h/l称为高跨比,《高层建筑混凝土结构技术规程》(JGJ3-2002)规定框架结构主梁的高跨比为1/10~1/18。
梁高与梁宽(T形梁为肋宽)之比h/b,对矩形截面梁取2~3.5,对T形截面梁取2.5~4.0。
梁高h在200mm以上,按50mm模数递增,达到800mm以上,按100mm模数递增。
梁宽b通常取150、180、200、250mm,其后按50mm模数递增。
2)梁中钢筋的布置梁中的钢筋有纵向钢筋、弯起钢筋、纵向构造钢筋(腰筋)、架立钢筋和箍筋,箍筋、纵筋和架立钢筋绑扎(或焊)在一起,形成钢筋骨架,使各种钢筋得以在施工时维持正确的位置。
纵向受力钢筋主要是指受弯构件在受拉区承受拉力的钢筋,或在受压区承受压力的钢筋。
梁内纵向受力钢筋宜采用HRB400或RRB400级和HRB335级钢筋为了保证钢筋和混凝土有良好的握裹能力,构件的外缘应当保证保护层的厚度大于钢筋直径,并满足表4-1的规定。
构件的内部钢筋的间距4.2.1 配筋率对构件破坏特征的影响假设受弯构件的截面宽度为b,截面高度为h,纵向受力钢筋截面面积为A s,从受压边缘至纵向受力钢筋截面重心的距离h o为截面的有效高度,截面宽度与截面有效高度的乘积bh o为截面的有效面积(图4-6)。
构件的截面配筋率是指纵向受力钢筋截面面积与截面有效面积的百分比,即(4-1)图4-6 矩形截面受弯构件构件的破坏特征取决于配筋率、混凝土的强度等级、截面形式等诸多因素,但是以配筋率对构件破坏特征的影响最为明显。
混凝土结构设计原理习题集之二4钢筋混凝土受弯构件正截面承载力计算一、填空题:1.钢筋混凝土受弯构件正截面破坏有___、___ 和___ 三种破坏形态.2.一配置HRB335 级钢筋的单筋矩形截面梁,该梁所能承受的最大弯矩公式为_________ 。
若该梁所承受的弯矩设计值大于上述最大弯矩,则应___或____或____.3.正截面受弯计算方法的基本假定是: __、__、__ _ 、___ 。
4.在适筋梁破坏的三个阶段中,作为抗裂度计算的依据的是_________ ,作为变形和裂缝宽度验算的依据是_____ ,作为承载力极限状态计算的依据是_____。
5.双筋矩形截面梁可以提高截面的, 越多,截面的越好。
6.双筋矩形截面受弯构件正截面承载力计算公式的适用条件是、。
7.提高受弯构件截面延性的方法,在单筋矩形截面梁受拉钢筋配筋率不宜,在双筋矩形截面梁受压钢筋配筋率不宜。
8.适筋梁的破坏始于,它的破坏属于。
超筋梁的破坏始于,它的破坏属于。
9.混凝土保护层的厚度主要与有关、和所处的等因素有关. 10.单向板中分布钢筋应板的受力钢筋方向,并在受力钢筋的按要求配置。
二、选择题:1.混凝土保护层厚度是指()。
A.箍筋的外皮至混凝土外边缘的距离B.受力钢筋的外皮至混凝土外边缘的距离C.受力钢筋截面形心2.适筋梁在逐渐加载过程中,当正截面受力钢筋达到屈服以后().A.该梁即达到最大承载力而破坏B.该梁达到最大承载力,一直维持到受压混凝土达到极限强度而破坏C.该梁达到最大承载力,随后承载力缓慢下降直到破坏D.该梁承载力略有提高,但很快受压区混凝土达到极限压应变,承载力急剧下降而破坏3.图示中所示五种钢筋混凝土梁的正截面,采用混凝土强度等级为C20;受力钢筋为HRB335 级,从截面尺寸和钢筋的布置方面分析,正确的应是( )。
4.双筋矩形截面正截面受弯承载力计算,受压钢筋设计强度规定不超过 400N/mm 2, 因为( )。
正截面受弯的三种破坏形态•(4)试验过程分析• A.三阶段的划分原则:•第Ⅰ阶段:弯矩从零到受拉区边缘即将开裂,结束时称为Ⅰa点,其标志为受拉区边缘混凝土达到其抗拉强度ft (或其极限拉伸应变εtu );•第Ⅱ阶段:弯矩从开裂弯矩到受拉钢筋即将屈服,结束时称为Ⅱa点,其标志为纵向受拉钢筋应力达到fy ;••第Ⅲ阶段:弯矩从屈服弯矩到受压区边缘混凝土即将压碎,结束时称为Ⅲa点,其标志为受压区边缘混凝土达到其非均匀受压时的极限压应变εcu 。
• B.各阶段受力分析:见图3-10。
• C.三阶段划分的理论意义:是今后推导相关计算公式的理论基础,例如:•Ⅰa :抗裂验算的依据;•第Ⅱ阶段:裂缝宽度及变形验算的依据;•Ⅲa :正截面受弯承载力计算的依据。
•第一阶段——截面开裂前阶段•第二阶段——从截面开裂到纵向受拉钢筋屈服前的裂•缝阶段•第三阶段——钢筋屈服到破坏阶段••钢筋混凝土梁正截面受力过程三个阶段的应力状态与设计有何关系•加荷初期,梁截面承担的弯矩较小,材料近似处于弹性阶段,在第一阶段末即Ⅰa 阶段,由于受拉边缘应变已经达到了混凝土的极限拉应变,构件截面处于将要开裂而还没有开裂的极限状态。
此时的截面应力分布图形是计算开裂弯矩的依据。
第Ⅱ阶段是构件带裂缝工作阶段,在这个阶段由于裂缝不断出现和开展,相应截面的混凝土不断退出工作,引起截面刚度明显降低。
其应力分布图形是受弯构件正常使用极限状态验算的依据。
当弯矩增大到一定程度时,裂缝截面中的钢筋将首先达到屈服强度,其后应变在弯矩基本不增大的情况下持续增长,带动裂缝急剧开展,受压混凝土高度不断减小,当受压区边缘混凝土纤维达•到极限压应变时,被压碎而失去承载能力。
所以第三阶段末截面应力分布图形则是受弯构件正截面受弯承载力计算的依据。
•随着配筋率不同,钢筋混凝土梁可能出现下面三种不同的破坏形态:•(1)适筋破坏形态•当配筋适中时---- 适筋梁的破坏••发生条件:ρmin.h/h0≤ρ≤ρb••适筋梁从开始加荷直至破坏,截面的受力过程经历了三个阶段。
一.单项选择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.由混凝土的应力应变曲线可见,随着混凝土的强度的提高,(A,上升段和峰值应变的变化不显著,下降段的坡度越缓)因此延性越差。
5.(A,1阶段)可做为受弯构件抗裂验算的依据。
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.当时,v>0.25时,应采取的措施是(D,增大截面尺寸)9.当结构或构件出现(B.I、III)时,我们认为其超过了承载能力极限状态。
I.结构转变为机动体系 II.构件挠度超过允许的限值III.结构或构件丧失稳定 IV.构件裂缝宽度超过了允许的最大裂缝宽度10.有明显流幅的热轧钢筋,其屈服强度是以( D )为依据的。
A. 比例极限B. 强度极限C. 屈服上限D. 屈服下限11.受弯构件正截面极限状态承载力计算的依据是适筋梁正截面( C )的截面受力状态。
A.第I阶段末B.第II阶段末C.第III阶段末12.在T形梁的截面设计计算中,满足下列条件(D,M>.)则为第二类T形梁13.单筋矩形梁正截面承载力计算基本公式的适用条件是:(A,I,.III,.)14.双筋矩形截面梁正截面承载力计算基本公式的第二个适用条件的物理意义是( C )A.防止出现超筋破坏B.防止出现少筋破坏C.保证受压钢筋屈服D.保证受拉钢筋屈服15.受弯构件斜截面承载力计算公式是以( D )为依据的。