结构设计原理第三章受弯构件习题及答案

1．受弯构件常用的截面形式和尺寸有何要求?答：板的截面形式，常见的有实心矩形和空心矩形；梁的截面形式，常见的有矩形、T 形、箱形。

板的最小厚度：行车道板跨间厚度：120 mm；悬臂端：100 mm；就地浇筑的人行道板：80 mm；预制的混凝土板：60 mm；空心板梁的底板和顶板：80 mm。

矩形梁的截面宽度，一般取150 mm、180 mm、200 mm、220 mm、250 mm，以后按50 mm为一级增加；当梁高超过800 mm时，以100 mm为一级。

2．梁、板中混凝土保护层的作用是什么?其最小值是多少?答：作用是不使钢筋锈蚀而影响构件的耐久性，并保证钢筋与混凝土紧密黏结在一起。

行车道板、人行道板的主钢筋最小保护层厚度：I类环境条件为30 mm，II类环境条件为40 mm，III、IV类环境条件为45 mm；分布钢筋的最小保护层厚度：I类环境条件为15 mm，II类环境条件为20 mm，III、IV类环境条件为25 mm。

梁主钢筋的最小混凝土保护层厚度：I类环境条件为30mm，II类环境条件为40 mm，III、IV类环境条件为45 mm。

3．梁、板内各有哪些钢筋?它们在结构内起什么作用?答：板的钢筋由主钢筋和分布钢筋所组成。

主钢筋布置在受拉区，抵抗弯矩产生的拉力作用。

分布钢筋的作用是能很好地将集中荷载分布到板受力钢筋上；抵抗因收缩及温度变化在垂直于板跨方向上所产生的应力；浇筑混凝土时能保持受力钢筋的规定问距。

梁内钢筋骨架多由主钢筋、斜筋（弯起钢筋）、箍筋、架立钢筋和纵向防裂钢筋等组成。

主钢筋主要承受弯矩产生的拉力作用，弯起部分起到抗剪作用。

弯起钢筋起到抗剪作用，一般由受拉主钢筋弯起而成，有时也需加设专门的斜筋。

箍筋除了满足斜截面的抗剪强度外，它还起到联结受拉钢筋和受压区混凝土，使其共同工作的作用。

此外，用它来固定主钢筋的位置而使梁内各种钢筋构成钢筋骨架。

架立钢筋作用是在施工时形成钢筋骨架，保持箍筋的间距，防止钢筋因浇筑振捣混凝土及其他意外因素而产生的偏斜。

1、适筋梁在逐渐加载过程中，当受拉钢筋刚刚屈服后，则( )。

A ．该梁达到最大承载力而立即破坏；B ．该梁达到最大承载力，一直维持到受压区边缘混凝土达到极限压应变而破坏；C ．该梁达到最大承载力，随后承载力缓慢下降，直至破坏；D ．该梁承载力略有增加，待受压区边缘混凝土达到极限压应变而破坏2、钢筋混凝土受弯构件正截面承载力计算的依据是受弯构件正截面受力全过程中的( )A ．第Ⅰa 阶段；B ．第Ⅱ阶段；C ．第Ⅱa 阶段；D ．第Ⅲa 阶段。

3、钢筋混凝土双筋梁中，受压钢筋s A '的抗压强度得到充分利用的条件是( )A ．x ≥2s a 'B ．x ≤2s a 'C ．b ξξ≥D ．b ξξ≤4、不能提高钢筋混凝土梁截面刚度的措施是 ( )A ．截面尺寸不变，增大保护层厚度B ．提高混凝土强度等级C ．提高纵向受拉钢筋配筋率D ．加大截面尺寸5、仅配筋不同的梁（1、少筋；2、适筋；3、超筋）的相对受压区高度系数ξ（）A. ξ3＞ξ2＞ξ1B. ξ3＝ξ2＞ξ1C. ξ2＞ξ3＞ξ1D. ξ3＞ξ2＝ξ16、双筋矩形截面应满足s a 2x '≥的条件，其目的是（ ）。

A. 防止超筋破坏B. 保证受压钢筋屈服C. 防止少筋破坏D. 保证受拉钢筋屈服7、混凝土被压碎的标志是( )A. 压应力达到混凝土的抗压强度；B. 压应变达到混凝土的极限压应变；C. 压应变达到混凝土的峰值应变；D. 压应力达到混凝土的峰值应力。

8、在进行钢筋混凝土矩形截面双筋梁正截面承载力计算中，若x<2a s ’，则说明（）A ．受压钢筋配置过多；B ．受压钢筋配置过少；C. 梁发生破坏时受压钢筋早已屈服；D. 截面尺寸过大。

9、对于适筋梁，受拉钢筋刚屈服时梁的抗弯承载力（ ）A.达到最大承载力；B.离最大承载力较远；C.接近最大承载力；D.承载力开始下降。

10、对于适筋梁，受拉钢筋刚屈服时,（ ）A.承载力达到极限；B.受压边缘混凝土达到极限压应变εcu ；C.受压边缘混凝土被压碎；D. εs =εy ，εc =εcu 。

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l 0=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l 0=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l 0=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: h 0=h-35=500-35=465mm.查表可知:对于混凝土强度等级C25可得f c =11.9N/mm.f y =210N/mm.ξb =0.614, α1=1.0.对于αs =20c M f bh 1α=621.01.0⨯10⨯11.9⨯200⨯465=0.2332. ξ=1-1-0.614.b <ξ=A s =c 0y f bh f 1αξ⨯=1.011.9210⨯⨯0.2695⨯200⨯465=1420.26mm 2. min A bh >ρ=0.2％⨯200⨯500=200mm 2选用6Φ18(A s =1527mm 2)钢筋.②当HRB335钢筋时,选假定受力钢筋按一排布置 h 0=h-35=500-35=465mm.查表可知:对于HRB335钢筋.f y =300N/mm 2. εb =0.550. α1=1.0.对于 αs=20c M f bh 1α=621.01.0⨯10⨯11.9⨯200⨯465=0.2332.ξ=1-b <ξ=0.550.A s =c 0y f bh f 1αε⨯=0.2695 1.011.9300⨯⨯200⨯465⨯=994.18mm 2min A bh >ρ=0.2％⨯200⨯500=200mm 2选用5Φ16(A s =1005mm 2)钢筋.③当M=180kN 时,选假定受力钢筋按一排布置.查表得f c =11.9N/mm2,f y =210N/mm2, εb =0.614, α1=1.0.对于αs=20c Mf bh 1α=621801.0⨯10⨯11.9⨯200⨯465=0.3498.ξ=12s 1--α=1-120.3498-⨯=0.452b <ξ=0.614.A s =c 0y f bh f 1αε⨯=0.45211.9210⨯200⨯465⨯=2382mm 2. min A bh >ρ=0.2％⨯200⨯500=200mm 2选用8Φ20钢筋(A s=2513mm 2).由上述①③②可知:⑴由其它条件不变,仅改变受拉钢筋等级,则受拉钢筋强度高时,钢筋面积小,否则,钢筋面积大;⑵其它条件不变,荷载太小,钢筋面积大,否则,钢筋面积小. 4-3 某大楼中间走廊单跨简支板（图4-50），计算跨度l=2.18没，承受均布荷载设计值g+q=6KN ·㎡（包括自重），混凝土强度等级C20，HRB235钢筋。

第三章 钢筋混凝土受弯构件正截面承载力计算一、填空题：1、对受弯构件，必须进行 、 验算。

2、简支梁中的钢筋主要有 、 、 、 四种。

3、钢筋混凝土保护层的厚度与 、 有关。

4、受弯构件正截面计算假定的受压混凝土压应力分布图形中，=0ε 、=cu ε 。

5、梁截面设计时，采用C20混凝土，其截面的有效高度0h ：一排钢筋时 、两排钢筋时 。

6、梁截面设计时，采用C25混凝土，其截面的有效高度0h ：一排钢筋时 、两排钢筋时 。

7、单筋梁是指 的梁。

8、双筋梁是指 的梁。

9、梁中下部钢筋的净距为 ，上部钢筋的净距为 。

10、受弯构件min ρρ≥是为了防止 ，x a m .ρρ≤是为了防止 。

11、第一种T 型截面的适用条件及第二种T 型截面的适用条件中，不必验算的条件分别为 和 。

12、受弯构件正截面破坏形态有 、 、 三种。

13、板中分布筋的作用是 、 、 。

14、双筋矩形截面的适用条件是 、 。

15、单筋矩形截面的适用条件是 、 。

16、双筋梁截面设计时，当s A '和s A 均为未知，引进的第三个条件是 。

17、当混凝土强度等级50C ≤时，HPB235，HRB335，HRB400钢筋的b ξ分别为 、 、 。

18、受弯构件梁的最小配筋率应取 和 较大者。

19、钢筋混凝土矩形截面梁截面受弯承载力复核时，混凝土相对受压区高度b ξξ ，说明 。

二、判断题：1、界限相对受压区高度b ξ与混凝土强度等级无关。

（ ）2、界限相对受压区高度b ξ由钢筋的强度等级决定。

（ ）3、混凝土保护层的厚度是从受力纵筋外侧算起的。

（ ）4、在适筋梁中提高混凝土强度等级对提高受弯构件正截面承载力的作用很大。

（ ）5、在适筋梁中增大梁的截面高度h 对提高受弯构件正截面承载力的作用很大。

（ ）6、在适筋梁中，其他条件不变的情况下，ρ越大，受弯构件正截面的承载力越大。

（ ）7、在钢筋混凝土梁中，其他条件不变的情况下，ρ越大，受弯构件正截面的承载力越大。

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 。

结构设计原理课后习题答案1 配置在混凝土截面受拉区钢筋的作用是什么？混凝土梁的受拉能力很弱，当荷载超过c f 时，混凝土受拉区退出工作，受拉区钢筋承担全部荷载，直到达到钢筋的屈服强度。

因此，钢筋混凝土梁的承载能力比素混凝土梁提高很多。

2解释名词：混凝土立方体抗压强度：以边长为150mm 的混凝土立方体为标准试件，在规定温度和湿度下养护28天，依照标准制作方法，标准试验方法测得的抗压强度值。

混凝土轴心抗压强度：采用150*150*300的混凝土立方体为标准试件，在规定温度和湿度下养护28天，依照标准制作方法和试验方法测得的混凝土抗压强度值。

混凝土抗拉强度：采用100*100*150的棱柱体作为标准试件，可在两端预埋钢筋，当试件在没有钢筋的中部截面拉断时，此时的平均拉应力即为混凝土抗拉强度。

混凝土劈裂抗拉强度：采用150mm 立方体试件进行劈裂抗拉强度试验，按照规定的试验方法操作，按照下式计算AF A F 673.02f ts ==π 3 混凝土轴心受压的应力—应变曲线有何特点？影响混凝土轴心受压应力—应变曲线有哪几个因素？完整的混凝土轴心受压的应力-应变曲线由上升段OC ，下降段CD,收敛段DE组成。

0~0.3fc 时呈直线；0.3~0.8fc 曲线偏离直线。

0.8fc 之后，塑性变形显著增大，曲线斜率急速减小，fc 点时趋近于零，之后曲线下降较陡。

D 点之后，曲线趋于平缓。

因素：混凝土强度，应变速率，测试技术和试验条件。

4 什么叫混凝土的徐变？影响徐变有哪些主要原因？在荷载的长期作用下，混凝土的变形随时间增长，即在应力不变的情况下，混凝土应变随时间不停地增长。

这种现象称为混凝土的徐变。

主要影响因素：混凝土在长期荷载作用下产生的应力大小，加载时龄期，混凝土结构组成和配合比，养生及使用条件下的温度和湿度。

5 混凝土的徐变和收缩变形都是随时间而增长的变形，两者有和不同之处？徐变变形是在长期荷载作用下变形随时间增长，收缩变形是混凝土在凝结和硬化的物理化学反应中体积随时间减小的现象，是一种不受外力的自由变形。

混凝土结构设计原理习题集之三5 钢筋混凝土受弯构件斜截面承载力计算一、填空题：1．影响梁斜截面抗剪强度的主要因素是____ 、___ ____ 、__________ 和__________ 。

2．梁内纵向受力钢筋的弯起点应设在按正截面抗弯计算该钢筋强度全部发挥的截面以外h0/2处，以保证_______ ；同时弯起钢筋与梁中心线的交点应位于按计算不需要该钢筋的截面以外，以保证________ 。

3．无腹筋梁斜截面受剪有三种主要破坏形式，就其受剪承载力而言，对同样的构件，___ 破坏最低，_ 破坏较高，_ 破坏最高；但就其破坏性质而言，均属于_ 破坏。

4．在进行斜截面受剪承载力设计时，用________ 防止斜拉破坏，用______ 的方法来防止斜压破坏，而对主要的剪压破坏，则给出计算公式。

5．抗剪钢筋也称作腹筋，腹筋的形式可以采用____ 和___ 。

6．无腹筋梁斜截面受剪主要破坏形态有__ 破坏，__ 破坏和___ 破坏。

7．在设计中，当一般梁的剪力设计值V＞0.25βc f c bh0时，应______ 或_____ ，避免出现_______ 破坏。

8．在设计中，对梁纵向钢筋的弯起必须满足三个要求：满足__________ 的要求；满足_________________的要求；满足__________ 的要求。

9．纵向钢筋的配筋率越大，梁的抗剪强度也越大。

纵向钢筋对抗剪的主要作用有两个：一个是__________________ ，二个是_____________ 。

二、选择题：1．条件相同的无腹筋梁，发生斜拉、剪压、斜压三种破坏形态时，梁的斜截面抗剪承载能力的大致关系是( )。

A．斜压破坏的承载能力＞剪压破坏的承载能力＞斜拉破坏的承载能力；Ｂ．剪压破坏的承载能力＞斜压破坏的承载能力＞斜拉破坏的承载能力；Ｃ．剪压破坏的承载能力＞斜压破坏的承载能力＜斜拉破坏的承载能力。

2．在进行受弯构件斜截面受剪承载力计算时，对一般梁（h w/b≤4.0），若V≥0.25βc f c bh0, 可采取的解决办法有( )。