第十章钢筋混凝土正常使用极限状态验算与
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三、正常使⽤极限状态验算钢筋混凝⼟构件,除了有可能由于承载⼒不⾜超过承载能⼒极限状态外,还有可能由于变形过⼤或裂缝宽度超过允许值,使构件超过正常使⽤极限状态⽽影响正常使⽤。
因此规范规定,根据使⽤要求,构件除进⾏承载⼒计算外,尚须进⾏正常使⽤极限状即变形及裂缝宽度的验算。
(⼀)规范中,对正常使⽤极限状态的验算及耐久性的规定1.对于正常使⽤极限状态,结构构件应分别按荷载效应的标准组合、准永久组合或标准组合并考虑长期作⽤影响,采⽤下列极限状态设计表达式:S≤C (7-111)式中 S--正常使⽤极限状态的荷载效应组合值;C——结构构件达到正常使⽤要求所规定的变形、裂缝宽度和应⼒等的限值。
荷载效应的标准组合和准永久组合应按《荷载规范》的规定进⾏计算。
2.受弯构件的挠度应按荷载效应的标准组合并考虑荷载长期作⽤影响进⾏计算,其计算值不应超过表7-24规定的挠度限值。
受弯构件的挠度限值表7-24构件类型挠度限值吊车梁:⼿动电动 l0/500l0/600屋盖、楼盖及楼梯构件:当l0<7m时当7m≤l0≤9m时当l0>9m时l0/200(l0/250)l0/250(l0/300)l0/300(l0/400)注:1.表中l0为构件的计算跨度;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.计算悬臂构件的挠度限值时,其计算跨度l0按实际息臂长度的2倍取⽤。
3.结构构件正截⾯的裂缝控制等级分为三级。
裂缝控制等级的划分应符合下列规定:⼀级——严格要求不出现裂缝的构件,按荷载效应标准组合计算时,构件受拉边缘混凝⼟不应产⽣拉应⼒。
⼆级——⼀般要求不出现裂缝的构件,按荷载效应标准组合计算时,构件受拉边缘混凝⼟拉应⼒不应⼤于混凝⼟轴⼼抗拉强度标准值;按荷载效应准永久组合计算时,构件受拉边缘混凝⼟不宜产⽣拉应⼒,当有可靠经验时可适当放松。
第一章混凝土结构正常使用极限状态验算3.4.1 混凝土结构构件应根据其使用功能及外观要求,按下列规定进行正常使用极限状态验算:1 对需要控制变形的构件,应进行变形验算;2 对不允许出现裂缝的构件,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 对舒适度有要求的楼盖结构,应进行竖向自振频率验算。
3.4.2 对于正常使用极限状态,钢筋混凝土构件、预应力混凝土构件应分别按荷载的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:S≤C (3.4.2)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。
3.4.3 钢筋混凝土受弯构件的最大挠度应按荷载的准永久组合,预应力混凝土受弯构件的最大挠度应按荷载的标准组合,并均应考虑荷载长期作用的影响进行计算,其计算值不应超过表3.4.3规定的挠度限值。
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。
3.4.4 结构构件正截面的受力裂缝控制等级分为三级,等级划分及要求应符合下列规定:一级——严格要求不出现裂缝的构件,按荷载标准组合计算时,构件受拉边缘混凝土不应产生拉应力。
二级——一般要求不出现裂缝的构件,按荷载标准组合计算时,构件受拉边缘混凝土拉应力不应大于混凝土抗拉强度的标准值。
三级——允许出现裂缝的构件:对钢筋混凝土构件,按荷载准永久组合并考虑长期作用影响计算时,构件的最大裂缝宽度不应超过本规范表3.4.5规定的最大裂缝宽度限值。
2024年注册土木工程师(水利水电)之专业基础知识基础试题库和答案要点单选题(共45题)1、直线定向中,常用的标准方向有( )。
①真子午线方向②y轴方向③磁子午线方向④指南方向⑤重力方向⑥中央子午线方向A.①②④B.①③④C.①③⑥D.②④⑥【答案】 C2、某挡土墙高6m,墙背竖直、光滑,墙后填土面水平,填土的物理力学指标为:c=15kPa,=15°,γ=18kN/m3。
则主动土压力作用点的位置( )。
A.距墙顶1.28mB.距墙底1.28mC.距墙顶2mD.距墙底2m【答案】 B3、下列四种钢筋中,强度较高、可自行加工成材、成本较低、发展较快,适用于生产中小型预应力构件的是( )。
A.热轧钢筋B.冷拔低碳钢丝C.碳素钢丝D.钢绞线【答案】 B4、当设计烈度为8度时,考虑地震组合的钢筋混凝土框架梁,梁端截面混凝土受压区计算高度x应满足下列哪一要求?()A.x≤0.25h0B.x≤0.35h0C.x≤0.30h0D.x≤0.55h0【答案】 B5、轻物质是指物质的表观密度(kg/m3)小于()。
A.1000B.1500C.2000D.2650【答案】 C6、普通混凝土用砂的细度模数范围一般在多少之间较为适宜()。
A.3.1~3.7B.2.3~3.0C.0.7~3.7D.1.6~2.2【答案】 B7、石灰膏在硬化过程中体积要发生( )A.膨胀B.收缩C.不变D.爆裂【答案】 B8、建筑工地上用以拌制混合砂浆的石灰膏必需经过一定时间的陈化,这是为了消除( )的不利影响。
A.生石灰B.欠火石灰C.过火石灰D.石灰石【答案】 C9、由( )构成的土坡进行稳定分析时一般采用条分法。
A.碎石土B.砂土C.粉土D.黏性土【答案】 D10、初损后损法中流域产流后的损失包括( )。
A.植物截留B.填洼C.产流前的下渗D.产流后的下渗【答案】 D11、当将地面平整成水平场地时,若水平面高程无其他条件限制,此时一般是按( )的原则来确定水平面设计高程。
第9章 钢筋混凝土构件正常使用极限状态验算 本章的重点是:了解考虑构件变形、裂缝和耐久性的重要性;掌握钢筋混凝土构件裂缝宽度和变形的验算方法; 熟悉减小构件裂缝宽度、变形和以及提高结构构件耐久性的方法。
关键词:正常使用极限状态,荷载效应的标准组合、准永久组合、标准组合并考虑长期作用影响,平均裂缝宽度 m W ,平均裂缝间距cr l ,最大裂缝间距 max W ,裂缝宽度限值 lim W ,有效配筋率te ρ,短期刚度s B ,长期刚度B ,“最小刚度原则”,挠度f a ,最大挠度f,max a ,极限挠度f,lim a ,曲率1/r ,曲率半径r ,耐久性设计,结构使用环境类别,结构耐久性等级。
NC —1 关于正常使用极限状态的一般概念:(N for normality )1.正常使用极限状态的逻辑解释:⑴结构设计的目标是满足结构的可靠度;⑵可靠度是可靠性的概率度量;⑶可靠性是安全性,适用性,耐久性的总称;⑷承载能力极限状态是通过材料的强度元素和构件的几何元素描述构件抗力(强度)大于构件内力(作用效应)的状态(S R ≤);主要用于解决安全性问题;⑸正常使用极限状态是通过材料的时间因素和构件的几何元素描述构件抗力(刚度)大于构件变形(作用效应)的状态(S C ≤);主要用于解决适用性、耐久性问题。
2.进行设计时,既要通过计算和验算保证构件不超过承载能力极限状态(满足S R≤),又要通过验算和计算保证构件不超过正常使用极限状态(满足S C≤),为此,要求:⑴所有结构构件均应进行承载力(包括压屈失稳)计算,必要时应进行结构的抗倾覆和滑移(相对于地基)验算;⑵在地震区应进行抗震承载力验算;⑶对某些直接承受吊车(或震动荷载)的构件,应进行疲劳强度验算;⑷对使用上需要控制变形的构件应进行变形验算;⑸根据裂缝控制等级要求,应对构件的裂缝宽度进行验算;对叠合受弯构件,应进行纵向钢筋拉应力计算。
3.荷载效应的组合对构件进行正常使用极限状态验算时,应根据不同要求,分别按:⑴荷载效应的标准组合、准永久组合,或:⑵荷载效应的标准组合并考虑长期作用的影响进行验算,使其S C≤。
正常使用极限状态验算8.1 裂缝控制验算第8.1.1条钢筋混凝土和预应力混凝土构件,应根据本规范第3.3.4条的规定,按所处环境类别和结构类别确定相应的裂缝控制等级及最大裂缝宽度限值,并按下列规定进行受拉边缘应力或正截面裂缝宽度验算:1一级--严格要求不出现裂缝的构件在荷载效应的标准组合下应符合下列规定:σck-σpc≤0(8.1.1-1)2二级--一般要求不出现裂缝的构件在荷载效应的标准组合下应符合下列规定:σck-σpc≤f tk(8.1.1-2) 在荷载效应的准永久组合下宜符合下列规定:σcq-σpc≤0(8.1.1-3)3三级--允许出现裂缝的构件按荷载效应的标准组合并考虑长期作用影响计算的最大裂缝宽度,应符合下列规定;ωmax≤ω1im(8.1.1-4) 式中σck、σcq——荷载效应的标准组合、准永久组合下抗裂验算边缘的混凝土法向应力;σpc——扣除全部预应力损失后在抗裂验算边缘混凝土的预压应力,按本规范公式(6.1.5-1)或公式(6.1.5-4)计算;f tk--混凝土轴心抗拉强度标准值,按本规范表4.1.3采用;ωmax--按荷载效应的标准组合并考虑长期作用影响计算的最大裂缝宽度,按本规范第8.1.2条计算;ω1im--最大裂缝宽度限值,按本规范第3.3.4条采用。
注:对受弯和大偏心受压的预应力混凝土构件,其预拉区在施工阶段出现裂缝的区段,公式(8.1.1-1)至公式(8.1.1-3)中的σpc应乘以系数0.9。
第8.1.2条在矩形、T形、倒T形和I形截面的钢筋混凝土受拉、受弯和偏心受压构件及预应力混凝土轴心受拉和受弯构件中,按荷载效应的标准组合并考虑长期作用影响的最大裂缝宽度(mm)可按下列公式计算:(8.1.2-1)(8.1.2-2)d eq=Σn i d2i/Σn i v i d i(8.1.2-3)(8.1.2-4)式中αcr--构件受力特征系数,按表8.1.2-1采用;ψ--裂缝间纵向受拉钢筋应变不均匀系数:当ψ<0.2时,取ψ=0.2;当ψ>1时,取ψ=1;对直接承受重复荷载的构件,取ψ=1;σsk--按荷载效应的标准组合计算的钢筋混凝土构件纵向受拉钢筋的应力或预应力混凝土构件纵向受拉钢筋的等效应力,按本规范第8.1.3条计算;E s--钢筋弹性模量,按本规范表4.2.4采用;c--最外层纵向受拉钢筋外边缘至受拉区底边的距离(mm):当c<20时,取c=20;当c>65时,取c=65;ρte--按有效受拉混凝土截面面积计算的纵向受拉钢筋配筋率;在最大裂缝宽度计算中,当ρte<0.01时,取ρte=0.01;A te--有效受拉混凝土截面面积:对轴心受拉构件,取构件截面面积;对受弯、偏心受压和偏心受拉构件,取A te=0.5bh+(b f-b)h f,此处,b f、h f为受拉翼缘的宽度、高度;A s--受拉区纵向非预应力钢筋截面面积;A p--受拉区纵向预应力钢筋截面面积;d eq--受拉区纵向钢筋的等效直径(mm);d i--受拉区第i种纵向钢筋的公称直径(mm);n i--受拉区第i种纵向钢筋的根数;v i--受拉区第i种纵向钢筋的相对粘结特性系数,按表8.1.2-2采用。
混凝土结构正常使用极限状态验算1.国家和行业规范要求的验算:混凝土结构的设计和验算需要符合国家和行业相关的规范要求,如《混凝土结构工程施工质量检验规范》、《建筑结构荷载规范》等。
这些规范中包含了对混凝土结构在正常使用状态下的验算方法和要求,包括荷载和抗力的验算、变形和裂缝的控制等。
2.荷载验算:混凝土结构在正常使用状态下应能承受其设计荷载的作用,在验算时需要考虑到各种荷载的组合,如永久荷载、活荷载、风荷载、地震荷载等。
验算时需要根据结构的布置形态、构造特点和受力性能等确定荷载的作用位置和求和方式,并考虑不同荷载的组合系数。
3.抗力验算:混凝土结构在正常使用状态下需要满足一定的抗力要求,如强度要求、稳定性要求等。
抗力验算主要包括混凝土和钢筋的强度验算、构件的稳定性验算等。
强度验算时需要通过受拉区混凝土的抗张强度验算、受压区混凝土的抗压强度验算、钢筋的抗拉强度验算等来确保结构的强度满足要求。
稳定性验算则主要是针对构件的整体稳定性,如柱和墙等的稳定性验算。
4.变形和裂缝控制:混凝土结构在正常使用状态下也要考虑其变形和裂缝控制。
在验算中需根据结构的变形和裂缝控制要求,计算出结构在正常使用荷载下的变形,并与规范的限值进行比较,确保变形控制在规范允许的范围内。
混凝土结构在正常使用状态下的极限状态验算需要进行详细的力学计算和受力分析。
通过应力和变形的计算和分析,可以确定混凝土结构在正常使用状态下的受力性能和安全可靠性。
同时,还需进行紧固件的验算、接缝的设计和施工与应力调整等方面的验算和措施。
混凝土结构正常使用极限状态验算是设计混凝土结构的重要工作之一,对于保证结构的安全性和可靠性具有重要意义。
只有在正常使用状态下进行合理和准确的验算,才能确保混凝土结构的正常使用和使用寿命的延长。
因此,在混凝土结构的设计和施工过程中,要严格按照相关规范进行验算,确保结构的安全可靠性。
第十章钢筋混凝土正常使用极限状态验算与钢筋混凝土是一种常用的建筑材料,其在正常使用情况下需要进行极限状态验算,以确保结构的安全性和可靠性。
本章将介绍钢筋混凝土正常使用极限状态验算的基本原理、方法和步骤。
1.概述钢筋混凝土结构在正常使用情况下,不仅需要承受荷载的作用,还要满足一定的变形要求,以保证结构的正常使用。
正常使用极限状态验算主要是验证结构在正常使用载荷下的强度和刚度,以及满足相关的变形要求。
2.验算的基本原理正常使用极限状态验算的基本原理是结构在正常使用载荷下,钢筋混凝土的受力性能和变形控制是否满足设计要求。
主要包括以下两个方面:-强度验算:通过验算结构在正常使用荷载下的强度是否满足设计要求,包括钢筋的抗拉和抗压性能、混凝土的抗压性能等。
-变形验算:通过验算结构在正常使用荷载下的变形是否满足设计要求,包括结构的挠度、裂缝宽度等。
3.验算的方法和步骤正常使用极限状态验算的方法和步骤可以按照以下几个方面进行:-荷载计算:首先需要计算出结构在正常使用情况下的荷载,包括永久荷载、活荷载等。
根据设计规范的要求,确定荷载的组合形式和作用时间。
-材料的力学性能:根据钢筋混凝土的设计要求,确定使用的材料的力学性能参数,包括混凝土的强度、钢筋的强度等。
-构件受力计算:根据结构的平面布置和受力情况,进行构件的受力计算,包括弯矩、剪力、轴力等。
根据不同构件的要求,进行不同的验算方法和步骤。
-刚度验算:根据结构的变形要求,进行正常使用荷载下的刚度验算。
主要是验证结构的挠度是否满足设计要求,如果不满足,则需要进行必要的刚度调整措施。
-强度验算:根据结构的强度要求,进行正常使用荷载下的强度验算,包括钢筋的抗拉和抗压性能、混凝土的抗压性能等。
如果存在强度不足的情况,则需要采取合理的加固措施。
-验算结果的评估:根据正常使用极限状态验算的结果,对结构的安全性进行评估,确定是否满足设计要求。
4.注意事项在进行正常使用极限状态验算时,需要注意以下几个方面:-选择合适的验算方法和步骤,根据具体的结构类型和受力特点,灵活采用不同的验算方法。
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《水工钢筋混凝土结构》题库及答案一一、单项选择题(每小题2分,共20分。
在所列备选项中,选1项正确的或最好的作为答案,将选项号填入各题的括号中)L 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称为( )。
A .安全度 B .可靠度 C .可靠性2.受弯构件减小裂缝宽度最有效的措施之一是( )。
A .增加截面尺寸 B .提高混凝土强度等级C .加大受拉钢筋截面面积,减少裂缝截面的钢筋应力 3.我国《规范》采用的混凝土的设计强度是( )。
A .平均强度 B .标准强度除以安全系数K c .在一定保证率下的强度值4.失效概率f p 与可靠指标β的关系为( )。
A .可靠指标β愈大,失效概率f p 愈大 B .可靠指标β愈小,失效概率f p 愈小 C .可靠指标β愈大,失效概率f p r 愈小5.设计双筋梁时,当求s s A A ',时,补充条件是( )。
A .用钢量最小B .混凝土用量最小C .钢筋和混凝土用量都最小 6.在钢筋混凝土构件的挠度计算时,规范建议其刚度应取( )。
A .在同号弯矩段内取最大刚度 B .在同号弯矩段内取最小刚度 C .在同号弯矩段内取平均刚度7.钢筋混凝土剪扭构件的受剪承载力随扭矩的增加而( )。
A .增大B .减小C .不变8.在进行受弯构件斜截面受剪承载力计算时,对一般梁,若V>0.25d c r bh f /0,可采取的解决办法有( )。
A .箍筋加密或加粗B .加大纵筋配筋率C .增大构件截面尺寸或提高混凝土强度等级9.在小偏心受拉构件设计中,计算出的钢筋用量为( )。
工程结构复习题一、选择题1. 受弯构件减小受力裂缝宽度最有效的措施之一是( D )。
A. 提高混凝土强度等级B.增加钢筋直径C. 增加截面尺寸D. 增加受拉钢筋截面面积,减小裂缝截面钢筋应力2. 钢筋的屈服强度是指( A )。
A. 屈服下限B. 屈服上限C. 比例极限D. 弹性极限3. 与素混凝土梁相比,适量配筋的钢混凝土梁的承载力和抵抗开裂的能力( C )。
A. 抗裂提高很多,承载力提高不多B.均提高很多C. 承载力提高很多,抗裂提高水多D. 均提高不多4. 下列情况( B )属于承载能力极限状态。
A. 挠度超过规范限值B. 结构或构件视为刚体失去平衡C. 裂缝宽度超过规范限值D. 预应力构件中混凝土的拉应力超过规范限值5. 受弯构件考虑纵向钢筋弯起、截断时采取的构造措施是为了保证( D )。
A.正截面受弯承载力B.斜截面受剪承载力C. 正截面受弯和斜截面受剪承载力D.斜截面受弯承载力。
6. 钢筋混凝土受弯构件截面配筋过大,将发生( B )破坏。
A.一开裂即断裂B.受拉纵筋屈服前,压区混凝土压碎C.钢筋屈服的的同时压区混凝土压碎D.受拉纵筋屈服后,压区混凝土压碎7. 混凝土受弯构件配置受压纵筋后( C )。
A.既能减少构件混凝土徐变,又能提高混凝土抗压强度B.既能提高混凝土抗压强度,又能减少混凝土裂缝C.既能提高构件正截面承载力,又能减少构件混凝土徐变D.既能提高构件抗压强度,又能减少构件混凝土徐变8. 对钢筋混凝土梁进行正常使用极限状态验算时,采用( D )。
A.材料强度设计值及荷载标准值B.材料强度标准值及荷载设计值C.材料强度设计值及荷载设计值D.材料强度标准值及荷载标准值。
9. 荷载分项系数的取值( A )。
A.不确定B.总是小于1C.总是等于1D.总是大于110. 整体式单向板肋梁楼盖设计中,考虑活荷载不利布置的构件是( B )。
A.次梁B.主梁C.板D.次梁11.计算荷载效应时,永久荷载分项系数的取值应是( B )。