第四章 混凝土 习题

第四章 钢筋混凝土受弯构件斜截面承载力计算一、填空题：1、斜裂缝产生的原因是：由于支座附近的弯矩和剪力共同作用，产生 超过了混凝土的极限抗拉强度而开裂的。

2、斜裂缝破坏的主要形态有： 、 、 ，其中属于材料充分利用的是 。

3、梁的斜截面承载力随着剪跨比的增大而 。

4、梁的斜截面破坏形态主要有三种，其中，以 破坏的受力特征为依据建立斜截面承载力的计算公式。

5、随着混凝土强度的提高，其斜截面承载力 。

6、随着纵向配筋率的提高，其斜截面承载力 。

7、对于 情况下作用的简支梁，可以不考虑剪跨比的影响。

对于 情况的简支梁，应考虑剪跨比的影响。

8、当梁的配箍率过小或箍筋间距过大并且剪跨比较大时，发生的破坏形式为 ；当梁的配箍率过大或剪跨比较小时，发生的破坏形式为 。

9、 对梁的斜截面承载力有有利影响，在斜截面承载力公式中没有考虑。

10、设置弯起筋的目的是 、 。

11、为了防止发生斜压破坏，梁上作用的剪力应满足 ；为了防止发生斜拉破坏，梁内配置的箍筋应满足 。

12、梁内设置鸭筋的目的是 ，它不能承担弯矩。

二、判断题：1、某简支梁上作用集中荷载或作用均布荷载时，该梁的抗剪承载力数值是相同的。

（ ）2、剪压破坏时，与斜裂缝相交的腹筋先屈服，随后剪压区的混凝土压碎，材料得到充分利用，属于塑性破坏。

（ ）3、梁内设置箍筋的主要作用是保证形成良好的钢筋骨架，保证钢筋的正确位置。

（ ）4、当梁承受的剪力较大时，优先采用仅配置箍筋的方案，主要的原因是设置弯起筋抗剪不经济。

（ ）5、当梁上作用有均布荷载和集中荷载时，应考虑剪跨比λ的影响，取0Vh M =λ（ ） 6、当剪跨比大于3时或箍筋间距过大时，会发生剪压破坏，其承载力明显大于斜裂缝出现时的承载力。

（ ）7、当梁支座处允许弯起的受力纵筋不满足斜截面抗剪承载力的要求时，应加大纵筋配筋率。

（ ）8、当梁支座处设置弯起筋充当支座负筋时，当不满足斜截面抗弯承载力要求时，应加密箍筋。

第四章 练习题参考答案【4-1】 已知某轴心受拉杆的截面尺寸300400b h mm mm ⨯=⨯，配有820φ钢筋，混凝土和钢筋的材料指标为：22.0/t f N mm =，42.110c E =⨯2/N mm ，2270/y f N mm =，522.110/s E N mm =⨯。

试问此构件开裂时和破坏时的轴向拉力分别为多少？【解】 配820φ钢筋，查混凝土结构设计规范（GB50010-2010）附录A ，表 A.0.1得22513s A mm =。

2513 2.09% 3.0%300400s A bh ρ===<⨯，2300400120000A bh mm ==⨯=， 542.110102.110s E c E E α⨯===⨯ （1）由式（4-5），开裂荷载为0(1)(1)tcr c E t t E N E A f A αρεαρ=+=+ 2.0120000(1100.0209)=⨯⨯+⨯290160N = 209.16kN =（2）由式（4-7），构件的抗拉极限承载力为2702513678510678.51tu y s N f A N kN ==⨯==【4-2】已知某钢筋混凝土轴心受拉构件，截面尺寸为200300b h mm mm ⨯=⨯，构件的长度2000l mm =，混凝土抗拉强度22.95/t f N mm =，弹性模量422.5510/c E N mm =⨯，纵向钢筋的截面积2615s A mm =，屈服强度2270/y f N mm =，弹性模量522.110/s E N mm =⨯，求（1）若构件伸长0.2mm ，外荷载是多少？混凝土和钢筋各承担多少外力？ （2）若构件伸长0.5mm ，外荷载是多少？混凝土和钢筋各承担多少外力？ （3）构件开裂荷载是多少？即将开裂时构件的变形是多少？ （4）构件的极限承载力是多少？【解】615 1.025% 3.0%200300s A bh ρ===<⨯，则220030060000A bh mm ==⨯= 542.1108.2352.5510s E c E E α⨯===⨯，4042.95 1.157102.5510t t c f E ε-===⨯⨯ （1）○1由0.2l mm ∆=可知，构件的应变为4400.21.010 1.157102000t l l εε--∆===⨯<=⨯ 构件未开裂，处于弹性工作状态，c s εεε==，构件所受的拉力为44(1) 2.551060000(18.235 1.025%) 1.010t c E N E A αρε-=+=⨯⨯⨯+⨯⨯⨯3165.9110N =⨯165.91kN =○2此时混凝土承担的外力 4432.5510 1.010********.010153.0ts c N E A N kN ε-==⨯⨯⨯⨯=⨯=○3钢筋承担的外力 165.91153.012.91ts t tc N N N kN =-=-=（2）○1由0.5l mm ∆=可知，构件的应变为4400.5 2.510 1.157102000t l l εε--∆===⨯>=⨯，且35270 1.286102.110y y s f E εε-<===⨯⨯ 构件开裂，钢筋未屈服，s εε=，构件所受的拉力为542.110 2.51061532287.532.29t s s N E A N kN ε-==⨯⨯⨯⨯==○2此时，混凝土开裂，在开裂处混凝土应力 0c σ= ○3钢筋的应力 5422.110 2.51052.5/s s E N mm σε-==⨯⨯⨯= （3）○1开裂荷载为0(1)tcr c E t N E A αρε=+442.551060000(18.235 1.025%) 1.15710-=⨯⨯⨯+⨯⨯⨯191.96kN =○2即将开裂时构件的变形 40 1.1571020000.23t l l mm ε-∆=⋅=⨯⨯=（4）构件的极限承载力为270615166050166.05tu y s N f A N kN ==⨯==【4-3】某钢筋混凝土轴心受拉构件的截面尺寸为300300b h mm mm ⨯=⨯，配有822的纵向受力钢筋，已知22.3/t f N mm =，422.410/c E N mm =⨯，2345/y f N mm =，521.9610/s E N mm =⨯。

教材P97习题1：钢筋混凝土简支梁，计算跨度为m 7.50=l ，承受均布荷载为kN/m 5.26 (已考虑和在分项系数，但不包括梁自重)。

混凝土强度等级为C20，环境类别为一类，采用HRB400钢筋。

试确定梁的截面尺寸并计算受拉钢筋截面面积和选择钢筋。

提示：(1)根据梁的跨度初选截面尺寸；(2)钢筋混凝土容重为25kN/m 3；(3)本题的计算结果有多种答案。

解：(1)初选截面 根据梁的高跨比和高宽比，查表4-1，初选梁的截面尺寸为250mm ⨯500mm 。

(2)设计参数 查附录1、附录6可知，C20混凝土f c =9.6N/mm 2，f t =1.1N/mm 2,HRB400级钢筋f y =360N/mm 2；查表4-5，α1=1.0，ξb =0.518。

查附录16，一类环境，c =25mm ，假定钢筋单排布置，则a s =c +d s +d /2=45mm ，h 0=h –45=455mm%138.03601.145.045.0%2.0min =⨯=>=y t f f ρ。

(3)内力计算梁上均布荷载设计值：由可变荷载效应控制的组合kN/m 25.305.265.025.0252.1k Q k G =+⨯⨯⨯=+=q g p γγ由永久荷载效应控制的组合kN/m 77.225.267.05.025.02535.1k Q k G =⨯+⨯⨯⨯=+=q g p ψγγ跨中最大弯矩设计值：m kN 85.1227.525.30810.1812200⋅=⨯⨯⨯==pl M γ (4)计算钢筋截面面积由式(4-11)可得mm 7.235mm 5.1312506.90.11085.122245545520b 62120=<=⨯⨯⨯⨯--=--=h b f M h h x c ξα由式(4-11)可得2min 2y c 1s mm 250500250%2.0mm 7.8763605.1312506.90.1=⨯⨯=>=⨯⨯⨯==bh f bx f A ρα符合适用条件。

第4章混凝土结构材料的性能4.1 思考题4-1 混凝土立方体抗压强度能不能代表实际构件中混凝土的强度？既然用立方体抗压强度f c u作为混凝土的强度等级，为什么还要有轴心抗压强度f c ?答：不能代表实际构件中混凝土的强度，因为立方体抗压强度采用立方体受压试件，有箍的作用，而混凝土构件的实际长度一般远大于截面尺寸，没有“箍”的作用，因此采用棱柱体试件的轴心抗压强度能更好的反映实际状态。

所以除立方体抗压强度外，还有轴心抗压强度。

4-2 混凝土的基本强度指标有哪些？各用什么符号表示，它们之间有什么关系?答：混凝土的基本强度指标有立方体抗压强度标准值f cu,k；轴心抗压强度f c、轴心抗拉强度f t s及混凝土劈裂抗拉强度f t；其分别用f cu,k，f c，f t s表示；它们的关系为f cu,k>f c>f t s>f t，其中f t=0.9f ts。

4-3 混凝土应力等于f c时的应变ξ0和极限压应变ξcu有什么区别？它们各在什么受力情况下考虑，其应变值大致为多少？答：A、混凝土应力等于f c时，ξ0为峰值应变，试件处于不稳定阶段，而ξcu为极限压应变，试件已近宏观破坏，峰值应变的应力大于极限压应变。

B、峰值应变是以在峰值应力（以棱柱体式样的抗压强度f c）作用下得到应变，其值大约为0.0015~0.0025；极限压应变是极限应力作用下的应变，其值大约为0.003~0.005.4-4 混凝土的受压变形模量有几种表达方式？混凝土的受压弹性模量如何测定、如何根据立方抗压强度标准值进行计算？答：混凝土的受压变形模量有两种表达方式，分别为弹性模量和变形模量。

弹性模量E c测定：我国国家标准《普通混凝土力学性能试验方法》规定E c用以下方法测定：棱柱体式样，应力上限0.5f c，下限位0，反复加载-卸载5~10次，应力-应变曲线接近于直线，取该直线的斜率为弹性模量E c。

（补1：将混凝土受压时的应力应变曲线的切线斜率定义为混凝土的切线模量，并将原点时的切线斜率定义为混凝土的初始模量，简称弹性模量。

第四章钢筋混凝土工程试题与答案第四章钢筋商品混凝土工程试题及答案一、单项选择题1.悬挑长度为1.5m、商品混凝土强度为C30的现浇阳台板，当商品混凝土强度至少应达到时方可拆除底模。

A、15N/mm2 C、22.5N/mm2B、21N/mm2 D、30N/mm22.某商品混凝土梁的跨度为6.3m，采用木模板，钢支柱支模时其跨中起拱高度可为。

A、1mmB、2mmC、4mmD、12mm3.冷拉后的HPB235钢筋不得用作。

A、梁的箍筋B、预应力钢筋C、构件吊环D、柱的主筋4.某梁纵向受力钢筋为5根直径为20mm的HRB335级钢筋(抗拉强度为300N/mm2),现在拟用直径为25mm的HPB235级钢筋(抗拉强度为210N/mm2)代换，所需钢筋根数为。

A、3根B、4根C、5根D、6根5.某梁宽度为250mm，纵向受力钢筋为一排4根直径为20mm的HRB335级钢筋，钢筋净间距为B 。

A、20mmB、30mmC、40mmD、50mm6.商品混凝土试配强度应比设计的商品混凝土强度标准值提高。

A、1个数值B、2个数值C、10N/mm2D、5N/mm27.浇筑商品混凝土时，为了避免商品混凝土产生离析，自由倾落高度不应超过。

A、1.5mB、2.0mC、2.5mD、3.0m8.所谓商品混凝土的自然养护，是指在平均气温不低于条件下，在规定时间内使商品混凝土保持足够的湿润状态。

A、0℃B 、3℃C、5℃D、10℃9.已知某钢筋商品混凝土梁中的1号钢筋外包尺寸为5980mm，钢筋两端弯钩增长值共计156mm，钢筋中间部位弯折的量度差值为36mm，则1号钢筋下料长度为。

A、6172mmB、6100mmC、6256mmD、6292mm10.模板按分类，可分为现场拆装式模板、固定式模板和移动式模板。

A、材料B、结构类型C、施工方法D、施工顺序11. 是一种大型工具式摸板，整体性好，混泥土表面容易平整、施工速度快。

A、胶合摸板B、组合钢摸板C、台摸D、爬升摸板12.跨度大于的板，现浇混泥土达到立方体抗压强度标准值的100%时方可拆除底摸板。

建筑施工第四章钢筋混凝土工程练习题第一节模板工程一、填空1、模板设计、制作及提振的基本建议就是、、、。

2、某现浇钢筋混凝土楼板的模板设计，须要考量的荷载存有、、及。

3、组合钢模板连接配件有：、、等。

二、选择1、模板按（）分类，可以分成基础模板、柱模板、梁模板、楼板模板、墙模板等a.建筑构件b.结构类型c.施工方法d.材料2、跨度大于（）的板，现浇混凝土达到立方体抗压强度标准值的100%时方可拆除底模板。

a.8mb.6mc.2md.7.5m3、飞檐长度为2m、混凝土强度为c40的现浇阳台板，当混凝土强度至少应当达至（）时方可拆毁底模板。

a.70%b.100%c.75%d.50%4、当混凝土强度至少应当达至立方抗压强度标准值的（）时，跨度为6m、强度为c50的现浇混凝土梁方可拆毁底模板。

a.70%b.100%c.75%d.50%5、模板的拆毁顺序应当按设计方案展开。

当并无规定时，应当按顺序（）拆毁混凝土模板。

a.先支后拆毁，后支先拆毁b.先拆承重模板，后拆非承重模板c.先拆先支，后支后拆d.先拆毁繁杂部分，后拆毁直观部分6、应当在模板加装后展开的就是（）a.楼板钢筋先用b.柱钢筋现场先用c.柱钢筋先用d.梁钢筋先用7、下列模板在拆模的过程中一般应最先拆除的是（）a.楼底模板b.柱模板c.梁侧模d.梁底模8、施工规范规定，梁跨度大于或等于（）以上时，底模板应起拱形。

a.2mb.4mc.6md.8m9、某混凝土梁的跨度为 6.3m，采用木模板、钢支柱支模时，其跨中起拱高度可为（）a1mmb2mmc4mmd12mm10、定型女团钢模板p2504则表示（）的平面模板。

a.长250mm阔400mmb.长450mm阔250mmc.长250mm阔450mmd.长250mm阔40mm11、j0004表示这是一种（）a.100×100×400的连接角模b.100×100×400的阳角模c.50×50×450的连接角模d.50×50×450的阴角模答案一、填空1、模板设计、制作及提振的基本建议就是能够确保结构和构件的形状、边线、尺寸的精确、具备足够多的强度、刚度和稳定性、结构直观收纳便利、粘连严格不凿浆。

第4章习题解答（4.1）已知：钢筋混凝土简支梁，截面尺寸为b×h=200mm×500mm，a s=40mm，混凝土强度等级为C30，剪力设计值V=140KN，箍筋为HPB300，环境类别为一类，求所需受剪箍筋。

解：（一）查表获得所需参数：查附表2-3、2-4可得：f c=14.3N/mm2，f t=1.43N/mm2查附表2-11可得：f yv=270N/mm2(二)计算A sv1：ℎw=ℎ0=h−a s=460mm⇒ℎwb=460200=2.3<40.25βc f c bℎ0=0.25×1×14.3×200×460=328900N≈328.9KN>V=140KN0.7f t bℎ0=0.7×1.43×200×460≈92.1KN<V=140KNV=0.7f t bℎ0+f yv A svsℎ0⇒A svs=(V−0.7f t bℎ0)f yvℎ0=(140000−0.7×1.43×200×460)270×460⇒A svs≈0.386mm取s=200mm⇒A sv=200×0.386=77.2mm2选用两肢箍，A sv1=A sv2=38.6mm2（三）配箍：选用A8@200，A sv1=50.3mm2>38.6mm2ρsv=nA sv1bs=2×50.3200×200≈0.25%>ρmin=0.24f tf yv=0.24×1.43270≈0.13% s=200mm≤s max=200mm（4.2）已知：梁截面尺寸同上题，但V=62KN及V=280KN，应如何处理？解：（一）当V=62KN时：1) 配箍：ℎ0=h−a s=460mm0.7f t bℎ0=0.7×1.43×200×460≈92.1KN>V=62KN⇒仅需构造配箍令s=300mm≤s max=300mm选用两肢箍，ρsv=nA sv1bs =2×A sv1200×300=ρmin=0.24f tf yv=0.13%⇒A sv1=39mm2选用A8@300，A sv1=50.3mm2>39mm2（二）当V=280KN时：(二)计算A sv1：ℎw=ℎ0=h−a s=460mm⇒ℎwb=460200=2.3<40.25βc f c bℎ0=0.25×1×14.3×200×460=328900N≈328.9KN>V=280KN0.7f t bℎ0=0.7×1.43×200×460≈92.1KN<V=280KNV=0.7f t bℎ0+f yv A svsℎ0⇒A svs=(V−0.7f t bℎ0)f yvℎ0=(280000−0.7×1.43×200×460)270×460⇒A svs≈1.513mm取s=100mm⇒A sv=100×1.513=151.3mm2选用两肢箍，A sv1=A sv2=75.7mm2（三）配箍：选用A10@100，A sv1=78.5mm2>75.7mm2ρsv=nA sv1bs=2×78.5200×100≈0.785%>ρmin=0.24f tf yv=0.24×1.43270≈0.13% s=100mm≤s max=200mm（4.3）已知：钢筋混凝土简支梁，截面尺寸为b×h=200mm×400mm，混凝土强度等级为C30，均布荷载设计值q=40KN/m，环境类别为一类，求截面A、B左和B右受剪钢筋。

第四章 受弯构件正截面承载力计算题参考答案1． 已知梁的截面尺寸为b ×h=200mm ×500mm ，混凝土强度等级为C25,f c =11.9N/mm 2，2/27.1mm N f t =, 钢筋采用HRB335，2/300mm N f y =截面弯矩设计值M=165KN.m 。

环境类别为一类。

求：受拉钢筋截面面积解：采用单排布筋 mm h 465355000=-= 将已知数值代入公式 s y c A f bx f =1α 及 )2/(01x h bx f M c -=α得 1.0⨯11.9⨯200⨯x=300⨯s A165⨯106=1.0⨯11.9⨯200⨯x ⨯(465-x/2) 两式联立得：x=186mmA s =1475.6mm 2验算x=186mm<=0h b ξ0.55⨯465=255.8mm2min 200500200%2.06.1475mm bh A s =⨯⨯=>=ρ所以选用3Φ25 A s =1473mm 22．已知一单跨简支板，计算跨度l =2.34m ，承受均布荷载q k =3KN/m 2（不包括板的自重），如图所示；混凝土等级C30，2/3.14mm N f c =；钢筋等级采用HPB235钢筋，即Ⅰ级钢筋，2/210mm N f y =。

可变荷载分项系数γQ =1.4，永久荷载分项系数γG =1.2，环境类别为一级，钢筋混凝土重度为25KN/m 3。

求：板厚及受拉钢筋截面面积A s解：取板宽b=1000mm 的板条作为计算单元；设板厚为80mm ，则板自重g k =25×0.08=2.0KN/m 2,跨中处最大弯矩设计值：图1()()m KN l q gM k q k G .52.434.234.122.1818122=⨯⨯+⨯⨯=+=γγ 由表知，环境类别为一级，混凝土强度C30时，板的混凝土保护层最小厚度为15mm ，故设a =20mm ，故h 0=80-20=60mm ,f c =14.3，f t =1.43， f y =210，b ξ=0.618查表知，图20878.06010003.1411052.426201=⨯⨯⨯⨯==bh f Mc s αα 092.0211=--=s a ξ()26037660954.02101052.4954.02115.0mmh f MA a s y s s s =⨯⨯⨯===-+=γγ 选用φ8@140，As=359mm 2（实际配筋与计算配筋相差小于5%），排列见图，垂直于受力钢筋放置φ6@250的分布钢筋。

第四章水泥混凝土一、选择题1、在混凝土拌合物中，如果水灰比过大，会造成＿＿。

A 拌合物的粘聚性和保水性不良B 产生流浆C 有离析现象D 严重影响混凝土的强度2、以下哪些属于混凝土的耐久性？A 抗冻性B 抗渗性C 和易性D 抗腐蚀性二、是非判断题1、在拌制混凝土中砂越细越好。

2、在混凝土拌合物水泥浆越多和易性就越好。

3、在水泥浆用量一定的条件下，砂率过小和过大都会使混合料的流动性变差。

4、混凝土可通过减水剂与水泥发生化学反应来减少用水量。

三、填空题1、普通混凝土中＿＿起骨架作用。

2、混凝土拌合物的和易性包括＿＿、＿＿和＿＿三个方面等的含义。

3、测定混凝土拌合物和易性的方法有＿＿法或＿＿法。

4、以无水石膏或工业氟石膏作调凝剂的水泥，当使用＿＿减水剂时会出现异常凝结现象。

四、名词解释1、砂率2、徐变五、问答题1、某市政工程队在夏季正午施工，铺筑路面水泥混凝土。

选用缓凝减水剂。

浇注完后表面未及时覆盖，后发现混凝土表面形成众多表面微细龟裂纹，请分析原因。

2、某工程队于7月份在湖南某工地施工，经现场试验确定了一个掺木质素磺酸钠的混凝土配方，经使用一个月情况均正常。

该工程后因资金问题暂停5个月，随后继续使用原混凝土配方开工。

发觉混凝土的凝结时间明显延长，影响了工程进度。

请分析原因，并提出解决办法。

3、某混凝土搅拌站原使用砂的细度模数为2.5，后改用细度模数为2.1的砂。

改砂后原混凝土配方不变，发觉混凝土坍落度明显变小。

请分析原因。

4、豫西水利枢纽工程"进水口、洞群和溢洪道"标段（Ⅱ标）为提高泄水建筑物抵抗黄河泥沙及高速水流的冲刷能力，浇筑了28天抗压强度达70MPa的混凝土约50万m3。

但都出现了一定数量的裂缝。

裂缝产生有多方面的原因，其中原材料的选用是一个方面。

请就其胶凝材料的选用分析其裂缝产生的原因。

水泥：采用了早强型普通硅酸盐水泥5、为什么混凝土在潮湿条件下养护时收缩较小，干燥条件下养护时收缩较大，而在水中养护时却几乎不收缩？6、配制砂浆时，为什么除水泥外常常还要加入一定量的其它胶凝材料？7、某工地现配C20混凝土，选用42.5硅酸盐水泥，水泥用量260kg/m3，水灰比0.50，砂率30％，所用石20～40mm，为间断级配，浇注后检查其水泥混凝土，发现混凝土结构中蜂窝、空洞较多，请从材料方面分析原因。