同济大学顾祥林 混凝土结构课后答案

混凝土结构设计-课后习题解答2.4 双向板肋梁楼盖如图2-83所示，梁、板现浇，板厚100mm，梁截面尺寸均为300mm×500mm，在砖墙上的支承长度为240mm；板周边支承于砖墙上，支承长度120mm。

楼面永久荷载（包括板自重）标准值3kN/㎡，可变荷载标准值5kN/㎡。

混凝土强度等级C30，板内受力钢筋采用HRB335级钢筋。

试分别用弹性理论和塑性理论计算板的内力和相应的配筋。

解:1．按弹性理论计算板的内力和相应的配筋（1）荷载设计值g＝1.2×3=3.6 kN/m2q＝1.4×5=7 kN/m2g+q/2＝3.6+7/2=7.1 kN/m2q/2＝7/2＝3.5kN/m2g+q＝3.6+7=10.6 kN/m2（2）计算跨度内跨：l0＝l c（轴线间距离），边跨l0＝l c-120+100/2。

（3）弯矩设计值计算计算板跨内截面最大弯矩值，活荷载按棋盘式布置，为便于计算，将荷载分为正对称荷载(g+q/2)及反对称荷载(±q/2)。

在正对称荷载作用下，中间支座可视为固定支座；在反对称荷载作用下，中间支座可视为铰支座。

边支座按实际情况考虑，可视边支座梁的约束刚度按固定或按简支考虑。

由于教材附表7的系数是根据材料的泊松比ν=0制定的，故还需根据钢筋混凝土泊松比ν＝0.2调整弯矩设计值。

（4）截面设计截面有效高度：跨中x h 0=h -30=70mm ，y h 0=h -20=80mm ，支座截面0h =h -20=80mm 。

各跨中、支座弯矩既已求得，即可近似按ys sf h mA 0γ=，近似取s γ=0.9，算出相应的钢筋截面面积。

m in ,s A =bh f f y t )45.0%,20.0max (=1001000%)2145.030043.145.0%,20.0max(⨯⨯=⨯=214mm 2 /m按弹性理论设计的截面配筋2． 按塑性理论计算板的内力和相应的配筋 （1）荷载设计值g +q ＝3.6+7=10.6 kN/m 2 （2）计算跨度内跨：l 0＝l c -b （b 为梁宽），边跨l 0＝l c -120-b /2+100/2。

混凝土结构设计原理课后习题答案（+思考题）第一章绪论1．什么是混凝土结构？答：混凝土结构是以混凝土材料为主，并根据需要配置和添加钢筋、钢骨、钢管、预应力钢筋和各种纤维，形成的结构，有素混凝土结构、钢筋混凝土结构、钢骨混凝土结构、钢管混凝土结构、预应力混凝土结构及纤维混凝土结构。

混凝土结构充分利用了混凝土抗压强度高和钢筋抗拉强度高的优点。

2．以简支梁为例，说明素混凝土与钢筋混凝土受力性能的差异。

答：素混凝土简支梁，跨中有集中荷载作用。

梁跨中截面受拉，拉应力在荷载较小的情况下就达到混凝土的抗拉强度，梁被拉断而破坏，是无明显预兆的脆性破坏。

钢筋混凝土梁，受拉区配置受拉钢筋梁的受拉区还会开裂，但开裂后，出现裂缝，拉力由钢筋承担，直至钢筋屈服以后，受压区混凝土受压破坏而达到极限荷载，构件破坏。

素混凝土简支梁的受力特点是承受荷载较小，并且是脆性破坏。

钢筋混凝土简支梁的极限荷载明显提高，变形能力明显改善，并且是延性破坏。

3．钢筋与混凝土共同工作的基础条件是什么？答：混凝土和钢筋协同工作的条件是：（1）钢筋与混凝土之间产生良好的粘结力，使两者结合为整体；（2）钢筋与混凝土两者之间线膨胀系数几乎相同，两者之间不会发生相对的温度变形使粘结力遭到破坏；（3）设置一定厚度混凝土保护层；（4）钢筋在混凝土中有可靠的锚固。

4．混凝土结构有什么优缺点？答：优点：（1）可模性好；（2）强价比合理；（3）耐火性能好；（4）耐久性能好；（5）适应灾害环境能力强，整体浇筑的钢筋混凝土结构整体性好，对抵抗地震、风载和爆炸冲击作用有良好性能；（6）可以就地取材。

钢筋混凝土结构的缺点：如自重大，不利于建造大跨结构；抗裂性差，过早开裂虽不影响承载力，但对要求防渗漏的结构，如容器、管道等，使用受到一定限制；现场浇筑施工工序多，需养护，工期长，并受施工环境和气候条件限制等。

5．房屋混凝土结构中各个构件的受力特点是什么？答：在房屋建筑中，永久荷载和楼面活荷载直接作用在楼板上，楼板荷载传递到梁，梁将荷载传递到柱或墙，并最终传递到基础上，各个构件受力特点如下：楼板：是将活荷载和恒荷载通过梁或直接传递到竖向支承结构（柱、墙）的主要水平构件，楼板的主要内力是弯矩和剪力，是受弯构件。

10.1工程设计的过程和要求初步设计、技术设计、施工图设计初步设计：对地基、上下部结构等提出设计方案，并进行技术经济比较，从而确定一个可行的结构方案；同时对结构设计的关键问题提出技术措施。

技术设计：进行结构平面布置和结构竖向布置；对结构的整体进行荷载效应分析，必要时尚应对结构中受力状况特殊的部分进行更详细地结构分析；确定主要的构造措施以及重要部位和薄弱部位的技术措施。

施工图设计：给出准确完整的各楼层的结构平面布置图；对结构构件及构件的连接进行设计计算，并给出配筋和构造图；给出结构施工说明并以施工图的形式提交最终设计图纸；将整个设计过程中的各项技术工作整理成设计计算书存档。

对重要建筑物，当有需要时，还应按实际施工情况，给出竣工图。

10.2分析不同结构体系的荷载传力途径，水平结构体系和竖向结构体系分别有哪些作用? 水平结构体系一方面承受楼，屋面的竖向荷载并把竖向荷载传递给竖向结构体系，另一方面把作用在各层的水平力传递和分配给竖向结构体系。

竖向结构体系的作用是承受由楼和屋盖传来的竖向力和水平力并将其传递给下部结构10.3荷载分类按作用时间的长短和性质：永久荷载、可变荷载、偶然荷载按空间位置的变异：固定荷载、移动荷载按结构对荷载的反应性质：静力荷载、动力荷载10.4说明有哪些荷载代表值及其意义？在设计中如何采用不同荷载代表值？荷载的代表值是在设计表达式中对荷载所赋予的规定值。

永久荷载只有标准值；可变荷载可根据设计要求采用标准值、频遇值、准永久值和组合值。

（1）荷载标准值是结构按极限状态设计时采用的荷载基本代表值，是指结构在设计基准期内，正常情况下可能出现的最大荷载值。

（2）荷载频遇值系指在设计基准期内结构上较频繁出现的较大荷载值，主要用于正常使用极限状态的频遇组合中。

（3）荷载准永久值系指在结构上经常作用的荷载值，它在设计基准期内具有较长的总持续时间Tx ，其对结构的影响类似于永久荷载，主要用于正常使用极限状态的准永久组合和频遇组合中。

2.4 双向板肋梁楼盖如图2-83所示，梁、板现浇，板厚100mm，梁截面尺寸均为300mm×500mm，在砖墙上的支承长度为240mm；板周边支承于砖墙上，支承长度120mm。

楼面永久荷载（包括板自重）标准值3kN/㎡，可变荷载标准值5kN/㎡。

混凝土强度等级C30，板内受力钢筋采用HRB335级钢筋。

试分别用弹性理论和塑性理论计算板的内力和相应的配筋。

解:1．按弹性理论计算板的内力和相应的配筋（1）荷载设计值g＝1.2×3=3.6 kN/m2q＝1.4×5=7 kN/m2g+q/2＝3.6+7/2=7.1 kN/m2q/2＝7/2＝3.5kN/m2g+q＝3.6+7=10.6 kN/m2（2）计算跨度内跨：l0＝l c（轴线间距离），边跨l0＝l c-120+100/2。

（3）弯矩设计值计算计算板跨内截面最大弯矩值，活荷载按棋盘式布置，为便于计算，将荷载分为正对称荷载(g+q/2)及反对称荷载(±q/2)。

在正对称荷载作用下，中间支座可视为固定支座；在反对称荷载作用下，中间支座可视为铰支座。

边支座按实际情况考虑，可视边支座梁的约束刚度按固定或按简支考虑。

由于教材附表7的系数是根据材料的泊松比ν=0制定的，故还需根据钢筋混凝土泊松比ν＝0.2调整弯矩设计值。

（4）截面设计截面有效高度：跨中x h 0=h -30=70mm ，y h 0=h -20=80mm ，支座截面0h =h -20=80mm 。

各跨中、支座弯矩既已求得，即可近似按ys s f h mA 0γ=，近似取s γ=0.9，算出相应的钢筋截面面积。

m in ,s A =bh f f y t )45.0%,20.0max (=1001000%)2145.030043.145.0%,20.0max(⨯⨯=⨯=214mm 2/m 按弹性理论设计的截面配筋2． 按塑性理论计算板的内力和相应的配筋 （1）荷载设计值g +q ＝3.6+7=10.6 kN/m 2 （2）计算跨度内跨：l 0＝l c -b （b 为梁宽），边跨l 0＝l c -120-b /2+100/2。

《混凝土结构设计原理》思考题及习题（参考答案）重庆大学第1章绪论思考题1.1钢筋混凝土梁破坏时的特点是：受拉钢筋屈服，受压区混凝土被压碎，破坏前变形较大，有明显预兆，属于延性破坏类型。

在钢筋混凝土结构中，利用混凝土的抗压能力较强而抗拉能力很弱，钢筋的抗拉能力很强的特点，用混凝土主要承受梁中和轴以上受压区的压力，钢筋主要承受中和轴以下受拉区的拉力，即使受拉区的混凝土开裂后梁还能继续承受相当大的荷载，直到受拉钢筋达到屈服强度以后，荷载再略有增加，受压区混凝土被压碎，梁才破坏。

由于混凝土硬化后钢筋与混凝土之间产生了良好的粘结力，且钢筋与混凝土两种材料的温度线膨胀系数十分接近，当温度变化时，不致产生较大的温度应力而破坏二者之间的粘结，从而保证了钢筋和混凝土的协同工作。

1.2钢筋混凝土结构的优点有：1）经济性好，材料性能得到合理利用；2）可模性好；3）耐久性和耐火性好，维护费用低；4）整体性好，且通过合适的配筋，可获得较好的延性；5）刚度大，阻尼大；6）就地取材。

缺点有：1）自重大；2）抗裂性差；3）承载力有限；4）施工复杂；5）加固困难。

1.3本课程主要内容分为“混凝土结构设计原理”和“混凝土结构设计”两部分。

前者主要讲述各种混凝土基本构件的受力性能、截面设计计算方法和构造等混凝土结构的基本理论，属于专业基础课内容；后者主要讲述梁板结构、单层厂房、多层和高层房屋、公路桥梁等的结构设计，属于专业课内容。

学习本课程要注意以下问题：1）加强实验、实践性教学环节并注意扩大知识面；2）突出重点，并注意难点的学习；3）深刻理解重要的概念，熟练掌握设计计算的基本功，切忌死记硬背。

第2章混凝土结构材料的物理力学性能思考题2.1①混凝土的立方体抗压强度标准值f cu,k是根据以边长为150mm的立方体为标准试件，在(20±3)℃的温度和相对湿度为90％以上的潮湿空气中养护28d，按照标准试验方法测得的具有95％保证率的立方体抗压强度确定的。

建筑混凝土结构设计顾祥林课后题为了回答这个问题，我需要先了解一下顾祥林教授的背景和他的课程内容。

顾祥林教授是中国著名的建筑结构工程师，曾在美国加州大学伯克利分校获得博士学位，并在中国科学院担任研究员。

他的主要研究方向是建筑结构设计和混凝土材料，是中国建筑结构领域的权威人物之一。

他的课程《建筑混凝土结构设计》是中国大学土木工程专业的必修课程之一，涵盖了混凝土结构设计的基本原理和实践技巧。

以下是顾祥林课后题的回答：第一章：混凝土的基本性质和组成1. 请简述混凝土的组成和制作过程。

混凝土由水泥、砂子、石子和水组成。

制作过程包括混合、搅拌、浇筑和养护等步骤。

首先将水泥、砂子和石子按一定比例混合，然后加入适量的水进行搅拌，使其均匀混合。

最后将混凝土倒入模具中，用振动器震动，使其密实。

养护期间需要保持适宜的温度和湿度，以确保混凝土的强度和耐久性。

第二章：混凝土的力学性能1. 请简述混凝土的强度和变形性能。

混凝土的强度是指其承受外力的能力，通常用抗压强度和抗拉强度来表示。

抗压强度是指混凝土在受到压力时的抵抗能力，抗拉强度是指混凝土在受到拉力时的抵抗能力。

混凝土的变形性能包括弹性模量、泊松比和变形能力等。

弹性模量是指混凝土在受到外力时的变形程度，泊松比是指混凝土在受到压力时的横向收缩程度，变形能力是指混凝土在受到外力时的变形能力。

第三章：混凝土结构的受力分析1. 请简述混凝土结构的受力分析方法。

混凝土结构的受力分析方法包括静力分析和动力分析。

静力分析是指在结构不受外力作用时，通过计算结构内力和变形来确定结构的稳定性和安全性。

动力分析是指在结构受到外力作用时，通过计算结构的动态响应来确定结构的稳定性和安全性。

另外，还可以采用有限元分析、弹塑性分析和极限状态设计等方法进行混凝土结构的受力分析。

第四章：混凝土结构的设计原则1. 请简述混凝土结构的设计原则。

混凝土结构的设计原则包括安全性、经济性、美观性和可靠性。

安全性是指结构在使用寿命内不发生破坏或失效的能力，经济性是指在满足安全性的前提下，尽可能降低结构的造价和维护成本，美观性是指结构的外观和形态应符合人们的审美要求，可靠性是指结构的设计应考虑到可能出现的各种不确定因素，以确保结构的稳定性和安全性。

练习题8-1有一矩形截面纯扭构件，已知截面尺寸为错误！未找到引用源。

，配有纵筋4ϕ14（错误！未找到引用源。

），箍筋为ϕ8@150（错误！未找到引用源。

）。

混凝土为C25（错误！未找到引用源。

），试求该截面所能承受的扭矩值。

解：错误！未找到引用源。

，错误！未找到引用源。

故该截面能承受的扭矩值为错误！未找到引用源。

8-2 已知某钢筋混凝土构件截面尺寸错误！未找到引用源。

，受纯扭荷载作用，经计算知作用于其上的扭矩值为4940N·m，混凝土采用C30（错误！未找到引用源。

），钢筋用I级钢筋（错误！未找到引用源。

），试计算其配筋。

解：错误！未找到引用源。

验算截面限制条件0.2错误！未找到引用源。

验算是否按计算配筋错误！未找到引用源。

按构造配筋纵筋配6ϕ6配箍ϕ6@150。

8-3已知钢筋混凝土弯扭构件，截面尺寸为错误！未找到引用源。

，弯矩值M=55kN·m，扭矩值T=9kN·m，采用C25级混凝土（错误！未找到引用源。

），箍筋用Ⅰ级（错误！未找到引用源。

），纵筋用Ⅱ级（错误！未找到引用源。

），是计算其配筋。

解：计算抗弯纵向钢筋：错误！未找到引用源。

解得错误！未找到引用源。

计算抗扭钢筋：0.2错误！未找到引用源。

取ξ=1.0，错误！未找到引用源。

采用ϕ6，错误！未找到引用源。

故可取ϕ6@70顶部纵筋截面积错误！未找到引用源。

中部纵筋截面积错误！未找到引用源。

底部纵筋截面积错误！未找到引用源。

箍筋用量错误！未找到引用源。

错误！未找到引用源。

，可以故顶部中部纵筋配2ϕ10，底部纵筋配4ϕ16，箍筋配ϕ6@70。

8-4已知某构件截面尺寸为b错误！未找到引用源。

，经计算求得作用于其上的弯矩值M=142kN·m，扭矩值T=12kN·m，采用C30级混凝土（错误！未找到引用源。

），箍筋用Ⅰ级（错误！未找到引用源。

），纵筋用Ⅱ级（错误！未找到引用源。

），是计算其配筋（剪力主要由均布荷载产生）。

混凝土结构（第6期-2022-2023年度第一学期）学习通课后章节答案期末考试题库2023年1.钢筋混凝土结构中混凝土的最低强度等级为C20。

参考答案:对2.材料的耐久性是指暴露在使用环境中的材料，抵抗各种物理作用的能力。

（）参考答案:错3.正常使用极限状态设计必须保证S＜C。

（）参考答案:错4.承载能力极限状态设计时，荷载效应组合分为基本组合和偶然组合。

参考答案:对5.为结构重要性系数，根据根据安全等级和结构使用年限进行取值，安全等级为二级的结构构件其值取1.0。

参考答案:对6.（）作为受弯构件正截面承载力计算的依据。

参考答案:Ⅲa状态7.结构的可靠指标越大，结构的失效概率越大，所以结构的可靠指标越小越好。

（）参考答案:错8.轴向压力对偏心受压构件受剪承载力的影响是（）参考答案:压力在一定范围内时，可提高受剪承载力，但压力过大时，反而会降低受剪承载力9.荷载与荷载效应之间呈线性关系。

（）参考答案:对10.偏心受压构件混凝土受剪承载力提高值取为（）。

参考答案:0.07N11.结构设计时，我们必须要保证结构抗力≤作用效应。

（）参考答案:错12.下列哪种破坏是塑性破坏。

（）参考答案:适筋破坏13.作用是使结构产生内力、变形、应力和应变的原因。

参考答案:对14.与普通箍筋柱相比，有间接钢筋的柱主要破坏特征是（）参考答案:间接钢筋屈服，柱子才破坏15.只要在梁的受压区和受拉区配置了钢筋的矩形截面，就是双筋矩形截面梁参考答案:错16.双筋截面比单筋截面更经济适用。

参考答案:错17.双筋截面梁一般适用于哪些情况（）参考答案:当构件所承受的弯矩较大，而加大截面尺寸或提高混凝土强度等级又受到限制时，用单筋梁无法满足设计要求，可采用双筋矩形截面梁###当构件在同一截面内承受变号弯矩作用时###由于构造原因在梁的受压区已配有受力钢筋时18.在进行钢筋混凝土矩形截面双筋梁正截面承载力计算中，若则说明（）。

参考答案:受压钢筋配置过多19.在受压构件中一般选择强度高的混凝土，不宜采用强度高的钢筋。

第1章绪论思考题1.1什么是钢筋混凝土结构？配筋的主要作用和要求是什么？以混凝土为主要材料的结构。

在混凝土中配置适量的受力钢筋，并使得混凝土主要承受压力，钢筋主要承受拉力，就能起到充分利用材料，提高结构承载力和变形能力的作用。

要求：受力钢筋与混凝土之间必须可靠地粘结在一起，以保证两者共同变形、共同受力。

同时受力钢筋的布置和数量都应由计算和构造要求确定，施工也要正确。

保证钢筋和混凝土之间有足够的粘结力的构造措施有：1）对不同等级的混凝土和钢筋，要保证最小搭接长度和锚固长度；2）为了保证混凝土与钢筋之间有足够的粘结，必须满足钢筋最小间距和混凝土保护层最小厚度的要求；3）在钢筋的搭接接头范围内应加密箍筋；4）为了保证足够的粘结在钢筋端部应设臵弯钩。

1.2 钢筋混凝土结构的优点有：1）经济性好，材料性能得到合理利用；2）可模性好；3）耐久性和耐火性好，维护费用低；4）整体性好，且通过合适的配筋，可获得较好的延性；5）刚度大，阻尼大；6）就地取材。

缺点有：1）自重大；2）抗裂性差；3）承载力有限；4）施工复杂；5）加固困难。

1.3结构有哪些功能要求？简述承载能力极限状态和正常使用能力极限状态的概念。

（1）结构的安全性（Safety）: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发生时及发生后，仍然能保持必要的整体稳定性。

（2）结构的适用性(Serviceability):结构在正常使用时具有良好的工作性能，不致产生过大的变形以及过宽的裂缝等。

（3）结构的耐久性(Durability):结构在正常的维护下具有足够的耐久性。

（即结构能正常使用到规定的设计使用年限）。

它根据环境类别和设计使用年限进行设计。

承载力极限状态(ultimate limit state)：结构或构件达到最大承载能力或变形达到不适于继续承载的状态；其主要表现为材料破坏、丧失稳定或结构机动。

正常使用极限状态(serviceability limit state)：结构或构件达到正常使用或耐久性能中某项规定限值的状态；其主要表现为过大变形、裂缝过宽或较大振动。

混凝土结构设计原理课后习题答案（+思考题）第一章绪论1．什么是混凝土结构？答：混凝土结构是以混凝土材料为主，并根据需要配置和添加钢筋、钢骨、钢管、预应力钢筋和各种纤维，形成的结构，有素混凝土结构、钢筋混凝土结构、钢骨混凝土结构、钢管混凝土结构、预应力混凝土结构及纤维混凝土结构。

混凝土结构充分利用了混凝土抗压强度高和钢筋抗拉强度高的优点。

2．以简支梁为例，说明素混凝土与钢筋混凝土受力性能的差异。

答：素混凝土简支梁，跨中有集中荷载作用。

梁跨中截面受拉，拉应力在荷载较小的情况下就达到混凝土的抗拉强度，梁被拉断而破坏，是无明显预兆的脆性破坏。

钢筋混凝土梁，受拉区配置受拉钢筋梁的受拉区还会开裂，但开裂后，出现裂缝，拉力由钢筋承担，直至钢筋屈服以后，受压区混凝土受压破坏而达到极限荷载，构件破坏。

素混凝土简支梁的受力特点是承受荷载较小，并且是脆性破坏。

钢筋混凝土简支梁的极限荷载明显提高，变形能力明显改善，并且是延性破坏。

学习好帮手3．钢筋与混凝土共同工作的基础条件是什么？答：混凝土和钢筋协同工作的条件是：（1）钢筋与混凝土之间产生良好的粘结力，使两者结合为整体；（2）钢筋与混凝土两者之间线膨胀系数几乎相同，两者之间不会发生相对的温度变形使粘结力遭到破坏；（3）设置一定厚度混凝土保护层；（4）钢筋在混凝土中有可靠的锚固。

4．混凝土结构有什么优缺点？答：优点：（1）可模性好；（2）强价比合理；（3）耐火性能好；（4）耐久性能好；（5）适应灾害环境能力强，整体浇筑的钢筋混凝土结构整体性好，对抵抗地震、风载和爆炸冲击作用有良好性能；（6）可以就地取材。

钢筋混凝土结构的缺点：如自重大，不利于建造大跨结构；抗裂性差，过早开裂虽不影响承载力，但对要求防渗漏的结构，如容器、管道等，使用受到一定限制；现场浇筑施工工序多，需养护，工期长，并受施工环境和气候条件限制等。

5．房屋混凝土结构中各个构件的受力特点是什么？学习好帮手答：在房屋建筑中，永久荷载和楼面活荷载直接作用在楼板上，楼板荷载传递到梁，梁将荷载传递到柱或墙，并最终传递到基础上，各个构件受力特点如下：楼板：是将活荷载和恒荷载通过梁或直接传递到竖向支承结构（柱、墙）的主要水平构件，楼板的主要内力是弯矩和剪力，是受弯构件。