【混凝土結(jié)構(gòu)理論】課程指導(dǎo)書

大學(xué)現(xiàn)代遠程教育?混凝土構(gòu)造理論?課程學(xué)習(xí)指導(dǎo)書楚留聲 編n 課程容與根本要求 ?混凝土構(gòu)造理論?課程介紹了土木工程專業(yè)中最常見的鋼筋混凝土構(gòu)造根本概念和計算方法。根據(jù)該課程的特點，按模塊分別介紹了鋼筋混凝土根本概念和設(shè)計方法、受彎構(gòu)件正截面承載力計算及梁板構(gòu)造、受彎構(gòu)件斜截面承載力計算、受扭構(gòu)件承載力計算、鋼筋混凝土構(gòu)件正常使用極限狀態(tài)和預(yù)應(yīng)力概念等六個方面的容。其中模塊二、模塊三和模塊五較為詳盡的介紹了鋼筋混凝土三類受力構(gòu)件的根本原理、設(shè)計方法和構(gòu)造要求等，牽扯到計算的容較多，也是本課程的重點容。其他三個模塊那么更側(cè)重于從整體設(shè)計概念以和構(gòu)造體系布置等方面對容進展介紹，需要理解的根本概念和設(shè)計原那么較多。在學(xué)習(xí)過程中，要求學(xué)生通過課件、自測、習(xí)題等手段，掌握混凝土構(gòu)造的根本理論，使其具有一般鋼筋混凝土構(gòu)造的設(shè)計概念，能夠正確理解各類受力構(gòu)件的設(shè)計方法和構(gòu)造要求；自覺將混凝土理論應(yīng)用于工程施工和管理中，并對于?混凝土構(gòu)造設(shè)計規(guī)?具有初步認知能力。其中，需要重點掌握工程中常見混凝土受力構(gòu)件的設(shè)計原理和計算方法，對構(gòu)件破壞破壞有整體的力學(xué)概念，并對工程中常見的鋼筋混凝土構(gòu)件截面能正確進展設(shè)計計算。n 課程學(xué)習(xí)進度與指導(dǎo)教學(xué)模塊課程容建議學(xué)時學(xué)習(xí)指導(dǎo) 模塊一鋼筋混凝土根本概念和設(shè)計方法8以課件學(xué)習(xí)為主，重點理解混凝土材料特性和設(shè)計理論* 模塊二受彎構(gòu)件正截面承載力計算及梁板構(gòu)造13學(xué)習(xí)課件，做自測；結(jié)合習(xí)題掌握受彎構(gòu)件計算過程* 模塊三受彎構(gòu)件斜截面承載力計算4學(xué)習(xí)課件，做自測；結(jié)合習(xí)題掌握受剪構(gòu)件計算過程模塊四受扭構(gòu)件承載力計算4學(xué)習(xí)課件，重點掌握受扭構(gòu)件破壞模式和設(shè)計方法* 模塊五 受壓和受拉構(gòu)件承載力計算8學(xué)習(xí)課件，做自測；結(jié)合習(xí)題掌握受壓構(gòu)件計算過程模塊六 鋼筋混凝土構(gòu)件正常使用極限狀態(tài)和預(yù)應(yīng)力概念7以課件學(xué)習(xí)為主，理解正常使用極限狀態(tài)和預(yù)應(yīng)力的理論學(xué)習(xí)模塊 一： 鋼筋混凝土構(gòu)造根本概念和設(shè)計方法一、學(xué)習(xí)目標(biāo)： 了解鋼筋混凝土材料、構(gòu)件和構(gòu)造的根本概念和設(shè)計方法二、學(xué)習(xí)容：1鋼筋混凝土構(gòu)造根本材料性能；2鋼筋混凝土構(gòu)造設(shè)計方法三、本章重點、難點：重點：鋼筋的物理力學(xué)性質(zhì)；混凝土力學(xué)性質(zhì)；混凝土構(gòu)造設(shè)計方法難點：兩種材料的承載能力和變形能力；概率設(shè)計方法四、建議學(xué)習(xí)策略：學(xué)習(xí)課件；做自測五、 習(xí)題：1.名詞解釋構(gòu)造的可靠性： 作用和作用效應(yīng): 構(gòu)造抗力: 條件屈服強度: 徐變和收縮: 極限狀態(tài):2. 簡答題1鋼筋和混凝土兩種不同材料能夠有效結(jié)合在一起共同工作的原因 ？ 2鋼筋和混凝土之間的粘結(jié)力主要由哪幾局部組成？影響粘結(jié)強度的因素有哪些？3建筑構(gòu)造應(yīng)滿足哪些功能要求？為滿足這些功能要求，需要對構(gòu)造進展什么驗算？ (4)什么是構(gòu)造的設(shè)計狀況？工程構(gòu)造設(shè)計的設(shè)計狀況可分為哪幾種？ (5)什么是徐變？徐變對鋼筋混凝土構(gòu)造有何影響？ (6)混凝土收縮變形有哪些特點？對混凝土構(gòu)造有哪些影響？ (7)鋼筋的應(yīng)力-應(yīng)變關(guān)系分為哪兩類？為何將屈服強度作為強度設(shè)計指標(biāo)？學(xué)習(xí)模塊 二：混凝土構(gòu)造構(gòu)件 一、學(xué)習(xí)目標(biāo)：學(xué)習(xí)混凝土受彎構(gòu)件正截面承載力設(shè)計方法二、學(xué)習(xí)容：混凝土受彎構(gòu)件的正截面破壞形態(tài)、計算方法和根本構(gòu)造要求三、本章重點、難點：重點：受彎構(gòu)件正截面的計算方法和主要步驟難點：適筋梁的計算過程四、建議學(xué)習(xí)策略：聽課件；做自測、分析案例五、習(xí)題： 1.名詞解釋 梁截面有效高度；界限相對受壓區(qū)高度；單向板；雙向板；塑性力重分布 2.簡答題 1鋼筋混凝土正截面受彎構(gòu)件有哪幾種破壞形態(tài)？各有什么特征？(2)簡述鋼筋混凝土塑性鉸的特點。(3)正截面承載力計算的根本假定？(4)簡述適筋梁破壞三個階段的受力特點及其與計算的聯(lián)系？(5)什么情況下可以采用雙筋截面梁？配置受壓鋼筋有何有利作用？ 3.計算題 (1)矩形截面簡支梁，跨中彎矩設(shè)計值M=140KN.m。該梁的截面尺寸b×h=200mm×450mm,混凝土強度等級C30，鋼筋HRB400級。試確定該梁跨中縱筋配筋面積As。2某鋼筋混凝土矩形截面梁，混凝土保護層厚為25mm(二a類環(huán)境)，b=250mm，h=500mm，承受彎矩設(shè)計值M=160KN.m，采用C20級混凝土，HRB400級鋼筋，箍筋直徑為8mm，截面配筋如下圖。復(fù)核該截面是否平安。：fc=9.6N/mm2，ft=1.1N/mm2，fy=360N/mm2，=1.0 ，h0=455mm學(xué)習(xí)模塊 三：受彎構(gòu)件斜截面承載力計算一、學(xué)習(xí)目標(biāo)：學(xué)習(xí)混凝土受剪構(gòu)件的設(shè)計方法二、學(xué)習(xí)容：混凝土受剪構(gòu)件的破壞形態(tài)、計算方法和根本構(gòu)造要求三、本章重點、難點：重點：混凝土受剪的計算方法和主要步驟難點：受剪構(gòu)件剪壓破壞的計算過程四、建議學(xué)習(xí)策略：聽課件；做自測、分析案例五、習(xí)題： 1.名詞解釋抵抗彎矩圖；筋腹；無腹筋梁；配箍率；剪跨比 2.簡答題 1鋼筋混凝土斜截面受剪有哪幾種破壞形態(tài)？各有什么特征？(2) 影響無腹筋梁受剪承載力的因素有哪些？(3)影響有腹筋梁受剪承載力的因素有哪些？(4)箍筋的作用有哪些？(5)縱筋彎起需滿足什么條件？ 3.計算題1某簡支梁b×h=250mm×600mm,混凝土強度等級為C30=1.43N/mm2=14.3N/mm2，箍筋采用雙肢10HPB300級鋼筋 Asv1=78.5mm2,fyv=270Mpa, 承受均布荷載，剪力設(shè)計值為382kN。as。請按照僅配置箍筋對構(gòu)件進展斜截面抗剪承載力設(shè)計。： ，。學(xué)習(xí)模塊 四：混凝土受扭構(gòu)件承載力計算一、學(xué)習(xí)目標(biāo)：了解各種混凝土受扭構(gòu)件設(shè)計方法二、學(xué)習(xí)容：1純扭構(gòu)件的承載力計算；2彎剪扭構(gòu)件的承載力計算三、本章重點、難點：重點：純扭構(gòu)件的主要破壞形態(tài)；彎剪扭構(gòu)件的設(shè)計方法難點：受扭構(gòu)件的主要計算過程四、建議學(xué)習(xí)策略：聽課件；做自測；討論交流五、習(xí)題：1.名詞解釋截面有效高度；受扭構(gòu)件計算的bt；受扭構(gòu)件計算的Wt；受扭構(gòu)件配筋強度比2.簡答題 1純扭構(gòu)件有哪些破壞形態(tài)？計算中如何保證出現(xiàn)希望的破壞模式。(2) 簡述彎剪扭構(gòu)件承載力計算原理？ (3)純扭構(gòu)件有哪些破壞形態(tài)？破壞特征是什么？(4)受扭構(gòu)件與受彎構(gòu)件的縱筋和箍筋配置要求有何不同？(5)配筋強度比的含義是什么？有何作用？學(xué)習(xí)模塊 五：受壓和受拉構(gòu)件承載力計算 一、學(xué)習(xí)目標(biāo)：學(xué)習(xí)軸心受壓構(gòu)件、偏心受壓構(gòu)件和受拉構(gòu)件的設(shè)計、計算和主要構(gòu)造二、學(xué)習(xí)容：1軸心受壓構(gòu)件設(shè)計；2非對稱配筋偏心受壓構(gòu)件；3對稱配筋偏心受壓構(gòu)件三、本章重點、難點：重點：軸心受壓和偏心受壓構(gòu)件的設(shè)計方法難點：偏心受壓構(gòu)件設(shè)計過程五、習(xí)題： 1.名詞解釋N u-M u相關(guān)曲線；單向偏心受壓構(gòu)件；雙向偏心受壓構(gòu)件；穩(wěn)定系數(shù)；附加偏心距： 2.簡答題 1偏心受壓構(gòu)件正截面破壞形態(tài)有哪幾種？破壞特征各是什么？(2) 非對稱配筋偏心受壓構(gòu)件如何設(shè)計最經(jīng)濟，為什么？(3) 簡述配有螺旋箍筋的軸心受壓柱的破壞形態(tài) 。(4) 軸心受壓構(gòu)件中縱向鋼筋配筋率有何要求，為什么？(5)配筋強度比的含義是什么？有何作用？ 3.計算題 (1)鋼筋混凝土偏心受壓柱，截面尺寸×=400mm×600mm，軸向力設(shè)計值N=1400KN，柱兩端彎矩設(shè)計值分別為M1=280KN·m，=340KN·m，混凝土強度等級為C30，1=1.0，縱筋采用HRB400=360N/mm2。其中，。按對稱配筋計算受壓鋼筋和受拉鋼筋面積。學(xué)習(xí)模塊 六：鋼筋混凝土構(gòu)件的正常使用極限狀態(tài)一、學(xué)習(xí)目標(biāo)：學(xué)習(xí)鋼筋混凝土構(gòu)件正常使用極限狀態(tài)的驗算容和方法二、學(xué)習(xí)容：1裂縫寬度驗算；2撓度驗算；3混凝土構(gòu)造耐久性三、本章重點、難點：重點：裂縫的成因、計算和主要措施；撓度的影響因素、計算和主要措施難點：裂縫和撓度的計算過程四、建議學(xué)習(xí)策略：看課件；做自測；討論交流五、習(xí)題： 1.名詞解釋最小剛度原那么；預(yù)應(yīng)力混凝土；拉控制應(yīng)力；耐久性 2.簡答題 1混凝土構(gòu)造常見的引起耐久性問題的原因有哪些? (2) 簡述減小鋼筋混凝土梁裂縫寬度的主要措施。(3)影響混凝土耐久性主要因素? (4)混凝土構(gòu)造為什么要進展正常使用極限狀態(tài)驗算？包括哪些容？(5)裂縫產(chǎn)生裂縫產(chǎn)生的原因？ 6增大剛度或減小撓度的措施有哪些？ 7預(yù)應(yīng)力構(gòu)件對預(yù)應(yīng)力鋼筋的要什么？ 8何為拉控制應(yīng)力？拉控制應(yīng)力為什么不能過低也不能過高？考試模擬題第一局部 客觀題一、單項選擇每題2分，共20分1、以下哪種特性不是鋼筋混凝土的優(yōu)點A、耐久性好 B、可模型好 C、抗裂性好 D、耐火性好2、立方體抗壓強度測定采用的標(biāo)準(zhǔn)立方體試件邊長為A、100mm B、150mm C、180mm D、200mm3、受彎構(gòu)件極限承載力驗算是以以下哪個狀態(tài)為依據(jù)的 A、Ia B、II C、III D、IIIa4、影響無腹筋梁受剪破壞形態(tài)的主要因素是 A、剪跨比 B、混凝土強度 C、縱筋配筋率 D、縱筋配筋強度5、局部超筋破壞的鋼筋混凝土受扭構(gòu)件的破壞屬于 A、延性破壞 B、受壓脆性破壞 C、受拉脆性破壞 D、有一定的延性6、當(dāng)N2< N1<Nb界限軸力，M1> M2時，鋼筋混凝土受壓柱采用對稱配筋，下面哪組力計算的配筋最大 A、 N1，M1 B、N1，M2 C、N2，M2 D、 N2，M17、提高鋼筋混凝土受彎構(gòu)件彎曲剛度的有效方法有 A、增加截面高度 B、增加構(gòu)件的配筋C、提高混凝土強度 D.增加箍筋數(shù)量8、有腹筋剪扭構(gòu)件的剪扭承載力A、混凝土局部相關(guān)，鋼筋局部不相關(guān) B、混凝土局部不相關(guān)，鋼筋局部相關(guān) C、混凝土和鋼筋局部都相關(guān) D、混凝土和鋼筋局部都不相關(guān)9、 受拉鋼筋應(yīng)變不均勻系數(shù)越大，說明 A裂縫間受拉混凝土參加工作程度越大B裂縫間受拉混凝土參加工作程度越小C裂縫間鋼筋平均應(yīng)變越小 D與裂縫間受拉混凝土參加工作程度無關(guān)10、在長期荷載作用下，引起受彎構(gòu)件變形增大的主要原因是A、混凝土徐變和收縮 B、鋼筋與混凝土之間的滑移 C、裂縫寬度增大 D、構(gòu)件中未設(shè)受壓鋼筋二、 是非題每題1分，共10分說明：正確的選“A,錯誤選“B11.建筑構(gòu)造需滿足平安性、適用性和耐久性等三方面的要求。12.如果梁受拉區(qū)鋼筋較多，鋼筋需要布置為兩排，那么該梁截面稱為雙筋矩形截面。13.配置箍筋可以提高梁的抗剪承載力，防止斜壓破壞 )14.矩形截面純扭構(gòu)件的第一條斜裂縫一般現(xiàn)在長邊中點出現(xiàn)15.對偏心受壓構(gòu)件來說，軸壓力一定時，彎矩越大越不利 16.保護層厚度越大，構(gòu)件裂縫寬度越大，因此設(shè)計中增加保護層厚度對構(gòu)造耐久性不利 17.無明顯屈服點的鋼筋取剩余應(yīng)變?yōu)?.2%時對應(yīng)的應(yīng)力作為強度設(shè)計指標(biāo)。 18.?規(guī)?要求受扭構(gòu)件的縱筋和箍筋配筋強度比0.61.7是為了防止超筋破壞 19.對混凝土施加預(yù)應(yīng)力可提高構(gòu)件的極限承載力 20.采用預(yù)應(yīng)力混凝土受彎構(gòu)件是因為普通受彎構(gòu)件的承載力不能滿足要求 第二局部 主觀題一、名詞解釋：每題3分，共18分1、作用和作用效應(yīng)：2、界限相對受壓區(qū)高度：3、腹筋：4、受扭構(gòu)件計算的bt：5、穩(wěn)定系數(shù)6、拉控制應(yīng)力：二、簡答題每題5分，共30分1、鋼筋和混凝土的粘結(jié)力主要由哪幾局部組成？影響粘結(jié)強度的因素有哪些？2、 鋼筋混凝土正截面受彎構(gòu)件有哪幾種破壞形態(tài)？各有什么特征？3、影響有腹筋梁受剪承載力的因素有哪些？4、純扭構(gòu)件有哪些破壞形態(tài)？破壞特征是什么？5、非對稱配筋偏心受壓構(gòu)件如何設(shè)計最經(jīng)濟，為什么?6、簡述減小鋼筋混凝土梁裂縫寬度的主要措施。三、計算題第1小題：10分；第2小題：12分，共22分1、矩形截面簡支梁，跨中彎矩設(shè)計值M=140KN.m。該梁的截面尺寸b×h=200mm×450mm,混凝土強度等級C30，鋼筋HRB400級。試確定該梁跨中縱筋配筋面積As。附：fc=14.3N/mm2，ft=1.43N/mm2，fy=360N/mm2，=1.0， ，h0=450-45=405mm2、某簡支梁b×h=250mm×600mm,混凝土強度等級為C30=1.43N/mm2=14.3N/mm2，箍筋采用雙肢10HPB300級鋼筋 Asv1=78.5mm2,fyv=270Mpa, 承受均布荷載，剪力設(shè)計值為382kN。as。請按照僅配置箍筋對構(gòu)件進展斜截面抗剪承載力設(shè)計。： ，。附模擬題答案要點客觀題答案一、 單項選擇 1.C 2.B 3.D 4.A 5.D 6.C 7.A 8.A 9.B 10.A二、 是非題 11.A 2.B 3.B 4.A 5.A 6.B 7.A 8.B 9.B 10.B主觀題答案一、 名詞解釋1、作用和作用效應(yīng)：作用是使構(gòu)造產(chǎn)生力或變形的各種原因，作用效應(yīng)：構(gòu)造上各種作用對構(gòu)造產(chǎn)生的效應(yīng)的總稱。2、界限相對受壓區(qū)高度：受拉鋼筋屈服的同時受壓區(qū)混凝土被壓碎，即適筋梁和超筋梁的界限破壞狀態(tài)時的相對受壓區(qū)高度。3、腹筋：箍筋和彎起鋼筋統(tǒng)稱腹筋。4、受扭構(gòu)件計算的bt：剪扭構(gòu)件混凝土強度降低系數(shù)。5、穩(wěn)定系數(shù)：表示因長細比擬大而引起的長柱承載力降低程度的系數(shù)。6、拉控制應(yīng)力：是指拉鋼筋時，拉設(shè)備的測力裝置顯示的總拉力除以預(yù)應(yīng)力鋼筋橫截面面積得出的應(yīng)力值二、簡答題：1、鋼筋和混凝土的粘結(jié)力主要由哪幾局部組成？影響粘結(jié)強度的因素有哪些？答：化學(xué)膠著力、摩阻力、和機械咬合力三種。影響因素有：鋼筋外表形狀、混凝土強度、保護層厚度、鋼筋澆筑位置、鋼筋凈間距、橫向鋼筋和橫向壓力等。2、鋼筋混凝土正截面受彎構(gòu)件有哪幾種破壞形態(tài)？各有什么特征？答：1適筋梁：破壞特征為受拉鋼筋首先屈服，然后受壓區(qū)混凝土被壓碎。從鋼筋屈服到受彎構(gòu)件破壞，屈服彎矩My到極限彎矩Mu變化不大，但構(gòu)件曲率或撓度f變形很大，破壞前有明顯預(yù)兆，表現(xiàn)為延性破壞。 2超筋梁：破壞特征表現(xiàn)為受壓混凝土先壓碎，受拉鋼筋未屈服。超筋梁的破壞取決于受壓區(qū)混凝土的抗壓強度，受拉鋼筋的強度未得到充分發(fā)揮，破壞為沒有明顯預(yù)兆的脆性破壞，實際工程中應(yīng)防止采用。 3少筋梁：破壞特征是混凝土一開裂就破壞。梁的強度取決于混凝土的抗拉強度，混凝土的受壓強度未得到充分發(fā)揮，極限彎矩很小，屬于受拉脆性破壞特征，且承載能力低，應(yīng)用不經(jīng)濟，實際工程中應(yīng)防止采用。 3、影響有腹筋梁受剪承載力的因素有哪些？答：剪跨比、混凝土強度、配箍率、箍筋強度、縱筋配筋率等。4、純扭構(gòu)件有哪些破壞形態(tài)？破壞特征是什么？答：1少筋破壞：箍筋和縱筋數(shù)量過少時，鋼筋缺乏以承當(dāng)混凝土開裂后釋放的拉應(yīng)力，一旦開裂，受扭變形迅速增大至破壞，變現(xiàn)為明顯的脆性； 2超筋破壞：縱筋和箍筋都過多時，受扭構(gòu)件在破壞前出現(xiàn)較多細而密的螺旋形裂縫，在鋼筋屈服前混凝土先壓壞，變現(xiàn)為受壓脆性破壞； 3局部超筋破壞：箍筋和縱筋配筋比例相差過大時，會出現(xiàn)兩者中配筋率較小的鋼筋屈服，而另一種鋼筋未到達屈服的情況。具有一定的延性，但小于適筋構(gòu)件； 4適筋破壞：箍筋和縱筋配置都適宜時，與裂縫相交的縱筋和箍筋均能到達屈服，然后混凝土壓壞，屬于延性破壞。5、 非對稱配筋偏心受壓構(gòu)件如何設(shè)計最經(jīng)濟，為什么?答：1大偏心受壓構(gòu)件：取。原因：充分利用受壓區(qū)混凝土承受壓力，可使總用鋼量最少。（1） 小偏心受壓構(gòu)件：取 。原因：遠離偏心壓力一側(cè)的縱向受力鋼筋不管受拉還是受壓，其應(yīng)力均不能到達屈服強度，因此取其等于最小配筋梁一般最為經(jīng)濟。6、簡述減小鋼筋混凝土梁裂縫寬度的主要措施。答： 1減小鋼筋直徑 2提高混凝土強度 3增減配筋率或配筋面積4采用變形鋼筋 5采用預(yù)應(yīng)力三、計算題1、解： 1計算x，并判斷是否超筋 不屬于超筋。 2計算As，并判斷是否少筋 不屬于少筋。因此，縱向受力鋼筋面積As取1174mm2滿足適筋梁要求。2、解:1計算截面有效高度.=560mm 2驗算截面尺寸=560mm, , =1.0=0.25×1.0×14.3×250×560=500500N=500.5kN>382kN截面尺寸滿足要求. 3驗算是否需要計算配箍=0.7×1.0×1.43×250×560=140140N=140.14kN<V=382kN 需要按計算配箍4計算配箍=1.6mm2/mm因210箍筋 =78.5mm2, =2，可得98mm, 取s=90mm.（5） 驗算最小配箍率 因此，箍箍筋選用雙肢1090滿足要求. 附 模塊習(xí)題答案要點模塊一答案要點：一、 名詞解釋1、 構(gòu)造的可靠性：構(gòu)造在規(guī)定時間，在規(guī)定條件下，完成預(yù)定功能的能力或者平安性、耐久性、適用性。2、 作用和作用效應(yīng)：作用是使構(gòu)造產(chǎn)生力或變形的各種原因；作用效應(yīng)是構(gòu)造上各種作用對構(gòu)造產(chǎn)生的效應(yīng)的總稱。3、 構(gòu)造抗力：構(gòu)造或構(gòu)件承受作用效應(yīng)的能力，即構(gòu)造或構(gòu)造。4、 條件屈服強度：對于無明顯屈服點的鋼筋取剩余應(yīng)變?yōu)?.2%時對應(yīng)的應(yīng)力作為強度設(shè)計指標(biāo)，成為條件屈服強度。5、 徐變和收縮：混凝土在荷載的長期作用下隨時間增長而增長的變形稱為徐變；混凝土在空氣中硬化時體積收縮的現(xiàn)象稱為收縮。6、 極限狀態(tài)：當(dāng)構(gòu)造超過某一特定狀態(tài)而不能滿足設(shè)計規(guī)定的某一功能要求時，稱為極限狀態(tài)。二、 簡答題1、鋼筋和混凝土兩種不同材料能夠有效結(jié)合在一起共同工作的原因 ？ 答：一：鋼筋和混凝土之間存在粘結(jié)力，使兩者之間能傳遞力和變形；二：鋼筋和混凝土兩種材料的溫度線膨脹系數(shù)接近。 2、鋼筋和混凝土之間的粘結(jié)力主要由哪幾局部組成？影響粘結(jié)強度的因素有哪些？答：化學(xué)膠著力、摩阻力、和機械咬合力三種。影響因素有：鋼筋外表形狀、混凝土強度、保護層厚度、鋼筋澆筑位置、鋼筋凈間距、橫向鋼筋和橫向壓力等。 3、建筑構(gòu)造應(yīng)滿足哪些功能要求？為滿足這些功能要求，需要對構(gòu)造進展什么驗算？答：平安性，適用性，耐久性。滿足平安性需進展承載能力極限狀態(tài)驗算；滿足適用性和耐久性需進展正常使用極限狀態(tài)驗算。4、 什么是構(gòu)造的設(shè)計狀況？工程構(gòu)造設(shè)計的設(shè)計狀況可分為哪幾種？答：設(shè)計狀況是代表一定時段實際情況的一組設(shè)計條件，設(shè)計應(yīng)做到在該組條件下構(gòu)造不超越有關(guān)的極限狀態(tài)； 分為：持久設(shè)計狀況、短暫設(shè)計狀況、偶然設(shè)計狀況和地震設(shè)計狀況。5、 什么是徐變？徐變對鋼筋混凝土構(gòu)造有何影響？答：混凝土在荷載的長期作用下隨時間增長而增長的變形稱為徐變； 徐變使構(gòu)件變形增加；在鋼筋混凝土截面引起應(yīng)力重分布；在預(yù)應(yīng)力混凝土構(gòu)件中引起預(yù)應(yīng)力損失；某些情況下可減少由于支座不均勻沉降而產(chǎn)生的應(yīng)力，延緩收縮裂縫出現(xiàn)。6、 混凝土收縮變形有哪些特點？對混凝土構(gòu)造有哪些影響？答：混凝土收縮是一種隨時間增長而增長的變形；凝結(jié)初期收縮變形開展較快，二個月達50%；三個月后趨于逐漸緩慢，一般兩年后趨于穩(wěn)定。混凝土收縮收到約束時將產(chǎn)生收縮拉力，加速裂縫的出現(xiàn)和開展；預(yù)應(yīng)力混凝土構(gòu)造中，混凝土收縮將導(dǎo)致預(yù)應(yīng)力損失。7、鋼筋的應(yīng)力-應(yīng)變關(guān)系分為哪兩類？為何將屈服強度作為強度設(shè)計指標(biāo)？答：分為有明顯屈服點鋼筋和無明顯屈服點鋼筋，習(xí)慣上也分別稱為軟鋼和硬鋼。因為當(dāng)構(gòu)件某一截面的鋼筋應(yīng)力到達屈服強度后，將在荷載根本不變情況下產(chǎn)生持續(xù)的塑性變形，使構(gòu)件的變形和裂縫寬度顯著增大以致無法使用，因此一般構(gòu)造計算常取屈服強度作為設(shè)計強度的依據(jù)。模塊二答案要點：一、名詞解釋1、 梁截面有效高度:鋼筋截面形心至梁頂面受壓邊緣的距離。2、 界限相對受壓區(qū)高度：受拉鋼筋屈服的同時受壓區(qū)混凝土被壓碎，即適筋梁和超筋梁的界限破壞狀態(tài)時的相對受壓區(qū)高度。3、 單向板：當(dāng)l2/l1>2時，板主要沿短跨方向受彎，設(shè)計中可僅考慮短邊方向受彎，長邊可僅按構(gòu)造處理的板。4、 雙向板：當(dāng)l2/l12時，沿板長邊傳遞的荷載以及長跨方向的彎矩均不能忽略，設(shè)計中需考慮雙向受彎的板。5、 塑性力重分布：由于超靜定構(gòu)造的塑性變形而使構(gòu)造力重新分布的現(xiàn)象。二、簡答題1、 鋼筋混凝土正截面受彎構(gòu)件有哪幾種破壞形態(tài)？各有什么特征？答：1適筋梁：破壞特征為受拉鋼筋首先屈服，然后受壓區(qū)混凝土被壓碎。從鋼筋屈服到受彎構(gòu)件破壞，屈服彎矩My到極限彎矩Mu變化不大，但構(gòu)件曲率或撓度f變形很大，破壞前有明顯預(yù)兆，表現(xiàn)為延性破壞。 2超筋梁：破壞特征表現(xiàn)為受壓混凝土先壓碎，受拉鋼筋未屈服。超筋梁的破壞取決于受壓區(qū)混凝土的抗壓強度，受拉鋼筋的強度未得到充分發(fā)揮，破壞為沒有明顯預(yù)兆的脆性破壞，實際工程中應(yīng)防止采用。 3少筋梁：破壞特征是混凝土一開裂就破壞。梁的強度取決于混凝土的抗拉強度，混凝土的受壓強度未得到充分發(fā)揮，極限彎矩很小，屬于受拉脆性破壞特征，且承載能力低，應(yīng)用不經(jīng)濟，實際工程中應(yīng)防止采用。 2、簡述鋼筋混凝土塑性鉸的特點。 答：A). 僅沿彎矩方向轉(zhuǎn)動； B). 轉(zhuǎn)動能力有限； C). 能承當(dāng)一定彎矩 Mu；D). 形成塑性變形區(qū)域。3、正截面承載力計算的根本假定？答：1截面保持平面；2不考慮混凝土的抗拉強度；3采用簡化的混凝土的應(yīng)力應(yīng)變關(guān)系曲線;(4)縱向鋼筋的應(yīng)力等于鋼筋應(yīng)變與起彈性模量的乘積，但絕對值不大于其強度設(shè)計值。4、簡述適筋梁破壞三個階段的受力特點及其與計算的聯(lián)系？答：1第I階段，彈性工作階段，其階段末Ia為抗裂驗算的依據(jù)；2第II階段，帶裂縫工作階段，為裂縫跨度和撓度計算依據(jù)；3第III階段，破壞階段，其階段末IIIa為承載力計算依據(jù)。5、什么情況下可以采用雙筋截面梁？配置受壓鋼筋有何有利作用？答：1梁承受的彎矩很大，構(gòu)件截面尺寸和材料受使用和施工限制不能增加，同時計算無法滿足單筋截面最大配筋率限制條件而出現(xiàn)超筋梁；2不同荷載組合下，截面承受正、負彎矩作用時；配置受壓鋼筋有利于提高截面的延性。三、計算題1、矩形截面簡支梁，跨中彎矩設(shè)計值M=140KN.m。該梁的截面尺寸b×h=200mm×450mm,混凝土強度等級C30，鋼筋HRB400級。試確定該梁跨中縱筋配筋面積As。附：fc=14.3N/mm2，ft=1.43N/mm2，fy=360N/mm2，=1.0， ，h0=450-45=405mm解： 1計算x，并判斷是否超筋 不屬于超筋。 2計算As，并判斷是否少筋 不屬于少筋。因此，縱向受力鋼筋面積As取1174mm2滿足適筋梁要求。2、某鋼筋混凝土矩形截面梁，混凝土保護層厚為25mm(二a類環(huán)境)，b=250mm，h=500mm，承受彎矩設(shè)計值M=160KN.m，采用C20級混凝土，HRB400級鋼筋，箍筋直徑為8mm，截面配筋如下圖(As為1256mm2)。復(fù)核該截面是否平安。：fc=9.6N/mm2，ft=1.1N/mm2，fy=360N/mm2，=1.0， ，h0=455mm解：1計算配筋率 故不屬于少筋破壞2計算受壓區(qū)高度 3計算受彎承載力 故承載力滿足要求，該截面平安。模塊三答案要點：一、 名詞解釋1、 抵抗彎矩圖：按截面實有縱筋的面積計算截面實際能夠抵抗彎矩的圖形2、 腹筋：箍筋和彎起鋼筋統(tǒng)稱腹筋。3、 無腹筋梁：僅有縱筋而未配置腹筋的梁稱為無腹筋梁。4、 配箍率：箍筋截面面積與相應(yīng)混凝土面積的比值，即。5、剪跨比：指剪彎區(qū)段某垂直截面彎矩相對于剪力和有效高度的比值，即，對于集中荷載簡支梁，可簡化為。二、簡答題1、鋼筋混凝土斜截面受剪有哪幾種破壞形態(tài)？各有什么特征？答：斜拉破壞：假設(shè)剪跨比過大(>3)，或配箍率太小，斜裂縫一出現(xiàn)，與斜裂縫相交的箍筋應(yīng)力就很快到達屈服，箍筋不再限制斜裂縫的開展，構(gòu)件斜向拉裂為兩局部而破壞，具有很明顯的脆性。剪壓破壞：構(gòu)件箍筋適量，且剪跨比適中1 3，臨近破壞時在剪彎段受拉區(qū)出現(xiàn)一條臨界斜裂縫，箍筋應(yīng)力到達屈服強度，最后剪壓區(qū)的剪應(yīng)力和壓應(yīng)力迅速增加而壓碎，屬于脆性破壞。斜壓破壞：箍筋過多或梁很小時，一般小于1，梁的彎剪段腹部混凝土被一系列近乎平行的斜裂縫分割成許多傾斜的受壓體，在正應(yīng)力和剪應(yīng)力共同作用下混凝土被壓碎導(dǎo)致，箍筋未屈服，屬脆性破壞。 2、影響無腹筋梁受剪承載力的因素有哪些？答：剪跨比、混凝土強度、縱筋配筋率、尺寸效應(yīng)、截面形狀等。3、影響有腹筋梁受剪承載力的因素有哪些？答：剪跨比、混凝土強度、配箍率、箍筋強度、縱筋配筋率等。4、箍筋的作用有哪些？答：1斜裂縫出現(xiàn)后，斜裂縫間的拉應(yīng)力由箍筋承當(dāng)，增強了梁的剪力傳遞能力； 2箍筋限制了斜裂縫的開展，增加了剪壓區(qū)的面積； 3減少斜裂縫寬度，提高裂縫間的骨料咬合力； 4增強了縱筋的銷栓作用； 5提高了構(gòu)件斜截面的受彎能力。 5、縱筋彎起需滿足什么條件？答：1正截面受彎承載力； 2斜截面受彎承載力； 3斜截面受剪承載力和構(gòu)造要求。三、計算題某簡支梁b×h=250mm×600mm,混凝土強度等級為C30=1.43N/mm2=14.3N/mm2，箍筋采用雙肢10HPB300級鋼筋 Asv1=78.5mm2,fyv=270Mpa, 承受均布荷載，剪力設(shè)計值為382kN。as。請按照僅配置箍筋對構(gòu)件進展斜截面抗剪承載力設(shè)計。： ，。 解:1計算截面有效高度.=560mm 2驗算截面尺寸=560mm, , =1.0=0.25×1.0×14.3×250×560=500500N=500.5kN>382kN截面尺寸滿足要求. 3驗算是否需要計算配箍=0.7×1.0×1.43×250×560=140140N=140.14kN<V=382kN 需要按計算配箍4計算配箍=1.6mm2/mm因210箍筋 =78.5mm2, =2，可得98mm, 取s=90mm.（6） 驗算最小配箍率 因此，箍箍筋選用雙肢1090滿足要求. 模塊四答案要點：一、名詞解釋1、剪扭相關(guān)性：構(gòu)件上同時存在剪力和扭矩時，其受扭承載力和受剪承載力都會因另一種力的存在而減小的現(xiàn)象。2、受扭構(gòu)件計算的bt：剪扭構(gòu)件混凝土強度降低系數(shù)。3、受扭構(gòu)件計算的Wt： 截面受扭塑性抵抗矩。4、受扭構(gòu)件配筋強度比：受扭縱筋與箍筋的體積比和強度比的乘積。二、簡答題1、純扭構(gòu)件有哪些破壞形態(tài)？計算中如何保證出現(xiàn)希望的破壞模式。1少筋破壞：驗算縱筋和箍筋的最小配筋率，箍筋最小直徑和最大間距等構(gòu)造要求； 2超筋破壞：驗算構(gòu)件最大截面尺寸。 3局部超筋破壞：控制縱筋和箍筋配筋強度比。 4適筋破壞：目標(biāo)破壞模式，通過承載力計算進展配筋。2、簡述彎剪扭構(gòu)件承載力計算原理？對混凝土局部考慮剪扭相關(guān)性；對鋼筋奉獻的抗力采用簡單疊加方法，即縱筋按受彎與受扭分別計算后疊加，箍筋按受扭和受剪分別計算后疊加。 3、純扭構(gòu)件有哪些破壞形態(tài)？破壞特征是什么？1少筋破壞：箍筋和縱筋數(shù)量過少時，鋼筋缺乏以承當(dāng)混凝土開裂后釋放的拉應(yīng)力，一旦開裂，受扭變形迅速增大至破壞，變現(xiàn)為明顯的脆性； 2超筋破壞：縱筋和箍筋都過多時，受扭構(gòu)件在破壞前出現(xiàn)較多細而密的螺旋形裂縫，在鋼筋屈服前混凝土先壓壞，變現(xiàn)為受壓脆性破壞； 3局部超筋破壞：箍筋和縱筋配筋比例相差過大時，會出現(xiàn)兩者中配筋率較小的鋼筋屈服，而另一種鋼筋未到達屈服的情況。具有一定的延性，但小于適筋構(gòu)件； 4適筋破壞：箍筋和縱筋配置都適宜時，與裂縫相交的縱筋和箍筋均能到達屈服，然后混凝土壓壞，屬于延性破壞。4、受扭構(gòu)件與受彎構(gòu)件的縱筋和箍筋配置要求有何不同？答：1縱筋：受扭縱筋應(yīng)沿截面周邊均勻、對稱布置，截面四角必須布置受扭縱筋；受彎縱筋那么根據(jù)受力情況可集中布置在受拉區(qū)或受壓區(qū)。2箍筋：由于受扭構(gòu)件的箍筋在整個周邊上均受拉力，因此受扭的箍筋應(yīng)做成封閉型沿外周邊布置；受剪構(gòu)件箍筋在整個截面上均勻，可采用多肢箍筋，且不需要封閉。 5、配筋強度比的含義是什么？有何作用？答：配筋強度比定義為受扭縱筋和箍筋的體積比和強度比的乘積。 限制配筋強度比適宜的圍，可以使受扭構(gòu)件破壞時箍筋和縱筋根本上能到達屈服強度，從而使箍筋和縱筋均能有效發(fā)揮作用，防止出現(xiàn)局部超筋破壞。模塊五答案要點：一、名詞解釋1、 N u-M u相關(guān)曲線：對于給定截面、材料強度和配筋的偏心受壓構(gòu)件，相關(guān)曲線是反映鋼筋混凝土截面壓力和彎矩共同作用下正截面承載力變化規(guī)律的曲線。2、單向偏心受壓構(gòu)件：軸力作用線與截面的重心軸平行且沿某一主軸偏離重心的受壓構(gòu)件。3、雙向偏心受壓構(gòu)件：軸力作用線與截面的重心軸平行且偏離兩個主軸的受壓構(gòu)件。4、穩(wěn)定系數(shù)：表示因長細比擬大而引起的長柱承載力降低程度的系數(shù)。5、附加偏心距：工程中實際存在著荷載作用位置的不定性、混凝土質(zhì)量的不均勻性及施工的偏差等因素，因此在偏心受壓構(gòu)件正截面承載力計算時需考慮這種偏心距的影響，稱為附加偏心距。二、簡答題1、偏心受壓構(gòu)件正截面破壞形態(tài)有哪幾種？破壞特征各是什么？大偏心受壓破壞：受拉鋼筋首先到達屈服，然后受壓鋼筋也能到達屈服，最后受壓區(qū)混凝土壓碎而導(dǎo)致構(gòu)件破壞，這種破壞形態(tài)在破壞前有明顯的預(yù)兆，屬于塑性破壞。小偏心受壓破壞：受壓構(gòu)件破壞時，受壓區(qū)混凝土的壓應(yīng)變到達極限壓應(yīng)變，混凝土被壓碎、受壓鋼筋到達屈服強度，而受拉鋼筋未到達受拉屈服。破壞具有脆性性質(zhì)。2、非對稱配筋偏心受壓構(gòu)件如何設(shè)計最經(jīng)濟，為什么？（2） 大偏心受壓構(gòu)件：取。原因：充分利用受壓區(qū)混凝土承受壓力，可使總用鋼量最少。（3） 小偏心受壓構(gòu)件：取 。原因：遠離偏心壓力一側(cè)的縱向受力鋼筋不管受拉還是受壓，其應(yīng)力均不能到達屈服強度，因此取其等于最小配筋梁一般最為經(jīng)濟。3、簡述配有螺旋箍筋的軸心受壓柱的破壞形態(tài) 。 荷載到達普通箍筋柱的極限狀態(tài)時，螺旋箍筋外的保護層開場開裂剝落；繼續(xù)增加荷載，螺旋箍筋到達受拉屈服強度，不能再約束核心混凝土橫向變形，核心混凝土將被壓碎，柱隨即破壞。4、軸心受壓構(gòu)件中縱向鋼筋配筋率有何要求，為什么？1最小配筋率要求：由于混凝土在長期荷載作用下具有徐變的特性，鋼筋混凝土軸心受壓柱在長期荷載作用下，混凝土和鋼筋之間將產(chǎn)生應(yīng)力重分布，混凝土壓應(yīng)力將減小，鋼筋壓應(yīng)力將增大。配筋率越小，鋼筋應(yīng)力增加越大，所以為了防止在正常使用荷載作用下，鋼筋壓應(yīng)力由于徐變而增大到屈服強度，需滿足最小配筋率要求；2最大配筋率要求：實際工程中存在受壓構(gòu)件突然卸載的情況，如果配筋率太大，卸載后鋼筋回彈，可能造成混凝土受拉甚至開裂。另外，為了施工方便和經(jīng)濟，配筋率也應(yīng)滿足最大配筋率要求。三、計算題鋼筋混凝土偏心受壓柱，截面尺寸×=400mm×600mm，軸向力設(shè)計值N=1400KN，柱兩端彎矩設(shè)計值分別為M1=280KN·m，=340KN·m，混凝土強度等級為C30，1=1.0，縱筋采用HRB400=360N/mm2。其中，。按對稱配筋計算受壓鋼筋和受拉鋼筋面積。 ：取ea=20mm，hns=1.17；。解：1材料強度及幾何參數(shù)C30混凝土，；HRB400級鋼筋，；，=600-40=560mm。2求框架柱設(shè)計彎矩M0.947；hns=1.17，0.947×1.17=1.108>1,取1.1081.108×340=376.72 KN·m3判別大小偏心受壓=0.518 4求及 因此 5選配鋼筋每邊選320HRB400級，As=942mm2全部縱向鋼筋的配筋率符合要求。 模塊六答案要點：一、名詞解釋1、 最小剛度原那么：為簡化計算，計算構(gòu)件撓度時區(qū)同號彎矩區(qū)段彎矩最大截面的彎曲剛度作為該區(qū)段的彎曲剛度，這種處理方法所得的彎曲剛度最小，稱為最小剛度原那么。2、 預(yù)應(yīng)力混凝土：正常受荷前預(yù)先對混凝土受拉區(qū)施加壓應(yīng)力以改善其在使用荷載作用下混凝土抗拉性能的構(gòu)造稱為預(yù)應(yīng)力混凝土構(gòu)造。3、 拉控制應(yīng)力：是指拉鋼筋時，拉設(shè)備的測力裝置顯示的總拉力除以預(yù)應(yīng)力鋼筋橫截面面積得出的應(yīng)力值3、耐久性：正常維護的條件下，在預(yù)定的設(shè)計年限，在指定的工作環(huán)境中保證構(gòu)造滿足既定的功能要求。二、簡答題1、混凝土構(gòu)造常見的引起耐久性問題的原因有哪些? 混凝土碳化；鋼筋的銹蝕；混凝土的凍融破壞；混凝土堿集料反響；侵蝕性介質(zhì)腐蝕2、簡述減小鋼筋混凝土梁裂縫寬度的主要措施。共4分1減小鋼筋直徑 2提高混凝土強度 3增減配筋率或配筋面積4采用變形鋼筋 5采用預(yù)應(yīng)力3、影響混凝土耐久性主要因素? 1部因素：混凝土強度，密實性和滲透性，保護層厚度，水泥品種、強度和用量，水膠比及外加劑，氯離子及堿含量； 2外部因素：環(huán)境溫度、濕度，二氧化碳含量以及侵蝕性介質(zhì)。4、混凝土構(gòu)造為什么要進展正常使用極限狀態(tài)驗算？包括哪些容？為滿足構(gòu)造的正常使用功能和耐久性要求；包括：裂縫控制驗算，變形驗算，一級保證構(gòu)造耐久性的設(shè)計和構(gòu)造措施等。5、裂縫產(chǎn)生裂縫產(chǎn)生的原因？荷載效應(yīng)、附加變形或約束、砼碳化、砼收縮和溫度變形、鋼筋銹脹等6、增大剛度或減小撓度的措施有哪些？增大構(gòu)件截面；增加受壓鋼筋面積；采用預(yù)應(yīng)力混凝土構(gòu)件等7、預(yù)應(yīng)力構(gòu)件對預(yù)應(yīng)力鋼筋的要什么？1高強度；2與混凝土間有足夠的粘結(jié)性能；3良好的加工性能；4一定的塑性。8、何為拉控制應(yīng)力？拉控制應(yīng)力為什么不能過低也不能過高？拉鋼筋時，拉設(shè)備的測力裝置顯示的總拉力除以預(yù)應(yīng)力鋼筋橫截面面積得出的應(yīng)力值。不能過高原因：1個別預(yù)應(yīng)力鋼筋可能拉斷；2施工過程中可能引起構(gòu)件某些部位預(yù)拉區(qū)出現(xiàn)拉應(yīng)力，甚至開裂，還可能造成后法構(gòu)件端部混凝土產(chǎn)生局部受壓破壞； 3構(gòu)件開裂荷載可能接近構(gòu)件破壞荷載，構(gòu)件一旦開裂，很快就臨近破壞，表現(xiàn)為沒有明顯預(yù)兆的脆性破壞特性。 不能過低原因：取值太低，預(yù)壓作用效果不好，預(yù)應(yīng)力筋不能充分發(fā)揮作用。29 / 29