《混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計原理》作業(yè)3-4答案.doc

【混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計原理】作業(yè)3一、選擇題1螺旋箍筋柱較普通箍筋柱承載力提高的原因是（ C ）。A螺旋筋使縱筋難以被壓屈B螺旋筋的存在增加了總的配筋率C螺旋筋約束了混凝土的橫向變形D螺旋筋的彈簧作用2大偏心和小偏心受壓破壞的本質(zhì)區(qū)別在于（ B ）。A受拉區(qū)的混凝土是否破壞 B受拉區(qū)的鋼筋是否屈服C受壓區(qū)的鋼筋是否屈服 D受壓區(qū)的混凝土是否破壞3偏心受壓構(gòu)件界限破壞時，（ D ）。A遠離軸向力一側(cè)的鋼筋屈服比受壓區(qū)混凝土壓碎早發(fā)生B遠離軸向力一側(cè)的鋼筋屈服比受壓區(qū)混凝土壓碎晚發(fā)生C遠離軸向力一側(cè)的鋼筋屈服與另一側(cè)鋼筋屈服同時發(fā)生D遠離軸向力一側(cè)的鋼筋屈服與受壓區(qū)混凝土壓碎同時發(fā)生4進行構(gòu)件的裂縫寬度和變形驗算的目的是（ A ）。A使構(gòu)件滿足正常使用極限狀態(tài)要求 B使構(gòu)件能夠在彈性階段工作C使構(gòu)件滿足承載能力極限狀態(tài)要求 D使構(gòu)件能夠帶裂縫工作5軸心受拉構(gòu)件破壞時，拉力（ C ）承擔。A由鋼筋和混凝土共同B由鋼筋和部分混凝土共同C僅由鋼筋D僅由混凝土6其它條件相同時，鋼筋的保護層厚度與平均裂縫間距、裂縫寬度的關(guān)系是（ A ）。A保護層越厚，平均裂縫間距越大，裂縫寬度也越大B保護層越厚，平均裂縫間距越小，裂縫寬度越大C保護層厚度對平均裂縫間距沒有影響，但保護層越厚，裂縫寬度越大7通過對軸心受拉構(gòu)件裂縫寬度公式的分析可知，在其它條件不變的情況下，要想減小裂縫寬度，就只有（ A ）。A減小鋼筋直徑或增大截面配筋率B增大鋼筋直徑或減小截面配筋率C增大截面尺寸和減小鋼筋截面面積二、判斷題1鋼筋混凝土受壓構(gòu)件中的縱向鋼筋一般采用HRB400級、HRB335級和RRB400級，不宜采用高強度鋼筋。（ ）2在軸心受壓短柱中，不論受壓鋼筋在構(gòu)件破壞時是否屈服，構(gòu)件的最終承載力都是由混凝土被壓碎來控制的。（ ）3. 鋼筋混凝土長柱的穩(wěn)定系數(shù)隨著長細比的增大而增大。（ ）4兩種偏心受壓破壞的分界條件為：為大偏心受壓破壞；為小偏心受壓破壞。（ ）5大偏心受拉構(gòu)件為全截面受拉，小偏心受拉構(gòu)件截面上為部分受壓部分受拉。（ ）6鋼筋混凝土軸心受拉構(gòu)件破壞時，混凝土的拉裂與鋼筋的受拉屈服同時發(fā)生。（ ）7靜定的受扭構(gòu)件，由荷載產(chǎn)生的扭矩是由構(gòu)件的靜力平衡條件確定的，與受扭構(gòu)件的扭轉(zhuǎn)剛度無關(guān)，此時稱為平衡扭轉(zhuǎn)。（ ）8對于超靜定結(jié)構(gòu)體系，構(gòu)件上產(chǎn)生的扭矩除了靜力平衡條件以外，還必須由相鄰構(gòu)件的變形協(xié)調(diào)條件才能確定，此時稱為協(xié)調(diào)扭轉(zhuǎn)。（ ）9受扭的素混凝土構(gòu)件，一旦出現(xiàn)斜裂縫即完全破壞。若配置適量的受扭縱筋和受扭箍筋，則不但其承載力有較顯著的提高，且構(gòu)件破壞時會具有較好的延性。（ ）10在彎剪扭構(gòu)件中，彎曲受拉邊縱向受拉鋼筋的最小配筋量，不應(yīng)小于按彎曲受拉鋼筋最小配筋率計算出的鋼筋截面面積，與按受扭縱向受力鋼筋最小配筋率計算并分配到彎曲受拉邊鋼筋截面面積之和。（ ）11鋼筋混凝土構(gòu)件裂縫的開展是由于混凝土的回縮和鋼筋伸長所造成的。（ ）12荷載長期作用下鋼筋混凝土受彎構(gòu)件撓度增長的主要原因是混凝土的徐變和收縮。（ ）三、簡答題1鋼筋混凝土柱中箍筋應(yīng)當采用封閉式，其原因在于？答：鋼筋混凝土柱中箍筋應(yīng)當采用封閉式箍筋是為了保證鋼筋骨架的整體剛度，并保證構(gòu)件在破壞階段箍筋對混凝土和縱向鋼筋的側(cè)向約束作用。2鋼筋混凝土偏心受壓破壞通常分為哪兩種情況？它們的發(fā)生條件和破壞特點是怎樣的？答：鋼筋混凝土偏心受壓破壞可分為兩種情況：大偏心受壓破壞與小偏心受壓破壞。大偏心受壓破壞的發(fā)生條件是：偏心距較大，且受拉鋼筋配置得不太多時。破壞特點是：受拉區(qū)的鋼筋能達到屈服，受壓區(qū)的混凝土也能達到極限壓應(yīng)變。小偏心受壓破壞的發(fā)生條件是：偏心距較小或很小，或者雖然相對偏心距較大，但配置了很多的受拉鋼筋。破壞特點是：靠近縱向力一端的鋼筋能達到受壓屈服，混凝土被壓碎，而遠離縱向力一端的鋼筋無論是受拉還是受壓，一般情況下都達不到屈服。3簡述矩形截面大偏心受壓構(gòu)件正截面承載力計算公式的使用條件？答：矩形截面大偏心受壓構(gòu)件正截面承載力計算公式的適用條件如下：1）為了保證構(gòu)件破壞時受拉區(qū)鋼筋的應(yīng)力先達到屈服強度，要求滿足：2）為了保證構(gòu)件破壞時，受壓鋼筋應(yīng)力能達到抗壓屈服強度設(shè)計值，與雙筋受彎構(gòu)件相同，要求滿足：4實際工程中，哪些受拉構(gòu)件可以按軸心受拉構(gòu)件計算，哪些受拉構(gòu)件可以按偏心受拉構(gòu)件計算？答：在鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)中，真正的軸心受拉構(gòu)件是罕見的。近似按軸心受拉構(gòu)件計算的有承受節(jié)點荷載的屋架或托架受拉弦桿和腹桿，剛架、拱的拉桿，承受內(nèi)壓力的環(huán)形管壁及圓形儲液池的壁筒等；可按偏心受拉計算的構(gòu)件有矩形水池的池壁、工業(yè)廠房雙肢柱的受拉肢桿、受地震作用的框架邊柱和承受節(jié)間荷載的屋架下弦拉桿等。5軸心受拉構(gòu)件從加載開始到破壞為止可分為哪三個受力階段？其承載力計算以哪個階段為依據(jù)？答：軸心受拉構(gòu)件從加載開始到破壞為止可分為三個受力階段：第一階段為從加載到混凝土受拉開裂前，第二階段為混凝土開裂至鋼筋即將屈服，第三階段為受拉鋼筋開始屈服到全部受拉鋼筋達到屈服。承載力計算以第三階段末為依據(jù)。6大、小偏心受拉構(gòu)件的破壞特征有什么不同？如何劃分大、小偏心受拉構(gòu)件？答：大偏心受拉構(gòu)件破壞時，混凝土雖開裂，但還有受壓區(qū)。當數(shù)量適當時，受拉鋼筋首先屈服，然后受壓鋼筋的應(yīng)力達到屈服強度，混凝土受壓邊緣達到極限應(yīng)變而破壞。小偏心受拉構(gòu)件破壞時，一般情況下，全截面均為拉應(yīng)力，其中一側(cè)的拉應(yīng)力較大。隨著荷載的增加，一側(cè)的混凝土首先開裂，而且裂縫很快就貫穿整個截面，所以混凝土將退出工作，拉力完全由鋼筋承擔，構(gòu)件破壞時，及都達到屈服強度。偏心受拉構(gòu)件正截面承載力計算，按縱向拉力N的作用位置不同，可以分為大偏心受拉與小偏心受拉兩種情況：當縱向拉力N作用在鋼筋合力點和合力點范圍之間時，為小偏心受拉。7鋼筋混凝土純扭構(gòu)件有哪幾種破壞形式？各有何特點？答：鋼筋混凝土純扭構(gòu)件的破壞形態(tài)可分為適筋破壞、部分超筋破壞、完全超筋破壞和少筋破壞4類。適筋破壞的特點：縱筋和箍筋先到達屈服強度，然后混凝土被壓碎而破壞，屬于延性破壞。部分超筋破壞的特點：破壞時僅縱筋屈服，而箍筋不屈服；或箍筋屈服，縱筋不屈服，破壞時具有一定的延性，但較適筋破壞時的截面延性小。完全超筋破壞的特點：縱筋和箍筋都沒有達到屈服強度，而混凝土先行壓壞，屬于脆性破壞。少筋破壞的特點：裂縫一旦出現(xiàn)，構(gòu)件就會立即發(fā)生破壞，此時，縱筋和箍筋不僅達到屈服強度而且可能進入強化階段，屬于脆性破壞。8. 鋼筋混凝土彎剪扭構(gòu)件的鋼筋配置有哪些構(gòu)造要求？答： 1）縱筋的構(gòu)造要求對于彎剪扭構(gòu)件，受扭縱向受力鋼筋的間距不應(yīng)大于200mm和梁的截面寬度；在截面四角必須設(shè)置受扭縱向受力鋼筋，其余縱向鋼筋沿截面周邊均勻?qū)ΨQ布置。當支座邊作用有較大扭矩時，受扭縱向鋼筋應(yīng)按受拉鋼筋錨固在支座內(nèi)。當受扭縱筋按計算確定時，縱筋的接頭及錨固均應(yīng)按受拉鋼筋的構(gòu)造要求處理。在彎剪扭構(gòu)件中，彎曲受拉邊縱向受拉鋼筋的最小配筋量，不應(yīng)小于按彎曲受拉鋼筋最小配筋率計算出的鋼筋截面面積，與按受扭縱向受力鋼筋最小配筋率計算并分配到彎曲受拉邊鋼筋截面面積之和。2）箍筋的構(gòu)造要求箍筋的間距及直徑應(yīng)符合受剪的相關(guān)要求。箍筋應(yīng)做成封閉式，且應(yīng)沿截面周邊布置；當采用復(fù)合箍筋時，位于截面內(nèi)部的箍筋不應(yīng)計入受扭所需的箍筋面積；受扭所需箍筋的末端應(yīng)做成135 彎鉤，彎鉤端頭平直段長度不應(yīng)小于10d（d為箍筋直徑）。9鋼筋混凝土裂縫控制的目的是什么？答：裂縫控制的目的一方面是為了保證結(jié)構(gòu)的耐久性，因為裂縫過寬時，氣體和水分、化學介質(zhì)會侵入裂縫，引起鋼筋銹蝕，這不僅削弱了鋼筋的面積，而且還會因鋼筋體積的膨脹而引起保護層剝落，產(chǎn)生長期危害，影響結(jié)構(gòu)的使用壽命。另一方面是考慮建筑物觀瞻、人的心理感受和使用者不安全程度的影響。四、計算題1已知某柱兩端為不動鉸支座，柱高H=5.6m，截面尺寸為400mm400mm，采用C20混凝土、HRB335鋼筋，柱頂截面承受軸心壓力設(shè)計值N=1692kN，試確定該柱所需的縱向鋼筋截面面積。解： （1）確定穩(wěn)定系數(shù)，查附表3-3，得（2）計算縱向鋼筋截面面積（3）驗算配筋率而，滿足。2已知某鋼筋混凝土屋架下弦，截面尺寸，承受的軸心拉力設(shè)計值，混凝土強度等級C30，鋼筋為HRB335。求截面配筋。解：首先，確定計算參數(shù)，查教材附錄知，HRB335鋼筋。選用416（）能夠滿足要求。【混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計原理】作業(yè)4一、選擇題1混凝土極限拉應(yīng)變約為（ C ）。A（1.001.80）10-3 B（0.200.40）10-3C（0.100.15）10-3 D（1.001.50）10-32鋼筋HPB235、HRB335、HRB400和RRB400屈服時，其應(yīng)變約為（ D ）。A（1.501.80）10-3 B（0.200.40）10-3C（0.100.15）10-3 D（1.001.80）10-33條件相同的鋼筋混凝土軸拉構(gòu)件和預(yù)應(yīng)力混凝土軸拉構(gòu)件相比較，（ B ）。A后者的剛度低于前者 B后者的抗裂度比前者好C前者與后者的抗裂度相同 D. 前者與后者的剛度相同4下列各項預(yù)應(yīng)力損失類型中，不屬于后張法預(yù)應(yīng)力損失的是（ C ）。A錨固回縮損失 B摩擦損失C溫差損失 D應(yīng)力松弛損失5公路橋涵現(xiàn)澆梁、板的混凝土強度等級不應(yīng)低于（ A ），當用HRB400、KL400級鋼筋配筋時，不應(yīng)低于（ B ）。AC20 BC25 CC30 DC15二、判斷題1普通鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)中采用高強度鋼筋是不能充分發(fā)揮其作用的，而采用高強混凝土可以很好發(fā)揮其作用。（ ）2無粘結(jié)預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)通常與先張預(yù)應(yīng)力工藝相結(jié)合。（ ）3后張法預(yù)應(yīng)力混凝土構(gòu)件，預(yù)應(yīng)力是靠鋼筋與混凝土之間的粘結(jié)力來傳遞的。（ ）4對先張法預(yù)應(yīng)力構(gòu)件，預(yù)應(yīng)力是依靠鋼筋端部的錨具來傳遞的。（ ）5我國混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范規(guī)定，預(yù)應(yīng)力混凝土構(gòu)件的混凝土強度等級不應(yīng)低于C30。對采用鋼絞線、鋼絲、熱處理鋼筋作預(yù)應(yīng)力鋼筋的構(gòu)件，特別是大跨度結(jié)構(gòu)，混凝土強度等級不宜低于C40。（ ）6張拉控制應(yīng)力是指預(yù)應(yīng)力鋼筋在進行張拉時所控制達到的最大應(yīng)力值。( )7為保證鋼筋與混凝土的粘結(jié)強度，防止放松預(yù)應(yīng)力鋼筋時出現(xiàn)縱向劈裂裂縫，必須有一定的混凝土保護層厚度。（ ）8我國公路橋規(guī)采用以概率論為基礎(chǔ)的極限狀態(tài)設(shè)計法，按分項系數(shù)的設(shè)計表達式進行設(shè)計，對橋梁結(jié)構(gòu)采用的設(shè)計基準期為50年。（ ）9與房建規(guī)范不同，公路橋規(guī)在抗剪承載力計算中，其混凝土和箍筋的抗剪能力沒有采用兩項相加的方法，而是采用破壞斜截面內(nèi)箍筋與混凝土的共同承載力。( )10公路橋規(guī)規(guī)定受壓構(gòu)件縱向鋼筋面積不應(yīng)小于構(gòu)件截面面積的0.5%。（ ）11我國公路橋規(guī)關(guān)于裂縫寬度的計算與混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范是相同的。（ ）12. 我國公路橋規(guī)中指出裂縫寬度主要與受拉鋼筋應(yīng)力、鋼筋直徑、受拉鋼筋配筋率、鋼筋表面形狀、混凝土標號和保護層厚度有關(guān)，而撓度的計算則根據(jù)給定的構(gòu)件剛度用結(jié)構(gòu)力學的方法計算。（ ）三、簡答題1與普通混凝土相比，預(yù)應(yīng)力混凝土具有哪些優(yōu)勢和劣勢？答：與普通混凝土相比，預(yù)應(yīng)力混凝土具有優(yōu)勢是：1）構(gòu)件的抗裂度和剛度提高；2）構(gòu)件的耐久性增加；3）自重減輕；4）節(jié)約材料。與普通混凝土相比，預(yù)應(yīng)力混凝土具有劣勢是：預(yù)應(yīng)力混凝土施工需要專門的材料和設(shè)備、特殊的工藝、造價較高。2簡述有粘結(jié)預(yù)應(yīng)力與無粘結(jié)預(yù)應(yīng)力的區(qū)別？答：有粘結(jié)預(yù)應(yīng)力，是指沿預(yù)應(yīng)力筋全長其周圍均與混凝土粘接、握裹在一起的預(yù)應(yīng)力。先張預(yù)應(yīng)力結(jié)構(gòu)及預(yù)留孔道穿筋壓漿的后張預(yù)應(yīng)力結(jié)構(gòu)均屬此類。無粘結(jié)預(yù)應(yīng)力，是指預(yù)應(yīng)力筋伸縮、滑動自由，不與周圍混凝土粘接的預(yù)應(yīng)力。無粘結(jié)預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)通常與后張預(yù)應(yīng)力工藝相結(jié)合。3列舉三種建筑工程中常用的預(yù)應(yīng)力錨具？答：螺絲端桿錨具、錐形錨具、鐓頭錨具、夾具式錨具。4預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)及構(gòu)件所用的混凝土，需滿足哪些要求？答：預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)構(gòu)件所用的混凝土，需滿足下列要求：1）強度高。與普通鋼筋混凝土不同，預(yù)應(yīng)力混凝土必須采用強度高的混凝土。因為強度高的混凝土對采用先張法的構(gòu)件可提高鋼筋與混凝土之間的粘結(jié)力，對采用后張法的構(gòu)件，可提高錨固端的局部承壓承載力。2）收縮、徐變小。以減少因收縮、徐變引起的預(yù)應(yīng)力損失。3）快硬、早強?？杀M早施加預(yù)應(yīng)力，加快臺座、錨具、夾具的周轉(zhuǎn)率，以利加快施工進度5引起預(yù)應(yīng)力損失的因素有哪些？如何減少各項預(yù)應(yīng)力損失？答：引起預(yù)應(yīng)力損失的因素主要有錨固回縮損失、摩擦損失、溫差損失、應(yīng)力松弛損失、收縮徐變損失等。 見教材P216-2206公路橋涵按承載力極限狀態(tài)和正常使用極限狀態(tài)進行結(jié)構(gòu)設(shè)計，在設(shè)計中應(yīng)考慮哪三種設(shè)計狀況？分別需做哪種設(shè)計？答：公路橋涵按承載力極限狀態(tài)和正常使用極限狀態(tài)進行結(jié)構(gòu)設(shè)計，在設(shè)計中應(yīng)考慮以下三種設(shè)計狀況：1）持久狀態(tài)。該狀態(tài)需要作承載力極限狀態(tài)和正常使用極限狀態(tài)設(shè)計。2）短暫狀態(tài)。該狀態(tài)主要做承載力極限狀態(tài)設(shè)計，必要時才作正常使用極限狀態(tài)設(shè)計。3）偶然狀態(tài)。該狀態(tài)僅作承載力極限狀態(tài)設(shè)計。四、計算題1已知一矩形截面簡支梁，截面尺寸bh=200mm550mm，混凝土強度等級為C25，縱向鋼筋采用HRB335級，安全等級為二級，梁跨中截面承受的最大彎矩設(shè)計值為M=160kNm。若上述設(shè)計條件不能改變，試進行配筋計算。若由于施工質(zhì)量原因，實測混凝土強度僅達到C20，試問按問所得鋼筋面積的梁是否安全？，假設(shè)mm，則有效高度。（1）計算受壓區(qū)高度 （2）計算鋼筋數(shù)量 （3）選擇并布置鋼筋選用3 25（，鋼筋布置如圖所示。（4）驗算配筋率實際配筋率 >。 更多資料請百度一下“電大天堂”http:/www.dda12