钢筋混凝土结构

钢筋混凝土结构
钢筋混凝土结构

钢筋混凝土结构中的钢筋有哪几种

钢筋的分类和用途 钢筋种类很多,通常按化学成分、生产工艺、轧制外形、供应形式、直径大小,以及在结构中的用途进行分类: 1.按化学成分分 碳素钢钢筋和普通低合金钢筋。碳素钢钢筋按碳量多少,又分为低碳钢钢筋(含碳量低于0.25%,如I级钢筋),中碳钢钢筋(含碳量0.25%~0.7%,如IV级钢筋),高碳钢钢筋(含碳量0.70%~1.4%,如碳素钢丝),碳素钢中除含有铁和碳元素外,还有少量在冶炼过程中带有的硅、锰、磷、硫等杂质。普通低合金钢钢筋是在低碳钢和中碳钢中加入少量合金元素,获得强度高和综合性能好的钢种,在钢筋中常用的合金元素有硅、锰、钒、钛等,普通低合金钢钢筋主要品种有:20MnSi、40Si2MnV、45SiMnTi等。 各种化学成分含量的多少,对钢筋机械性能和可焊性的影响极大。一般建筑用钢筋在正常情况下不作化学成分的检验,但在选用钢筋时,仍需注意钢筋的化学成分。下面介绍钢筋中主要的五种元素对其性能的影响。 碳(C):碳与铁形成化合物渗碳体(Fe3C),材性硬且脆,钢中含碳量增加渗碳体量就大,钢的硬度和强度也提高,而塑性和韧性则下降,材性变脆,其焊接性也随之变差。 锰(Mn):它是炼钢时作为脱氧剂加入钢中的,可使钢的塑性及韧性下降,因此含量要合适,一般含量在1.5%以下。

硅(Si):它也是作为脱氧剂加入钢中的,可使钢的强度和硬度增加。有时特意加入一些使其含量大于0.4%,但不能超过0.6%,因为它含量大时与碳(C)含量大时的作用一样。硫(S):它是一种导致钢热脆性、使钢在焊接时出现热裂纹的有害杂质。它在钢中的存在使钢的塑性和韧性下降。一般要求其含量不得超过0.045%。 磷(P):它也是一种有害物质。磷使钢容易发生冷脆并恶化钢的焊接性能,尤其在200℃时,它可使钢材或焊缝出现冷裂纹。一般要求其含量低于0.045%,即使有些低合金钢也必须控制在0.050%~0.120%之间。 2.按轧制外形分 (1)光面钢筋:I级钢筋(Q235钢钢筋)均轧制为光面圆形截面,供应形式有盘圆,直径不大于10mm,长度为6m~12m。 (2)变形钢筋/带肋钢筋:有螺旋形、人字形和月牙形三种,一般Ⅱ、Ⅲ级钢筋轧制成人字形,Ⅳ级钢筋轧制成螺旋形及月牙形。 3.按直径大小分 钢丝(直径3~5mm)、细钢筋(直径6~10mm)、粗钢筋(直径大于22mm)。 4.按力学性能分 Ⅰ级钢筋(235/370级);Ⅱ级钢筋(335/510级);Ⅲ级钢筋

天津大学钢筋混凝土结构(1)

考试科目:钢筋混凝土结构 学习中心:伊犁 姓名:赵刚 学号:151301423029 答题:第( 5 )组 答案: 问答题(每小题25分,共100分) 1、普通箍筋柱和螺旋箍筋柱的区别是什么? 答:普通箍筋柱中的箍筋只是为了与纵向主筋一起形成,并防止纵向主筋弯曲,并不需要计算其受力,只需要按构造要求进行布置即可。而柱中的箍筋的作用除了与纵向主筋一起形成外,还可以约束核心混凝土的侧向变形,主要承受拉力,需要根据计算确定其箍筋间距,且不大于8cm,不小于4cm。 2、什么是混凝土的立方体抗压强度、轴心抗压强度?钢筋混凝土结构的优缺点分别是什么? 答:混凝土的立方体抗压强度是其基本强度指标,按照标准方法制作养护(温度20±3℃、相对湿度不小于90%的潮湿空气中养护28d) 的边长150mm的立方体试件,在28d龄期用标准试验方法(试件表面不涂润滑剂,全截面受压,加载速度0.15~0.25MPa/sec)测得的具有95%保证率的抗压强

度。轴心抗压强度又叫棱柱体强度,其真实反映以受压为主的混凝土结构构件的抗压强度,用150mm×150mm×300mm棱柱体为标准试件测得的抗压强度。 优点:耐久性好、耐火性好、整体性好、可模性好、取材容易、合理用材、阻止射线的穿透。 缺点:自身重力较大、钢筋混凝土结构抗裂性差容易开裂、耗模板、隔热隔声性能差。 3、请绘制有明显屈服点钢筋的应力应变曲线,并简单论述各个阶段的特征以及特征点所对应的应力名称? 答: 从拉伸应力-应变曲线中可以看出,应力值在a点以前,应力与应变按比例增加,其关系符合虎克定律,a点对应的应力称为比例极限;过a点以后,应变增长速度比应力快,到达b 点后钢筋开始流塑,进入屈服阶段,b点称屈服上限点,它与加载速度、断面形式、试件表面光洁度等因素有关,故显不稳定状态。过了b点后,应力与应变曲线出现上下波动,即应力不再增加,而应变且迅速发展,形成一个明显的屈服台阶,整个屈服台阶的下限点c所对应的应力称为“屈服强度”。当钢筋屈服塑流到一定程度,即到达c点以后,应力-应变曲线又开始上升,说明经过流幅后,其内部结构重新排列,抗拉能力有所提高,随着曲线上升到最高点d,相应的应力称为钢筋的极限强度,cd段称为钢筋的强化阶段。过了d点以后,钢筋在薄弱处的断面将显著缩小,发生局部颈缩现象,变形迅速增加,应力随之下降,到过e点时试件被拉断。 4、预应力混凝土构件对混凝土和钢筋有何要求? 答:(一)与普通混凝土构件不同,钢筋在预应力构件中,始终处于高应力状态,故对钢筋有较高的质量要求。有以下几方面: (1)高强度。为使混凝土构件在发生弹性回缩、收缩及徐变后内部仍能建立较高的预压应力,就需要较高的初始张拉力,故要求预应力筋有较高的抗拉强

土木工程毕业设计文献综述钢筋混凝土框架结构

文献综述 钢筋混凝土框架结构 1.前言 随着经济的发展、科技进步、建筑要求的提升,钢筋混凝土结构在建筑行业得到了迅速发展。随着建筑造型和建筑功能要求日趋多样化,无论是工业建筑还是民用建筑,在结构设计中遇到的各种难题日益增多,钢筋混凝土结构以其界面高度小自重轻,刚度大,承载能力强、延性好好等优点,被广泛应用于各国工程中,特别是桥梁结构、高层建筑及大跨度结构等领域,已取得了良好的经济效益和社会效益。而框架结构具有建筑平面布置灵活、自重轻等优点,可以形成较大的使用空间,易于满足多功能的使用要求,因此,框架结构在结构设计中应用甚广。为了增强结构的抗震能力,框架结构在设计时应遵循以下原则:“强柱弱梁、强剪弱弯、强节点强锚固”。 2.现行主要研究 2.1预应力装配框架结构 后浇整体节点与现浇节点具有相同的抗震能力;钢纤维混凝土对减少节点区箍筋用量有益,但对节点强度、延性和耗能的提高作用不明显。与现浇混凝土节点相比,预应力装配节点在大变形后强度和刚度的衰减及残余变形都小;节点恢复能力强;预制混凝土无粘结预应力拼接节点耗能较小,损伤、强度损失和残余变形也较小。装配节点力学性能受具体构造影响很大,过去进行的研究也较少,一般说,焊接节点整体性好,强度、耗能、延性等方面均可达到现浇节点水平;螺栓连接节点刚度弱,变形能力大,整体性较差。因此,这一类节点连接如应用于抗震区,需做专门抗震设计。 2.2地震破坏 钢筋混凝土在地震破坏过程中瞬态震动周期逐步延长,地震动的低频成分是加剧结构破坏的主要因素,峰值和持时也是非常重要的原因。瞬态振型的变化与结构的破坏部位直接相关。结构破坏过程中,瞬态振型参与系数变化不大。结构瞬态振动周期

钢筋混凝土结构中的钢筋有哪几种

钢筋的分类和用途钢筋种类很多,通常按化学成分、生产工艺、 轧制外形、供应形式、直径大小,以及在结构中的用途进行分类:1.按化学成分分碳素钢钢筋和普通低合金钢筋。碳素钢钢筋按碳量多少,又分为低碳钢钢筋(含碳量低于0.25%,如I 级钢筋),中碳钢钢筋(含碳量0.25%?0.7%,如IV级钢筋),高碳钢钢筋(含碳量0.70%?1.4%,如碳素钢丝),碳素钢中除含有铁和碳元素外,还有少量在冶炼过程中带有的硅、锰、磷、硫等杂质。普通低合金钢钢筋是在低碳钢和中碳钢中加入少量合金元素,获得强度高和综合性能好的钢种,在钢筋中常用的合金元素有硅、锰、钒、钛等,普通低合金钢钢筋主要品种有: 20MnSi、40Si2MnV 、4 5SiMnTi 等。各种化学成分含量的多少,对钢筋机械性能和可焊性的影响极大。一般建筑用钢筋在正常情况下不作化学成分的检验,但在选用钢筋时,仍需注意钢筋的化学成分。下面介绍钢筋中主要的五种元素对其性能的影响。碳(C):碳与铁形成化合物渗碳体(Fe3C),材性硬且脆,钢中含碳量增加渗碳体量就大,钢的硬度和强度也提高,而塑性和韧性则下降,材性变脆,其焊接性也随之变差。 锰(Mn):它是炼钢时作为脱氧剂加入钢中的,可使钢的塑性及 韧性下降,因此含量要合适,一般含量在1.5%以下。 硅(Si):它也是作为脱氧剂加入钢中的,可使钢的强度和硬 度增加。有时特意加入一些使其含量大于0.4%,但不能超 过0.6%,因为它含量大时与碳(C)含量大时的作用一样。硫

(S):它是一种导致钢热脆性、使钢在焊接时出现热裂纹的有害杂质。它在钢中的存在使钢的塑性和韧性下降。一般要求其含量不得超过0.045%。 磷(P):它也是一种有害物质。磷使钢容易发生冷脆并恶化钢的焊接性能,尤其在200 C时,它可使钢材或焊缝出现冷 裂纹。一般要求其含量低于0.045%,即使有些低合金钢也 必须控制在0.050%?0.120%之间。 2.按轧制外形分 (1 )光面钢筋:I 级钢筋(Q235 钢钢筋)均轧制为光面圆形截面,供应形式有盘圆,直径不大于10mm ,长度为6m~12m 。 (2)变形钢筋/带肋钢筋:有螺旋形、人字形和月牙形三种,一般□、川级钢筋轧制成人字形,W级钢筋轧制成螺旋形及月牙形。 3.按直径大小分 钢丝(直径3~5mm )、细钢筋(直径6?10mm )、粗钢筋(直径大于22mm)。 4.按力学性能分 I级钢筋(235/370级);H级钢筋(335/510级);川级钢筋

钢筋混凝土框架结构结构设计

钢筋混凝土框架结构结构设计 第一章工程概况 一、工程概况 1、工程简介 工程名称: 建设单位: 设计单位: 监理单位: 施工单位: 工程位于,工程结构类型为钢筋混凝土框架结构,砼强度等级为C30;地上5层,地下1层;建筑高度:25m;首层层高4.5m(其堂处高度为8.5m);二~四层为标准层,层高4m;总建筑面积21640.80平方米。 2、高支模概况 高支模概况:本工程高支模位于10-12/C-F轴处中空(16mx18m) 高度为8.5m。 高支模的结构设计概况如下: 本工程高支模方案采用满堂红扣件式钢管脚手架支撑系统,高支模区域梁截面尺寸分别为300*600、250*450,柱截面尺寸为600*600,板厚为100mm,高支模架支设在120mm厚C30钢筋混凝土底板上; 第二章编制依据 为了保证本工程高支模及高大梁的施工安全,根据《省建设工程高支模板系统施工安全管理办法》以及建设部关于《危险性较大的分部分项工程安全管理办法》的要求,加强施工安全的管理,按相关规定特编制本专项施工方案。方案编制计算依据如下: 1、《混凝土结构工程施工质量验收规》(GB50204-2002)2011年版 2、《木结构工程施工质量验收规》(GB50206-2012) 3、《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规》(JGJ130-2011) 4、《混凝土结构设计规》(GB50010-2010) 5、《建筑施工高处作业安全技术规》(JGJ 80-91); 6、《建筑施工模板安全技术规》

7、《大断面模板支撑设计和使用安全》 8、《建筑施工安全检查标准》(JGJ 59-2011); 9、《钢结构设计规》(GB50017—2003); 10、《建筑结构荷载规》(GB5009-2012); 11、《混凝土结构设计规》(G1350010-2010) 12、《木结构设计规》(GB50005-2003) 13、《一洲施工安全辅助设计系统施工安全设施计算软件》。 14、大楼工程建筑、结构施工图纸。 第三章施工准备 一、技术准备 在施工前完成图纸会审、编制专项施工方案、复核轴线标高等技术工作,并组织施工人员认真学习施工图纸、施工方案和施工规等技术文件,做好三级安全技术交底工作,减少和避免施工误差。 二、物资准备 (1)材料准备: 计划使用∮48×3.0mm钢管×6米=300根、∮48×3.0mm钢管×1.5米=300根,直角扣件2000个、旋转扣件700个、对接扣件600个、5cm厚木垫板500块、具体数量根据现场用量调节。 确保材料质量合格,货源充足,按材料进场计划分期分批进场,并按规定地点存放,做好遮盖保护。钢管表面应平直光滑,不应有裂缝、结疤、分层、错位、硬弯、毛刺、压痕和深的划道;钢管外径、壁厚、端面等的偏差应符合规的规定;钢管必须涂有防锈漆;新扣件应有生产许可证、法定检测单位的测试报告和产品质量合格证;旧扣件使用前进行防锈检查,有裂缝、变形的严禁使用,必须更换;新、旧扣件均应进行防锈处理,并对多次使用的受力材料作必要的强度测试。 材料计划:

钢筋混凝土结构复习资料

★在普通钢筋混凝土结构中,采用高强度钢筋是否合理?为什么?不合理。强度太高,在正常使用时受拉钢筋应力太大,造成裂缝开展过宽;用作受压钢筋则破坏时混凝土最大压应变只能达到0.002,超过此值混凝土已压坏了,因此钢筋最大压应力只能达到0.002Es,约为400N/mm2。若钢筋的屈服强度超过400N/mm2,在受压时就不能充分发挥作用。★正常配筋的钢筋混凝土梁从加载到破坏的三个阶段及其特点和与计算的联系?①第Ⅰ阶段即未裂阶段,初始荷载很小时,截面上混凝土应力和钢筋应力都不大,两者的变形基本是弹性的,且应力与应变之间保持线性关系,当荷载持续加大到该阶段末尾时,混凝土受拉区的应力达到了其抗拉强度,出现了很大的塑性变形。若是荷载再增大则受拉区就会出现裂缝,而受压区的压应力远小于混凝土的抗压强度,还处于弹性阶段。受弯构件正常实用阶段抗裂验算即以此应以状态为依据。②当弯矩继续增加,进入第Ⅱ应力阶段即裂缝阶段。受拉区产生裂缝,裂缝所在截面的受拉区混凝土几乎完全脱离工作,拉力由钢筋单独承担。裂缝宽度随荷载的增大而增大并向上发展,受压区也有一定的塑性变形发展,应力图形呈平缓的曲线形。正常使用阶段变形和裂缝宽度的验算即以此应力阶段为依据。③第Ⅲ阶段——“破坏阶段”。荷载继续增加,钢筋应力达到屈服强度fy,即认为梁已进入此时钢筋应力不增加而应变迅速增大,促使裂缝急剧开展并向上延伸,混凝土受压区面积减小,混凝土的压应力增大。在边缘纤维受压应变达到极限值时,受压混凝土发生纵向水平裂缝而被压碎,梁就随之破坏。计算正截面承载力时即以此应力阶段为依据。 ★受弯构件正截面有哪几种破坏形态?破坏特点有何区别?在设计时如何防止发生这几种破坏?①适筋破坏,受拉钢筋的应力首先到达屈服强度,有一根或几根裂缝迅速扩展并向上延伸,受压区面积大大减小,迫使混凝土边缘应变达到极限压应变εcu而被压碎,构件即告破坏。破坏前,构件有明显的裂缝开展和挠度,属于延性破坏。②超筋梁,加载后受拉钢筋应力尚未达到屈服强度前,受压混凝土却已先达到极限压应变而被压坏,这种破坏属于脆性突然破坏。超筋梁承载力控制由于混凝土截面受压区,受拉钢筋未能发挥其应有的作用,裂缝条数多但宽度细小,挠度也小属脆性破坏。③少筋梁,受拉区混凝土一出现裂缝,裂缝截面的钢筋应力很快达到屈服强度,并可能经过流幅段而进入强化阶段。这种少筋梁在破坏时往往只出现一条裂缝,但是裂缝开展极宽,挠度也增长极大,少筋构件的破坏基本上属于脆性破坏,而且构件的承载力又很低,所以在设计中也应避免采用。为防止超筋破坏,应使截面破坏时受压区的计算高度x不致过大,即应使x≤α1ξb?0。为防止少筋破坏,应使受拉纵筋配筋率ρ≥ρmin。 ★影响梁斜截面承载力的因素有哪些?①剪跨比:剪跨比是集中荷载作用下影响梁斜截面承载力的主要因素,随着剪跨比的增加,斜截面受剪承载力降低。②混凝土强度等级:从斜截面破坏的几种主要形态可知,斜拉破坏主要取决于混凝土的抗拉强度,剪压破坏和斜压破坏与混凝土的抗压强度有关,因此,在剪跨比和其他条件相同时,斜截面受剪承载力随混凝土强度的提高而增大,试验表明二者大致呈线性关系。③腹筋数量及其强度:试验表明,在配箍量适当的情况下,梁的受剪承载力随腹筋数量增多、腹筋强度的提高而有较大幅度的增长。④纵筋配筋率:在其他条件相同时,纵向钢筋配筋率越大,斜截面承载力也越大,试验表明,二者大致呈线性关系。 ★什么叫偏心受压构件的界限破坏?常用钢筋是否都有明显的屈服极限?设计时它们取什么强度作为设计的依据?为什么?常用钢筋都有明显的屈服极限。设计时取它们的屈服强度fy作为设计的依据。因为钢筋达到fy后进入屈服阶段,应力不加大而应变大大增加,当进入强化阶段时应变已远远超出允许范围。所以钢筋的受拉设计强度以fy为依据。强化阶段超过fy的强度只作为安全储备,设计时不予考虑。 ★什么是连续梁的内力包络图?将恒载在各截面上产生的内力叠加上各相应截面最不利活荷载所产生的内力,便得出各截面的弯矩图和剪力图,最后将各种活荷载不利布置的

钢筋混凝土框架结构设计说明.

结构设计总说明(一 一、总则: Ⅰ.主要设计依据: 1.建筑结构荷载规范 GB50009-2001(2006年版 2.建筑抗震设计规范 GB50011-2010 3.混凝土结构设计规范 GB50010-2010 4.砌体结构设计规范 GB50003-2001 5.建筑地基基础设计规范 GB5007-2011 6.地下工程防水技术规范 GB50108-2008 7.工业建筑防腐蚀设计规范 GB50046-2008 8.岩土工程勘察报告(工号:K2010-0556 Ⅱ.结构类型及安全等级: 1.工程地址: 2.结构类型:本工程为主体五层的钢筋混凝土框架结构,总高度为20.050m 3.建筑结构安全等级:二级;桩基础设计等级:丙级 4.建筑结构的设计使用年限:50年。 Ⅲ.抗震设计: 1.本工程抗震设防烈度:7度;设计地震分组:第一组;设计基本地震加速度值:0.15g。

2.本工程建筑物的抗震设防类别为丙类。 3.本工程建筑物结构抗震等级:框架构造为二级,计算为三级。 4.本工程的抗震构造措施按8度采取,框架按抗震等级为二级进行施工。 5.本工程地基场地类别:四类,属轻微液化场地。 Ⅳ.露面、屋面主要活动部分活载标准值: 1.不上人屋面: 0.050KN/m2 2.上人屋面: 2.00KN/m2 3.办公室: 2.00KN/m2 4.走廊、卫生间: 2.50KN/m2 5.门厅及楼梯前室: 3.50KN/m2 6.会议室: 2.00KN/m2 7.消防疏散楼梯: 3.5KN/m2 8.资料、档案室:2.50KN/m2 9.阳台、挑蓬: 2.5KN/m2 特别注意:使用及施工堆料均不得超过上述荷载值;水箱间及设备房根据相关专业提供荷载设计,严禁兼做其他用途;所有楼面的后期装修荷载不得大于 0.8KN/m2。 Ⅴ.自然条件: 1.基本风压:0.55kN/m2,地面粗糙度:B类 2.基本雪压:0.35kN/m2

有限元分析在钢筋混凝土结构中的应用

论文题目:钢筋混凝土有限元分析技术在结构工程中的应用 学生姓名:刘畅 学号:2014105110 学院:建筑与工程学院 2015年06月30日

有限元分析在钢筋混凝土结构中的应用【摘要】在国内外的土木工程中,钢筋混凝土结构因具有普遍性、可靠性良好、操作简单等优点,而得到了广泛的应用。钢筋混凝土结构是钢筋与混凝土两种性质截然不同的材料组合而成,由于其组合材料的性质较为复杂,同时存在非线性与几何线形的特征,应用传统的解析方法进行材料的分析与描述在受力复杂、外形复杂等情况下较为困难,往往不能得到准确的数据,给工程安全带来隐患。而有限元分析方法则充分利用现代电子计算机技术,借助有限元模型有效解决了各种实际问题。 【关键词】有限元分析;钢筋混凝土结构;应用 随着计算机在工程设计领域中的广泛应用,以及非线性有限元理论研究的不断深入,有限元作为一个具有较强能力的专业数据分析工具,在钢筋混凝土结构中得到了广泛的应用。在现代建筑钢筋混凝土结构的分析中,有限元分析方法展现了较强的可行性、实用性与精确性。例如:在计算机上应用有限元分析法,对形状复杂、柱网复杂的基础筏板,转换厚板,体型复杂高层建筑侧向构件、楼盖,钢-混凝土组合构件等进行应力,应变分析,使设计人员更准确的掌握构件各部分内力与变形,进而进行设计,有效解决传统分析方法的不足,满足当前建筑体型日益复杂,工程材料多样化的实际情况。但是在有限元分析方法的应用中,必须结合钢筋混凝土结构工程的实际情况,选取作为合理的有限元模型,才能保证模拟与分析结果的真实性、精确性与可靠性。 在钢筋混凝土结构工程中,非线性有限元分析的基本理论可以概括为:1)通过分离钢筋混凝土结构中的钢筋、混凝土,使其成为有限单位、二维三角形单元,钢箍离散为一维杆单元,以利于分析模型的构建;2)为了合理模拟钢筋、混凝土之间的粘结滑移关系,以及

钢筋混凝土结构1

第五讲钢筋混凝土结构(1) 【内容提要】 1.材料性能:钢筋、混凝土; 2.基本设计原则:结构功能、极限状态及其设计表达式、可靠度; 3.承载能力极限状态计算:受弯构件、受扭构件、受压构件、受拉构件、冲切、局压、疲劳; 4.正常使用极限状态验算:抗裂、裂缝、挠度;5.预应力混凝土:轴拉构件、受弯构件; 【重点、难点】 承载能力极限状态计算和正常使用极限状态验算

2.混凝土的变形 混凝土的变形可分为在荷载下的受力变形和与受力无关的体积变形。它涉及混凝土在单调、短期加荷作用下 的变形性能、混凝土在重复荷载下的变形性能、混凝土在荷载长期作用下的变形性能以及混凝土自身的收缩 和膨胀。 (三)粘结 1.粘结力的组成 粘结力是指钢筋和混凝土接触界面上沿钢筋纵向的抗剪能力,也就是分布在界面上的纵向剪应力。而锚固则是通过在钢筋一定长度上粘结应力的积累、或某种构造措施,将钢筋“锚固”在混凝土中,保证钢筋和混凝土的共同工作,使两种材料正常、充分的发挥作用。钢筋与混凝土的粘结锚固作用所包含的内容有:1.混凝土凝结时,水泥胶的化学作用,使钢筋和混凝土在接触面上产生的胶结力;2.由于混凝土凝结、收缩,握裹住钢筋,在发生相互滑动时产生的摩阻力;3.钢筋表面粗糙不平或变形钢筋凸起的肋纹与混凝土的咬合力;4.当采用锚固措施后所造成的机械锚固力等。 2.粘结力的破坏机理及影响粘结强度的因素 (1)粘结力的破坏机理 1) 光面钢筋的粘结破坏光面钢筋与混凝土之间的粘结力主要由胶结力形成,根据试验资料,光面钢筋的粘结强度为1.5~3.5 。新轧制的光面钢筋,粘结强度只有0.4 。若光面钢筋表面有微锈,只要表面凹凸达到0.1mm,借助于摩阻力和咬合力的作用,粘结强

《钢筋混凝土结构》 参考答案

《钢筋混凝土结构》 专科 试卷一 一、填空题 1、混凝土抗压试验时加载速度对立方体抗压强度也有影响,加载速度越快,测得的强度越高。 2、混凝土的抗拉强度f tk比抗压强度低得多,一般只有抗压强度的1/20~1/10 。 3、混凝土在荷载保持不变的情况下随时间而增长的变形称为徐变,;混凝土在空气中结硬时体积减小的现象称为收缩。 4、结构功能的极限状态分为半概率极限状态设计法和概率极限状态设计法.两类 5、结构可靠性是指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。 6、抗剪钢筋也称作腹筋,腹筋的形式可以采用 箍筋 和__弯起钢筋 。 7、剪跨比对无腹筋梁破坏形态的影响表现在:一般λ>3常为斜拉破坏;当λ≤1时,可能发生斜压破坏;当1<λ≤3时,一般是剪压破坏。 8、试验表明,若构件中同时有剪力和扭矩作用,剪力的存在,会降低构件的抗 扭承载力;同样,由于扭矩的存在,也会引起构件抗剪承载力的降低。这便是剪力和扭矩的相关性。 9、两类偏心受压破坏的本质区别就在于破坏时受拉钢筋能否达到屈服。 10、在偏心受压构件的正截面承载力计算中,应考虑轴向压力在偏心方向存在的附加偏心距e a,其值取和偏心方向截面尺寸的两者中的较大者。 二、选择题 1、双筋矩形截面承载力计算,受压钢筋设计强度不超过400N/mm2,因为( A )

(A) 受压混凝土强度不足 (B) 混凝土受压边缘混凝土已达到极限应变 (C) 需要保证截面具有足够的延性 2、在进行受弯构件斜截面受剪承载力计算时,若所配箍筋不能满足抗剪要求(V>V cs)时,采取哪种解决办法较好( C ) (A) 将纵向钢筋弯起为斜筋或加焊斜筋 (B) 将箍筋加密或加粗 (C) 增大构件截面尺寸 (D) 提高混凝土强度等级 3、钢筋混凝土大偏心受压构件的破坏特征是( A ) (A) 远离轴向力一侧的钢筋拉屈,随后另一侧钢筋压屈,混凝土被压碎 (B) 远离轴向力一侧的钢筋应力不定,而另一侧钢筋压区,混凝土被压碎 (C) 靠近轴向力一侧的钢筋和混凝土应力不定,而另一侧受拉钢筋受拉屈服 4、指的是混凝土的( A ) (A)弹性模量 (B) 割线模量 (C) 切线模量 (D) 原点切线模量 5、普通钢筋混凝土结构不能充分发挥高强钢筋的作用,主要原因是( C ) (A) 受压混凝土先破坏 (B) 未配置高强混凝土 (C) 不易满足正常使用极限状态 三、简答题 1、如何确定混凝土的立方体抗压强度标准值?它与试块尺寸的关系如何? 答:按标准方法制作、养护的边长为150mm的立方体在28天龄期用标准试验方法测得的具有95%保证率的抗压强度。试件尺寸越小,抗压强度值越高。 2、荷载设计值与荷载标准值有什么关系? 答:荷载代表值乘以荷载分项系数后的值,称为荷载设计值。设计过程中,只是在按承载力极限状态计算荷载效应组合设计值的公式中引用了

钢筋混凝土框架结构文献综述

前言 随着社会的发展,钢筋混凝土框架结构的建筑物越来越普遍。由于钢筋混凝土结构与砌体结构相比较具有承载力大、结构自重轻、抗震性能好、建造的工业化程度高等优点;与钢结构相比又具有造价低、材料来源广泛、耐火性好、结构刚度大、使用维修费用低等优点。因此,在我国钢筋混凝土结构是多层框架最常用的结构型式。近年来,世界各地的钢筋混凝土多层框架结构的发展很快,应用很多。一般框架结构是由楼板、梁、柱及基础4种承重构件组成的,由主梁、柱与基础构成平面框架,各平面框架再由连续梁连接起来而形成的空间结构体系。在合理的高度和层数的情况下,框架结构能够提供较大的建筑空间,其平面布置比较的灵活,可适合多种工艺与使用功能的要求。下面介绍下框架结构的基本信息及一些常见的问题[1]。 1.文献综述正文 钢筋混凝土框架结构是由楼板、梁、柱及基础四种承重构件组成的。由主梁、柱与基础构成平面框架,各平面框架再由连续梁连接起来形成空间结构体系。高层建筑采用框架结构体系时,框架梁应纵横向布置,形成双向抗侧力构件,使之具有较强的空间整体性,以承受任意方向的侧向力。框架结构具有建筑平面布置灵活、造型活泼等优点,可以形成较大的使用空间,易于满足多功能的使用要求。在结构受力性能方面,框架结构属于柔性结构,自振周期较长,地震反应较小,经过合理的结构设计,可以具有较好的延性性能[2]。其缺点就是整体侧向刚度较小,在强烈地震作用下侧向变形较大,容易使填充墙产生裂缝,并引起建筑装修、玻璃幕墙等非结构构件的破坏。不仅地震中危及人身安全和财产损失,而且震后的修复工作和费用也很大[3]。同时当建筑层数较多或荷载较大时,要求框架柱截面尺寸较大,既减少了建筑使用面积,又会给室内办公用品或家具的布置带来不便,因此这种结构一般用于非地震区或层数较少的低烈度高层建筑。另外框架结构的承载力较低,它的受力特点类似于竖向悬臂剪切梁,楼层越高,水平位移越慢,高层框架在纵横两个方向都承受很大的水平力,这时,现浇楼面也作为梁共同工作的构件,装配整体式楼面的作用则不考虑,框架结构的墙体是填充墙,起围护和分隔作用。

钢筋混凝土结构习题及答案教学内容

钢筋混凝土结构习题 及答案

钢筋混凝土结构习题及答案 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,产生的 超过了混凝土的极限抗拉强度而开裂的。 2、随着纵向配筋率的提高,其斜截面承载力。 3、弯起筋应同时满足、、,当设置弯起筋仅用于充当支座负弯矩时,弯起筋应同时满足、,当允许弯起的跨中纵筋不足以承担支座负弯矩时,应增设支座负直筋。 4、适筋梁从加载到破坏可分为3个阶段,试选择填空:A、I;B、 I a;C、II;D、II a;E、III;F、III a。①抗裂度计算以阶段为依据;②使用阶段裂缝宽度和挠度计算以阶段为依据;③承载能力计算以阶段为依据。 5、界限相对受压区高度b 需要根据等假定求出。 6、钢筋混凝土受弯构件挠度计算中采用的最小刚度原则是指在 弯矩范围内,假定其刚度为常数,并按截面处的刚度进行计算。 7、结构构件正常使用极限状态的要求主要是指在各种作用下 和 不超过规定的限值。

8、受弯构件的正截面破坏发生在梁的 ,受弯构件的斜截面破坏发生在梁的 ,受弯构件内配置足够的受力纵筋是为了防止梁发生 破坏,配置足够的腹筋是为了防止梁发生 破坏。 9、当梁上作用的剪力满足:V ≤ 时,可不必计算抗剪腹筋用量,直接按构造配置箍筋满足max min ,S S d d ≤≥;当梁上作用的剪力 满足:V ≤ 时,仍可不必计算抗剪腹筋用量,除满足max min ,S S d d ≤≥以外,还应满足最小配箍率的要求;当梁上作用的剪 力满足:V ≥ 时,则必须计算抗剪腹筋用量。 10、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 。 11、由于纵向受拉钢筋配筋率百分率的不同,受弯构件正截面受弯破坏形态有 、 和 。 12、斜截面受剪破坏的三种破坏形态包括 、 和 13、钢筋混凝土构件的平均裂缝间距随混凝土保护层厚度的增大而 。用带肋变形钢筋时的平均裂缝间距比用光面钢筋时的平均裂缝间距_______(大、小)些。 14、为了保证箍筋在整个周长上都能充分发挥抗拉作用,必须将箍筋做成 形状,且箍筋的两个端头应 。 答案: 1、复合主拉应力;

浅谈钢筋混凝土框架结构设计

浅谈钢筋混凝土框架结构设计 【摘要】现在越来越多的建筑物使用钢筋混凝土结构,故钢筋混凝土结构在整个建筑市场起到越来越重要的地位。在钢筋混凝土结构设计中,每个设计者的经验不同,对规范的理解不同,所以在处理某个设计问题时,也就会采取不同的处理方法。本文主要论述了钢筋混凝土框架结构的受力特点,以及钢筋混凝土框架结构设计的一般过程。可供此类工程设计人员参考借鉴。 标签框架结构;建筑设计;结构设计 前言 随着我国钢材量的不断提高,钢筋混凝土组合结构在建筑行业得到了迅速发展,随着建筑造型和建筑功能要求日趋多样化,无论是工业建筑还是民用建筑,在结构设计中遇到的各种难题也日益增多,因而作为一个结构设计者需要在遵循各种规范下大胆灵活的解决一些结构方案上的难点、重点。 一、钢筋混凝土框架结构的受力特点分析研究 框架结构由梁柱杆系构成,能够承受竖向和水平荷载作用的承重结构体系。一般设计成双向梁柱抗侧力体系,主体结构均宜采用刚接模式。抗震设计时,为协调变形和合理分配内力,框架结构不宜设计成单跨结构。竖向荷载作用下,框架结构以梁受弯为主要受力特点,梁端弯矩和跨中弯矩成为梁结构的控制内力。水平荷载作用下,框架柱承担水平剪力和柱端弯矩,并由此产生水平侧移,在梁柱节点处,由于协调变形使梁端产生弯矩和剪力。因此产生于柱上下端截面的轴力、弯矩和剪力是柱的控制内力。在多高层建筑中,抵抗水平力成为确定和设计结构体系的关键问题。多高层建筑中常用的结构体系有框架,剪力墙,框架剪力墙,筒体以及组合高层建筑随着层数和高度的增加作用对地震作用和风荷载,高层建筑的承载能力、抗震性能、材料用量和造价高低,与其所采用的结构体系又密切相关。不同的结构体系适用于不同的层数、高度和功能。 二、钢筋混凝土框架结构设计程序分析研究 1、结构布置———结构方案的确定。一是柱网布置。框架结构的柱网布置既要满足生产工艺和建筑平面布置的要求,又要使结构受力合理,施工方便。总的原则是均匀、对称、受力合理、传力可靠。建筑平面布置主要有内廊式、统间式、大宽度式等几种。与此相应,柱网的布置方式可以分为内廊式、等跨式、对称不等跨式等几种。二是承重框架的布置。抗震设防区,柱在两个方向均应有梁拉结,亦即沿房屋纵横向均应布置梁系。因此,实际的框架结构是一个空间受力体系。但为计算分析方便起见,把实际框架结构看成纵横两个方向的平面框架。纵向框架和横向框架分别承受各自方向上的水平力,而楼面竖向荷载则依据楼盖结构布置方式的不同而按不同的方式传递。对于现浇平板楼盖,竖向荷载向距离较近的梁上传递。三是次梁的布置。洞口边(楼梯,电梯井)、隔墙下要布置次梁。再者,在结构需要的地方,如为满足板跨4m ,也要布置次梁。 2、结构分析与设计。一是结构分析基本原则。结构按承载能力极限状态计算和按正常使用极限状态验算时,应按国家现行有关标准规定的作用(荷载)对结构的整体进行作用(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的结构分析。结构分析中所采用的各种简化和近似假定,应有理论或试验的依据,或经工程实践验证。计算结果的准确程度应符合工程设计的要求。结构分析应符合下列要求:满足力学平衡条件;在不同程度上符合变形协调条件,

混凝土结构复习资料_

1. 什么是混凝土结构?根据混凝土中添加材料的不同通常分哪些类型?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.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。 3.混凝土结构有哪些优缺点?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。 第2章 钢筋和混凝土的力学性能 1.软钢和硬钢的区别是什么?设计时分别采用什么值作为依据?答:有物理屈服点的钢筋,称为软钢,如热轧钢筋和冷拉钢筋;无物理屈服点的钢筋,称为硬钢,如钢丝、钢绞线及热处理钢筋。 软钢有两个强度指标:一是屈服强度,这是钢筋混凝土构件设计时钢筋强度取值的依据,因为钢筋屈服后产生了较大的塑性变形,这将使构件变形和裂缝宽度大大增加以致无法使用,所以在设计中采用屈服强度 作为钢筋的强度极限。另一个强度指标是钢筋极限强度 ,一般用作钢筋的实际破坏强度。设计中硬钢极限抗拉强度不能作为钢筋强度取值的依据,一般取残余应变为0.2%所对应的应力σ0.2作为无明显流幅钢筋的强度限值,通常称为条件屈服强度。对于高强钢丝,条件屈服强度相当于极限抗拉强度0.85倍。对于热处理钢筋,则为0.9倍。为了简化运算,《混凝土结构设计规范》统一取σ0.2=0.85σb ,其中σb 为无明显流幅钢筋的极限抗拉强度。 2.我国用于钢筋混凝土结构的钢筋有几种?我国热轧钢筋的强度分为几个等级?答:目前我国用于钢筋混凝土结构和预应力混凝土结构的钢筋主要品种有钢筋、钢丝和钢绞线。根据轧制和加工工艺,钢筋可分为热轧钢筋、热处理钢筋和冷加工钢筋。热轧钢筋分为热轧光面钢筋HPB235、热轧带肋钢筋HRB335、HRB400、余热处理钢筋RRB400(K 20MnSi ,符号 ,Ⅲ级)。热轧钢筋主要用于钢筋混凝土结构中的钢筋和预应力混凝土结构中的非预应力普通钢筋。 3.在钢筋混凝土结构中,宜采用哪些钢筋? 答:钢筋混凝土结构及预应力混凝土结构的钢筋,应按下列规定采用:(1)普通钢筋宜采用HRB400级和HRB335级钢筋,也可采用HPB235级和RRB400级钢筋;(2)预应力钢筋宜采用预应力钢绞线、钢丝,也可采用热处理钢筋。 4.简述混凝土立方体抗压强度。答:混凝土标准立方体的抗压强度,我国《普通混凝土力学性能试验方法标准》(GB/T50081-2002)规定:边长为150mm 的标准立方体试件在标准条件(温度20±3℃,相对温度≥90%)下养护28天后,以标准试验方法(中心加载,加载速度为0.3~1.0N/mm2/s),试件上、下表面不涂润滑剂,连续加载直至试件破坏,测得混凝土抗压强度为混凝土标准立方体的抗压强度fck ,单位N/mm2。A F f ck = fck ——混凝土立方体试件抗压强度;F ——试件破坏荷载;A ——试件承压面积。 5.简述混凝土轴心抗压强度。答:我国《普通混凝土力学性能试验方法标准》(GB/T50081-2002)采用150mm×150mm×300mm 棱柱体作为混凝土轴心抗压强度试验的标准试件,混凝土试件轴心抗压强度fcp ——混凝土轴心抗压强度;F ——试件破坏荷载;A ——试件承压面积。 6.混凝土的强度等级是如何确定的。答:混凝土强度 等级应按立方体抗压强度标准值确定,混凝土立方体抗 压强度标准值fcu ,k ,我国《混凝土结构设计规范》规 定,立方体抗压强度标准值系指按上述标准方法测得 的具有95%保证率的立方体抗压强度,根据立方体抗 压强度标准值划分为C15、 C20、 C25、C30、C35、C40、C45、C50、 C55、 C60、 C65、 C70、 C75、 C80十四个等级。 7.简述混凝土三轴受压强度的概念。答:三轴受压试验是侧向等压σ2=σ3=σr 的三轴受压,即所谓常规三轴。试验时先通过液体静压力对混凝土圆柱体施加径向等压应力,然后对试件施加纵向压应力直到破坏。在这种受力状态下,试件由于侧压限制,其内部裂缝的产生和发展受到阻碍,因此当侧向压力增大时,破坏时的轴向抗压强度相应地增大。根据试验结果分析,三轴受力时混凝土纵向抗压强度为fcc′= fc′+βσr 式中:fcc′——混凝土三轴受压时沿圆柱体纵轴的轴心抗压强度; fc′ ——混凝土的单轴圆柱体轴心抗压强度; β ——系数,一般普通混凝土取4; σr ——侧向压应力。 8.简述混凝土在单轴短期加载下的应力~应变关系特点。答:一般用标准棱柱体或圆柱体试件测定混凝土受压时的应力应变曲线。轴心受压混凝土典型的应力应变曲线如图,各个特征阶段的特点如下。混凝土轴心受压时的应力应变曲线1)应力σ≤0.3 fc sh 当荷载较小时,即σ≤0.3 fc sh ,曲线近似是直线(图2-3中OA 段),A 点相当于混凝土的弹性极限。此阶段中混凝土的变形主要取决于骨料和水泥石的弹 性变形。2)应力0.3 f cc ′= f c ′+βσr 随着荷载的增加,当应力约为(0.3~0.8) fc sh ,曲线明显偏离直线,应变增长比应力快,混凝土表现出越来越明显的弹塑性。3)应力0.8 f c sh <σ≤1.0 f c sh 随着荷载进一步增加,当应力约为(0.8~1.0) fc sh ,曲线进一步弯曲,应变增长速度进一步加快,表明混凝土的应力增量不大,而塑性变形却相当大。此阶段中混凝土内部微裂缝虽有所发展,但处于稳定状态,故b 点称为临界应力点,相应的应力相当于混凝土的条件屈服强度。曲线上的峰值应力C 点,极限强度fc sh ,相应的峰值应变为ε0。 4)超过峰值应力后超过C 点以后,曲线进入下降段,试件的承载力随应变增长逐渐减小,这种现象为应变软化。 9.什么叫混凝土徐变?混凝土徐变对结构有什么影响?答:在不变的应力长期持续作用下,混凝土的变形随时间而缓慢增长的现象称为混凝土的徐变。徐变对钢筋混凝土结构的影响既有有利方面又有不利方面。有利影响,在某种情况下,徐变有利于防止结构物裂缝形成;有利于结构或构件的内力重分布,减少应力集中现象及减少温度应力等。不利影响,由于混凝土的徐变使构件变形增大;在预应力混凝土构件中,徐变会导致预应力损失;徐变使受弯和偏心受压构件的受压区变形加大,故而使受弯构件挠度增加,使偏压构件的附加偏心距增大而导致构件承载力的降低。 10.钢筋与混凝土之间的粘结力是如何组成的?答:试验表明,钢筋和混凝土之间的粘结力或者抗滑移力,由四部分组成:(1)化学胶结力:混凝土中的水泥凝胶体在钢筋表面产生的化学粘着力或吸附力,来源于浇注时水泥浆体向钢筋表面氧化层的渗透和养护过程中水泥晶体的生长和硬化,取决于水泥的性质和钢筋表面的粗糙程度。当钢筋受力后变形,发生局部滑移后,粘着力就丧失了。(2)摩擦力:混凝土收缩后,将钢筋紧紧地握裹住而产生的力,当钢筋和混凝土产生相对滑移时,在钢筋和混凝土界面上将产生摩擦力。它取决于混凝土发生收缩、荷载和反力等对钢筋的径向压应力、钢筋和混凝土之间的粗糙程度等。钢筋和混凝土之间的挤压力越大、接触面越粗糙,则摩擦力越大。3)机械咬合力:钢筋表面凹凸不平与混凝土产生的机械咬合作用而产生的力,即混凝土对钢筋表面斜向压力的纵向分力,取决于混凝土的抗剪强度。变形钢筋的横肋会产生这种咬合力,它的咬合作用往往很大,是变形钢筋粘结力的主要来源,是锚固作用的主要成份。(4)钢筋端部的锚固力:一般是用在钢筋端部弯钩、弯折,在锚固区焊接钢筋、短角钢等机械作用来维持锚固力。各种粘结力中,化学胶结力较小;光面钢筋以摩擦力为主;变形钢筋以机械咬合力为主。 第3章 受弯构件正截面承载力 1.受弯构件适筋梁从开始加荷至破坏,经历了哪几个阶段?各阶段的主要特征是什么?各个阶段是哪种极限状态的计算依据?答:适筋受弯构件正截面工作分为三个阶段。 第Ⅰ阶段荷载较小,梁基本上处于弹性工作阶段,随着荷载增加,弯矩加大,拉区边缘纤维混凝土表现出一定塑性性质。第Ⅱ阶段弯矩超过开裂弯矩Mcrsh ,梁出现裂缝,裂缝截面的混凝土退出工作,拉力由纵向受拉钢筋承担,随着弯矩的增加,受压区混凝土也表现出塑性性质,当梁处于第Ⅱ阶段末Ⅱa 时,受拉钢筋开始屈服。第Ⅲ阶段钢筋屈服后,梁的刚度迅速下降,挠度急剧增大,中和轴不断上升,受压区高度不断减小。受拉钢筋应力不再增加,经过一个塑性转动构成,压区混凝土被压碎,构件丧失承载力。第Ⅰ阶段末的极限状态可作为其抗裂度计算的依据。第Ⅱ阶段可作为构件在使用阶段裂缝宽度和挠度计算的依据。第Ⅲ阶段末的极限状态可作为受弯构件正截面承载能力计算的依据。 2.钢筋混凝土受弯构件正截面有哪几种破坏形式?其破坏特征有何不同?答:钢筋混凝土受弯构件正截面有适筋破坏、超筋破坏、少筋破坏。梁配筋适中会发生适筋破坏。受拉钢筋首先屈服,钢筋应力保持不变而产生显著的塑性伸长,受压区边缘混凝土的应变达到极限压应变,混凝土压碎,构件破坏。梁破坏前,挠度较大,产生较大的塑性变形,有明显的破坏预兆,属于塑性破坏。梁配筋过多会发生超筋破坏。破坏时压区混凝土被压坏,而拉区钢筋应力尚未达到屈服强度。破坏前梁的挠度及截面曲率曲线没有明显的转折点,拉区的裂缝宽度较小,破坏是突然的,没有明显预兆,属于脆性破坏,称为超筋破坏。梁配筋过少会发生少筋破坏。拉区混凝土一旦开裂,受拉钢筋即达到屈服,并迅速经历整个流幅而进入强化阶段,梁即断裂,破坏很突然,无明显预兆,故属于脆性破坏。 3.什么叫最小配筋率?它是如何确定的?在计算中作用是什么?答:最小配筋率是指,当梁的配筋率ρ很小,梁拉区开裂后,钢筋应力趋近于屈服强度,这时的配筋率称为最小配筋率ρmin 。是根据Mu=Mcy 时确定最小配筋率。控制最小配筋率是防止构件发生少筋破坏,少筋破坏是脆性破坏,设计时应当避免。 4.单筋矩形受弯构件正截面承载力计算的基本假定是什么?答:单筋矩形受弯构件正截面承载力计算的基本假定是(1)平截面假定;(2)混凝土应力—应变关系曲线的规定;(3)钢筋应力—应变关系的规定;(4)不考虑混凝土抗拉强度,钢筋拉伸应变值不超过0.01。以上规定的作用是确定钢筋、混凝土在承载力极限状态下的受力状态,并作适当简化,从而可以确定承载力的平衡方程或表达式。 5.确定等效矩形应力图的原则是什么?《混凝土结构设计规范》规定,将实际应力图形换算为等效矩形应力图形时必须满足以下两个条件:(1) 受压区混凝土压应力合力C 值的大小不变,即两个应力图形的面积应相等;(2) 合力C 作用点位置不变,即两个应力图形的形心位置应相同。等效矩形应力图的采用使简化计算成为可能。 6.什么是双筋截面?在什么情况下才采用双筋截面?答:在单筋截面受压区配置受力钢筋后便构成双 筋截面。在受压区配置钢筋,可协助混凝土承受压力,提高截面的受弯承载力;由于受压钢筋的存在,增加了截面的延性,有利于改善构件的抗震性能;此外,受压钢筋能减少受压区混凝土在荷载长期作用下产生的徐变,对减少构件在荷载长期作用下的挠度也是有利的。 双筋截面一般不经济,但下列情况可以采用:(1)弯矩较大,且截面高度受到限制,而采用单筋截面将引起超筋;(2)同一截面内受变号弯矩作用;(3)由于某种原因(延性、构造),受压区已配置 ;(4)为了提高构件抗震性能或减少结构在长期荷载下的变形。 7.双筋矩形截面受弯构件正截面承载力计算的基本公式及适用条件是什么?为什么要规定适用条件? 答:双筋矩形截面受弯构件正截面承载力的两个基本公式:适用条件:(1) ,是为了保证受拉钢筋屈服,不发生超筋梁脆性破坏,且保证受压钢筋在构件破坏以前达到屈服强度;(2)为了使受压钢筋能达到抗压强度设计值,应满足 , 其含义为受压钢筋位置不低于受压应力矩形图形的重心。当不满足条件时,则表明受压钢筋的位置离中和轴太近,受压钢筋的应变太小,以致其应力达不到抗压强度设计值。 8.双筋矩形截面受弯构件正截面承载力计算为什么要规定 ?当x <2a…s 应如何计算?答:为了使受压钢筋能达到抗压强度设计值,应满足 '2s a x ≥, 其含义为受压钢筋位置不低于受压应力矩形图形的重心。当不满足条件时,则表明受压钢筋的位置离中和轴太近,受压钢筋的应变太小,以致其应力达不到抗压强度设计值。此时对受压钢筋取矩 )2()(10x a bx f a h A f M s c s s y u -+-=αx<2s a 时,公式中的右边第二项相对很小,可忽略不计,近似取 ,即近似认为受压混凝土合力点与受压钢筋合力点重合,从而使受压区混凝土合力对受压钢筋合力点所产生的力矩等于零,因此() ' 0s y s a h f M A -= 9.第二类T 形截面受弯构件正截面承载力计算的基本公式及适用条件是什么?为什么要规定适用条件?答:第二类型T 形截面:(中和轴在腹板内)适用条件:s y c f f c A f bx f h b b f =+-1''1)(αα) 2()()2(' 0''101f f f c c u h h h b b f x h bx f M --+-=αα 规定适用条件b ξξ≤ 是为了避免超筋破坏,而少筋破坏一般不会发生。 12.写出桥梁工程中单筋截面受弯构件正截面承载力计算的基本公式及适用条件是什么?比较这些公式与建筑工程中相应公式的异同。 答: s sd cd A f bx f = ) 2(00x h bx f M cd d -=γ 适用条件: b ξξ≤ ; bh A s m in ρ≥ 《公路桥规》和《混凝土结构设计规范》中,受弯构件计算的基本假定和计算原理基本相同,但在公式表达形式上有差异,材料强度取值也不同。 10.计算T 形截面的最小配筋率时,为什么是用梁肋 宽度b 而不用受压翼缘宽度bf ?答:最小配筋率从理论上是由Mu=Mcy 确定的,主要取决于受拉区的形状,所以计算T 形截面的最小配筋率时,用梁肋宽度b 而不用受压翼缘宽度bf 。 11.单筋截面、双筋截面、T 形截面在受弯承载力方面,哪种更合理?,为什么?答:T 形截面优于单筋截面、单筋截面优于双筋截面。 第4章 受弯构件斜截面承载力 1. 斜截面破坏形态有几类?分别采用什么方法加以控制?答:(1)斜截面破坏形态有三类:斜压破坏,剪压破坏,斜拉破坏 (2)斜压破坏通过限制最小截面尺寸来控制;剪压破坏通过抗剪承载力计算来控制;斜拉破坏通过限制最小配箍率来控制; 2. 影响斜截面受剪承载力的主要因素有哪些?答:(1)剪跨比的影响,随着剪跨比的增加,抗剪承载力逐渐降低; (2)混凝土的抗压强度的影响,当剪跨比一定时,随着混凝土强度的 提高,抗剪承载力增加;3)纵筋配筋率的影响,随着纵筋配筋率的增加,抗剪承载力略有增加;(4)箍筋的配箍率及箍筋强度的影响,随着箍筋的配箍率及箍筋强度的增加,抗剪承载力增加;(5)斜裂缝的骨料咬合力和钢筋的销栓作用;(6)加载方式的影响;(7)截面尺寸和形状的影响; 3. 斜截面抗剪承载力为什么要规定上、下限?具体包含哪些条件?答:斜截面抗剪承载力基本公式的建立是以剪压破坏为依据的,所以规定上、下限来避免斜压破坏和斜拉破坏。 4.钢筋在支座的锚固有何要求?答:钢筋混凝土简支梁和连续梁简支端的下部纵向受力钢筋,其伸入梁支座范围内的锚固长度 应符合下列规定:当剪力较小( )时, ;当剪力较大( )时, (带肋钢筋), (光圆钢筋), 为纵向受力钢筋的直径。如纵向受力钢筋伸入梁支座范围内的锚固长度不符合上述要求时,应采取在钢筋上加焊锚固钢板或将钢筋端部焊接在梁端预埋件上等有效锚固措施。 5.什么是鸭筋和浮筋?浮筋为什么不能作为受剪钢筋?答:单独设置的弯起钢筋,两端有一定的锚固长度的叫鸭筋,一端有锚固,另一端没有的叫浮筋。由于受剪钢筋是受拉的,所以不能设置浮筋。 , 第5章 钢筋混凝土构件的变形和裂缝 1.为什么说裂缝条数不会无限增加,最终将趋于稳定?答:假设混凝土的应力σc 由零增大到ft 需要经过l 长度的粘结应力的积累,即直到距开裂截面为l 处,钢筋应力由σs1降低到σs2,混凝土的应力σc 由零增大到ft ,才有可能出现新的裂缝。显然,在距第一条裂缝两侧l 的范围内,即在间距小于2l 的两条裂缝之间,将不可能再出现新裂缝。 2.裂缝宽度与哪些因素有关,如不满足裂缝宽度限值,应如何处理?答:与构件类型、保护层厚度、配筋率、钢筋直径和钢筋应力等因素有关。如不满足,可以采取减小钢筋应力(即增加钢筋用量)或减小钢筋直径等措施。 3.钢筋混凝土构件挠度计算与材料力学中挠度计算有何不同? 为何要引入“最小刚度原则”原则?答:主要是指刚度的取值不同,材料力学中挠度计算采用弹性弯曲刚度,钢筋混凝土构件挠度计算采用由短期刚度修正的长期刚度。“最小刚度原则”就是在简支梁全跨长范围内,可都按弯矩最大处的截面抗弯刚度,亦即按最小的截面抗弯刚度,用材料力学方法中不考虑剪切变形影响的公式来计算挠度。这样可以简化计算,而且误差不大,是允许的。 4.简述参数ψ的物理意义和影响因素?答:系数ψ的物理意义就是反映裂缝间受拉混凝土对纵向受拉 钢筋应变的影响程度。ψ的大小还与以有效受拉混凝 土截面面积计算的有效纵向受拉钢筋配筋率ρte 有 关。 5.受弯构件短期刚度Bs 与哪些因素有关,如不满足构件变形限值,应如何处理?答:影响因素有:配筋率ρ、 截面形状、 混凝土强度等级、 截面有效高度h0。可以看出,如果挠度验算不符合要求,可增大截面高度,选择合适的配筋率ρ。 6.确定构件裂缝宽度限值和变形限值时分别考虑哪些因素?答:确定构件裂缝宽度限值主要考虑(1)外观要求;(2)耐久性。 变形限值主要考虑(1) 保证建筑的使用功能要求 (2) 防止对非结构构件产生不良影响 (3) 保证人们的感觉在可接受的程度之内。 第6章 钢筋混凝土受压构件承载力 1.轴心受压构件设计时,如果用高强度钢筋,其设计 强度应如何取值?答:纵向受力钢筋一般采用HRB400级、HRB335级和RRB400级,不宜采用高强度钢筋,因为与混凝土共同受压时,不能充分发挥其高强度的作用。混凝土破坏时的压应变0.002,此时相应的纵筋应力值бs’=Esεs’=200×103×0.002=400 N/mm2;对于HRB400级、HRB335级、HPB235级和RRB400级热扎钢筋已达到屈服强度,对于Ⅳ级和热处理钢筋在计算fy’值时只能取400 N/mm2。 2.轴心受压构件设计时,纵向受力钢筋和箍筋的作用分别是什么?答:纵筋的作用:①与混凝土共同承受压力,提高构件与截面受压承载力;②提高构件的变形能力,改善受压破坏的脆性;③承受可能产生的偏心弯矩、混凝土收缩及温度变化引起的拉应力;④减少混凝土的徐变变形。横向箍筋的作用:①防止纵向钢筋受力后压屈和固定纵向钢筋位置;②改善构件破坏的脆性;③当采用密排箍筋时还能约束核芯内混凝 土,提高其极限变形值。 3.简述轴心受压构件徐变引起应力重分布?(轴心受 压柱在恒定荷载的作用下会产生什么现象?对截面中纵向钢筋和混凝土的应力将产生什么影响?)答:当柱子在荷载长期持续作用下,使混凝土发生徐变而 引起应力重分布。此时,如果构件在持续荷载过程中突然卸载,则混凝土只能恢复其全部压缩变形中的弹 性变形部分,其徐变变形大部分不能恢复,而钢筋将能恢复其全部压缩变形,这就引起二者之间变形的差异。当构件中纵向钢筋的配筋率愈高,混凝土的徐变较大时,二者变形的差异也愈大。此时由于钢筋的弹 性恢复,有可能使混凝土内的应力达到抗拉强度而立即断裂,产生脆性破坏。 4.对受压构件中纵向钢筋的直径和根数有何构造要 求?对箍筋的直径和间距又有何构造要求?答:纵向受力钢筋直径d 不宜小于12mm ,通常在12mm~32mm 范围内选用。矩形截面的钢筋根数不应小于4根,圆形截面的钢筋根数不宜少于8根,不 应小于6根。纵向受力钢筋的净距不应小于50mm ,最大净距不宜大于300mm 。其对水平浇筑的预制柱,其纵向钢筋的最小净距为上部纵向受力钢筋水平方向不应小于30mm 和1.5d (d 为钢筋的最大直径), 下部纵向钢筋水平方向不应小于25mm 和d 。上下接头处,对纵向钢筋和箍筋各有哪些构造要求? 5.进行螺旋筋柱正截面受压承载力计算时,有哪些限 制条件?为什么要作出这些限制条件?答:凡属下列 条件的,不能按螺旋筋柱正截面受压承载力计算:① 当l0/b >12时,此时因长细比较大,有可能因纵向弯 曲引起螺旋箍筋不起作用;② 如果因混凝土保护层退出工作引起构件承载力降低的幅度大于因核芯混凝土强度提高而使构件承载力增加的幅度,③ 当间接钢筋换算截面面积Ass0小于纵筋全部截面面积的 25%时,可以认为间接钢筋配置得过少,套箍作用的 效果不明显。 6.简述轴心受拉构件的受力过程和破坏过程?答:第Ⅰ阶段——加载到开裂前 此阶段钢筋和混凝土共同工作,应力与应变大致成正比。在这一阶段末,混凝土拉应变达到极限拉应变,裂缝即将产生。第Ⅱ阶段——混凝土开裂后至钢筋屈服前 裂缝产生后,混凝土不再承受拉力,所有的拉力均由钢筋来承担,这种应力间的调整称为截面上的应力重分布。第Ⅱ阶段是构件的正常使用阶段,此时构件受到的使用荷载大约为构件破坏时荷载的50%—70%,构件的裂缝宽度和变形的验算是以此阶段为依据的。第Ⅲ阶段——钢筋屈服到构件破坏当加载达到某点时,某一截面处的个别钢筋首先达到屈服,裂缝迅速发展,这时荷载稍稍增加,甚至不增加都会导致截面上的钢筋全部达到屈服(即荷载达到屈服荷载Ny 时)。评判轴心受拉破坏的标准并不是构件拉断,而是钢筋屈服。正截面强度计算是以此阶段为依据的。 7.判别大、小偏心受压破坏的条件是什么?大、小偏心受压的破坏特征分别是什么?答:(1) ,大偏心受压破坏; ,小偏心受压破坏;(2)破坏特征: 大偏心受压破坏:破坏始自于远端钢筋的受拉屈服,然后近端混凝土受压破坏;小偏心受压破坏:构件破坏时,混凝土受压破坏,但远端的钢筋并未屈服; 8.偏心受压短柱和长柱有何本质的区别?偏心距增大系数的物理意义是什么?答:(1)偏心受压短柱和长柱有何本质的区别在于,长柱偏心受压后产生不可忽略的纵向弯曲,引起二阶弯矩。 (2)偏心距增大系数的物理意义是,考虑长柱偏心受压后产生的二阶弯矩对受压承载力的影响。 9.附加偏心距 的物理意义是什么?如何取值?答:附加偏心距 的物理意义在于,考虑由于荷载偏差、施工误差等因素的影响, 会增大或减小,另外,混凝土材料本身的不均匀性,也难保证几何中心和物理中心的重合。其值取20mm 和偏心方向截面尺寸的1/30两者中的较大者。 10.偏心受拉构件划分大、小偏心的条件是什么?大、小偏心破坏的受力特点和破坏特征各有何不同?答:(1)当 作用在纵向钢筋 合力点和 合力点范围以外时,为大偏心受拉;当 作用在纵向钢筋 合力点和 合力点范围之间时,为小偏心受拉;(2)大偏心受拉有混凝土受压区,钢筋先达到屈服强度,然后混凝土受压破坏;小偏心受拉破坏时,混凝土完全退出工作,由纵筋来承担所有的外力。 11.大偏心受拉构件为非对称配筋,如果计算中出现 或出现负值,怎么处理?答:取 ,对混凝土受压区合力点(即受压钢筋合力点)取矩, 钢混结构重的钢筋:熱轧钢筋,消除应力钢丝,钢绞线,热处理钢筋。 混凝土结构最基本的要求:强度和塑性 结构的可靠性包括:安全性,适用性,耐久性 结构上的荷载:静态荷载,动态荷载 梁受力破坏情况:适筋破坏,少筋破坏,超筋破坏 柱在单独基础的设计:确定基础尺寸,确定基础高度,计算基础底面配筋 钢筋混凝土梁板按施工方法可分:整体式梁板结构,装配式梁板结构,整体装配式结构

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