混凝土结构设计原理习题答案第五章
《混凝土结构设计原理梁兴文史庆轩主编 第五章习题答案》
混凝土结构设计原理梁兴文史庆轩主编第五章习题答案1. 引言本文档是针对《混凝土结构设计原理》一书中第五章的习题进行解答的文档。
第五章主要涵盖了混凝土结构设计的基本原理和方法，包括梁的设计原理和计算方法。
本文档将从题目1开始逐题解答，帮助读者更好地理解和掌握梁的设计原理。
2. 习题解答2.1 题目1题目描述：一根混凝土梁的截面为矩形，宽度为b=200mm，高度为h=400mm，试计算该梁的截面面积和惯性矩。
解答：根据题目描述，梁的截面为矩形，宽度b=200mm，高度h=400mm。
1.计算截面面积：截面面积的计算公式为：$A = b \\times h$，代入数据得：$A = 200 \\times 400 = 80,000 mm^2$。
因此，该梁的截面面积为80,000平方毫米。
2.计算惯性矩：矩形截面的惯性矩的计算公式为：$I = \\frac{b \\timesh^3}{12}$，代入数据得：$I = \\frac{200 \\times 400^3}{12} = 21,333,333.33 mm^4$。
因此，该梁的惯性矩为21,333,333.33平方毫米。
2.2 题目2题目描述：一根混凝土梁的跨度为L=6m，采用简支边界条件，试计算该梁的最大弯矩和最大剪力。
解答：根据题目描述，梁的跨度为L=6m，边界条件为简支。
1.计算最大弯矩：最大弯矩的计算公式为：$M_{max} = \\frac{wL^2}{8}$，其中w为单位长度荷载。
由于题目未给出单位长度荷载，故无法计算最大弯矩。
2.计算最大剪力：最大剪力的计算公式为：$V_{max} = \\frac{wL}{2}$。
同样由于未给出单位长度荷载，无法计算最大剪力。
因此，无法计算该梁的最大弯矩和最大剪力。
2.3 题目3题目描述：一根混凝土梁的截面为T形，底宽度为b=300mm，顶宽度为B=500mm，高度为h=600mm，试计算该梁的截面面积和惯性矩。
国开形成性考核02181《混凝土结构设计原理》形考任务(1-4)试题及答案
国开形成性考核《混凝土结构设计原理》形考任务(1-4)试题及答案（课程ID：00053，整套相同，如遇顺序不同，Ctrl+F查找，祝同学们取得优异成绩！）形考任务一第一章题目多项选择题，每题0.4分，共1.6分。
题目：1、关于素混凝土梁与钢筋混凝土梁在承载力和受力性能方面的说法，错误的是（BC）。
【A】：适筋钢筋混凝土梁的破坏形态属延性破坏【B】：相同截面尺寸的素混凝土梁和钢筋混凝土梁，前者的受弯承载力更高【C】：素混凝土梁的破坏形态属延性破坏【D】：相同截面尺寸的素混凝土梁和钢筋混凝土梁，后者的受弯承载力更高题目：2、关于钢筋混凝土结构的优点，下列说法正确的是（ABC）。
【A】：承载力高【B】：耐火性好【C】：耐久性佳【D】：自重轻题目：3、关于钢筋混凝土结构的缺点，下列说法正确的是（BCD）。
【A】：取材不方便【B】：需用大量模板【C】：施工受季节性影响【D】：抗裂性差题目：4、钢筋与混凝土之所以能够有效地结合在一起共同工作，主要基于（ABD）。
【A】：接近的温度线膨胀系数【B】：钢筋和混凝土之间良好的黏结力【C】：接近的抗拉和抗压强度【D】：混凝土对钢筋的保护作用第二章题目不定项选择题，每题0.4分，共2分。
题目：5、我国《混凝土规范》规定：钢筋混凝土构件的混凝土强度等级不应低于（A）。
【A】：C20【B】：C15【C】：C10【D】：C25题目：6、关于高强混凝土的强度和变形性能，下列说法正确的是（ABC）。
【A】：与普通混凝土相比，高强混凝土与峰值应力对应的应变值较高；【B】：与普通混凝土相比，高强混凝土的弹性极限较高；【C】：与普通混凝土相比，高强混凝土在荷载长期作用下的强度以及与钢筋的粘结强度均较高；【D】：高强混凝土的极限应变比普通混凝土高。
题目：7、影响混凝土徐变的主要因素有（ABCD）。
【A】：加荷龄期【B】：混凝土组成成分以及构件的尺寸。
【C】：养护和使用条件下的温湿度【D】：施加的初应力水平题目：8、钢筋经冷拉后，（D）。
混凝土结构设计原理_课后习题答案
第三章 轴心受力构件承载力1． 某多层现浇框架结构的底层内柱，轴向力设计值N=2650kN ，计算长度m H l 6.30==，混凝土强度等级为C30（f c =14.3N/mm 2），钢筋用HRB400级（2'/360mm N f y =），环境类别为一类。
确定柱截面积尺寸及纵筋面积。
解：根据构造要求，先假定柱截面尺寸为400mm ×400mm 由9400/3600/0==b l ，查表得99.0=ϕ 根据轴心受压承载力公式确定's A23''1906)4004003.1499.09.0102650(3601)9.0(1mm A f N f A c y s=⨯⨯-⨯⨯=-=ϕ%6.0%2.14004001906'min ''=>=⨯==ρρA A s ，对称配筋截面每一侧配筋率也满足0.2%的构造要求。
选 ，2'1964mm A s = 设计面积与计算面积误差%0.3190619061964=-<5%，满足要求。
2．某多层现浇框架厂房结构标准层中柱,轴向压力设计值N=2100kN,楼层高H=5.60m ，计算长度l 0=1.25H ，混凝土用C30（f c =14.3N/mm 2），钢筋用HRB335级（2'/300mm N f y =），环境类别为一类。
确定该柱截面尺寸及纵筋面积。
[解] 根据构造要求，先假定柱截面尺寸为400mm ×400mm长细比5.17400560025.10=⨯=b l ，查表825.0=ϕ 根据轴心受压承载力公式确定's A2''1801)4004003.14825.09.02100000(3001)9.0(1mm A f N f A c y s =⨯⨯-⨯=-=ϕ%6.0%1.14004001801'min ''=〉=⨯==ρρA A s ，对称配筋截面每一侧配筋率也满足0.2%的构造要求。
混凝土结构设计原理习题答案(第五章)
凝土结构设计原理习题答案(第五章)第五章习题参考答案习题1. 已知柱截面尺寸b ×h =350mm×350mm ，柱的计算长度m 50=l ，轴向力设计值N ＝1600kN 。
混凝土，纵向受力钢筋为HRB400级，试计算其配筋。
解：由题意知：2c N/mm 9.11=f ，2y y N/mm 360='=f f3.14350/5000/0==b l ，查表得：913.0=ϕ23y c s mm 5.13953603503509.11913.09.01016009.0=⨯⨯-⨯⨯='-='f A f NA ϕ选配纵筋8C 16，实配纵筋面积A s ′=1608mm 2ρ′= %31.13503501608'=⨯=A A s >ρ′min =0.6%， 满足配筋率要求。
按构造要求，选配箍筋A 8@200。
习题2. 现浇圆形截面柱，其计算长度m 3.40=l ，承受设计轴向力N =2100kN ，混凝土采用C20，纵筋采用6根直径为20mm 的HRB335钢筋，螺旋箍筋用HPB300级，若柱截面直径为400mm 时，试求柱螺旋箍筋用量。
解：由题意知，该柱需配螺旋箍筋。
基本参数：2c N/mm 6.9=f ，HRB335，2y y N/mm 300='=f f ，HPB300,2y y N/mm 270='=f f ，75.10400/4300/0==d l ，查表得：945.0=ϕ纵筋6B 20，实际A s ′＝1884mm 2一类环境，c =25mm ，混凝土核心截面直径为mm 330102252400cor =⨯-⨯-=d混凝土核心截面面积为222corcor mm 5.85486433014.34=⨯==d A π23ys y cor c ss0mm 56.17542701218843005.854866.99.01021002)(9.0=⨯⨯⨯-⨯-⨯=''+-=f A f A f NA α因A ss0＞0.25 A s ′=0.25×1884=471mm 2，满足构造要求。
【精选】结构设计原理 第五章 受扭构件 习题及答案
第五章 受扭构件扭曲截面承载力一、填空题1、素混凝土纯扭构件的承载力0.7u t t T f w =介于 和 分析结果之间。
t w 是假设 导出的。
2、钢筋混凝土受扭构件随着扭矩的增大，先在截面 最薄弱的部位出现斜裂缝，然后形成大体连续的 。
3、由于配筋量不同，钢筋混凝土纯扭构件将发生 破坏、 破坏、 破坏和 破坏。
4、钢筋混凝土弯、剪、扭构件，剪力的增加将使构件的抗扭承载力 ；扭矩的增加将使构件的抗剪承载力 。
5、为了防止受扭构件发生超筋破坏，规范规定的验算条件是 。
6、抗扭纵向钢筋应沿 布置，其间距 。
7、T 形截面弯、剪、扭构件的弯矩由 承受，剪力由 承受，扭矩由 承受。
8、钢筋混凝土弯、剪、扭构件箍筋的最小配筋率,min sv ρ= ，抗弯纵向钢筋的最小配筋率ρ= ，抗扭纵向钢筋的最小配筋率tl ρ= 。
9、混凝土受扭构件的抗扭纵筋与箍筋的配筋强度比ζ应在 范围内。
10、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 。
二、判断题1、构件中的抗扭纵筋应尽可能地沿截面周边布置。
2、在受扭构件中配置的纵向钢筋和箍筋可以有效地延缓构件的开裂，从而大大提高开裂扭矩值。
3、受扭构件的裂缝在总体上成螺旋形，但不是连贯的。
4、钢筋混凝土构件受扭时，核芯部分的混凝土起主要抗扭作用。
5、素混凝土纯扭构件的抗扭承载力可表达为0.7U t t T f w =，该公式是在塑性分析方法基础上建立起来的。
6、受扭构件中抗扭钢筋有纵向钢筋和横向箍筋，它们在配筋方面可以互相弥补，即一方配置少时，可由另一方多配置一些钢筋以承担少配筋一方所承担的扭矩。
7、受扭构件设计时，为了使纵筋和箍筋都能较好地发挥作用，纵向钢筋与箍筋的配筋强度比值ζ应满足以下条件：0.6 1.7ζ≤≤。
8、在混凝土纯扭构件中，混凝土的抗扭承载力和箍筋与纵筋是完全独立的变量。
9、矩形截面钢筋混凝土纯扭构件的抗扭承载力计算公式0.35t t cor T f w A ≤+只考虑混凝土和箍筋提供的抗扭承载力。
混凝土结构设计原理答案
第2章-思考题2.1 混凝土立方体抗压强度f cu,k 、轴心抗压强度标准值f ck 和抗拉强度标准值f tk 是如何确定的？为什么f ck 低于f cu,k ？f tk 与f cu,k 有何关系？f ck 与f cu,k 有何关系？答：混凝土立方体抗压强度f cu,k ：以边长为150mm 的立方体为标准试件，标准立方体试件在（20±3）℃的温度和相对湿度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作为混凝土立方体抗压强度标准值。
轴心抗压强度标准值f ck ：以150mm ×150mm ×300mm 的棱柱体作为混凝土轴心抗压强度试验的标准试件，棱柱体试件与立方体试件的制作条件与养护条件相同，按照标准试验方法测得的具有95%保证率的抗压强度作为混凝土轴心抗压强度标准值。
轴心抗拉强度标准值f tk ：以150mm ×150mm ×300mm 的棱柱体作为混凝土轴心抗拉强度试验的标准试件，棱柱体试件与立方体试件的制作条件与养护条件相同，按照标准试验方法测得的具有95%保证率的抗拉强度作为混凝土轴心抗拉强度标准值。
（我国轴心抗拉强度标准值是以轴拉试验确定，美国和加拿大是以劈拉实验确定）为什么f ck 低于f cu,k ：我国规定的标准试验方法是不涂润滑剂的，试件在加载过程中横向变形就会受到加载板的约束（即“套箍作用”），而这种横向约束对于立方体试件而言可以到达试件的中部；由于棱柱体试件的高度较大，试验机压板与试件之间摩擦力对试件高度中部的横向变形的约束影响较小，所以棱柱体试件的抗压强度标准值f ck 都比立方体抗压强度标准值f cu,k 小，并且棱柱体试件高宽比越大，强度越小。
f tk 与f cu,k 的关系：()0.450.55,20.880.3951 1.645tk cu k c f f δα=⨯-⨯2c α-高强砼的脆性折减系数； δ-变异系数。
混凝土结构设计原理形考答案
混凝土结构设计原理形考参考答案形考一1、正确答案是：素混凝土梁的破坏形态属延性破坏,相同截面尺寸的素混凝土梁和钢筋混凝土梁，前者的受弯承载力更高2、正确答案是：承载力高,耐久性佳,耐火性好3、正确答案是：抗裂性差,需用大量模板,施工受季节性影响4、正确答案是：钢筋和混凝土之间良好的黏结力,接近的温度线膨胀系数,混凝土对钢筋的保护作用5、正确答案是：C206、正确答案是：与普通混凝土相比，高强混凝土的弹性极限较高；,与普通混凝土相比，高强混凝土与峰值应力对应的应变值较高；,与普通混凝土相比，高强混凝土在荷载长期作用下的强度以及与钢筋的粘结强度均较高；7、正确答案是：施加的初应力水平,加荷龄期,养护和使用条件下的温湿度,混凝土组成成分以及构件的尺寸。
8、正确答案是：可提高，但不能提高9、正确答案是：混凝土的立方体抗压强度达到的概率不小于95%。
10、正确答案是：安全性,耐久性,适用性11、正确答案是：地震,地基不均匀沉降,温度变化12、正确答案是：荷载标准值13、正确答案是：结构转变为机动体系,结构或构件丧失稳定14、正确答案是：施加在结构或构件上的力属于直接作用；,引起结构变形和产生内力的原因属于间接作用；,结构抗力是指整个结构或结构构件承受作用效应（即内力和变形）的能力。
15、对16、对17、对18、正确答案是：混凝土等级低，同时钢筋等级高，小。
19、正确答案是：受压混凝土边缘至受拉钢筋截面重心的距离；20、正确答案是：，裂缝宽度及挠度过大；21、正确答案是：中和轴附近部分受拉混凝土范围小且产生的力矩很小；22、正确答案是：达到最大值；23、正确答案是：增大截面高度。
提高钢筋等级效果大；形考二1、正确答案是：箍筋的配筋率及其强度2、正确答案是：斜压破坏形态；3、正确答案是：减小4、正确答案是：斜拉破坏5、正确答案是：混凝土与受拉钢筋形成的拱6、正确答案是：显著提高抗剪承载力7、正确答案是：保证箍筋发挥作用8、正确答案是：增大混凝土的变形9、正确答案是：可以保证箍筋能够达到屈服强度10、正确答案是：长细比11、正确答案是：受压构件破坏时，受压钢筋不一定受压屈服；偏心距较小，或偏心距较大但受拉钢筋配置过多。
【练习】混凝土结构设计原理作业习题及答案
第一章材料的力学性能一、填空题1、钢筋混凝土及预应力混凝土中所用的钢筋可分为两类：有明显屈服点的钢筋和无明显屈服点的钢筋，通常分别称它们为_软钢___________和硬钢。
2、对无明显屈服点的钢筋，通常取相当于残余应变为 0.2% 时的应力作为假定的屈服点，即条件屈服强度。
3、碳素钢可分为低碳钢、中碳钢和高碳钢。
随着含碳量的增加，钢筋的强度提高、塑性降低。
在低碳钢中加入少量锰、硅、钛、铬等合金元素，变成为普通低合金钢。
4、钢筋混凝土结构对钢筋性能的要求主要是强度高、塑性好可焊性好、对混泥土的粘结锚固性能好。
5、钢筋和混凝土是不同的材料，两者能够共同工作是因为两者能牢固粘结在一起、线膨胀系数相近、混泥土能保护钢筋不被锈蚀6、光面钢筋的粘结力由化学胶结力、摩擦力、钢筋端部的锚固力三个部分组成。
7、钢筋在混凝土中应有足够的锚固长度，钢筋的强度越高、直径越粗、混凝土强度越低，则钢筋的锚固长度就越长。
8、混凝土的极限压应变包括弹性应变和塑性应变两部分。
塑性应变部分越大，表明变形能力越大，延性越好。
9、混凝土的延性随强度等级的提高而降低。
同一强度等级的混凝土，随着加荷速度的减小，延性有所提高，最大压应力值随加荷速度的减小而减小。
10、钢筋混凝土轴心受压构件，混凝土收缩，则混凝土的应力减少，钢筋的应力增加。
11、混凝土轴心受拉构件，混凝土徐变，则混凝土的应力减少，钢筋的应力增加。
12、混凝土轴心受拉构件，混凝土收缩，则混凝土的应力增加，钢筋的应力减少。
二、判断题1、混凝土强度等级是由一组立方体试块抗压后的平均强度确定的。
N2、采用边长为100mm的非标准立方体试块做抗压试验时，其换算系数是0.95。
Y3、混凝土双向受压时强度比其单向受压时强度降低。
N4、线性徐变是指徐变与荷载持续时间之间为线性关系。
Y5、对无明显屈服点的钢筋，设计时其强度标准值取值依据是条件屈服强度。
Y6、强度与应力的概念完全一样。
N7、含碳量越高的钢筋，屈服台阶越短、伸长率越小、塑性性能越差。
混凝土设计原理第5章思考题与习题答案
思 考 题5.1 为什么受弯构件一般在跨中产生垂直裂缝而在支座附近区段产生斜裂缝？答：通常受弯构件跨中的弯矩最大，由此弯矩产生的正应力也就在跨中最大，且该处剪力通常为零，则弯矩产生的正应力σ即为主拉应力，方向与梁轴平行，当此主拉应力超过混凝土的抗拉强度时就在跨中发生与梁轴垂直的垂直裂缝。
而在支座附近通常剪力较大、弯矩较小，在它们产生的剪应力τ和正应力σ共同作用下，形成与梁轴有一定夹角的主拉应力，当此主拉应力超过混凝土的抗拉强度时，即发生与主拉应力方向垂直的斜裂缝。
5.2 试述无腹筋梁斜裂缝出现后应力重分布的两个主要方面。
答：无腹筋梁斜裂缝出现后应力重分布的两个主要方面是：斜裂缝所在截面的混凝土应力和纵向钢筋的应力发生了较大的变化。
（1）斜裂缝出现后，斜裂缝两侧混凝土的应力降为零，裂缝上端混凝土残余面承受的剪应力和压应力将显著增大。
（2）斜裂缝出现后，斜裂缝处纵向钢筋的应力突然增大。
5.3 什么是剪跨比和计算剪跨比？斜截面受剪承载力计算时，什么情况下需要考虑剪跨比的影响？答：剪跨比是作用在构件截面上的弯矩与作用在构件截面上的剪力和截面有效高度乘积的比值，用λ表示，即λ＝M /Vh 0，也称广义剪跨比。
对于集中荷载作用下的简支梁，λ＝M /Vh 0可表示为λ＝a /h 0 ，称a /h 0为计算截面的剪跨比，简称计算剪跨比，也称狭义剪跨比。
其中， a 为集中荷载作用点至支座或节点边缘的距离，简称剪跨。
对于集中荷载作用下（包括作用有多种荷载，其中集中荷载对支座截面或节点边缘所产生的剪力值占总剪力值的75％以上的情况）的独立梁，斜截面受剪承载力计算时应考虑剪跨比的影响5.4 梁的斜截面受剪破坏形态有几种？各自的破坏特征如何？答：梁的斜截面受剪破坏形态有：斜压破坏、剪压破坏、斜拉破坏。
斜压破坏的特征是：破坏时，斜裂缝间的混凝土压酥，与斜裂缝相交的腹筋没有屈服，承载力取决于混凝土的抗压强度，脆性破坏。
剪压破坏的特征是：与临界斜裂缝相交的腹筋先屈服，最后剪压区混凝土压坏而破坏，承载力取决于剪压区混凝土的强度，脆性破坏。
结构设计原理第五章习题
5-1有一钢筋混凝土柱，截面尺寸500×500 mm ，计算长度为5.5m ，承受轴向力组合设计值N d =3500kN ，混凝土强度等级C25，纵向钢筋采用HRB335级钢筋，箍筋采用R235级钢筋。
求所需的纵筋截面面积。
解：查得f cd =11.5MPa ，f sd ′=280 MPa ，0γ=1.0 （1）计算稳定系数ϕl 0/b =5500/500=11，由表5-1查得ϕ=0.965 （3）计算钢筋截面面积A s ′A s ′=sd cd d09.0f A f N '-ϕγ=3235001011.55000.90.965280⨯-⨯⨯=4352mm 2（4）验算配筋率ρ=A A s '=4352500500⨯=1.7% ρ＞min ρ=0.5%，满足最小配筋率要求。
ρ＜3% ，勿需重算。
纵向受力钢筋选用828。
箍筋按构造要求配置。
箍筋间距s 应满足：d s 15≤=15×28=420mm ，b s ≤=500mm ，≤s 400mm ，故取s =200mm ；箍筋直径选用8mm ，即箍筋配置φ8@200。
5-2某钢筋混凝土正方形截面轴心受压构件，计算长度6m ，安全等级二级，承受轴向力组合设计值1700kN ，采用C25级混凝土，HRB335级钢筋。
试确定构件截面尺寸和纵向钢筋截面面积，并绘出配筋图。
【解】查得f cd =11.5MPa ，f sd ′=280 MPa ，0γ=1.0 （1）初步确定柱截面尺寸 设ρ=AA s '=1%，ϕ=1，则 A ≥)(9.0sdcd d0f f N '+ρϕγ=31700100.91(11.51%280)⨯⨯⨯+⨯=95982.3mm 2选用正方形截面，则b =h，取b =h =350mm 。
（2）计算稳定系数ϕl 0/b =6000/350=17.1，由表5-1查得ϕ=0.894 （3）计算钢筋截面面积A s ′A s ′=sd cd d09.0f A f N '-ϕγ=3217001011.53500.90.894280⨯-⨯⨯=2505mm 2（4）验算配筋率ρ=A A s '=2505350350⨯=2.0% ρ＞min ρ=0.5%，满足最小配筋率要求。