结构设计原理复习资料
结构设计原理 期末复习

1.试述钢筋混凝土梁内钢筋的种类、作用答:(1)纵向受力钢筋:承受拉力或压力.(2)箍筋:箍筋除了帮助混凝土抗剪外,在构造上起着固定纵向钢筋位置的作用,并与纵向钢筋、架立钢筋等组成钢筋骨架。
(3)弯起钢筋:抗剪。
(4)架立钢筋:架立箍筋、固定箍筋的位置,形成钢筋骨架。
(5)水平纵向钢筋:主要是在梁侧面发生裂缝后,减小混凝土裂缝宽度。
(其中纵向钢筋、箍筋、架立钢筋、水平纵向钢筋具有抗扭作用.)2.钢筋混凝土受弯构件正截面的破坏形态有哪些?有何特征?答:(1)适筋梁破坏的特点是当荷载增加到一定程度后,受拉钢筋首先屈服,然后受压混凝土被压碎,属塑性破坏。
(2)少筋梁破坏的特点是裂缝一旦出现,即很快形成临界斜裂缝,并迅速延伸至梁顶使混凝土裂通,梁被拉断而破坏,属脆性破坏。
(3)超筋梁破话的特点是随着荷载的增加,受压混凝土首先被压碎,受拉钢筋未屈服,属脆性破坏。
3。
钢筋混凝土适筋梁正截面受力全过程可划分为几个阶段?每个阶段受力主要特点是什么?答:钢筋混凝土适筋梁正截面受力全过程可划分为三个阶段:(1) 第Ⅰ阶段:整体工作阶段:梁混凝土全截面工作,混凝土的压应力都基本程三角形分布。
纵向钢筋承受拉应力。
混凝土处于弹性工作阶段,即应力与应变成正比。
第Ⅰ阶段末:混凝土的压应力基本上仍是三角形分布。
受拉边缘混凝土的拉应变临近抗拉极限应变,拉应力达到混凝土抗拉强度,表示裂缝即将出现。
(2) 第Ⅱ阶段:荷载作用弯矩达到开裂弯矩后,在梁混凝土抗压强度最弱界面上出现了第一批裂缝。
这时,在有裂缝的截面上,拉区混凝土推出工作,把它原承担的拉力转给了钢筋,发生了明显的应力重分布.钢筋的拉应力随荷载的增加而增加;混凝土的压应力不再是三角形分布,而形成微曲的曲线形,中性轴位置向上升高.第Ⅱ阶段末:钢筋拉应变达到屈服时的应变值,钢筋屈服。
(3) 第Ⅲ阶段:钢筋的拉应变增加很快,但钢筋的拉应力一般维持在屈服强度不变(对具有明显流幅的钢筋)。
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二.填空题:1.我国钢材按化学成分可以分为、普通低合金钢两大类。
2.在钢筋混凝土构件中钢筋的作用是替混凝土受拉和。
3.混凝土的强度指标有混凝土的立方体强度、和混凝土轴心抗压强度。
4.混凝土的变形可分为受力变形和。
5.钢筋被混凝土包住,可以保护钢筋免于生锈,保证结构的。
6.公路桥涵设计中所采用的荷载有永久荷载、可变荷载和。
7.当永久作用的效应对结构安全不利时,其作用分项系数取。
8.当结构的状态函数Z服从正态分布时,其可靠指标与Z的成正比。
9.容许应力是以平截面和的假定为基础。
10.近几十年来钢筋混凝土结构计算理论的发展,主要是由容许应力法向发展。
11.钢筋混凝土受弯构件常用的截面形式有矩形、和T形等。
12.钢筋混凝土板可分为整体现浇板和。
13.混凝土保护层是具有足够厚度的混凝土层,它是取钢筋边缘至构件截面表面之间的。
14.肋板式桥的桥面板可分为周边支承板和。
15.梁内的钢筋常常采用骨架形式,一般分为绑扎钢筋骨架和两种形式。
16.为了避免少筋梁破坏,必须确定钢筋混凝土受弯构件的。
17.受弯构件在荷载作用下,各截面上除产生弯矩外,一般同时还有。
18.把配有纵向受力钢筋和腹筋的梁称为。
19.在矩形截面梁中,主拉应力的数值是沿着某一条主拉应力轨迹线逐步增大的。
20.随着剪跨比的变化,无腹筋简支梁沿斜截面破坏的主要形态有斜拉破坏、斜压破坏和。
21.当主拉应力超过混凝土的抗拉强度时,构件便会。
22.钢筋混凝土构件抗扭性能有两个重要衡量指标,它们分别是构件的开裂扭矩和构件的。
23.根据抗扭配筋率的多少,钢筋混凝土矩形截面受扭构件的破坏形态一般可分为少筋破坏、、超筋破坏和部分超筋破坏。
24.在纯扭作用下,构件的裂缝总是与构件纵轴成方向发展。
25.扭矩和抗扭刚度的大小在很大程度上取决于的数量。
26.普通箍筋的作用是防止纵向钢筋,并与纵向钢筋形成钢筋骨架,便于施工。
27.轴压柱中,螺旋箍筋的作用是使截面中间部分混凝土成为,从而提高构件的承载力和延性。
结构设计原理(总复习)

第1章1、钢筋和混凝土两种材料为何能有效地结合在一起共同工作?(1)混凝土和钢筋之间有着良好的粘结力,使两者能可靠地结合成一个整体,在荷载作用下能够很好地共同变形,完成其结构功能。
(2)钢筋和混凝土的温度膨胀系数也较为接近,当温度变化时,钢筋和混凝土之间不致产生较大的相对变形而破坏两者之间的粘结。
(3)质量良好的混凝土,可以保护钢筋免遭锈蚀,保证钢筋与混凝土之间的共同作用。
2、什么叫混凝土立方体抗压强度?我国国家标准规定的试验条件是什么?混凝土的立方抗压强度是按规定的标准试件和标准试验方法得到的混凝土强度基本代表值。
以每边边长为150mm的立方体为标准试件,在20℃±2℃的温度和相对湿度在95%以上的潮湿空气中养护28d。
3、混凝土的单轴向强度指标有哪些?(即混凝土的基本强度指标)1)混凝土立方体抗压强度2)混凝土轴心抗压强度3)混凝土抗拉强度4、混凝土的徐变?影响因素?在荷载的长期作用条件下,混凝土的变形将随时间而增加,即在应力不变的情况下,混凝土的应变随时间持续增长,这种现象称为混凝土的徐变。
混凝土徐变的主要原因是在荷载长期作用下,混凝土凝胶体中的水分逐渐压出,水泥石逐渐发生粘性流动,微细孔隙逐渐闭合,结晶体内部逐渐滑动,微细裂缝逐渐发生等各种因素的综合成果。
5、混凝土的收缩在混凝土凝结和硬化的物理化学过程中体积随时间推移而减小的现象称为混凝土收缩。
6、钢筋的屈服强度一般以屈服下限为依据,称为屈服强度。
第2章1、工程结构在设计使用年限内的功能要求?、(1)安全性;(2)适用性;(3)耐久性2、结构可靠性;结构可靠度结构的可靠性是指结构在规定的时间内,在规定的条件下,完成预定功能的能力,而把度量结构可靠性的数量指标称为可靠度。
结构的可靠度是对结构可靠性的定量描述,结构可靠度的定义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。
3、结构出现哪些状态即认为超过了承载能力极限状态?(1)整个结构或结构的一部分作为刚体失去平衡。
混凝土结构设计原理复习资料

B:矩形面积fcx等于曲线面积
C:由平截面假定确定等于中轴高度乘以系数βt
D:试验结束
16:以下D状态被认为超过正常使用极限状态
A:因过度的塑性变形而不适合继续承B:结构或构件丧失稳定C:连续梁中间支座产生塑性 D:影响正常使用的变形
17:混凝土的侧向约束压应力提高了混凝土的:D
10:钢筋与混凝土之间的粘结力由哪几部分组成?
答:化学胶结力、摩擦力、机械咬合力和钢筋端部的锚固力四部分组成。
适筋梁的破坏待征:破坏前钢筋先达到屈服强度,再继续加荷后,混凝土受压破坏,适筋梁的破坏不是突然发生的,破坏前裂缝开展很宽,挠度较大,有明显的破坏预兆。
少筋梁的破坏特征:少筋梁的拉区混凝土一旦开裂,拉力完全由钢筋承担,钢筋应力将突然剧增,由于钢筋数量少,钢筋应力即达到屈服强度或进入强化阶段,甚至被拉断,其破坏性质也属于脆性破坏。
答:由于工程中实际存在着荷载作用位置的不定性,混凝土的不均匀性及施工的偏差等因素,都可能产生附加偏心距。因此,在偏心受压构件正截面承载力计算中,应计入轴向压力在偏心方向存在的附加偏心距ei,其值应取20mm和偏心方向截面尺寸的1/30两者中的较大值。
9:写出承载能力极限状态的设计表达式,并给出该状态下荷载效应组合的具体设计表达式和适中荷载的分项系数如何取值?
箍筋的作用:防止纵向钢筋受压屈曲和保证其位置的正确性,形成钢筋骨架,便于施工。
6:在设计中采用什么措施来防止梁的斜压和斜拉破坏?
1)截面最小尺寸:为了防止斜压破坏,
当hw/b≤4时(厚腹梁,即一般梁)V ≤0.25βc fcbh0
当hw/b≥6时(薄腹梁) V £0.20βc fcbh0
10:根据功能要求,结构极限状态可分为正常使用极限状态和承载能力极限状态两大类,在按承载能力极限状态进行设计时,荷载效应及结构抗力需采用设计值。
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《结构设计原理》复习资料第二篇 预应力混凝土结构第十二章 预应力混凝土结构的基本概念及其材料一、学习重点预应力混凝土能够有效、合理地利用高强度材料,减小截面尺寸,减轻了结构自重,从而可大大提高结构的抗裂性、刚度、耐久性,从本质上改善了钢筋混凝土结构,使混凝土结构得到广泛的应用。
施加预应力的方法主要有先张法和后张法。
施工工艺不同,建立预应力的方法也就不同。
先张法主要是靠粘结力传递并保持预加应力的。
预应力混凝土结构中,预压应力的大小主要取决于钢筋的张拉应力。
要能有效地建立预应力,则必须采用高强度钢材和较高等级的混凝土。
二、复习题(一)填空题1、钢筋混凝土结构在使用中存在如下两个问题: 需要带裂缝工作 和 无法充分利用高强材料的强度 。
2、将配筋混凝土按预加应力的大小可划分为如下四级: 全预应力 、 有限预应力 、 部分预应力 和 普通钢筋混凝土结构 。
3、预加应力的主要方法有 先张法 和 后张法 。
4、后张法主要是靠 工作锚具 来传递和保持预加应力的;先张法则主要是靠 粘结力 来传递并保持预加应力的。
5、锚具的型式繁多,按其传力锚固的受力原理,可分为: 依靠摩阻力锚固的锚具 、 依靠承压锚固的锚具 和 依靠粘结力锚固的锚具 。
6、夹片锚具体系主要作为锚固 钢绞线筋束 之用。
7、国内桥梁构件预留孔道所用的制孔器主要有两种: 抽拔橡胶管 和 螺旋金属波纹管 。
8、预应力混凝土结构的混凝土,不仅要求高强度,而且还要求能 快硬 、 早强 ,以便能及早施加预应力,加快施工进度,提高设备、模板等利用率。
9、影响混凝土徐变值大小的主要因素有 荷载集度 、 持荷时间 、 混凝土的品质 与 加载龄期 以及 构件尺寸 和 工作环境 等。
10、国内常用的预应力筋有: 冷拉热轧钢筋 、 热处理钢筋 、 高强度钢丝 、 钢绞线 、 冷拔低碳钢丝 。
(二)名词解释1、预应力混凝土────所谓预应力混凝土,就是事先人为地在混凝土或钢筋混凝土中引入内部应力,且其数值和分布恰好能将使用荷载产生的应力抵消到一个合适程度的配筋混凝土。
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1.试分析素混凝土梁与钢筋混凝土梁在承载力和受力性能方面的差异。
答:素混凝土梁的承载力很低,变形发展不充分,属脆性破坏。
钢筋混凝土梁的承载力比素混凝土梁有很大的提高,在钢筋混凝土梁中,混凝土的抗压能力和钢筋的抗拉能力都得到了充分利用,而且在梁破坏前,其裂缝充分发展,变形明显增大,有明显的破坏预兆,属延性破坏,结构的受力特性得到显著改善。
2.钢筋与混凝土共同工作的基础是什么?(钢筋和混凝土这两种物理和力学性能不同的材料,之所以能够有效地结合在一起而共同工作,其主要原因是什么?)答:钢筋和混凝土两种材料能够有效的结合在一起而共同工作,主要基于三个条件:钢筋与混凝土之间存在粘结力;两种材料的温度线膨胀系数很接近;混凝土对钢筋起保护作用。
这也是钢筋混凝土结构得以实现并获得广泛应用的根本原因。
3.混凝土结构有哪些优点和缺点?答:混凝土结构的主要优点在于:取材较方便、承载力高、耐久性佳、整体性强、耐火性优、可模性好、节约钢材、保养维护费用低。
混凝土结构存在的缺点主要表现在:自重大、抗裂性差、需用大量模板、施工受季节性影响。
4.什么叫做混凝土的强度?工程中常用的混凝土的强度指标有哪些?混凝土强度等级是按哪一种强度指标值确定的?答:混凝土的强度是其受力性能的基本指标,是指外力作用下,混凝土材料达到极限破坏状态时所承受的应力。
工程中常用的混凝土强度主要有立方体抗压强度、棱柱体轴心抗压强度、轴心抗拉强度等。
混凝土强度等级是按立方体抗压强度标准值确定的。
5.混凝土一般会产生哪两种变形?混凝土的变形模量有哪些表示方法?答:混凝土的变形一般有两种。
一种是受力变形,另一种是体积变形。
混凝土的变形模量有三种表示方法:混凝土的弹性模量、混凝土的割线模量、混凝土的切线模量。
6.与普通混凝土相比,高强混凝土的强度和变形性能有何特点?答:与普通混凝土相比,高强混凝土的弹性极限、与峰值应力对应的应变值、荷载长期作用下的强度以和与钢筋的粘结强度等均比较高。
结构可靠度与设计原理期末复习资料

第1章荷载类型1、荷载与作用在概念上有何不同荷载:是由各种环境因素产生的直接作用在结构上的各种力。
作用:能使结构产生效应的各种因素总称。
2、说明直接作用和间接作用的区别。
将作用在结构上的力的因素称为直接作用,将不是作用力但同样引起结构效应的因素称为间接作用,如温度改变,地震,不均匀沉降等。
只有直接作用才可称为荷载。
3、作用有哪些类型,请举例说明①随时间的变异分类:永久作用、可变作用、偶然作用②随空间位置变异分类:固定作用、可动作用③按结构的反应分类:静态作用、动态作用。
4、什么是效应,是不是只有直接作用才能产生效应效应:作用在结构上的荷载会使结构产生内力、变形等。
不是。
地震等间接作用也能产生效应。
第2章重力1、说明车列荷载与车道荷载的区别。
车列荷载考虑车的尺寸及车的排列方式,以集中荷载的形式作用于车轴位置; 车道荷载则不考虑车的尺寸及车的排列,将车道荷载等效为均布荷载和一个可作用于任意位置的集中荷载形式。
第5章地震1、地震有哪些类型地震按其产生原因可分为:火山地震、陷落地震、构造地震。
按震源深浅可分为:浅源地震、中源地震、深源地震2、构造地震是怎样产生的构造地震:由于地质构造变化而引起的地震。
(地壳岩层应力累积造成岩层破裂引起的,故震源总是位于岩层最薄弱处)3、世界分布地震有何特征,请解释原因分布特征:集中在两个带状区域上(环太平洋地震带、欧亚地震带)原因:板块与板块之间由于挤压碰撞而在板块边缘上发生地震(板块构造理论是全球地震带状分布现象的解释)。
4、震级和烈度有何差别,有何联系震级:衡量一次地震大小的数量等级。
烈度:某一特定地区遭受一次地震影响的强弱程度。
联系:一次地震只有一个震级,而在不同的地点却会有不同的地震烈度。
定性上震级越大,确定地点上烈度也越大。
5、影响地震反应谱的因素结构阻尼比(阻尼比越小、S越大)地面运动(地面运动幅值:幅值越大、S越大;地面运动频谱)。
6、底部剪力法的计算步骤①先计算地震产生的结构底部最大剪力②将该剪力分配到结构各质点上作为地震作用7、①一次地震只有一个震级,但可以有多个烈度。
长安大学结构设计原理总复习

《结构设计原理》复习参考总论《结构设计原理》主要讨论土木基础工程施工中各种工程结构的基本构件的受力性能,计算方法和构造设计原理,它是学习和掌握桥梁工程和其他道路人工构造物设计的基础。
构件的4种基本受力:受弯构件(梁和板),受压构件,受拉构件和受扭构件。
根据所使用的建筑材料种类,常用的构件一般可分为:1)混凝土结构以混凝土为主的制作的结构,包括素混凝土结构,钢筋混凝土结构和预应力混凝土结构等。
2)钢结构以钢材为主制作的结构3)圬工结构以圬工砌体为主制作的结构,是砖结构,石结构和混凝土砌体结构的总称。
4)木结构以木材为主制作的结构0.1各种工程结构的特点:1)钢筋混凝土结构钢筋混凝土结构是由钢筋和混凝土两种材料组成的。
钢筋是一种抗拉性能很好的材料;混凝土材料具有较高的抗压强度,而抗拉强度很低。
根据构件受力的情况,合理的配置钢筋可形成承载能力较高,刚度较大的结构构件。
2)预应力混凝土结构预应力混凝土结构是为解决钢筋混凝土结构在使用阶段容易开裂问题而发展起来的结构。
它采用的是高强度钢筋和高强度混凝土材料,并采用相应钢筋张拉施工工艺在结构构件中建立预加应力的结构。
由于预应力混凝土结构采用了高强度材料和预应力工艺,节省了材料,减少了构件截面尺寸,减轻了构件自重,因而预应力混凝土构件比钢筋混凝土构件轻巧,特别适用于建造由恒载控制设计的大跨径桥梁。
3)圬工结构圬工结构是人类社会使用最早的结构。
它是用胶结材料将砖,天然石料等块材按一定规则砌筑而成整体的结构,其特点是材料易于取材。
当块材使用天然石料时,则具有良好的耐久性。
但是,圬工结构的自重一般较大,施工中机械化程度较低。
5)钢结构钢结构一般是由钢厂轧制的型钢或钢板通过焊接或螺栓等连接组成的结构。
钢结构由于钢材的强度很高,构件所需的截面积很少,故钢结构和其他结构相比,尽管其容重很大,却是自重很轻的结构。
钢材的组织均匀,最接近于各向同性体,弹性模量很高,是理想的弹塑性材料,故钢结构工作性很高。
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《结构设计原理》复习资料第一篇钢筋混凝土结构第一章钢筋混凝土结构的基本概念及材料的物理力学性能三、复习题(一)填空题1、在钢筋混凝土构件中钢筋的作用是替混凝土受拉或协助混凝土受压。
2、混凝土的强度指标有混凝土的立方体强度、混凝土轴心抗压强度和混凝土抗拉强度。
3、混凝土的变形可分为两类:受力变形和体积变形。
4、钢筋混凝土结构使用的钢筋,不仅要强度高,而且要具有良好的塑性、可焊性,同时还要求与混凝土有较好的粘结性能。
5、影响钢筋与混凝土之间粘结强度的因素很多,其中主要为混凝土强度、浇筑位置、保护层厚度及钢筋净间距。
6、钢筋和混凝土这两种力学性能不同的材料能够有效地结合在一起共同工作,其主要原因是:钢筋和混凝土之间具有良好的粘结力、钢筋和混凝土的温度线膨胀系数接近和混凝土对钢筋起保护作用。
7、混凝土的变形可分为混凝土的受力变形和混凝十的体积变形。
其中混凝十的徐变属于混凝土的受力变形,混凝土的收缩和膨胀属于混凝土的体积变形。
(二)判断题1、素混凝土的承载能力是由混凝土的抗压强度控制的。
(X)2、混凝土强度愈高,应力应变曲线下降愈剧烈,延性就愈好。
(X)3、线性徐变在加荷初期增长很快,一般在两年左右趋以稳定,三年左右徐变即告基本终止。
(V)4、水泥的用量愈多,水灰比较大,收缩就越小。
(X)5、钢筋中含碳量愈高,钢筋的强度愈高,但钢筋的塑性和可焊性就愈差。
(V)(三)名词解释1、混凝土的立方体强度--------- 我国《公路桥规》规定以每边边长为150mm勺立方体试件,在20C±2C的温度和相对湿度在90%^上的潮湿空气中养护28天,依照标准制作方法和试验方法测得的抗压极限强度值(以MPa计)作为混凝土的立方体抗压强度,用符号f cu表示。
2、混凝土的徐变------- 在荷载的长期作用下,混凝土的变形将随时间而增加,亦即在应力不变的情况下,混凝土的应变随时间继续增长,这种现象被称为混凝土的徐变。
3、混凝土的收缩------- 混凝土在空气中结硬时体积减小的现象称为混凝土的收缩。
第二章结构按极限状态法设计计算的原则二、复习题(一)填空题1、结构设计的目的,就是要使所设计的结构,在规定的时间内能够在具有足够可靠性性的前提下,完成全部功能的要求。
2、结构能够满足各项功能要求而良好地工作,称为结构可靠,反之则称为失效,结构工作状态是处于可靠还是失效的标志用极限状态来衡量。
3、国际上一般将结构的极限状态分为三类:承载能力极限状态、正常使用极限状态和“破坏一安全”极限状态。
4、正常使用极限状态的计算,是以弹性理论或塑性理论为基础,主要进行以下三个方面的验算:应力计算、裂缝宽度验算和变形验算。
5、公路桥涵设计中所采用的荷载有如下几类:永久荷载、可变荷载和偶然荷载。
6、结构的安全性、适用性和耐久性通称为结构的可靠性。
7、作用是指使结构产生内力、变形、应力和应变的所有原因,它分为直接作用和间建作用两种。
直接作用是指施加在结构上的集中力或分布力如汽车、人群、结构自重等,间接作用是指引起结构外加变形和约束变形的原因, 如地震、基础不均匀沉降、混凝土收缩、温度变化等。
8、结构上的作用按其随时间的变异性和出现的可能性分为三类:永久作用(恒载)、可变作用和偶然作用。
9、我国《公路桥规》根据桥梁在施工和使用过程中面临的不同情况,规定了结构设计的三种状况:持久状况、短暂状况和偶然状况。
10、《公路桥规》根据混凝土立方体抗压强度标准值进行了强度等级的划分,称为混凝土强度等级并冠以符号C来表示,规定公路桥梁受力构件的混凝土强度等级有13级,即C20〜C80,中间以5MPa进级。
C50以下为普通强度混凝土,C50及以上混凝土为高强度混凝土。
《公路桥规》规定受力构件的混凝土强度等级应按下列规定采用:钢筋混凝土构件不应低于C20_,用HRB400、KL400级钢筋配筋时,不应低于C25 ;预应力混凝土构件不应低于C40 。
11、结构或结构构件设计时,针对不同设计目的所采用的各种作用规定值即称为作用代表值。
作用代表值包括作用标准值、准永久值和频遇值。
(二)名词解释1、结构的可靠度------- 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。
2、结构的极限状态-------- 当整个结构或结构的一部分超过某一特定状态而不能满足设计规定的某一功能要求时,则此特定状态称为该功能的极限状态。
第三章受弯构件正截面承载力计算二、复习题(一)填空题1、钢筋混凝土受弯构件常用的截面型式有矩形、T形和箱形等。
2、只在梁(板)的受拉区配置纵向受拉钢筋,此种构件称为单筋受弯构件;如果同时在截面受压区也配置受力钢筋,则此种构件称为双筋受弯构件。
3、梁内的钢筋有纵向受拉钢筋(主钢筋)、弯起钢筋或斜钢筋、箍筋、架立钢筋和水平纵向钢筋等。
4、梁内的钢筋常常采用骨架形式,一般分为绑扎钢筋骨架和焊接钢筋骨架两种形式。
5、钢筋混凝土构件破坏有两种类型:塑性破坏和脆性破坏。
6、受弯构件正截面承载力计算的截面设计是根据截面上的计算弯矩,诜定材料、确定 截面尺寸 和 配筋 的计算。
7、 受压钢筋的存在可以提高截面的延性,并可减少长期荷载作用下的变形。
8、 将空心板截面换算成等效的工字形截面的方法,是根据 面积、惯性矩和形心位置不变的原则。
9、 T 形截面按受压区高度的不同可分为两类:第一类T 形截面 和 第二类T 形截面。
10、 工字形、箱形截面以及空心板截面,在正截面承载力计算中均按 T 形截面 来处理。
(二) 判断题1、 判断一个截面在计算时是否属于T 形截面,不是看截面本身形状,而是要看其翼缘板是否参加抗压作用。
(V)2、 当梁截面承受异号弯矩作用时,可以采用单筋截面。
.............................. 【X 】3、 少筋梁破坏是属于塑性破坏。
..................................................... 【X 】4、 水平纵向钢筋其作用主要是在梁侧面发生裂缝后,可以减少混凝土裂缝宽度。
…【V 】5、 当承受正弯矩时,分布钢筋应放置在受力钢筋的上侧。
............................... 【X 】 (三) 名词解释1、 控制截面 ------- 所谓控制截面,在等截面构件中是指计算弯矩(荷载效应)最大的 截面;在变截面构件中则是指截面尺寸相对较小,而计算弯矩相对较大的截面。
2、 最大配筋率 max ----------------------- 当配筋率增大到使钢筋屈服弯矩约等于梁破坏时的弯矩时, 受拉钢筋屈服与压区混凝土压碎几乎同时发生,这种破坏称为平衡破坏或界限破坏,相应的 配筋率称为最大配筋率。
3、 最小配筋率min ------------------- 当配筋率减少,混凝土的开裂弯矩等于拉区钢筋屈服时的弯矩时,裂缝一旦出现,应力立即达到屈服强度,这时的配筋率称为最小配筋率。
备注:最小配筋率min 是少筋梁与适筋梁的界限。
当梁的配筋率由min 逐渐减小,梁的min 的钢筋混凝土梁在破坏时,正截面承载力M u 等于同样截面尺寸、同样材料的素混凝土梁正截面开裂弯矩标准值的原则确定。
(五)计算题1、已知一钢筋混凝土单筋矩形截面梁,截面尺寸b X h=250mm X 500mm ( h o =455mm ),截面处弯矩组合设计值 M d =115KN • m ,采用C20混凝土( J 9.2MPa , f td 1.06MPa )和HRB335级钢筋(f sd 280MPa )。
1类环境条件,安全等级为二级(。
1.0 ), b 0.56。
计算所需要的受拉钢筋的截面面积A s 。
解:本题为单筋矩形截面梁截面设计类型题,请按照以下三个步骤进行计算: 第一步:计算截面抵抗矩系数工作特性也从钢筋混凝土结构逐渐向素混凝土结构过渡,所以,min可按采用最小配筋率oM d 1.0 115 1062 2f cd bh) 9.2 250 455第二步:计算混凝土受压区相对高度第三步:求受拉钢筋的截面面积 A9 20.282 250 455 1054 mm 2280 1054 0.927% > 250 455其中:min = max 45虫,0.2 = max 451.06,0.2 =0.2% f sd 280于是,所需要的受拉钢筋的截面面积A s =1054mm 22、已知一钢筋混凝土矩形截面梁,截面尺寸限定为b x h=200mm x 400mm ,采用C20混凝土( f cd 9.2MPa , f td 1.06MPa )和 HRB335 级钢筋(f sd 280MPa , f s : 280MPa ), 弯矩组合设计值 M d =80KN • m °I 类环境条件,安全等级为一级( °1.1 ), b 0.56。
试进行配筋计算。
解:本题为双筋矩形截面梁截面设计的第一种类型题,请按照以下步骤进行计算: 说明:在不允许增加梁的截面尺寸和提高混凝土强度等级的情况下,如单筋梁出现超筋, 则可采用按双筋梁进行设计。
受压钢筋按一层布置,假设a s 35mm ;受拉钢筋按二层布置,假设 a s 65mm ,h 0=400-65=335mm ,弯矩计算值为 M 0M d 1.1 80 88KN ?m 。
第一步:验算是否需要采用双筋截面。
单筋矩形截面的最大正截面承载力为M uf cd bh (2 b (1 0.5 b )=9.2x 200 x 3352x 0.56 x (1-0.5 x 0.56)=83.26KN • n<88 KN - m故需要采用双筋截面。
第二步:首先计算单筋梁部分,让单筋梁充分发挥作用(即令 积A s0.2421,厂2: 1 -1 2 0.2420.282 < b 0.56bh 。
甩 b ),求受压钢筋的面A s M f cd b^b.OG) 88 1069.2 2°0 33520.56 (1 0.5 0.56)〈如口?f sd(h o a s) 280 (335 35)第三步:根据平衡条件,求受拉钢筋的截面面积A s“f cd bx f sd A S 9.2 200 0.56 335 280 56.4 2A s cd sd s1289mm2f sd 280于是,受拉区所需要的受拉钢筋总面积是1289mm2。
受压区所需要的受压钢筋总面积是56.4mm 2。
3、已知一钢筋混凝土双筋矩形截面梁,其截面尺寸为 b x h=200mm x 400mm,采用C30混凝土( f ed 13.8MPa, f td 1.39MPa )和HRB335 级钢筋(f sd 280MPa ,f s:280MPa ),承受的弯矩组合设计值M d 150KN ?m,受压区已经配置了2根直径为16mm的受压钢筋。