钢筋混凝土结构(1)
第1章 钢筋混凝土结构的基本概念及材料的物理力学性能
第一篇钢筋混凝土结构第1章钢筋混凝土结构的基本概念及材料的物理力学性能1.1 钢筋混凝土结构的基本概念钢筋混凝土结构是由配置受力的普通钢筋或钢筋骨架的混凝土制成的结构。
混凝土（砼）是一种人造石料，其抗压能力很高，而抗拉能力很弱。
采用素混凝土制成的构件（指无筋或不配置受力钢筋的混凝土构件），例如素混凝土梁，当它承受竖向荷载作用时[图1-1a）]，在梁的垂直截面（正截面）上受到弯矩作用，截面中和轴以上受压，以下受拉。
当荷载达到某一数值F c时，梁截面的受拉边缘混凝土的拉应变达到极限拉应变，即出现竖向弯曲裂缝，这时，裂缝处截面的受拉区混凝土退出工作，该截面处受压高度减小，即使荷载不增加，竖向弯曲裂缝也会急速向上发展，导致梁骤然断裂[图1-1b）]。
这种破坏是很突然的。
也就是说，当荷载达到F c的瞬间，梁立即发生破坏。
F c为素混凝土梁受拉区出现裂缝的荷载，一般称为素混凝土梁的抗裂荷载，也是素混凝土梁的破坏荷载。
由此可见，素混凝土梁的承载能力是由混凝土的抗拉强度控制的，而受压混凝土的抗压强度远未被充分利用。
在制造混凝土梁时，倘若在梁的受拉区配置适量的纵向受力钢筋，就构成钢筋混凝土梁。
试验表明，和素混凝土梁有相同截面尺寸的钢筋混凝土梁承受竖向荷载作用时，荷载略大于F c时的受拉区混凝土仍会出现裂缝。
在出现裂缝的截面处，受拉区混凝土虽退出工作，但配置在受拉区的钢筋将可承担几乎全部的拉力。
这时，钢筋混凝土梁不会像素混凝土梁那样立即裂断，而能继续承受荷载作用[图1-1c）]，直至受拉钢筋的应力达到屈服强度，继而截面受压区的混凝土也被压碎，梁才破坏。
因此，混凝土的抗压强度和钢筋的抗拉强度都能得到充分的利用，钢筋混凝土梁的承载能力可较素混凝土梁提高很多。
图1－1 素混凝土梁和钢筋混凝土梁a)受竖向力作用的混凝土梁b)素混凝土梁的断裂c)钢筋混凝土梁的开裂混凝土的抗压强度高，常用于受压构件。
若在构件中配置钢筋来构成钢筋混凝土受压构件，试验表明，和素混凝土受压构件截面尺寸及长细比相同的钢筋混凝土受压构件，不仅承载能力大为提高，而且受力性能得到改善（图1-2）。
单层工业厂房钢筋混凝土排架结构[1]
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单层工业厂房钢筋混凝土排架结构背景钢筋混凝土结构作为常见的建筑结构，广泛应用于各类建筑工程中。
在工业厂房的建筑中，也常常采用钢筋混凝土排架结构。
本文将介绍单层工业厂房钢筋混凝土排架结构的基本构成、荷载特点以及优势。
基本构成单层工业厂房钢筋混凝土排架结构主要由以下构件组成：•地基基础•柱子•横梁•预应力钢筋•钢筋混凝土板其中，地基基础承载整个厂房的重量和荷载。
柱子和横梁作为支撑构件，负责将荷载传递到地基基础上。
预应力钢筋则通过预张力作用，在荷载作用下降低混凝土的变形，保证整个结构的强度和稳定性。
钢筋混凝土板作为覆盖面，起到承载作用，同时也可以起到隔热、防水等效果。
荷载特点工业厂房的荷载特点与其他建筑不同，主要是由于生产设备和物资的重量和数量大、震动、振动等因素。
因此，在设计单层工业厂房钢筋混凝土排架结构时，需要考虑以下几个方面：•荷载计算：需要考虑厂房内各类设备、物资的重量和数量，以及整个厂房的总重量，进行荷载计算，以保证结构与地基基础的承载能力匹配。
•荷载分布：钢筋混凝土排架结构需要考虑荷载的分布，尤其是工业设备的荷载应集中在柱子和梁上，同时需要考虑荷载的作用方向和大小，以确定结构的强度和稳定性。
•震动与振动：由于工业厂房常常伴随着生产设备的震动和振动，因此在设计时需要考虑结构对震动和振动的响应能力和耐受能力。
优势单层工业厂房钢筋混凝土排架结构相对于其他结构方式具有以下优势：•稳定性好：钢筋混凝土排架结构具有较好的稳定性，能够承受大的水平荷载和竖向荷载，因此能够保证工业设备的安全性和稳定性。
•施工简便：钢筋混凝土排架结构采用预制构件，能够大大减少现场施工时间和劳动力成本。
•经济性好：相对于其他结构方式，钢筋混凝土排架结构具有较高的经济性和实用性，能够满足工业厂房的需求。
，单层工业厂房钢筋混凝土排架结构作为常见的工业建筑结构，在现代工业中具有广泛的应用。
钢筋混凝土排架结构具有优良的稳定性、施工简便和经济实用等特点，能够有效保证工业设备和物资的安全性和稳定性。
钢筋混凝土结构的特点
钢筋混凝土结构的特点钢筋混凝土（Reinforced Concrete，简称RC）是一种广泛应用于建筑和基础工程中的结构材料。
它的独特特点使其成为许多工程项目的首选材料。
本文将就钢筋混凝土结构的特点进行论述。
1. 强度与延展性：钢筋混凝土结构由混凝土和钢筋组成，混凝土具有较高的压力强度，钢筋则具有较高的拉伸强度。
这种双重材料的组合使得钢筋混凝土结构具备了较高的抗拉强度和承载能力，能够承受较大的荷载作用，同时具备一定的延展性。
2. 耐久性：钢筋混凝土结构具有良好的耐久性，能够长时间抵御环境的侵蚀。
混凝土是一种碱性材料，能够有效阻止钢筋腐蚀，并具备一定的防火性能，有助于保护内部钢筋的完整性。
此外，钢筋混凝土结构还具有较好的抵抗酸碱腐蚀和电化学侵蚀的能力。
3. 施工灵活性：相对于其他结构材料，钢筋混凝土结构在施工过程中具有较大的灵活性。
混凝土可在施工现场现浇，可以根据实际需要进行调整和加固。
此外，钢筋混凝土还可以与其他材料结合使用，如钢结构、木结构等，使得结构设计更加灵活多样。
4. 抗震性能：钢筋混凝土结构在抗震方面表现出色。
混凝土具有较好的抗压强度和抗震性能，而钢筋则具有较高的抗拉强度。
这种组合使得钢筋混凝土结构能够有效地分担和抵抗地震力，保证建筑物在地震中的安全性。
5. 维修与加固便利：钢筋混凝土结构在使用过程中，如遇到破损或需要增加承载能力时，可以进行简单的维修和加固。
相比于其他结构材料，钢筋混凝土结构的维护更加方便和经济。
总结起来，钢筋混凝土结构具有强度与延展性、耐久性、施工灵活性、抗震性能以及维修与加固便利等特点。
这些特点使得钢筋混凝土成为广泛使用的结构材料，为建筑和基础工程提供了可靠的保障。
4 钢筋混凝土结构基本构件1
（3）弯起钢筋
在跨中承受正弯矩产生的拉力，在靠近支座的 弯起段则用来承受弯矩和剪力共同产生的主拉应 力，弯起后的水平段可用于承受支座端的负弯矩。
a.弯起钢筋的数量 通过斜截面承载能力计算得到， 一般由受力钢筋弯起而成，如受力钢筋数量不足 可单独设置。 b.弯起钢筋的弯起角度 当梁高小于等于800mm时 采用450，当梁高大于800mm时采用600
图4.2
梁钢筋净距、保护层及有效高度
（2）箍筋 ：用以承受梁的剪力，固定纵 向受力钢筋,并和其它钢筋一起形成钢筋骨 架。 a.箍筋的数量 箍筋的数量应通过计算确定。 如计算不需要时，当截面高度大于300mm时 应全梁按构造布置；当截面高度在150～ 300mm时，应在梁的端部1/4跨度内布置箍筋 但如果在梁的中部1/2的范围内有集中荷载的 作用时，应全梁设置；截面高度小于150mm 的梁可不设置箍筋。
环境类别
一类： 室内正常环境、无侵蚀性静水浸没环境
二类a：室内潮湿环境：非严寒和非寒冷地区的露天环境，与 无侵蚀性的水或土壤直接接触的环境，严寒和寒冷地区的冰冻 线以下与无侵蚀性的水或土壤直接接触的环境 二类b：干湿交替的环境，水位频繁变动环境，严寒和寒冷地 区的露天环境，与无侵蚀性的水或土壤直接接触的环境
（5）梁侧构造钢筋 当梁的腹板高度hw≥450mm时，在梁的 两个侧面应沿高度配置纵向构造钢筋， 每侧纵向构造钢筋（不包括上、下部受 力钢筋及架立钢筋）的截面面积不应小 于腹板截面面积的0.1％，且间距不宜 大于200 mm。其作用是承受温度变化、 混凝土收缩在梁侧面引起的拉应力，防 止产生裂缝。梁两侧的纵向构造钢筋用 拉筋联系。拉筋直径与箍筋直径相同， 其间距常为箍筋间距的两倍 。
梁的截面高度一般根据刚度条件 和设计经验确定，工程结构中梁的 截面高度可参照表4-1选用
水工钢筋混凝土结构期中考试试题 (1)
水工钢筋混凝土结构期中考试试题1.第一类T形截面的配筋率仍用公式ρ=As/(bh0)计算。
（）A.√(正确答案)B.×2.不是双筋截面的应用条件是（）A.弯矩较大B.构件同-截面既承受正弯矩，又承受负弯矩C.抗震要求D.剪力较大(正确答案)3.截面尺寸与材料品种确定后，梁的正截面抗弯承载力与受拉纵向钢筋配筋率p之间的关系，下列哪项叙述是正确的。
（）A. ρ愈大，正截面抗弯承载力也愈大B. ρ愈小，正截面抗弯承载力也愈大C.当ρmin≤ρ≤ρmax时，ρ愈大，正截面抗弯承载力也愈大(正确答案)D.正截面抗弯承载力与ρ无关4.适量配筋的钢筋混凝土梁与素混凝土梁相比，关于其承载能力的叙述中，下列哪项是正确的。
（）A.承载力提高很多(正确答案)B.承载力有所下降C.承载力不变D.不确定5.适筋粱受力过程的第Ⅱ阶段，是进行下列哪项计算所依据的应力阶段。
（）A.变形验算B.形验算和裂缝宽度验算(正确答案)C.抗裂验算D.裂缝宽度验算6.钢筋混凝土梁实际配筋率大于最大配筋率时，将会发生下列哪种破坏。
（）A.超筋破坏(正确答案)B.少筋破坏C.界限破坏D.适筋破坏7.梁的适筋破坏属于延性破坏。
（）A.√(正确答案)B.×8..截面设计时，若符合，则属于第二类T形截面（）A.√B.×(正确答案)9.第一类T形截面的中和轴位于翼缘内,即x≤hf’。
（）A.√(正确答案)B.×10.钢筋混凝土梁实际配筋率小于最小配筋率时，将会发生下列哪种破坏。
（）A.超筋破坏B.少筋破坏(正确答案)C.界限破坏D.适筋破坏11.下列关于混凝土保护层叙述正确的是哪项。
（）A.纵向受力钢筋重心到混凝土近表面的距离B.纵向受力钢筋外边缘到混凝土近表面的距离(正确答案)c.纵向受力钢筋重心到混凝土远表面的距离D.纵向受力钢筋外边缘到混凝土远表面的距离12.下列哪项不是钢筋混凝土结构的优点。
（）A.整体性好B.自重轻(正确答案)C.耐火性好D.耐久性好13.HRB400钢筋中的数字 400代表下列哪项含义。
第一章 钢筋混凝土结构的基本原理
2.可变荷载组合值 当结构同时承受两种或两种以上的可变荷 载时，考虑到荷载同时达到最大值的可能性 较小，因此除主导荷载（产生最大荷载效应 的荷载）仍以其标准值为代表值外， 对其他 伴随荷载，可以将它们的标准值乘以一个小 于或等于1的荷载组合系数（ ψc）作为代表 值，称为可变荷载组合值，即
3.可变荷载频遇值 在设计基准期内，其超越的总时间为规定 的较小比率或超越频率为规定频率的荷载值。 它相当于在结构上时而或多次出现的较大荷 载，但总是小于荷载的标准值。 其值等于可变荷载标准值乘以可变荷载频 遇值系数（ψf）：
2.结构抗力 结构或构件承受作用效应的能力（如受弯 承载力Mu、受剪承载力Vu、容许挠度[f]、容 许裂缝宽度[w]等），用“R ”表示。构件制 作完成后，结构的抗力是一定的，而作用效 应可能是变化的，结构抗力的大小取决于材 料的力学性能、构件的几何参数及计算模式 的精确性。
继续
第一章 钢筋混凝土结构的基本原理
基本组合 由可变荷载效应控制的组合：
由永久荷载效应控制的组合：
γG—永久荷载的分项系数，当永久荷载效应 对结构不利时，γG =1.35；当其对结构有利 时, γG =1.0（一般情况）；（抗倾覆、滑移、 漂浮γG =0.9）； γQi—第i个可变荷载分项系数，其中γQi为可 变荷载S QiK的分项系数。一般情况下取γQi =1.4 （当荷载＞4KN/m2, γQi =1.3）； SGK—按永久荷载标准值计算的荷载效应值； SQiK—按可变荷载标准值计算的荷载效应值， 其中SQiK为诸可变荷载效应中起控制作用者； ψci—可变荷载的组合值系数，其值不大于1， 由表1-2查取或按荷载规范规定使用； n —参与组合的可变荷载数.
钢筋混凝土结构(第1章习题)
一、思考题1.工程中常用的钢筋有哪几大类？它们的应力-应变关系曲线有何不同？各自的抗拉强度是取曲线上何处的应力值？2.钢筋冷加工的目的是什么？冷加工的方法有哪些？冷加工后钢筋的性能有何改变？什么是冷拉时效？它与温度有何关系？3.普通钢筋混凝土结构宜采用哪些钢筋？能否采用高强度钢丝？为什么？4.什么是钢筋的疲劳强度？其影响因素有哪些？5.绘出混凝土在一次短期荷载下的应力-应变关系曲线，并分析曲线的主要特点。
6.什么是混凝土的立方体抗压强度？什么是混凝土的棱柱体抗压强度？棱柱体抗压强度的量测为何采用h/b=2～3的试件？7.试比较单向，双向及三向受压时混凝土抗压强度的大小，并分析原因。
8.一般条件下混凝土均匀受压时的极限压应变为多少？非均匀受压时的极限压应变又为多少？试分析造成此差距的原因。
9.混凝土的极限拉应变为多少？当钢筋混凝土构件中的混凝土应变达到极限拉应变时，相应地方的钢筋应力大体上为多少？10.如何确定混凝土的初始弹性模量和割线弹性模量？两者间有何关系？ 的意义是什么？11.什么是混凝土的徐变？什么是混凝土的干缩？它们对结构有何影响？如何防止和减少它们的不利影响？12.钢筋和混凝土为何能很好地共同工作？钢筋与混凝土间的粘结力是由哪几部分组成？光面钢筋与变形钢筋的粘结力是否一样？13.钢筋的锚固长度如何确定？在如图1-28所示的两个拉拔试验中，如果仅是钢筋的埋长不同，而其它条件均一样，是否一定有p1 >p2?14.钢筋的接长方式有哪几种？各有哪些优缺点？工程中宜采用的方式有哪些？二、计算题1. 用三种模子浇捣出三种试件：100mm×100mm×100mm、150mm×150mm×150mm、200mm×200mm×200mm，它们承受的破坏荷载为238KN、450KN、630KN，它们的立方体抗压强度各为多少？2. 如图1-29所示，用劈裂法测定混凝土的抗拉强度，试件为150mm×150mm×150mm，破坏荷载为53KN，试问其抗拉强度为多少？图 1-293. 规范给定混凝土的极限拉应变εtu=0.00010，对应此应变的Ⅰ级钢筋应力为多少？4. C20混凝土在应力为0.6f c时的变形模量为E′=21.5KN/mm2，求此时塑性变形、弹性变形及弹性系数。
天大15秋季《钢筋混凝土结构(1)》在线作业一
B. 鸭筋
C. 浮筋
D. 架立钢筋
正确答案：B
18.
题面见图片：
A. A
B. B
C. C
D. D
正确答案：B
19.
题面见图片：
A. A
B. B
C. C
D. D
正确答案：A
20.
题面见图片：
A. A
B. B
C. C
D. D
正确答案：A
6. ( )作为受弯构件抗裂计算的依据。
A. Ⅰa状态
B. Ⅱa状态
C. Ⅲa状态
D. 第Ⅱ阶段
正确答案：A
7. 下列哪个状态为正常使用的极限状态( )。
A. 轴心受压构件发生整体失稳
B. 构件材料发生疲劳破坏
C. 雨蓬发生倾覆
D. 构件裂缝宽度超过使用容许值
A. 斜压破坏
B. 斜拉破坏
C. 剪压破坏
D. 弯曲破坏
正确答案：A
28. 在结构的极限承载能力分析中，正确的叙述是( )。
A. 若同时满足极限条件、变形连续条件和平衡条件的解答才是结构的真实极限荷载
B. 若仅满足极限条件和平衡条件的解答则是结构极限荷载的下限解
C. 若仅满足变形连续条件和平衡条件的解答则是结构极限荷载的上限解
正确答案：D
8. 材料强度设计值( )其标准值，荷载设计值( )其标准值 。
A. 大于 小于
B. 小于 大于
C. 等于 等于
D. 大于 大于
正确答案：B
9.
题面见图片：
A. A
B. B
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钢筋混凝土结构(1)
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提示：未按要求作
．．！
．．．．．．．．．．．．．．0．分记
．．．．．回答
．．题目的作业及雷同作业，成绩以
题目如下：
第一组：
问回答题（每小题25分，共100分）
1、钢筋混凝土连续梁按塑性理论设计时，如何保证塑性铰的转动能力？塑性铰与理想铰的区别是什么？
2、轴心受压普通箍筋短柱与长柱的破坏形态有何不同？轴心受压构件的稳定系数如何理依题意解？影响稳定系数的主要因素包含什么？
3、钢筋与混凝土为什么能够共同工作？光圆钢筋与混凝土之间的粘结作用由哪几部分组成？保证粘结的构造措施有哪些？
4、依题意解释钢筋的冷拉、冷拔、冷拉时效？钢筋经过冷加工后其力学性能会。