混凝土结构设计原理大作业
混凝土结构设计原理课后习题及答案全案
混凝土结构设计原理课后习题答案（+思考题）第一章绪论1．什么是混凝土结构？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．以简支梁为例，说明素混凝土与钢筋混凝土受力性能的差异。
答：素混凝土简支梁，跨中有集中荷载作用。
梁跨中截面受拉，拉应力在荷载较小的情况下就达到混凝土的抗拉强度，梁被拉断而破坏，是无明显预兆的脆性破坏。
钢筋混凝土梁，受拉区配置受拉钢筋梁的受拉区还会开裂，但开裂后，出现裂缝，拉力由钢筋承担，直至钢筋屈服以后，受压区混凝土受压破坏而达到极限荷载，构件破坏。
素混凝土简支梁的受力特点是承受荷载较小，并且是脆性破坏。
钢筋混凝土简支梁的极限荷载明显提高，变形能力明显改善，并且是延性破坏。
3．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。
4．混凝土结构有什么优缺点？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。
5．房屋混凝土结构中各个构件的受力特点是什么？答：在房屋建筑中，永久荷载和楼面活荷载直接作用在楼板上，楼板荷载传递到梁，梁将荷载传递到柱或墙，并最终传递到基础上，各个构件受力特点如下：楼板：是将活荷载和恒荷载通过梁或直接传递到竖向支承结构（柱、墙）的主要水平构件，楼板的主要内力是弯矩和剪力，是受弯构件。
混凝土结构设计原理过程作业01
《混凝土结构设计原理》过程考核第一次《钢筋混凝土结构发展综述》专题报告姓名：王交托学号：0901014045专业班级：土木工程四班成绩：教师评语：年月“钢筋混凝土结构发展综述”专题报告摘要：钢筋混凝土结构是指用配有钢筋增强的混凝土制成的结构。
承重的主要构件是用钢筋混凝土建造的。
钢筋混凝土自被莫尼尔发现以来走了将近50年的历史。
并逐渐取代，木、土、石等天然材料，成为现代建筑的主要建筑材料。
它的发展也代表了现代建筑的发展！关键词：钢筋混凝土发展历史1 钢筋混凝土结构1.1 钢筋混凝土结构的构造混凝土是由水泥、砂子、石子和水按一定的比例拌和而成。
凝固后坚硬如石，受压能力好，但受拉能力差，容易因受拉而断裂。
为了解决这个矛盾，充分发挥混凝土的受压能力，常钢筋混凝土结构是指用配有钢筋增强的混凝土制成的结构。
承重的主要构件是用钢筋混凝土建造的。
包括薄壳结构、大模板现浇结构及使用滑模、升板等建造的钢筋混凝土结构的建筑物。
用钢筋和混凝土制成的一种结构。
钢筋承受拉力，混凝土承受压力。
具有坚固、耐久、防火性能好、比钢结构节省钢材和成本低等优点。
用在工厂或施工现场预先制成的钢筋混凝土构件，在现场拼装而成。
在混凝土受拉区域内或相应部位加入一定数量的钢筋，使两种材料粘结成一个整体，共同承受外力。
这种配有钢筋的混凝土，称为钢筋混凝土。
钢筋混凝土粘结锚固能力可以由四种途径得到：①钢筋与混凝土接触面上化学吸附作用力，也称胶结力。
②混凝土收缩，将钢筋紧紧握固而产生摩擦力。
③钢筋表面凹凸不平与混凝土之间产生的机械咬合作用，也称咬合力。
④钢筋端部加弯钩、弯折或在锚固区焊短钢筋、焊角钢来提供锚固能力。
1.2 工作原理由于混凝土的抗拉强度远低于抗压强度，因而素混凝土结构不能用于受有拉应力的梁和板。
如果在混凝土梁、板的受拉区内配置钢筋，则混凝土开裂后的拉力即可由钢筋承担，这样就可充分发挥混凝土抗压强度较高和钢筋抗拉强度较高的优势，共同抵抗外力的作用，提高混凝土梁、板的承载能力。
混凝土结构设计原理作业(附答案)
CHENG混凝土结构设计原理第一章钢筋混凝土的力学性能1、钢和硬钢的应力—应变曲线有什么不同，其抗拉设计值fy各取曲线上何处的应力值作为依据？答：软钢即有明显屈服点的钢筋，其应力—应变曲线上有明显的屈服点，应取屈服强度作为钢筋抗拉设计值fy的依据。
硬钢即没有明显屈服点的钢筋，其应力—应变曲线上无明显的屈服点，应取残余应变为0.2%时所对应的应力σ0.2作为钢筋抗拉设计值fy的依据。
2、钢筋冷加工的目的是什么？冷加工的方法有哪几种？各种方法对强度有何影响？答：冷加工的目的是提高钢筋的强度，减少钢筋用量。
冷加工的方法有冷拉、冷拔、冷弯、冷轧、冷轧扭加工等。
这几种方法对钢筋的强度都有一定的提高，4、试述钢筋混凝土结构对钢筋的性能有哪些要求？答：钢筋混凝土结构中钢筋应具备：（1）有适当的强度；（2）与混凝土黏结良好；（3）可焊性好；（4）有足够的塑性。
5、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？用什么符号表示？答：我国用于钢筋混凝土结构的钢筋有4种：热轧钢筋、钢铰丝、消除预应力钢丝、热处理钢筋。
我国的热轧钢筋分为HPB235、HRB335、HRB400和RRB400三个等级，即I、II、III 三个等级，符号分别为 ( R ) 。
6、除凝土立方体抗压强度外，为什么还有轴心抗压强度？答：立方体抗压强度采用立方体受压试件，而混凝土构件的实际长度一般远大于截面尺寸，因此采用棱柱体试件的轴心抗压强度能更好地反映实际状态。
所以除立方体抗压强度外，还有轴心抗压强度。
7、混凝土的抗拉强度是如何测试的？答：混凝土的抗拉强度一般是通过轴心抗拉试验、劈裂试验和弯折试验来测定的。
由于轴心拉伸试验和弯折试验与实际情况存在较大偏差，目前国内外多采用立方体或圆柱体的劈裂试验来测定。
8、什么是混凝土的弹性模量、割线模量和切线模量？弹性模量与割线模量有什么关系？答：混凝土棱柱体受压时，过应力—应变曲线原点O作一切线，其斜率称为混凝土的弹性模量，以E C表示。
混凝土结构设计原理范例解析
混凝土结构设计原理范例解析混凝土结构设计原理混凝土结构是建筑工程中常用的一种主要结构形式。
它具有施工简便、耐久性好、可塑性强等优点。
混凝土结构的设计需要考虑多方面因素，包括荷载、材料、构造、安全性等问题。
本文将从以下几个方面进行深入解析混凝土结构设计原理。
一、荷载混凝土结构的设计首先需要考虑的是荷载问题。
荷载是指外来力对混凝土结构产生的影响，包括静荷载和动荷载两种。
静荷载是指稳定的荷载，比如建筑物的自重、墙体的重量、人员和家具的重量等；而动荷载则是指不稳定的荷载，比如风荷载、地震荷载、水荷载等。
荷载的大小和方向对混凝土结构的影响非常大，因此设计时需要根据具体情况进行合理的分析和计算，以保证混凝土结构的安全性。
二、材料混凝土结构的设计还需要考虑材料问题。
混凝土的主要成分是水泥、砂子、石子和水。
其中，水泥是混凝土的胶凝材料，砂子和石子是骨料。
材料的质量对混凝土结构的强度、耐久性等方面都有很大的影响。
为了保证混凝土结构的质量和安全性，需要根据设计要求选择合适的材料，并进行必要的试验和检测，以确保其符合相关标准和要求。
三、构造混凝土结构的构造也是设计中需要考虑的重要问题。
构造包括混凝土的配筋、箍筋等细节处理。
这些细节处理对于混凝土结构的安全性和耐久性都有很大的影响。
在设计混凝土结构时，需要根据具体情况进行合理的构造设计，以确保混凝土结构的稳定性和安全性。
四、安全性安全性是设计混凝土结构时必须考虑的关键问题。
安全性包括结构的承载能力、变形能力等方面。
在设计混凝土结构时，需要根据实际情况进行合理的分析和计算，以确保混凝土结构的安全性。
此外，在混凝土结构的使用和维护过程中，也需要注意安全问题，比如定期进行检查和维护，及时处理损坏和老化问题等。
总之，混凝土结构的设计需要考虑多方面的因素，包括荷载、材料、构造、安全性等问题。
在设计过程中，需要根据具体情况进行合理的分析和计算，并选择合适的材料和构造方式，以确保混凝土结构的质量和安全性。
《混凝土结构设计原理》作业1、2、3、4参考答案
《混凝土结构设计原理》作业1、2、3、4参考答案作业1一、选择题A D A DC DBA二、判断题1．× 2．√3.×4.×5．×6．√7．×8．×9．√10．√三、简答题1．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：1）钢筋和混凝土之间良好的黏结力；2）接近的温度线膨胀系数；3）混凝土对钢筋的保护作用。
2．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：素混凝土梁承载力很低，受拉区混凝土一开裂，裂缝迅速发展，梁在瞬间骤然脆裂断开，变形发展不充分，属脆性破坏，梁中混凝土的抗压能力未能充分利用。
钢筋混凝土梁承载力比素混凝土梁有很大提高，受拉区混凝土开裂后，钢筋可以代替受拉区混凝土承受拉力，裂缝不会迅速发展，直到钢筋应力达到屈服强度，随后荷载略有增加，致使受压区混凝土被压碎。
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，结构的受力特性得到明显改善。
同时，混凝土的抗压能力和钢筋的抗拉能力得到充分利用。
3．钢筋混凝土结构设计中选用钢筋的原则是什么？答：1）较高的强度和合适的屈强比；2）足够的塑性；3）可焊性；4）耐久性和耐火性5）与混凝土具有良好的黏结力。
4．什么是结构的极限状态？结构的极限状态分为几类，其含义是什么？答：整个结构或结构的一部分超过某一特定状态就不能满足设计指定的某一功能要求，这个特定状态称为该功能的极限状态。
结构的极限状态可分为承载能力极限状态和正常使用极限状态两类。
结构或构件达到最大承载能力、疲劳破坏或者达到不适于继续承载的变形时的状态，称为承载能力极限状态。
结构或构件达到正常使用或耐久性能的某项规定限值的状态，称为正常使用极限状态。
5．什么是结构上的作用？结构上的作用分为哪两种？荷载属于哪种作用？答：结构上的作用是指施加在结构或构件上的力，以及引起结构变形和产生内力的原因。
混凝土结构设计原理过程作业
《混凝土结构设计原理》过程考核第五次姓名：学号：专业班级：成绩：教师评语：2011年11 月25 日《钢筋混凝土结构物耐久性分析》专题报告摘要：混凝土结构是应用非常广泛的一种结构形式，但是由于其结构自身和使用环境的特点，使得混凝土存在严重的耐久性问题。
通过对国内外钢筋混凝土工程耐久性现状的介绍，从混凝土的碳化、冻融破坏、侵蚀性介质的腐蚀、混凝土碱集料反应、钢筋锈蚀等方面论述了影响混凝土结构耐久性的因素及其对混凝土的破坏机理,并针对性地提出了预防的措施。
关键词：钢筋混凝土；耐久性;影响因素长期以来,混凝土作为土建工程中用途最广，用量最大的建筑材料之一，在近百年的发展中，其强度不断提高。
但是，在提出高强度的同时，混凝土结构的耐久性问题也愈来愈被人们所关注。
人们一直以为混凝土是非常耐久的材料，直到20世纪70年代末期，发达国家才逐渐发现原先建成的基础设施工程在一些环境下出现过早损坏。
美国许多城市的混凝土基础设施工程和港口工程建成后20~30年，甚至在更短的时期内就出现劣化。
1. 影响钢筋混凝土耐久性的因素及其破坏机理1。
1 混凝土耐久性的概念混凝土耐久性是指混凝土在设计寿命周期内,在正常维护下，必须保持适合于使用,而不需要进行维修加固,即指混凝土在抵抗周围环境中各种物理和化学作用下，仍能保持原有性能的能力。
混凝土工程的耐久性与工程的使用寿命相联系，是使用期内结构保持正常功能的能力,这一正常功能不仅仅包括结构的安全性,而且更多地体现在适用性上。
混凝土耐久性主要包括以下几方面：1.抗渗性。
抗渗性对混凝土的耐久性起着重要的作用，因为抗渗性控制着水分渗入的速率，这些水可能含有侵蚀性的化合物,同时控制混凝土受热或受冷时水的移动。
2。
抗冻性。
混凝土的抗冻性是指混凝土在饱水状态下，经受多次抵抗冻融循环作用，能保持强度和外观性的能力.在寒冷地区，尤其是在接触水又受冻的环境下的混凝土，要求具有较高的抗冻性能。
3.抗侵蚀性。
混凝土结构设计原理与实例分析
混凝土结构设计原理与实例分析一、引言混凝土结构是现代建筑结构设计中应用最广泛的一种结构。
它具有优良的抗压、耐久、防火、抗震、隔热、节能等优点，同时也具有施工简便、成本低廉等优点。
本文将详细介绍混凝土结构设计的原理和实例分析。
二、混凝土结构设计原理1. 材料选用原则混凝土结构中的混凝土是由水泥、砂、碎石和水按一定比例调配而成的人造材料。
在混凝土结构的设计中，需要根据结构的要求选择正确的材料。
一般来说，混凝土强度等级应根据结构的受力情况和使用要求来确定。
同时，也需要考虑材料的可靠性和经济性。
例如，在一些中小型建筑中，可以使用低强度混凝土，而在高层建筑中，需要使用高强度混凝土。
2. 结构设计原理混凝土结构的设计原理是根据结构的承载力和变形性能来确定结构的尺寸和布置。
一般来说，混凝土结构的设计可以分为强度设计和变形设计两个方面。
强度设计是根据结构的受力情况来确定结构的承载力，而变形设计则是根据结构的变形性能来确定结构的刚度和变形能力。
3. 结构受力特点混凝土结构的受力特点一般可以分为正常工作状态和极限状态两个阶段。
在正常工作状态下，结构受到的载荷一般是恒定的，结构的变形量也比较小。
而在极限状态下，结构受到的载荷达到或超过了其承载能力，结构会发生严重的变形或破坏。
4. 结构设计的基本原则混凝土结构的设计应遵循以下基本原则：（1）安全性原则：结构设计必须保证结构在正常工作和极限状态下都能够保持安全。
（2）经济性原则：结构设计应尽可能地减少材料的使用量，降低造价。
（3）美学原则：结构设计应考虑建筑的美观性和与环境的协调性。
5. 设计方法混凝土结构的设计方法一般可以分为手算法和计算机辅助设计两种。
手算法是根据结构的受力特点和设计原理，采用手工计算的方法进行设计。
计算机辅助设计则是利用计算机软件进行结构分析和设计，可以提高设计效率和准确性。
6. 结构施工及验收混凝土结构的施工是结构设计的重要环节。
施工过程中需要严格按照设计要求进行施工，并且进行施工质量检查和验收。
混凝土结构设计原理习题及答案解析
第三章 习题3-1 某四层四跨现浇框架结构的第二层内柱轴向压力设计值N=14×104N ，楼层高H=5.4m ，计算长度l 0=1.25H ，混凝土强度等级为C20，HRB400级钢筋。
试求柱截面尺寸及纵筋面积。
3-2 由于建筑上使用要求，某现浇柱截面尺寸为250㎜×250㎜，柱高4.0m ，计算高度l 0=0.7H=2.8m ，配筋为4Φ16（As ′=804㎜2）。
C30混凝土，HRB400级钢筋，承受轴向力设计值N=950KN 。
试问柱截面是否安全？ 3-3 已知一桥下螺旋箍筋柱，直径为d=500㎜，柱高5.0m ，计算高度l 0=0.7H=3.5m ，配HRB400钢筋10Φ16（As ′=2010㎜2），C30混凝土，螺旋箍筋采用R235，直径为12㎜，螺距为s=50㎜。
试确定此柱的承载力。
3-4 编写轴心受拉和轴心受压构件截面承载力计算程序。
第四章 习题4-1 一钢筋混凝土矩形梁截面尺寸b ×h=250㎜×500㎜，混凝土强度等级C25，HRB335钢筋，弯矩设计值M=125KN ·m 。
试计算受拉钢筋截面面积，并绘配筋图。
4-2 一钢筋混凝土矩形梁截面尺寸b ×h=200㎜×500㎜，弯矩设计值M=120 KN ·m ，混凝土强度等级C25。
试计算下列三种情况纵向受力钢筋截面面积As ：（1）当选用HPB235钢筋时；（2）改用HRB335钢筋时；（3）M=180KN ·m 时。
最后，对三种结果进行对比分析。
解:①当HRB235钢筋按一排布置: h 0=h-35=500-35=465mm.查表可知:对于混凝土强度等级C25可得f c =11.9N/mm.f y =210N/mm.ξb =0.614, α1=1.0.对于αs =20c M f bh 1α=621.01.0⨯10⨯11.9⨯200⨯465=0.2332. ξ=1-1-0.614.b <ξ=A s =c 0y f bh f 1αξ⨯=1.011.9210⨯⨯0.2695⨯200⨯465=1420.26mm 2. min A bh >ρ=0.2％⨯200⨯500=200mm 2选用6Φ18(A s =1527mm 2)钢筋.②当HRB335钢筋时,选假定受力钢筋按一排布置 h 0=h-35=500-35=465mm.查表可知:对于HRB335钢筋.f y =300N/mm 2. εb =0.550. α1=1.0.对于 αs=20c M f bh 1α=621.01.0⨯10⨯11.9⨯200⨯465=0.2332.ξ=1-b <ξ=0.550.A s =c 0y f bh f 1αε⨯=0.2695 1.011.9300⨯⨯200⨯465⨯=994.18mm 2min A bh >ρ=0.2％⨯200⨯500=200mm 2选用5Φ16(A s =1005mm 2)钢筋.③当M=180kN 时,选假定受力钢筋按一排布置.查表得f c =11.9N/mm2,f y =210N/mm2, εb =0.614, α1=1.0.对于αs=20c M f bh 1α=621801.0⨯10⨯11.9⨯200⨯465=0.3498.ξ=1-b <ξ=0.614.A s =c 0y f bh f 1αε⨯=0.45211.9210⨯200⨯465⨯=2382mm 2. min A bh >ρ=0.2％⨯200⨯500=200mm 2选用8Φ20钢筋(A s=2513mm 2).由上述①③②可知:⑴由其它条件不变,仅改变受拉钢筋等级,则受拉钢筋强度高时,钢筋面积小,否则,钢筋面积大;⑵其它条件不变,荷载太小,钢筋面积大,否则,钢筋面积小. 4-3 某大楼中间走廊单跨简支板（图4-50），计算跨度l=2.18没，承受均布荷载设计值g+q=6KN ·㎡（包括自重），混凝土强度等级C20，HRB235钢筋。
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第一章设计任务介绍
1.1 设计要求
现欲设计一个净跨为13米的T型钢筋混凝土梁，全梁承受均布荷载。
T型钢筋混凝土梁抗弯能力由纵向钢筋提供，抗剪能力由箍筋和弯起钢筋（纵向钢筋必须弯起）共同提供。
设计完成后，绘制T型钢筋混凝土梁的配筋图并统计各种材料的用量，以便于进行工程造价估算。
1.2 已知条件
混凝土强度等级为c30：fc=14.3N/mm²,ft=1.43N/mm²,ɑ1=1.0,
²,，纵筋HRB335钢筋：fy=300N/mm²，fy´=300N/mm²，箍筋HRB235钢筋：fy=210N/mm²，fy´=210N/mm²。
纵筋保护层C=25mm，跨度l0=13m，ξb=0.550
第二章正截面承载力计算
2.1 截面尺寸选择
bf´=800mm（已知），h f´=100mm，h=600mm，b=250mm，a s=60mm
h0=h-a s=600mm-60mm=540mm
截面面积：A T=800100+250500=2.05mm²
梁总体积：T T=2.0513=2.665
2.2 荷载设计值计算
混凝土梁自重标准值g k
恒载设计值：
活载设计值：
支座反力
2.3 验算T型截面类型
故该截面位二类T截面。
2.4计算二类T截面受压区高度
解出x=133.21mm（另一解不合实际）
2.5计算纵向受拉钢筋面积
查钢筋表得：选取
2.6 正截面承载力验算
计算截面的可承受的最大弯矩值
配
计算截面的实际弯矩值M
故该截面正截面承载力安全。
2.7 验算是否超筋
故该截面未超筋。
2.8 验算是否少筋
故该截面未少筋。
第三章斜截面承载力计算
3.1复核梁的尺寸
属一般梁。
截面尺寸符合要求。
3.2验算可否按照构造配筋
故应按计算配置箍筋和弯起钢筋
箍筋配置选用双肢箍，并按照最小配箍率配箍。
取s=240mm。
3.3计算弯起钢筋面积
箍筋可承受的剪力
则仅配置箍筋：选用双肢箍﹫弯起一根纵筋，mm²
第四章裂缝验算
有效受拉混凝土截面面积
²
有效配筋率
最大弯矩标准值
裂缝截面钢筋应力
钢筋应变不均匀系数
故取
受拉区纵向钢筋等效直径
²由设计可知c=25mm，
最大裂缝宽度
故最大裂缝宽度符合要求。
第五章挠度验算
5.1 短期荷载下的刚度
由第四章可知 ，
钢筋与混凝土的弹性模量之比
配筋率
T型截面受压翼缘与腹板有效面积之比短期荷载刚度公式
5.2 长期荷载下的刚度
永久组合均布荷载值
永久组合下弯矩最大值
挠度增大系数
长期荷载刚度公式
产生的最大挠度故挠度符合要求。
注：本图单位为mm。