项目一工作平台梁设计(受弯构件)

项目一工作平台梁设计(受弯构件)
项目一工作平台梁设计(受弯构件)

项目一工作平台梁设计

情景引入:

某车间工作平台采用钢结构,如图0-1所示。平台上无动力荷载,平面布置

如图0-3,其恒载标准值为3 kN m2,活载标准值为4.5kN m2,钢材为Q235钢, 假定平台板为刚性,并可保证次梁的整体稳定,试确定主、次梁的截面。

图0-1工作平台框架图

图0-2带楼板的工作平台

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上:

图0-3

问题:1、通常,结构布置类型有哪些?

2、 梁的截面形式有哪些?尺寸怎样确定?

3、 柱的截面形式有哪些?尺寸怎样确定?

任务一次梁截面设计一选用型钢梁

钢梁按制作方法的不同分为型钢梁和焊接组合梁。型钢梁又分为热轧型钢梁 和冷弯薄壁型钢梁两种。目前常用的热轧型钢有普通工字钢、槽钢、热轧

H 型

钢等(如图1-1a~c )。冷弯薄壁型钢梁截面种类较多,但在我国目前常用的有

C

形槽钢(图1-1d )和Z 形钢(图1-1e )。冷弯薄壁型钢是通过冷轧加工成形的,板壁 都很薄,截面尺寸较小。在梁跨较小、承受荷载不大的情况下采用比较经济,例 如屋面檩条和墙梁。型钢梁具有加工方便、成本低廉的优点,在结构设计中应优 先选用。但由于型钢规格型号所限,在大多情况下,用钢量要多于焊接组合梁。

女叭图1-1f 、g )所示,由钢板焊成的组合梁在工程中应用较多, 当抗弯承载力 不足时可在翼缘加焊一层翼缘板。如果梁所受荷载较大、而梁高受限或者截面抗 扭刚度要求较高时可采用箱形截面(图1-1h )。

TTD c E

钢结构计算例题(轴压、受弯、拉弯与压弯)

4 轴压构件例题 例1:下图所示为一轴心受压柱的工字形截面,该柱承受轴心压力设计值N=4500kN,计算长度为,5.3,7m l m l oy ox ==钢材为Q235BF ,2/205mm N f =,验算该柱的刚度和整体稳定性。227500mm A =,49105089.1mm I x ?=, 48101667.4mm I y ?=,150][=λ。 λ 15 20 25 30 35 40 45 ? 0.983 0.970 0.953 0.936 0.918 0.899 0.878 解:mm A I i x x 2.234== ,mm A I i y y 1.123== (1)刚度验算:4.281 .1233500 9 .292 .2347000 == = ===y oy y x ox x i l i l λλ 150][9.29max =<=λλ (2)整体稳定算:当9.29=λ时,936.0=? 223 /205/3.19227500 936.0104500mm N f mm N A N =<=??=? 例2:右图示轴心受压构件,44cm 1054.2?=x I ,43cm 1025.1?=y I ,2cm 8760=A ,m 2.5=l ,Q235钢,截面无削弱,翼缘为轧制边。问: (1)此柱的最大承载力设计值N ?(2)此柱绕y 轴失稳的形式?(3)局部稳定是否满足要求?

解:(1)整体稳定承载力计算 对x 轴: m 2.50==l l x , cm 176.871054.24=?==A I i x x 150][6.30175200=≤===λλx x x i l 翼缘轧制边,对x 轴为b 类截面,查表有:934.0=x ? kN 1759102158760934.03=???==-Af N x x ? 对y 轴: m 6.22/0==l l y , cm 78.36.871025.13=?==A I i y y 150 ][8.6878.35200=≤===λλy y y i l 翼缘轧制边,对y 轴为c 类截面,查表有:650.0=y ? kN 122410215876065.03=???==-Af N y y ? 由于无截面削弱,强度承载力高于稳定承载力,故构件的最大承载力为: kN 1224max ==y N N (2)绕y 轴为弯扭失稳 (3)局部稳定验算 8.68},max {max ==y x λλλ,10030max ≤≤λ1) 较大翼缘的局部稳定 y f t b 235)1.010(79.614/95/max 1λ+≤==88.16235235)8.681.010(=?+=,可2) 腹板的局部稳定 y w f t h 235)5.025(4010/400/max 0λ+≤==4.59235235)8.685.025(=?+=,可 例3:下图所示轴心受压格构柱承受轴力设计值N=800kN ,计算长度l ox =l oy =10m ,分肢采用2[25a :A=2×34.91=69.82cm 2,i y =9.81cm,I 1=175.9cm 4,i 1=2.24cm ,y 1=2.07cm ,钢材为Q235BF ,缀条用L45×4,A d =3.49cm 2。缀条柱换算长细比为 1 227 A A x ox +=λλ,试按照等稳定原则确定两分肢平行于X 轴的形心轴间距离b 。

受弯构件正截面题共8页

第4章 受弯构件正截面受弯承载力计算 一、判断题 1.界限相对受压区高度ξb 与混凝土等级无关。 ( √ ) 2.界限相对受压区高度ξb 由钢筋的强度等级决定。 ( √ ) 3.混凝土保护层是从受力钢筋外侧边算起的。 ( √ ) 4.在适筋梁中提高混凝土强度等级对提高受弯构件正截面承载力的作用很大。 ( × ) 5.在适筋梁中增大截面高度h 对提高受弯构件正截面承载力的作用不明显。 ( × 6.在适筋梁中其他条件不变时ρ越大,受弯构件正截面承载力也越大。 √ ) 7.梁板的截面尺寸由跨度决定。 ( × ) 8,在弯矩作用下构件的破坏截面与构件的轴线垂直,即正交,故称其破坏为正截面破坏。 ( √ ) 9.混凝土保护层厚度是指箍筋外皮到混凝土边缘的矩离。 ( × ) 10.单筋矩形截面受弯构件的最小配筋率P min =A s,min /bh 0。 ( × ) 11.受弯构件截面最大的抵抗矩系数αs,max 由截面尺寸确定。 ( × ) 12.受弯构件各截面必须有弯矩和剪力共同作用。 ( × ) 13.T 形截面构件受弯后,翼缘上的压应力分布是不均匀的,距离腹板愈远,压应力愈小。 ( √ ) 14.第一类T 形截面配筋率计算按受压区的实际计算宽度计算。 ( × ) 15.超筋梁的受弯承载力与钢材强度无关。 ( × ) 16.以热轧钢筋配筋的钢筋混凝土适筋粱,受拉钢筋屈服后,弯矩仍能有所增加是因为钢筋应力已进入强化阶段。( × ) 17.与素混凝土梁相比钢筋混凝土粱抵抗混凝土开裂的能力提高很多。( × ) 18.素混凝土梁的破坏弯矩接近于开裂弯矩。( √ ) 19.梁的有效高度等于总高度减去钢筋的保护层厚度。( × ) 二、填空题 1.防止少筋破坏的条件是___ρ≥ρmin _______,防止超筋破坏的条件是__ρ≤ρmax ____。 2.受弯构件的最大配筋率是__适筋_________构件与___超筋________构件的界限配筋率。 3.双筋矩形截面梁正截面承载力计算公式的适用条件是 (1)0h x b ξ≤,保证____防止超筋破坏____________; (2) ____s a x 2≥________,保证____受压钢筋达到屈服____________。 4.受弯构件正截面计算假定的受压区混凝土压应力应变分布图形中,ε0=__0.002,εcu =__0.0033___。 5.受弯构件ρ≥ρmin 是为了__防止少筋破坏;ρ≤ρmax 是为了__防止超筋破坏______。 6.第一种T 形截面梁的适用条件及第二种T 形截面梁的适用条件中,不必验算的条件分别是_超筋破坏_____及__少筋破坏_____。 8.界限相对受压区高度ξb 需要根据__平截面假定___等假定求出。 9.单筋矩形截面梁所能承受的最大弯矩为_)5.01(20 1max ,b b c u bh f M ξξα-=,否则应____采用双筋截面_。 10.在理论上,T 形截面梁,在M 作用下,b f ’越大则受压区高度x 的内力臂_愈大__,因而 可__减少______受拉钢筋截面面积。 11.梁下部钢筋的最小净距为__25__mm 及≥d ,从上部钢筋的最小净距为___30_mm 及≥1.5d 。

结构设计原理 第四章 受弯构件斜截面承载力 习题及答案

第四章 受弯构件斜截面承载力 一、填空题 1、受弯构件的破坏形式有 、 。 2、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。 3、梁内配置了足够的抗弯受力纵筋和足够的抗剪箍筋、弯起筋后,该梁并不意味着安全,因为还有可能发生 、 、 ;这些都需要通过绘制材料图,满足一定的构造要求来加以解决。 4、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。 5、斜截面破坏的主要形态有 、 、 ,其中属于材料未充分利用的是 、 。 6、梁的斜截面承载力随着剪跨比的增大而 。 7、梁的斜截面破坏主要形态有3种,其中,以 破坏的受力特征为依据建立斜截面承载力的计算公式。 8、随着混凝土强度等级的提高,其斜截面承载力 。 9、随着纵向配筋率的提高,其斜截面承载力 。 10、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。 11、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 。 12、对于T 形、工字形、倒T 形截面梁,当梁上作用着集中荷载时,需要考虑剪跨比影响的截面梁是 。 13、 对梁的斜截面承载力有有利影响,在斜截面承载力公式中没有考虑。 14、设置弯起筋的目的是 、 。 15、为了防止发生斜压破坏,梁上作用的剪力应满足: ,为了防止发生斜拉破坏,梁内配置的箍筋应满足 。 16、梁内需设置多排弯起筋时,第二排弯起筋计算用的剪力值应取 ,当满足V ≤ 时,可不必设置弯起筋。

习题第三章受弯构件正截面承载力

第三章 受弯构件正截面承载力 一、填空题 1、受弯构件正截面计算假定的受压区混凝土压应力分布图形中,0ε= ,cu ε= 。 2、梁截面设计时,可取截面有效高度:一排钢筋时,0h h =- ;两排钢筋时,0h h =- 。 3、梁下部钢筋的最小净距为 mm 及≥d 上部钢筋的最小净距为 mm 及≥1.5d 。 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、受弯构件min ρρ≥是为了 ;max ρρ≤是为了 。 6、第一种T 形截面梁的适用条件及第二种T 形截面梁的适用条件中,不必验算的条件分别是 及 。 7、T 形截面连续梁,跨中按 截面,而支座边按 截面计算。 8、界限相对受压区高度b ζ需要根据 等假定求出。 9、单筋矩形截面梁所能承受的最大弯矩为 ,否则应 。 10、在理论上,T 形截面梁,在M 作用下,f b '越大则受压区高度χ 。内力臂 ,因而可 受拉钢筋截面面积。 11、受弯构件正截面破坏形态有 、 、 3种。 12、板内分布筋的作用是:(1) ;(2) ;(3) 。 13、防止少筋破坏的条件是 ,防止超筋破坏的条件是 。 14、受弯构件的最小配筋率是 构件与 构件的界限配筋率,是根据 确定的。 15、双筋矩形截面梁正截面承载力计算公式的适用条件是:(1) 保证 ;(2) 保证 。当<2s a χ'时,求s A 的公式为 , 还应与不考虑s A '而按单筋梁计算的s A 相比,取 (大、小)值。

受弯构件正截面例题

例题一、某教学楼钢筋混凝土矩形截面简支梁,安全等级为二级,截面尺寸b×h=250×550mm,承受恒载标准值10kN/m(不包括梁的自重),活荷载标准值12kN/m,计算跨度=6m,采用C20级混凝土,HRB335级钢筋。试确定纵向受力钢筋的数量。 【解】查表得f c=9.6N/mm2,f t=1.10N/mm2,f y=300N/mm2,ξb=0.550,α1=1.0, 结构重要性系数γ0=1.0,可变荷载组合值系数Ψc=0.7 1.计算弯矩设计值M 钢筋混凝土重度为25kN/m3,故作用在梁上的恒荷载标准值为: g k=10+0.25×0.55×25=13.438kN/m 简支梁在恒荷载标准值作用下的跨中弯矩为: M gk=g k l02=×13.438×62=60.471kN.m 简支梁在活荷载标准值作用下的跨中弯矩为: M qk=q k l02= ×12×62=54kN〃m 由恒载控制的跨中弯矩为: γ0(γG M gk+ γQΨc M qk)=1.0×(1.35×60.471+1.4×0.7×54) =134.556kN〃m 由活荷载控制的跨中弯矩为: γ0(γG M gk+γQ M qk) =1.0×(1.2×60.471+1.4×54) =148.165kN〃m 取较大值得跨中弯矩设计值M=148.165kN〃m。 2.计算h0

假定受力钢筋排一层,则h0=h-40=550-40=510mm 3.计算x,并判断是否属超筋梁 =140.4mm<=0.550×510=280.5mm 不属超筋梁。 4.计算A s,并判断是否少筋 A s=α1f c bx/f y=1.0×9.6×250×140.4/300=1123.2mm2 0.45f t /f y =0.45×1.10/300=0.17%<0.2%,取ρmin=0.2% ρmin bh=0.2%×250×550=275mm2<A s =1123.2mm2 不属少筋梁。 5.选配钢筋 选配218+220(As=1137mm2),如图3.2.6。

结构设计原理 第三章 受弯构件 习题及答案

结构设计原理第三章受弯构件习题及答案

第三章 受弯构件正截面承载力 一、填空题 1、受弯构件正截面计算假定的受压区混凝土压应力分布图形中,0ε= ,cu ε= 。 2、梁截面设计时,可取截面有效高度:一排钢筋时,0h h =- ;两排钢筋时,0h h =- 。 3、梁下部钢筋的最小净距为 mm 及≥d 上部钢筋的最小净距为 mm 及≥1.5d 。 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、受弯构件min ρρ≥是为了 ;max ρρ≤是为了 。 6、第一种T 形截面梁的适用条件及第二种T 形截面梁的适用条件中,不必验算的条件分别是 及 。 7、T 形截面连续梁,跨中按 截面,而支座边按 截面计算。 8、界限相对受压区高度b ζ需要根据 等假定求出。 9、单筋矩形截面梁所能承受的最大弯矩为 ,否则应 。 10、在理论上,T 形截面梁,在M 作用下,f b '越大则受压区高度χ 。内力臂 ,因而可 受拉钢筋截面面积。 11、受弯构件正截面破坏形态有 、 、 3种。 12、板内分布筋的作用是:(1) ;(2) ;(3) 。 13、防止少筋破坏的条件是 ,防止超筋破坏的条件是 。 14、受弯构件的最小配筋率是 构件与 构件的界限配筋率,是根据 确定的。 15、双筋矩形截面梁正截面承载力计算公式的适用条件是:(1) 保证 ;(2) 保证 。当<2s a χ'时,求s A 的公式为 , 还应与不考虑s A '而按单筋梁计算的s A 相比,取 (大、小)值。 16、双筋梁截面设计时,s A 、s A '均未知,应假设一个条件为 ,

受弯构件的正截面承载力习题答案Word版

第4章 受弯构件的正截面承载力 4.1选择题 1.( C )作为受弯构件正截面承载力计算的依据。 A .Ⅰa 状态; B. Ⅱa 状态; C. Ⅲa 状态; D. 第Ⅱ阶段; 2.( A )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; 3.( D )作为受弯构件变形和裂缝验算的依据。 A .Ⅰa 状态; B. Ⅱa 状态; C. Ⅲa 状态; D. 第Ⅱ阶段; 4.受弯构件正截面承载力计算基本公式的建立是依据哪种破坏形态建立的( B )。 A. 少筋破坏; B. 适筋破坏; C. 超筋破坏; D. 界限破坏; 5.下列那个条件不能用来判断适筋破坏与超筋破坏的界限( C )。 A .b ξξ≤; B .0h x b ξ≤; C .' 2s a x ≤; D .max ρρ≤ 6.受弯构件正截面承载力计算中,截面抵抗矩系数s α取值为:( A )。 A .)5.01(ξξ-; B .)5.01(ξξ+; C .ξ5.01-; D .ξ5.01+;

7.受弯构件正截面承载力中,对于双筋截面,下面哪个条件可以满足受压钢筋的屈服( C )。 A .0h x b ξ≤; B .0h x b ξ>; C .' 2s a x ≥; D .' 2s a x <; 8.受弯构件正截面承载力中,T 形截面划分为两类截面的依据是( D )。 A. 计算公式建立的基本原理不同; B. 受拉区与受压区截面形状不同; C. 破坏形态不同; D. 混凝土受压区的形状不同; 9.提高受弯构件正截面受弯能力最有效的方法是( C )。 A. 提高混凝土强度等级; B. 增加保护层厚度; C. 增加截面高度; D. 增加截面宽度; 10.在T 形截面梁的正截面承载力计算中,假定在受压区翼缘计算宽度范围内混凝土的压应力分布是( A )。 A. 均匀分布; B. 按抛物线形分布; C. 按三角形分布; D. 部分均匀,部分不均匀分布; 11.混凝土保护层厚度是指( B )。 A. 纵向钢筋内表面到混凝土表面的距离; B. 纵向钢筋外表面到混凝土表面的距离; C. 箍筋外表面到混凝土表面的距离; D. 纵向钢筋重心到混凝土表面的距离; 12.在进行钢筋混凝土矩形截面双筋梁正截面承载力计算中,若' 2s a x ≤,则说明 ( A )。 A. 受压钢筋配置过多; B. 受压钢筋配置过少; C. 梁发生破坏时受压钢筋早已屈服; D. 截面尺寸过大; 4.2判断题 1. 混凝土保护层厚度越大越好。( × ) 2. 对于' f h x ≤的T 形截面梁,因为其正截面受弯承载力相当于宽度为' f b 的矩形截面 梁,所以其配筋率应按

预应力课程设计结构设计原理最终版

课程设计任务书 一、课程设计的内容 根据给定的桥梁基本设计资料(主要结构尺寸、计算内力等)设计预应力混凝土简支T 形主梁。主要内容包括: 1.预应力钢筋及非预应力钢筋数量的确定及布置; 2.截面几何性质计算; 3.承载能力极限状态计算(正截面与斜截面承载力计算); 4.预应力损失估算; 5.应力验算(短暂状况和持久状况的应力验算); 6.抗裂验算(正截面与斜截面抗裂验算)或裂缝宽度计算; 7.主梁变形(挠度)计算; 8.锚固局部承压计算与锚固区设计; 9.绘制主梁施工图。 二、课程设计的要求与数据 通过预应力混凝土简支T 形梁桥的一片主梁设计,要求掌握设计过程的数值计算方法及有关构造要求规定,并绘制施工图。要求:设计合理、计算无误、绘图规范。 (一)基本设计资料 1.设计荷载:公路—Ⅰ级荷载,人群荷载3.52 kN/m ,结构重要性系数0γ=1.0 2.环境标准:Ⅱ类环境 3.材料性能参数 (1)混凝土 强度等级为C50,主要强度指标为: 强度标准值 ck f =32.4MPa ,tk f =2.65MPa 强度设计值 cd f =22.4MPa ,td f =1.83MPa 弹性模量 c E =3.45?4 10MPa (2)预应力钢筋采用ASTM A416—97a 标准的低松弛钢绞线(1?7标准型), 其强度指标为: 抗拉强度标准值 pk f =1860MPa 抗拉强度设计值 pd f =1260MPa 弹性模量 p E =1.95?5 10MPa

相对界限受压区高度 b ξ=0.4,pu ξ=0.2563 公称直径为15.24mm ,公称面积为140mm 2 (3)非预应力钢筋 1)纵向抗拉非预应力钢筋采用HRB400钢筋,其强度指标为: 抗拉强度标准值 sk f =400MPa 抗拉强度设计值 sd f =330MPa 弹性模量 s E =2.0?5 10MPa 相对界限受压区高度 b ξ=0.53,pu ξ=0.1985 2)箍筋及构造钢筋采用HRB335钢筋,其强度指标为: 抗拉强度标准值 sk f =335MPa 抗拉强度设计值 sd f =280MPa 弹性模量 s E =2.0?510MPa 图1 主梁跨中截面尺寸(尺 寸单位:mm ) 4.主要结构尺寸 主梁标准跨径k L =25m ,梁全长24.96m ,计算跨径f L =24.3m 。 主梁高度h =1400mm ,主梁间距S =1600mm ,其中主梁上翼缘预制部分宽为1580mm ,现浇段宽为20mm ,全桥由9片梁组成。主梁跨中截面尺寸如图1所示。主梁支点截面或锚固截面的梁肋宽度为360mm 。 (二)内力计算结果摘录 各种情况下的组合结果见表。 截面位置 项 目 基本组合d S 频遇组合s S 准永久组合l S d M d V s M s V l M l V (kN.m ) (kN ) (kN.m ) (kN ) (kN.m ) (kN ) 支点 最大弯矩 0.0 793.79 0.0 460.29 0.0 350.11 最大剪力 0.0 859.44 0.0 487.81 0.0 365.83 变截面 最大弯矩 894.61 665.02 528.97 390.52 410.39 301.62

最新受弯构件正截面承载力计算练习题

第四章受弯构件正截面承载力计算 一、一、选择题(多项和单项选择) 1、钢筋混凝土受弯构件梁内纵向受力钢筋直径为( B ),板内纵向受力钢筋直径为( A )。 A、6—12mm B、12—25mm C、8—30mm D、12—32mm 2、混凝土板中受力钢筋的间距一般在( B )之间。 A、70—100mm B、100---200mm C、200---300mm 3、梁的有效高度是指( C )算起。 A、受力钢筋的外至受压区混凝土边缘的距离 B、箍筋的外至受压区混凝土边缘的距离 C、受力钢筋的重心至受压区混凝土边缘的距离 D、箍筋的重心至受压区混凝土边缘的距离 4、混凝土保护层应从( A )算起。 A、受力钢筋的外边缘算起 B、箍筋的外边缘算起 C、受力钢筋的重心算起 D、箍筋的重心算起 5、梁中纵筋的作用( A )。 A、受拉 B、受压 C、受剪 D、受扭 6、单向板在( A )个方向配置受力钢筋。 A、1 B、2 C、3 D、4 7、结构中内力主要有弯矩和剪力的构件为( A )。 A、梁 B、柱 C、墙 D、板 8、单向板的钢筋有( B )受力钢筋和构造钢筋三种。 A、架力筋 B、分布钢筋 C、箍筋 9、钢筋混凝土受弯构件正截面的三种破坏形态为( A B C ) A、适筋破坏 B 、超筋破坏 C、少筋破坏 D、界线破坏 10、钢筋混凝土受弯构件梁适筋梁满足的条件是为( A )。

A、p min≤p≤p max B、p min>p C、p≤p max 11、双筋矩形截面梁,当截面校核时,2αsˊ/h0≤ξ≤ξb,则此时该截面所能承担的弯矩是( C )。 A、M u=f cm bh02ξb(1-0.5ξb); B、M u=f cm bh0ˊ2ξ(1-0.5ξ); C、M u= f cm bh02ξ(1-0.5ξ)+A sˊf yˊ(h0-αsˊ); D、Mu=f cm bh02ξb(1-0.5ξb)+A sˊf yˊ(h0-αsˊ) 12、第一类T形截面梁,验算配筋率时,有效截面面积为( A )。 A、bh ; B、bh0; C、b fˊh fˊ; D、b fˊh0。 13、单筋矩形截面,为防止超筋破坏的发生,应满足适用条件ξ≤ξb。与该条件等同的条件是( A )。 A、x≤x b; B、ρ≤ρmax=ξb f Y/f cm; C、x≥2αS; D、ρ≥ρmin。 14、双筋矩形截面梁设计时,若A S和A Sˊ均未知,则引入条件ξ=ξb,其实质是( A )。 A、先充分发挥压区混凝土的作用,不足部分用A Sˊ补充,这样求得的A S+A Sˊ较小; B、通过求极值确定出当ξ=ξb时,(A Sˊ+A S)最小; C、ξ=ξb是为了满足公式的适用条件; D、ξ=ξb是保证梁发生界限破坏。 15、两类T形截面之间的界限抵抗弯矩值为( B )。 A、M f=f cm bh02ξb(1-0.5ξb); B、M f=f cm b fˊh fˊ(h0-h fˊ/2) ; C、M=f cm(b fˊ-b)h fˊ(h0-h fˊ/2); D、M f=f cm(b fˊ-b)h fˊ(h0-h fˊ/2)+A Sˊf Yˊ(h0-h fˊ/2)。 16、一矩形截面受弯构件,采用C20混凝土(f C=9.6Ν/mm2)Ⅱ级钢筋(f y=300N/mm2,ξb=0.554),该截面的最大配筋率是ρmax( D )。 A、2.53% ; B、18% ; C、1.93% ; D、1.77% 。 17、当一单筋矩形截面梁的截面尺寸、材料强度及弯矩设计值M确定后,计算时发现超筋,那么采取( D )措施提高其正截面承载力最有效。 A、A、增加纵向受拉钢筋的数量; B、提高混凝土强度等级; C、加大截截面尺寸; D、加大截面高度。 二、判断题 1、当截面尺寸和材料强度确定后,钢筋混凝土梁的正截面承载力随其配筋率ρ的提高而提高。(错) 2、矩形截面梁,当配置受压钢筋协助混凝土抗压时,可以改变梁截面的相对界限受压区高度。(对) 3、在受弯构件正截面承载力计算中,只要满足ρ≤ρmax的条件,梁就在适筋范围内。(错) 4、以热轧钢筋配筋的钢筋混凝土适筋梁,受拉钢筋屈服后,弯矩仍能有所增加是因为钢筋应力已进入了强化阶段。(错) 5、整浇楼盖中的梁,由于板对梁的加强作用,梁各控制截面的承载力均可以按T形截面计算。(错)

受弯构件习题

第四章 受弯构件 思考题 4-1 钢筋混凝土梁中的配筋形式如何? 4-2 钢筋混凝土板中的配筋形式如何? 4-3 为何规定混凝土梁、板中纵向受力钢筋的最小间距和最小保护层厚度? 4-4 常用纵向受力钢筋的直径是多大? 4-5 钢筋混凝土梁正截面的破坏形态有哪些?对应每种破坏形态的破坏特征是什么? 4-6 界限破坏(平衡破坏)的特征是什么? 4-7 确定钢筋混凝土梁中纵向受力钢筋最小配筋率的原则是什么? 4-8 随着纵向受力钢筋用量的增加,梁正截面受弯承载力如何变化?梁正截面的变形 能力如何变化? 4-9 钢筋混凝土受弯构件受拉边缘达到何种状态时,可以认为受拉区开裂? 4-10 钢筋混凝土适筋受弯构件达到何种状态时,可以认为发生正截面受弯破坏? 4-11 钢筋混凝土超筋受弯构件达到何种状态时,可以认为发生正截面受弯破坏? 4-12 从何种角度出发认为钢筋混凝土受弯构件在受力过程中能符合平截面假定? 4-13 如何将混凝土受压区的实际应力分布等效成矩形应力分布? 4-14 如何确定界限受压区高度? 4-15 在钢筋混凝土受弯构件中配置纵向受压钢筋有何作用? 4-16 在进行双筋矩形截面受弯构件正截面的设计时,如何保证截面破坏时纵向受压 钢筋也能屈服? 4-17 在进行双筋矩形截面受弯构件正截面的承载力计算时,若x <2a s ',如何计算正 截面的承载力? 4-18 在截面设计或截面承载力计算时,为什么要规定T 形截面受压翼缘的计算宽 度? 4-19 如何验算第一类T 形截面的最小配筋率?为什么? 4-20 某钢筋混凝土矩形截面,沿整个截面高度均匀布置有纵向受力钢筋,则用公式 )2 (0y s u x h f A M -=算出的正截面抗弯承载力和实际抗弯承载力是否相符?为 什么? 4-21 深梁的破坏形态是什么?各有何特征? 4-22 深梁中的配筋形式如何? 4-23 钢筋混凝土构件延性的含义是什么? 4-24 配筋率对钢筋混凝土受弯构件正截面的延性有何影响? 练习题 4-1 已知钢筋混凝土梁的截面尺寸为b =250mm ,h =600mm ,混凝土保护层厚度c =25mm ,混凝土和钢筋材料的性能指标为:f c =23N/mm 2,f t =2.6N/mm 2,E c =2.51?104N/mm 2;f y =357N/mm 2,E s =1.97?105N/mm 2,受拉区配有3φ25(A s =1472mm 2)的纵向受拉钢筋。试计算: (1)当截面所受的弯矩M =50kN-m 时的σs 、σc t 和φ; (2)截面的开裂弯矩M cr 及相应的σs 、σc t 和φcr 。 4-2 条件同练习题4-1,试计算:

预应力混凝土受弯构件的设计与计算

第13章 预应力混凝土受弯构件的设计与计算 1、何谓预应力损失?何谓张拉控制应力? 答:设计预应力混凝土受弯构件时,需要事先根据承受外荷载的情况,估定其预加应力的大小。由于施工因素、材料性能和环境条件等的影响,钢筋中的预拉应力会逐渐减少.这种预应力钢筋的预应力随着张拉、锚固过程和时间推移而降低的现象称为预应力损失。 张拉控制应力con σ是指预应力钢筋锚固前张拉钢筋的千斤顶所显示的总拉力除以预应力钢筋截面积所求得的钢筋应力值。对于有锚圈口摩阻损失的锚具,con σ应为扣除锚圈口摩擦损失后的锚下拉应力值,故《公路桥规》特别指出,con σ为张拉钢筋的锚下控制应力。 2、《公路桥规》中考虑的预应力损失主要有哪些?引起各项预应力损失的主要原因是什么?如何减小各项预应力损失? 答:(1)预应力筋与管道壁间摩擦引起的应力损失(1l σ):后张法的预应力筋,一般由直线段和曲线段组成。张拉时,预应力筋将沿管道壁滑移而产生摩擦力,使钢筋中的预拉应力形成张拉端高,向构件跨中方向逐渐减小的情况。钢筋在任意两个截面间的应力差值,就是这两个截面间由摩擦所引起的预应力损失值。从张拉端至计算截面的摩擦应力损失值以1l σ表示。 摩擦损失主要由管道的弯曲和管道位置偏差引起的。对于直线管道,由于施工 中位置偏差和孔壁不光滑等原因,在钢筋张拉时,局部孔壁也将与钢筋接触从而引起摩擦损失,一般称为管道偏差影响摩擦损失,其数值较小,对于弯曲部分的管道,除存在上述管道偏差影响之外,还存在因管道弯转,预应力筋对弯道内壁的径向压力所起的摩擦损失,将此称为弯道影响摩擦损失,其数值较大,并随钢筋弯曲角度之和的增加而增加。曲线部分摩擦损失是由以上两部分影响构成的,要比直线部分摩擦损失大得多。 为减少摩擦损失,一般可采用如下措施:①采用两端张拉,以减小θ值以及管道长度x 值。②采用超张拉。对于后张法预应力钢筋,其张拉工艺按下列要求进行:对于钢绞线束:0→初应力(0.1—0.15con σ左右)→1.05con σ(持荷2min )→co n σ(锚固)。对于钢丝束:0→初应力(0.1—0.15con σ左右)→1.05con σ(持荷2min )→0→con σ(锚固)。 (2)锚具变形、钢筋回缩和接缝压缩引起的应力损失(2l σ):后张法构件,当张拉结束并进行锚固时,锚具将受到巨大的压力并使锚具自身以及锚下垫板压密而变形,同时有些锚具的预应力钢筋还要向内回缩,此外,拼装式构件的接缝,在锚固后也将继续被压密变形,所有这些变形都将使锚固后的预应力钢筋放松,因而引起应力损失。其值用2l σ表示。

受弯构件的正截面承载力习题答案

第4章 受弯构件的正截面承载力 选择题 1.( C )作为受弯构件正截面承载力计算的依据。 A .Ⅰa 状态; B. Ⅱa 状态; C. Ⅲa 状态; D. 第Ⅱ阶段; 2.( A )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; 3.( D )作为受弯构件变形和裂缝验算的依据。 A .Ⅰa 状态; B. Ⅱa 状态; C. Ⅲa 状态; D. 第Ⅱ阶段; 4.受弯构件正截面承载力计算基本公式的建立是依据哪种破坏形态建立的( B )。 A. 少筋破坏; B. 适筋破坏; C. 超筋破坏; D. 界限破坏; 5.下列那个条件不能用来判断适筋破坏与超筋破坏的界限( C )。 A .b ξξ≤; B .0h x b ξ≤;

C .' 2s a x ≤; D .max ρρ≤ 6.受弯构件正截面承载力计算中,截面抵抗矩系数s α取值为:( A )。 A .)5.01(ξξ-; B .)5.01(ξξ+; C .ξ5.01-; D .ξ5.01+; 7.受弯构件正截面承载力中,对于双筋截面,下面哪个条件可以满足受压钢筋的屈服( C )。 A .0h x b ξ≤; B .0h x b ξ>; C .' 2s a x ≥; D .' 2s a x <; 8.受弯构件正截面承载力中,T 形截面划分为两类截面的依据是( D )。 A. 计算公式建立的基本原理不同; B. 受拉区与受压区截面形状不同; C. 破坏形态不同; D. 混凝土受压区的形状不同; 9.提高受弯构件正截面受弯能力最有效的方法是( C )。 A. 提高混凝土强度等级; B. 增加保护层厚度; C. 增加截面高度; D. 增加截面宽度; 10.在T 形截面梁的正截面承载力计算中,假定在受压区翼缘计算宽度范围内混凝土的

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

受弯构件练习题

第五章 受弯构件 1.选择题 (1)钢结构梁的计算公式nx x x W M γσ= 中的x γ 。 A. 与材料强度有关 B. 是极限弯矩与边缘屈服弯矩之比 C. 表示截面部分进入塑性 D. 与梁所受荷载有关 (2)焊接工字形截面简支梁,其他条件均相同的情况下,当 时,梁的整体稳定性最好。 A. 加强梁的受压翼缘宽度 B. 加强梁受拉翼缘宽度 C. 受压翼缘与受拉翼缘宽度相同 D. 在距支座l /6(l 为跨度)减小受压翼缘宽度 (3)一悬臂梁,焊接工字形截面,受向下垂直荷载作用,欲保证此梁 的整体稳定,侧向支撑应加在 。 A. 梁的上翼缘 B. 梁的下翼缘 C. 梁的中和轴部位 D. 梁的上翼缘及中和轴部位 (4)焊接工字形截面梁腹板设置加劲肋的目的是 。 A. 提高梁的抗弯强度 B. 提高梁的抗剪强度 C. 提高梁的整体稳定性 D. 提高梁的局部稳定性

(5)双轴对称工字形截面梁,在弯矩和剪力共同作用下,关于截面中应力 的说法正确的是( ) A .弯曲正应力最大的点是2点 B .剪应力最大的点是1点 C .折算应力最大的点是2点 D .折算应力最大的点是3点 2.填空题 (1)钢梁按制作方法的不同可以分为 和 两大类。 (2)有楼盖板的楼盖梁按 条件确定其截面尺寸。 (3)设计焊接钢梁时,为了获得经济的截面尺寸,常采用 的翼缘板和 的腹板。 (4)对承受静力荷载或间接承受动力荷载的钢梁,允许考虑部分截面 发展塑性变形,在计算中引入 。 (5)在工字形梁弯矩剪力都比较大的截面中,除了要验算正应力和剪 应力外,还要在 处验算折算应力。 (6)梁整体稳定判别式11/b l 中,1l 是 ,1b 是 。 (7)按正常使用极限状态计算时,受弯构件要限制 , 3.简答题 (1)梁的强度计算包括哪些内容?如何计算? (2)简述不会丧失整体稳定性梁的情况。

受弯构件正截面承载力答案

第五章 钢筋混凝土受弯构件正截面承载力计算 一、填空题: 1、钢筋混凝土受弯构件,随配筋率的变化,可能出现 少筋、 超筋 和 适筋 等三种沿正截面的破坏形态. 2、受弯构件梁的最小配筋率应取 %2.0min =ρ 和 y t f f /45min =ρ 较大者. 3、钢筋混凝土矩形截面梁截面受弯承载力复核时,混凝土相对受压区高度b ξξ ,说明 该梁为超筋梁 . 4.受弯构件min ρρ≥是为了____防止产生少筋破坏_______________;max ρρ≤是为了___防止产生超筋破坏_. 5.第一种T 形截面梁的适用条件及第二种T 形截面梁的试用条件中,不必验算的条件分别是____b ξξ≤___及__min ρρ≥_______. 6.T 形截面连续梁,跨中按 T 形 截面,而支座边按 矩形 截面计算. 7、混凝土受弯构件的受力过程可分三个阶段,承载力计算以Ⅲa 阶段为依据,抗裂计算以Ⅰa 阶段为依据,变形和裂缝计算以Ⅱ阶段为依据. 8、对钢筋混凝土双筋梁进行截面设计时,如s A 与 ' s A 都未知,计算时引入的补充条件为 b ξξ=. 二、判断题: 1、界限相对受压区高度b ξ由钢筋的强度等级决定.( ∨ ) 2、混凝土保护层的厚度是从受力纵筋外侧算起的.( ∨ ) 3、在适筋梁中增大梁的截面高度h 对提高受弯构件正截面承载力的作用很大.( ∨ ) 4、在适筋梁中,其他条件不变的情况下,ρ越大,受弯构件正截面的承载力越大.( ∨ ) 5.梁中有计算受压筋时,应设封闭箍筋(√ ) 6.f h x '≤的T 形截面梁,因为其正截面抗弯强度相当于宽度为f b '的矩形截面,所以配筋率ρ也用f b '来表示,即0/h b A f s '=ρ( ? )0/bh A s =ρ 7.在适筋围的钢筋混凝土受弯构件中,提高混凝土标号对于提高正截面抗弯强度的作用不是很明显的( √ ) 三、选择题: 1、受弯构件正截面承载力计算采用等效矩形应力图形,其确定原则为( A ). A 保证压应力合力的大小和作用点位置不变 B 矩形面积等于曲线围成的面积 C 由平截面假定确定08.0x x = D 两种应力图形的重心重合 2、钢筋混凝土受弯构件纵向受拉钢筋屈服与受压混凝土边缘达到极限压应变同时发生的破坏属于( C ). A 适筋破坏 B 超筋破坏 C 界限破坏 D 少筋破坏 3、正截面承载力计算中,不考虑受拉混凝土作用是因为( B ).

受弯构件知识点

6.受弯构件 6.1受弯构件的形式和应用 梁一一承受横向荷载的实腹式受弯构件。 桁架一一承 受横向荷载的格构式受弯构件。 按功能分为:楼盖梁、平台梁、吊车梁、 按制作方法分为:型钢梁、组合梁 6.2梁的强度和刚度 一、梁的强度 1. 梁的抗弯强度 实腹梁的截面正应力发 展过程分为弹性、 (1)弹性设计(需要验算疲劳的梁) (2)塑性设计 允许截面部分发展塑性,塑性发展区高度 为了避免梁受压翼缘的局部失稳出现在强度破坏之前: t —受压翼缘的厚度。 2. 梁的抗剪强度 在主平面内受弯的梁,其抗剪强度应按下式计算: V —计算截面沿腹板平面作 用的剪力; S —计算剪应力处以上毛截 面对中和轴的面积矩; I —毛截面惯性矩; t w —腹板厚度; f v —钢材的抗剪强度设计值。 3. 梁的局部承压强度 当梁上翼缘受有沿腹板平面作用的集中荷载、且该荷载处又未设置支承加劲肋 时,腹板计算高度上边缘的局部承压强度应按下式计算: 檩条、墙架梁 弹塑性和塑性三个阶段 M x 、 W nx 、 M y —绕X 轴和y 轴的弯矩(X 轴为强轴) W ny —对X 轴和y 轴的净截面抵抗矩 a 小于等于0.125h Y y —截面塑性发展系数, 查 P14 8,表 6.1

4. 梁在复杂应力作用下的强度计算 在梁的腹板计算高度边缘处,若同时受有较大的正应力、剪应力和局部压应力, 或 同时受有较大的正应力和剪应力时,按下式验算折算应力: c —腹板计算高度边缘同一点上同时产生的正应 力、 剪应力和局部压应力,CT 和CT c 以拉应力为 正,压应力 为负。 P i —验算折算应力的强度设 计值增大系数, 当O ■和%异号时,取P i = 1.2 当b 和b e 同号或bc =0时,取附=1.1。 二、梁的刚度C c , 1 梁的刚度用荷载作用下的挠度大小来衡量。 5.3梁的整体稳定 一、梁整体稳定的概念 双轴对称 工字形截面简支梁纯弯,支座为夹支座(只能绕 x 轴, y 轴转动,不能绕z 轴转动,只能自由挠曲,不能扭转)。 梁整体失稳的现象: 侧向弯曲,伴随扭转——出平面的弯扭屈曲 双轴对称工字形截面简支梁纯弯曲时的临界弯矩 二、 梁整体稳定的保证 规范规定,当符合下列情况之一时,不必计算梁的整体稳定: p113 三、 梁整体稳定的计算方法 ^W ^-f 当W ”>0.6时,用半b 代替进行梁的整体稳定计算: 味=1.07 —兰 1.0 b 梁的整体稳定系数的计算(见 P316,附录3) 1. 焊接工字形等截面简支梁和扎制 H 型钢简支梁 V < V]|

第五章受弯构件习题答案

习题1 一工作平台的梁格布置如图所示。平台所受荷载标准值为:恒荷载3.5kN/m 2(平台铺板和面层),活载8kN/m 2 。次梁简支于主梁侧面,钢材为Q235。设次梁采用热轧工字钢I 32a ,平台铺板与次梁可靠焊接,试验算次梁的强度和刚度。 解:(1)强度验算 I 32a 截面特性,4311080,692,x x I cm W cm ==自重52.7/0.52/kg m kN m = 次梁承受的线荷载标准值为: (3.530.52)8311.022435.02/35.02/k q kN m N mm =×++×=+== 荷载设计值为(按可变荷载效应控制的组合:恒荷载分项系数1.2,活荷载分项系数1.3): 11.02 1.224 1.344.42/q kN m =×+×= 最大弯矩设计值为: 2211 44.425138.888 x M ql kN m ==××=? 截面跨中无孔眼削弱,因此3692nx x W W cm ==。由于型钢腹板较厚,一般不必验算抗剪强度,所以只需验算梁的抗弯强度。 梁的抗弯强度为: 6 223 138.810191/215/1.0569210 x nx M N mm N mm r W ×==<×× 满足强度要求。 (2)刚度验算 验算挠度:在全部荷载标准值作用下: 3334 5535.02500011 []384384206101108010400250k T T x q l v v l EI l ×=?=?=<=××× 在可变荷载标准值作用下:由全部荷载挠度验算结果可知,在可变荷载作用下的挠度 亦可满足设计要求。

所以梁刚度可满足要求。 习题3 若习题1中的次梁没与平台铺板连牢,试重新选择次梁的截面以满足设计要求。 解:若次梁没与平台铺板连牢,则需要计算其整体稳定。 假设次梁自重为0.7/kN m ,按整体稳定要求试截面。均布荷载作用在上翼缘,假设 b ?=0.73,已大于0.6,故b 1.070.282/0.730.68?′=?=。需要的截面模量为: (3.530.7)8311.22435.2/k q kN m =×++×=+= 11.2 1.224 1.344.64/q kN m =×+×= 2211 44.645139.588 x M ql kN m ==××=?6 33b 139.510954100.68215x x M W mm f ?×===×′× 选用I40a ,31086,x W cm =自重67.6/0.66/kg m kN m =,略小于假设自重,不必重新计算。 验算整体稳定: 6 223 b x 139.510176/215/0.73108610x M N mm f N mm W ?×==<=′×× 满足整体稳定要求。 根据习题1,易知其满足强度和刚度要求。 习题4 下图所示一焊接形工字形简支梁,材料为Q345-B 钢,梁两端设有侧向支撑;跨中作用集中静荷载由两部分组成,其中恒荷载标准值为150kN ,活荷载标准值为300kN ,试验算该梁的强度、刚度和整体稳定承载力。 解:1)求截面形心位置 上翼缘:2 1420208400A mm =×= 110c y mm =? 腹板: 22900109000A mm =×= 2470c y mm =? x x 1

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