结构混凝土设计原理第三章
混凝土结构设计原理第三章复习

1、适筋梁在逐渐加载过程中,当受拉钢筋刚刚屈服后,则( )。
A .该梁达到最大承载力而立即破坏;B .该梁达到最大承载力,一直维持到受压区边缘混凝土达到极限压应变而破坏;C .该梁达到最大承载力,随后承载力缓慢下降,直至破坏;D .该梁承载力略有增加,待受压区边缘混凝土达到极限压应变而破坏2、钢筋混凝土受弯构件正截面承载力计算的依据是受弯构件正截面受力全过程中的( )A .第Ⅰa 阶段;B .第Ⅱ阶段;C .第Ⅱa 阶段;D .第Ⅲa 阶段。
3、钢筋混凝土双筋梁中,受压钢筋s A '的抗压强度得到充分利用的条件是( )A .x ≥2s a 'B .x ≤2s a 'C .b ξξ≥D .b ξξ≤4、不能提高钢筋混凝土梁截面刚度的措施是 ( )A .截面尺寸不变,增大保护层厚度B .提高混凝土强度等级C .提高纵向受拉钢筋配筋率D .加大截面尺寸5、仅配筋不同的梁(1、少筋;2、适筋;3、超筋)的相对受压区高度系数ξ()A. ξ3>ξ2>ξ1B. ξ3=ξ2>ξ1C. ξ2>ξ3>ξ1D. ξ3>ξ2=ξ16、双筋矩形截面应满足s a 2x '≥的条件,其目的是( )。
A. 防止超筋破坏B. 保证受压钢筋屈服C. 防止少筋破坏D. 保证受拉钢筋屈服7、混凝土被压碎的标志是( )A. 压应力达到混凝土的抗压强度;B. 压应变达到混凝土的极限压应变;C. 压应变达到混凝土的峰值应变;D. 压应力达到混凝土的峰值应力。
8、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x<2a s ’,则说明()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。
9、对于适筋梁,受拉钢筋刚屈服时梁的抗弯承载力( )A.达到最大承载力;B.离最大承载力较远;C.接近最大承载力;D.承载力开始下降。
10、对于适筋梁,受拉钢筋刚屈服时,( )A.承载力达到极限;B.受压边缘混凝土达到极限压应变εcu ;C.受压边缘混凝土被压碎;D. εs =εy ,εc =εcu 。
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(青岛理工大学)智慧树知到课后章节答案2023年下青岛理工大学

混凝土结构设计原理(青岛理工大学)智慧树知到课后章节答案2023年下青岛理工大学青岛理工大学第一章测试1.混凝土的组成包括A:泥土 B:水泥 C:石子 D:水答案:水泥;石子;水2.素混凝土的梁的承载能力比钢筋混凝土梁提高许多A:对 B:错答案:错3.与素混凝土梁相比,钢筋混凝土梁抗裂性能大幅度提高。
A:对 B:错答案:错4.提高混凝土耐久性主要是为了保护钢筋不产生锈蚀,从而保证两者协同工作。
A:对 B:错答案:对5.混凝土结构的优点。
A:可模性好 B:耐久性、耐火性好 C:整体性好 D:就地取材答案:可模性好;耐久性、耐火性好;整体性好;就地取材6.混凝土的结构的缺点。
A:抗裂性差 B:自重大 C:施工复杂 D:浪费模板答案:抗裂性差;自重大;施工复杂;浪费模板7.与素混凝土相比,钢筋混凝土的变形能力提高了,但是耗能能力降低了。
A:错 B:对答案:错8.混凝土结构设计采用半理论半经验公式进行计算。
A:对 B:错答案:对9.计算混凝土的承载能力和变形能力可以直接使用材料力学公式进行计算。
A:对 B:错答案:错10.纤维混凝土的抗裂性能和强度均比普通混凝土有明显提高。
A:对 B:错答案:对第二章测试1.混凝土的弹性模量是指A:原点弹性模量 B:割线模量 C:切线模量 D:变形模量答案:原点弹性模量2.下面关于混凝土结构特点的叙述不正确的是A:抗裂性好 B:整体性好 C:自重大 D:耐久性好答案:抗裂性好3.砼强度标准值的保证率为A:85% B:95% C:100% D:99%答案:95%4.混凝土极限压应变值随混凝土强度等级的提高而A:增大 B:不变 C:减小 D:视钢筋级别而定答案:减小5.冷拉钢筋只能做A:没有限制 B:受压钢筋 C:架立筋 D:受拉钢筋答案:受拉钢筋6.混凝土在复杂应力状态下强度降低的是A:三向受压 B:一拉一压 C:两向受压 D:其他选项都不对答案:一拉一压7.边长为100mm的非标准立方体试块的强度换算成标准试块的强度,则需乘以换算系数A:1.05 B:1.0 C:0.9 D:0.95答案:0.958.混凝土立方体试块的尺寸越大,强度越高。
混凝土结构设计原理第三章作业及参考资料

第三章 受弯构件正截面承载力计算习题及作业一、思考题1、 试述少筋梁、适筋梁和超筋梁的破坏特征,在设计中如何控制梁的破坏形态。
2、 什么是有效截面高度、相对受压区高度、界限相对受压区高度、最小配筋率和最大配筋率?3、 梁的截面高度、截面宽度与哪些因素有关,设计中通常如何选取?4、 梁中共有几种钢筋,其作用分别是什么?5、 受弯构件计算中采用了几个基本假定,这些基本假定是什么?如何理解?6、 单筋矩形截面梁的计算方法是什么?对矩形截面受弯构件而言,为提高其受弯承载力,可采取的措施有多少种?其中最有效的是哪种?7、 何时采用双筋截面梁?双筋截面梁的计算方法是什么?双筋截面梁有少筋或超筋问题吗?如何在设计中进行控制?8、 T 形截面形成的原因?如何计算T 形截面最小配筋率,为什么? 9、 T 形截面的计算方法是什么?工程中何时采用T 形截面进行计算?10、翼缘在受拉区的T 形截面对承载力有无影响?工程中还有无应用价值?若有价值何时采用?二、作业题1、某办公楼一钢筋混凝土简支梁,梁的计算跨度m l 2.50 ,承受均布线荷载,其中可变荷载标准值为8m kN /,永久荷载标准值为9.5m kN /(不包括梁的自重),拟采用C30混凝土和HRB335级钢筋,结构安全等级为二级,环境类别为一类.钢筋混凝土容重为25m kN /3。
试设计该构件所需的纵向钢筋面积,并选配钢筋.2、某办公楼一矩形截面简支梁,截面尺寸为200X450mm 2,计算跨度4。
5m ,承受均布荷载设计值为79kN/m (含自重).结构安全等级为二级,环境类别为一类。
混凝土强度等级C30,钢筋采用HRB500级。
A 、试设计该梁?B 、若该梁已经配有HRB500级受压钢筋320,受拉钢筋需要多少?3、已知梁截面尺寸为b ×h =250×500mm,混凝土强度等级C30,纵向钢筋级别为HRB335,受压区配有216钢筋,受拉区配有625钢筋,试求该梁能够承受的极限弯矩是多少?4、一T 形截面梁,截面尺寸如图,混凝土强度等级C30,钢筋级别为HRB400,结构安全等级为二级,环境类别为一类.试按以下三种弯矩设计值M ,分别设计纵向受拉钢筋面积。
混凝土结构原理第3章 钢筋混凝土受弯构件)

算时用B而不用EI?
答案
25.简述钢筋混凝土构件裂缝的出现、分布和开展过 程。裂缝间距与裂缝宽度之间具有什么样规律?
答案
26.影响钢筋混凝土构件裂缝宽度的主要因素有哪些?
若ωmax>ωlim,可采取哪些措施?最有效的措施
是什么?
答案
27.在长期荷载作用下,钢筋混凝土构件的裂缝宽度、
挠度为何会增大?主要影响因素有哪些? 答案
➢ 10、截面尺寸如图3-51所示,根据配筋量的不同, 回答下列问题: ⑴各截面破坏原因和破坏性质; ⑵破坏时各截面钢筋应力各如何? ⑶破坏时钢筋和混凝土强度是否充分利用? ⑷开裂弯矩大致相等吗?为什么? (5)若混凝土为C20,钢筋为HPB235级,各截面的 破坏弯矩怎样?
b
b
b
b
h
ρ<ρmin ρmin<ρ≤ρmax ρ=ρmax ρ>ρmax
(3)图①在破坏时,钢筋强度充分利用,混凝土强 度没有充分利用;
图②在破坏时,钢筋强度充分利用,混凝土强 度没有充分利用;
图③在破坏时钢筋和混凝土强度都充分利用; 图④在破坏时,混凝土强度充分利用,钢 筋强度没有充分利用。
(4)各截面开裂弯距大致相同,因为各截面尺寸相 同,受拉去边缘的混凝土的极限拉应变是相同的。 (5)在混凝土为C20,钢筋为HPB235级的情况下, 图③的破坏弯矩最大,图② 次之,图①和图④属脆性破坏,破坏弯矩最小。
答:⑴ 各截面破坏原因分别为:图①梁受拉区配筋 不足,属少筋破坏:图②纵向受拉钢筋达到极限承 载力而破坏,属适筋破坏;图③纵向受拉钢筋达到 极限承载力的同时受压区边缘混凝土压碎而破坏, 属界限破坏;图④混凝土受压区先边缘压碎,而受
拉区钢筋还没有屈服,属超筋破坏。
第三章 混凝土结构设计方法

•工程结构设计中的核心问题:–结构力学行为的科学反映•结构分析方法(弹性力学,材料力学,结构力学等)•力的概念,应力与应变的概念,广义胡克定律•结构力学与材料力学的分析范式–工程中客观存在的不确定性的科学度量•结构行为的不可预测性•材料与结构特性的不确定性,荷载的不确定性•分析模型与边界条件的不确定性•第一代结构设计理论:–1678,Hooke 定律–1822,Cauchy 应力概念,弹性力学(固体力学发端)–1825,Navier ,梁、板、壳弹性理论(材料力学传统建立)–1864,Saint-Venant ,弹性力学基本方程–1850,Culmann ,静定框架;–1854,Maxwell ,虚功原理–1903,Kirpichev ,超静定框架的分析理论。
结构分析弹性理论第一代结构设计理论•第一代结构设计理论:容许应力法结构分析弹性理论第一代结构设计理论不确定性的处理经验安全系数K : 经验安全系数1900:K -10;1930: K =5•容许应力法的几个问题:–弹性分析理论•结构实际行为是非线性的–应力强度理论•应力强度不是唯一的破坏因素–单一安全系数•不同性质的因素不确定性是不一致–安全系数的确定依据•经验确定的安全系数无可比性•第二代结构设计理论:破坏阶段法(第一阶段)–1914,Kazinczy,钢梁的极限承载力试验;–1926,Mayer ,《Structural Safety 》出版–1930,Fritsche ,钢梁的极限强度分析理论;–1935-1952,关于塑性铰方法(极限强度设计)的争论;–1936,Gvozdev ,极限承载力设计的基本理论结构分析弹性理论第一代结构设计理论第二代结构设计理论非线性材料力学u结构分析弹性理论第一代结构设计理论不确定性的处理基于统计的安全系数非线性材料力学经验安全系数第二代结构设计理论-I 20世纪20年代,Mayer 第一次提出:采用概率理论度量工程中客观存在的不确定性1930’s-1960’s•第二代结构设计理论:近似概率的极限状态法(第II 阶段)–1938, Freudenthal 发表许用应力与结构安全–1950,Streletski 提出极限状态(Limit state)的概念;–Cornell (1969),Ang (1969),Lind (1971),Hasofer&Lind (1974),可靠度理论蓬勃发展–1971,国际结构安全联合委员会(JCSS )成立S,R oP S R结构分析弹性理论第一代结构设计理论不确定性的处理近似概率准则非线性材料力学经验安全系数第二代结构设计理论-II 至20世纪80年代,世界大多数国家均已在土木工程结构设计规范中采用考虑多种极限状态的近似概率设计准则。
混凝土结构设计原理知到章节答案智慧树2023年北方工业大学

混凝土结构设计原理知到章节测试答案智慧树2023年最新北方工业大学第一章测试1.与素混凝土梁相比,钢筋混凝土梁的承载力()。
参考答案:提高很多2.与素混凝土梁相比,钢筋混凝土梁抗开裂的能力()。
参考答案:提高不多3.钢筋混凝土构件在正常使用荷载下()。
参考答案:通常是带裂缝工作的4.在混凝土中配置受力钢筋的主要作用是提高结构或构件的()。
参考答案:承载力;变形能力5.结构或构件的破坏类型有()。
参考答案:脆性破坏;延性破坏第二章测试1.混凝土立方体标准试件的边长是()。
参考答案:150mm2.混凝土强度的基本指标是()。
参考答案:立方体抗压强度标准值3.混凝土在复杂应力状态下强度降低的是()。
参考答案:一拉一压4.混凝土的侧向约束压应力提高了混凝土的()。
参考答案:抗压强度和延性5.混凝土强度等级越高,则其受压应力-应变曲线的下降段()。
参考答案:越陡峭6.混凝土在持续不变的压力长期作用下,随时间延续而增长的变形称为()。
参考答案:徐变7.碳素钢的含碳量越高,则其()。
参考答案:强度越高,延性越低8.对于无明显屈服点的钢筋,其强度标准值取值的依据是()。
参考答案:条件屈服强度9.混凝土立方体试块尺寸越大,量测的抗压强度就越高。
()参考答案:错10.水灰比越大,混凝土的徐变和收缩也越大。
()参考答案:对11.对有明显流幅的钢筋的屈服强度对应于其应力应变曲线的上屈服点。
()参考答案:错12.粘结应力实际上也就是钢筋与混凝土接触面上的剪应力。
()参考答案:对第三章测试1.结构的可靠度是指结构在规定时间内和规定的条件下完成预定功能的____ 。
参考答案:null2.一般情况下普通住宅和办公楼的安全等级属于 ____ 级。
参考答案:null3.整个结构或结构构件承受作用效应的能力,称为结构____,用R表示。
null4.永久荷载的代表值只有____值一种。
参考答案:null5.材料强度的设计值 ____材料强度的标准值。
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,0 ,cu 。
2、梁截面设计时,可取截面有效高度:一排钢筋时,h0h ;两排钢筋时,h0h 。
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≥。
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、Ia;C、II;D、IIa;E、III;F、IIIa。
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是为了;max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,bf越大则受压区高度。
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) 保证时,;(2) 保证。
当bh0时,说明,此时Mu= ,如M外Mu,则此构件。
二、判断题1、在梁的设计中,避免出现超筋破坏是通过构造措施来实现的。
2、在梁的设计中,避免出现少筋破坏是通过构造措施来实现的。
3、梁的曲率延性随配筋率的减少而提高,延性最好的是少筋梁。
4、要求梁的配筋率min是出于对混凝土随温度变化的变形和收缩变形的考虑。
5、在受弯构件的正截面中,混凝土受压变形最大处即是受压应力的最大处。
6、受弯构件正截面强度计算公式MufyAs(h0-x/2)表明:①Mu与fy成正比,因此在一般梁内所配的钢筋应尽可能使用高强度钢筋;②Mu与As成正比,因此配筋越多,梁正截面承载力越大。
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第三章习题一、填空题1、最小配筋率的限制,规定了()和()的界限。
2、T形和I形截面,翼缘有效宽度b'取用()、()、()三者中较f小值。
3、第一类T形截面的受压区高度(),受压区混凝土为()截面;第二类T形截面的受压区高度(),受压区混凝土为()截面。
4、最大配筋率的限制,规定了()和()的界限。
5、简支梁内主钢筋的排列原则为:()、()、()。
二、选择题1、钢筋混凝土梁中,主钢筋的最小混凝土保护层厚度:Ⅰ类环境条件为()A、45mm;B、40mm;C、30mm2、对于焊接钢筋骨架,钢筋的层数不宜多于()A、5层;B、6层;C、4层)大于或等于5的受弯构件,可按杆件考虑,通称3、长度与高度之比(hl/为( )A、板;B、梁4、通常发生在弯矩最大的截面,或者发生在抗弯能力较小的截面。
这种截面的破坏称为( )A、正截面破坏;B、斜截面破坏5、从受拉区混凝土开裂到受拉钢筋应力达到屈服强度为止。
这一阶段称为( )A、阶段Ⅰ——整体工作阶段;B、阶段Ⅱ——带裂缝工作阶段;C、阶段Ⅲ——破坏阶段三、名词解释1、双筋截面;2、界限破坏;3、截面相对界限受压区高度ξ;b四、简答题1、钢筋混凝土梁中,钢筋的分类及其各自的作用。
2、在双筋截面中,为什么要求02h x a b s ξ≤≤'?3、什么是适筋梁的塑性破坏?4、受弯构件正截面承载力计算有哪些基本假定?5、钢筋混凝土梁正截面有几种破坏形式?各有何特点?6、什么是超筋梁-脆性破坏?7、什么是少筋梁-脆性破坏?五、计算题1、已知:矩形截面尺寸b ⨯h 为250×500mm ,承受的弯矩组合设计值M d =136kN ⋅m ,结构重要性系数0γ=1;拟采用C25混凝土,HRB335钢筋。
求:所需钢筋截面面积A s3求:梁的截面尺寸b ⨯h 和钢筋截面面积A s4、有一截面尺寸为250⨯600mm 的矩形梁,所承受的最大弯矩组合设计值M d =400kN ⋅m ,结构重要性系数0γ=1。
拟采用C30混凝土、HRB400钢筋,f cd=13.8MPa,f sd=330MPa,'sdf=330MPa,ξb=0.53。
试选择截面配筋,并复核正截面承载能力。
5、T形截面梁截面尺寸如图所示,所承受的弯矩组合设计值M d=580kN⋅m,结构重要性系数=1.0。
拟采用C30混凝土,HRB400钢筋,f=13.8MPa,2、计算跨径的1/3;('122fhhbb++);相邻两梁的平均间距3、x≤h'f ;矩形;x>h'f;T形4、超筋梁;适筋梁5、由下至上、下粗上细、对称布置二、选择题1、C ;2、B ;3、B ;4、A ;5、B三、名词解释1、双筋截面是指除受拉钢筋外,在截面受压区亦布置受压钢筋的截面。
2、对于钢筋和混凝土强度都已确定了的梁来说,总会有一个特定的配筋率,使得钢筋应力达到屈服强度(应变达到屈服应变)的同时,受压区混凝土边缘纤维的应变也恰好达到混凝土的抗压极限应变值,通常将这种破坏称为“界限破坏”。
3、发生界限破坏时,由矩形应力图形计算得出界限受压区高度b x ,b x 的相对高度(0/h x b )称为截面相对界限受压区高度,用b ξ表示,即0/h x b b =ξ。
四、简答题1、主钢筋:承受拉力(双筋中也承受压力);弯起钢筋:承受斜截面剪力;箍筋:承受斜截面剪力,同时固定主筋、联接受压混凝土共同工作; 架立钢筋:形成骨架;纵向水平筋(h>1m) :防止收缩及温度裂缝。
2、为保证不是超筋梁应满足:b o x h ξ≤;为保证受压钢筋达到抗压强度:2s x a '≥。
3、适筋梁塑性破坏—配筋适当的梁(适筋梁)的破坏情况,其主要特点是受拉钢筋的应力首先达到屈服强度,受压区混凝土应力随之增大而达到抗压强度极限值,梁即告破坏。
这种梁在完全破坏之前,钢筋要经历较大的塑性伸长,随之引起裂缝急剧开展和挠度的急剧增加,它将给人以明显的破坏征兆,破坏过程比较缓慢,通常称这种破坏为塑性破坏。
4、(1)构件变形符合平面假设,即混凝土和钢筋的应变沿截面高度符合线性分布;(2)截面受压区混凝土的应力图形采用等效矩形,其压力强度取混凝土的轴心抗压强度设计值cd f ,截面受拉混凝土的抗拉强度不予考虑;(3)不考虑受拉区混凝土的作用,拉力全部由钢筋承担;(4)钢筋应力等于钢筋应变与其弹性模量的乘积,但不大于其强度设计值。
受拉钢筋的极限拉应变取0.01。
极限状态时,受拉钢筋应力取其抗拉强度设计值sd f,受压区取其抗压强度设计值sd f。
5、钢筋混凝土梁的试验表明,一根配筋适当的钢筋混凝土梁,从加荷直至破坏,其正截面工作状态,大致可分为三个工作阶段:阶段Ⅰ——整体工作阶段,当荷载较小时,挠度随荷载的增加而不断增长,梁处于弹性工作阶段。
阶段Ⅱ——带裂缝工作阶段,当荷载继续增加时,受拉区混凝土出现裂缝,并向上不断发展,混凝土受压区的塑性变形加大,其应力图略呈曲线形。
此时,受拉区混凝土作用甚小,可以不考虑其参加工作,全部拉力由钢筋承受,但其应力尚未达到屈服强度。
阶段Ⅲ——破坏阶段,当荷载继续增加时,钢筋的应力增长较快,并达到屈服强度。
其后由于钢筋的塑性变形,使裂缝进一步扩展,中性轴上升,混凝土受压区面积减少,混凝土的应力随之达到抗压强度极限值,上缘混凝土压碎,导致全梁破坏。
6、如果梁内配筋过多,其破坏特点是受拉钢筋应力尚未达到屈服强度之前,受压区混凝土边缘纤维的应力已达到抗压强度极限值(即压应变达到混凝土抗压应变极限值),由于混凝土局部压碎而导致梁的破坏。
这种梁破坏前变形(挠度)不大,裂缝开展也不明显,是在没有明显破坏征兆的情况下突然发生的脆性破坏。
7、对于配筋过少的梁,其破坏特点是受拉区混凝土一旦出现裂缝,受拉钢筋的应力立即达到屈服强度,并迅速经历整个流幅,进入强化工作阶段,这时裂缝迅速向上延伸,开展宽度很大,即使受压区混凝土尚未压碎,由于裂缝宽度过大,已标志着梁的“破坏”。
五、计算题1、解:根据拟采用的材料规格查得:f cd=11.5MPa,f td=1.25MPa,f sd=280MPa,ξb=0.56。
梁的有效高度h0=500 - 40=460mm (按布置一排钢筋估算)。
首先由公式(3-4)求解受压区高度x)2(00x h bx f M cd d -=γ61361011.5250(460)2xx ⨯=⨯-展开为x 2-920x + 94608.7=0解得 x =117.96mm <ξb h 0=0.56⨯460=257.6mm 。
将所得x 值,代入公式(3-3),求得所需钢筋截面面积2mm 2.121128096.1172505.11=⨯⨯==sd cd s f bx f A A s =1256mm 2,钢筋按一排布置,所需截面最小宽度b min =2⨯30+4⨯20+3⨯30=230mm <b=250mm ,梁的实际有效高度h 0=500- (30 + 20 / 2) = 460mm ,实际配筋率ρ=A s / bh0=1256 / 250⨯460=0.0109>ρmin =0.45002.000197.0280/23.145.0/≈=⨯=sd td f f 。
2、解:取板宽b =1000mm 的板条做为计算单元,板的容重取25kN/m 3,自重荷载集度g =25⨯103⨯0.08=2000N/m 。
由自重荷载和人群荷载标准值产生的跨中截面的弯矩为:m N 6.115515.22000818122⋅=⨯⨯==gL M G Km N 3.202215.23500818122⋅=⨯⨯==qL M Q K考虑荷载分项系数后的弯矩组合设计值为M d =1.2M GK + 1.4M QK =1.2⨯1155.6+1.4⨯2022.3=4218.02 N ⋅m取结构重要性系数0γ=0.9,则得d M 0γ= 0.9 ⨯ 4218.02=3796.2 N ⋅m按给定的材料规格查得:f cd = 9.2Mpa , f td =1.06MPa ,f sd =195MPa ,ξb =0.62;受拉钢筋为φ8,间距S =130mm ,每米宽度范围内提供的钢筋截面面积A s =387mm 2,板宽b =1000mm ,板的有效高度h 0=80 - (20 – 8 / 2)=56mm 。
截面的配筋率ρ=A s / bh0 =387/1000⨯56 = 0.0069>ρmin =0.45×19506.1=0.00245,满足最小配筋率要求。
由公式(3-3)求受压区高度mm 7.345662.0mm 2.810002.93871950b =⨯=≤=⨯⨯==h b f A f x cd s sd ξ 将所得x 值代入公式(3-4),求得截面所能承受的弯矩组合设计值为mmN31915336)22.856(2.810002.9)2(⋅=-⨯⨯⨯=-=xhbxfMcddu=3915.3 N⋅m>dMγ=3796.2N⋅m计算结果表明,该构件正截面承载力是足够的。
3、解:对于截面尺寸未知的情况,必须预先假设两个未知数,假设梁宽b=250mm,配筋率ρ=0.01(或直接选取一个ξ值)将x=ξh0,A s=ρbh0,代入公式(3-3)则得:56.02434.05.1128001.0=<=⨯==bcdsdffξρξ将所得ξ值代入公式(3-4),求得梁的有效高度mm4.5912505.11)2434.05.01(2434.010215)5.01(6=⨯⨯⨯-⨯⨯=-=bfMhcddξξγ梁的高度h= h0+ a s=591.4 + 42=633.4mm,为便于施工取h=650mm,b=250mm,高宽比h/b=650/250=2.6。
梁的实际有效高度为h0 = h - a s = 650 - 42=608mm(式中a s按布置一排钢筋估算)。
由公式(3-4)重新计算x(或ξ)。
γM d = f cd b xγ(h0–x / 2)215⨯106=11.5⨯250 x (608 –x / 2)展开整理为x2 - 1216x + 149565.2=0解得x=138.85mm<ξb h0=0.56⨯608=340.5mm将x值代入公式(3-3)求得2mm7.142528085.1382505.11=⨯⨯==sdcds fbxfAA s25钢筋,所需截面min⨯25+2⨯30=h0=h - a s=650-(30+25/2)=607.5mm。
实际配筋率ρ=A s/bh0=1473/250⨯607.5=0.0097,在经济配筋范围之内。
4、解:假设a s=70mm,a's=40mm,则h0=600-70=530mm。