第四节 钢筋混凝土弯剪扭构件的构造要求
混凝土结构设计原理复习资料
混凝土结构设计原理综合练习--选择题一、选择题1．下列关于钢筋混凝土结构的说法错误的是（钢筋混凝土结构自重大，有利于大跨度结构、高层建筑结构及抗震）。
2．我国混凝土结构设计规范规定：混凝土强度等级依据（D．立方体抗压强度标准值）确定。
3．混凝土的弹性系数反映了混凝土的弹塑性性质，定义（A．弹性应变与总应变的比值）为弹性系数。
4．混凝土的变形模量等于（弹性系数与弹性模量之乘积）。
5．我国混凝土结构设计规范规定：对无明显流幅的钢筋，在构件承载力设计时，取极限抗拉强度的（C．85%）作为条件屈服点。
6．结构的功能要求不包括（经济性）7．结构上的作用可分为直接作用和间接作用两种，下列不属于间接作用的是（B．风荷载）8．（A．荷载标准值）是结构按极限状态设计时采用的荷载基本代表值，是现行国家标准《建筑结构荷载规范》（GB 50009-2001）中对各类荷载规定的设计取值。
9．当结构或构件出现（B．I、III）时，我们认为其超过了承载能力极限状态。
I．结构转变为机动体系II．构件挠度超过允许的限值III．结构或构件丧失稳定IV．构件裂缝宽度超过了允许的最大裂缝宽度10．受弯构件抗裂度计算的依据是适筋梁正截面（A．第I阶段末）的截面受力状态。
11．钢筋混凝土梁的受拉区边缘达到（D．混凝土弯曲时的极限拉应变）时，受拉区开始出现裂缝。
12．有明显流幅的热轧钢筋，其屈服强度是以（D．屈服下限）为依据的。
13．受弯构件正截面极限状态承载力计算的依据是适筋梁正截面（C．第III阶段末）的截面受力状态。
14．在T形梁的截面设计计算中，满足下列条件（）则为第二类T形梁。
15．梁的破坏形式为受拉钢筋的屈服与受压区混凝土破坏同时发生，则这种梁称为（平衡配筋梁）。
16．单筋矩形梁正截面承载力计算基本公式的适用条件是：（A．I、III）I ．II．III ．IV ．17．双筋矩形截面梁正截面承载力计算基本公式的第二个适用条件的物理意义是（C．保证受压钢筋屈服）。
《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。
钢筋混凝土弯剪扭构件的配筋原则
钢筋混凝土结构在建筑和工程中被广泛应用，而钢筋混凝土弯剪扭构件是其中的重要组成部分。
在设计和施工过程中，正确的配筋原则对于保证结构的安全性和稳定性至关重要。
本文将从配筋原则的角度对钢筋混凝土弯剪扭构件进行探讨，并提出一些设计和施工中应该注意的问题。
一、弯剪扭构件的定义钢筋混凝土弯剪扭构件是承受弯矩、剪力和扭矩作用的结构构件。
在受力过程中，由于受力面的不同，构件上承受的弯矩、剪力和扭矩的分布也不同。
在设计配筋时需要充分考虑这些受力特点，采取合适的配筋措施保证结构的安全性和功能性。
二、配筋原则1. 弯矩配筋原则在承受弯矩作用的构件中，应根据受力性质和受力位置合理确定受拉区和受压区的配筋数量和位置。
通常情况下，受拉区的配筋数量远大于受压区，这是因为受拉区的混凝土处于受拉状态，需要通过钢筋来承担拉力，而受压区的混凝土处于受压状态，主要承受压力，配筋的作用相对次要。
2. 剪力配筋原则在承受剪力作用的构件中，剪力配筋的目的是抵抗结构在受力过程中产生的剪切应力，防止结构出现剪切破坏。
在设计时需要根据受力情况和构件的尺寸确定剪力筋的截面积和位置，确保结构在受力过程中剪切应力得到有效的抵抗。
3. 扭矩配筋原则扭矩是在结构受到外力作用时，由于受力构件的几何形状和受力方式而产生的一种受力形式。
在承受扭矩作用的构件中，扭矩配筋的作用是防止结构在受力过程中出现扭转变形和破坏。
扭矩配筋的设计需要根据结构的受力性质和受力位置确定，确保结构在受力过程中扭转应力得到有效的控制。
三、设计和施工中的注意事项1. 在设计中，需要根据结构的受力特点和受力位置合理确定配筋的截面积和数量，避免过度配筋或者不足配筋导致结构出现安全隐患。
还需要充分考虑构件的变形和裂缝控制，确保结构在受力过程中具有良好的变形性能和使用性能。
2. 在施工中，需要严格按照设计要求进行配筋施工，保证钢筋的搭接、连接和成型质量。
需要定期对结构的配筋和混凝土进行检测和监控，及时发现和处理结构中的质量问题，保证结构的安全性和稳定性。
第八章 受扭构件的扭曲截面承载力(3)
3. 确定箍筋用量
❖ 按剪扭构件计算，选取扭矩和剪力都较大的 截面进行计算。一般取ζ=1.2或1.0;
4. 确定纵筋用量：按弯扭构件计算
5. 验算最小配筋率：最小配箍率、最小纵筋配 筋率
二、截面承载力复核
❖ 已知截面尺寸、材料强度等级、钢筋用量 （总箍筋、总纵筋），M、V、T，
❖ 求截面承载力Mu、Vu、Tu，使得Mu ≥M, 或Vu≥V或Tu≥T。
可不考虑，按纯扭构件受扭承载力计算——箍筋。
按弯扭构件承载力计算——纵筋。
❖ 当T 0.175时ftW，t 扭矩对构件承载力的影响可不考虑， 按受弯正截面承载力计算——纵筋，按受剪承载力
计算——箍筋。
三、最小配筋率 （箍筋、纵筋）
1. 最小配箍率 （防止发生少筋的脆性破坏）
受剪扭的最小配箍率 2. 最小纵筋配筋率
❖ 受扭构件最小配筋率
tl
Astl bh
tl min
0.6
T ft Vb f y
❖
当
T Vb
时2.0，取
T 2.0 Vb
❖ 受扭筋间距<200mm，b的小者
❖ 受扭筋至少四角必须有，对称布置。
Ast//3
Ast//3
135º
Ast//3
第五节 弯、剪、扭构件的设计计算方法
一、截面设计
第四节 钢筋混凝土弯剪扭构件的构造要求
一、截面限制条件
❖ 矩形 b时，4最小截面尺寸应满足：
V bh0
T 0.8Wt
0.25c
fc
当 hw / b时，6最小截面尺寸应满足：
V bh0
T 0.8Wt
0.2c
fc
❖ 意义：构件尺寸不致太小，保证构件破坏时混凝土不首先被 压碎。
精品钢筋混凝土弯剪扭构件的构造要求
对连接部位进行特殊处理，如加厚钢板、增加肋板等，以提高连接 部位的承载能力和抗剪、抗扭能力。
连接质量
确保连接质量符合相关标准和规范，防止因连接不良导致的安全事 故。
04
精品钢筋混凝土弯剪扭 构件的施工工艺
施工准备
场地平整
确保施工现场地面平整，满足 施工机械和材料堆放需求。
材料准备
根据施工图纸和规范要求，准 备合格的钢筋、水泥、砂石等 原材料。
精品钢筋混凝土弯剪 扭构件的构造要求
目 录
• 精品钢筋混凝土弯剪扭构件的基本概念 • 精品钢筋混凝土弯剪扭构件的设计原则 • 精品钢筋混凝土弯剪扭构件的构造要求 • 精品钢筋混凝土弯剪扭构件的施工工艺 • 精品钢筋混凝土弯剪扭构件的应用与发展
01
精品钢筋混凝土弯剪扭 构件的基本概念
定义与特性
定义
试验验证
通过试验对设计进行验证，确保设计结果与实际 情况相符，提高设计可靠性。
优化设计
基于分析结果，对构件的尺寸、配筋等参数进行 优化，提高构件的经济性和合理性。
结构优化设计
轻量化设计
01
在满足安全性能的前提下，尽量减轻构件的重量，降低工程成
本和资源消耗。
可扩展性ห้องสมุดไป่ตู้计
02
考虑未来可能的结构扩展或改造，设计时预留一定的空间和接
模板制作
根据构件的形状和尺寸，制作 符合要求的模板，确保其强度 、刚度和稳定性。
技术交底
对施工人员进行技术交底，明 确施工要求、工艺流程和质量
标准。
施工方法与步骤
01
02
03
04
钢筋绑扎
按照设计图纸要求，对钢筋进 行选材、加工和绑扎，确保其 位置、间距和数量符合规范。
《钢筋混凝土结构》课程标准
金山职业技术学院一、课程定位本课程是高等职业技术学院建筑工程管理专业的一门专业课，它的任务是使学生能准确理解钢筋混凝土结构、结构构件。
掌握钢筋混凝土结构的设计、计算方法。
该课程旨在培养学生科学严谨的工作态度和创造性工作水平；培养学生热爱专业，热爱本职工作的精神；培养学生一丝不苟的学习态度和工作作风。
因为《钢筋混凝土结构》课程具有较强的实际应用型，所以本课程在学生职业水平培养和职业素质养成两个方面起支撑和促动作用。
二、课程目标1．素质目标（1）具有热爱科学，实事求是的作风；（2）具有艰苦奋斗，吃苦耐劳的精神。
2．水平目标（1）能准确理解钢筋混凝土材料及其性质；（2）能准确掌握结构、结构构件受力特点及配筋方式；（3）能根据钢筋混凝土结构的设计原理解决施工中遇到的问题；（4）能使用所学内容实行钢筋混凝土结构的设计、计算。
3．知识目标（1）掌握建筑结构中的基本概念和基本分析方法；（2）掌握钢筋混凝土材料的种类及其性质；（3）掌握的结构、结构构件的种类、结构组成及其受力特性；（4）掌握一般结构、结构构件的设计原理、过程和方法。
三、教学内容和要求四、实施建议1．教学方法（1）用“案例教学法”引出工程中岗位实际工作和问题，进而从问题的解决中引出课程内容。
（2）用“现场教学法”让学生直接接触实物，直观讲解岗位工作所需的知识和技能，实现“教学做”的统一。
（3）用“问题驱动法”展开教学内容，使学生明白知识的来龙去脉，培养分析问题和解决问题的水平。
（4）用“讨论法”展开教学内容，加深学生对知识的理解。
2．教学条件与环境结合多媒体课件、录像、动画、实际工程案例等来实行教学。
3．参考教材与文献（1）王海军，魏华.钢筋混凝土结构[M].西安交通大学出版社，2012；（2）罗向荣.钢筋混凝土结构（第二版）[M].高等教育出版社，2007；（3）振东.混凝土及砌体结构.北京：中国建筑工业出版社，2002；（4）梁兴文.钢筋混凝土结构设计原理[M].中国建筑工业出版社，2009；（5）国家标准.混凝土结构设计规范(GB50010-2010).北京：中国建筑工业出版社，2010；（6）国家标准.建筑抗震设计规范(GB50011-2010).北京：中国建筑工业出版社，2010。
最新第4章受扭构件习题答案
思考题4-1、矩形截面钢筋混凝土纯扭构件的破坏形态与什么因素有关？有哪几种破坏形态？各有什么特点？答：(1)破坏形态与受扭纵筋和受扭箍筋的配筋率有关，还与纵筋与箍筋的配筋强度比 ξ有关。
(2)破坏形态：少筋破坏、超筋破坏、部分超筋破坏、适筋破坏。
(3)特点：1）少筋破坏构件是裂缝一旦形成构件马上破坏，开裂扭矩与破坏扭矩相等。
其破坏特征类似于素混凝土构件，明显预兆为脆性破坏。
2） 超筋破坏时钢筋未屈服，构件即由于斜裂缝间的混凝土被压碎而破坏，也无明显预兆为脆性破坏。
3）适筋破坏是受扭纵筋和受扭箍筋的配筋率合适时，当构件三面开裂产生45°斜裂缝后，与斜裂缝相交的受扭钢筋屈服后，还可以继续加荷载，直到混凝土第四面混凝土被压碎，属塑性破坏。
4）部分超筋破坏纵筋与箍筋的配筋强度比不合适时，破坏时纵筋或箍筋未屈服。
其塑性比适筋差，但好于少筋破坏、超筋破坏。
4-2、钢筋混凝土纯扭构件破坏时，在什么条件下，纵向钢筋和箍筋都会先达到屈服强度，然后混凝土才压坏，即产生延性破坏？答：(1)为防止超筋截面尺寸不能太小《规范》规定截面尺寸应满足：T ≤0.2βcfcWt(2)为防止少筋破坏《规范》规定受扭箍筋和纵筋其最小配筋率应满足：受扭箍筋： yvt svt st svtf f bs A 28.02min ,1=≥=ρρ （4-7） 受扭纵筋： y t tl stl tl f f Vb T bh A 6.0min ,=≥=ρρ （4-8）（3）为防止部分超筋破坏：《规范》通过限定受扭纵筋与箍筋配筋强度比ζ 的取值，对钢筋用量比进行控制。
ζ＝cor st yv y stl u A f sf A 1答：（1）抗扭纵筋和箍筋其中某一种抗扭钢筋配置过多时，也会使这种钢筋在构件破坏时不能达到屈服强度，为使两种钢筋充分利用，就必须把纵筋和箍筋在数量上和强度上的配比控制在合理的范围之内。
《规范》将受扭纵筋与箍筋的体积比和强度比的乘积称为配筋强度比ζ，通过限定ζ的取值对钢筋用量比进行控制。
土木复习
1. 立方体抗压强度是怎样确定的？为什么石块在承压面上抹涂润滑剂后测出的抗压强度比不涂润滑剂的低？边长相等的混凝土立方体，经过标准养护后，按照标准试验方法所测得的极限抗压强度称为立方体抗压强度。
2.影响混凝土的收缩与徐变的因素有哪些？徐变：混凝土的组成和配合比是影响徐变的内在因素。
养护及使用条件下的温湿度是影响徐变的环境因素。
混凝土的应力条件是影响徐变的非常重要的因素。
收缩：干燥失水是引起收缩的重要因素，所以构件的养护条件、使用环境的温湿度及影响混凝土水分保持的因素，都对收缩有影响3.条件屈服强度是指什么？金属材料的屈服点极不明显，在测量上有困难，因此为了衡量材料的屈服特性，通常取残余应变为0.2%时所对应的应力σ0.2 ，称为条件屈服强度。
4.结构的安全性、适用性和耐久性总称为结构的可靠性，也就是结构在规定时间内、在规定的条件下完成预定功能的能力。
5.什么是结构的极限状态？什么是承载能力极限状态、正常使用极限状态？各有什么标志？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规定的某一功能要求，此特定状态称为该功能的极限状态。
承载能力极限是指相应于结构或结构构件达到最大承载力，出现疲劳破坏或不适合继续承载的变形的状态。
标志：（1）整个结构或结构的一部分作为刚体失去平衡。
（2）结构构件或连接因超过材料强度而破坏，或因过度变形而不适于继续承载。
（3）结构转变为机动体系。
（4）结构或结构构件丧失稳定。
（5）地基丧失承载能力而破坏。
正常使用极限状态是指对应于结构或结构构件的变形、裂缝或耐久性能达到某项规定的限值，使其无法正常使用的情形。
标志：（1）影响正常使用或外观的变形。
（2）影响正常使用或耐久性能的局部损坏。
（3）影响正常使用的振动。
（4）影响正常使用的其他特定状态。
6.什么是结构上的作用？按时间的变异分为哪几类？荷载属于哪种作用？凡是能够使结构产生内力、应力、位移、应变、裂缝的因素都称为结构上的作用，可分为两种：直接作用和间接作用。
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V
0.875 ft bh0 1.0
当T 0.175 ftWt 时，扭矩对构件承载力的影响可不考 虑，按受弯正截面承载力计算——纵筋，按受剪承 载力计算——箍筋。
三、最小配筋率 （箍筋、纵筋）
1. 最小配箍率 （防止发生少筋的脆性破坏） 受剪扭的最小配箍率 2. 最小纵筋配筋率 当 T 0.175 ftWt 时，不考虑扭矩，最小纵筋配筋率按 受弯构件考虑。最小配筋率取0.20％～45ft/fy的大 者， T 0.175 ftWt 时，应考虑弯矩和扭矩作用，最小配 当 筋率为受弯构件的最小配筋率与受扭构件最小配筋 率之和。
sv
nAsv1 0.28 ft / f yv bs Nhomakorabea
受扭构件最小配筋率 tl
T 时，取 Vb 2.0
Astl T ft tl min 0.6 bh Vb f y
T 当 Vb 2.0
受扭筋间距<200mm，b的小者 受扭筋至少四角必须有，对称布置。
Ast//3 Ast//3 135º
二、构造配筋界限（简化计算）
(当内力满足一定的条件时，不需计算配筋，只需构造配筋。 可大大简化计算）
矩形、T形和工字形截面构件： 符合
V T 0.7 ft bh0 Wt
则不进行受剪扭计算，按构造要求配置箍筋。
当 V 0.35 ft bh0 或 时，剪力对构件承载 力的影响可不考虑，按纯扭构件受扭承载力计算— —箍筋。按弯扭构件承载力计算——纵筋。
Ast//3
第五节 弯、剪、扭构件的设计计算方法
一、截面设计 已知：M、V、T，初选截面尺寸、材料等级，求： 纵筋和箍筋用量。 1. 计算几何参数Wt，Ucor，Acor 2. 验算适用条件（构造要求） （1）验算截面尺寸是否满足。如不满足，则应加 大截面尺寸或提高混凝土强度等级。
V T 0.25 c f c bh0 0.8Wt
3. 确定箍筋用量 按剪扭构件计算，选取扭矩和剪力都较大的 截面进行计算。一般取ζ=1.2或1.0; 4. 确定纵筋用量：按弯扭构件计算 5. 验算最小配筋率：最小配箍率、最小纵筋 配筋率
二、截面承载力复核 已知截面尺寸、材料强度等级、钢筋用量 （总箍筋、总纵筋），M、V、T， 求截面承载力Mu、Vu、Tu，使得Mu ≥M,或 Vu≥V或Tu≥T。
（2）验算构造配筋界限（简化计算条件）
如 箍筋按构造
V T 0.7 ft bh0 W0
满足，不进行剪扭构件承载力计算， tl配置。 ,min
V 0.875 ft bh0 1.0
如 V 0.35 ft bh0 或 时，可不考虑剪力的 影响，构件按受弯、纯扭分别计算。 如 T 0.175 ftWt 时，可不考虑扭矩的影响，构件按一 般梁受弯受剪计算。