钢筋混凝土结构设计原理一二三

《钢筋混凝土结构设计原理》试卷一

一、填空题

1、钢筋和混凝土的物理力学性能不同，它们能够结合在一起共同工作的主要原因是和。

2、钢筋的变形性能用和两个基本指标表示。

3、钢筋强度标准值用于极限状态的验算，设计值用于极限状态的计算。

4、冷拔可以同时提高钢筋的强度和强度。

5、《规范》规定以边长为的立方体在20±3℃的温度和相对湿度在以上的潮湿空气中养护，依照标准试验方法测得的具有保证率的抗压强度作为混凝土的立方体抗压强度，并用符号f cu,k表示。

6、适筋梁的破坏始于，它的破坏特征属于破坏。超筋梁的破坏始于，它的破坏特征属于破坏。

7、斜截面受弯承载力是通过来予以保证的。

1 钢筋和混凝土之间的粘结力钢筋和混凝土的线膨胀系数数值相近

2 伸长率冷弯性能

3 正常使用承载能力

4 抗拉抗压

5 150mm 90% 28d 95%

6 纵向受拉钢筋先屈服塑性受压区混凝土先压碎脆性

7 剪跨比

二、选择题

1、混凝土保护层厚度是指（B ）

(A) 箍筋的外皮至混凝土外边缘的距离

(B) 受力钢筋的外皮至混凝土外边缘的距离

(C) 受力钢筋截面形心至混凝土外边缘的距离

2、单筋矩形截面梁正截面承载力与纵向受力钢筋面积A s的关系是（ C ）

(A) 纵向受力钢筋面积愈大，承载力愈高

(B) 纵向受力钢筋面积愈大，承载力愈小

(C) 适筋条件下，纵向受力钢筋面积愈大，承载力愈大

3、少筋梁正截面受弯破坏时，破坏弯矩是（A ）

(A) 小于开裂弯矩(B) 等于开裂弯矩(C) 大于开裂弯矩

4、无腹筋梁斜截面受剪破坏形态主要有三种，对同样的构件，其斜截面承载力的关系为（ B ）

(A) 斜拉破坏>剪压破坏>斜压破坏

(B) 斜拉破坏<剪压破坏<斜压破坏

(C) 剪压破坏>斜压破坏>斜拉破坏

(D) 剪压破坏=斜压破坏>斜拉破坏

5、混凝土柱的延性好坏主要取决于（B ）

(A) 混凝土的强度等级

(B) 纵向钢筋的数量

(C) 箍筋的数量和形式

三、简答题

1、结构极限状态的定义是什么？有哪几类？

参考答案：

答：整个结构或结构的一部分超过某一特定临界状态就不能满足设计规定的某一功能要求，该特定临界状态称为该功能的极限状态。结构工作状态是处于可靠还

是失效的标志用“极限状态”来衡量。分为两类：承载能力极限状态和正常使用极限状态。

2、梁内设置箍筋的作用是什么？其主要构造要求有哪些？

参考答案：

答：梁内设置箍筋的主要作用有：保证形成良好的钢筋骨架，保证钢筋的正确位置，满足斜截面抗剪，约束混凝土、提高混凝土的强度和延性。箍筋的构造要求主要应从以下几个方面考虑：箍筋间距、箍筋直径、最小配箍率，箍筋的肢数、箍筋的封闭形式等。

3、对于弯剪扭构件承载力的计算，《规范》采用的实用计算方法是什么？

参考答案：

答：弯剪扭构件承载力计算，分别按受弯和受扭承载力计算的纵筋截面面积相叠加；分别按受剪和受扭计算的箍筋截面面积相叠加。

4、判断两种偏心受压情况的基本条件是什么？在开始截面配筋计算时，A′s及A s为未知的情况下如何判断大、小偏压？

答：判别两种偏心受压情况的基本条件是：b ξξ≤为大偏心受压；b ξξ>为小偏心受压。

A ′s 及A s 为未知的情况下，当00.3i e h η≤时，为小偏心受压情况；当00.3i e h η>时，可按

大偏心受压计算。

四、计算题

1、某现浇多层钢筋混凝土框架结构，地层中柱按轴心受压构件计算，柱高H=6.4m ，承受轴向压力设计值N=2450kN,采用C30级混凝土，HRB335级钢筋，求柱截面尺寸（设配筋率'

0.01,1ρ?==），并试计算需配置的纵向受力钢筋。

（已知：2

14.3N/mm c f =，21.43/t f N mm =，'2300/y y f f N mm ==）

附表：钢筋混凝土轴心受压构件的稳定系数?

参考答案：

解：（1）估算截面尺寸

设配筋率'

0.01,1ρ?==，由公式知

3

2''

2450101573540.9()0.9 1.0(14.30.01300)

c y N A mm f f ?ρ?===+??+? 正方形截面边长396.7b mm ==，取b=400mm 。

（2）求稳定系数 柱计算长度0 1.0l H =，0640016400

l b ==，查表得0.87?=。 （3）计算配筋

32

'2'

24501014.34000.90.90.872803.3300

c s y N

f A mm f ??--??===

2、某梁截面尺寸b×h=250mm×500mm，M=2.0×108N·mm，受压区预先已经配好HRB335级受压钢筋2φ20（'

s A =628mm 2），若受拉钢筋也采用HRB335级钢筋配筋，混

凝土的强度等级为C30，求截面所需配置的受拉钢筋截面面积s A 。

（已知：2

14.3N/mm c f =，21.43/t f N mm =，'2300/y y f f N mm ==，

1 1.0α=，,max 0.55,0.399b s ξα==）

参考答案：

解：(1)求受压区高度x

假定受拉钢筋和受压钢筋按一排布置，则'

35mm s s a a ==

0500mm 35mm 465mm s h h a =-=-=

001mm 300N/mm 465mm 114.3N/mm 78.2mm<0.550465mm 255.75mm

b x h h ξ??=-???-=????==?= 且'

2235mm 70mm s x a >=?=

(2)计算截面需配置的受拉钢筋截面面积

''22212

2

300N/mm 628mm 14.3N/mm 250mm 78.2mm 1560mm 300N/mm

y s c s y

f A f bx

A f α+?+??=

==

《钢筋混凝土结构设计原理》试卷二

一、填空题

1、预应力混凝土结构是指在结构构件制作时，在其部位上人为地预先施加的混凝土结构。

2、常用的冷加工工艺有和两种。

3、结构功能的极限状态分为和两类。

4、受弯构件在荷载等因素的作用下，可能发生两种主要的破坏：一种是沿弯矩最大的截面发生破坏；另一种是沿剪力最大或是弯矩和剪力都较大的截面发生破坏。

5、正截面受弯计算中，为了防止将构件设计成少筋构件，要求构件的配筋率不得低于其；为了防止将构件设计成超筋构件，要求构件截面的相对受压区高度ξ不得超过其。

6、无腹筋梁斜截面剪切破坏主要有三种形态：、和。

7、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。

1 受拉压应力

2 冷拉冷拔

3 承载能力极限状态正常使用极限状态

4 正截面破坏斜截面破坏

5 最小配筋率相对界限受压区高度

ξ

b

6 斜拉破坏剪压破坏斜压破坏

7 弯型剪扭型扭型剪型

二、选择题

1、单筋矩形截面受弯构件在截面尺寸已定的条件下，提高承载力最有效的方法是（A ）

(A) 提高钢筋的级别

(B) 提高混凝土的强度等级

(C) 在钢筋排得开条件下，尽量设计成单排钢筋

2、在进行受弯构件斜截面受剪承载力计算时，对一般梁(h w/b≤4.0)，若V>0.25βc f c bh0，可采取的解决办法有（ B ）

(A) 箍筋加密或加粗

(B) 增大构件截面尺寸

(C) 加大纵筋配筋率

(D) 提高混凝土强度等级

3、轴心受压构件的纵向钢筋配筋率不应小于（ C ）

(A) 0.4% (B) 0.5% (C) 0.6%

4、钢筋混凝土剪扭构件的受剪承载力随扭矩的增加而（B ）

(A) 增大(B) 减少(C) 不变

5、矩形截面大偏心受压构件截面设计时要令x=ξb h0，这是为了（C ）

(A) 保证不发生小偏心受压破坏

(B) 使钢筋用量最少

(C) 保证破坏时，远离轴向一侧的钢筋应力能达到屈服强度

三、简答题

1、在钢筋混凝土结构中，钢筋和混凝土能够共同工作的基础是什么？

参考答案：

答：(1)钢筋与混凝土之间的粘结力；(2)钢筋与混凝土两种材料的温度线膨胀系数接近(钢为1.2×10-5；混凝土为1.0×10-5～1.5×10-5)；(3)钢筋与构件边缘之间的混凝土保护层，保护钢筋不易发生锈蚀，不致因火灾使钢筋软化。

2、适筋梁从加载到破坏的全过程中梁截面经历了哪三个阶段？它们各对截面的设计及验算有何意义？

参考答案：

答：适筋梁从加载至破坏的全过程梁截面经历弹性工作、带裂缝工作和屈服三个阶段。弹性工作阶段的极限状态是截面抗裂验算的依据；带裂缝工作阶段是构件变形及裂缝宽度极限状态验算的依据；屈服阶段的最终状态是截面承载能力极限状态计算的依据。

3、当V

参考答案：

答：理论上可不必设置抗剪箍筋，混凝土足以抵抗外部剪力，但考虑到一些没有估计到的因素(不均匀沉降、温度收缩应力等)有可能引起脆性破坏，为此应按构造要求设置一定量的箍筋。

4、什么是结构的可靠性，它包含几方面的含义？

参考答案：

答：结构在规定的时间内，在规定的条件下，完成预定功能的能力，称为结构的可靠性。它包含结构的安全性、耐久性、适用性。

四、计算题

1、已知某屋架下弦，截面尺寸b=220mm ，h=150mm ，承受轴心拉力设计值N=240kN ，混凝土为C30级，纵筋为HRB335级，试计算需配置的纵向受力钢筋。

（已知：2

14.3N/mm c f =，21.43/t f N mm =，'2300/y y f f N mm ==）

参考答案： 解：,u N N =令

2

22132150220%4.0%2.02,14215022030043

.19.045.028003001000240mm bh mm bh f f mm f N A y t y s =??=?=???=?>=?==

也大于

2、已知梁的截面尺寸b=250mm ，h=500mm ，混凝土为C30级，采用HRB400级钢筋，承受弯矩设计值300M kN m =?，试计算需配置的纵向受力钢筋。

（已知：214.3N/mm c f =，21.43/t f N mm =，'2

360N/mm y y f f ==，1 1.0α= ，

,max 0.384s α=，0.518b ξ=，a=60mm ，a ‘=40mm ）

参考答案： 解：（1）设计参数

材料强度设计值，C30级混凝土214.3c f N

m m =，HRB400级钢筋

'2,max 360,0.384,0.518,y y s b f f N mm αξ====等效矩形图形系数 1.0α=。

初步假设受拉钢筋为双排配置，取050060440h mm =-=。 （2）计算配筋

6

,max 2

2

0300100.4430.38414.3250440s s c M f bh αα?===>=?? 故需配置受压筋，取'

40a mm =。

2

62,max 0'2''0300100.38414.3250440238()

360(44040)

s c s

y M f bh A mm f h a α-?-???=

==-?-

'2014.30.5182504402382501360

c s b

s y f A bh A mm f ξ=+=???+=

《钢筋混凝土结构设计原理》试卷三

一、填空题

1、σ0.2为对应于残余应变为 的应力，称之为无明显屈服点钢筋的条件屈服强度。

2、经冷加工后的钢筋在强度提高的同时， 显著降低，除 仍具有明显的屈服点外，其余冷加工钢筋均无明显屈服点和屈服台阶。

3、在荷载作用下，钢筋混凝土梁正截面受力和变形的发展过程可划分为三个阶段，截面抗裂验算是建立在第 阶段的基础之上，构件使用阶段的变形和裂缝宽度验算是建立在第 阶段的基础之上，而截面的承载力计算则是建立在第 阶段的基础之上。

4、双筋矩形截面受弯构件的计算公式中，为防止受压区混凝土在受拉区纵向受力钢筋屈服

前压碎，应满足条件 ；为防止受压区纵向受力钢筋在构件破坏时达不到抗压强度设计值，应满足条件 。

5、弯剪扭（M ，V ，T ）构件承载力计算，分别按 和 计算的纵筋截面面积相叠加；分别按 和 计算的箍筋截面面积相叠加。

6、偏心受压构件的破坏类型是 和 。

7、预应力混凝土构件按施工方法可分为 和 。 1 0.2%

2 伸长率 冷拉钢筋

3 Ⅰ Ⅱ Ⅲ

4 0b x h ξ≤ ,

2s x a ≥

5 受弯 受扭 受剪 受扭

6 大偏心受压破坏 小偏心受压破坏

7 先张法 后张法 二、选择题

1、对构件施加预应力的主要目的是（ B ） (A) 提高承载力

(B) 避免裂缝或减少裂缝（使用阶段），发挥高强材料作用 (C) 对构件进行检验

2、受扭构件中，抗扭纵筋应（ B ）

(A) 在四角放置 (B) 在截面左右两侧放置 (C) 沿截面周边对称放置 3、大偏心受拉构件的破坏特征与（ B ）构件类似。

(A) 受剪 (B) 大偏心受压 (C) 小偏心受拉`

4、矩形截面小偏心受压构件截面设计时A s可按最小配筋率及构造要求配置，这是为了（C ）

(A) 保证构件破坏时，A s的应力能达到屈服强度f y，以充分利用钢筋的抗拉作用

(B) 保证构件破坏时，不是从A s一侧先被压坏引起

(C) 节约钢材用量，因为构件破坏时A s应力 s一般达不到屈服强度。

5、适筋梁在逐渐加载过程中，当纵向受拉钢筋达到屈服以后（C ）

(A) 该梁即达到最大承载力而破坏

(B) 该梁达到最大承载力，一直维持到受压混凝土达到极限强度而破坏

(C) 该梁承载力略有所增大，但很快受压区混凝土达到极限压应变，承载力急剧下降而破坏

三、简答题

1、什么叫钢筋的冷拔？冷拉和冷拔对钢筋的性能的改变有何不同？

参考答案：

答：冷拔是将钢筋用强力拔过比其直径小的硬质合金拔丝模。冷拉可以提高钢筋的抗拉强度但不能提高钢筋的抗压强度。冷拔可以同时提高钢筋的抗拉强度和抗压强度。

2、什么是结构的可靠性，它包含几方面的含义？

参考答案：

答：结构在规定的时间内，在规定的条件下，完成预定功能的能力，称为结构的可靠性，。它包含结构的安全性、耐久性、适用性。

3、受弯构件正截面有哪几种破坏形式？各属什么性质的破坏？严格按规范设计的构件如发生正截面破坏，一般会是哪种破坏形式？ 参考答案：

答：受弯构件正截面可发生“适筋梁”、“超筋梁”、“少筋梁”三种破坏形式。“适筋梁”破坏形式属“塑性破坏”、“超筋梁”和“少筋梁”破坏形式均属“脆性破坏”。严格按规范设计的构件如发生正截面破坏，一般应为“适筋梁”破坏。

4、斜截面抗剪承载力计算时要满足min 00.25sv sv c V f bh ρρ≥≤和，其目的是什么？ 参考答案：

答：满足min sv sv ρρ≥，其目的是防止发生斜拉破坏，满足V≤0.250c f bh 其目的是防止发生斜压破坏，这两种破坏都属于脆性破坏，抗剪箍筋未得到充分利用，不经济，所以在进行受弯、构件设计时应予以避免。 四、计算题

1、矩形截面偏心受拉构件，b=300mm ，h=500mm ，承受轴向拉力设计值N=600KN,弯矩设计值42M kN m =?，采用C20级混凝土，HRB335级钢筋，计算构件的配筋。(已知:

22'29.6/, 1.10/,300/c t y y f N mm f N mm f f N mm ====，a=a ‘=40mm)

参考答案：

解：材料强度：2

2

'

2

9.6/, 1.10/,300/c t y y f N mm f N mm f f N mm ====。 取0'40,460a a mm h mm ===。

603421070210600102

M h e mm a mm N ?===<-=?

故为小偏心受拉。

00'0.5'25040702800.5'2504070140e h a e mm e h a e mm

=-+=-+==--=--=

代入公式

32

03

'2

0'60010280

1333.3(')30042060010140

666.7(')300420

s y s y Ne A mm f h a Ne A mm f h a ??===-???=

==-?

min max(0.45/,0.002)0.002t y f f ρ==，2min 300bh mm ρ=，满足最小配筋率要求，

2、已知梁截面尺寸为b =200mm ，h =400mm ，混凝土为C20级，2

9.6N/mm c f =

21.10N/mm t f =，采用HRB335级钢筋，受拉钢筋为3φ20，2941s A mm =，受压钢筋为

2φ14，'2

308s A mm =，0.550b ξ=，承受弯矩设计值90kN m M =?，试验算该截面是否

安全。 参考答案： 解：（1）基本参数

C20级混凝土29.6c f N mm =，HRB335级钢筋2

300,0.550y b f N mm ξ==，等效矩形

图形系数 1.0α=。

截面有效高度04002510365h mm =--=。 （2）计算受压区高度x

''

300(941308)

98.99.6200y s y s c f A f A x mm f b -?-=

==?

（3）计算受弯承载力u M 按式（5-26b ）计算得

'

270a mm >= 0200.75b h mm ξ<=

'''00()()2

u c y s x

M f bx h f A h a =-+-

9.620098.9(36598.92)300308(36535)=???-+??-

90.4kN m M =?>

满足安全要求。