混凝土结构设计原理 邵永健第2章答案syj-2012
思 考 题-答案2.1 混凝土的立方体抗压强度标准值f cu,k 、轴心抗压强度标准值f ck 和轴心抗拉强度标准值f tk 是如何确定的?答:混凝土的立方体抗压强度标准值f cu,k 的确定:以标准方法制作的边长150mm 的立方体试块,在标准条件下(温度20±2℃,相对湿度不低于95%)养护28d ,按标准试验方法加载至破坏,测得的具有95%以上保证率的抗压强度作为混凝土立方体抗压强度的标准值,用f cu,k 表示,单位为N/mm 2。
轴心抗压强度标准值f ck 的确定:是根据150mm×150mm×300mm 的棱柱体标准试件,在与立方体标准试件相同的养护条件下,按照棱柱体试件试验测得的具有95%保证率的抗压强度确定的。
具体按下式计算:k cu,c2c1ck 88.0f f αα=式中 αc1-棱柱体强度与立方体强度之比值,当混凝土强度等级≤C50时取αc1=0.76, C80取αc1=0.82,其间按线性内插法确定。
αc2-混凝土的脆性折减系数,当混凝土强度等级≤C40时取αc2=1.0, C80取αc2=0.87,其间按线性内插法确定。
轴心抗拉强度标准值f tk 的确定:可采用轴心抗拉试验(试件尺寸100mm×100mm×500mm )直接测试或通过圆柱体(或立方体)的劈裂试验间接测试,测得的具有95%保证率的轴心抗拉强度确定的。
具体按下式计算:()c245.00.55k cu,tk 645.11395.088.0αδ−×=f f2.2 混凝土的强度等级是如何划分的?我国《规范》GB50010规定的混凝土强度等级有哪些?对于同一强度等级的混凝土,试比较立方体抗压强度、轴心抗压强度和轴心抗拉强度的大小并说明理由。
答:混凝土的强度等级是依据立方体抗压强度标准值f cu,k 确定的。
我国《规范》GB50010规定的混凝土强度等级有:C15、C20、C25、C30、C35、C40、C45、C50、C55、C60、C65、C70、C75和C80,共14个等级。
对于同一强度等级的混凝土,立方体抗压强度>轴心抗压强度>轴心抗拉强度。
这是因为由于棱柱体标准试件比立方体标准试件的高度大,试验机压板与试件之间的摩擦力对棱柱体试件高度中部的横向变形的约束影响比对立方体试件的小,所以测得的棱柱体试件的抗压强度(即轴心抗压强度)比立方体试件的抗压强度值小;同时混凝土的抗拉强度又远小于其抗压强度。
因此,f cu >f c >f t 。
2.3 试述一次短期加载下混凝土受压时应力-应变曲线的特征。
答:一次短期加载下混凝土受压时的应力-应变曲线见下图:由图可见,混凝土受压的应力-应变全曲线包括上升段和下降段两个部分。
上升段(OC )又可分为三段(OA、AB、BC)。
第1阶段(OA段):从加载至应力约为(0.3~0.4)f c的A点,该阶段应力较小,混凝土的变形主要是骨料和水泥晶体受力后产生的弹性变形,应力-应变关系接近直线,A点称为比例极限;第2阶段(AB段):超过A点,进入裂缝稳定发展的第2阶段,至临界点B,此点应力可以作为混凝土长期抗压强度的依据;第3阶段(BC段):超过B点,进入裂缝不稳定发展的第3阶段,至峰点C,此点应力为混凝土的棱柱体抗压强度f c,相应的应变称为峰值应变ε0,其值在0.0015~0.0025之间波动,对于≤C50的混凝土,通常取ε0=0.002。
下降段(CE)又可分为两段(CD、DE)。
第4阶段(CD段):超过峰点C之后,裂缝迅速发展,混凝土内部结构的整体性受到愈来愈严重的破坏,赖以传递荷载的路线不断减少,试件的平均应力强度下降,此阶段曲线凹向应变轴,直到曲线出现拐点D。
第5阶段(DE段):超过拐点D之后,曲线开始变为凸向应变轴,此阶段只靠骨料间的咬合力、摩擦力以及残余的承压面来承受荷载,直至曲线中曲率最大的收敛点E。
从收敛点E以后的曲线称为收敛段,这时贯通的主裂缝已很宽,内聚力已几乎耗尽,对于无侧向约束的混凝土,收敛段已没有结构意义。
混凝土应力-应变曲线的形状和特征是混凝土内部结构发生变化的力学标志。
2.4 什么是混凝土的疲劳破坏?答:混凝土的疲劳是在荷载重复作用下产生的。
混凝土在荷载重复作用下引起的破坏称为疲劳破坏。
下图是混凝土棱柱体标准试件在多次重复荷载作用下的应力-应变曲线。
从图可以看出,当一次加载应力σ1小于混凝土的疲劳强度f f c时,其加载卸载应力-应变曲线OAB形成了一个环状。
而在多次加卸载作用下,应力-应变环会越来越密合,最后密合成一条直线。
当一次加载应力σ3大于混凝土的疲劳强度f f c时,在经过多次重复加卸载后,其应力-应变曲线的加载段由凸向应力轴而逐渐变成凸向应变轴,加卸载不能形成封闭环,这标志着混凝土内部微裂缝的发展加剧,试件趋近破坏。
随着重复荷载次数的增加,应力-应变曲线倾角不断减小,当荷载重复到每一特定的次数时,混凝土试件由于内部严重开裂或变形过大而导致破坏。
2.5 什么是混凝土的徐变?什么是混凝土的收缩?影响徐变和收缩的主要因素有哪些?答:混凝土在荷载的长期作用下,其应变或变形随时间增长的现象称为混凝土的徐变。
混凝土在空气中结硬时其体积会缩小,这种体积缩小的现象称为混凝土的收缩。
影响徐变的主要因素有:应力大小、材料组成和外部环境三个方面。
长期作用压应力的大小是影响混凝土徐变的主要因素之一。
当初始应力σci≤0.5f c时,徐变与应力成正比,称为线性徐变;当初始应力0.5f c<σci≤0.8f c时,徐变与应力不成正比,称为非线性徐变;当初始应力σci>0.8f c时,徐变的发展最终将导致混凝土破坏,所以取0.8f c作为混凝土的长期抗压强度。
混凝土的材料组成是影响徐变的内在因素。
水泥用量越大、水灰比越大,徐变就越大;骨料的弹性模量越大以及骨料所占的体积比越大,徐变就越小。
外部环境包括养护和使用的条件。
养护时的湿度越大、温度越高,徐变就越小;使用时的湿度越大、温度越低,徐变就越小。
另外,加载的龄期越早,徐变就越大;构件的体积与面积之比值越大,徐变就越小。
影响混凝土收缩的主要因素有:1)水泥的品种和用量:早强水泥的收缩量比普通水泥的大10%左右;水泥用量越多,水灰比越大,水泥强度等级越高,收缩越大;2)骨料的性质、粒径和含量:骨料含量越大、弹性模量越高,收缩量越小;骨料粒径大,对水泥浆体收缩的约束大,且达到相同稠度所需的用水量少,收缩量也小;3)养护条件:完善及时的养护、高温高湿养护、蒸汽养护等工艺加速水泥的水化作用,减少收缩量;4)使用期的环境条件:构件周围所处的温度高,湿度低,都增大水分的蒸发,收缩量大;5)构件的形状和尺寸:混凝土中的水分必须由结构的表面蒸发。
因此结构的体积与表面积之比,或线形构件的截面面积与截面周长之比增大,水分增发量减小,表面碳化面积也小,收缩量减小;6)其它因素:配制混凝土的各种添加剂、构件的配筋率、混凝土的受力状态等在不同程度上影响收缩量。
2.6 有明显流幅钢筋和无明显流幅钢筋的应力-应变关系有什么不同?答:有明显流幅钢筋的应力—应变曲线有明显的屈服点和流幅,而无明显流幅钢筋则没有。
2.7 钢筋的强度和塑性指标有哪些?在混凝土结构设计中,钢筋强度如何取值?对钢筋的性能有哪些要求?答:钢筋的强度指标有屈服强度、极限抗拉强度(或说屈强比);钢筋的塑性指标有伸长率和冷弯。
在混凝土结构设计中,对于有明显流幅钢筋,取屈服下限作为钢筋的屈服强度;对于无明显流幅钢筋,取极限抗拉强度σb的85%作为条件屈服点,取条件屈服点作为钢筋的屈服强度。
混凝土结构对钢筋性能的要求主要体现在钢筋的强度、塑性、可焊性、耐火性和与混凝土的粘结性能五个方面。
2.8影响钢筋和混凝土之间粘结的因素有哪些?又如何从构造上保证钢筋和混凝土之间的可靠粘结?答:钢筋与混凝土之间的粘结强度受许多因素的影响,主要有混凝土强度、钢筋外形、混凝土保护层厚度和钢筋净距、横向配筋、受力情况和浇筑混凝土时钢筋的位置等。
(1)混凝土强度。
混凝土强度越高,粘结强度越大。
试验表明,粘结强度与混凝土抗拉强度f t 成正比。
(2)钢筋外形。
钢筋外形对粘结强度的影响很大,带肋钢筋的粘结强度远高于光圆钢筋。
(3)混凝土保护层厚度和钢筋净距。
试验表明,混凝土保护层厚度对光圆钢筋的粘结强度影响很小,而对带肋钢筋的影响十分显著。
适当增大混凝土保护层厚度和钢筋净距,可以提高粘结强度。
(4)横向配筋。
混凝土构件中配有的横向钢筋可以有效地抑制混凝土内部裂缝的发展,提高粘结强度。
(5)受力情况。
支座处的反力等侧向压力可增大钢筋与混凝土接触面的摩擦力,提高粘结强度。
剪力产生的斜裂缝将使锚固钢筋受到销栓作用而降低粘结强度。
在重复荷载或反复荷载作用下,钢筋与混凝土之间的粘结强度将退化。
(6)浇筑混凝土时钢筋所处的位置。
对于大厚度混凝土结构而言,当混凝土浇筑深度超过300mm时,钢筋底面的混凝土由于离析泌水、沉淀收缩和气泡溢出等原因,使混凝土与其上部的水平钢筋之间产生空隙层,从而消弱了钢筋与混凝土之间的粘结作用。
为了保证钢筋与混凝土之间粘结可靠,《规范》GB50010从以下四个方面进行了规定:(1)对于不同强度等级的混凝土和钢筋,规定了钢筋的基本锚固长度和搭接长度;(2)规定了钢筋的最小间距和混凝土保护层的最小厚度;(3)对钢筋接头范围内的箍筋加密进行了规定;(4)对钢筋端部的弯钩设置或机械锚固措施进行了规定。
混凝土结构设计原理(第五版)课后习题答案doc.
《混凝土结构设计原理》思考题及习题(参考答案)第1章绪论思考题1.1钢筋混凝土梁破坏时的特点是:受拉钢筋屈服,受压区混凝土被压碎,破坏前变形较大,有明显预兆,属于延性破坏类型。
在钢筋混凝土结构中,利用混凝土的抗压能力较强而抗拉能力很弱,钢筋的抗拉能力很强的特点,用混凝土主要承受梁中和轴以上受压区的压力,钢筋主要承受中和轴以下受拉区的拉力,即使受拉区的混凝土开裂后梁还能继续承受相当大的荷载,直到受拉钢筋达到屈服强度以后,荷载再略有增加,受压区混凝土被压碎,梁才破坏。
由于混凝土硬化后钢筋与混凝土之间产生了良好的粘结力,且钢筋与混凝土两种材料的温度线膨胀系数十分接近,当温度变化时,不致产生较大的温度应力而破坏二者之间的粘结,从而保证了钢筋和混凝土的协同工作。
1.2钢筋混凝土结构的优点有:1)经济性好,材料性能得到合理利用;2)可模性好;3)耐久性和耐火性好,维护费用低;4)整体性好,且通过合适的配筋,可获得较好的延性;5)刚度大,阻尼大;6)就地取材。
缺点有:1)自重大;2)抗裂性差;3)承载力有限;4)施工复杂;5)加固困难。
1.3本课程主要内容分为“混凝土结构设计原理”和“混凝土结构设计”两部分。
前者主要讲述各种混凝土基本构件的受力性能、截面设计计算方法和构造等混凝土结构的基本理论,属于专业基础课内容;后者主要讲述梁板结构、单层厂房、多层和高层房屋、公路桥梁等的结构设计,属于专业课内容。
学习本课程要注意以下问题:1)加强实验、实践性教学环节并注意扩大知识面;2)突出重点,并注意难点的学习;3)深刻理解重要的概念,熟练掌握设计计算的基本功,切忌死记硬背。
第2章混凝土结构材料的物理力学性能思考题2.1①混凝土的立方体抗压强度标准值f cu,k是根据以边长为150mm的立方体为标准试件,在(20±3)℃的温度和相对湿度为90%以上的潮湿空气中养护28d,按照标准试验方法测得的具有95%保证率的立方体抗压强度确定的。
混凝土结构设计原理课后习题及答案
混凝土结构设计原理课后习题答案(+思考题)第一章绪论开始采用或积极发展性能化设计方法和理论。
性能化方法是确定工程结构要达到的总体目标或设计性能,设计师根据性能目标的不同,设计不同的设计方案,并评估设计方案是否达到性能目标的要求。
学习(1)钢筋混凝土是由钢筋和混凝土两种材料组成的复合材料,是非均匀、非连续、非弹性的材料。
力学关系是在试验的基础上,通过几何、物理和平衡关系建立的。
(2)钢筋混凝土构件中的两种材料在强度和数量上存在一个合理的配比范围。
如果钢筋和混凝土在面积上的比例及材料强度的搭配超过了这个范围,就会引起构件受力性能的改变,从而引起构件截面设计方法的改变,这是学习时必须注意的一个方面。
由于混凝土材料的复杂性、离散性,混凝土材料的理论体系是建立在试验的基础上的。
许多假定依赖与试验结果,许多公式来源于试验验证,许多因素无法控制,仍需通过构造措施加以解决,许多理论尚需不断发展与完善,具有不同功能的混凝土材料性能尚需不断挖掘。
(4)本课程主要讲解钢筋混凝土基本构件,应当了解每一种构件在结构体系的作用、受力情况。
例如梁、柱是受弯构件,主要受弯、受剪;柱、墙、受压弦杆是受压构件,主要受压、弯,受压、剪,双向受压弯;雨蓬梁、柱是受扭构件,主要受扭,受弯、剪、扭,受压、弯、剪、扭;受拉弦杆是受拉构件,主要受拉、弯。
(5)本课程所要解决的不仅是构件的承载力和变形计算等问题,还包括构件的截面形式、材料选用及配筋构造等。
结构构件设计是一个综合性的问题,需要考虑各方面的因素。
因此,学习本课程时要注意学会对多种因素进行综合分析,培养综合分析判断能力。
第一章绪论1.与素混凝土梁相比,钢筋混凝上梁承载能力()。
A.相同;B.提高许多;C.有所提高;2.与素混凝土梁相比,钢筋混凝土梁抵抗开裂的能力()。
A.提高不多;B.提高许多;C.完全相同;3.与素混凝土梁相比,适量配筋的钢混凝土梁的承载力和抵抗开裂的能力()。
A.均提高很多;B.承载力提高很多,抗裂提高不多;C.抗裂提高很多,承载力提高不多;D.均提高不多;4.钢筋混凝土梁在正常使用荷载下()。
混凝土设计原理第2章答案
思 考 题-答案2、1 混凝土得立方体抗压强度标准值f cu,k 、轴心抗压强度标准值f ck 与轴心抗拉强度标准值f tk 就是如何确定得?答:混凝土得立方体抗压强度标准值f cu,k 得确定:以标准方法制作得边长150mm 得立方体试块,在标准条件下(温度20±2℃,相对湿度不低于95%)养护28d ,按标准试验方法加载至破坏,测得得具有95%以上保证率得抗压强度作为混凝土立方体抗压强度得标准值,用f cu,k 表示,单位为N/mm 2。
轴心抗压强度标准值f ck 得确定:就是根据150mm×150mm×300mm 得棱柱体标准试件,在与立方体标准试件相同得养护条件下,按照棱柱体试件试验测得得具有95%保证率得抗压强度确定得。
具体按下式计算:k cu,c2c1ck 88.0f f αα=式中 αc1-棱柱体强度与立方体强度之比值,当混凝土强度等级≤C50时取αc1=0、76, C80取αc1=0、82,其间按线性内插法确定。
αc2-混凝土得脆性折减系数,当混凝土强度等级≤C40时取αc2=1、0, C80取αc2=0、87,其间按线性内插法确定。
轴心抗拉强度标准值f tk 得确定:可采用轴心抗拉试验(试件尺寸100mm×100mm×500mm )直接测试或通过圆柱体(或立方体)得劈裂试验间接测试,测得得具有95%保证率得轴心抗拉强度确定得。
具体按下式计算:()c245.00.55k cu,tk 645.11395.088.0αδ-⨯=f f2、2 混凝土得强度等级就是如何划分得?我国《规范》GB50010规定得混凝土强度等级有哪些?对于同一强度等级得混凝土,试比较立方体抗压强度、轴心抗压强度与轴心抗拉强度得大小并说明理由。
答:混凝土得强度等级就是依据立方体抗压强度标准值f cu,k 确定得。
我国《规范》GB50010规定得混凝土强度等级有:C15、C20、C25、C30、C35、C40、C45、C50、C55、C60、C65、C70、C75与C80,共14个等级。
混凝土结构设计原理部分课后习题答案
第一章1.1 钢筋混凝土梁破坏时有哪些特点?钢筋和混凝土是如何共同工作的?钢筋混凝土梁破坏时的特点是:受拉钢筋屈服,受压区混凝土被压碎,破坏前变形较大,有明显预兆,属于延性破坏类型。
在钢筋混凝土结构中,利用混凝土的抗压能力较强而抗拉能力很弱,钢筋的抗拉能力很强的特点,用混凝土主要承受梁中和轴以上受压区的压力,钢筋主要承受中和轴以下受拉区的拉力,即使受拉区的混凝土开裂后梁还能继续承受相当大的荷载,直到受拉钢筋达到屈服强度以后,荷载再略有增加,受压区混凝土被压碎,梁才破坏。
由于混凝土硬化后钢筋与混凝土之间产生了良好的粘结力,且钢筋与混凝土两种材料的温度线膨胀系数十分接近,当温度变化时,不致产生较大的温度应力而破坏二者之间的粘结,从而保证了钢筋和混凝土的协同工作。
1.2 钢筋混凝土结构有哪些主要优点和主要缺点?钢筋混凝土结构的优点有:1)经济性好,材料性能得到合理利用;2)可模性好;3)耐久性和耐火性好,维护费用低;4)整体性好,且通过合适的配筋,可获得较好的延性;5)刚度大,阻尼大;6)就地取材。
缺点有:1)自重大;2)抗裂性差;3)承载力有限;4)施工复杂;5)加固困难。
1.3结构有哪些功能要求?简述承载能力极限状态和正常使用极限状态的概念。
结构功能:安全性、适用性、耐久性承载能力极限状态:结构或构件达到最大承载力或者变形达到不适于继续承载的状态,称为承载能力极限状态。
正常使用极限状态:结构或构件达到正常使用或耐久性中某项规定限度的状态称为正常使用极限状态。
第二章2.7什么是混凝土的徐变?徐变对混凝土构件有何影响?通常认为影响徐变的主要因素有哪些?如何减小徐变?结构或材料承受的荷载或应力不变,而应变或变形随时间增长的现象称为徐变。
徐变对混凝土结构和构件的工作性能有很大影响,它会使构件的变形增加,在钢筋混凝土截面中引起应力重分布的现象,在预应力混凝土结构中会造成预应力损失。
影响混凝土徐变的主要因素有:1)时间参数;2)混凝土的应力大小;3)加载时混凝土的龄期;4)混凝土的组成成分;5)混凝土的制作方法及养护条件;6)构件的形状及尺寸;7)钢筋的存在等。
结构设计原理 第二章 混凝土 习题及答案
结构设计原理第二章混凝土习题及答案第二章商品混凝土结构的设计方法一、填空题1、结构的、可靠性。
2、当结构出现或认为其超过了承载力极限状态。
3、当结构出现或或或状态时即认为其超过了正常使用极限状态。
4、结构的可靠度是结构在、完成概率。
5、可靠指标,安全等级为二级的构件延性破坏和脆性破坏时的目标可靠指标分别是和。
6、结构功能的极限状态分为和两类。
7、我国规定的设计基准期是年。
8、结构完成预定功能的规定条件是、、。
9、可变荷载的准永久值是指。
10、工程设计时,一般先按极限状态设计结构构件,再按极限状态验算。
二、判断题1、结构的可靠度是指:结构在规定的时间内,在规定的条件下,完成预定功能的概率值。
2、偶然作用发生的概率很小,持续的时间很短,但一旦发生,其量值可能很大。
3、钢筋强度标准值的保证率为97.73%。
HPB235级钢筋设计强度210N/mm2,意味着尚有 2.27%的钢筋强度低于210N/mm2。
4、可变荷载准永久值:是正常使用极限状态按长期效应组合设计时采用的可变荷载代表值。
5、结构设计的基准期一般为50年。
即在50年内,结构是可靠的,超过50年结构就失效。
6、构件只要在正常使用中变形及裂缝不超过《规范》规定的允许值,承载力计算就没问题。
7、某结构构件因过度的塑性变形而不适于继续承载,属于正常使用极限状态的问题。
8、请判别以下两种说法的正误:(1)永久作用是一种固定作用;(2)固定作用是一种永久作用。
9、计算构件承载力时,荷载应取设计值。
10、结构使用年限超过设计基准期后,其可靠性减小。
11、正常使用极限状态与承载力极限状态相比,失效概率要小一些。
12、没有绝对安全的结构,因为抗力和荷载效应都是随机的。
13、实用设计表达式中的结构重要性系数,在安全等级为二级时,取00.9。
14、在进行正常使用极限状态的验算中,荷载采用标准值。
15、钢筋强度标准值应具有不少于95%的保证率。
16、结构设计的目的不仅要保证结构的可靠性,也要保证结构的经济性。
混凝土结构设计原理思考题答案教学内容
混凝土结构设计原理部分思考题答案第一章钢筋混凝土的力学性能思考题1、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、冷轧等。
这几种方法对钢筋的强度都有一定的提高,2、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)与混凝土粘结良好;(3)可焊性好;(4)有足够的塑性。
4、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。
5、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。
6、什么叫混凝土徐变?线形徐变和非线形徐变?混凝土的收缩和徐变有什么本质区别?答:混凝土在长期荷载作用下,应力不变,变形也会随时间增长,这种现象称为混凝土的徐变。
当持续应力σC ≤0.5f C 时,徐变大小与持续应力大小呈线性关系,这种徐变称为线性徐变。
当持续应力σC >0.5f C时,徐变与持续应力不再呈线性关系,这种徐变称为非线性徐变。
混凝土的收缩是一种非受力变形,它与徐变的本质区别是收缩时混凝土不受力,而徐变是受力变形。
10、如何避免混凝土构件产生收缩裂缝?答:可以通过限制水灰比和水泥浆用量,加强捣振和养护,配置适量的构造钢筋和设置变形缝等来避免混凝土构件产生收缩裂缝。
对于细长构件和薄壁构件,要尤其注意其收缩。
第二章混凝土结构基本计算原则思考题1.什么是结构可靠性?什么是结构可靠度?答:结构在规定的设计基准使用期内和规定的条件下(正常设计、正常施工、正常使用和维护),完成预定功能的能力,称为结构可靠性。
最新《混凝土结构设计原理》课后答案2(最新版)
作业二解答要点思考题3-1 轴心受压构件中纵筋的作业时什么?答:1)与混凝土共同承担轴向压力;2)承担由于初始偏心或其它偶然作用引起附加弯矩在构件中产生的拉力;3)提高受压构件的延性(螺旋箍筋柱表现更佳)。
思考题3-3 螺旋箍筋柱应该满足的条件有哪些?答:1)不宜过于细长,圆形柱子l 0/d ≤12;2)箍筋间距不应过大或过小,40 mm ≤s ≤80 mm 、d cor /5;3)箍筋直径不应过小,d 箍≥d 纵/4、6 mm ;4)间接钢筋的换算截面面积A ss0≥0.25 A s 纵,否则套箍作用不明显。
3-2由于建筑上使用要求,某现浇柱截面尺寸为250mm ×250mm ,柱高 4.0m ,计算高度m H l 0.40==,配筋为416)804(2mm A s ='。
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?习题3—2属于轴心受压构件的截面承载力校核问题。
已知:2'mm 804 ,950 ,m 0.4 ,mm 250mm 250===⨯=⨯s A kN N H h b 材料: ,m 0.4 ,360 ,3.14 ,400 HRB ,30C 0y c ====H l f f 验:?N N u >【解题要点】:(1)验算配筋率。
%5.0%29.1''>=== A A s ρ,(一侧配筋率大于0.2%)'ρ且小于3%(2)求承载力。
87.0 ,160=→=ϕb l ,N kN A f A f N u ≈==+=44.926)(9.0c 's 'y ϕ(3)结论。
承载力低于所受压力不到5%,基本满足要求,安全。
若取m 8.27.00==H l ,965. ,2.110=→=ϕb lN kN A f A f N u >6.1027)(9.0c 's 'y ==+= ϕ,安全。
【设计】混凝土结构设计原理课后答案供参考
【关键字】设计绪论0-1:钢筋和混凝土是两种物理、力学性能很不相同的材料,它们为什么能结合在一起工作?答:其主要原因是:①混凝土结硬后,能与钢筋牢固的粘结在一起,相互传递内力。
粘结力是两种性质不同的材料能共同工作的基础。
②钢筋的线膨胀系数为1.2×10-5C-1,混凝土的线膨胀系数为1.0×10-5~1.5×10-5C-1,二者的数值相近。
因此,当温度变化时,钢筋与混凝土之间不会存在较大的相对变形和温度应力而发生粘结破坏。
习题0-2:影响混凝土的抗压强度的因素有哪些?答: 实验方法、实验尺寸、混凝土抗压实验室,加载速度对立方体抗压强度也有影响。
第一章1-1 混凝土结构对钢筋性能有什么要求?各项要求指标能达到什么目的?答:1强度高,强度系指钢筋的屈服强度和极限强度。
采用较高强度的钢筋可以节省钢筋,获得较好的经济效益。
2塑性好,钢筋混凝土结构要求钢筋在断裂前有足够的的变形,能给人以破坏的预兆。
因此,钢筋的塑性应保证钢筋的伸长率和冷弯性能合格。
3可焊性好,在很多情况下,钢筋的接长和钢筋的钢筋之间的链接需通过焊接,因此,要求在一定的工艺条件下钢筋焊接后不产生裂纹及过大的变形,保证焊接后的接头性能良好。
4与混凝土的粘结锚固性能好,为了使钢筋的强度能够充分的被利用和保证钢筋与混凝土共同作用,二者之间应有足够的粘结力。
1-2 钢筋冷拉和冷拔的抗压、抗拉强度都能提高吗?为什么?答:冷拉能提高抗拉强度却不能提高抗压强度,冷拉是使热轧钢筋的冷拉应力值先超过屈服强度,然后卸载,在卸载的过程中钢筋产生残余变形,停留一段时间再进行张拉,屈服点会有所提高,从而提高抗拉强度,在冷拉过程中有塑性变化,所以不能提高抗压强度。
冷拨可以同时提高钢筋的抗拉和抗压强度,冷拨是将钢筋用强力拔过比其径小的硬质合金拔丝模,钢筋受到纵向拉力和横向压力作用,内部结构发生变化,截面变小,而长度增加,因此抗拉抗压增强。
1-3 影响混凝土的收缩和徐变的因素有哪些?答:混凝土的组成和配合比是影响徐变的内在因素。
混凝土结构设计原理(第五版)课后习题答案
《混凝土结构设计原理》思考题及习题(参考答案)厦门大学土木工程系20XX年9月第1章绪论思考题1.1钢筋混凝土梁破坏时的特点是:受拉钢筋屈服,受压区混凝土被压碎,破坏前变形较大,有明显预兆,属于延性破坏类型。
在钢筋混凝土结构中,利用混凝土的抗压能力较强而抗拉能力很弱,钢筋的抗拉能力很强的特点,用混凝土主要承受梁中和轴以上受压区的压力,钢筋主要承受中和轴以下受拉区的拉力,即使受拉区的混凝土开裂后梁还能继续承受相当大的荷载,直到受拉钢筋达到屈服强度以后,荷载再略有增加,受压区混凝土被压碎,梁才破坏。
由于混凝土硬化后钢筋与混凝土之间产生了良好的粘结力,且钢筋与混凝土两种材料的温度线膨胀系数十分接近,当温度变化时,不致产生较大的温度应力而破坏二者之间的粘结,从而保证了钢筋和混凝土的协同工作。
1.2钢筋混凝土结构的优点有:1)经济性好,材料性能得到合理利用;2)可模性好;3)耐久性和耐火性好,维护费用低;4)整体性好,且通过合适的配筋,可获得较好的延性;5)刚度大,阻尼大;6)就地取材。
缺点有:1)自重大;2)抗裂性差;3)承载力有限;4)施工复杂;5)加固困难。
1.3本课程主要内容分为“混凝土结构设计原理”和“混凝土结构设计”两部分。
前者主要讲述各种混凝土基本构件的受力性能、截面设计计算方法和构造等混凝土结构的基本理论,属于专业基础课内容;后者主要讲述梁板结构、单层厂房、多层和高层房屋、公路桥梁等的结构设计,属于专业课内容。
学习本课程要注意以下问题:1)加强实验、实践性教学环节并注意扩大知识面;2)突出重点,并注意难点的学习;3)深刻理解重要的概念,熟练掌握设计计算的基本功,切忌死记硬背。
第2章混凝土结构材料的物理力学性能思考题2.1①混凝土的立方体抗压强度标准值f cu,k是根据以边长为150mm的立方体为标准试件,在(20±3)℃的温度和相对湿度为90%以上的潮湿空气中养护28d,按照标准试验方法测得的具有95%保证率的立方体抗压强度确定的。
混凝土结构设计原理 邵永健 第3章答案syj-2012
思 考 题-答案3.1 什么是结构上的作用?按时间的变异,作用分为哪几类?什么是作用效应?答:作用是指施加在结构上的力(直接作用,也称为荷载)和引起结构外加变形或约束变形的原因(间接作用)。
按时间的变异,作用可分为永久作用、可变作用、偶然作用。
作用效应是指由作用在结构上引起的内力(如弯矩、剪力、轴力和扭矩)和变形(如挠度、裂缝和侧移)。
当作用为直接作用时,其效应通常称为荷载效应,用S表示。
3.2 什么是设计基准期?建筑结构和桥涵结构的设计基准期分别是多少?答:设计基准期是确定可变作用及与时间有关的材料性能等取值而选用的时间参数。
建筑结构的设计基准期为50年,公路桥涵结构的设计基准期为100年。
3.3 什么是设计使用年限?建筑结构的设计使用年限是如何规定的?答:设计使用年限是设计规定的结构或结构构件不需进行大修即可按其预定目的使用的时期,建筑结构的设计使用年限按下表采用。
建筑结构的设计使用年限类别设计使用年限(年)示例1 5临时性结构2 25易于替换的结构构件3 50普通房屋和构筑物4 100纪念性建筑和特别重要的建筑结构3.4 结构有哪些功能要求?结构可靠性的概念是什么?结构可靠性与可靠度的关系如何?答:工程结构在规定的设计使用年限内应满足《统一标准》(GB50068-2001)规定的下述3项功能要求:(1)安全性:在正常施工和正常使用时,能承受可能出现的各种作用;在设计规定的偶然事件(如罕遇地震)发生时及发生后,仍能保持必需的整体稳定性。
(2)适用性:在正常使用时具有良好的工作性能,如不发生影响正常使用的过大变形、过宽裂缝和过大的振幅或频率等。
(3)耐久性:在正常维护下具有足够的耐久性能。
如结构材料的风化、老化和腐蚀等不超过一定的限度。
结构可靠性是指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,是结构安全性、适用性和耐久性的总称。
结构可靠度是指结构在规定的时间内,在规定的条件下,完成预定功能的概率。
