第八章钢筋混凝土构件的变形和裂缝宽度验算

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第八章 钢筋混凝土受弯构件变形与裂缝宽度计算汇总

第八章 钢筋混凝土受弯构件变形与裂缝宽度计算汇总

y —裂缝间纵向受拉钢筋应变不均匀系数
f tk y 1.1 0.65 sq te
当y <0.2时,取y =0.2; 当y >1.0时,取y =1.0; 对直接承受重复荷载作
用的构件,取y =1.0。
sq ——按荷载准永久组合计算的钢筋混凝土
构件纵向受拉普通钢筋应力。 对于受弯构件
sq
M M EI M EI EI
截面弯曲刚度EI 就是使截面产生单位曲率所施 加的弯矩值体现了截面抵抗弯曲变形的能力,同时 也反映了截面弯矩与曲率之间的物理关系。 对于弹性均质材料截面,EI为常数,M- 关系 为直线。如下图中的黑线所示。
②钢筋混凝土构件
由于混凝土开裂、弹塑性应力-应变关系和钢筋 屈服等影响,钢筋混凝土适筋梁的M-f 关系不再是直 线,而是随弯矩增大,截面曲率呈曲线变化。如下图 红线所示。
★如果两条裂缝的间距小于2 l,则由于粘结应力传递 长度不够,混凝土拉应力不可能达到ft,因此将不会出 现新的裂缝,裂缝的间距最终将稳定在(l ~ 2 l)之间, 平均间距可取1.5 l。 ★粘接应力传递长度l越短,裂缝分布越密。粘接强度 越高, l越短;钢筋面积相同时小直径钢筋表面积大些, l就短些;低配筋率钢筋, l长些。
8.3.3平均裂缝宽度Wm
c wm s lm clm s (1 )lm s
c (1 ) 0.85 s
s y s y
sk
Es
◆平均裂缝宽度
wm 0.85 y
sk
Es
lm
8.3.4最大裂缝宽度及其验算 实测表明,裂缝宽度具有很大的离散性。取实测 裂缝宽度wt与上述计算的平均裂缝宽度wm的比值 为 s l 。

混凝土结构设计原理 第八章钢筋混凝土构件裂缝及变形的验算习题+答案

混凝土结构设计原理 第八章钢筋混凝土构件裂缝及变形的验算习题+答案

第八章 钢筋混凝土构件裂缝及变形的验算一、填空题1.混凝土构件裂缝开展宽度及变形验算属于 正常使用 极限状态的设计要求,验算时材料强度采用 标准值 。

2. 增加截面高度 是提高钢筋混凝土受弯构件刚度的最有效措施。

3. 裂缝宽度计算公式中的,σsk是指裂缝截面处纵向手拉刚筋的应力,其值是按荷载效应的 标准 组合计算的。

4.钢筋混凝土构件的平均裂缝间距随混凝土保护层厚度的增大而 曾大。

用带肋变形钢筋时的平均裂缝间距比用光面钢筋时的平均裂缝间距 小(大、小)些。

5.钢筋混凝土受弯构件挠度计算中采用的最小刚度原则是指在 同号 弯矩范围内,假定其刚度为常数,并按 最大弯矩 截面处的刚度进行计算。

6.结构构件正常使用极限状态的要求主要是指在各种作用下 裂缝宽度和变形值 不超过规定的限值。

7.裂缝间纵向受拉钢筋应变的不均匀系数Ψ是指 裂缝间钢筋平均应变与裂缝截面钢筋应变 之比,反映了裂缝间 受拉区混凝土 参与工作的程度。

8.平均裂缝宽度是指 受拉钢筋合力重心 位置处构件的裂缝宽度。

9. 钢筋混凝土构件裂缝宽度计算中,钢筋应变不均匀系数ψ愈小,说明裂缝之间的混凝土协助钢筋抗拉的作用 抗拉作用越强。

10.钢筋混凝土受弯构件挠度计算与材料力学方法()相比,主要不同点是前者沿长向有变化的 抗弯刚度 。

11. 混凝土结构的耐久性与结构工作的环境有密切关系,纵向受力钢筋的混凝土保护层厚度 由所处环境类别决定。

12.混凝土的耐久性应根据结构的 使用环境 和设计使用年限进行设计。

二、选择题1. 计算钢筋混凝土梁的挠度时,荷载采用( B )A、平均值;B、标准值;C、设计值。

2. 当验算受弯构件挠度时,出现f>[f]时,采取( C )措施最有效。

A、加大截面的宽度;B、提高混凝土强度等级;C、加大截面的高度;D、提高钢筋的强度等级。

3. 验算受弯构件裂缝宽度和挠度的目的是( B )。

A、使构件能够带裂缝工作;B、使构件满足正常使用极限状态的要求;C、使构件满足承载能力极限状态的要求;D、使构件能在弹性阶段工作。

裂缝宽度验算及减小裂缝宽度的主要措施

裂缝宽度验算及减小裂缝宽度的主要措施

8.2.5 裂缝宽度验算及减小裂缝宽度的主要措施对裂缝宽度的限制,应从保证结构耐久性,钢筋不被锈蚀及过宽的裂缝影响结构外观,引起人们心理上的不安两个因素来考虑。

《混凝土结构设计规范》(GB50010)规定,钢筋混凝土构件在荷载的标准组合下,并考虑长期作用影响的最大裂缝宽度,应符合下式规定:(8-20)式中w max——按荷载的标准组合并考虑长期作用影响计算的构件最大裂缝宽度,按式;w lim——裂缝宽度限值,根据构件所处的环境类别(表8-1)不同,裂缝宽度限值取表8-2中的值。

表8-1 混凝土结构的使用环境类别表8-2 混凝土结构构件的最大裂缝宽度限值w lim (mm)《公路钢筋混凝土和预应力混凝土桥涵设计规范》(JTJ023)规定,钢筋混凝土构件在正常使用极限状态下的裂缝宽度,应按作用短期效应组合并考虑长期效应影响进行验算,且不得超过以下规定的限值:一般环境0.20mm有气态、液态或固态侵蚀物质环境0.10mm这里,一般环境系指寒冷和严寒、无侵蚀物质影响的地面和水下及与土直接接触的环境;有气态、液态或固态侵蚀物质环境系指包括海水、使用除冰盐在内及工业污染的环境。

从影响裂缝宽度的主要因素以及两本规范的裂缝宽度计算公式中我们发现,当设计计算发现裂缝宽度超限,或要求减小裂缝宽度时,选择较细直径的钢筋及变形钢筋是最为经济的措施。

因为同样面积的钢筋,直径小则其周长与面积比就大,这就增大了钢筋与混凝土间的粘结力,采用变形钢筋亦是这个道理。

粘结力大,可使裂缝间距缩短,裂缝即多而密,裂缝间距内钢筋与混凝土之间的变形差就小,裂缝宽度减小。

但是,当采用上述措施仍不能满足要求时,亦可增大钢筋截面面积,从而增大截面的配筋率,减小钢筋的工作应力,减小平均裂缝间距;当然,有时也可采取改变截面形式及尺寸或提高混凝土强度等级等办法。

8.2.6 小结两本规范的裂缝宽度计算公式相差较大(见表8-3)。

从理论基础上看,《混凝土结构设计规范》(GB50010)采用一般裂缝理论,然后通过试验数据统计回归的方法确定其中的系数;《公路钢筋混凝土与预应力混凝土桥涵设计规范》(JTJ023)公式则纯粹是建立在试验统计分析基础上的。

参考答案-第四版混凝土结构设计原理试题库及其参考答案.docx

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第四版混凝土结构设计原理试题库及其参考答案一、判断题(请在你认为正确陈述的各题干后的括号内打“,否则打“X”。

每小题1分。

)第1章钢筋和混凝土的力学性能1.混凝土立方体试块的尺寸越大,强度越高。

()2.混凝土在三向压力作用下的强度可以提高。

()3.普通热轧钢筋受压时的屈服强度与受拉时基本相同。

()4.钢筋经冷拉后,强度和塑性均可提高。

()5.冷拉钢筋不宜用作受压钢筋。

()6.C20 表示/u =20N/mmo()7.混凝土受压破坏是由于内部微裂缝扩展的结果。

()8.混凝土抗拉强度随着混凝土强度等级提高而增大。

()9.混凝土在剪应力和法向应力双向作用下,抗剪强度随拉应力的增大而增大()10.混凝土受拉时的弹性模量与受压时相同。

()11.线性徐变是指压应力较小时,徐变与应力成正比,而非线性徐变是指混凝土应力较大时,徐变增长与应力不成正比。

()12.混凝土强度等级愈高,胶结力也愈大()13.混凝土收缩、徐变与时间有关,且互相影响。

()第1章钢筋和混凝土的力学性能判断题答案1.错;对;对;错;对;2.错;对;对;错;对;对;对;对;第3章轴心受力构件承载力1,轴心受压构件纵向受压钢筋配置越多越好。

()2,轴心受压构件中的箍筋应作成封闭式的。

()3,实际工程中没有真正的轴心受压构件。

()4,轴心受压构件的长细比越大,稳定系数值越高。

()5,轴心受压构件计算中,考虑受压时纵筋容易压曲,所以钢筋的抗压强度6.螺旋箍筋柱既能提高轴心受压构件的承载力,又能提高柱的稳定性。

()第3章轴心受力构件承载力判断题答案1.错;对;对;错;错;错;第4章受弯构件正截面承载力1.混凝土保护层厚度越大越好。

()2.对于的T形截面梁,因为其正截面受弯承载力相当于宽度为的矩形截面梁,所以其配筋率应按来计算。

()3.板中的分布钢筋布置在受力钢筋的下面。

()4.在截面的受压区配置一定数量的钢筋对于改善梁截面的延性是有作用的()5.双筋截面比单筋截面更经济适用。

裂缝宽度验算及减小裂缝宽度地主要要求措施

裂缝宽度验算及减小裂缝宽度地主要要求措施

8.2.5 裂缝宽度验算及减小裂缝宽度的主要措施对裂缝宽度的限制,应从保证结构耐久性,钢筋不被锈蚀及过宽的裂缝影响结构外观,引起人们心理上的不安两个因素来考虑。

《混凝土结构设计规范》(GB50010)规定,钢筋混凝土构件在荷载的标准组合下,并考虑长期作用影响的最大裂缝宽度,应符合下式规定:(8-20)式中w max——按荷载的标准组合并考虑长期作用影响计算的构件最大裂缝宽度,按式;w lim——裂缝宽度限值,根据构件所处的环境类别(表8-1)不同,裂缝宽度限值取表8-2中的值。

表8-1 混凝土结构的使用环境类别环境类别说明一室内正常环境;无侵蚀性介质、无高温高湿影响、不与土壤直接接触的环境a室内潮湿环境、露天环境及与无侵蚀性的水或土壤直接接触的环境二b严寒和寒冷地区的露天环境及与无侵蚀性的水或土壤直接接触的环境三使用除冰盐的环境、严寒及寒冷地区冬季的水位变动环境、滨海室外环境四海水环境(海水潮汐区、浪溅区、海面大气区、海水水下区)表8-2 混凝土结构构件的最大裂缝宽度限值w lim (mm)《公路钢筋混凝土和预应力混凝土桥涵设计规范》(JTJ023)规定,钢筋混凝土构件在正常使用极限状态下的裂缝宽度,应按作用短期效应组合并考虑长期效应影响进行验算,且不得超过以下规定的限值:一般环境0.20mm有气态、液态或固态侵蚀物质环境0.10mm这里,一般环境系指寒冷和严寒、无侵蚀物质影响的地面和水下及与土直接接触的环境;有气态、液态或固态侵蚀物质环境系指包括海水、使用除冰盐在内及工业污染的环境。

从影响裂缝宽度的主要因素以及两本规范的裂缝宽度计算公式中我们发现,当设计计算发现裂缝宽度超限,或要求减小裂缝宽度时,选择较细直径的钢筋及变形钢筋是最为经济的措施。

因为同样面积的钢筋,直径小则其周长与面积比就大,这就增大了钢筋与混凝土间的粘结力,采用变形钢筋亦是这个道理。

粘结力大,可使裂缝间距缩短,裂缝即多而密,裂缝间距内钢筋与混凝土之间的变形差就小,裂缝宽度减小。

混凝土计算题及答案

混凝土计算题及答案

四、计算题(要求写出主要解题过程及相关公式,必要时应作图加以说明。

每题15分。

)第3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。

(附稳定系数表)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l 0=H =5.60m ,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。

(附稳定系数表)3.某无侧移现浇框架结构底层中柱,计算长度m l 2.40=,截面尺寸为300mm ×300mm ,2'/300mm N fy =),混凝土强度等级为C30(f c =14.3N/mm 2),环境类别为一类。

柱承载轴心压力设计值N=900kN ,试核算该柱是否安全。

(附稳定系数表)第4章 受弯构件正截面承载力1.已知梁的截面尺寸为b ×h=200mm ×500mm ,混凝土强度等级为C25,f c =11.9N/mm 2,2/27.1mm N f t =, 钢筋采用HRB335,2/300mm N f y =截面弯矩设计值M=165KN.m 。

环境类别为一类。

求:受拉钢筋截面面积。

2.已知梁的截面尺寸为b ×h=200mm ×500mm ,混凝土强度等级为C25,22/9.11,/27.1mm N f mm N f c t ==,截面弯矩设计值M=125KN.m 。

环境类别为一类。

3.已知梁的截面尺寸为b ×h=250mm ×450mm;受拉钢筋为4根直径为16mm 的HRB335钢筋,即Ⅱ级钢筋,2/300mm N f y =,A s =804mm 2;混凝土强度等级为C40,22/1.19,/71.1mm N f mm N f c t ==;承受的弯矩M=89KN.m 。

【练习】混凝土结构设计原理作业习题及答案

【练习】混凝土结构设计原理作业习题及答案

第一章材料的力学性能一、填空题1、钢筋混凝土及预应力混凝土中所用的钢筋可分为两类:有明显屈服点的钢筋和无明显屈服点的钢筋,通常分别称它们为_软钢___________和硬钢。

2、对无明显屈服点的钢筋,通常取相当于残余应变为 0.2% 时的应力作为假定的屈服点,即条件屈服强度。

3、碳素钢可分为低碳钢、中碳钢和高碳钢。

随着含碳量的增加,钢筋的强度提高、塑性降低。

在低碳钢中加入少量锰、硅、钛、铬等合金元素,变成为普通低合金钢。

4、钢筋混凝土结构对钢筋性能的要求主要是强度高、塑性好可焊性好、对混泥土的粘结锚固性能好。

5、钢筋和混凝土是不同的材料,两者能够共同工作是因为两者能牢固粘结在一起、线膨胀系数相近、混泥土能保护钢筋不被锈蚀6、光面钢筋的粘结力由化学胶结力、摩擦力、钢筋端部的锚固力三个部分组成。

7、钢筋在混凝土中应有足够的锚固长度,钢筋的强度越高、直径越粗、混凝土强度越低,则钢筋的锚固长度就越长。

8、混凝土的极限压应变包括弹性应变和塑性应变两部分。

塑性应变部分越大,表明变形能力越大,延性越好。

9、混凝土的延性随强度等级的提高而降低。

同一强度等级的混凝土,随着加荷速度的减小,延性有所提高,最大压应力值随加荷速度的减小而减小。

10、钢筋混凝土轴心受压构件,混凝土收缩,则混凝土的应力减少,钢筋的应力增加。

11、混凝土轴心受拉构件,混凝土徐变,则混凝土的应力减少,钢筋的应力增加。

12、混凝土轴心受拉构件,混凝土收缩,则混凝土的应力增加,钢筋的应力减少。

二、判断题1、混凝土强度等级是由一组立方体试块抗压后的平均强度确定的。

N2、采用边长为100mm的非标准立方体试块做抗压试验时,其换算系数是0.95。

Y3、混凝土双向受压时强度比其单向受压时强度降低。

N4、线性徐变是指徐变与荷载持续时间之间为线性关系。

Y5、对无明显屈服点的钢筋,设计时其强度标准值取值依据是条件屈服强度。

Y6、强度与应力的概念完全一样。

N7、含碳量越高的钢筋,屈服台阶越短、伸长率越小、塑性性能越差。

沈蒲生混凝土结构设计原理第三版第八章:钢筋混凝土构件的裂缝和变形

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第8章
8.2.3减小裂缝宽度的措施 减小裂缝宽度的措施
当计算裂缝宽度超过裂缝宽度的限值时, 当计算裂缝宽度超过裂缝宽度的限值时,从最大 裂缝计算公式可知,常见的减小裂缝宽度的措施有: 裂缝计算公式可知,常见的减小裂缝宽度的措施有: 优先选用带肋钢筋; 优先选用带肋钢筋;
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第8章
ε sm σ 1 − ε sm ⋅ lcr = α c sm lcr wm = (ε sm − ε cm )lcr = Es ε sm 式中: 式中: αc 取 0.85 σ sk σsm = ψ σsk wm = 0.85ψ lm Es
混凝土结构设计原理 无滑移理论 构件表面裂缝宽度 主要是由钢筋周围的 混凝土回缩形成的 ;
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我国《规范》是建立在粘结—滑移理论和无滑 我国《规范》是建立在粘结 滑移理论和无滑 移理论的基础上,结合大量试验结果得到的半理论 移理论的基础上,结合大量试验结果得到的半理论 半经验公式。 半经验公式。 公式
d eq =
ni d i2 ∑
∑nυ d
i i
i
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第8章 光面: 光面 ν =1.0 带肋: 带肋 ν =0.7
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νi ––– 纵向受拉钢筋的表面特征系数
ni –––第i种纵向受拉钢筋的根数 ; 第 种纵向受拉钢筋的根数
ρte ––– 截面的有效配筋率, 截面的有效配筋率,
b′f h/2 b h b
混凝土结构设计原理
(第8章电子教案)
研制单位:湖南大学, 2008年版
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第八章混凝土构件变形和裂缝宽度验算一、填空题:1、钢筋混凝土构件的变形或裂缝宽度过大会影响结构的、性。

2、规范规定,根据使用要求,把构件在作用下产生的裂缝和变形控制在。

3、在普通钢筋混凝土结构中,只要在构件的某个截面上出现的超过混凝土的抗拉强度,就将在该截面上产生方向的裂缝。

4、平均裂缝间距就是指的平均值。

5、平均裂缝间距的大小主要取决于。

6、影响平均裂缝间距的因素有、、、。

7、钢筋混凝土受弯构件的截面抗弯刚度是一个,它随着和而变化。

8、钢筋应变不均匀系数的物理意义是。

9、变形验算时一般取同号弯矩区段内截面抗弯刚度作为该区段的抗弯刚度。

10、规范用来考虑荷载长期效应对刚度的影响。

二、判断题:1、混凝土结构构件只要满足了承载力极限状态的要求即可。

()2、混凝土构件满足正常使用极限状态的要求是为了保证安全性的要求。

()3、构件中裂缝的出现和开展使构件的刚度降低、变形增大。

()4、裂缝按其形成的原因,可分为由荷载引起的裂缝和由变形因素引起的裂缝两大类。

()5、实际工程中,结构构件的裂缝大部分属于由荷载为主引起的。

()6、引起裂缝的变形因素包括材料收缩、温度变化、混凝土碳化及地基不均匀沉降等。

()7、荷载裂缝是由荷载引起的主应力超过混凝土抗压强度引起的。

()8、进行裂缝宽度验算就是将构件的裂缝宽度限制在规范允许的范围之内。

()9、规范控制温度收缩裂缝采取的措施是规定钢筋混凝土结构伸缩缝最大间距。

()10、规范控制由混凝土碳化引起裂缝采取的措施是规定受力钢筋混凝土结构保护层厚度。

()11、随着荷载的不断增加,构件上的裂缝会持续不断地出现。

()L主要取决于荷载的大小。

()12、平均裂缝间距cr是所有纵向受拉钢筋对构件截面的配筋率。

()13、有效配筋率te14、平均裂缝宽度是平均裂缝间距之间沿钢筋水平位置处钢筋和混凝土总伸长之差。

()15、最大裂缝宽度就是考虑裂缝并非均匀分布,在平均裂缝宽度的基础上乘以一个增大系数而求得的。

()16、当纵向受拉钢筋的面积相等时,选择较细直径的变形钢筋可减小裂缝宽度。

()17、按基本公式计算的最大裂缝宽度是构件受拉区外表面处的裂缝宽度。

()18、实际设计时,可采用限制受拉钢筋是最大直径来使最大裂缝宽度满足要求。

()19、减小裂缝宽度的首选措施是增加受拉钢筋的配筋率。

()20、平均裂缝间距cr L 主要与钢筋和混凝土之间的粘结强度有关。

()21、te ρ相同时,钢筋直径小者平均裂缝间距大些。

()22、在截面相同的受弯构件中,配筋率高者ss σ小些,因而其裂缝宽度也小些,因此,实际设计中可用ss σ来控制裂缝宽。

()23、在室内正常环境条件下,裂缝宽度限值可比室外大些,所以构件保护层厚度可小些。

()24、钢筋混凝土梁的截面刚度随着荷载的大小及持续时间的变化而变化。

()25、减小钢筋混凝土受弯构件挠度的最有效措施是增加构件的截面高度。

()26、实际工程中一般采用限制最大跨高比来验算构件的挠度。

()三、选择题:1、对于钢筋混凝土构件,裂缝的出现和开展会使其()。

A lB 降低 B 结构适用性和耐久性降低C 承载力减小D l B 增加2、平均裂缝间距cr L 与()无关。

A 钢筋混凝土保护层厚度B 钢筋直径C 受拉钢筋的有效配筋率D 混凝土的级别3、受弯构件裂缝截面处钢筋应力ss σ与()无关。

A 外荷载B 钢筋级别C 钢筋面积D 构件截面尺寸4、钢筋应变不均匀系数ψ越大,说明()。

A 裂缝之间混凝土的应力越大B 裂缝之间钢筋的应力越大C 裂缝之间混凝土的应力越小D 裂缝之间钢筋的应力为零5、当其他条件完全相同时,根据钢筋面积选择钢筋直径和根数时,对裂缝有利的选择是()。

A 较粗的变形钢筋B 较粗的光圆钢筋C 较细的变形钢筋D 较细的光圆钢筋6、按规范所给的公式计算出的最大裂缝宽度是()。

A 构件受拉区外边缘处的裂缝宽度B 构件受拉钢筋位置处的裂缝宽度C 构件中和轴处裂缝宽度D 构件受压区外边缘和裂缝宽度7、最大裂缝宽度会随钢筋直径的增大而()。

A 增加B 减小C 不变D 与此无关8、最大裂缝宽度会随混凝土保护层的增大而()A 增大B 减小C 不变D 与此无关9、钢筋混凝土梁的受拉区边缘()时,受拉区开始出现裂缝。

A 达到混凝土实际的抗拉强度B 达到混凝土抗拉标准强度C 达到混凝土抗拉设计强度D 达到混凝土弯曲抗拉设计强度10、进行挠度和裂缝宽度验算时,()A 荷载用设计值,材料强度用标准值B 荷载用标准值,材料强度用设计值C 荷载用标准值,材料强度用标准值D 荷载用设计值,材料强度用设计值11、提高受弯构件抗弯刚度最有效的措施是()。

A 提高混凝土强度等级B 增加受拉钢筋的截面面积C 加大截面的有效高度D 加大截面宽度12、减小梁的裂缝宽度的最有效措施是()。

A 增加截面尺寸B 提高混凝土强度等级C 选择直径较小的钢筋,增加受拉钢筋面积,减小裂缝截面的钢筋应力D 选择直径较大的钢筋13、钢筋混凝土梁截面抗弯刚度随荷载的增加及持续时间增加而()。

A 逐渐减小B 逐渐增加C 保持不变D 先增加后减小14、混凝土规范规定,通过计算控制不出现裂缝或限制裂缝最大宽度指的是下列()裂缝。

A 由内力直接引起的裂缝B 由混凝土收缩引起的裂缝C 由温度变化引起的裂缝D 由不均匀沉降引起的裂缝15、下列()项不是进行变形控制的主要原因。

A 构件有超过限值的变形,将不能正常使用B 构件有超过变限值的变形,将引起隔墙等裂缝C 构件有超过限值的变形,将影响美观D 构件有超过限值的变形,将不能继续承载,影响结构安全四、简答题:1、对钢筋混凝土构件进行裂缝和变形验算的目的是什么?2、钢筋混凝土构件中裂缝的种类有哪些?它们是由什么原因引起的?各怎样控制?3、实际工程中,大多数裂缝是由什么原因引起的?4、为什么裂缝宽度会随时间的增长而变宽?5、为什么钢筋混凝土受弯构件的裂缝条数不随荷载的增加而无限制地增加?6、当构件裂缝宽度不满足要求时,可采取哪些措施使其满足要求?7、规范控制温度收缩裂缝的措施是什么?8、什么是最小刚度原则?9、当构件变形验算不满足要求时,可采取哪些措施使其变形满足要求?五、计算题:8-1 某屋架下弦按轴心受拉构件设计,截面尺寸为mm mm 160200⨯,C40混凝土,HRB400钢筋,混凝土保护层厚度mm c 25=,配置4 (2804mm A s =)钢筋,按荷载效应标准组合计算的轴向拉力KN N k 142=,mm 2.0max =ω,试验算最大裂缝宽度。

8-2 某简支梁,截面尺寸为mm mm 700250⨯,C25混凝土,HRB400钢筋,混凝土保护层厚度mm c 25=,按正截面计算配置4 (21964mm A s =)纵向受拉钢筋,按荷载效应标准组合计算的弯矩值为KN M k 22.185=,mm a s 40=,mm 2.0max =ω,试验算该梁的最大裂缝宽度。

8-3 某简支梁,计算跨度m l 0.60=,截面尺寸为mm mm 600200⨯,C25混凝土,HRB400钢筋,混凝土保护层厚度mm c 25=,按正截面计算配置4 18(2A s =)钢筋,mm a s 35=。

已知作用在梁上的恒荷载标准值m KN g k /12=(含自重),活荷载标准值m KN q k /9=(准永久值系数4.0=q ψ),梁的允许挠度值为[]2000l f =,试验算该梁的挠度。

参考答案一、填空题:1、 适用性耐久性2、荷载标准值允许范围内3、拉应力垂直于拉应力4、裂缝出齐后裂缝间距5、钢筋和混凝土之间的粘结强度6、纵筋配筋率纵筋直径纵筋表面形状混凝土保护层厚度7、变量荷载值加荷时间8、反映裂缝之间受拉混凝土纵向受拉钢筋应变的影响程度9、弯矩最大10、用长期效应组合挠度增大系数θ二、判断题:1、×2、×3、√4、√5、×6、√7、×8、√9、√ 10、√ 11、× 12、× 13、× 14、√ 15、× 16、√ 17、× 18、√ 19、× 20、× 21× 22、× 23、√ 24、√ 25、√ 26、√三、选择题:1、B2、A3、A4、C5、A6、A7、A8、A9、B 10、C 11、C 12、C 13、A 14、A 15、D四、简答题:1、为了保证构件不因变形或裂缝宽度过大而影响构件的适用性和耐久性。

因此,必须进行变形和裂缝宽度的验算。

2、有两类:荷载引起的裂缝和由变形引起的裂缝(1)荷载引起的裂缝:如受弯、受拉等构件的垂直裂缝;受弯构件斜裂缝。

对于因荷载引起的构件斜裂缝,规范对其验算方法尚无专门规定。

但试验结果表明,只要能满足斜截面承载力计算要求,并相应配置了符合计算及构造要求的腹筋,则构件的斜裂缝宽度不会太大,能满足正常使用要求。

对于荷载引起的与构件轴线垂直的裂缝,国内外对其形成规律、影响因素以及计算方法已做了大量的试验研究,规范给出了计算方法。

(2)由变形引起的裂缝:如基础沉降、收缩、温度作用等。

主要是通过彩合理结构方案、构造措施来控制。

3、实际工程中,80%的裂缝属于非荷载因素,所以在结构布置时应加以注意。

4、随着时间的增长,由于受拉区混凝土应力松驰和滑移徐变,裂缝间受拉钢筋平均应变还将继续增长而使裂缝变宽,同时,混凝土收缩也使裂缝宽度有所增大。

5、由于裂缝位置处混凝土拉应力为零,拉力全部由钢筋承担。

在离开裂缝截面一定距离的部位,由于钢筋和混凝土之间的粘结作用而使混凝土内逐渐产生拉应力,当裂缝间距小到一定程度后,离开裂缝的各截面混凝土的拉应力已经不能通过粘结力再增大到该处混凝土的抗拉强度,即使轴向力增加,混凝土内也不会再出现新的裂缝,所以裂缝条数就会基本稳定。

6、可采取选用较细的钢筋、变形钢筋、增加钢筋截面面积、采用预应力混凝土构件等措施。

7、限制混凝土结构伸缩缝的最大间距。

8、对一般受弯构件而言,在其跨度范围内各截面的弯矩一般是一相等的,故各截面弯曲刚度也不相同。

实用上为了简化计算,常采用在同号弯矩区段内取弯矩最大截面的抗弯刚度作为该区段的抗弯刚度,这种刚度取值原则称为最小刚度原则。

9、可采取加大截面高度、增加纵向受拉钢筋截面面积、提高混凝土强度等级、利用受压区纵向受压钢筋、采用`混凝土构件等措施。

五、计算题:7-1 解题思路:本题为轴心受拉构件裂缝宽度验算问题。

先计算按有效受拉混凝土截面计算的纵向受拉钢筋的配筋率,然后计算短期效应组合下的钢筋应力及钢筋应变不均匀系数,最后计算构件的最大裂缝宽度。

【解】:7.2=cr α,2/39.2mm N f tk =,25/100.2mm N E s ⨯=,mm d eq 16=1、按有效受拉区配筋率te ρ01.00251.0160200804 =⨯===bh A A A s te s te ρ 2、短期效应组合下的钢筋应力sk σ2/177804142000mm N A N s k sk ===σ 3、钢筋应变不均匀系数ψ0.175.01770251.039.265.01.165.01.1 =⨯⨯-=-=sk te tkf σρψ 2.04、最大裂缝宽度ax ω)0251.01608.0259.1(10217775.07.2)08.09.1(5max ⨯+⨯⨯⨯⨯⨯=+=te eq s sk cr d c E ρσψαω mm mm 2.0177.0max ==ω满足要求7-2 解题思路:本题为受弯构件裂缝宽度验算问题。

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