钢筋混凝土结构课程设计》

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1 基本情况

本设计XXXXXXXXX ,进行设计计算。重庆三元玩具厂房采用钢筋混凝土内框架承重,外墙为370mm 砖砌承重。采用单向板肋梁楼盖。

楼面做法:20mm 厚水泥砂浆面层,钢筋混凝土现浇板,15mm 厚石灰砂浆抹灰。 荷载:永久荷载,包过梁、柱、板及构造层自重,钢筋混凝土容重253kN/m ,水泥砂浆容重203kN/m ,石灰砂浆容重173kN/m ,分项系数 1.2G γ=。可变荷载,楼面均分布荷载为7.53kN/m ,分项系数 1.3K γ=。

材料选用:混凝土采用C30(c f =14.32N/mm ,t f =1.432N/mm );

钢筋 主梁、次梁采用HRB335级(y f =3002kN/m )钢筋,其它均用HPB300级(y f =2703kN/m )钢筋。

主梁沿房屋的横向布置,次梁沿纵向布置。主梁的跨度是5.7m,次梁的跨度是4.8m 。梁每跨内布置两根次梁。其间距是1.9m 。楼盖的布置如图1-1。

根据构造要求,板厚取1900

8047.54040

l h mm mm =≥≈=

次梁截面高度应满足48004800

26640018121812

l l h mm ===

取h=400mm ,截面宽度取为b=200mm 。 主梁的截面高度应满足5700

5700

380~570151015

10

l l h mm ==

= 取截面高度h=500mm ,截面宽度取为b=250mm 。

图1-1 楼盖布置图

2 单向板结构设计

2.1 板的设计 2.1.1板的计算

按塑性分析法计算内力。

2.1.2荷载 恒荷载标准值: 20mm 水泥砂浆面层 320.0220/0.4/m kN m kN m ?=

80mm 钢筋混凝土板

320.0825/ 2.0/m kN m kN m ?=

15mm 厚石灰砂浆抹灰 320.01517/0.255/m kN m kN m ?=

22.655/k g kN m =

活荷载标准值 27.5/k q kN m =

横荷载设计值 21.2 2.655 3.186/g kN m =?= 活荷载设计值

21.37.59.75/q kN m =?= 合计

212.936/g q kN m +=

2.1.3内力计算

次梁的截面200400mm mm ?,板在墙上的支撑长度为120mm ,则板的计算跨度

为:

边跨00.20.08

1.90.12 1.72222

n h l l m =+

=--+= 0.20.121.90.12 1.74222

n a l m +

=--+= ∴0 1.72l m =

中间跨 0 1.90.2 1.7l m =-=

跨度差0000(1.72 1.7)/1.7 1.210-=<说明可按等跨连续板计算内力。取1m 宽板作为计算单元,计算简图如图2-1所示。

图2-1 计算简图

连续板各截面的弯矩计算见表2-1。

表2-1 连续板各截面弯矩计算

2.1.4截面承载力计算

01000,80,802060b mm h mm h mm ===-=。C30混凝土,c f =14.32N/mm

HPB300钢筋,y f =2702kN/m ,连续板各截面的配筋计算见表2-2。

表2-2连续板各截面配筋计算

212.936

/g q kN m +=

min max (0.2%,45/)45/45 1.43/270100%0.238%t y t y f f f f ρ===??=

所以,2,min min 0.238%100080190.4s A bh mm ρ==??=

2.1.5板的裂缝验算

裂缝宽度验算属于正常使用极限状态,采用荷载的标准组合。按弹性方法计算截面弯矩,考虑可变荷载的最不利布置,有

'2'2

00k g k q k M g l q l αα=+

式中'

k g —折算永久荷载标准值,'/2 2.6557.5/2 6.405/k

k k g g q kN m =+=+= '

k q —折算可变荷载标准值,'/27.5/2 3.75/k

k q q kN m === g α—五跨连续板满布荷载下相应截面的弯矩系数,按有关表格查的; q α—五跨连续板最不利荷载布置下相应的弯矩系数,按有关表格查的。

由荷载标准组合产生的跨中和支座弯矩:

2(0.078 6.4050.13) 1.720/ 2.32/k M kN m kN m =?+??= 2(0.105 6.4050.1193) 1.720/ 3.05/Bk M kN m kN m =-?+??=- 22(0.033 6.4050.0793) 1.7/ 1.30/k M kN m kN m =?+??= 2(0.079 6.4050.1113) 1.7/ 2.42/Ck M kN m kN m =-?+??=-

23(0.046 6.4050.0853) 1.7/ 1.59/k M kN m kN m =?+??=

受弯构件的受力特征系数 1.9cr α=,光面钢筋的相对粘结特征系数0.7ν=,C30混凝土抗拉强度标准值22.01/tk f N mm =;保护层厚度c=15mm<20mm,取c=20mm ,计算

过程见表2-3,裂缝宽度均小于一类环境规范规定值。

表2-3 板的裂缝宽度验算

注: te ,取te 。

2.1.6板的挠度验算

截面的短期刚度由下式确定:

2

0'61.150.21 3.5s s s E f

E A h B αρ

ψγ=

++

+

式中,34/21010/3107E s c E E α==??=,矩形截面'

0f γ=,各截面的短周期刚度如下表

所示。

mm

由上表可见,B B 与11B 1取整跨刚度1B 为计算挠度,这样的简化使挠度计算大为方便。 长期刚度按下式确定

()11102.32

1.882108.6410(1)

2.72521 2.32

k s q k M B B N mm M M θ=

=??=?-+-+

其中,''2

210(0.0780.1)(0.0787.9650.13) 1.72 2.725q k k M g q l kN m =+=?+??=

'

11

() 2.655(0.87.5)7.965/22

k k q k g g q kN m ψ=+

=+?= '

11

0.87.53/2

2

k q k q q kN m ψ==??=

第一跨挠度最大,对于等跨连续板可只验算该跨挠度。永久荷载k g 满布,可变荷载k q 在

1,3,5跨布置,又相应表格查的相应的挠度系数分别是2

0.64410-?和2

0.97310-?,于是挠度:

24240.644100.97310k k g l q l f B B

--??=+

24241010

0.64410 2.65517200.973107.51720=8.45mm<8.68.64108.6410200

l

mm --??????=+=??

2.2 次梁的设计 2.2.1次梁计算

次梁按考虑塑性内力重分布方法计算。 2.2.2荷载 恒荷载设计值

由板传来 321.9 3.186/ 6.05/m kN m kN m ?=

次梁自重 321.20.2(0.40.08)25/ 1.92/m m m kN m kN m ??-?= 梁侧抹灰 321.20.015(0.40.08)17/20.20/m m m kN m kN m ??-??=

28.17kN/m g =

活荷载设计值 由板传来 321.99.75/18.5/q m kN m kN m =?=

合计

226.67/g q kN m +=

2.2.3内力计算

计算跨度

边跨

0.25

4.80.12 4.5552n l m m m m =--

=

0.24

4.555 4.67522n a l m m m +

=+=

1.025 4.669 4.675n l m m

=> 取0l

=4.675

中间跨

0 4.80.25 4.55n l l m m m

==-=

跨度差000

0(4.675 4.55)/4.55 2.710-=<,说明可按等跨连续梁计算内力。计算简图

如图2-2所示。

2

26.67/g q kN m +=

图2-2 计算简图

连续次梁各截面弯矩及剪力计算分别见表2-4、表2-5。

表2-4连续次梁弯矩计算

表2-5 连续次梁剪力计算

2.2.4正截面承载力计算

正截面承载力计算时,支座按矩形截面计算,跨中按T 形截面计算,翼缘宽度

取'11

=4800=1600mm 33

f b l =?,又20017001900n b s mm +=+=,故取'1600f b mm =

一类环境,梁的混凝土保护层厚度要求为25mm ,单排钢筋截面有效高度取

0h =365mm 。

判别T 型截面类型:

'''1080

() 1.014.3151780(365)564.0253.002

2

f c f

f

h f b h h kN m kN m α-

=????-

=>

各跨跨中均属于第一类T 型截面。

次梁的正截面承载力过程见表2-6。

表2-6 次梁正截面受弯承载力计算

m )

min max A /()339/(200400)0.42%(0.2%,45/)45/45 1.43/3000.22%

s t y t y bh f f f f ρ=?=>===?=

,满足最小配筋率的要求。

2.2.5斜截面受剪承载力计算

计算内容包括:截面尺寸复核、腹筋计算和最小配筋率验算。

(1)验算截面尺寸

'036580265,/265/200 1.24w f w h h h mm h b =-=-===<,截面尺寸按下式验算:

0max 0.250.25 1.014.3250365362.2074.81c c f bh kN V kN β=????=>=

截面尺寸满足要求。 (2)计算所需腹筋

采用φ6双箍,计算支座B 左侧截面,72.89Bl V kN =。由斜截面受剪承载力计算公式确

定箍筋间距s:

00

1.0 1.0270100.48365

5725.700.7748100.7 1.43200365

yv sv cs t f A h s mm V f bh ???=

=

=--???

调幅后受剪承载力应加强,梁局部范围内将计算的箍筋面积增加20%。先调幅整箍筋间距,

0.85725.74580.56s mm =?=,大于箍筋最大间距200mm ,最后取s=200mm 。

(3)验算最小配箍率

弯矩调幅时要求的配箍率下限为30.3/0.3 1.43/270 1.5810t yv f f -=?=?,实际配箍率

3/()100.48/(200250) 2.5010sv sv A bs ρ-==?=?,满足最小配箍率的要求。 2.2.6次梁的裂缝宽度验算

次梁的折算永久荷载'

6.80814.23/410.37/k g k N m =+

=;

折算可变荷载'

314.2310.67/4

k q k N m =?=

。变形钢筋的相对粘度特征系数 1.0ν=,混凝土的保护层厚度

c=25mm 。

荷载标准值下弹性分析的荷载弯矩系数 1.9cr α=,裂缝宽度的计算过程见表2-7,各截面的裂缝宽度均满足要求。

表2-7 次梁的裂缝宽度验算

2(0.07810.370.110.67) 4.675/41.00/k M kN m kN m =?+??= 2(0.10510.370.11910.67) 4.675/51.55/Bk M kN m kN m =-?+??=- 22(0.03310.370.07910.67) 4.550/24.54/k M kN m kN m =?+??=

2(0.07910.370.11110.67) 4.550/41.48/Ck M kN m kN m =-?+??=- 23(0.04610.370.08510.67) 4.550/28.65/k M kN m kN m =?+??=

2.2.7次梁的挠度验算

按等刚度跨度连续梁计算边跨跨中挠度。短期刚度:

2

52

2132

0-3

' 2.010565365 1.14510N 667.148.310

1.150.2 1.150.772+0.2+

1 3.51 3.5 1.675

s s s E f

E A h B N mm mm αρψγ???=

==????++

?++?

其中,3

0/565/(200365)8.310s A bh ρ-==?=?;

54

/ 2.010 2.8107.14E s c E E α==???=;

'''0

()(1600200)80

1.647200365

f f

f

b b h bh γ--?=

=

=?。

长期刚度:

1313241.00

1.145109.26710(1)35.12(21)41.00

k s q k M B B N mm M M θ=

=??=?-+-+

其中,21(0.0789.6540.18.538) 4.67535.12q M kN m =?+??= '11() 6.8080.814.239.654/44k k q k g g q kN m ψ=+=+??=

'

330.814.238.538/44k q k q q kN m ψ==??=

挠度系数与板相同,挠度:

2424

0.644100.97310k k g l q l f B B

--??=+

24241212

0.64410 6.80846750.9731014.234675=9.737mm<23.3759.267109.26710200

l mm --??????=+=??

2.3 主梁的设计

2.3.1主梁计算

主梁按弹性理论设计。

2.3.2荷载

为简化计算,将主梁自重及梁侧抹灰重量等效为集中荷载。

荷载设计值:

由次梁传来8.17?4.8=39.22kN

主梁自重1.2?0.25?(0.65-0.08)?1.9?17?2=8.13kN

梁侧抹灰1.2?0.015?(0.65-0.08)?1.9?17?2=0.67kN

G=48.02kN

活荷载设计值:

由次梁传来Q=18.5?4.8=88.8kN

G+Q=136.82kN

2.3.3计算简图

主梁端部支承在砖墙上,支承长度为370mm;中间支承在柱上,钢筋混凝土柱截面为350mm?350mm;墙、柱为主梁的铰支座,主梁连续梁计算。

图2-3 计算数

计算跨度:

边跨

0.35

5.70.12 5.405

2

n

l m =--=

0.35

1.025 1.025 5.405 5.715

22

n

b

l l m =+=?+=

00.370.355.405 5.7652222

n a b l l m =+

+=++= ∴取最小值 0 5.715l m =

中间跨: 5.70.35 5.35n l m =-=

0 5.350.35 5.7n l l b m =+=+=

跨度差 (5.715-5.7)/5.7=0.26%<10%,则可以按等跨连续梁计算。 主梁的计算简图见图2-3。

2.3.4内力计算及包络图

内力计算可采用等跨连续梁的内力系数进行计算,跨中和支座截面最大弯矩及

剪力按下式计算:

102M k Gl k Ql =+ 12V k G k Q =+

不同截面下的弯矩及剪力的计算见表2-8、表2-9。

表2-8主梁弯矩计算

表2-9 主梁剪力值计算

2.3.5主梁正截面受弯承载力计算

跨内按T形截面计算,其翼缘宽度为:

011

57001900480033

f n b l mm b s mm ==?=<+=

'122501281210f b h mm +=+?=

取'

f b =1210mm ,取050060440h mm =-=。

判别T 形截面类型:

'''1080() 1.014.3121080(440)2

2

f c f f h f b h h α-

=????-

553.69212.67kN m kN m => 故属于第一类T 形截面。

max 0

0.35

230.91(88.848.02)22

b b M M V =-=-++?

203.55m kN =-

主梁正截面承载力的计算

m )

2()mm

2)α

2.3.6主梁斜截面受剪承载力的计算

(1)验算截面尺寸

'044080360,/360/300 1.24w f w h h h mm h b =-=-===<,截面尺寸按下式验算:

0max 0.250.25 1.014.3250440437.93177.26c c f bh kN V kN β=????=>=

截面尺寸满足要求。 (2)计算所需腹筋

采用φ6@150双箍

000.7 1.00.7 1.43250440 1.027*******.48/150189.69sv

cs t yv

A V f bh f h kN s

=+=???+???=112.1,177.26,156.33A cs Bl cs Br cs V kN V V kN V V kN V =<=<=<,可知B 截面上的剪力与cs V

刚好,现配两根弯起,2φ20,面积为6282

mm 。 验算最小配箍率

3/()100.48/(250200) 2.0010sv sv A bs ρ-==?=?> 30.24/0.24 1.43/270 1.2710t yv f f -=?=?,满足要求。

2.3.7主梁裂缝宽度验算

受弯构件的受力特征系数 1.9cr α=,变形钢筋的相对粘结特征系数 1.0ν=,C30混凝土

抗拉强度标准值22.01/tk f N mm =;保护层厚度c=25mm 。主梁各截面的裂缝宽度验算过程见表2-10,各截面的裂缝宽度均满足要求。

表中B 支座边缘弯矩标准值:

,max 0/2182.4108.320.35/2204.01Bk Bk k M M V b kN m =-=-+?=-

表2-10 主梁各截面的裂缝宽度验算过程

2.3.8主梁的挠度验算

按等刚度跨度连续梁计算边跨跨中挠度。短期刚度:

2

52

2130' 2.010******* 5.0910667.140.0173

1.150.9247+0.2+

1.150.21 3.50.9556

1 3.5s s s E f

E A h B N mm αρψγ???=

==????++

+?+

其中,0/1884/(250440)0.0173s A bh ρ==?=;

54

/ 2.010 2.8107.14E s c E E α==???=;

'''0

()(1220300)80

0.9556175440

f f

f

b b h bh γ--?=

=

=?。

1313178.6

5.0910 2.810(1)14

6.04(21)178.6

k s q k M B B N mm M M θ=

=??=?-+-+

其中,155.80.8112.8146.04k M kN m =+?= 挠度系数与板相同,挠度:

2424

0.644100.97310k k g l q l f B B

--??=+

2332331313

1.8831040.02105715

2.7161068.31105715=17.3mm<28.582.810 2.810200

l

mm --????????=+=??

《混凝土结构》课程设计--现浇钢筋混凝土整体式肋梁楼盖结构

《混凝土结构》(楼盖)课程设计任务书 一.设计题目 现浇钢筋混凝土整体式肋梁楼盖结构 二.设计目的 1.了解现浇混凝土结构单向板肋梁楼盖、双向板肋梁楼盖的一般设计过程; 2.通过单向板肋梁板、次梁的设计计算,掌握考虑塑性内力重分布的计算方法;通过主梁的设计计算,掌握按弹性理论分析内力的方法; 3.通过双向板、次梁、主梁的设计计算,掌握按弹性理论分析内力的方法; 4.熟悉现浇梁、板的构造要求; 5.掌握钢筋混凝土结构施工图的表达方式、制图规范、提高绘图能力; 6.学习绘制钢筋材料表。 三.设计内容及要求 (一)设计计算说明书的编制 依据有关规范、文献,进行结构选型、结构布置、结构设计计算。主要包括如下内容:1.进行结构选型、柱网布置,主、次梁布置; 2.楼板、主梁及次梁截面尺寸的确定; 3.混凝土、钢筋强度等级的选择; 4.确定连续板、连续次梁及连续主梁的计算单元及计算简图; 5.计算永久荷载(恒荷载)及可变荷载(活荷载); 6.不同荷载下的连续板、连续次梁及连续主梁的内力计算: 单向板:按考虑塑性内重分布的方法计算。 次梁:按考虑塑性内重分布的方法计算。 主梁:按弹性理论方法计算。 双向板及其主、次梁:按弹性理论方法计算。 7.选取板、次梁及主梁控制截面内力,分别进行配筋设计及构造设计,并进行裂缝及变形验算。 (二)绘制结构施工图及钢筋材料表: (1)楼盖结构布置图(楼板、次梁、主梁布置); (2)楼板配筋图及钢筋表; (3)次梁的配筋图及钢筋表; (4)主梁的抵抗弯矩图,配筋图及钢筋表。 (三)完成成果要求: (1)设计计算书一份。 (2)绘制结构施工图一张A1号图纸,包括楼盖结构布置图,楼板配筋图,次梁的配筋图,主梁的抵抗弯矩图,配筋图。 四.设计原始资料 1.学生分组及设计参数见表1。每组3-5人,其他参数由指导教师确定。 2.楼面做法:工业仓库:20-25mm厚水泥砂浆地面;钢筋混凝土现浇楼板;15-20mm厚 石灰砂浆抹底。 百货商场、百货商场楼盖:大理石地面,可根据相关图集由学生自己确定 构造做法。钢筋混凝土现浇楼板,15-20mm厚石灰砂浆抹底, 吊顶材料自选。

水工钢筋混凝土结构学复习整理汇总

水工钢筋混凝土结构学复习整理 一、填空题 1、钢筋混凝土结构用钢筋要求具有较高的强度、一定的塑性、良好的可焊性能以及与混凝土之间必须有足够的粘结性。 2、钢筋按力学的基本性质来分,可分为两种类型:软钢、硬钢。硬钢强度高,但塑性差,脆性大。从加载到拉断,不像软钢那样有明显的阶段,基本上不存在屈服阶段。设计中一般以协定流限作为强度标准。 3、我国混凝土结构设计规范规定以边长为mm 150的立方体,在温度为℃320 、相对湿度不小于%90的条件下养护28天,用标准实验方法测得的具有%95保证率的立方体抗压强度标准值cuk f 作为混凝土强度等级,以符号C 表示,单位为2/mm N 。 4、混凝土双向受压时,一向抗压强度随另一向压应力增大而增大。双向受拉时的混凝土抗拉强度与单向受拉强度基本一样,一向受拉一向受压时,混凝土的抗压强度随一向的拉应力的增加而降低。 5、混凝土的变形有两类:一类是由外荷载作用而产生的受力变形;一类是由温度和干湿变化引起的体积变形。 6、混凝土在荷载长期持续作用下,应力不变,变形也会随着时间而增长,这种现象称为混凝土的徐变。 7、钢筋与混凝土之间的粘结力主要由以下三部分组成:○1水泥凝胶体与钢筋表面之间的胶结力;○2混凝土收缩,将钢筋紧紧握固而产生的摩擦力;○3钢筋表面不平整与混凝土之间产生的机械咬合力。 8、影响粘结强度的因素除了钢筋的表面形状以外,还有混凝土的抗拉强度、浇筑混凝土时钢筋的位置、钢筋周围的混凝土厚度等。 9、为了保证光圆钢筋的粘结强度可靠性,规范规定绑扎骨架中的受拉光圆钢筋应在

末端做成 180弯钩。 10、接长钢筋的三种办法:绑扎搭接、焊接、机械连接 11、工程结构设计的基本目的是使结构在预定的使用期限内能满足设计所预定的各项功能要求,做到安全可靠和经济合理。 12、工程结构的功能要求主要包括三个方面:(1)安全性(2)适用性(3)耐久性 13、安全性、适用性、耐久性统称为结构的可靠性。 14、结构抗力是结构或结构构件承受荷载效应S 的能力,指的是构件截面的承载力、构件的刚度、截面的抗裂性等,常用符号R 表示。 15、根据功能要求,通常把钢筋混凝土结构的极限状态分为承载能力极限状态和正常使用极限状态两类。 16、荷载代表值主要有永久荷载或可变荷载的标准值,可变荷载的组合值、频遇值和准永久值等。 17、荷载标准值是指荷载在设计基准期内可能出现的最大值。荷载标准值是荷载的基本代表值,荷载的其他代表值都是以它为基础再乘以相应的系数后得出的。 18、正常使用极限状态验算时,荷载的材料强度均取用为标准值。其原因是正常使用极限状态验算时,它的可靠度水平要低一些。 19、混凝土的强度等级即是混凝土标准立方体试件用标准试验方法测得的具有95%保证李的立方体抗压强度标准值cuk f 。 20、受弯构件设计时,既要保证构件不得沿正截面发生破坏,又要保证构件不得沿斜截面发生破坏,因此要进行正截面承载力与斜截面承载力的计算。 21、梁的高度h 通常可由跨度0l 决定,简支梁的高跨比0/l h 一般为1/8—1/12。梁的高 宽比b h /一般为2—3.5。 22、厚度不大的板,其厚度约为板跨的1/12—1/35。 23、为了便于混凝土的浇捣并保证混凝土与钢筋之间有足够的粘结力,梁内下部纵

钢筋混凝土结构习题及答案

钢筋混凝土结构习题及答案 一、填空题 1、斜裂缝产生的原因是:由于支座附近的弯矩和剪力共同作用,产生的 超过了混凝土的极限抗拉强度而开裂的。 2、随着纵向配筋率的提高,其斜截面承载力 。 3、弯起筋应同时满足 、 、 ,当设置弯起筋仅用于充当支座负弯矩时,弯起筋应同时满足 、 ,当允许弯起的跨中纵筋不足以承担支座负弯矩时,应增设支座负直筋。 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 、I a ;C 、II ;D 、II a ;E 、III ;F 、III a 。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、界限相对受压区高度b ζ需要根据 等假定求出。 6、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 弯矩范围内,假定其刚度为常数,并按 截面处的刚度进行计算。 7、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 和 不超过规定的限值。 8、受弯构件的正截面破坏发生在梁的 ,受弯构件的斜截面破坏发生在梁 的 ,受弯构件内配置足够的受力纵筋是为了防止梁发生 破坏,配置足够的腹筋是为了防止梁发生 破坏。 9、当梁上作用的剪力满足:V ≤ 时,可不必计算抗剪腹筋用量,直接按构造配置箍筋满足max min ,S S d d ≤≥;当梁上作用的剪力满足:V ≤ 时,仍可不必计算 抗剪腹筋用量,除满足max min ,S S d d ≤≥以外,还应满足最小配箍率的要求;当梁上作用的 剪力满足:V ≥ 时,则必须计算抗剪腹筋用量。 10、当梁的配箍率过小或箍筋间距过大并且剪跨比较大时,发生的破坏形式为 ;当梁的配箍率过大或剪跨比较小时,发生的破坏形式为 。

预制装配整体式混凝土结构施工技术

预制装配整体式混凝土结构施工技术 一、综述 预制装配式混凝土结构是以预制混凝土构件为主要构件,经装配、连接,结合部分现浇而形成的混凝土结构。构件是以构件加工单位工厂化制作而形成的成品混凝土构件。 上世纪七八十年代,我国做了一部分预制装配式混凝土结构,由于一些原因(如混凝土接头处理未能达到要求等原因),这种技术未能得到广泛的推广。我们此次主要对混凝土框架结构的住宅工程进行研究。 预制装配式混凝土结构主要特点有工厂化生产化特点,效率高、质量好、经济合理特点;满足标准化、规模化的技术要求;满足节能减排、清洁生产、绿色施工等节能减排的环保要求等。 产业化流水预制构件工业化程度高;成型模具和生产设备一次性投入后可重复使用,耗材少,节约资源和费用;现场装配、连接可避免或减轻施工对周边环境的影响;预制装配工艺的运用,使劳动力资源投入相对减少;机械化程度有明显提高,操作人员劳动强度得到有效缓解;预制构件外装饰工厂化制作,直接浇捣于混凝土中,建筑物外墙无湿作业,不采用外脚手,不产生落地灰,扬尘得到有效抑制;预制构件的装配化,使工程施工周期缩短;工厂化预制混凝土构件,不采用湿作业,从而减少了现场混凝土浇捣和“垃圾源”的产生,同时减少了搅拌车、固定泵等操作工具的洗清,大量废水、废浆等污染源得到有效控制,与传统施工方式相比,节水节电均超过30%;采用

预制混凝土构件,使建筑材料在运输、装卸、堆放、控料过程中,减少了各种扬尘污染;工厂化预制构件采用吊装装配工艺,无需泵送混凝土,避免了固定泵所产生的施工噪音;模板安装、拼装时,在工艺上避免了铁锤敲击产生的噪音;预制装配施工,基本不需要夜间施工,减少了夜间照明对附近生活环境的影响,降低了光污染。 1、国内发展现状 目前在国内,只有少数房地产企业利用自身的市场平台优势,进行了商业化的试点,一些企业从2004年开始进行研究,投入大量资金,历经多次挫折,数次调整技术路线,终于树立了建筑房地产行业技术革命的新里程,其后又陆续在天津、深圳、北京等地项目中推出工业化住宅,得到了市场的认可,成为国内建筑房地产业创新的标杆。 2、国内发展前景 目前国内住宅建造中,主体结构应用产业化技术(装配整体式钢筋混凝土结构)建设的比例不足2%,与国外差距十分巨大,由于全预制装配整体式钢筋混凝土结构技术的出现,解决了住宅产业化的主要技术矛盾,这将促使我国住宅产业化的迅猛发展。 由于国外住宅产业化“多快好省”的特点已经引起中央的高度重视,目前已经制定的有利政策包括:《清洁生产法》、节能墙改政策等,都对住宅产业化有一定的支持和鼓励措施,再加上国家“节能减排”目标压力也将对住宅产业化生产起推动作用。 3、研究重点 此次研究主要以混凝土框架结构为主,对框架结构的节点、预制

高等钢筋混凝土结构试题及答案

高等钢筋混凝土结构试题 一.填空题(共计20分,每题2分) 1. 混凝土轴心抗压强度低于相应的立方体强度的原因是: 。 2. 钢筋混凝土受弯构件正截面受弯承载力计算中的相对受压区高度0 x h ξ=与配筋率ρ之间的关系式是 。 3. 钢筋混凝土适筋梁正截面工作阶段Ⅲa 的破坏弯矩值比阶段Ⅱa 的屈服弯矩值略有提高的 原因是 。 4. 规定钢筋混凝土结构构件中箍筋间距max S S ≤的目的是为了 。 5. 钢筋混凝土主次梁相交处主梁内所设吊筋的作用是 。 6. 结构抗力R 和荷载效应S 是正态分布的随机变量,以R μ、S μ和R σ、S σ分别表示R 和 S 的平均值和标准差,则结构的可靠指标β= 。 7. 超静定钢筋混凝土连续梁支座首先出现塑性铰,支座控制截面混凝土相对受压区高度ξ 相同,其纵向受力钢筋为强度等级较高的有明显屈服点的钢材时的弯矩调幅幅度比纵向受力钢筋为强度等级较低的有明显屈服点的钢材时的弯矩调幅幅度 。 8. 钢筋混凝土受扭构件中1() y stl ptl py yv st cor f A A f f A u ζ+=,当 1.7ζ>时,则 。 9. 一有粘结部分预应力混凝土适筋梁,设预应力筋抗拉强度设计值为py f ,预应力筋有效 预应力为pe σ,非预应力纵向受力钢筋抗拉强度设计值为y f ,则 关系式是选择预应力筋张拉控制应力取值的重要原则之一。 10. 配筋混凝土局部受压承载力计算承载力公式ln 0.9(2)l lu c v cor y F F f f A βρβ≤=+中ln A 的含义为 。 二.简答题(共计50分,每题5分) 1. 如何保证钢筋混凝土梁不发生斜截面受弯破坏? 2. 试说明进行钢筋混凝土斜截面受剪承载力计算时,若不满足下列条件会出现什么问题? (1)00.25c V f bh ≤ (2)0.02y sv c f f ρ≥ 3. 试述钢筋混凝土矩形截面偏心受压短柱,轴力的变化对其抗弯承载力及弯矩的变化对其 抗压承载力的影响? 4. 试解释下列公式中的max w 、m w 、l τ及τ的意义: max l m w w ττ=??

水工钢筋混凝土结构学习题2015

第一章 钢筋混凝土结构的材料 [思考题1-1] 钢筋的伸长率和冷弯性能是标志钢筋的什么性能? [思考题1-2] 检验钢筋的质量有哪几项要求? [思考题1-3] 混凝土的强度等级的怎样确定的?有什么用途?《规范》中混凝土强度等级是如何划分的? [思考题1-4] 混凝土的立方体抗压强度cu f 是如何测定的?它的标准值的用途是什么?试件尺寸的大小为何影响混凝土的立方体抗压强度? [思考题1-5] 混凝土在单向压应力及剪应力共同作用下,混凝土的抗剪强度是如何变化? [思考题1-6] 什么是混凝土的徐变?徐变对混凝土结构有哪些影响? [思考题1-7] 什么是混凝土的收缩? 如何减少混凝土收缩? [思考题1-8] 在大体积混凝土结构中,能否用钢筋来防止温度裂缝或干缩裂缝的出现? [思考题1-9] 保证钢筋在混凝土中不被拔出,应使钢筋在混凝土中有足够的锚固长度a l ,锚固长度a l 是如何确定? [思考题1-10] 光面钢筋与变形钢筋粘结机理有何不同?变形钢筋的粘结破坏形式怎样? [思考题1-11] 加大保护层厚度和增加横向配筋来提高粘结强度为什么有上限? [思考题1-12] 影响粘结强度的主要因素有哪些?《规范》在保证粘结强度方面有哪些构造措施? 第二章 钢筋混凝土结构设计计算原则 [思考题2-1]结构的极限状态的定义? [思考题2-2] 以概率论为基础的极限状态设计法的基本思路?目前国际上以概率论为基础的设计方法分为哪三个水准?我国《水工混凝土设计规范》(DL/T5057—2009)采用了哪一水准的设计方法? [思考题2-3] 失效概率的物理意义? 失效概率与可靠概率之间有何关系? [思考题2-4] 结构在设计基准期内安全、可靠、经济合理。则失效概率与允许失效概率或可靠指标与目标可靠指标之间应符合什么条件? [思考题2-5] 水工建筑物的级别和水工建筑物的结构安全级别与结构重要性系数有什么关系? [思考题2-6] 什么是荷载的标准值?它们的保证率是多少? [思考题2-7] 什么是荷载的标准值?它们的保证率是多少? [思考题2-8] 什么是材料强度的标准值?它们的保证率是多少? [思考题2-9] 简述水工混凝土结构设计规范的主要特点?在设计表达式中采用了哪些系数来保 结构的可靠度? [习题2-1] 已知一轴心受拉构件,轴向拉力N 的平均值为122kN ,标准差为8kN ;截面承载能力R 的平均值为175kN ,标准差为14.5kN(荷载效应N 和结构抗力R 均为正态分布)。试求该轴心受拉构件的可靠度指标。若构件属延性破坏,结构安全级别为Ⅰ级,该构件是否安全可靠。 [习题2-2] 某水闸工作桥桥面由永久荷载标准值引起的桥面板跨中截面弯矩M Gk =13.23kNm ;活荷载标准值引起的弯矩M Qk =3.8kNm ;HRB335安全级别。试求桥面板跨中截面弯矩设计值。

钢筋混凝土结构课程设计》

网络教育学院《钢筋混凝土结构课程设计》 题目:整体式单向板肋梁厂房单向板设计学习中心:奥鹏远程教育南京学习中心(直属) 专业:土木工程 年级: 2012 年秋季 学号: 学生:惠严亮 指导教师:

1 基本情况 本章需简单介绍课程设计的内容,包括厂房的尺寸,板的布置情况等等内容。 1、工程概况 某某高新园区科技园某小区住宅,设计使用年限为50年,住宅小区采用砖混结构,楼盖要求采用整体式单向板肋梁楼盖。墙厚370mm,柱为钢筋混凝土柱,截面尺寸为400400 ?。 mm mm 2、设计资料 (1)楼板平面尺寸为19.833 ?,如下图所示: m m 图楼板平面图 (2)楼盖做法详图及荷载 图楼盖做法详图 楼面均布活荷载标准值为:7kN/m2 楼面面层用20mm厚水泥砂浆抹面,γ=20kN/m3, 板底及梁用20mm厚混合砂浆天棚抹底,γ=17kN/m3 楼盖自重即为钢筋混凝土容重,γ=25KN/m3 ④恒载分项系数;活荷载分项系数为(因工业厂房楼盖楼面活荷载标准值大 于4kN/m2) ⑤材料选用 混凝土:C25 钢筋:梁中受力纵筋采用HRB335级钢筋;板内及梁内的其它钢筋可以采用HPB235级。

2 单向板结构设计 板的设计 2.1.1 荷载 板的永久荷载标准值 80mm 现浇钢筋混凝土板 ×25=2 kN/m 2 20mm 厚水泥砂浆抹面 ×20= kN/m 2 20mm 厚混合砂浆天棚抹底 ×17= kN/m 2 小计 kN/m 2 楼面均布活荷载标准值 7 kN/m 2 永久荷载分项系数取,因工业厂房楼盖楼面活荷载标准值大于4kN/m 2 ,所以活荷载分项系数取。于是板的荷载总计算值: ①q=G γk g +?Q γk q =×+××7=m 2 ②q=G γk g +Q γk q =×+×7=m 2 由于②>①,所以取②q=m 2 ,近似取q=12kN/m 2 2.1.2 计算简图 次梁截面为200mm ×500mm ,现浇板在墙上的支承长度不小于100mm ,取板在墙上的支承长度为120mm 。按塑性内力重分布设计,板的计算跨度: 边跨0l =n l +h/2=2200-100-120+80/2=2020mm

水工钢筋混凝土结构学复习整理

水工钢筋混凝土结构学复习整理 一、基本概念 1、混凝土结构: 以混凝土材料为主构成的结构称为混凝土结构。 2、素混凝土结构:是指由无筋或不配置受力钢筋的混凝土制成的结构。 3、钢筋混凝土结构: 是指由配置受力钢筋的混凝土制成的结构。 4、预应力混凝土结构:是指由配置受力的预应力钢筋通过张拉或其他方法建立预加应力的混凝土制成的结构。 5、软钢:有明显流幅的钢筋称为软钢。 硬钢:无明显流幅的钢筋成为硬钢。 6、钢筋的冷拉:钢筋冷拉是指将热轧钢筋拉伸至超过其屈服强度的某一应力,然后卸载至零以提高钢筋强度的方法。 7、钢筋的冷拔:冷拔是将热轧光面钢筋用强力通过拔丝膜.上的拔丝孔(拔丝孔直径小于钢筋直径),以提高钢筋强度的方法。 8、混凝土的立方体抗压强度: 规范规定用边长为150mm的立方体试件作为标准试件,由标准试件测得的抗压强度,成为立方体强度,用fcu表示。 9、混凝土的轴心抗压强度;混凝土的轴心抗压强度由棱柱体试件(150mmX150mmX300mm)的测试值确定,用fc表示。

10、混凝土的轴心抗拉强度:混凝士的轴心抗拉强度ft远小于混凝土的抗压强度fcu,一般只有抗压强度的1/18^1/9,它是确定混凝土抗裂度的重要指标。 11、混凝土的徐变:混凝土在荷载长期持续作用下,即使应力不变,应变也会随时间的增加而继续增加的现象,称为混凝土的徐变。12、线形徐变:当应力较小时,徐变大致与应力成正比,成为线形徐变。 13、非线性徐变:当应力较大时,徐变与应力增长不成正比,徐变的增长比应力要快,称为非线性徐变。 14、混凝土的收缩:混凝土在空气中结硬时体积减少的现象,称为混凝土干缩变形或收缩。 15、结构的极限状态:结构的极限状态是指结构或结构的一部分超过某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。 16、结构的可靠性:结构的安全性、适用性、耐久性统称为结构的可靠性。 17、结构的可靠度:在规定的时间内,在规定的条件下,完成预定功能的概率,即为结构的可靠度。 18、失效概率:在规定的时间内,在规定的条件下,不能完成预定功能的概率,即为结构的时效概率(p f)。为出现Z<0的概率,也就是出现R

水工钢筋混凝土结构学85934

1.矩形截面简支梁(1)判别单双筋:假设单筋:sb c s bh f KM αα>= 2 0为双筋,) (02 a h f bh f KM A y c s b s '-'-='α,)(00)21(h h x f bx f A f A s y c s y s αξ-==+''= ,总钢筋用量:) (' +s s A A 。(2)计算箍筋数量:0h h w =,4≤b h w ,025.0bh f KV c ≤(截面尺寸满足要求),KV bh f V c c <=07.0(需要按计算确定配筋), 7.0h f bh f KV S A yv t sv -=,取S=200mm max S ≤=200mm ,求出sv A 。(3)已配置3根:sb c s y s bh f a h A f KM αα<'-' '-= 200) ((' s A 满足要求),a h h x s '>-==22100)(αξ(满足),y s y c s f A f bx f A ' '+= 2.矩形截面偏心受压(1)计算纵向受力钢筋:计算内力值M,N,计算η,80 >h h (应考虑纵向弯曲影响),300 0h N M >= ,1,15,1,15.02011=<=>=ζζζh l KN A f c , 21200 )( 1400 11ζζηh h h + =,判别大小偏心,003.0h > η,按大偏心计算,计算s s A A 、' ,2000min 02 00)(%2.00) (,2bh f a h A f KN bh A a h f bh f KN A a h c s y s s y c sb s '-''-= ==' <'-'-='-+= αραη,,, y s y c s b s b f KN A f bx f A a h x -' '+= '>=<--=,,22110ξζαξ(2)已配有2根, y s y c s b s c s y s f KN A f bx f A a h x bh f a h A f KN -' '+= '>=<--='-' '-= ,,,2211) (020 0ξζαξα 3.对称配筋a h h -=0,计算η,判别大小偏心,按大偏心计算,计算' s A 、s A , 55.00=<= b c bh f KN ζξ,a h x '>=20ξ,)5.01(ζζα-=s ,a h -+=2 0 η,

预制装配整体式钢筋混凝土结构技术规范

深圳市技术规范 SJG18-2009 —————————————————————————————————— 预制装配整体式钢筋混凝土结构技术规范Technical specification for concrete structures with precast components 2009-09-30 发布2009-11-01 实施 深圳市住房和建设局发布

深圳市技术规范 预制装配整体式钢筋混凝土结构技术规范 Technical specification for concrete structures with precast components s SJG18-2009 主编部门:深圳市住房和建设局 批准部门:深圳市住房和建设局 施行日期:2009年11月01日

前言 根据深圳市住房和建设局深建科[2008]46号文的要求,规范编制组经广泛调查研究,认真总结实践经验,大量搜集整理国内外相关规范、论文及试验成果,并在广泛征求意见基础上制定本规范。 本规范的主要技术内容是:1.总则;2.术语、符号;3.结构设计的基本规定;4.连接形式与构造;5.结构整体分析;6.构件及连接设计;7.非结构构件;8.预制构件制作与检验;9.安装施工与验收。 本规范由深圳市住房和建设局归口管理,具体解释工作由万科企业股份有限公司负责。本规范在执行过程中如发现需要和补充之处,请将意见和有关资料寄送至万科企业股份有限公司(深圳市福田区梅林路63号),以供今后修订时参考。 本规范主编单位:万科企业股份有限公司 深圳泛华工程集团有限公司 本规范参编单位:深圳市华阳国际工程设计有限公司 深圳市建筑设计研究总院 中建国际设计有限公司 深圳市电子院设计有限公司 深圳市和致达建筑结构技术有限公司 深圳市建设工程质量监督总站 中国建筑第三工程局 中威预制混凝土产品有限公司 本规范主要起草人:魏琏窦祖融(以下按姓氏笔画排列)王庆扬王传甲王森韦承基江守来刘洪海刘琼祥刘绪普孙仁范赵晓龙郭满良施永芒 本规范审查专家委员会成员:容柏生陈星薛伟辰李东彬刘维亚刘绪普刘新玉

混凝土结构复习资料_

1. 什么是混凝土结构?根据混凝土中添加材料的不同通常分哪些类型?答:混凝土结构是以混凝土材料为主,并根据需要配置和添加钢筋、钢骨、钢管、预应力钢筋和各种纤维,形成的结构,有素混凝土结构、钢筋混凝土结构、钢骨混凝土结构、钢管混凝土结构、预应力混凝土结构及纤维混凝土结构。混凝土结构充分利用了混凝土抗压强度高和钢筋抗拉强度高的优点。 2.钢筋与混凝土共同工作的基础条件是什么?答: 混凝土和钢筋协同工作的条件是:(1)钢筋与混凝 土之间产生良好的粘结力,使两者结合为整体;(2) 钢筋与混凝土两者之间线膨胀 系数几乎相同,两者之间不会发生相对的温度变形使 粘结力遭到破坏;(3)设置一定厚度混凝土保护层; (4)钢筋在混凝土中有可靠的锚固。 3.混凝土结构有哪些优缺点?答:优点:(1)可模性好;(2)强价比合理;(3)耐火性能好;(4)耐久性能好;(5)适应灾害环境能力强,整体浇筑的钢筋混凝土结构整体性好,对抵抗地震、风载和爆炸冲击作用有良好性能;(6)可以就地取材。钢筋混凝土结构的缺点:如自重大,不利于建造大跨结构;抗裂性差,过早开裂虽不影响承载力,但对要求防渗漏的结构,如容器、管道等,使用受到一定限制;现场浇筑施工工序多,需养护,工期长,并受施工环境和气候条件限制等。 第2章 钢筋和混凝土的力学性能 1.软钢和硬钢的区别是什么?设计时分别采用什么值作为依据?答:有物理屈服点的钢筋,称为软钢,如热轧钢筋和冷拉钢筋;无物理屈服点的钢筋,称为硬钢,如钢丝、钢绞线及热处理钢筋。 软钢有两个强度指标:一是屈服强度,这是钢筋混凝土构件设计时钢筋强度取值的依据,因为钢筋屈服后产生了较大的塑性变形,这将使构件变形和裂缝宽度大大增加以致无法使用,所以在设计中采用屈服强度 作为钢筋的强度极限。另一个强度指标是钢筋极限强度 ,一般用作钢筋的实际破坏强度。设计中硬钢极限抗拉强度不能作为钢筋强度取值的依据,一般取残余应变为0.2%所对应的应力σ0.2作为无明显流幅钢筋的强度限值,通常称为条件屈服强度。对于高强钢丝,条件屈服强度相当于极限抗拉强度0.85倍。对于热处理钢筋,则为0.9倍。为了简化运算,《混凝土结构设计规范》统一取σ0.2=0.85σb ,其中σb 为无明显流幅钢筋的极限抗拉强度。 2.我国用于钢筋混凝土结构的钢筋有几种?我国热轧钢筋的强度分为几个等级?答:目前我国用于钢筋混凝土结构和预应力混凝土结构的钢筋主要品种有钢筋、钢丝和钢绞线。根据轧制和加工工艺,钢筋可分为热轧钢筋、热处理钢筋和冷加工钢筋。热轧钢筋分为热轧光面钢筋HPB235、热轧带肋钢筋HRB335、HRB400、余热处理钢筋RRB400(K 20MnSi ,符号 ,Ⅲ级)。热轧钢筋主要用于钢筋混凝土结构中的钢筋和预应力混凝土结构中的非预应力普通钢筋。 3.在钢筋混凝土结构中,宜采用哪些钢筋? 答:钢筋混凝土结构及预应力混凝土结构的钢筋,应按下列规定采用:(1)普通钢筋宜采用HRB400级和HRB335级钢筋,也可采用HPB235级和RRB400级钢筋;(2)预应力钢筋宜采用预应力钢绞线、钢丝,也可采用热处理钢筋。 4.简述混凝土立方体抗压强度。答:混凝土标准立方体的抗压强度,我国《普通混凝土力学性能试验方法标准》(GB/T50081-2002)规定:边长为150mm 的标准立方体试件在标准条件(温度20±3℃,相对温度≥90%)下养护28天后,以标准试验方法(中心加载,加载速度为0.3~1.0N/mm2/s),试件上、下表面不涂润滑剂,连续加载直至试件破坏,测得混凝土抗压强度为混凝土标准立方体的抗压强度fck ,单位N/mm2。A F f ck = fck ——混凝土立方体试件抗压强度;F ——试件破坏荷载;A ——试件承压面积。 5.简述混凝土轴心抗压强度。答:我国《普通混凝土力学性能试验方法标准》(GB/T50081-2002)采用150mm×150mm×300mm 棱柱体作为混凝土轴心抗压强度试验的标准试件,混凝土试件轴心抗压强度fcp ——混凝土轴心抗压强度;F ——试件破坏荷载;A ——试件承压面积。 6.混凝土的强度等级是如何确定的。答:混凝土强度 等级应按立方体抗压强度标准值确定,混凝土立方体抗 压强度标准值fcu ,k ,我国《混凝土结构设计规范》规 定,立方体抗压强度标准值系指按上述标准方法测得 的具有95%保证率的立方体抗压强度,根据立方体抗 压强度标准值划分为C15、 C20、 C25、C30、C35、C40、C45、C50、 C55、 C60、 C65、 C70、 C75、 C80十四个等级。 7.简述混凝土三轴受压强度的概念。答:三轴受压试验是侧向等压σ2=σ3=σr 的三轴受压,即所谓常规三轴。试验时先通过液体静压力对混凝土圆柱体施加径向等压应力,然后对试件施加纵向压应力直到破坏。在这种受力状态下,试件由于侧压限制,其内部裂缝的产生和发展受到阻碍,因此当侧向压力增大时,破坏时的轴向抗压强度相应地增大。根据试验结果分析,三轴受力时混凝土纵向抗压强度为fcc′= fc′+βσr 式中:fcc′——混凝土三轴受压时沿圆柱体纵轴的轴心抗压强度; fc′ ——混凝土的单轴圆柱体轴心抗压强度; β ——系数,一般普通混凝土取4; σr ——侧向压应力。 8.简述混凝土在单轴短期加载下的应力~应变关系特点。答:一般用标准棱柱体或圆柱体试件测定混凝土受压时的应力应变曲线。轴心受压混凝土典型的应力应变曲线如图,各个特征阶段的特点如下。混凝土轴心受压时的应力应变曲线1)应力σ≤0.3 fc sh 当荷载较小时,即σ≤0.3 fc sh ,曲线近似是直线(图2-3中OA 段),A 点相当于混凝土的弹性极限。此阶段中混凝土的变形主要取决于骨料和水泥石的弹 性变形。2)应力0.3 f cc ′= f c ′+βσr 随着荷载的增加,当应力约为(0.3~0.8) fc sh ,曲线明显偏离直线,应变增长比应力快,混凝土表现出越来越明显的弹塑性。3)应力0.8 f c sh <σ≤1.0 f c sh 随着荷载进一步增加,当应力约为(0.8~1.0) fc sh ,曲线进一步弯曲,应变增长速度进一步加快,表明混凝土的应力增量不大,而塑性变形却相当大。此阶段中混凝土内部微裂缝虽有所发展,但处于稳定状态,故b 点称为临界应力点,相应的应力相当于混凝土的条件屈服强度。曲线上的峰值应力C 点,极限强度fc sh ,相应的峰值应变为ε0。 4)超过峰值应力后超过C 点以后,曲线进入下降段,试件的承载力随应变增长逐渐减小,这种现象为应变软化。 9.什么叫混凝土徐变?混凝土徐变对结构有什么影响?答:在不变的应力长期持续作用下,混凝土的变形随时间而缓慢增长的现象称为混凝土的徐变。徐变对钢筋混凝土结构的影响既有有利方面又有不利方面。有利影响,在某种情况下,徐变有利于防止结构物裂缝形成;有利于结构或构件的内力重分布,减少应力集中现象及减少温度应力等。不利影响,由于混凝土的徐变使构件变形增大;在预应力混凝土构件中,徐变会导致预应力损失;徐变使受弯和偏心受压构件的受压区变形加大,故而使受弯构件挠度增加,使偏压构件的附加偏心距增大而导致构件承载力的降低。 10.钢筋与混凝土之间的粘结力是如何组成的?答:试验表明,钢筋和混凝土之间的粘结力或者抗滑移力,由四部分组成:(1)化学胶结力:混凝土中的水泥凝胶体在钢筋表面产生的化学粘着力或吸附力,来源于浇注时水泥浆体向钢筋表面氧化层的渗透和养护过程中水泥晶体的生长和硬化,取决于水泥的性质和钢筋表面的粗糙程度。当钢筋受力后变形,发生局部滑移后,粘着力就丧失了。(2)摩擦力:混凝土收缩后,将钢筋紧紧地握裹住而产生的力,当钢筋和混凝土产生相对滑移时,在钢筋和混凝土界面上将产生摩擦力。它取决于混凝土发生收缩、荷载和反力等对钢筋的径向压应力、钢筋和混凝土之间的粗糙程度等。钢筋和混凝土之间的挤压力越大、接触面越粗糙,则摩擦力越大。3)机械咬合力:钢筋表面凹凸不平与混凝土产生的机械咬合作用而产生的力,即混凝土对钢筋表面斜向压力的纵向分力,取决于混凝土的抗剪强度。变形钢筋的横肋会产生这种咬合力,它的咬合作用往往很大,是变形钢筋粘结力的主要来源,是锚固作用的主要成份。(4)钢筋端部的锚固力:一般是用在钢筋端部弯钩、弯折,在锚固区焊接钢筋、短角钢等机械作用来维持锚固力。各种粘结力中,化学胶结力较小;光面钢筋以摩擦力为主;变形钢筋以机械咬合力为主。 第3章 受弯构件正截面承载力 1.受弯构件适筋梁从开始加荷至破坏,经历了哪几个阶段?各阶段的主要特征是什么?各个阶段是哪种极限状态的计算依据?答:适筋受弯构件正截面工作分为三个阶段。 第Ⅰ阶段荷载较小,梁基本上处于弹性工作阶段,随着荷载增加,弯矩加大,拉区边缘纤维混凝土表现出一定塑性性质。第Ⅱ阶段弯矩超过开裂弯矩Mcrsh ,梁出现裂缝,裂缝截面的混凝土退出工作,拉力由纵向受拉钢筋承担,随着弯矩的增加,受压区混凝土也表现出塑性性质,当梁处于第Ⅱ阶段末Ⅱa 时,受拉钢筋开始屈服。第Ⅲ阶段钢筋屈服后,梁的刚度迅速下降,挠度急剧增大,中和轴不断上升,受压区高度不断减小。受拉钢筋应力不再增加,经过一个塑性转动构成,压区混凝土被压碎,构件丧失承载力。第Ⅰ阶段末的极限状态可作为其抗裂度计算的依据。第Ⅱ阶段可作为构件在使用阶段裂缝宽度和挠度计算的依据。第Ⅲ阶段末的极限状态可作为受弯构件正截面承载能力计算的依据。 2.钢筋混凝土受弯构件正截面有哪几种破坏形式?其破坏特征有何不同?答:钢筋混凝土受弯构件正截面有适筋破坏、超筋破坏、少筋破坏。梁配筋适中会发生适筋破坏。受拉钢筋首先屈服,钢筋应力保持不变而产生显著的塑性伸长,受压区边缘混凝土的应变达到极限压应变,混凝土压碎,构件破坏。梁破坏前,挠度较大,产生较大的塑性变形,有明显的破坏预兆,属于塑性破坏。梁配筋过多会发生超筋破坏。破坏时压区混凝土被压坏,而拉区钢筋应力尚未达到屈服强度。破坏前梁的挠度及截面曲率曲线没有明显的转折点,拉区的裂缝宽度较小,破坏是突然的,没有明显预兆,属于脆性破坏,称为超筋破坏。梁配筋过少会发生少筋破坏。拉区混凝土一旦开裂,受拉钢筋即达到屈服,并迅速经历整个流幅而进入强化阶段,梁即断裂,破坏很突然,无明显预兆,故属于脆性破坏。 3.什么叫最小配筋率?它是如何确定的?在计算中作用是什么?答:最小配筋率是指,当梁的配筋率ρ很小,梁拉区开裂后,钢筋应力趋近于屈服强度,这时的配筋率称为最小配筋率ρmin 。是根据Mu=Mcy 时确定最小配筋率。控制最小配筋率是防止构件发生少筋破坏,少筋破坏是脆性破坏,设计时应当避免。 4.单筋矩形受弯构件正截面承载力计算的基本假定是什么?答:单筋矩形受弯构件正截面承载力计算的基本假定是(1)平截面假定;(2)混凝土应力—应变关系曲线的规定;(3)钢筋应力—应变关系的规定;(4)不考虑混凝土抗拉强度,钢筋拉伸应变值不超过0.01。以上规定的作用是确定钢筋、混凝土在承载力极限状态下的受力状态,并作适当简化,从而可以确定承载力的平衡方程或表达式。 5.确定等效矩形应力图的原则是什么?《混凝土结构设计规范》规定,将实际应力图形换算为等效矩形应力图形时必须满足以下两个条件:(1) 受压区混凝土压应力合力C 值的大小不变,即两个应力图形的面积应相等;(2) 合力C 作用点位置不变,即两个应力图形的形心位置应相同。等效矩形应力图的采用使简化计算成为可能。 6.什么是双筋截面?在什么情况下才采用双筋截面?答:在单筋截面受压区配置受力钢筋后便构成双 筋截面。在受压区配置钢筋,可协助混凝土承受压力,提高截面的受弯承载力;由于受压钢筋的存在,增加了截面的延性,有利于改善构件的抗震性能;此外,受压钢筋能减少受压区混凝土在荷载长期作用下产生的徐变,对减少构件在荷载长期作用下的挠度也是有利的。 双筋截面一般不经济,但下列情况可以采用:(1)弯矩较大,且截面高度受到限制,而采用单筋截面将引起超筋;(2)同一截面内受变号弯矩作用;(3)由于某种原因(延性、构造),受压区已配置 ;(4)为了提高构件抗震性能或减少结构在长期荷载下的变形。 7.双筋矩形截面受弯构件正截面承载力计算的基本公式及适用条件是什么?为什么要规定适用条件? 答:双筋矩形截面受弯构件正截面承载力的两个基本公式:适用条件:(1) ,是为了保证受拉钢筋屈服,不发生超筋梁脆性破坏,且保证受压钢筋在构件破坏以前达到屈服强度;(2)为了使受压钢筋能达到抗压强度设计值,应满足 , 其含义为受压钢筋位置不低于受压应力矩形图形的重心。当不满足条件时,则表明受压钢筋的位置离中和轴太近,受压钢筋的应变太小,以致其应力达不到抗压强度设计值。 8.双筋矩形截面受弯构件正截面承载力计算为什么要规定 ?当x <2a…s 应如何计算?答:为了使受压钢筋能达到抗压强度设计值,应满足 '2s a x ≥, 其含义为受压钢筋位置不低于受压应力矩形图形的重心。当不满足条件时,则表明受压钢筋的位置离中和轴太近,受压钢筋的应变太小,以致其应力达不到抗压强度设计值。此时对受压钢筋取矩 )2()(10x a bx f a h A f M s c s s y u -+-=αx<2s a 时,公式中的右边第二项相对很小,可忽略不计,近似取 ,即近似认为受压混凝土合力点与受压钢筋合力点重合,从而使受压区混凝土合力对受压钢筋合力点所产生的力矩等于零,因此() ' 0s y s a h f M A -= 9.第二类T 形截面受弯构件正截面承载力计算的基本公式及适用条件是什么?为什么要规定适用条件?答:第二类型T 形截面:(中和轴在腹板内)适用条件:s y c f f c A f bx f h b b f =+-1''1)(αα) 2()()2(' 0''101f f f c c u h h h b b f x h bx f M --+-=αα 规定适用条件b ξξ≤ 是为了避免超筋破坏,而少筋破坏一般不会发生。 12.写出桥梁工程中单筋截面受弯构件正截面承载力计算的基本公式及适用条件是什么?比较这些公式与建筑工程中相应公式的异同。 答: s sd cd A f bx f = ) 2(00x h bx f M cd d -=γ 适用条件: b ξξ≤ ; bh A s m in ρ≥ 《公路桥规》和《混凝土结构设计规范》中,受弯构件计算的基本假定和计算原理基本相同,但在公式表达形式上有差异,材料强度取值也不同。 10.计算T 形截面的最小配筋率时,为什么是用梁肋 宽度b 而不用受压翼缘宽度bf ?答:最小配筋率从理论上是由Mu=Mcy 确定的,主要取决于受拉区的形状,所以计算T 形截面的最小配筋率时,用梁肋宽度b 而不用受压翼缘宽度bf 。 11.单筋截面、双筋截面、T 形截面在受弯承载力方面,哪种更合理?,为什么?答:T 形截面优于单筋截面、单筋截面优于双筋截面。 第4章 受弯构件斜截面承载力 1. 斜截面破坏形态有几类?分别采用什么方法加以控制?答:(1)斜截面破坏形态有三类:斜压破坏,剪压破坏,斜拉破坏 (2)斜压破坏通过限制最小截面尺寸来控制;剪压破坏通过抗剪承载力计算来控制;斜拉破坏通过限制最小配箍率来控制; 2. 影响斜截面受剪承载力的主要因素有哪些?答:(1)剪跨比的影响,随着剪跨比的增加,抗剪承载力逐渐降低; (2)混凝土的抗压强度的影响,当剪跨比一定时,随着混凝土强度的 提高,抗剪承载力增加;3)纵筋配筋率的影响,随着纵筋配筋率的增加,抗剪承载力略有增加;(4)箍筋的配箍率及箍筋强度的影响,随着箍筋的配箍率及箍筋强度的增加,抗剪承载力增加;(5)斜裂缝的骨料咬合力和钢筋的销栓作用;(6)加载方式的影响;(7)截面尺寸和形状的影响; 3. 斜截面抗剪承载力为什么要规定上、下限?具体包含哪些条件?答:斜截面抗剪承载力基本公式的建立是以剪压破坏为依据的,所以规定上、下限来避免斜压破坏和斜拉破坏。 4.钢筋在支座的锚固有何要求?答:钢筋混凝土简支梁和连续梁简支端的下部纵向受力钢筋,其伸入梁支座范围内的锚固长度 应符合下列规定:当剪力较小( )时, ;当剪力较大( )时, (带肋钢筋), (光圆钢筋), 为纵向受力钢筋的直径。如纵向受力钢筋伸入梁支座范围内的锚固长度不符合上述要求时,应采取在钢筋上加焊锚固钢板或将钢筋端部焊接在梁端预埋件上等有效锚固措施。 5.什么是鸭筋和浮筋?浮筋为什么不能作为受剪钢筋?答:单独设置的弯起钢筋,两端有一定的锚固长度的叫鸭筋,一端有锚固,另一端没有的叫浮筋。由于受剪钢筋是受拉的,所以不能设置浮筋。 , 第5章 钢筋混凝土构件的变形和裂缝 1.为什么说裂缝条数不会无限增加,最终将趋于稳定?答:假设混凝土的应力σc 由零增大到ft 需要经过l 长度的粘结应力的积累,即直到距开裂截面为l 处,钢筋应力由σs1降低到σs2,混凝土的应力σc 由零增大到ft ,才有可能出现新的裂缝。显然,在距第一条裂缝两侧l 的范围内,即在间距小于2l 的两条裂缝之间,将不可能再出现新裂缝。 2.裂缝宽度与哪些因素有关,如不满足裂缝宽度限值,应如何处理?答:与构件类型、保护层厚度、配筋率、钢筋直径和钢筋应力等因素有关。如不满足,可以采取减小钢筋应力(即增加钢筋用量)或减小钢筋直径等措施。 3.钢筋混凝土构件挠度计算与材料力学中挠度计算有何不同? 为何要引入“最小刚度原则”原则?答:主要是指刚度的取值不同,材料力学中挠度计算采用弹性弯曲刚度,钢筋混凝土构件挠度计算采用由短期刚度修正的长期刚度。“最小刚度原则”就是在简支梁全跨长范围内,可都按弯矩最大处的截面抗弯刚度,亦即按最小的截面抗弯刚度,用材料力学方法中不考虑剪切变形影响的公式来计算挠度。这样可以简化计算,而且误差不大,是允许的。 4.简述参数ψ的物理意义和影响因素?答:系数ψ的物理意义就是反映裂缝间受拉混凝土对纵向受拉 钢筋应变的影响程度。ψ的大小还与以有效受拉混凝 土截面面积计算的有效纵向受拉钢筋配筋率ρte 有 关。 5.受弯构件短期刚度Bs 与哪些因素有关,如不满足构件变形限值,应如何处理?答:影响因素有:配筋率ρ、 截面形状、 混凝土强度等级、 截面有效高度h0。可以看出,如果挠度验算不符合要求,可增大截面高度,选择合适的配筋率ρ。 6.确定构件裂缝宽度限值和变形限值时分别考虑哪些因素?答:确定构件裂缝宽度限值主要考虑(1)外观要求;(2)耐久性。 变形限值主要考虑(1) 保证建筑的使用功能要求 (2) 防止对非结构构件产生不良影响 (3) 保证人们的感觉在可接受的程度之内。 第6章 钢筋混凝土受压构件承载力 1.轴心受压构件设计时,如果用高强度钢筋,其设计 强度应如何取值?答:纵向受力钢筋一般采用HRB400级、HRB335级和RRB400级,不宜采用高强度钢筋,因为与混凝土共同受压时,不能充分发挥其高强度的作用。混凝土破坏时的压应变0.002,此时相应的纵筋应力值бs’=Esεs’=200×103×0.002=400 N/mm2;对于HRB400级、HRB335级、HPB235级和RRB400级热扎钢筋已达到屈服强度,对于Ⅳ级和热处理钢筋在计算fy’值时只能取400 N/mm2。 2.轴心受压构件设计时,纵向受力钢筋和箍筋的作用分别是什么?答:纵筋的作用:①与混凝土共同承受压力,提高构件与截面受压承载力;②提高构件的变形能力,改善受压破坏的脆性;③承受可能产生的偏心弯矩、混凝土收缩及温度变化引起的拉应力;④减少混凝土的徐变变形。横向箍筋的作用:①防止纵向钢筋受力后压屈和固定纵向钢筋位置;②改善构件破坏的脆性;③当采用密排箍筋时还能约束核芯内混凝 土,提高其极限变形值。 3.简述轴心受压构件徐变引起应力重分布?(轴心受 压柱在恒定荷载的作用下会产生什么现象?对截面中纵向钢筋和混凝土的应力将产生什么影响?)答:当柱子在荷载长期持续作用下,使混凝土发生徐变而 引起应力重分布。此时,如果构件在持续荷载过程中突然卸载,则混凝土只能恢复其全部压缩变形中的弹 性变形部分,其徐变变形大部分不能恢复,而钢筋将能恢复其全部压缩变形,这就引起二者之间变形的差异。当构件中纵向钢筋的配筋率愈高,混凝土的徐变较大时,二者变形的差异也愈大。此时由于钢筋的弹 性恢复,有可能使混凝土内的应力达到抗拉强度而立即断裂,产生脆性破坏。 4.对受压构件中纵向钢筋的直径和根数有何构造要 求?对箍筋的直径和间距又有何构造要求?答:纵向受力钢筋直径d 不宜小于12mm ,通常在12mm~32mm 范围内选用。矩形截面的钢筋根数不应小于4根,圆形截面的钢筋根数不宜少于8根,不 应小于6根。纵向受力钢筋的净距不应小于50mm ,最大净距不宜大于300mm 。其对水平浇筑的预制柱,其纵向钢筋的最小净距为上部纵向受力钢筋水平方向不应小于30mm 和1.5d (d 为钢筋的最大直径), 下部纵向钢筋水平方向不应小于25mm 和d 。上下接头处,对纵向钢筋和箍筋各有哪些构造要求? 5.进行螺旋筋柱正截面受压承载力计算时,有哪些限 制条件?为什么要作出这些限制条件?答:凡属下列 条件的,不能按螺旋筋柱正截面受压承载力计算:① 当l0/b >12时,此时因长细比较大,有可能因纵向弯 曲引起螺旋箍筋不起作用;② 如果因混凝土保护层退出工作引起构件承载力降低的幅度大于因核芯混凝土强度提高而使构件承载力增加的幅度,③ 当间接钢筋换算截面面积Ass0小于纵筋全部截面面积的 25%时,可以认为间接钢筋配置得过少,套箍作用的 效果不明显。 6.简述轴心受拉构件的受力过程和破坏过程?答:第Ⅰ阶段——加载到开裂前 此阶段钢筋和混凝土共同工作,应力与应变大致成正比。在这一阶段末,混凝土拉应变达到极限拉应变,裂缝即将产生。第Ⅱ阶段——混凝土开裂后至钢筋屈服前 裂缝产生后,混凝土不再承受拉力,所有的拉力均由钢筋来承担,这种应力间的调整称为截面上的应力重分布。第Ⅱ阶段是构件的正常使用阶段,此时构件受到的使用荷载大约为构件破坏时荷载的50%—70%,构件的裂缝宽度和变形的验算是以此阶段为依据的。第Ⅲ阶段——钢筋屈服到构件破坏当加载达到某点时,某一截面处的个别钢筋首先达到屈服,裂缝迅速发展,这时荷载稍稍增加,甚至不增加都会导致截面上的钢筋全部达到屈服(即荷载达到屈服荷载Ny 时)。评判轴心受拉破坏的标准并不是构件拉断,而是钢筋屈服。正截面强度计算是以此阶段为依据的。 7.判别大、小偏心受压破坏的条件是什么?大、小偏心受压的破坏特征分别是什么?答:(1) ,大偏心受压破坏; ,小偏心受压破坏;(2)破坏特征: 大偏心受压破坏:破坏始自于远端钢筋的受拉屈服,然后近端混凝土受压破坏;小偏心受压破坏:构件破坏时,混凝土受压破坏,但远端的钢筋并未屈服; 8.偏心受压短柱和长柱有何本质的区别?偏心距增大系数的物理意义是什么?答:(1)偏心受压短柱和长柱有何本质的区别在于,长柱偏心受压后产生不可忽略的纵向弯曲,引起二阶弯矩。 (2)偏心距增大系数的物理意义是,考虑长柱偏心受压后产生的二阶弯矩对受压承载力的影响。 9.附加偏心距 的物理意义是什么?如何取值?答:附加偏心距 的物理意义在于,考虑由于荷载偏差、施工误差等因素的影响, 会增大或减小,另外,混凝土材料本身的不均匀性,也难保证几何中心和物理中心的重合。其值取20mm 和偏心方向截面尺寸的1/30两者中的较大者。 10.偏心受拉构件划分大、小偏心的条件是什么?大、小偏心破坏的受力特点和破坏特征各有何不同?答:(1)当 作用在纵向钢筋 合力点和 合力点范围以外时,为大偏心受拉;当 作用在纵向钢筋 合力点和 合力点范围之间时,为小偏心受拉;(2)大偏心受拉有混凝土受压区,钢筋先达到屈服强度,然后混凝土受压破坏;小偏心受拉破坏时,混凝土完全退出工作,由纵筋来承担所有的外力。 11.大偏心受拉构件为非对称配筋,如果计算中出现 或出现负值,怎么处理?答:取 ,对混凝土受压区合力点(即受压钢筋合力点)取矩, 钢混结构重的钢筋:熱轧钢筋,消除应力钢丝,钢绞线,热处理钢筋。 混凝土结构最基本的要求:强度和塑性 结构的可靠性包括:安全性,适用性,耐久性 结构上的荷载:静态荷载,动态荷载 梁受力破坏情况:适筋破坏,少筋破坏,超筋破坏 柱在单独基础的设计:确定基础尺寸,确定基础高度,计算基础底面配筋 钢筋混凝土梁板按施工方法可分:整体式梁板结构,装配式梁板结构,整体装配式结构

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