高等教育之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
混凝土结构构件变形、结构性能检测试题及答案
混凝土结构构件变形、结构性能检测试题及答案混凝土结构构件变形、结构性能检测试题姓名：分数：一、填空题（）1、挠度监测的方法可采用建筑主体挠度观测要求，也可采用挠度计、位移传感器等设备直接测定挠度值。
2、对于平置的构件，至少在两端及中间设置三个沉降点进行沉降监测，可以测得在某时间段内三个点的沉降量。
对于直立的构件，至少要设置上、中、下三个位移监测点进行位移监测，利用三点的位移量求出挠度大小。
3、构件倾斜可采用经纬仪、激光准直仪或吊锤的方法检测，当构件高度小于10m时，可使用经纬仪或吊锤测量；当构件高度大于或等于10m时，应使用经纬仪或激光准直仪测量。
检测时应消除施工偏差或截面尺寸变化造成的影响。
检测时宜分别检测构件在所有相交轴线方向的倾斜，并提供各个方向的倾斜值。
4、构件结构性能检测，在试验前后应测量其实际尺寸，对预应力混凝土构件还应测量钢筋直径、受力钢筋保护层，并检查构件表面，若有缺陷和裂缝应在构件上标出。
5、构件挠度用百分表进行测量。
即在两端支座各架设一只构件跨中下部架设1～2只百分表。
试验时观察构件跨中位移和支座沉陷位移，且分别记录其位移值（均在每次持续时间结束观察）。
二、简答题1、构件倾斜检测应符合哪些规定？1构件倾斜可采用经纬仪、激光准直仪或吊锤的方法检测，当构件高度小于10m时，可使用经纬仪或吊锤测量;当构件高度大于或等于10m时，应使用经纬仪或激光准直仪测量;2检测时应消除施工偏差或截面尺寸变化造成的影响;3检测时宜分别检测构件在所有相交轴线方向的倾斜，并提供各个方向的倾斜值。
2、简述结构构件性能检测步骤。
构件在试验前后应测量其实际尺寸，对预应力混凝土构件还应测量钢筋直径，受力钢筋保护层。
并检查构件表面，若有缺陷和裂缝应在构件上标出。
板、梁等简支构件试验时应一端采用铰支座，另一端采用滚动支座。
铰支座用角钢，滚动支座可用圆钢或钢管。
构件架上支座时，其支承中心线位置应符合有关标准或设计要求。
第八章：挠度、裂缝宽度验算及延性和耐久性
d eq σ sk wmax = 0.85τs τl βψ 1.9c + 0.08 Es ρ te αcr
轴心受拉 构件受力特征系数 偏心受拉 受弯、偏压
…9-4
αcr=2.7 αcr=2.4 αcr=2.1
h′f h/2 h
(a)
b h h′f h/2 bf h′f
(b)
b′f b hf h/2 bf h
(c)
(d)
混凝土结构设计原理
第9章
Ate
h ⋅ b 矩形、 T 形截面 2 h ⋅ b + ( bf − b ) hf 倒T形截面 2
钢筋应力不均匀系数ψ
σ sm 0.65 f tk ψ= = 1. 1 − σ sk ρ te σ sk
混凝土结构设计原理
第9章
§9.3 受弯构件挠度计算
钢筋混凝土梁的挠度与弯矩的关系是非线性的。 钢筋混凝土梁的挠度与弯矩的关系是非线性的。
M 1 M EI 2 2 0 af 0 EI(B)
(a)
(b)
1——线性；2——非线性。 线性； 非线性。 线性 非线性
混凝土结构设计原理 用材料力学的公式： 用材料力学的公式：
εcs εcm
(b) lcr+εcmlcr lcr+εsmlcr
wm = ∫0 (ε s − ε c ) d l
l cr
…9-5
εc分布
εss ωm
εsm
(c)
εs分布
ωm
(a)
混凝土结构设计原理 平均裂缝间距l 平均裂缝间距 m
d eq lm = β 1.9c + 0.08 ρ te
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 。
11、由于纵向受拉钢筋配筋率百分率的不同，受弯构件正截面受弯破坏形态有 、 和 。
12、斜截面受剪破坏的三种破坏形态包括 、 和13、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 。
钢筋混凝土结构设计第八章钢筋混凝土构件的裂缝和变形42页PPT
B
B ––– 按荷载准永久组合并考虑荷载长期 下一章
作用影响的抗弯刚度
αf
=5(gk+ψqqk)l04 38B4
=5Mql02 ––– 4E 8 I
钢筋混凝土梁的挠度计算
帮助
混凝土结构基本原理 1. 短期刚度 Bs的计算
第八章
M 1 EI r
EI
M 1
r
梁纯弯段内各截面应变及裂缝分布
主页 目录 上一章 下一章 帮助
第八章
3. 最小刚度原则： •受弯构件在正常使用状态下，刚度沿长度是变化的。
•取同一弯矩符号区段内最小刚度作为等刚度，按材力的 方法计算。
gk+qk
gk+qk
Bmin
(a) Bmin
(b)
图8-9
A
B －MBmin
+ (a)
Mlmax BBmin
(b) B1min 图8-10
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当cs>65时，取cs=65 ；
deq –––纵向受拉钢筋的等效直径（mm）；deq
nidi2
niidi
上一章 下一章 帮助
混凝土结构基本原理
第八章
i ––– 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 ；
光面 =0.7 变形 =1.0
te ––– 截面的有效配筋率，
受弯构件裂缝宽度的验算； 受弯构件截面刚度计算与变形验算。 了解不同环境条件下结构耐久性对材
料的要求。
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混凝土结构基本原理
第八章
§8.1 概 述
构件的裂缝宽度和挠度验算是属于正常使用极 限状态。
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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（2MlfaEI）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。
4. 钢筋混凝土轴心受拉构件的平均裂缝间距与纵向钢筋直径及配筋率的关系是
（C ）。
A、直径越大，平均裂缝间距越小；
B、配筋率越大，平均裂缝间距越大；
C、直径越小，平均裂缝间距越小；
5. 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 ）。
A、逐渐减小； B、逐渐增加；
C、保持不变； D、先增加后减小。
6. 裂缝间钢筋应变的不均匀系数Ψ的数值越大，说明（ C ）。
A、裂缝之间混凝土的应力越大； B、裂缝之间钢筋应力越小；
C、裂缝之间混凝土的应力越小； D、裂缝之间钢筋应力为零。
7. 当其他条件完全相同，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（ C ）。
A、较粗的变形钢筋； B、较粗的光面钢筋；
C、较细的变形钢筋； D、较细的光面钢筋。
8．钢筋混凝土受弯构件的裂缝宽度计算中，钢筋应力（应变）不均匀系数与
下列因素无关 ( D )
（a）截面受拉区有效配筋率； （b）混凝土抗拉强度标准值；
（c）纵向受拉钢筋应力； （d）纵向受拉钢筋直径。
三、判断题
1.钢筋混凝土梁在受压区配置钢筋，将增大长期荷载作用下的挠度（ × ）。
2.粘结应力的传递长度与裂缝间距有很大关系。传递长度短,则裂缝分布稀;反之
则密（ × ）。
3.为了控制裂缝，在普通混凝土中，不宜采用高强钢筋（ √ ）。
4.进行结构构件的变形验算时，采用荷载的标准值、准永久值和材料的设计值
（ ×）。
5.由于构件的裂缝宽度和变形随时间而变化，因此进行裂缝宽度和变形验算时，
还应考虑长期作用的影响（ √ ）。
6.受压翼缘的存在使受弯构件的短期刚度 Bs 降低（× ）。
7.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（ √ ）。
8.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少裂缝宽度（√）。
9.Ψ表示裂缝间受拉混凝土协助钢筋抗拉工作的程度，当Ψ＝1时，表示混凝土
的协助能力最强（ × ）。
10.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（√ ）。
四、问答题
1.何谓“最小刚度原则”?
答：最小刚度原则：在同号弯矩区段采用最大弯矩处的截面弯曲刚度（即最小刚
度）作为该区段的截面弯曲刚度。对不同号的弯矩区段，分别取最大正弯矩和最
大负弯矩处的截面弯曲刚度作为正负弯矩区段的截面弯曲刚度。
2.简述裂缝控制等级的划分、对允许出现裂缝的构件其裂缝宽度为何加以限制、
需进行裂缝宽度验算的构件有哪些。
答：裂缝控制等级共分为三级：
一级：严格要求不出现裂缝的构件，按荷载效应标准组合计算时，构件受拉边缘
混凝土不应产生拉应力；
二级：一般要求不出现裂缝，按荷载效应标准组合计算时，构件受拉边缘混凝土
拉应力不应大于混凝土轴心抗拉强度标准值；按荷载效应准永久组合计算时，构
件受拉边缘混凝土不宜产生拉应力；
三级：允许出现裂缝。
当裂缝宽度较大时，一是会引起钢筋锈蚀，二是使结构刚度减少、变形增加，
从而影响结构的耐久性和正常使用，同时给人不安全感。因此，对允许出现裂缝
的钢筋混凝土构件，裂缝宽度必须加以限制，要求使用阶段最大裂缝宽度小于允
许裂缝宽度。 即 ωmax≤[ωmax]
需要进行裂缝宽度验算的构件包括：受弯构件、轴心受拉构件、偏心受拉构
件、e0≥0.55h0的大偏心受压构件。
3.裂缝间钢筋应变不均匀系数Ψ的物理意义是什么？《规范》是如何确定这个
系数的？
答：裂缝间钢筋平均应变εsm与裂缝截面钢筋应变εs之比称为钢筋应变不均匀系
数Ψ，即Ψ＝εsm/εs
当 Ψ＝1.0时，即εsm=εs 钢筋应变是均匀分布的，裂缝截面之间的混凝土与钢筋
之间没有粘结作用，混凝土不能协同钢筋抗拉。
在构件的使用阶段，通常Ψ<1.0，即εsm<εs ,裂缝截面钢筋中的部分拉应力将
通过钢筋与混凝土的粘结力传给裂缝间的混凝土，Ψ越小，传给混凝土的拉应力
越大。因此，Ψ的物理意义是反应裂缝间混凝土协同钢筋抗拉作用的程度。系
数Ψ越小，这种作用越大。为避免高估这种作用，《规范》规定当Ψ<0.2时，应
取Ψ＝0.2。对于钢筋混凝土各种受力构件，系数Ψ可按下列统一的公式计算 :
Ψ＝1.1－0.65ftk/ ρteσsk
式中 ρte——按有效受拉混凝土截面面积Ate 计算的纵向受拉钢筋配筋率；在最
大裂缝宽度计算中，当ρte<0.01时，取ρte＝0.01；
Ate——有效受压区混凝土面积；对轴心受拉构件，取构件截面面积；对受弯、
偏心受压和偏心受拉构件，取Ate＝0.5bh+(bf-b)hf，此处，bf、 hf为受拉翼缘的
宽度、高度；
σ
sk
——按荷载效应的标准组合计算的钢筋混凝土构件裂缝截面处纵向受拉
钢筋的应力。
4．在受弯构件的受压区配置钢筋为什么会影响构件的长期刚度B?
答：受压区钢筋对荷载长期作用下的受压区混凝土徐变起抑制作用，因而可减小
徐变变形、增加长期刚度。
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