【正文】 間接鋼筋的體積配筋率 當(dāng)時(shí)，按直線內(nèi)插法得，按式（10—23）計(jì)算 滿足要求。溫差為20℃，由下面公式計(jì)算損失④預(yù)應(yīng)力鋼筋松弛引起的預(yù)應(yīng)力損失。可以采取增大截面高度的措施。解：kN/m； kN/m KN?m KN?m對(duì)于C25混凝土：N/mm2； N/mm2； N/mm2 mm2； mm N/mm2N?mm2 N?mm2mm不滿足要求?？傻煤爿dkN/m活荷載 kN/m kN?m查表可知C30以上時(shí)，梁的最小保護(hù)層厚度為25mm。（4）計(jì)算箍筋數(shù)量 選箍筋φ8150mm，算出其配箍率為 最小配箍率 滿足要求。2）求所需鋼筋面積選用214 選用422 第八章 受扭構(gòu)件承載力計(jì)算題參考答案1。解：Ⅰ、求解第組內(nèi)力取取（3）判別大小偏壓+，故屬于大偏壓。對(duì)稱配筋。m,試求所需鋼筋截面面積。解：（1）求ei、η、e有因?yàn)槿。?）判別大小偏壓按大偏心受壓計(jì)算。；?。蝗〖袅D和彎矩圖見圖530（b）按斜截面受剪承載力計(jì)算（1）計(jì)算受剪承載力 （2）驗(yàn)算截面尺寸條件時(shí)。5． 鋼筋混凝土矩形截面簡(jiǎn)支梁，如圖5－29 ，截面尺寸250mm500mm，混凝土強(qiáng)度等級(jí)為C20（ft=、fc= N/mm2），箍筋Φ8200的 HPB235級(jí)鋼筋（fyv=210 N/mm2），縱筋為422的HRB400級(jí)鋼筋（fy=360 N/mm2），無(wú)彎起鋼筋，求集中荷載設(shè)計(jì)值P。 （3）驗(yàn)算是否需要計(jì)算配置箍筋故需要進(jìn)行配箍計(jì)算。彎起，則彎筋承擔(dān)的剪力：混凝土和箍筋承擔(dān)的剪力： 選用Φ6200 ，實(shí)用 。解：（1）查取相關(guān)數(shù)據(jù)38采用綁扎骨架，按兩層布置鋼筋，假設(shè)as=65mm，=435mm。 =計(jì)算受拉鋼筋面積AS。將x值代入基本公式得由于M=90kN（2）計(jì)算配筋故需配受壓筋，取。設(shè)a=60mm、h0=50060=440mm。由表知，環(huán)境類別為一類的混凝土保護(hù)層最小厚度為25mm，故設(shè)a=35mm，h0=45035=415mm 則 6．已知梁的截面尺寸為bh=200mm500mm，混凝土強(qiáng)度等級(jí)為C40，鋼筋采用HRB335，即Ⅱ級(jí)鋼筋，截面彎矩設(shè)計(jì)值M=。 圖3 4．已知梁的截面尺寸為bh=200mm500mm，混凝土強(qiáng)度等級(jí)為C25，截面彎矩設(shè)計(jì)值M=。求：板厚及受拉鋼筋截面面積As解：取板寬b=1000mm的板條作為計(jì)算單元；設(shè)板厚為80mm，則板自重gk=25=,跨中處最大彎矩設(shè)計(jì)值： 圖1由表知，環(huán)境類別為一級(jí)，混凝土強(qiáng)度C30時(shí)，板的混凝土保護(hù)層最小厚度為15mm，故設(shè)=20mm，故h0=8020=60mm采用方形截面300300mm ，則故不必配置螺旋箍筋。試問：（1） 試設(shè)計(jì)軸心受壓柱。[解]（1）先按配有縱筋和箍筋柱計(jì)算柱子計(jì)算長(zhǎng)度按《規(guī)范》，則 l0===計(jì)算穩(wěn)定系數(shù)值，因 l0/d=4000/350=查表61得= 取園截面直徑為350mm,圓形柱混凝土截面面積為 由承載力公式求得求配筋率配筋率太大，因l0/d＜12，若混凝土強(qiáng)度等級(jí)不再提高，則可采用螺旋箍筋以提高柱的承載能力。柱承載軸心壓力設(shè)計(jì)值N=900kN，試核算該柱是否安全。確定柱截面積尺寸及縱筋面積。5．已知某公共建筑門廳底層現(xiàn)澆鋼筋混凝土框架內(nèi)柱，承受軸向壓力N=2850kN。A. 彈性模量 ；B. 割線模量 ；C. 切線模量 ；D. 原點(diǎn)切線模量；第二章 鋼筋和混凝土的力學(xué)性能選 擇 題 參 考 答 案1． D2． A3． B4． C5． A6． B7． D8． B9． A10． A11． C12． B第三章 軸心受力構(gòu)件承載力計(jì) 算 題1．某多層現(xiàn)澆框架結(jié)構(gòu)的底層內(nèi)柱，軸向力設(shè)計(jì)值N=2650kN，計(jì)算長(zhǎng)度，混凝土強(qiáng)度等級(jí)為C30（fc=），鋼筋用HRB400級(jí)（），環(huán)境類別為一類。 A．隨混凝土強(qiáng)度等級(jí)的提高而增大； B．隨鋼筋等級(jí)提高而降低； C．隨混凝土等級(jí)提高而減少，隨鋼筋等級(jí)提高而增大； D．隨混凝土及鋼筋等級(jí)提高而減?。?．屬于有明顯屈服點(diǎn)的鋼筋有（ ）。但是搭接鋼筋之間的縫間混凝土?xí)蚣羟卸杆倨扑椋展κ艿较魅酢?7． 最小錨固長(zhǎng)度是如何確定的？答：達(dá)到錨固極限狀態(tài)時(shí)所需要的鋼筋最小錨固長(zhǎng)度，稱為臨界錨固長(zhǎng)度lcra。當(dāng)鋼筋受力后變形，發(fā)生局部滑移后，粘著力就喪失了。14． 什么是混凝土的彈性模量、割線模量和切線模量？ 答：取混凝土應(yīng)力應(yīng)變曲線在原點(diǎn)O切線的斜率，作為混凝土的初始彈性模量，簡(jiǎn)稱彈性模量Ec，即:Ec = tgα0 Ec——初始彈性模量；a0——原點(diǎn)切線的斜率夾角。軸心受壓混凝土典型的應(yīng)力應(yīng)變曲線如圖23，各個(gè)特征階段的特點(diǎn)如下。答：混凝土強(qiáng)度等級(jí)應(yīng)按立方體抗壓強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值確定，混凝土立方體抗壓強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值fcu，k，我國(guó)《混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》規(guī)定，立方體抗壓強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值系指按上述標(biāo)準(zhǔn)方法測(cè)得的具有95%保證率的立方體抗壓強(qiáng)度，根據(jù)立方體抗壓強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值劃分為C1C C2CC3CC4C50、 C5 C60、C6 C70、 C7 C80十四個(gè)等級(jí)?；炷疗茐暮?，其中的粗骨料一般無(wú)破損的跡象，裂縫和破碎都發(fā)生在粗骨料表面和水泥砂漿內(nèi)部，所以混凝土的強(qiáng)度和變形性能在很大程度上取決于水泥砂漿的質(zhì)量和密實(shí)性。不僅可以減少配筋率，方便了施工，還減少了加工、運(yùn)輸、施工等一系列附加費(fèi)用。（5）耐久性混凝土結(jié)構(gòu)耐久性是指，在外部環(huán)境下材料性、構(gòu)件、結(jié)構(gòu)隨時(shí)間的退化，主要包括鋼筋銹蝕、凍融循環(huán)、堿—骨料反應(yīng)、化學(xué)作用等的機(jī)理及物理、化學(xué)和生化過程。1887年德國(guó)人包興格對(duì)鋼材進(jìn)行拉壓試驗(yàn)時(shí)發(fā)現(xiàn)的，所以將這種當(dāng)受拉（或受壓）超過彈性極限而產(chǎn)生塑性變形后，其反向受壓（或受拉）的彈性極限將顯著降低的軟化現(xiàn)象，稱為包興格效應(yīng)。時(shí)效硬化和溫度有很大關(guān)系，溫度過高（450℃以上）強(qiáng)度反而有所降低而塑性性能卻有所增加，溫度超過700℃，鋼材會(huì)恢復(fù)到冷拉前的力學(xué)性能，不會(huì)發(fā)生時(shí)效硬化。熱軋鋼筋分為熱軋光面鋼筋HPB235（Q235，符號(hào)Φ，Ⅰ級(jí)）、熱軋帶肋鋼筋HRB335（20MnSi，符號(hào)，Ⅱ級(jí)）、熱軋帶肋鋼筋HRB400（20MnSiV、20MnSiNb、20MnTi，符號(hào)，Ⅲ級(jí)）、余熱處理鋼筋RRB400（K 20MnSi，符號(hào)，Ⅲ級(jí)）。鋼筋應(yīng)力達(dá)到比例極限點(diǎn)之前，應(yīng)力應(yīng)變按直線變化，鋼筋具有明顯的彈性性質(zhì)，超過比例極限點(diǎn)以后，鋼筋表現(xiàn)出越來越明顯的塑性性質(zhì)，但應(yīng)力應(yīng)變均持續(xù)增長(zhǎng)，應(yīng)力應(yīng)變曲線上沒有明顯的屈服點(diǎn)。12．簡(jiǎn)述混凝土三軸受壓強(qiáng)度的概念。A. 均提高很多；B. 承載力提高很多，抗裂提高不多；C. 抗裂提高很多，承載力提高不多；D. 均提高不多；4．鋼筋混凝土梁在正常使用荷載下（ ）。（6）混凝土設(shè)計(jì)與施工工作必須按照規(guī)范進(jìn)行，各種規(guī)范是長(zhǎng)期理論研究成果和工程實(shí)踐的總結(jié)。如果鋼筋和混凝土在面積上的比例及材料強(qiáng)度的搭配超過了這個(gè)范圍，就會(huì)引起構(gòu)件受力性能的改變，從而引起構(gòu)件截面設(shè)計(jì)方法的改變，這是學(xué)習(xí)時(shí)必須注意的一個(gè)方面。（3）二戰(zhàn)以后，設(shè)計(jì)計(jì)算理論已過渡到以概率論為基礎(chǔ)的極限狀態(tài)設(shè)計(jì)方法。5． 房屋混凝土結(jié)構(gòu)中各個(gè)構(gòu)件的受力特點(diǎn)是什么？答：在房屋建筑中，永久荷載和樓面活荷載直接作用在樓板上，樓板荷載傳遞到梁，梁將荷載傳遞到柱或墻，并最終傳遞到基礎(chǔ)上，各個(gè)構(gòu)件受力特點(diǎn)如下：樓板：是將活荷載和恒荷載通過梁或直接傳遞到豎向支承結(jié)構(gòu)（柱、墻）的主要水平構(gòu)件，樓板的主要內(nèi)力是彎矩和剪力，是受彎構(gòu)件。答：素混凝土簡(jiǎn)支梁，跨中有集中荷載作用。 第一章 緒 論問 答 題1． 什么是混凝土結(jié)構(gòu)？2． 以簡(jiǎn)支梁為例，說明素混凝土與鋼筋混凝土受力性能的差異。梁跨中截面受拉，拉應(yīng)力在荷載較小的情況下就達(dá)到混凝土的抗拉強(qiáng)度，梁被拉斷而破壞，是無(wú)明顯預(yù)兆的脆性破壞。梁：是將樓板上或屋面上的荷載傳遞到立柱或墻上，前者為樓蓋梁，后者為屋面梁，梁承受板傳來的荷載，主要內(nèi)力有彎矩和剪力，有時(shí)也可能是扭矩，屬于受彎構(gòu)件。（4）20世紀(jì)90年代以后，開始采用或積極發(fā)展性能化設(shè)計(jì)方法和理論。（3）由于混凝土材料的復(fù)雜性、離散性，混凝土材料的理論體系是建立在試驗(yàn)的基礎(chǔ)上的。不但要熟練掌握基本要求、使用范圍，還要深入了解每一條文的理論依據(jù)，做到深入理論，靈活運(yùn)用。 A．通常是帶裂縫工作的； B．一旦出現(xiàn)裂縫，裂縫貫通全截面； C．一旦出現(xiàn)裂縫，沿全長(zhǎng)混凝土與鋼筋間的粘結(jié)力喪盡；5．鋼筋與混凝土能共同工作的主要原因是（ ）。13．簡(jiǎn)述混凝土在單軸短期加載下的應(yīng)力應(yīng)變關(guān)系。到達(dá)極限抗拉強(qiáng)度b點(diǎn)后，同樣由于鋼筋的頸縮現(xiàn)象出現(xiàn)下降段，至鋼筋被拉斷。熱軋鋼筋主要用于鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)中的鋼筋和預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)中的非預(yù)應(yīng)力普通鋼筋。為了避免冷拉鋼筋在焊接時(shí)高溫軟化，要先焊好后再進(jìn)行冷拉。6． 在鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)中，宜采用哪些鋼筋？ 答：鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)及預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)的鋼筋，應(yīng)按下列規(guī)定采用：（1）普通鋼筋宜采用HRB400級(jí)和HRB335級(jí)鋼筋,也可采用HPB235級(jí)和RRB400級(jí)鋼筋；（2）預(yù)應(yīng)力鋼筋宜采用預(yù)應(yīng)力鋼絞線、鋼絲，也可采用熱處理鋼筋。混凝土結(jié)構(gòu)耐久性的降低可引起承載力的降低，影響結(jié)構(gòu)安全。8． 簡(jiǎn)述混凝土的組成結(jié)構(gòu)。9． 簡(jiǎn)述混凝土立方體抗壓強(qiáng)度。12． 簡(jiǎn)述混凝土三軸受壓強(qiáng)度的概念。圖23 混凝土軸心受壓時(shí)的應(yīng)力應(yīng)變曲線1）應(yīng)力σ≤ fc sh當(dāng)荷載較小時(shí)，即σ≤ fc sh，曲線近似是直線（圖23中OA段），A點(diǎn)相當(dāng)于混凝土的彈性極限。當(dāng)應(yīng)力較大時(shí)，混凝土已進(jìn)入彈塑性階段，彈性模量已不能正確反映此時(shí)的應(yīng)力應(yīng)變關(guān)系。（2）摩擦力：混凝土收縮后，將鋼筋緊緊地握裹住而產(chǎn)生的力，當(dāng)鋼筋和混凝土產(chǎn)生相對(duì)滑移時(shí)，在鋼筋和混凝土界面上將產(chǎn)生摩擦力。錨固抗力等于鋼筋屈服強(qiáng)度Fy時(shí)，相應(yīng)的錨固長(zhǎng)度就是臨界錨固長(zhǎng)度lcra，這是保證受力鋼筋真到屈服也不會(huì)發(fā)生錨固破壞的最小長(zhǎng)度。因此，搭接鋼筋的錨固強(qiáng)度減小，與錨固長(zhǎng)度相比，搭接長(zhǎng)度應(yīng)予加長(zhǎng)。A．冷拉鋼筋 ；B．鋼絲；C．熱處理鋼筋；D．鋼絞線；6．鋼材的含碳量越低，則（ ）。確定柱截面積尺寸及縱筋面積?；炷吝x用C35（fc=），縱筋用HRB400（），箍筋用HRB335（fy=300N/mm2）。解：根據(jù)構(gòu)造要求，先假定柱截面尺寸為400mm400mm由，查表得根據(jù)軸心受壓承載力公式確定，%的構(gòu)造要求。解： （1）求則，由表得（2）求4．某大樓底層門廳現(xiàn)澆鋼筋混凝土內(nèi)柱，承受軸心壓力設(shè)計(jì)值N=2749kN，計(jì)算高度，根據(jù)建筑設(shè)計(jì)要求，柱得截面為圓形，直徑。具體計(jì)算如下。（2） 若采用《混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》，采用C20混凝土fc=，鋼筋HRB335（fy=300N/mm2），試設(shè)計(jì)軸心受壓柱，比較兩者差異。查表得：由軸心受壓承載力公式：，%的構(gòu)造要求。,fc=，ft=， fy=210，=查表知， 圖2 選用φ8140，As=359mm2（實(shí)際配筋與計(jì)算配筋相差小于5%），排列見圖，垂直于受力鋼筋放置φ6250的分布鋼筋。環(huán)境類別為一類。環(huán)境類別為一類。 最后得 選用6φ25mm的鋼筋，As=8．已知梁截面尺寸為200mm400mm，混凝土等級(jí)C30，鋼筋采用HRB335，環(huán)境類別為二類，受拉鋼筋為3φ25的鋼筋，As=1473mm2，受