【正文】 要求。因此，彎筋彎起點處以及以外的范圍仍然需要配置φ8@160的雙肢箍筋方能符合要求。第 5 章 第5. 6 節(jié) 知識點：材料抵抗彎矩圖、縱筋的彎起、縱筋的錨固、縱筋的截斷習題1題型：問答題題目：什么是梁的材料抵抗彎矩圖？為什么要繪制材料抵抗彎矩圖？ 分析與提示：答案：由鋼筋和混凝土共同工作，對梁各個正截面產生的受彎承載力設計值所繪制的圖形，稱為材料抵抗彎矩圖。由荷載對梁的各個正截面產生的彎矩設計值M所繪制的圖形，稱為荷載彎矩圖。為了確定沿梁長各正截面中所需要的鋼筋用量就應該通過比較荷載彎矩圖（根據外荷載通過結構力學的方法求得）、材料抵抗彎矩圖的關系來得到，特別是縱向受力鋼筋需要在某些位置截斷或彎起時。習題2題型：問答題題目：梁的縱向鋼筋彎起的意義是什么？縱向鋼筋彎起位置應滿足什么要求？分析與提示：答案：在彎矩、剪力變化較大的區(qū)段內，經常可以把一部分縱筋彎起。這一方面可以隨著作用彎矩的變化來調節(jié)縱筋的數量，另一方面又可以通過彎起縱筋來增強相應斜截面的受剪承載力，以達到經濟的效果。確定縱筋彎起位置應滿足的第一個條件是，材料抵抗彎矩圖完全包住荷載彎矩圖；縱筋彎起位置應滿足的第二個條件是，滿足斜截面抗彎的要求。習題3題型：問答題題目：我國對梁的縱向鋼筋彎起的設計規(guī)定是怎樣的？分析與提示：答：彎起鋼筋需滿足以下三方面的要求：（1）滿足正截面受彎承載力要求，即要求材料抵抗彎矩圖完全包住荷載彎矩圖；（2）滿足斜截面受彎承載力要求，即彎筋的彎起點至其充分利用點的距離≥h0／2；（3）滿足各個斜截面的受剪承載力的要求以及其它構造要求?！痘炷猎O計規(guī)范》給出的關于縱筋彎起的規(guī)定是，（1）在鋼筋混凝土梁的受拉區(qū)中，彎起鋼筋的彎起點可以設在按正截面受彎承載力計算不需要該鋼筋的截面之前，但彎起鋼筋與梁中心線的交點應位于該鋼筋的不需要截面之外；同時，彎起點與計算充分利用該鋼筋的截面之間的距離不應小于h0／2。（2）當按計算需要彎起鋼筋時，前一排（對支座而言）的彎起點至后一排的彎起點的距離不應大于箍筋的最大間距。習題4題型：問答題題目：縱向受拉鋼筋基本錨固長度是怎樣確定的？當縱向鋼筋直徑較大或采用機械錨固措施后錨固長度有何變化？分析與提示：答：《混凝土設計規(guī)范》給出的鋼筋錨固長度的工程實用確定方法是，當計算中充分利用鋼筋的強度時，混凝土結構中縱向受拉鋼筋的錨固長度應按式計算。當采用HRB335級及HRB400級和RRB400級鋼筋的直徑大于25mm時，考慮到這種帶肋鋼筋在直徑較大時相對肋高減小，錨固作用將降低，錨固長度應加大（）；當HRB335級、HRB400級和RRB400級鋼筋末端采用機械錨固措施時，錨固長度（包括附加錨固端頭在內的總水平投影長度）可減小（）。習題5題型：問答題題目：縱向鋼筋沿梁長變化的基本原則是怎樣的？ 分析與提示：答案：由于在受拉區(qū)鋼筋的截斷往往會引起過寬的裂縫，因此，《混凝土結構設計規(guī)范》建議，應盡可能避免在受拉區(qū)內截斷鋼筋。按照盡可能避免在受拉區(qū)內截斷鋼筋的原則，實際工程中一般采用如下方法：（1）在正彎矩區(qū)段，彎矩圖變化比較平緩，實際工程一般不在跨中受拉區(qū)將鋼筋截斷。（2）正彎矩區(qū)段內的縱向鋼筋經?？梢圆捎脤⒁徊糠挚v筋向上彎起（用來抗剪或抵抗負彎矩），而其余的縱筋則全部伸入支座；（3）對于連續(xù)梁、框架梁，將支座附近的負彎矩區(qū)段內的縱筋貫穿整個梁長顯然沒有必要，這時往往可根據彎矩圖的變化而采用在適當的部位分批截斷的方式來減少縱筋的數量。習題6題型：問答題題目：確定梁負彎矩鋼筋的截斷位置的方法必須考慮哪兩方面的問題？分析與提示：答案：梁的某一負彎矩縱筋在其滿足正截面受彎的不需要截面（或理論斷點）處截斷仍然不夠，縱筋截斷的應考慮的第一個問題是縱筋的內力重分布特征，即縱筋必須從理論斷點以外延伸一定長度后再截斷，斜裂縫貫穿縱筋后所引起的縱筋內力重分布現象是縱筋不能按照作用彎矩確定的理論斷點來截斷該縱筋的第一個理由；縱筋截斷應考慮的第二個問題是縱筋的粘結錨固退化，即該區(qū)段縱筋的粘接條件比正常的錨固條件明顯更差。因此，縱筋從其充分發(fā)揮抗拉強度的截面（即該鋼筋的充分利用截面）向外延伸的的錨固長度也需要比一般情況更長一些。這是不能按照理論斷點來截斷該縱筋的第二個理由。第 5 章 第5. 7 節(jié) 知識點：箍筋的直徑與間距、縱向受力鋼筋的錨固與搭接、彎起鋼筋、縱向構造鋼筋習題1題型：問答題題目：我國規(guī)定的鋼筋混凝土梁箍筋的最大間距與哪些因素有關？分析與提示：答案：箍筋的間距除按抗剪承載力計算要求確定外，《混凝土結構設計規(guī)范》給出的最大箍筋間距還應根據設計剪力的大?。ɡ缁颍┖土焊邅泶_定，并且當當時，箍筋的配箍率還不應小于最小配箍率。習題2題型：問答題題目：我國規(guī)定的受拉鋼筋搭接長度是如何確定的？分析與提示：答案：鋼筋長度不夠時，可采用互相搭接或焊接的辦法將其接長。《混凝土結構設計規(guī)范》規(guī)定，當接頭用搭接方式時，縱向受力鋼筋的搭接長度應符合以下規(guī)定，即受拉鋼筋的搭接長度應根據位于同一連接范圍內的搭接鋼筋面積百分率，按式計算，且不得小于300mm。系數為受拉鋼筋搭接長度修正系數，應根據同一連接范圍內搭接鋼筋面積百分率來確定。同一連接區(qū)段內縱向鋼筋搭接接頭面積百分率的定義為，該區(qū)段內有搭接接頭的縱向受力鋼筋截面面積與全部縱向受力鋼筋截面面積的比值，凡是搭接接頭中點位于該連接區(qū)段長度內的搭接接頭均屬于同一連接區(qū)段。習題3題型：問答題題目：梁內彎起鋼筋的錨固長度應如何確定的？角部鋼筋可以作為彎起鋼筋嗎？分析與提示：：答案：《混凝土結構設計規(guī)范》規(guī)定，在彎起鋼筋的彎終點外應留有平行與梁軸線方向的錨固長度，在受拉區(qū)不應小于20d，在受壓區(qū)不應小于10d，此處，d為彎起鋼筋的直徑。位于梁底層、頂層鋼筋中的角部鋼筋不應作為彎起鋼筋。習題4題型：問答題題目：縱向構造鋼筋常被稱為什么鋼筋？我國對梁內縱向構造鋼筋是如何要求的？分析與提示：答案：縱向構造鋼筋在工程實踐中又常被稱為腰筋?！痘炷两Y構設計規(guī)范》規(guī)定，當梁的腹板高度hw≥450mm時，在梁的兩個側面應沿高度配置縱向構造鋼筋，且應滿足（1）每側的縱向構造鋼筋（不包括梁上、下部的受力鋼筋及架立鋼筋）％；（2）每側的縱向構造鋼筋之間的間距不宜大于200mm。第 6 章 第 節(jié) 知識點：軸壓構件正截面受壓承載力習題1題型：繪圖簡述題題目：繪出軸心受壓構件中鋼筋和混凝土的應力隨外加軸力變化的關系曲線，并據此說明應力重分布現象。分析與提示：應力重分布是鋼筋混凝土構件在材料塑性顯現情況下的一種現象，答題時應用鋼筋應力－應變關系、混凝土的應力－應變關系、截面平衡條件，并結合應變協(xié)調即可。答案：軸壓構件中鋼筋和混凝土的應力隨外加軸力變化的關系曲線見下圖。軸心受壓構件截面中壓應變可認為是均勻分布的，且各級荷載下鋼筋的壓應變εs′總等于混凝土的壓應變εs′（應變協(xié)調），因此?？紤]混凝土在彈性階段以及進入塑性階段后的應力應變關系，引入變形模量和原點模量間的轉換系數ν；鋼筋在屈服前均為彈性，則有：。由混凝土材性可知，在超過混凝土的彈性極限點后，Ec′或ν均隨壓應力的增大而減小，而鋼筋的彈性模量在鋼筋屈服前可認為是恒定不變的，設定鋼筋與混凝土的彈模比為αE，受壓鋼筋的配筋率為ρ‘，有：，將上述各式代入截面軸向力平衡公式，合并簡化后可得：。由式可見，當超過混凝土彈性極限后，隨軸力N增大，由于系數ν逐漸減小，構件截面中的鋼筋壓應力和混凝土壓應力的增長與外荷載（軸力）的增長不再象初始階段呈線性比例關系，而是混凝土應力的增長速度逐漸變慢，而鋼筋應力的增長速度逐步加快。這種由于混凝土彈塑性性質所引起的鋼筋與混凝土之間的應力分布規(guī)律的改變現象成為應力重分布。習題2 題型：簡述題題目：簡述軸壓構件中箍筋的作用，結合正截面承載力計算公式分析普通箍筋柱和螺旋箍筋柱的區(qū)別。分析與提示：注意區(qū)分普通箍筋和螺旋箍筋作用的差別，從保證縱筋作用、方便施工和橫向約束對軸向抗壓作用等方面分析箍筋的作用；螺旋式箍筋柱的正截面承載力應結合材性章節(jié)中混凝土三向受壓狀態(tài)時的抗壓性能進行分析。答案：普通配箍軸心受壓構件中的箍筋作用：一、防止縱向受壓鋼筋在其應力未達到抗壓涉及強度前過早發(fā)生壓屈；二、與縱筋形成鋼筋骨架，便于施工。螺旋式箍筋柱（或焊接環(huán)箍）由于對箍筋的數量和間距均做了更嚴格的要求，所以螺旋式箍筋除了普通箍筋的作用外，還限制了核心混凝土的橫向變形，對核心區(qū)混凝土形成了套箍作用，核心區(qū)混凝土由于處于三向受壓狀態(tài)，其縱向抗壓強度有所提高。軸心受壓柱配置普通箍筋時，正截面受壓承載力計算公式為：，而配置螺旋式箍筋柱的正截面受壓承載力計算公式為：。可以發(fā)現，普通箍筋柱的正截面受壓承載力僅與混凝土的抗壓強度、截面面積、受壓鋼筋的強度及受壓鋼筋的面積有關，而螺旋式箍筋柱的正截面受壓承載力除與混凝土的抗壓強度、混凝土核心區(qū)面積、受壓鋼筋的強度及受壓鋼筋的面積有關外，還與間接鋼筋的換算截面面積Asso及強度有關。習題3題型：計算題題目：某兩層四跨現澆鋼筋混凝土框架結構的第二層中柱軸心壓力設計值N=1100kN，樓層高H=6m，混凝土強度等級為C20，采用Ⅱ級鋼筋(HRB335級鋼筋)，柱截面尺寸為350mm350mm，求所需縱筋面積。分析與提示：本題為典型軸心受壓構件截面設計題，套用軸壓構件正截面受壓承載力計算公式即可。需要注意的是偏壓構件的幾何長度并不等同于計算長度。答案：（1）查表取得相應計算參數：：fc=，：，：l0==6000=7500mm（2）求穩(wěn)定系數φ： 長細比，：φ=（3）將上述已知條件代入軸壓構件正截面受壓承載力計算公式并取等號，求解配筋：選配縱筋4Φ25（）。（4）驗算配筋率 配筋率滿足規(guī)范要求。習題4題型：計算題題目：已知某賓館大堂中心需設置圓形截面現澆鋼筋混凝土柱，按建筑功能要求直徑不得超過350mm，軸心壓力設計值N=1900kN，計算長度l0=4m，混凝土強度等級為C25，柱中縱筋采用Ⅱ級鋼筋，箍筋用Ⅰ級鋼筋，試設計該柱截面。分析與提示：本題為柱截面尺寸受限條件下，設計螺旋式箍筋柱正截面受壓承載力的練習題。答案：（1）初選柱直徑為350mm，計算長細比： 。（2）確定按螺旋式箍筋柱設計時的部分計算參數 ，取柱保護層厚度c=30mm；，取柱核心區(qū)直徑，核心區(qū)面積；，當混凝土強度等級不超過C50取間接鋼筋對混凝土約束的折減系數為a=；箍筋等級?、窦墸?）試設計縱筋，求解間接鋼筋的換算截面面積 設縱向鋼筋為6 Ф22（），代入螺旋式箍筋柱正截面受壓承載力計算公式： （4）檢驗間接鋼筋數量是否滿足規(guī)范要求 。（5）設計螺旋式箍筋配置方案，并根據構造要求選取箍筋間距s 設螺旋筋直徑為φ10（dv=10＞d/4=22/4=，且大于最小箍筋直徑6mm，），查表得Ass1=，代入間接鋼筋計算公式，可求得箍筋間距s：根據構造要求，s≯80，s≯dcor/5=290/5=58mm，且s≮40mm取s=45mm。（6）驗算所選螺旋式配箍方案的軸壓承載力 Nu＞N，承載力滿足要求。（7）檢驗螺旋式箍筋柱的軸壓承載力是否滿足規(guī)范承載力上限要求 規(guī)范規(guī)定，檢驗如下。按普通箍筋柱計算：長細比，查表穩(wěn)定系數φ=，代入公式： 經檢驗： Nu1＜Nu＜=1534=2301kN 滿足規(guī)范要求要求。（8）結論 柱截面設計為D=350mm圓柱，縱筋66 Ф22，箍筋Ф10@45。第 6 章 第 節(jié) 知識點：偏心受壓構件正截面受壓破壞形態(tài)習題1題型：填空題題目：偏心受壓構件的正截面破壞形態(tài)包括 和 ，界限破壞屬于 。分析與提示：區(qū)分偏壓構件的破壞形態(tài)是分析偏壓構件正截面受壓承載力的基礎，判別破壞形態(tài)的關鍵是受拉鋼筋的應力狀態(tài)。答案：偏心受壓構件的正截面破壞形態(tài)包括 受拉破壞（大偏壓破壞）和 受壓破壞（小偏壓破壞） ，界限破壞屬于 受拉破壞 。習題2題型：繪圖簡述題題目：繪制NM相關曲線圖，并在圖中標注說明短柱和長柱破壞的差別。分析與提示：因為NM相關曲線可以從相互聯(lián)系的彎矩和軸力兩個方面共同描述偏壓構件的正截面承載力，所以長柱破壞時二階效應的影響可在NM相關曲線中得到體現。本題的關鍵是結合NM相關曲線理解材料破壞和失穩(wěn)破壞的區(qū)別，建立長柱破壞時由于二階效應導致臨界截面彎矩增大，極限軸力減小的概念。答案：偏壓構件的NM相關曲線及長柱材料破壞、短柱材料破壞及長柱失穩(wěn)破壞見下圖。 由圖可見，當發(fā)生短柱材料破壞時，破壞截面的彎矩和軸力成線性關系（M=Nei）。當長柱發(fā)生材料破壞時，臨界截面除了承擔一階彎矩M1=N1ei外，還需承擔由于桿件縱向彎曲產生的二階彎矩M2=N1f，由于臨界截面的彎矩M=M1+M2比單純承受一階彎矩M1有所增大，則截面承擔的極限軸力一般要減小，注意到側向撓度f隨荷載增大而增大的關系是非線性的，因此，長柱從加載至破壞過程中的NM關系為曲線關系。當偏壓構件的長細比增加到很大時，則可能出現在加載過程中構件變形形式發(fā)生突然改變的現象，即長柱的失穩(wěn)破壞，發(fā)生失穩(wěn)破壞的NM關系曲線不能和構件材料破壞的正截面NM相關曲線產生交點。第 6 章 第 節(jié) 知識點：偏心受壓長柱的二階彎矩習題1題型：填空題題目：偏心受壓長柱的二階彎矩形態(tài)隨端彎矩不同而不同，一般在考查二階彎矩形態(tài)時可分為 、 和 三種情況。當一階彎矩效應相同時， 情況臨界截面上二階效應影響最顯著， 情況二階彎矩影響最不顯著。分析與提示：注意