【正文】 通常不配置箍筋,這是因為: 板內(nèi)剪力較小,通?；炷帘旧砭妥阋猿袚?驗算鋼筋混凝土受彎構件裂縫寬度和撓度的目的是 : 使構件滿足正常使用極限狀態(tài)的要求.其它條件相同時，鋼筋的保護層厚度與平均裂縫間距、裂縫寬度的關系是（保護層越厚，平均裂縫間距越大，裂縫寬度也越大 ）。條件相同的無腹筋梁,發(fā)生斜壓,剪壓,斜拉三種破壞形態(tài)時,梁的斜截面抗剪承載力的大致關系是:斜壓破壞的承載力＞剪壓破壞的承載力＞斜拉破壞的承載力.條件相同的鋼筋混凝土軸拉構件和預應力混凝土軸拉構件相比較， 后者的抗裂度比前者好。通過對軸心受拉構件裂縫寬度公式的分析可知，在其它條件不變的情況下，要想減小裂縫寬度，就只有（ 減小鋼筋直徑或增大截面配筋率 ）。 公路橋涵現(xiàn)澆梁、板的混凝土強度等級不應低于（ C20 ），當用HRB400、KL400級鋼筋配筋時，不應低于（ C25 ）。問答題參考答案1． 什么是混凝土結(jié)構？根據(jù)混凝土中添加材料的不同通常分哪些類型？答：混凝土結(jié)構是以混凝土材料為主，并根據(jù)需要配置和添加鋼筋、鋼骨、鋼管、預應力鋼筋和各種纖維，形成的結(jié)構，有素混凝土結(jié)構、鋼筋混凝土結(jié)構、鋼骨混凝土結(jié)構、鋼管混凝土結(jié)構、預應力混凝土結(jié)構及纖維混凝土結(jié)構?；炷两Y(jié)構充分利用了混凝土抗壓強度高和鋼筋抗拉強度高的優(yōu)點。2．鋼筋與混凝土共同工作的基礎條件是什么？答：混凝土和鋼筋協(xié)同工作的條件是：（1）鋼筋與混凝土之間產(chǎn)生良好的粘結(jié)力，使兩者結(jié)合為整體；（2）鋼筋與混凝土兩者之間線膨脹系數(shù)幾乎相同，兩者之間不會發(fā)生相對的溫度變形使粘結(jié)力遭到破壞；（3）設置一定厚度混凝土保護層；（4）鋼筋在混凝土中有可靠的錨固。？答：優(yōu)點：（1）可模性好；（2）強價比合理；（3）耐火性能好；（4）耐久性能好；（5）適應災害環(huán)境能力強，整體澆筑的鋼筋混凝土結(jié)構整體性好，對抵抗地震、風載和爆炸沖擊作用有良好性能；（6）可以就地取材。鋼筋混凝土結(jié)構的缺點：如自重大，不利于建造大跨結(jié)構；抗裂性差，過早開裂雖不影響承載力，但對要求防滲漏的結(jié)構，如容器、管道等，使用受到一定限制；現(xiàn)場澆筑施工工序多，需養(yǎng)護，工期長，并受施工環(huán)境和氣候條件限制等。答：混凝土結(jié)構設計方法大體可分為四個階段：（1）在20世紀初以前，鋼筋混凝土本身計算理論尚未形成，設計沿用材料力學的容許應力方法。（2）1938年左右已開始采用按破損階段計算構件破壞承載力，50年代，出現(xiàn)了按極限狀態(tài)設計方法，奠定了現(xiàn)代鋼筋混凝土結(jié)構的設計計算理論。（3）二戰(zhàn)以后，設計計算理論已過渡到以概率論為基礎的極限狀態(tài)設計方法。（4）20世紀90年代以后，開始采用或積極發(fā)展性能化設計方法和理論。第2章 鋼筋和混凝土的力學性能1．軟鋼和硬鋼的區(qū)別是什么？設計時分別采用什么值作為依據(jù)？答：有物理屈服點的鋼筋，稱為軟鋼，如熱軋鋼筋和冷拉鋼筋；無物理屈服點的鋼筋，稱為硬鋼，如鋼絲、鋼絞線及熱處理鋼筋。 軟鋼有兩個強度指標：一是屈服強度，這是鋼筋混凝土構件設計時鋼筋強度取值的依據(jù)，因為鋼筋屈服后產(chǎn)生了較大的塑性變形，這將使構件變形和裂縫寬度大大增加以致無法使用，所以在設計中采用屈服強度作為鋼筋的強度極限。另一個強度指標是鋼筋極限強度，一般用作鋼筋的實際破壞強度。設計中硬鋼極限抗拉強度不能作為鋼筋強度取值的依據(jù)，%，通常稱為條件屈服強度。對于高強鋼絲。對于熱處理鋼筋。為了簡化運算，《混凝土結(jié)構設計規(guī)范》=，其中σb為無明顯流幅鋼筋的極限抗拉強度。2．我國用于鋼筋混凝土結(jié)構的鋼筋有幾種？我國熱軋鋼筋的強度分為幾個等級？答：目前我國用于鋼筋混凝土結(jié)構和預應力混凝土結(jié)構的鋼筋主要品種有鋼筋、鋼絲和鋼絞線。根據(jù)軋制和加工工藝，鋼筋可分為熱軋鋼筋、熱處理鋼筋和冷加工鋼筋。熱軋鋼筋分為熱軋光面鋼筋HPB23熱軋帶肋鋼筋HRB33HRB400、余熱處理鋼筋RRB400（K 20MnSi，符號，Ⅲ級）。熱軋鋼筋主要用于鋼筋混凝土結(jié)構中的鋼筋和預應力混凝土結(jié)構中的非預應力普通鋼筋。3．在鋼筋混凝土結(jié)構中，宜采用哪些鋼筋？ 答：鋼筋混凝土結(jié)構及預應力混凝土結(jié)構的鋼筋，應按下列規(guī)定采用：（1）普通鋼筋宜采用HRB400級和HRB335級鋼筋,也可采用HPB235級和RRB400級鋼筋；（2）預應力鋼筋宜采用預應力鋼絞線、鋼絲，也可采用熱處理鋼筋。4．簡述混凝土立方體抗壓強度。答：混凝土標準立方體的抗壓強度，我國《普通混凝土力學性能試驗方法標準》（GB/T500812002）規(guī)定：邊長為150mm的標準立方體試件在標準條件（溫度20177。3℃，相對溫度≥90%）下養(yǎng)護28天后，以標準試驗方法(中心加載，～)，試件上、下表面不涂潤滑劑，連續(xù)加載直至試件破壞，測得混凝土抗壓強度為混凝土標準立方體的抗壓強度fck，單位N/mm2。fck——混凝土立方體試件抗壓強度；F——試件破壞荷載；A——試件承壓面積。答：我國《普通混凝土力學性能試驗方法標準》（GB/T500812002）采用150mm150mm300mm棱柱體作為混凝土軸心抗壓強度試驗的標準試件，混凝土試件軸心抗壓強度fcp——混凝土軸心抗壓強度；F——試件破壞荷載；A——試件承壓面積。答：混凝土強度等級應按立方體抗壓強度標準值確定，混凝土立方體抗壓強度標準值fcu，k，我國《混凝土結(jié)構設計規(guī)范》規(guī)定，立方體抗壓強度標準值系指按上述標準方法測得的具有95%保證率的立方體抗壓強度，根據(jù)立方體抗壓強度標準值劃分為C1C C2CC3CC4C50、 C5 C60、C6 C70、 C7 C80十四個等級。答：三軸受壓試驗是側(cè)向等壓σ2=σ3=σr的三軸受壓，即所謂常規(guī)三軸。試驗時先通過液體靜壓力對混凝土圓柱體施加徑向等壓應力，然后對試件施加縱向壓應力直到破壞。在這種受力狀態(tài)下，試件由于側(cè)壓限制，其內(nèi)部裂縫的產(chǎn)生和發(fā)展受到阻礙，因此當側(cè)向壓力增大時，破壞時的軸向抗壓強度相應地增大。根據(jù)試驗結(jié)果分析，三軸受力時混凝土縱向抗壓強度為fcc′= fc′+βσr式中：fcc′——混凝土三軸受壓時沿圓柱體縱軸的軸心抗壓強度； fc′ ——混凝土的單軸圓柱體軸心抗壓強度； β ——系數(shù)，一般普通混凝土取4； σr ——側(cè)向壓應力。~應變關系特點。答：一般用標準棱柱體或圓柱體試件測定混凝土受壓時的應力應變曲線。軸心受壓混凝土典型的應力應變曲線如圖,各個特征階段的特點如下。混凝土軸心受壓時的應力應變曲線1）應力σ≤ fc sh當荷載較小時，即σ≤ fc sh，曲線近似是直線（圖23中OA段），A點相當于混凝土的彈性極限。此階段中混凝土的變形主要取決于骨料和水泥石的彈性變形。2） fc sh σ≤ fc sh隨著荷載的增加，當應力約為(～) fc sh，曲線明顯偏離直線，應變增長比應力快，混凝土表現(xiàn)出越來越明顯的彈塑性。3） fc sh σ≤ fc sh隨著荷載進一步增加，當應力約為(～) fc sh，曲線進一步彎曲，應變增長速度進一步加快，表明混凝土的應力增量不大，而塑性變形卻相當大。此階段中混凝土內(nèi)部微裂縫雖有所發(fā)展，但處于穩(wěn)定狀態(tài)，故b點稱為臨界應力點，相應的應力相當于混凝土的條件屈服強度。曲線上的峰值應力C點，極限強度fc sh，相應的峰值應變?yōu)棣?。 4）超過峰值應力后超過C點以后，曲線進入下降段，試件的承載力隨應變增長逐漸減小，這種現(xiàn)象為應變軟化。9．什么叫混凝土徐變？混凝土徐變對結(jié)構有什么影響？答：在不變的應力長期持續(xù)作用下，混凝土的變形隨時間而緩慢增長的現(xiàn)象稱為混凝土的徐變。徐變對鋼筋混凝土結(jié)構的影響既有有利方面又有不利方面。有利影響，在某種情況下，徐變有利于防止結(jié)構物裂縫形成；有利于結(jié)構或構件的內(nèi)力重分布，減少應力集中現(xiàn)象及減少溫度應力等。不利影響，由于混凝土的徐變使構件變形增大；在預應力混凝土構件中，徐變會導致預應力損失；徐變使受彎和偏心受壓構件的受壓區(qū)變形加大，故而使受彎構件撓度增加，使偏壓構件的附加偏心距增大而導致構件承載力的降低。10．鋼筋與混凝土之間的粘結(jié)力是如何組成的？答：試驗表明，鋼筋和混凝土之間的粘結(jié)力或者抗滑移力，由四部分組成：（1）化學膠結(jié)力：混凝土中的水泥凝膠體在鋼筋表面產(chǎn)生的化學粘著力或吸附力，來源于澆注時水泥漿體向鋼筋表面氧化層的滲透和養(yǎng)護過程中水泥晶體的生長和硬化，取決于水泥的性質(zhì)和鋼筋表面的粗糙程度。當鋼筋受力后變形，發(fā)生局部滑移后，粘著力就喪失了。（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，當鋼筋和混凝土產(chǎn)生相對滑移時，在鋼筋和混凝土界面上將產(chǎn)生摩擦力。它取決于混凝土發(fā)生收縮、荷載和反力等對鋼筋的徑向壓應力、鋼筋和混凝土之間的粗糙程度等。鋼筋和混凝土之間的擠壓力越大、接觸面越粗糙，則摩擦力越大。（3）機械咬合力：鋼筋表面凹凸不平與混凝土產(chǎn)生的機械咬合作用而產(chǎn)生的力，即混凝土對鋼筋表面斜向壓力的縱向分力，取決于混凝土的抗剪強度。變形鋼筋的橫肋會產(chǎn)生這種咬合力，它的咬合作用往往很大，是變形鋼筋粘結(jié)力的主要來源，是錨固作用的主要成份。（4）鋼筋端部的錨固力：一般是用在鋼筋端部彎鉤、彎折，在錨固區(qū)焊接鋼筋、短角鋼等機械作用來維持錨固力。各種粘結(jié)力中，化學膠結(jié)力較??；光面鋼筋以摩擦力為主；變形鋼筋以機械咬合力為主。第2章 軸心受力構件承載力，如果用高強度鋼筋，其設計強度應如何取值？答：縱向受力鋼筋一般采用HRB400級、HRB335級和RRB400級，不宜采用高強度鋼筋，因為與混凝土共同受壓時，不能充分發(fā)揮其高強度的作用。，此時相應的縱筋應力值бs’=Esεs’=200103=400 N/mm2；對于HRB400級、HRB335級、HPB235級和RRB400級熱扎鋼筋已達到屈服強度，對于Ⅳ級和熱處理鋼筋在計算fy’值時只能取400 N/mm2。，縱向受力鋼筋和箍筋的作用分別是什么？答：縱筋的作用：①與混凝土共同承受壓力，提高構件與截面受壓承載力；②提高構件的變形能力，改善受壓破壞的脆性；③承受可能產(chǎn)生的偏心彎矩、混凝土收縮及溫度變化引起的拉應力；④減少混凝土的徐變變形。橫向箍筋的作用：①防止縱向鋼筋受力后壓屈和固定縱向鋼筋位置；②改善構件破壞的脆性；③當采用密排箍筋時還能約束核芯內(nèi)混凝土，提高其極限變形值。？（軸心受壓柱在恒定荷載的作用下會產(chǎn)生什么現(xiàn)象？對截面中縱向鋼筋和混凝土的應力將產(chǎn)生什么影響？）答：當柱子在荷載長期持續(xù)作用下，使混凝土發(fā)生徐變而引起應力重分布。此時，如果構件在持續(xù)荷載過程中突然卸載，則混凝土只能恢復其全部壓縮變形中的彈性變形部分，其徐變變形大部分不能恢復，而鋼筋將能恢復其全部壓縮變形，這就引起二者之間變形的差異。當構件中縱向鋼筋的配筋率愈高，混凝土的徐變較大時，二者變形的差異也愈大。此時由于鋼筋的彈性恢復，有可能使混凝土內(nèi)的應力達到抗拉強度而立即斷裂，產(chǎn)生脆性破壞。？對箍筋的直徑和間距又有何構造要求？答：縱向受力鋼筋直徑d不宜小于12mm，通常在12mm~32mm范圍內(nèi)選用。矩形截面的鋼筋根數(shù)不應小于4根，圓形截面的鋼筋根數(shù)不宜少于8根，不應小于6根?？v向受力鋼筋的凈距不應小于50mm，最大凈距不宜大于300mm。其對水平澆筑的預制柱，（d為鋼筋的最大直徑），下部縱向鋼筋水平方向不應小于25mm和d。上下接頭處，對縱向鋼筋和箍筋各有哪些構造要求？，有哪些限制條件？為什么要作出這些限制條件？答：凡屬下列條件的，不能按螺旋筋柱正截面受壓承載力計算：① 當l0/b＞12時，此時因長細比較大，有可能因縱向彎曲引起螺旋箍筋不起作用；② 如果因混凝土保護層退出工作引起構件承載力降低的幅度大于因核芯混凝土強度提高而使構件承載力增加的幅度，③ 當間接鋼筋換算截面面積Ass0小于縱筋全部截面面積的25%時，可以認為間接鋼筋配置得過少，套箍作用的效果不明顯。？答：第Ⅰ階段——加載到開裂前 此階段鋼筋和混凝土共同工作，應力與應變大致成正比。在這一階段末，混凝土拉應變達到極限拉應變，裂縫即將產(chǎn)生。第Ⅱ階段——混凝土開裂后至鋼筋屈服前 裂縫產(chǎn)生后，混凝土不再承受拉力，所有的拉力均由鋼筋來承擔，這種應力間的調(diào)整稱為截面上的應力重分布。第Ⅱ階段是構件的正常使用階段，此時構件受到的使用荷載大約為構件破壞時荷載的50%—70%，構件的裂縫寬度和變形的驗算是以此階段為依據(jù)的。第Ⅲ階段——鋼筋屈服到構件破壞當加載達到某點時，某一截面處的個別鋼筋首先達到屈服，裂縫迅速發(fā)展，這時荷載稍稍增加，甚至不增加都會導致截面上的鋼筋全部達到屈服（即荷載達到屈服荷載Ny時）。評判軸心受拉破壞的標準并不是構件拉斷，而是鋼筋屈服。正截面強度計算是以此階段為依據(jù)的。第4章 受彎構件正截面承載力1．受彎構件適筋梁從開始加荷至破壞，經(jīng)歷了哪幾個階段？各階段的主要特征是什么？各個階段是哪種極限狀態(tài)的計算依據(jù)？答：適筋受彎構件正截面工作分為三個階段。第Ⅰ階段荷載較小，梁基本上處于彈性工作階段，隨著荷載增加，彎矩加大，拉區(qū)邊緣纖維混凝土表現(xiàn)出一定塑性性質(zhì)。第Ⅱ階段彎矩超過開裂彎矩Mcrsh，梁出現(xiàn)裂縫，裂縫截面的混凝土退出工作，拉力由縱向受拉鋼筋承擔，隨著彎矩的增加，受壓區(qū)混凝土也表現(xiàn)出塑性性質(zhì)，當梁處于第Ⅱ階段末Ⅱa時，受拉鋼筋開始屈服。第Ⅲ階段鋼筋屈服后，梁的剛度迅速下降，撓度急劇增大，中和軸不斷上升，受壓區(qū)高度不斷減小。受拉鋼筋應力不再增加，經(jīng)過一個塑性轉(zhuǎn)動構成，壓區(qū)混凝土被壓碎，構件喪失承載力。第Ⅰ階段末的極限狀態(tài)可作為其抗裂度計算的依據(jù)。第Ⅱ階段可作為構件在使用階段裂縫寬度和撓度計算的依據(jù)。第Ⅲ階段末的極限狀態(tài)可作為受彎構件正截面承載能力計算的依據(jù)。2．鋼筋混凝土受彎構件正截面有哪幾種破壞形式？其破壞特征有何不同？答：鋼筋混凝土受彎構件正截面有適筋破壞、超筋破壞、少筋破壞。梁配筋適中會發(fā)生適筋破壞。受拉鋼筋首先屈服，鋼筋應力保持不變而產(chǎn)生顯著的塑性伸長