060114混凝土与砌体结构-18

《混凝土与砌体结构》综合复习资料一、问答题1、什么叫结构的极限状态，分为哪几类？2、适筋梁从加载到破坏的全过程中梁截面经历了哪三个阶段？它们各对截面的设计及验算有何意义？3、双筋截面梁是否经济？一般在什么情况下采用双筋截面梁？4、多层砌体房屋抗震构造措施主要有哪些？5、如何防止发生斜截面受弯破坏？6、为使抗扭纵筋与箍筋相互匹配，有效地发挥抗扭作用，对两者配筋强度比应满足什么条件？7、为什么减小轴心受压柱的截面面积，宜采用较高等级的混凝土，但不宜采用高强度钢筋？8、什么是塑性铰，塑性铰的特征？9、影响砖砌体抗压强度的主要因素有哪些？10、为什么要考虑活荷载的最不利布置？说明确定截面内力最不利活荷载布置原则？11、混凝土结构有哪些优点？12、什么叫混凝土徐变？混凝土徐变对结构有什么影响？13、普通砖砌体轴心受压破坏时，砌体的抗压强度远低于砖的抗压强度，其原因是什么？14、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？15、为什么要引入附加偏心距ea，如何计算附加偏心距？16、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？17、斜截面破坏形态有几类？分别采用什么方法加以控制？18、钢筋与混凝土共同工作的基础条件是什么？19、正截面抗弯承载能力计算中有哪些基础假定？20、砌体结构设计为什么要验算高厚比？21、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？）22、在抗扭计算中，配筋强度比的ζ含义是什么？起什么作用？有什么限制？二、计算题1、已知梁的截面尺寸为b×h=200mm×500mm，混凝土强度等级为C25,fc=11.9N/mm2，2/27.1mmNft,钢筋采用HRB335，2/300mmNfy截面弯矩设计值M=165KN.m。环境类别为一类。求：受拉钢筋截面面积。2、某多层现浇框架底层柱，设计承受纵向为3000kN。基础顶面至一层楼盖之间的距离为6.3m。混凝土强度等级为C40（fc=19.1N/mm2），钢筋为HRB335级钢（yf=300N/mm2），柱截面尺寸为400×400mm，求需要的纵向受力钢筋面积。《混凝土与砌体结构》综合复习资料参考答案一、问答题1、什么叫结构的极限状态，分为哪几类？答：整个结构或结构的一部分超过某一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。极限状态分两类：即承载能力极限状态与正常使用极限状态。2、适筋梁从加载到破坏的全过程中梁截面经历了哪三个阶段？它们各对截面的设计及验算有何意义？答：适筋梁从加载至破坏的全过程，梁截面经历混凝土未开裂，带裂缝工作和钢筋塑流三个阶段。混凝土未开裂阶段的极限状态是截面抗裂验算的依据；带裂缝工作阶段是构件变形及裂缝宽度极限状态验算的依据；钢筋塑流阶段的最终状态是截面承载能力极限状态计算的依据。3、双筋截面梁是否经济？一般在什么情况下采用双筋截面梁？答：双筋截面梁是不经济的。因此只在下列情况下才采用双筋截面梁：A、当，而截面尺寸受到限制时；B、当构件在同一截面可能承受正负两个方面弯矩作用时；C、构造上在受压区已配有一定量的钢筋。4、多层砌体房屋抗震构造措施主要有哪些？答：设置圈梁、设置构造柱、减少体型的变化（高差）、设置防震缝等。5、如何防止发生斜截面受弯破坏？答：要防止斜截面受弯破坏，在绘制材料图时，应使该弯起筋的受拉区弯起点距该筋的充分利用点之距满足：00/2Sh。6、为使抗扭纵筋与箍筋相互匹配，有效地发挥抗扭作用，对两者配筋强度比应满足什么条件？答：为了使抗扭纵筋与箍筋相互匹配，有效地发挥抗扭作用，应使两者的强度比7.1～6.0，最佳配合比为1.2左右。7、为什么减小轴心受压柱的截面面积，宜采用较高等级的混凝土，但不宜采用高强度钢筋?答：受压钢筋要与混凝土共同工作，钢筋应变受到混凝土极限压应变的限制，而混凝土极限压应变很小，所以高强度钢筋的受压强度不能充分利用。8、什么是塑性铰，塑性铰的特征？答：对于配筋适当的钢筋混凝土受弯构件，当纵筋达到屈服强度后，截面曲率在弯矩增加不多的情况下急剧增大，截面进入“屈服”，在“屈服”截面处形成一集中的转动区域，相当于一个铰，称之为“塑性铰”。塑性铰与理想铰相比，有如下特征：能承受“屈服”弯矩；能单项转动；转动能力有一定限度；存在一个转动区域。9、影响砖砌体抗压强度的主要因素有哪些？答：(1)块材的强度等级及厚度；(2)砂浆的强度等级及性能；(3)砌筑质量。10、为什么要考虑活荷载的最不利布置？说明确定截面内力最不利活荷载布置原则？答：由于活荷载在各跨的布置是随机的，要使构件在各种可能的荷载布置下都能安全使用，就需要确定在什么样的活荷载布置情况下，某截面内力达到最大。连续梁确定截面内力最不利活荷载布置的原则如下：（1）欲求某跨跨中最大正弯矩时，应在该跨布置活荷载；然后向两侧隔跨布置。（2）欲求某跨跨中最小弯矩时，其活荷载布置与求跨中最大正弯矩时的布置完全相反。（3）欲求某支座截面最大负弯矩时，应在该支座相邻两跨布置活荷载，然后向两侧隔跨布置。（4）欲求某支座截面最大剪力时，其活荷载布置与求该截面最大负弯矩时的布置相同。11、混凝土结构有哪些优点？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。12、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。13、普通砖砌体轴心受压破坏时，砌体的抗压强度远低于砖的抗压强度，其原因是什么？答：主要原因为：砌体单块砖受到复杂应力作用的结果。具体为：1）由于砖本身外型不平整及砂浆砌筑时不均匀不密实，使单块砖受力不均匀；2）砖和砂浆的弹性模量不同，在压力作用下产生不同的横向变形；3）应力集中现象。4）弹性地基梁作用。14、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=400N/mm2；对于HRB400级、HRB335级、HPB300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400N/mm2。15、为什么要引入附加偏心距ea，如何计算附加偏心距？答：由于施工过程中，结构的几何尺寸和钢筋位置等不可避免地与设计规定存在一定的偏差，混凝土的质量不可能绝对均匀，荷载作用位置与计算位置也可能有一定偏差，这就使得轴向荷载的实际偏心距与理论偏心距之间有一定误差。因此，引入附加偏心距ea来考虑上述因素可能造成的不利影响。根据《混凝土结构设计规范》GB50010中规定，附加偏心距ea应取20mm和偏心方向截面尺寸的1/30中的较大值。16、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。17、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。18、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。19、正截面抗弯承载能力计算中有哪些基础假定？答：有四项基本假定：1)平截面假定；2)不计受拉区混凝土抗拉强度；3)混凝土应力——应变关系为抛物线加直线；4)钢筋为理想弹塑性材料。20、砌体结构设计为什么要验算高厚比?答：验算墙体的高厚比是为了防止施工过程和使用阶段中的墙、柱出现过大的挠曲、轴线偏差和丧失稳定；这是从构造上保证受压构件稳定的重要措施，也是确保墙、柱应具有足够刚度的前提。21、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。22、在抗扭计算中，配筋强度比的ζ含义是什么？起什么作用？有什么限制？答：参数ζ反映了受扭构件中抗扭纵筋和箍筋在数量上和强度上的相对关系，称为纵筋和箍筋的配筋强度比，即纵筋和箍筋的体积比和强度比的乘积，为箍筋的单肢截面面积，S为箍筋的间距，对应于一个箍筋体积的纵筋体积为，其中为截面内对称布置的全部纵筋截面面积，则ζ＝；试验表明，只有当ζ值在一定范围内时，才可保证构件破坏时纵筋和箍筋的强度都得到充分利用，《规范》要求ζ值符合0.6≤ζ≤1．7的条件，当ζ＞1.7时，取ζ＝1.7。二、计算题1、解：采用单排布筋mmh465355000将已知数值代入公式sycAfbxf1及)2/(01xhbxfMc得1.011.9200x=300sA165106=1.011.9200x(465-x/2)两式联立得：x=186mmAs=1475.6mm2验算x=186mm0hb0.55465=255.8mm2min200500200%2.06.1475mmbhAs所以选用325As=1473mm2。2、解：根据《混凝土结构设计规范》GB50010，取柱子计算长度为1.0H，则o1.01.06.36.3mlH计算温度系数，因o/6300/40015.75lh查表得，＝0.875。则：3c2sy30001019.14004000.90.90.8752512mm300NfAAfss25121.57%400400AA，因此min0.4%1.57%3%，因此符合配筋率要求。