郑州大学远程教育混凝土结构与砌体结构(上)第一次作业答案

练习题或思考题答案第一章绪论1、钢筋混凝土结构有哪些优点和缺点？答：优点：强度高，耐久性好，耐火性好，可模性好，整体性好，易于就地取材。缺点：结构自重大，抗裂性较差，一旦损坏修复比较困难，施工受季节环境影响较大。2、本课程主要包括哪些内容？学习本课程要注意哪些问题？答：主要包括的内容：钢筋混凝土材料的力学性能，各种钢筋混凝土构件的受力性能、设计计算方法及配筋构造。注意的问题：要学会对多种因素进行综合分析的设计方法；要学会运行现行的《混凝土结构设计规范》，用发展的观点看待设计规范;在学习和掌握钢筋混凝土结构理论和设计方法的同时，要善于观察和分析，不断地进行探索和创新。第二章钢筋混凝土材料的物理和力学性能1．混凝土的立方体抗压强度、轴心抗压强度和抗拉强度是如何确定的？答：立方体抗压强度是按立方体强度标准值确定的；轴心抗压强度和轴心抗拉强度是根据立体强度换算得出。2．什么是混凝土的徐变？徐变对混凝土构件有何影响？通常认为影响徐变的主要因素有哪些？如何减少徐变？答:徐变：混凝土在荷载长期作用下产生随时间而增长的变形徐变对混凝构件的影响：徐变会造成结构的内力重分布，会使结构变形增大，会引起预应力损失，在高应力作用下，还会导致构件破坏。影响徐变的主要因素：a）内部因素。内部因素主要是指混凝土内水泥胶体的影响。水泥胶体多、徐变就大。减小徐变，应尽量减少水泥用量，减小水灰比，增加骨料所占体积及其刚度。b）环境影响。环境影响主要是指混凝土的养护条件以及使用条件下的温湿度影响。养护温度越高，湿度越大，水泥水化作用越充分，徐变就越小。采用蒸气养护可使徐变减小20～35％。试件受荷后，环境温度低，湿度大，以及体表比（体积与表面积的比值）越大，徐变就越小。c）应力条件。应力条件则是引起徐变的直接原因，应力越大，徐变就越大。在低应力下，徐变与应力为线性关系。在高应力下，将产生非线性徐变，徐变不能趋于稳定，要避免这种情况。减少徐变：养护温度高，湿度大;骨料比例高3．钢筋有哪些形式？钢筋冷加工的方法有哪几种？冷拉和冷拔后钢筋的力学性能有何变化？热轧钢筋、冷拉钢筋、钢丝和热处理钢筋。冷加工方法：冷拉和冷拔冷拉只能提高钢筋的抗拉强度，冷拔可同时提高钢筋的抗拉压屈服强度。但同时都会使钢筋的脆性增加。4、什么是钢筋和混凝土之间的粘结力？影响钢筋和混凝土粘结强度的主要因素有哪些？为保证钢筋和混凝土之间有足够的粘结力要采取那些措施？钢筋和混凝土之间粘结所产生的作用力。影响因素：混凝土强度，钢筋的类型，混凝土浇注深度，混凝土保护层厚度，钢筋间距。措施：采用构造措施来保证两者之间的粘结力，包括最少搭接长度，锚固长度，钢筋的最少间距和混凝土保护层的最少厚度，箍筋加密等。第三章混凝土结构设计的基本原则1.结构可靠性的含义是什么？它包括哪些功能要求？结构超过极限状态会产生什么后果？建筑结构安全是按什么原则划分的？可靠度：结构在规定的时间内，在规定的条件下，完成预定功能的能力。功能要求：安全性，适用性，耐久性后果：危及人的生命，造成经济损失，社会影响。建筑结构安全是根据结构破坏可能产生的各种后果的严重性的原则来划分2.什么是结构的极限状态？结构的极限状态分为几类？其含义各是什么？结构在即将不能满足某项功能要求时的特定状态，称为结构的极限状态。分承载能力极限状态和正常使用极限状态。承载能力极限状态：结构或结构构件达到了最大承载能力或者产生了不适于继续承载的过大变形。正常使用极限状态：结构或结构构件达到正常使用或耐久性能的某项规定限制。3.混凝土强度标准值是按什么原则确定的？混凝土材料分项系数和强度设计值是如何确定的？混凝土强度标准值是按照极限状态方法确定的。混凝土材料分项系数取1.4，根据规范确定。混凝土强度设计值是在承载能力极限状态设计中采用的强度代表值，为强度标准值除以相应的材料分项系数。4.什么是保证率？什么叫结构的可靠度和可靠指标？我国《建筑结构设计统一标准》对结构可靠度是如何定义的？保证率：是指混凝土强度总体中大于设计的强度等级值的概率。结构的可靠度：结构在规定的时间内，在规定的条件下，完成预定功能的概率。可靠指标：衡量结构可靠度的一个指标。结构不失效的保证率，为结构的可靠度。第四章受弯构件正截面承载力计算1、简述适筋梁正截面受弯三个受力阶段？弹性工作阶段，带裂缝工作阶段，钢筋塑流阶段2、正截面承载力计算的基本假定是什么？⑴截面应变保持平面；⑵不考虑混凝土的抗拉强度；⑶混凝土受压应力应变采用简化形式；⑷钢筋应力应变关系。3、受弯构件正截面破坏形态有哪几种？超筋梁破坏，适筋梁破坏，少筋梁破坏4、如图所示钢筋混凝土简支梁，采用混凝土C30（22/43.1,/3.14mmNfmmNftc），HRB335级钢筋（2/300mmNfy），P=100KN，不计自重，环境类别为一类，试求所需纵向受拉钢筋。解：跨中最大M：mkNM100纵向受拉钢筋采用HRB335级040035365shhamm262.03652003.140.11010026201bhfMcs550.0310.0262.0211211bs845.05.01s2601081365845.030010100mmhfMAsys%2.0%21.0%30043.145%45minytff2min168400200%21.01081mmbhAs5、已知：T形截面梁，80,500,200,400''ffhmmhmmbmmb，M=250KN·m，C30，HRB335，环境类别为一类。求：AS解：2122/43.1,550.0,0.1,/300,/3.14,60mmNfmmNfmmNfatbycmkNhhhbfmkNMfffc183)280440(804003.140.1)2(250'0''1属于第二类截面第五章受弯构件斜截面承载力的计算1、影响斜截面受剪承载力的主要因素？剪跨比，混凝土强度，配箍率和箍筋强度，纵向钢筋的配筋率。2、简述斜截面受剪承载力计算截面的位置。⑴支座边缘处的截面；⑵受控区弯起钢筋弯起点处的截面；⑶箍筋截面面积或间距改变处的截面；⑷腹板宽度改变处的截面。3、斜截面受剪的三种主要破坏形态是什么？斜压破坏，剪压破坏，斜拉破坏4、如图所示钢筋混凝土简支梁，采用混凝土C30（22/43.1,/3.14mmNfmmNftc），'''6610221062220''11()()2501091.51020.2861.014.32004401120.3460.55010.50.827(25091.5)1014523000.827440()1.014.3(40020fcffscsbssyscffsyhMfbbhhfbhMAmmfhfbbhAf22120)8076330014527632215sssmmAAAmm050060440hhammHPB235级（2/210mmNfy），不计自重，环境类别为一类，试配置箍筋。解：kNV100验算最小截面尺寸：NNbhfcc1000002609753652003.140.125.025.00符合要求。配箍筋：采用直径为8的HPB235级钢筋按集中荷载考虑0.37.236510005.10haNNbhft1000004937436520043.10.17.275.10.175.10需计算配箍；66.03652100.1493741000000.17.000hfbhfVsAyvtcssv15266.03.50266.01svnAs取s=150选配φ8@150验算最小配箍率：%16.021043.124.024.0%34.01502003.502min,yvtsvsvsvffbsA满足要求。5、一钢筋混凝土矩形截面简支梁，截面尺寸250mm×500mm，混凝土强度等级为C20（ft=1.1N/mm2、fc=9.6N/mm2），箍筋为热轧HPB235级钢筋（fyv=210N/mm2），纵筋为325的HRB335级钢筋（fy=300N/mm2），支座处截面的剪力最大值为180kN。求：箍筋和弯起钢筋的数量。解：（1）验算截面尺寸486.1250465,4650bhmmhhww属厚腹梁，混凝土强度等级为C20，fcuk=20N/mm250N/mm2故βc=1NVNbhfcc1800002790004652506.9125.025.0max0截面符合要求。（2）验算是否需要计算配置箍筋),180000(5.895124652501.17.07.0max0NVNbhft故需要进行配箍计算。（3）只配箍筋而不用弯起钢筋01025.17.0hsnAfbhfVsvyvt则mmmmsnAsv/741.021若选用Φ8@120，实有可以）(741.0838.01203.5021snAsv配箍率%335.01202503.5021bsnAsvsv最小配箍率)(%126.02101.124.024.0min可以svyvtsvff（4）既配箍筋又配弯起钢筋根据已配的325纵向钢筋，可利用125以45°弯起，则弯筋承担的剪力：NfAVsysbsb5.83308223009.4908.0sin8.0混凝土和箍筋承担的剪力：NVVVsbcs5.966915.83308180000选用Φ6@200，实用)(5.966912.1240564652003.28221025.15.8951225.17.0010可以NNhsnAfbhfVsvyvtcs。