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混凝土设计原理中期测试题解答一、解释下列基本概念：1、安全等级：结构设计时，应根据房屋的重要性，采用不同的可靠度水准。《统一标准》用安全等级来表示房屋的重要性程度。2、荷载设计值：荷载分项系数与荷载标准值的乘积。3、适筋梁：受弯梁中受拉钢筋配筋率合适的梁，即minmax，破坏特征是：受拉钢筋先屈服，最后因为受压混凝土压碎而导致梁破坏。4、纵向钢筋“理论截断点”：就是从抗弯的角度将不需要该纵向受力钢筋抵抗设计弯矩，一般就是设计弯矩图与该纵向钢筋抵抗弯矩图的交汇点，交汇点以外部分从理论上不需要抗弯。5、计算剪跨比：对于集中荷载作用下的简支梁，广义剪跨比0MVh可以进一步简化，得到计算剪跨比为0ah，其中a为剪跨；0h为截面有效高度。6、大偏压破坏：当纵向压力N的相对偏心矩00eh较大，且受拉钢筋sA配置不过多时会出现的破坏，称为。判别条件为b。7、C30：表示混凝土的强度等级，其中C是混凝土的缩写，该混凝土的立方体强度标准值为2,30/cukfNmm。8、徐变：在不变的应力长期持续作用下，混凝土的变形随时间而徐徐增长的现象称为。混凝土的徐变对于结构构件的变形、承载力及预应力损失都产生重要影响。9、名义屈服应力：对于无明显屈服点的钢筋，工程上一般取残余应变为0.2%时的应力0.2作为无明显流幅钢筋的强度限值，通常称为条件屈服强度，《规范》取0.20.85b。10、可靠度：结构的可靠度是结构可靠性的概率度量，即是指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。二、回答问题11、在偏压构件设计中为什么要考虑附加偏心矩和二阶效应？如何考虑？答：由于工程中实际存在着荷载作用位置的不定性、混凝土质量的不均匀性及施工的偏差等因素，在偏压构件的正截面承载力计算中，应计入轴向力在偏心方向存在的附加偏心距ae。这样初始偏心距变为00iaeeee。对于长细比较大的偏压构件，当构件受压时，会产生侧向位移和挠曲变形，此时轴向压力将在构件中引起附加内力，设计中必须考虑。对于一般的偏压构件，考虑构件自身挠曲产生的附加弯矩后，其控制截面的弯矩应按下式计算：2mnsMCM；对于排架结构的柱，考虑二阶效应后，其控制截面的弯矩应按下式确定：0sMM。12、为什么要控制箍筋和弯起钢筋的最大间距？为什么箍筋的直径不得小于最小直径？当箍筋满足最小直径和最大间距要求时，是否必然满足箍筋的最小配筋率？答：控制箍筋和弯起钢筋的最大间距，主要是为了保证斜截面的抗剪承载力（也是为了防止斜拉破坏）。规定箍筋的最小直径，主要是为了使钢筋骨架具有一定的刚性，便于制作安装，规范规定了箍筋的最小直径；当箍筋满足最小直径和最大间距要求时，不一定满足箍筋的最小配筋率要求，应验算最小配箍率是否满足。13、矩形截面梁内已配有受压钢筋/sA，但当b时，计算受拉钢筋sA是否要考虑/sA，为什么？答：当b时，计算受拉钢筋sA要考虑/sA的作用。具体考虑时根据/sA是否屈服分两种情况：第一种情况，当满足/02sbah时，说明/sA已经屈服，按照平衡方程计算sA；第二种情况：当/02sah时，说明/sA没有屈服，这时需要计算/s，为了简化，可近似令/2sxa，对受压区混凝土合力作用点取矩，求得sA，但是仍然考虑了/sA的作用。14、说明承载能力极限状态表达式中各符号的意义，并分析该不等式是如何保证结构可靠度的？答：设计表达式为：0(,,,)cskRdSRffa，符号意义略。规范将极限状态方程转化为以基本变量标准值和分项系数形式表达的极限状态表达式。即设计表达式中的各分项系数是根据构件基本变量的统计特性，以结构可靠度的概率分析为基础经优化确定的，它们起着相对于设计可靠度指标的作用。三、计算题15、钢筋混凝土雨篷板，承受均布荷载，计算跨度1米，垂直于计算跨度方向板的总宽度为6米，板厚100mm，混凝土强度等级C30，HRB335级钢筋，环境类别为二类b，单位宽度板带控制截面弯矩设计值3.6/MkNmm。要求计算雨篷板的受力钢筋截面面积，选用钢筋直径及间距，并画出雨篷板的受力钢筋和分布钢筋平面布置图。16、T形截面梁，//650,100,250,600,ffbmmhmmbmmhmm环境类别为一类。混凝土强度等级C30，钢筋采用HRB500级。截面弯矩设计值700MkNm，预计sA两排布置，取65samm。试计算所需的纵向受拉钢筋面积sA。17、钢筋混凝土偏心受压柱，截面尺寸/400,700,50ssbmmhmmaamm。截面承受轴向压力设计值3350NkN，柱顶截面弯矩设计值1460MkNm，柱底截面弯矩设计值2480MkNm，柱挠曲变形为单曲率，弯矩作用平面内柱上下端的支撑长度为6米，弯矩作用平面外计算长度为7.5m，混凝土强度等级为C40，纵筋采用HRB500级钢筋。求纵向受力钢筋面积。