提前考试课程答题卷(新)钢筋砼基本原理

-1-西南大学网络与继续教育学院课程考试答题卷学号：1411702626027姓名：吴波层次：高起专类别：网教专业：建筑工程技术2015年12月课程名称【编号】：钢筋混凝土结构基本原理【0761】A卷题号一二三四五总分评卷人得分（横线以下为答题区）一．答1）钢筋与混凝土之间的粘结力，主要由以下三方面组成:(1)化学胶结力:混凝土在结硬过程中，水泥胶体与钢筋间产生吸附胶着作用。混凝土强度等级越离，胶结力也越高.(2)摩擦力:由于混凝土的收缩，使钢筋周围的混凝土握裹在钢筋上，当钢筋和混凝土之间出现相对滑动的趋势，则此接触面上将产生摩擦力。(3)机械咬合力:由于钢筋表面粗糙不平(变形钢筋)所产生的机械咬合作用。2）在钢筋砼梁中，一般配有纵向受力钢筋、箍筋、弯起钢筋、架立钢筋3）是指含有正常配筋的梁。适筋梁因其材料强度能得到充分发挥，受力合理，破坏前有预兆，所以实际工程中应把钢筋混凝土梁设计成适筋梁4）、解：（1）C25混凝土，214.3/cfNmm，11，HRB335钢筋，2360/yfNmm。（2）环境为一类，混凝土保护层厚度25cmm。（1分）（3）取35samm，则055035515hmm（1分）（4）6221016010114.3300515scMfbh0.14061121120.1406s0.15220.518b0.5(112)0.5(1120.1406)ss0.92460160103600.924515sysMAfh2934mm验算适用条件：（1）适用条件（1）已经满足（2）min09340.6%max(450.2%)0.2%300515styAfbhf，，可以所以，纵向受力钢筋的面积为2934mm。二．答1）2）最小配筋率是指，当梁的配筋率ρ很小，梁受拉区开裂后，钢筋应力趋近于屈服强度，这时的配筋率称为最小配筋率ρmin。是根据Mu=Mcy时确定最小配筋率。控制最小配筋率是防止构件发生少筋破坏，少筋破坏是脆性破坏，设计时应当避免3）4）由fy*As=α1*fc*b*xx=fy*As/α1*fc*b=300*1473/1.0*11.9*200=185.7mmξ=x/h0=185.7/365=0.508≦ξb=0.550M=fy*As(h0-0.5x)=300*1473(365-0.5*185.7)=120.3kN·m100满足要求三．答1）1、轴拉构件2、轴压构件在工程中理想的轴心受压构件不存在在实...据轴向力作用的位置与构件截面重心轴的位置2）偏心受压构件的破坏状态与偏心距的大小有关，也与截面的配筋状况有关截面内没有受拉区，或受拉钢筋不出现受拉屈服，仅存在混凝土受压为破坏特征的构件，称为小偏心破坏。小偏心受压构件不仅是偏心距较小的构件，当偏心距较大时也会由于配筋不当——受拉区配置的钢筋较多，导致该类破坏。然而，如果受拉区的钢筋受拉屈服，同时受压区的混凝土被压碎，以此为破坏特征的偏压构件，称为大偏心破坏构件——大偏心构件的偏心距较大，且配筋适当，以钢筋屈服为破坏特征。破坏时截面-2-ξ=x/h0≤ξb，破坏是延性的。3）混凝土的强度等级：混凝土的强度等级是指混凝土的抗压强度。混凝土的强度等级应以混凝土立方体抗压强度标准值划分。普通混凝土划分为十四个等级，即：C15，C20，C25，C30，C35，C40，C45，C50，C55，C60，C65，C70，C75，C80。4）四．1）钢筋混凝土受扭构件的受扭钢筋由箍筋和纵筋组成。在抗扭钢筋骨架中，箍筋的作用是直接抵抗主拉应力，限制裂缝的发展；纵筋用来平衡构件中的纵向分力，且在斜裂缝处纵筋可产生销栓作用，抵抗部分扭矩并可抑制斜裂缝的开展。2）ζ为抗扭纵筋与抗扭箍筋的配筋强度比。计算公式为合理取值范围是：0.6≤ζ≤1.7。合理的含义是破坏时抗扭纵筋和抗扭箍筋都能达到屈服强度。3）抗扭钢筋计算ttfmmNWT7.0/87.01046.111010266按构造配筋即可。4）验算构件截面尺寸26221046.11)2504503(6250)3(61mmbhbWtcctfmmNWT25.0/87.01046.1110102662/58.33.140.125.0mmN满足cctfWT25.0是规范对构件截面尺寸的限定性要求，本题满足这一要求。五．答1）钢筋的分类和用途钢筋种类很多，通常按化学成分、生产工艺、轧制外形、供应形式、直径大小，以及在结构中的用途进行分类：1．按化学成分分碳素钢钢筋和普通低合金钢筋。碳素钢钢筋按碳量多少，又分为低碳钢钢筋（含碳量低于0.25％，如I级钢筋），中碳钢钢筋（含碳量0.25％～0.7％，如IV级钢筋），高碳钢钢筋（含碳量0.70％～1.4％，如碳素钢丝），碳素钢中除含有铁和碳元素外，还有少量在冶炼过程中带有的硅、锰、磷、硫等杂质。普通低合金钢钢筋是在低碳钢和中碳钢中加入少量合金元素，获得强度高和综合性能好的钢种，在钢筋中常用的合金元素有硅、锰、钒、钛等，普通低合金钢钢筋主要品种有：20MnSi、40Si2MnV、45SiMnTi等。各种化学成分含量的多少，对钢筋机械性能和可焊性的影响极大。一般建筑用钢筋在正常情况下不作化学成分的检验，但在选用钢筋时，仍需注意钢筋的化学成分。2．按轧制外形分（1）光面钢筋：I级钢筋（Q235钢钢筋）均轧制为光面圆形截面，供应形式有盘圆，直径不大于10mm，长度为6m~12m。（2）带肋钢筋：有螺旋形、人字形和月牙形三种，一般Ⅱ、Ⅲ级钢筋轧制成人字形，Ⅳ级钢筋轧制成螺旋形及月牙形。（3）钢线（分低碳钢丝和碳素钢丝两种）及钢绞线。（4）冷轧扭钢筋：经冷轧并冷扭成型。3．按直径大小分钢丝（直径3~5mm）、细钢筋（直径6~10mm）、粗钢筋（直径大于22mm）。4．按力学性能分Ⅰ级钢筋（235/370级）；Ⅱ级钢筋（335/510级）；Ⅲ级钢筋（370/570）和Ⅳ级钢筋（540/835）5．按生产工艺分热轧、冷轧、冷拉的钢筋，还有以Ⅳ级钢筋经热处理而成的热处理钢筋，强度比前者更高。6．按在结构中的作用分：受压钢筋、受拉钢筋、架立钢筋、分布钢筋、箍筋等配置在钢筋混凝土结构中的钢筋，按其作用可分为下列几种:（1）受力筋——承受拉、压应力的钢筋。（2）箍筋——承受一部分斜拉应力，并固定受力筋的位置，多用于梁和柱内。（3）架立筋——用以固定梁内钢箍的位置，构成梁内的钢筋骨架。（4）分布筋——用于屋面板、楼板内，与板的受力筋垂直布置，将承受的重量均匀地传给受力筋，并固定受力筋的位置，以及抵抗热胀冷缩所引起的温度变形。（5）其它——因构件构造要求或施工安装需要而配置的构造筋。如腰筋、预埋锚固筋、环等。受压钢筋、受拉钢筋、架立钢筋、分布钢筋、箍筋等配置在钢筋混凝土结构中的钢筋，按其作用可分为下列几种:（1）受力筋——承受拉、压应力的钢筋。（2）箍筋——承受一部分斜拉应力，并固定受力筋的位置，多用于梁和柱内。（3）架立筋——用以固定梁内钢箍的位置，构成梁内的钢筋骨架。（4）分布筋——用于屋面板、楼板内，与板的受力筋垂直布置，将承受的重量均匀地传给受力筋，并固定受力筋的位置，以及抵抗热胀冷缩所引起的温度变形。（5）其它——因构件构造要求或施工安装需要而配置的构造筋。如腰筋、预埋锚固筋、环等。2）热轧钢筋按照屈服强度标准值进行分级，分为四级：HPB235（Q235），该钢筋的屈服强度标准值235MPa，直径8～20mm，弹性模量210GPa。（已取消）HRB335（20MnSi），该钢筋的屈服强度标准值335MPa，直径6～50mm，弹性模量200GPa。HRB400（20MnSiV、20MnSiNb、20MnTi），该钢筋的屈服强度标准值400MPa，直径6～50mm，弹性模量200GPa。。RRB400（K20MnSi），该钢筋的屈服强度标准值与HRB400钢筋相同也是400MPa，直径8～40mm，弹性模量200GPa。3）材料在弹性变形阶段，其应力和应变成正比例关系（即符合胡克定律），其比例系数称为弹性模量4）解：（1）计算刚度时采用荷载的标准组合计算kM222111(15.77.9)6.3117.1/888kkokoMglqlkNm（2）计算有关参数该截面的-3-055037.5512.5hmm020014730.076630250512.5ssEcEAEbh14730.02140.5250550steteAA620117.110178.3/0.87512.51473ksksMNmmhA2.011.10.651.10.650.760.0214178.3tkteskf（3）计算sB2321320'200101473512.55.0510660.07661.150.760.21.150.213.5013.5sssEfEAhBNmm六．答1）混凝土结构是以混凝土材料为主，并根据需要配置和添加钢筋、钢骨、钢管、预应力钢筋和各种纤维，形成的结构，有素混凝土结构、钢筋混凝土结构、钢骨混凝土结构、钢管混凝土结构、预应力混凝土结构及纤维混凝土结构。混凝土结构充分利用了混凝土抗压强度高和钢筋抗拉强度高的优点。2）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3）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。钢筋混凝土结构的缺点：如自重大，不利于建造大跨结构；抗裂性差，过早开裂虽不影响承载力，但对要求防渗漏的结构，如容器、管道等，使用受到一定限制；现场浇筑施工工序多，需养护，工期长，并受施工环境和气候条件限制等4）设计使用年限是设计规定的一个时期，在这一时期内，只需正常维修（不需大修）就能完成预定功能，即房屋建筑在正常设计、正常使用、正常使用和维护下所应达到的使用年限。当结构的使用年限超过设计使用年限后，并不是就不能使用了，而是结构失效概率可能较设计预期值增大5）有三种，即：（1）伸缩缝是为了避免温度和混凝土收缩应力，使房屋构件产生裂缝而设置的。基础受温度影响小，不用断开设缝，地上建筑部分设缝。（2）沉降缝是为了避免地基不均匀沉降时，在房屋构件中产生裂缝而设置的。从基础到上部结构，全部断开设缝。现在经常采用后浇带的处理方式，对建筑防水、装修有利。特别注意后浇带处，仍有微小沉降变形。此处的墙、地面的装修应考虑可能开裂，需设缝。（3）防震缝当房屋外形复杂或者房屋各部分刚度、高度和重量相差悬殊时，在地震荷载作用下，由于各部分的自振频率不同，在各部分连接时，必然会引起相互推拉挤压，产生附加拉力、剪力和弯矩引起震害，防震缝就是为了避免由这种附加应力和变形引起震害而设置的。基础受地震影响位移小，不用断开设缝，地上建筑部分设缝。（4）在建筑变形缝处的装修构造，必须满足与各自所在建筑主体的自由变形-4-