《混凝土结构设计原理专》复习题答案.pdf

厦门大学网络教育2013-2014学年第二学期 混凝土结构设计原理（专科）课程复习题 一、单项选择题 1. 按我国规范，混凝土强度等级定义为：边长为（B. 150mm ）的立方体试块，按标准方法制作并养护28天，用标准方法所 测得的具有95%保证率的抗压强度。 A. 100mm； B. 150mm； C. 200mm； D. 250mm。 2 钢筋与混凝土这两种性质不同的材料能有效共同工作的主 要原因是： （ D ） A混凝土能够承受压力，钢筋能够承受拉力 B混凝土对钢筋的保护作用 C两者温度线膨系数接近 D混凝土硬化后，钢筋与混凝土之间产生了良好的粘结 力，且两者温度线膨系数接近 3. 就混凝土的徐变而言，下列几种叙述中（ D ）不正确。 A徐变是在长期不变荷载作用下，混凝土的变形随时间而 增大的现象 B持续应力的大小对徐变有重要影响 C徐变对结构有影响，多数情况下是不利的 D水灰比和水泥用量越大，徐变越小 4. 有明显屈服点的钢筋的强度标准值是根据下面（ C ）项指 标确定的？ A 极限抗拉强度 B 比例极限 C 下屈服点 D 上屈服点 5. 在钢筋混凝土双筋梁，大偏心受压和大偏心受拉构件的正 截面承载力计算中，要求压区高度x2a，是为了（ A ）。 A保证受压区钢筋在构件破坏时能达到其抗压强度设计值 B防止受压钢筋压屈 C避免保护层剥落 D保证受压钢筋在构件破坏时能达到极限抗压强度 6. 提高受弯构件抗弯刚度（减小挠度）最有效的措施是（ C ） A提高混凝土强度等级 B增加受拉钢筋的 截面面积 C加大截面的有效高度 D加大截面宽度 7关于设计值和标准值，以下说法正确的是：（ B ） A材料强度设计值大于其标准值，荷载设计值小于其标 准值； B材料强度设计值小于其标准值，荷载设计值大于其标 准值； C材料强度设计值等于其标准值，荷载设计值等于其标 准值； D材料强度设计值大于其标准值，荷载设计值大于其标准 值。 8结构的功能概括为：（ A ） A安全性、适用性和耐久性； B实用、经济、美观； C强度、变形、稳定； D 可靠、经济。 9. 钢筋混凝土梁中承受扭矩的钢筋有哪些?( A ) I纵向受力钢筋; II.箍筋; III.腰筋; IV .吊筋 A I、II 、III B II、III 、IV C I、II 、IV D I、II 、III 、IV 10适量配筋的钢筋混凝土梁与素混凝土梁相比，其承载力和 抵抗开裂的能力：（ B ） A均提高很多； B 承载力提高不多，抗裂提高很多； C承载力提高很多，抗裂提高不多； D相 同。 二简答题 1. 什么叫少筋梁，适筋梁和超筋梁？在实际工程中为什么 应避免采用少筋梁和超筋梁？ ：当纵向配筋率过低时，梁一旦开裂，纵向钢筋即屈服，甚至进入 强化阶段，梁的承载力与同截面的素混凝土梁相当，梁是因配筋率过低 而破坏的，破坏过程短，延性差，称之为少筋破坏，相应的梁称为少筋 梁。 当纵向配筋率适中时，纵向钢筋的屈服先于受压区混凝土被压碎， 梁是因钢筋受拉屈服而逐渐破坏的，破坏过程较长，有一定的延性，称 之为适筋破坏，相应的梁称为适筋梁。 当纵向配筋率过高时，纵向钢筋还未屈服，受压区混凝土就被压 碎，梁是因混凝土被压碎而破坏的，破坏过程较短，延性差，破坏带有 明显的脆性，称之为超筋破坏，相应的梁称为超筋梁。 少筋梁的截面尺寸过大，故不经济，且是属于脆性破坏；超筋梁配 置了过多的受拉钢筋，造成钢材的浪费，且破坏前没有预兆，故在实际 工程中应避免采用少筋梁和超筋梁。 2. 试述无腹筋梁沿斜截面破坏的主要形态. ：斜拉破坏：3，一裂，即裂缝迅速向集中荷载作用点延伸，一 般形成一条斜裂缝将弯剪段拉坏。承载力与开裂荷载接近 剪压破坏：1 minbh=0.26%x250 x450=293mm2 则=fy/1fc=0.0077x300/1x19.1=0.121min=0.6% ，对称配筋截面每一侧配筋率也满足0.2%的构造要求。 选425,As=1964mm2 设计面积与计算面积误差 （1964-1906）/1906=3%min=0.6%对称配筋截面每一侧配筋率也满足0.2%的构 造要求。 选6 20， As=1884mm2 设计面积与计算面积误差 1884-1801/1801=4.6%900KN（满 足要求） 第4章 受弯构件正截面承载力 1已知梁的截面尺寸为bh=200mm500mm，混凝土强度等级为 C25,fc =11.9N/mm2， , 钢 筋采用HRB335，fy=300N/mm2， 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。 解：采用单排布筋h。=500-35=465mm 将已知数值代入公式 1fcbx=fyAs 及M=1fcbx(h。-X/2) 得1.0 x11.9 x200X=300As 165x6 =1.0 x11.9x200 x(465-x/2) 两式联立得：x=186mm As=1475.6mm2 验算 x=186mmmin bh=0.2%x200 x500=200mm2 所以选用325 As=1473mm2 2已知梁的截面尺寸为bh=200mm500mm，混凝土强度等级为 C25，f1=1.27N/mm2,fc =11.9N/mm2，截面弯矩设计值M=125KN.m。 环境类别为一类。 求：（1）当采用钢筋HRB335级 时，受拉钢筋截面面积；（2）当 采用钢筋HRB400级 fy=360N/mm2时，受拉钢筋截面面积. 解：（1）由公式得s=M/Fcbh2=125x 6/1x11.9x200 x4652=0.243 =1-（1-2s）?=0.283 s=0.5(1+（1-2s）?)=0.858 As=M/fysh。=1044mm2 选用钢筋418，As=1017mm2 As=1044minbh=0.2%x200 x500=200mm2 （2）As=300 x1044/360=870mm2 3已知梁的截面尺寸为bh=250mm450mm;受拉钢筋为4根直径 为16mm的HRB335钢筋，即级钢筋fy=300N/mm2，As=804mm2； 混凝土强度等级为C40，f1=1.71N/mm2 ,fc =19.1N/mm2,；承受的弯矩 M=89KN.m。环境类别为一类。验算此梁截面是否安全。 解：fc=19.1N/mm2，ft=1.7 N/mm2，fy=300 N/mm2。由表知，环 境类别为一类的混凝土保护层最小厚度为25mm，故设a=35mm， h0=450-35=415mm As=804 minbh=0.26%x250 x450=293mm2 则=fy/1fc=0.0077x300/1x19.1=0.121b=0.55， 满足适用条件 Mn=1fcbh。2(1-0.5)=1x19.1x250 x4152x0.121x(1- 0.5x0.121)=93.49KN.m安全。 4已知梁的截面尺寸为bh=200mm500mm，混凝土强度等级为 C40，f1=1.71N/mm2 ,fc =19.1N/mm2 ，钢筋采用HRB335，即级钢 筋，fy=300 N/mm2 ，截面弯矩设计值M=330KN.m。环境类别为一 类。受压区已配置320mm钢筋，As=941mm2,求受拉钢筋As 解：M=fyAs(h。-a)=300 x941x(440-35)=114.3x6KN.m 则M=M-M1=330 x6-114.3x6=215.7x6KN.m 已知后，就按单筋矩形截面求As1。设a=60mm、h0=500- 60=440mm。 S=M/1fcbh。2=215.7x6/1x19.1x200 x4002=0.292 = 1-根号（1-2as）=1-根号（1-2x0.292）=0.35590 x6N.mm,安全。 注意，在混凝土结构设计中，凡是正截面承载力复核题，都必须求 出混凝土受压区高度x值。 6已知T形截面梁，截面尺寸如图所示，混凝土采用C30， fc=14.3N/mm2 ，纵向钢筋采用HRB400级钢筋，fy=360N/mm2 ，环境 类别为一类。若承受的弯矩设计值为M=700kN?m，计算所需的受拉钢 筋截面面积AS（预计两排钢筋，as=60mm）。 解：1、确定基本数据 由表查得fc=14.3N/mm2；fy=360N/mm2 ；a =1.0；b=0.518 。 2、判别T形截面类 a1fcbfhf(h。-hf/2)=1x14.3x600 x120 x(640-120/2) =597.17x 6 N.mm=597.17KN.m M=700KN.m 故属于第二类T 形截面。 3、计算受拉钢筋面积AS。 as=M-a1fc(bf-b)hf(h。-hf/2)/a1fcbh。 700 x 6-1x14.3x(600-300)x120 x(640-120/2/1x14.3x300 x6402 =0.228 =1-根号（1-2as）=1-根号（1-2x0.228）=0.262b=0.518 As=a1fcbh。+a1fc(bf-b)hf/fy =1x14.3x300 x0.262x640+1x14.3x(600-300)x120/360 =3428mm2 选用428 225（AS=2463+982=3445mm2） 7 某钢筋混凝土T形截面梁，截面尺寸和配筋情况（架立筋和箍筋 的配置情况略）如图所示。混凝土强度等级为C30，fc=14.3N/mm2 ， 纵向钢筋为HRB400级钢筋，fy=360N/mm2 as =70mm。若截面承受的弯矩设计值为M=550kN.m，试问此截面承载 力是否足够？ 解：1、确定基本数据fc=14.3N/mm2 ,fy=360N/mm2 ,a1=1.0;b=0.518;AS=2945mm2。 h。=h-as=700-70=630mm 2、判别T形截面类型 a1fcbfhf=1x14.3x600 x100=858000N fyAs=360 x2945=1060200N858000N 故属于第二类T形截面。 3、计算受弯承载力M 。 =fyAs-a1fc(bf-b)hf/a1fcb =360 x2945-1x14.3(600-250)x100/(1x14.3x250) =156.56mm 0.15,取min=0.167% 采用绑扎骨架，按两层布置钢筋，假设h。=500-65=435mm。 求受压区高度 相关数据代入式得。Md=fcdbx(h。-/2)，有 165x6 =1.0 x11.9x200(465-x/2) 解得 =221.1或648.9mm 取 =221.1mmb h。=0.56x43