《混凝土结构设计原理(专)》复习题答案

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 、IVC I、II 、IV D I、II 、III 、IV10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.l：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%x250x450=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=300As165x6 =1.0x11.9x200x(465-x/2)两式联立得：x=186mmAs=1475.6mm2验算 x=186mmmin bh=0.2%x200x500=200mm2所以选用325 As=1473mm22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=125x6/1x11.9x200x4652=0.243=1-（1-2s）?=0.283s=0.5(1+（1-2s）?)=0.858As=M/fysh。=1044mm2选用钢筋418，As=1017mm2As=1044minbh=0.2%x200x500=200mm2（2）As=300x1044/360=870mm23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=415mmAs=804 minbh=0.26%x250x450=293mm2则=fy/1fc=0.0077x300/1x19.1=0.121b=0.55， 满足适用条件Mn=1fcbh。2(1-0.5)=1x19.1x250x4152x0.121x(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)=300x941x(440-35)=114.3x6KN.m则M=M-M1=330x6-114.3x6=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=215.7x6/1x19.1x200x4002=0.292= 1-根号（1-2as）=1-根号（1-2x0.292）=0.355b=0.55 满足适用条件。 s=0.51+根号(1-2s)=0.51+根号(1-2x0.292)=0.823As1=M/f1sh。=215.7x6/300x0.823x400=1986mm2最后得As=As1+As2=1986+941=2927mm2选用625mm的钢筋，As=2945.9mm25已知梁截面尺寸为200mm400mm，混凝土等级C30，fc =14.3N/mm2 ，钢筋采用HRB335，fy=300N/mm2 ，环境类别为二类，受拉钢筋为325的钢筋，As=1473mm2，受压钢筋为26的钢筋，As = 402mm2；承受的弯矩设计值M=90 KN.m。试验算此截面是否安全。 解：fc=14.3N/mm2，fy=fy=300N/mm2。由表知，混凝土保护层最小厚度为35mm，故a=35=25/2=47.5mm，h0=400-47.5=352.5mm 由式a1fcb+fyAs=fyAS得=(fyAS-fyAs)/a1fcb=(300x1473-300x402)/1x14.3x200=112.3mm2a=2x40=80mm代入式Mu=a1fcb(h。-/2 )+fyAs(h。-a)=1x14.3x200x112.3x(352.5-112.3/2)+300x402x(352.5-40)=132.87x6N.mm90x6N.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)=1x14.3x600x120x(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。700x 6-1x14.3x(600-300)x120x(640-120/2/1x14.3x300x6402=0.228=1-根号（1-2as）=1-根号（1-2x0.228）=0.262b=0.518As=a1fcbh。+a1fc(bf-b)hf/fy=1x14.3x300x0.262x640+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=630mm2、判别T形截面类型a1fcbfhf=1x14.3x600x100=NfyAs=360x2945=NN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=360x2945-1x14.3(600-250)x100/(1x14.3x250)=156.56mm0.15,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 =1.0x11.9x200(465-x/2)解得 =221.1或64