建筑结构复习题修改(工管)

1、建筑结构复习绪 论1、 混凝土：由水泥、水及骨料按一定配合比组成的人造石材。2、 钢筋混凝土结构：有钢筋和混凝土两种材料组成的共同受力的结构。素混凝土梁不仅承载能力低，而且破坏时是一种突然发生的脆性断裂；钢筋混凝土梁破坏前将发生较大的变形，破坏不再是脆性的，是延性破坏。3、 钢筋混凝土结构中，混凝土主要承担压力，钢筋主要承担拉力，必要时也可承担压力。4、 钢筋和混凝土能结合在一起共同工作的原因：（1）它们之间有良好的粘结力（基本前提），能牢固地粘结成整体。当构件承受外荷载时，钢筋和混凝土能协调变形，共同工作；（2）钢筋和混凝土的温度线膨胀系数较为接近，当温度变化时，这两种材料不致产生相对的变形

2、差而破坏它们之间的粘结力；（3）混凝土保护层可以防止钢筋的锈蚀，提高了耐久性，增加了粘结力。5、 钢筋混凝土结构的分类：（1）按结构的构造外形(受力状态)：杆件体系和非杆件体系；（2）按结构的制造方法：整体式、装配式和装配整体式；（3）按结构的初始应力状态：普通钢筋混凝土和预应力钢筋混凝土。第一章 混凝土结构材料的物理力学性能1、钢筋的品种：热轧钢筋、钢丝、钢绞线、螺纹钢筋和钢棒。注：热轧钢筋主要用作普通钢筋，而钢丝、钢绞线、螺纹钢筋和钢棒主要用作预应力钢筋。2、 钢筋的具体分类：（1）按钢筋在结构中所起的作用：普通钢筋和预应力钢筋；（2）按化学成分的不同：碳素钢和普通低合金钢；（3）热轧钢筋

3、按外形分：热轧光圆钢筋和热轧带肋钢筋（亦称热轧变形钢筋）3、热轧钢筋：是低碳钢或普通低合金钢在高温状态下轧制而成的。（1）HPB300，钢筋：级钢，低碳钢，光圆钢筋，作为受拉钢筋时末端需加弯钩；（2）HRB335钢筋：级钢，合金钢，带肋钢筋，是水利工程中应用最为广泛的钢筋；（3）HRB400钢筋：级钢，合金钢，带肋钢筋，是房屋建筑工程中的主导钢筋品种；（4）RRB400钢筋：级钢，合金钢，（5）HRB500钢筋：强度高，强度价格比好，性价比较好。4、钢筋的力学性能钢筋按力学的基本性能来分：（1）热轧钢筋，其力学性质相对较软，有明显屈服点的称之为软钢；（2）预应力钢筋、钢绞线、螺纹钢筋和钢棒，其

4、力学性质高强而硬，没有明显屈服点的称之硬钢；（3）冷加工钢筋。5、钢筋受拉的应力-应变曲线（1）弹性阶段：比例极限（2）屈服阶段：屈服强度（流限）（3）强化阶段：抗拉强度（4）破坏阶段：破坏强度6、软钢的强度指标：屈服强度（流限）原因：混凝土结构构件中的钢筋，当应力达到屈服强度后，荷载不增加。应变会继续增大，是得混凝土裂缝开展过宽，构件变形过大，结构不能正常使用。所以软钢的受拉强度限值以屈服强度为准。而强化阶段只作为一种安全储备考虑。破坏特征：用软钢配筋的结构，受拉破坏前有明显的预兆。 7、硬钢的强度指标：“协定流限”，规范中取极限抗拉强度的85%原因：硬钢没有明确的屈服台阶（流幅），所以设计

5、中一般以“协定流限”作为强度标准，一般相当于极限抗拉强度的70%80%。协定流限：经过加载及卸载后尚存有0.2%永久残余变形时的应力。破坏特征：硬钢配筋的构件，受拉破坏时往往是突然断裂的，没有明显预兆。8、伸长率：钢筋拉断时的应变，是反映钢筋塑性性能的指标。伸长率大的钢筋，拉断前有足够的预兆，延性较好。含碳量高，屈服强度和抗拉强度高，伸长率小，流幅缩短。9、混凝土结构对钢筋性能的要求（1）钢筋的强度：对于普通混凝土结构，钢筋的设计强度限值宜在400N/mm2； （2）钢筋的塑性：塑性越大，变形越大，一般要求塑性越大越好；（3）钢筋的可焊性：可焊性是品定钢筋焊接后的接头性能的指标，与含碳量有关；

6、（4）钢筋与混凝土之间的粘结力：钢筋的表面形状是影响粘结力的主要因素。10、混凝土的强度我国混凝土结构设计规范把混凝土立方体试件的抗压强度作为混凝土各种力学指标的基本代表值，并把立方体抗压强度作为评定混凝土强度等级的依据。（1）标准立方体抗压强度fcu：规定用150mm×150mm×150mm的混凝土立方体试件作为标准试件所测得的抗压强度。（2）混凝土强度等级：符号C，单位N/mm2，即规定以边长为150mm的立方体，在温度为（20±3）、相对湿度不小于90%的条件下养护28d，用标准实验方法测得的具有95%保证率的立方体抗压强度标准值fcuk。例：C20混凝土，

7、就表示混凝土立方体抗压强度标准值为20N/mm2。（3）轴心抗压强度fc（棱柱体抗压强度）<fcu:其值随着试件的高宽比h/b而异，当h/b>3时，fc趋于稳定。 （4）轴心抗拉强度ft：劈裂法进行测试 11、当有压应力存在时，混凝土的抗剪强度有所提高，但当压应力过大时，混凝土的抗剪强度反而有所降低；当有拉应力存在时，混凝土的抗剪强度随拉应力的增大而降低；当三向受压时，混凝土一向抗压强度随另二向压应力的增加而增加，并且极限压应力也可以大大提高。12、混凝土的变形的类型（1）由外荷载作用而产生的受力变形（徐变和松弛）；（2）由温度和干湿变化引起的体积变形。13、混凝土受压的应力-应变

8、曲线（1）曲线的三大特征：最大应力值、最大应力下的应变值和破坏时的极限压应变；（2）当应力达到极限强度（即曲线的峰值点）时，试件表面出现与加压方向平行的纵向裂缝，试件开始破坏，这时达到的最大应力称为混凝土棱柱体抗压强度fc。14、混凝土的徐变：混凝土在荷载长期持续作用下，应力不变，变形会随着时间的增长而增长的现象。徐变可以部分恢复，而塑性变形是不可恢复的。塑性变形是混凝土中结合面裂缝扩展引起的，应力超过材料的弹性极限后发生。15、产生徐变的原因：（1）混凝土受力后，水泥石中的凝胶体会产生颗粒间的相对滑动；（2）混凝土内部的微裂缝在荷载长期作用下不断发展和增加，从而导致变形的增加。16、影响徐变

9、的因素：（1）徐变与加载应力大小的关系；应力越大，徐变越大（2）徐变与加载龄期的关系；龄期越短，凝胶体的粘性流动越大，徐变越大（3）周围湿度对徐变的影响；湿度越高，结构内部水分不易外逸，徐变越小（4）内在因素：混凝土的组成和配比、骨料的刚度（弹性模量）、水灰比17、设计一般钢筋混凝土结构时，其重力密度取为25kN/m3。18、钢筋粘结力的组成（1）水泥凝胶体与钢筋表面之间的胶结力；（2）混凝土收缩，将钢筋紧紧握固而产生的摩擦力；（3）钢筋表面不平整与混凝土之间产生的机械咬合力；（4）钢筋表面凸出的横肋对混凝土的挤压力。（除上述变形钢筋主要的粘结力）19、影响混凝土粘结力（粘结强度）的因素（1）

10、钢筋的表面形状；（2）混凝土的抗拉强度；（混凝土强度与抗拉强度成正比）（3）混凝土结构的受力情况；（4）浇筑混凝土时钢筋的位置、钢筋周围的混凝土厚度和钢筋的净距。（5）箍筋和端部焊接件的作用20、接长钢筋的方法：绑扎搭接、焊接、机械连接。第二章 钢筋混凝土结构设计计算原理1、钢筋混凝土结构设计原理的发展阶段（1）按许可应力法设计（2）按破坏阶段法设计（3）按极限状态法设计（现在采用的设计原理）2、极限状态法（1）承载能力极限状态：超过某一特定状态，就不满足安全性的要求，这一 特定状态，就称为承载力极限状态。（2）正常使用极限状态：超过某一规定限值，就不满足适用性和耐久性的要求。3、结构的功能要

11、求（结构的可靠性）（1）安全性：结构在正常施工和正常使用时能够承受可能出现的各种荷载和变形，在偶然事件发生时和发生后，结构应能保持整体承载力和完整性。（2）适用性：结构在正常使用荷载下具有良好的工作性能。（3）耐久性：结构的承载力和刚度不应随时间有过大的减小，导致结构在其预定使用期间内降低安全性和适用性，缩短使用寿命。 结构可靠性的保证：妥善处理好施加在结构上的作用所引起的“荷载效应”和由构件截面尺寸、配筋数量及材料强度构成的“结构抗力”之间的关系。4、荷载的分类（1）永久荷载：也称恒载，用符号G、g表示，如结构的自重、土压力等；（2）可变荷载：也称活载，用符号Q、q表示，如风荷载、水压力、安

12、装荷载等；（3）偶然荷载：量大时短，用符号A表示，如地震、爆炸、洪水等。5、荷载效应：荷载在结构构件内所引起的内力、变形和裂缝等反应的统称，用符号S表示。注：弯矩M、轴力N、剪力V、扭矩T、挠度f、裂缝宽度w6、结构抗力：结构或结构构件承受荷载效应的能力，即指构件截面的承载力、构件的刚度、截面的抗裂度等。用符号R表示。7、结构的极限状态：结构或结构的一部分超过某一特定状态就不能满足设计规定的某一功能要求时的状态。 表达式：Z=R-S, 当Z >0，即R>S时，结构安全可靠。（1）承载力极限状态： SR，结构的稳定、承载能力、结构的滑移、倾覆、构件的截面；荷载计算使用的设计值（比标准

13、值大），材料强度计算使用的是设计值（小于标准值）；（2）正常使用极限状态：Skc变形、裂缝、震动。计算使用的是标准值。所以正常极限状态计算时其可靠度比承载力极限状态的可靠度低。8、钢筋强度标准值fyk：钢筋的屈服强度值。9、荷载的设计值=荷载的标准值×相应的荷载分项系数、。（恒载的分项系数为1.2；活载的分项系数为1.4）10、结构设计的基准期（我国取用）是50年第三章 钢筋混凝土受弯构件正截面承载力计算1、典型的受弯构件是板和梁。2、受弯构件截面破坏的类型：（1）沿弯矩最大的截面破坏；（2）沿剪力最大或弯矩和剪力都较大的截面破坏。3、正截面破坏：当受弯构件沿弯矩最大的截面破坏时，破

14、坏截面与构件的轴线垂直； 斜截面破坏：当受弯构件沿剪力最大或弯矩和剪力都较大的截面破坏时，破坏截面与构件的轴线斜交。4、单筋截面：受弯构件中，仅在受拉区配置纵向受力钢筋的截面； 双筋截面：受弯构件中，受拉区和受压区都配置纵向受力钢筋的截面。双筋适用条件：（1）受压钢筋充分利用(cu=0.002)（2）封闭式箍筋5、梁跨中截面受力钢筋的根数一般不少于34根；梁中钢筋的根数也不宜太多，会增加浇灌混凝土的困难。（钢筋配置：上下对齐，上疏下密（骨料），上细下粗（不超过三种）6、为了便于施工，板中钢筋的间距不要过密，最小间距为70mm，即每米板宽中最多放14根钢筋。7、在板中，垂直于受力钢筋方向还要布置

15、分布钢筋（设置在内侧）。分布钢筋的作用：（主要起构造作用，可采用光圆钢筋）（1）将板面荷载更均匀地传布给受力钢筋；（2）在施工中用以固定受力钢筋，（3）抵抗混凝土收缩和温度应力的作用；（4）抵抗另一方向的内力。8、适筋梁（配筋率适当的梁）从加载到破坏经历的工作阶段：阶段名称受力特征计算依据第阶段未裂阶段裂缝未出现，拉力由受拉混凝土与受拉钢筋共同承担是计算受弯构件抗裂时所依据的应力状态第阶段裂缝阶段裂缝开始出现，拉力几乎全部由受拉钢筋共同承担是计算构件正常使用阶段的变形和裂缝宽度时所依据的状态第阶段破坏阶段钢筋先屈服，而后混凝土被压碎是安极限状态方法计算受弯构件正截面承载力时所依据的状态9、受弯

16、构件正截面的破坏特征：名称形成条件破坏特征破坏性质防止方法适筋破坏s,min<s<s,max（经济的原因）钢筋先屈服，而后混凝土被压碎延性破坏（安全的原因）承载力计算超筋破坏ss,min混凝土被压碎，钢筋未屈服脆性破坏<b（控制受压区高度）少筋破坏s<s,max裂缝一旦出现，构件就发生破坏脆性破坏ss,min注：其中，s为配筋率，s=As/bh0（适筋梁既安全又经济，超筋梁、少筋梁既不安全又不经济。）10、受弯构件正截面承载力计算的基本假定（1）平截面假定：即截面上任意点的应变与该点到中和轴的距离成正比，提供了变形协调的几何关系；（2）不考虑受拉区混凝土的工作；（3）受

17、压区混凝土的应力应变关系采用理想化的应力-应变曲线；（4）有明显屈服点的钢筋（热轧钢筋），其应力应变关系可简化为理想的弹塑性曲线；11、相对界限受压区计算高度：b=Xb/h0相对受压区计算高度：=X/ h0其中，Xb是界限受压区计算高度、h0是截面的有效高度。当受压区计算高度Xb h0（b）时，为适筋破坏，反之，为超筋破坏。12、界限破坏：钢筋屈服的同时混凝土压碎。13、当>b时，该如何调整：（1）提高混凝土的强度fc；（2）加大截面尺寸b×h。当s<s,max时，该如何调整：按最小配筋率计算。14、双筋矩形截面中，受压钢筋应力的取值：（1）对于一般强度的受压钢筋，其应力

18、均为能达到屈服强度，计算时可直接采用钢筋的屈服强度作为抗压强度设计值fy'；（2）受压钢筋一般不采用高强钢筋：因为采用高强钢筋作为受压钢筋时，由于受到受压区混凝土极限压应变的限制，钢筋的强度不能充分。15、T形梁：由梁肋和位于受压区的翼缘所组成。T形截面：翼缘位于受压区的截面（该截面既不降低截面的受弯承载力，又能节省混凝土和减轻自重）。类型：第一类T形截面（中性轴位于翼缘厚度内）、第二类T形截面（中性轴位于翼缘厚度之外）16、计算题（正截面抗弯）：单筋截面、双筋截面、T形截面承载力计算：计算应力图形、计算公式、公式使用条件、以及截面设计、截面复核。第四章 钢筋混凝土受弯构件斜截面承载力

19、计算1、腹筋：抗剪钢筋（箍筋、弯起钢筋等）2、腹筋的作用：（1）与斜裂缝相交的腹筋本身就能承担很大一部分剪力；（2）腹筋能阻止斜裂缝开展过宽，延缓斜裂缝向上伸展，提高了混凝土的受剪承载力Vc；（3）腹筋能有效的减少斜裂缝的开展过宽，提高了斜裂缝上的骨料咬合力Va；（4）箍筋可以限制纵向钢筋的竖向位移，有效地组织了混凝土沿纵筋的撕裂，提高了纵筋的销栓力Vd。3、 配箍率sv：sv=Asv/bs，其中，Asv箍筋截面面积；b截面宽度；s箍筋间距。4、影响受弯构件斜截面受剪承载力的主要因素：（1）剪跨比：腹筋较少时，的影响较大；随着腹筋的增加，对受剪承载力的影响就有所降低了；（2）混凝土强度：随着混

20、凝土强度的增大，受剪承载力有所提高；（3）箍筋配筋率及其强度：在配箍量适当的情况下，梁的受剪承载力随配箍量的增多、箍筋强度的提高而有较大幅度的增大；（4）纵筋配筋率及其强度：梁的受剪承载力随纵筋配筋率的提高而增大；（5）弯起钢筋：梁的受剪承载力随弯起钢筋截面面积的增大、强度的提高而线性增大。（6）其他因素：构件的类型、受力状态等。5、有腹筋梁斜截面破坏形态：破坏形态形成条件破坏特征破坏性质防止方法斜拉破坏腹筋数量配置很少且剪跨比较大裂缝一出现，腹筋屈服脆性破坏控制最小配箍率剪压破坏腹筋配置适中（腹筋数量配置很少但剪跨比也不是很大）裂缝开始出现，与斜裂缝相交的腹筋屈服，混凝土余留截面在压、剪作用

21、下破坏脆性破坏承载力计算斜压破坏腹筋配置过多、剪跨比很小形成几个互相平行的短租，与斜裂缝相交的腹筋未屈服，是混凝土压碎引起的破坏脆性破坏控制截面最小尺寸6、抵抗弯矩图（MR图）：各截面实际能抵抗的弯矩图形。7、斜截面抗剪承载力计算：计算公式、公式适用条件、斜截面承载力计算和承载力复核。第五章 钢筋混凝土受压构件承载力计算1、受压构件的种类：（1）轴心受压构件：轴向压力通过构件截面重心的受压构件；（2）偏心受压构件：轴向压力不通过构件截面重心而与截面重心有一偏心距e0的受压构件2、受压构件的构造要求：（1）截面形式和尺寸：为施工方便，截面尺寸一般采用整数，且尺寸不宜太小；（2）混凝土：受压构件的

22、承载力主要控制于混凝土受压；（3）纵向钢筋：一般采用HRB335和HRB400钢筋，不宜采用高强钢筋， 纵向钢筋作用：协调混凝土受压；承担弯矩；防止脆性破坏。（4）箍筋：受压构件的箍筋都应做成封闭式，箍筋的作用：阻止纵筋受压向外凸曲，防止混凝土保护层的剥落；约束混凝土；抗剪；提高柱的延性。3、稳定系数：表示长柱承载力较短柱降低的程度，是一个小于1的数值。 影响稳定系数的因素：（1）柱的长细比：主要因素；当l0 /b<8时，成为短柱，=1；当l0/b8时，称为长柱，值随l0 /b的增大而减小。（2）混凝土强度等级和配筋率：影响很小。4、偏心受压短柱试件的破坏类型：第一类破坏情况受拉破坏（大

23、偏心受压破坏）：截面部分受拉、部分受压。受拉区先出现裂缝，受拉钢筋屈服，然后受压区混凝土被压碎；第二类破坏情况受压破坏（小偏心受压破坏）：（1）当偏心距很小时：截面全部受压。靠近轴向压力一侧的混凝土先被压碎，然后受压钢筋达到抗压强度；而另一侧混凝土和钢筋均未达到抗压强度；（2）当偏心距稍大时：截面出现小部分受拉区。受压区混凝土突然性的压碎，而受拉钢筋未屈服；（3）当偏心距较大时：受压区混凝土先被压碎，受拉钢筋未屈服。大小偏心受压破坏的根本区别是：远离轴向压力的一侧钢筋是否发生屈服。大小偏心受压的界限：为大偏心受压 为小偏心受压。5、对称配筋的概念：偏心受压构件两侧的受力纵筋配置完全相同即AS=

24、AS/、fy=fy/原因：（1）构造简单，施工方便，不会在施工中产生差错（2）实际工程中，受压构件常承受变号弯矩作用6、大偏心受压构件截面设计：非对称配筋和对称配筋7、内力组合：M相同，大偏心受压，N越小越不安全；小偏心受压，N越大越不安全N相同，M越大越不安全8、偏心构件纵向弯曲的考虑：长细比大，产生纵向弯曲纵向弯曲产生附加的偏心距，ns为偏心距增大系数9、大偏心受压计算：计算公式、公式使用条件、以及截面设计、截面复核。第六章 钢筋混凝土受拉构件承载力计算1、大小偏心受拉的根本区别：是否有受压区的存在。（有受压区的，为大偏心受拉）、大小偏心受拉的界限：作用力作用在As、As/之间为小偏心受拉

25、； 作用力作用在As、As/之外为大偏心受拉。2、偏心受拉构件的破坏特征：（1）小偏心受拉构件：破坏时截面全部裂通，拉力全部由钢筋承受；（2）大偏心受拉构件：受拉区先出现裂缝，纵向钢筋承受全部拉力，然后受拉钢筋屈服，最后受压区混凝土被压碎。第八章 钢筋混凝土构件正常使用极限状态验算1、正常使用极限状态验算内容：抗裂验算 、裂缝开展宽度验算、变形验算2、正常使用极限状态验算特点（原因）：（1）正常使用极限状态验算的可靠度指标比较低；与承载能力极限状态计算相比，两者所要求的目标可靠指标不同。对于正常使用极限状态验算，可靠指标 通常可取为12，这是因为超出正常使用极限状态所产生的后果不像超出承载能力

26、极限状态所造成的后果那么严重。（2）正常使用极限状态验算时荷载与材料强度均匀取其标准值3、抗裂验算：轴心受拉构件、受弯构件、偏心受拉构件4、提高抗裂能力主要方法：（1）加大构件截面尺寸；（2）提高混凝土抗拉强度；（3）采用在局部混凝土中掺入钢纤维；（4）最根本的方法是采用预应力混凝土构件。5、裂缝开展宽度验算：验算所依据的阶段：第二阶段(裂缝阶段)（1）外力因素引起的裂缝：正截面裂缝和斜裂缝。当内力相同时，裂缝首先在混凝土抗拉能力最薄弱处产生（混凝土结构存在拉应力是产生裂缝的必要条件）；（2）非荷载因素引起的裂缝：温度、混凝土收缩、基础不均匀沉降、钢筋锈蚀等。6、减小裂缝宽度的措施、其中最有效

27、的措施是什么？（1）采用变形钢筋 （2）减小钢筋的直径 （3）使用预应力混凝土（最有效的）7、变形验算：当验算挠度不满足要求时，则表示受弯构件的截面抗弯刚度不足。8、提高构件刚度的措施：（1）增加配筋量及选用合理的截面；（2）提高混凝土强度等级；（3）增加受压钢筋；（4）最有效的办法是加大截面尺寸（增加梁高）。第九章 钢筋混凝土肋型结构及刚架结构1、肋型结构：由板和支承板的梁所组成的板梁结构，一般由板、次梁和主梁组成。2、整体式肋形结构的分类：（1）单向板肋形结构：长短跨之比l2/l13。在设计中仅考虑在短边方向受弯，即荷载沿短跨方向传递，这种板叫做单向板 单向板肋型楼盖传力途径：板次梁主梁柱

28、基础地基（2）双向板肋形结构：长短跨之比l2/l13。在设计中必须考虑长向与短向两向受弯，即荷载沿两个方向传递的板叫做双向板。双向板肋型楼盖传力途径：板支承梁柱基础地基注：整体式肋型结构中次梁和主梁是以板为翼缘的连续T型梁。但在支座截面承受负弯矩，上面受拉，下面受压，受压区在梁肋内，因此应按矩形截面设计，而跨中截面大多承受正弯矩，所以应按T型截面设计3、单向板肋型结构的计算步骤（1）结构布置（2）计算简图：支座的简化、计算跨度、计算跨数、荷载计算 （3）内力计算（4）配筋计算、绘配筋图4、单向板肋型结构内力计算方法：（1）单向板肋型结构按弹性理论的计算：荷载折算的原因：周边及梁板支座简化为铰支； 方法：增大恒荷载，减小活荷载（2）单向板肋