钢结构设计原理考试重点

1、1、钢筋与混凝土两种力学性能不同得材料 , 能结合在一起有效地共同工作得理由？(1) 混凝土与钢筋之间有着良好得粘结力 , 使两者能可靠得结合成一个整体 , 在荷载作用下能够很好地共同变形 , 完成其结构功能。(2) 钢筋与混凝土得温度线膨胀系数也较为接近 , 因此 , 当温度变化时, 钢筋与混凝土之间不致产生较大得相对变形而破坏两者之间得粘结。(3) 质量良好得混凝土 , 可以保护钢筋免遭锈蚀 , 保证钢筋与混凝土得共同作用。2、钢筋与混凝土之间得粘结力就是怎样产生得？为保证钢筋与混凝土之间得粘结力要采取哪些措施？(1) 光圆钢筋与混凝土之间得粘结力主要有摩擦力与咬合力提供 ; 带肋钢筋与混

2、凝土之间得粘结力主要就是钢筋表面凸起得肋纹与混凝土得机械咬合作用。 (2) 提高混凝土强度或使用高强混凝土 ; 使用钢纤维混凝土。3、什么叫混凝土得徐变？影响混凝土徐变得有哪些因素？在荷载得长期作用下 , 混凝土得变形将随时间而增加 , 即在应力不变得情况下 , 混凝土得应变随时间持续增长 , 这种现象称为混凝土得徐变。影响因素 :(1) 混凝土在长期荷载作用下产生应力得大小(2) 加载时混凝土得龄期 (3) 混凝土得组成成分与配合比(4) 养生及使用条件下得温度与湿度4、什么就是承载能力极限状态？哪些状态认为就是超过了承载能力极限状态？承载能力极限状态对应于结构或结构构件达到最大承载能力或不

3、适于继续承载得变形或变位得状态。超过了承载能力极限状态 :(1) 整个结构或结构得一部分作为刚体失去平衡 (2) 结构构件或连接处因超过材料强度而破坏 ( 包括疲劳破坏 ), 或因过度得变形而不能继续承载(3) 结构转变成机动结构 (4) 结构或结构构件丧失稳定 (5) 结构因局部破坏而发生连续倒塌 (6) 结构或构件得疲劳破坏 (7) 地基丧失承载力而破坏5、什么就是正常使用极限状态？哪些状态认为就是超过了正常使用极限状态？正常使用极限状态对应于结构或结构构件达到正常使用或耐久性得某项限制得状态。超过了正常使用极限状态 :(1) 影响正常使用或外观得变形 (2) 影响正常使用或耐久性能得局部

4、损坏 (3) 影响正常使用得震动 (4) 影响正常使用得其她特定状态6、钢筋混凝土梁与板内配置哪些钢筋, 其作用就是什么？梁内钢筋得配置通常有下列几种:1) 纵向受拉钢筋 ( 主钢筋 )纵向受力钢筋得主要作用就是承受外力作用下梁内产生得拉力。因此, 纵向受力钢筋应配置在梁得受拉区。2) 弯起钢筋 或斜钢筋弯起钢筋通常就是由纵向钢筋弯起形成得。其主要作用就是除在梁跨中承受正弯矩产生得拉力外 , 在梁靠近支座得弯起段还用来承受弯矩与剪力共同作用产生得主拉应力。3) 架立钢筋架立钢筋得主要作用就是固定箍筋保证其正确位置 , 并形成一定刚度得钢筋骨架。同时 , 架立钢筋还能承受因温度变化与混凝土收缩而

5、产生得应力 , 防止裂缝产生。架立钢筋一般平行纵向受力钢筋 , 放置在梁得受压区箍筋内得两侧。4) 箍筋箍筋得主要作用就是承受剪力。此外 , 箍筋与其她钢筋通过绑扎或焊接形成一个整体性良好得空间骨架。箍筋一般垂直于纵向受力钢筋。5) 水平纵向钢筋主要得作用就是在梁侧面发生混凝土裂缝后 , 可以减少混凝土裂缝宽度7、在双筋截面中 , 为什么要求？1) 为了防止出现超筋梁得情况 , 截面计算受压高度应满足2) 为了保证受压钢筋达到抗压强度设计值 , 截面计算受压区高度应满足8、受弯构件正截面承载力计算有哪些基本假定？( 要有解释 )1) 平截面假定对于钢筋混凝土受弯构件 , 从开始加荷载至破坏得各

6、阶段 , 截面得平均应变都能较好得符合平截面假定 , 平截面假定就是指混凝土结构构件受力后沿正截面高度范围内混凝土与纵向受力钢筋得平均应变呈线性分布得假定。2) 不考虑混凝土得抗拉强度在裂缝截面处 , 受拉区混凝土已大部分退出工作。但在靠近中与轴附近, 仍有一部分混凝土承担着拉应力。由于其拉应力较小 , 且内力偶臂也不大 , 因此 , 所承担得内力矩就是不大得 , 故在计算中可忽略不计。3) 材料应力应变曲线( 混凝土受压时得应力应变关系。关于混凝土受压时得应力 应变曲线 , 有多种不同得计算图式 , 较常用得就是由一条二次抛物线及水平线组成得曲线。其表达式为 :( 钢筋得应力应变曲线 , 多

7、采用简化得理想弹塑性应力应变关系。对钢筋混凝土受弯构件进行正截面承载力计算时 , 钢筋得应力应变关系可以采用弹性全塑性曲线 : 在钢筋受拉屈服之前 , 钢筋应力与应变成正比 ; 钢筋受拉屈服后 , 钢筋应力保持不变。9、钢筋混凝土梁正截面有几种破坏形式？各有何特点？(P56)钢筋混凝土受弯构件正截面破坏得三种形态:适筋梁破坏塑性破坏这种梁破坏前 , 梁得裂缝急剧开展 , 挠度较大 , 梁截面产生较大得塑性变形 , 因而有明显得破坏预兆 , 属于塑性破坏。超筋梁破坏脆性破坏破坏前梁得挠度及截面曲率曲线没有明显得转折点 , 受拉区得裂缝开展不宽 , 延伸不高 , 破坏时突然得 , 没有明显预兆 ,

8、 属于脆性破坏。少筋梁破坏脆性破坏梁受拉区混凝土一开裂 , 受拉钢筋达到屈服点 , 并迅速经历整个流幅而进入强化阶段 , 梁仅出现一条集中裂缝 , 不仅宽度较大 , 而且沿梁高延伸很高此时受压区混凝土还未压坏 , 而裂缝宽度已很宽 , 挠度过大 , 钢筋甚至被拉断。由于破坏突然 , 属于脆性破坏。10、适筋梁正截面破坏受力全过程分为哪几个阶段？第阶段 , 梁没有混凝土裂缝阶段 ; 第阶段 , 梁混凝土裂缝出现与开展阶段 ; 第阶段 , 裂缝急剧开展 , 纵向受力钢筋应力维持在屈服强度不变 , 为梁破坏阶段。11、钢筋混凝土斜截面破坏形态有几类？各在什么条件下发生？答: 斜拉破坏 : 发生于剪跨

9、比比较大 (m>3)时剪切破坏 : 发生多见于剪跨比为 1m3 得情况中斜压破坏 : 发生于剪跨比比较小 m<112、影响斜截面受剪承载力得主要因素有哪些？简单论述答: 剪跨比 : 实质上反映了梁内正应力与剪应力得相对比值 ,m 不同, 则/ 也不同, 梁内主压应力迹线也就是不同得。随着剪跨比 m得增大 , 破坏形态按斜压得顺序演变 , 而抗剪承载能力逐步降低。当m>3后, 斜截面抗剪承载能力趋于稳定 , 剪跨比影响就不明显了。混凝土强度 : 梁得抗剪承载能力随混凝土抗压强度得提高而提高, 影响近似按线性规律变化。 M=1时, 直线斜率较大 ,m=3 时不随混凝土强度得提高而

10、成比例增长 , 故近似取为线性关系 , 直线斜率较小 , 当 1<m<3时, 直线斜率介于两者之间。纵向受拉钢筋配筋率 : 梁得抗剪承载能力随纵向受拉钢筋配筋率得提高而增大箍筋数量及强度 : 箍筋数量适量时 , 延缓与限制了斜裂缝得开展与延伸13、斜截面抗剪承载力为什么要规定上、下限 , 实质就是什么？ ( 即抗剪承载力公式得适用条件？ )答: 截面最小尺寸得限制条件 , 就是为了避免梁斜压破坏 , 这种限制 , 同时也就是为了防止梁特别就是薄辅梁在使用阶段斜裂缝开展过大。下限就是当梁内配置一定数量得箍筋 , 且其间距又不过大 , 能保证与斜裂缝相交时 , 即可防止发生斜拉破坏。1

11、4、什么叫抵抗弯矩图 ( 材料图 ) ？什么叫弯矩包络图？抵抗弯矩图 ( 又称抗弯承载力图 ), 就就是沿梁长各个正截面按实际配置得总受拉钢筋面积能产生得抵抗弯矩图 , 即表示各正截面所具有得抗弯承载力。弯矩包络图就是沿梁长度各截面上弯矩组合值 Md得分布图 , 其纵坐标表示该截面上作用得最大设计弯矩。15、 等截面简支梁腹筋得设计步骤？(1) 截面尺寸检查(2) 检查就是否需要根据计算配置箍筋(3) 计算剪力图分配 , 最大剪力计算值取用距支座中心 h/2( 梁高一半 )处截面得数值 , 其中 , 混凝土与箍筋共同承担不少于 60, 即 0、6V'得剪力计算值 ; 弯起钢筋 ( 按

12、45°弯起)承担不超过 40, 即 0、4V' 得剪力计算值。(4) 箍筋设计 , 在等截面钢筋混凝土简支梁中 , 箍筋尽量做到等距离布置, 根据计算箍筋间距 , 其中斜截面内纵筋配筋率 p 及截面有效高度 ho 可近似按支座截面与跨中截面得平均值取用。16、钢筋混凝土抗剪承载力复核时, 如何选择复核截面？(1) 距支座中心 h/2( 梁高一半 ) 处得截面。(2) 受拉区弯起钢筋弯起处得截面 , 以及锚于受拉区得纵向钢筋开始不受力处得截面。(3) 箍筋数量或间距有改变处得截面。(4) 梁得肋板宽度改变处得截面。17、轴心受压构件设计时 , 纵向受力钢筋与箍筋得作用分别就是什

13、么？纵向受力钢筋得作用 :a 协调混凝土承受压力 , 可减小构件截面尺寸;b 承受可能存在得弯矩 ;c 防止构件得突然脆性破坏。箍筋得作用 : 使截面中间部分 ( 核心 ) 混凝土成为横向可约束混凝土 ( 约束混凝土 ), 从而提高构件承载力与延性。18、判别大、小偏心受压破坏得条件就是什么？大、小偏心受压得破坏特征分别就是什么？大偏心受压 : 条件就是且 X; 特征就是首先在受拉一侧出现横向裂缝 , 受拉钢筋形变较大 , 应力增长较快。在临近破坏时 , 受拉钢筋屈服。横向裂缝迅速开展延伸至混凝土受压区域 , 受压区迅速缩小 , 压应力增大。在受压区出现纵向裂缝 , 混凝土达到极限压应变压碎破

14、坏。小偏心受压 : 条件就是 ; 特征就是受拉区裂缝展开较小 , 临界破坏时 , 在压应力较大得混凝土受压边缘出现纵向裂缝 , 达到其应变极限值 , 压碎、破坏。20、偏心距增大系数得物理意义就是什么？如何取值？ 物理意义 : 称为偏心受压构件考虑纵向挠曲影响 ( 二阶效应 ) 得轴向力偏心距增大系数21、钢筋与混凝土得粘结力主要由哪些组成？29、写出桥梁工程中 , 矩形截面大、小偏心受压构件承载力得计算公式。21、钢筋混凝土得作用略钢筋混凝土结构得优缺点:优点 :1 取材容易 混凝土所用得砂、石一般可就地取材 , 还可利工业材料( 如矿渣、粉煤等 ), 制成人造骨料 , 用于混凝土中。2.

15、耐火、耐久性好钢筋被混凝土包裹着不易锈蚀 , 维修费用少。由于混凝土就是不良导热体 , 火灾时 , 混凝土起隔热作用 , 使钢筋不致很快达到软化温度而导致结构得整体破坏。3、可模性、整体性好由于新拌与而来结硬得混凝土就是可塑得,根据需要 , 可按照不同模板尺寸与式样浇筑成设计所要求得形式。混凝土结硬后 , 其整体性及刚度好。4、保养费省 钢筋混凝土结构较少需要维修 , 不像钢结构与木结构那样需要经常维修。 缺点 :1、自重大限制了在跨度结构高层建筑结构中得使用。2、抗裂性能差由于混凝土抗拉强度低 , 在正常使用时 , 往往带裂缝工作 , 对一些不允许出现裂缝或对裂缝宽度有严格限制要求得结构,

16、建造时 , 工程造价将有所增加。3、费工 , 费模板 , 现场施工周期长 , 且受季节性影响。针对钢筋混凝土上结构得缺点 , 可采用轻质 , 高强材料及预应力混凝土上来减轻结构自重及改善结构得抗裂性能。在施工方面 , 采用重复使用得钢模板或工具式以及采用顶升或提升板等施工技术。1、 适筋梁正截面破坏受力全过程分为哪几个阶段？它们各对截面得设计及验算有何意义？ 答: 分为没有裂缝阶段、裂缝开展阶段、纵向钢筋屈服至截面破坏三个阶段。混凝土未开裂阶段得极限状态就是截面抗裂验算得依据 ;带裂缝工作阶段就是构件变形及裂缝宽度极限状态验算得依据 ; 钢筋塑流阶段得最终状态就是截面承载能力极限状态计算得依据

17、。2、 简述梁内主要钢筋种类及各自作用 ? 答: 梁内主要钢筋包括主钢筋、弯起钢筋、箍筋等 , 其中主钢筋就是主要得受力钢筋 , 对梁断面而言 , 它承受所有得因弯矩而产生得拉应力 ( 若受压区布置主筋 , 也承担一定得压应力 ); 弯起钢筋就是为满足斜截面抗剪而设置得 , 一般可由主钢筋弯起 ; 箍筋除满足斜截面抗剪强度外 , 还起到连接受力主钢筋与受压区混凝土得作用 , 同时用来固定主钢筋得位置使梁内各种钢筋形成骨架。3 矩形截面偏心受压构件正截面承载力计算得基本假设？答:矩形截面偏心受压构件正截面承载力计算得基本假定有截面应变分布符合平截面假定 不考虑混凝土得抗拉强度 ; 受压区混凝土极

18、限压应变 混凝土压应力得分布图形取等效矩形应力图。4、 轴心受压构件中纵筋得作用就是什么 ?箍筋得作用就是什么 ? 答:纵筋 :1) 协助混凝土抗压 ;2) 承受可能存在得弯矩 ;3) 防止突然脆性破坏。箍筋 :1) 缩短自由长度 , 防止纵筋压屈 ; 2) 为纵筋定位 , 并形成钢筋骨架 ;3) 螺旋箍筋使中间混凝土成为约束混凝土 , 提高构件延性承载力。5、根据矩形截面偏心受压构件正截面承载力得计算图式 ,试写出偏心受压构件正截面承载力公式。 5 沿构件纵轴方向得内外力之与为零,可得到由截面上所有对钢筋合力点得力矩之与等于零,可得到 由截面上所有力对钢筋合力点得力矩之与等于零 ,可得到 由截面上所有力对作用点力矩之与为零 ,可得到1 、 钢筋与混凝土两种力学性能不同得材料 , 能结合在一起有效地共同工作得理由？ 答:(1) 钢筋与混凝土之间得粘结力 ;(2) 钢筋与混凝土两种材料得温度线膨胀系数接近 (钢为 1、2 ×10-5; 混凝土为 1、0×10-5 1、5×10-5);(3) 钢筋与构件边缘之间得混凝土保护层,保护钢筋不易发生锈蚀,不致因火灾使钢筋软化。2 、试述钢筋混凝土梁内钢筋得种类、钢筋作用？ 纵向受力钢筋 : 承受拉力或压力 ; 箍筋 : 帮助混凝土抗 ,固