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混凝土结构理论学习模块一:钢筋混凝土结构基本概念与设计方法 的可靠性:结构在规定时间内,在规定条件下,完成预定功能的能力(或2、作用与作用效应:作用就是使结构产生内力或变形的各种原因;作用效应就是4、条件屈服强度:对于无明显屈服点的钢筋取残余应变为0、2%时对应的应力5、徐变与收缩:混凝土在荷载的长期作用下随时间增长而增长的变形称为徐变;6、极限状态:当结构超过某一特定状态而不能满足设计规定的某一功能要求时, 答:一:钢筋与混凝土之间存在粘结力,使两者之间能传递力与变形;二:钢筋与混凝土两种材料的温度线膨胀系数接近。2、钢筋与混凝土之间的粘结力主要由哪几部分组成?影响粘结强度的因素有学习模块二:混凝土结构构件混凝土结构理论影响因素有:钢筋表面形状、混凝土强度、保护层厚度、钢筋浇筑位置、钢3、建筑结构应满足哪些功能要求?为满足这些功能要求,需要对结构进行什满足安全性需进行承载能力极限状态验算;限状态验算。答:设计状况就是代表一定时段内实际情况的一组设计条件,设计应做到在该组条件下结构不超越有关的极限状态;分为:持久设计状况、短暂设计状况、偶然设计状况与地震设计状况。答:混凝土在荷载的长期作用下随时间增长而增长的变形称为徐变;徐变使构件变形增加;在钢筋混凝土截面内引起应力重分布;在预应力混凝土构件中引起预应力损失;某些情况下可减少由于支座不均匀沉降而产生的应力,答:混凝土收缩就是一种随时间增长而增长的变形;凝结初期收缩变形发展较快,混凝土收缩收到约束时将产生收缩拉力,加速裂缝的出现与开展;预应力混凝土结构中,混凝土收缩将导致预应力损失。因为当构件某一截面的钢筋应力达到屈服强度后,将在荷载基本不变情况下产生通常取屈服强度作为设计强度的依据。混凝土结构理论 2、界限相对受压区高度:受拉钢筋屈服的同时受压区混凝土被压碎,即适筋梁与超筋梁的界限破坏状态时的相对受压区高度。ll传递的荷载以及长跨方向的弯矩均不能忽略,设于超静定结构的塑性变形而使结构内力重新分布的现象。答:1)适筋梁:破坏特征为受拉钢筋首先屈服,然后受压区混凝土被压碎。从钢筋坏取决于受压区混凝土的抗压强度,受拉钢筋的强度未得到充分发挥,破坏为没有明显预兆的脆性破坏,实际工程中应避免采用。强度,混凝土的受压强度未得到充分发挥,极限弯矩很小,属于受拉脆性破坏特征,力低,应用不经济,实际工程中应避免采用。答:(1)截面保持平面;(2)不考虑混凝土的抗拉强度;(3)采用简化的混凝土;(4)纵向钢筋的应力等于钢筋应变与起弹性模量的乘积,但混凝土结构理论跨度与挠度计算依据;(3)第III阶段,破坏阶段,其阶答:(1)梁承受的弯矩很大,构件截面尺寸与材料受使用与施工限制不能增加,同时计算无法满足单筋截面最大配筋率限制条件而出现超筋梁;(2)不同荷载组组合下,截面承受正、负弯矩作用时;1、已知矩形截面简支梁,跨中弯矩设计值M=140KN、m。该梁的截面尺寸配筋面积As。110,=0.518,h0=450-45=405mmb2M00afbb001cfminty=0.45f/f=0.0016<0.002,取p=0.002tyminA=afbx/f=1174mm2>A=0.002200450=180mm2s1cys,minminfybcuys02学习模块三:受弯构件斜截面承载力计算 1、抵抗弯矩图:按截面实有纵筋的面积计算截面实际能够抵抗弯矩的图形svbs5、剪跨比入:指剪弯区段某垂直截面弯矩相对于剪力与有效高度的比值,即hhhh000答:斜拉破坏:若剪跨比入过大(入>3),或配箍率p太小,斜裂缝一出现,与斜裂缝相交的箍筋应力就很快达到屈服,箍筋不再限制斜裂缝的开展,构件斜向拉裂为250.3250.3f量,且剪跨比适中(1入3),临近破坏时在剪弯段受拉区出现一条临界斜裂缝,箍筋应力达到屈服强度,最后剪压区的剪应力与压应力列近乎平行的斜裂缝分割成许多倾斜的受压体,在正应力与剪应力共同作用下混 (1)某简支梁b×h=250mm×600mm,混凝土强度等级为C30(f=1、43N/mm2tf=14、c25090sv,mimf,max混凝土结构理论0wccc0t0yv0(5)验算最小配箍率svsvbssv,mimf学习模块四:混凝土受扭构件承载力计算关性:构件上同时存在剪力与扭矩时,其受扭承载力与受剪承载力都会混凝土结构理论(1)少筋破坏:验算纵筋与箍筋的最小配筋率,箍筋最小直径与最大间距等构造(1)少筋破坏:箍筋与纵筋数量过少时,钢筋不足以承担混凝土开裂后释放的拉速增大至破坏,变现为明显的脆性;(2)超筋破坏:纵筋与箍筋都过多时,受扭构件在破坏前出现较多细而密的螺旋在钢筋屈服前混凝土先压坏,变现为受压脆性破坏;(3)部分超筋破坏:箍筋与纵筋配筋比例相差过大时,会出现两者中配筋率较小(4)适筋破坏:箍筋与纵筋配置都合适时,与裂缝相交的纵筋与箍筋均能达到屈4、受扭构件与受弯构件的纵筋与箍筋配置要求有何不同?集中布置在受拉区或受压区。(2)箍筋:由于受扭构件的箍筋在整个周边上均受拉力,因此受扭的箍筋应做成封闭型沿外周边布置;受剪构件箍筋在整个截面上均匀,可采用多肢箍筋,且不需要封闭。答:配筋强度比定义为受扭纵筋与箍筋的体积比与强度比的乘积。限制配筋强度比合适的范围,可以使受扭构件破坏时箍筋与纵筋基本上能学习模块五:受压与受拉构件承载力计算混凝土结构理论1、N-M相关曲线:对于给定截面、材料强度与配筋的偏心受压构件,相关曲线uu的曲线。大而引起的长柱承载力降低程度的系数。性及施工的偏差等因素,因此在偏心受压构件正截面承载力计算时需考虑这种偏大偏心受压破坏:受拉钢筋首先达到屈服,然后受压钢筋也能达到屈服,最后受压区混凝土压碎而导致构件破坏,这种破坏形态在破坏前有明显的预兆,属于塑小偏心受压破坏:受压构件破坏时,受压区混凝土的压应变达到极限压应变,混凝土被压碎、受压钢筋达到屈服强度,而受拉钢筋未达到受拉屈服。破坏具有压构件:取x=h。原因:充分利用受压区混凝土承受压力,可使总b0用钢量(A+A,)最少。(2)小偏心受压构件:取A=pbh。原因:远离偏心压力一侧的纵向受力钢筋smin一般3、简述配有螺旋箍筋的轴心受压柱的破坏形态。混凝土结构理论荷载达到普通箍筋柱的极限状态时,螺旋箍筋外的保护层开始开裂剥落;继续增加荷载,螺旋箍筋达到受拉屈服强度,不能再约束核心混凝土横向变形,核心混(1)最小配筋率要求:由于混凝土在长期荷载作用下具有徐变的特性,钢筋混凝土轴心受压柱在长期荷载作用下,混凝土与钢筋之间将产生应力重分布,混凝土在正常使用荷载作用下,钢筋压应力由于徐变而增大到屈服强度,需满足最小配筋(2)最大配筋率要求:实际工程中存在受压构件突然卸载的情况,如果配筋率最大配筋率要求。b×h=400mm×600mm,轴向力设计值2C30混凝土,f=14.3N/mm2;HRB400级钢chmmyyss02mns2小偏心受压=N=1400000=0.437<=0、518afbh1.014.3400560b1c00s混凝土结构理论(4)求A及A'ssi0ai2safcbx(h))|ssf'(h_a')=(2)360(560_40)=833mm2>pminbh=480mm2学习模块六:钢筋混凝土构件的正常使用极限状态五、习题:小刚度原则:为简化计算,计算构件挠度时区同号弯矩区段内弯矩最大截面的弯曲刚度作为该区段的弯曲刚度,这种处理方法所得的弯曲刚度最小,称2、预应力混凝土:正常受荷前预先对混凝土受拉区施加压应力以改善其在使用荷载作用下混凝土抗拉性能的结构称为预应力混凝土结构。3、张拉控制应力:就是指张拉钢筋时,张拉设备的测力装置显示的总张拉力除以预应力钢筋横截面面积得出的应力值3、耐久性:正常维护的条件下,在预定的设计年限内,在指定的工作环境中保证结问题的原因有哪些?混凝土碳化;钢筋的锈蚀;混凝土的冻融破坏;混凝土碱集料反应;侵蚀性介质腐蚀混凝土结构理论性与渗透性,保护层厚度,水泥品种、强度与用量,。为满足结构的正常使用功能与耐久性要求;荷载效应、附加变形或约束、砼碳化、砼收缩与温度变形、钢筋锈胀等增大构件截面;增加受压钢筋面积;采用预应力混凝土构件等张拉钢筋时,张拉设备的测力装置显示的总张拉力除以预应力钢筋横截面面积得出的应力值。不能过高原因:(1)个别预应力钢筋可能拉断;(2)施工过程中可能引起构件某些部位(预拉区)出现拉应力,甚至开裂,还可能造成后张法构件端部混凝土产生局破坏;(3)构件开裂荷载可能接近构件破坏荷载,构件一旦开裂,很快就临近破坏,表现为。第一部分客观题A、耐久性好B、可模型好C、抗裂性好D、耐火性好混凝土结构理论2、立方体抗压强度测定采用的标准立方体试件边长为(B)3、受弯构件极限承载力验算就是以下列哪个状态为依据的(D)4、影响无腹筋梁受剪破坏形态的主要因素就是(A)A、剪跨比B、混凝土强度C、纵筋配筋率D、纵筋配筋强度5、部分超筋破坏的钢筋混凝土受扭构件的破坏属于(D)A、延性破坏B、受压脆性破坏C、受拉脆性破坏D、有一定的延性A、NMB、NMC、NMD、NM1,11,22,22,1的有效方法有(A)A、混凝土部分相关,钢筋部分不相关B、混凝土部分不相关,钢筋部分相关A、混凝土徐变与收缩B、钢筋与混凝土之间的滑移A)混凝土结构理论筋破坏(B)B20、采用预应力混凝土受弯构件就是因为普通受弯构件的承载力不能满足要求第二部分主观题的效应的总称。 碎,即适筋梁与 超筋梁的界限破坏状态时的相对受压区高度。 6、张拉控制应力:就是指张拉钢筋时,张拉设备的测力装置显示的总张拉力除以预应力钢筋横截面面积得出的应力值间距、横向钢筋与横向压力等。 服到受弯构件破坏,屈服弯矩My到极限弯矩Mu变化不大,但构件曲率或挠度f2)超筋梁:破坏特征表现为受压混凝土先压碎,受拉钢筋未屈服。超筋梁的破坏取决于受压区混凝土的抗压强度,受拉钢筋的强度未得到充分发挥,破坏为没有混凝土结构理论3)少筋梁:破坏特征就是混凝土一开裂就破坏。梁的强度取决于混凝土的抗拉强度,混凝土的受压强度未得到充分发挥,极限弯矩很小,属于受拉脆性破坏特,实际工程中应避免采用。 答:(1)少筋破坏:箍筋与纵筋数量过少时,钢筋不足以承担混凝土开裂后释放的拉,一旦开裂,受扭变形迅速增大至破坏,变现为明显的脆性;(2)超筋破坏:纵筋与箍筋都过多时,受扭构件在破坏前出现较多细而密的螺旋形在钢筋屈服前混凝土先压坏,变现为受压脆性破坏;(3)部分超筋破坏:箍筋与纵筋配筋比例相差过大时,会出现两者中配筋率较小的一种钢筋未达到屈服的情况。具有一定的延性,但小于适筋构件;(4)适筋破坏:箍筋与纵筋配置都合适时,与裂缝相交的纵筋与箍筋均能达到屈服, 配筋偏心受压构件如何设计最经济,为什么? 答:(1)大偏心受压构件:取x=h。原因:充分利用受压区混凝土承受压力,可使总用钢量b0(A+A,)最少。sssmin(3)小偏心受压构件:取A=pbhsmin还就是受压,其应力均不能达到屈服强度,因此取其等于最小配筋梁一般最为经济。6、简述减小钢筋混凝土梁裂缝宽度的主要措施。答:(1)减小钢筋直径(2)提高混凝土强度(3)增减配筋率或配筋面积(4)采用变形钢筋(5)采用预应力1、已知矩形截面简支梁,跨中弯矩设计值M=140KN、m。该梁的截面尺寸yy

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