《混凝土結構設計原理》作業(yè)3-4答案.doc

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【混凝土結構設計原理】作業(yè)3 一、選擇題 1．螺旋箍筋柱較普通箍筋柱承載力提高的原因是（ C ）。 A．螺旋筋使縱筋難以被壓屈 B．螺旋筋的存在增加了總的配筋率 C．螺旋筋約束了混凝土的橫向變形 D．螺旋筋的彈簧作用 2．大偏心和小偏心受壓破壞的本質區(qū)別在于（ B ）。 A．受拉區(qū)的混凝土是否破壞 B．受拉區(qū)的鋼筋是否屈服 C．受壓區(qū)的鋼筋是否屈服 D．受壓區(qū)的混凝土是否破壞 3．偏心受壓構件界限破壞時，（ D ）。 A．遠離軸向力一側的鋼筋屈服比受壓區(qū)混凝土壓碎早發(fā)生 B．遠離軸向力一側的鋼筋屈服比受壓區(qū)混凝土壓碎晚發(fā)生 C．遠離軸向力一側的鋼筋屈服與另一側鋼筋屈服同時發(fā)生 D．遠離軸向力一側的鋼筋屈服與受壓區(qū)混凝土壓碎同時發(fā)生 4．進行構件的裂縫寬度和變形驗算的目的是（ A ）。 A．使構件滿足正常使用極限狀態(tài)要求 B．使構件能夠在彈性階段工作 C．使構件滿足承載能力極限狀態(tài)要求 D．使構件能夠帶裂縫工作 5．軸心受拉構件破壞時，拉力（ C ）承擔。 A．由鋼筋和混凝土共同 B．由鋼筋和部分混凝土共同 C．僅由鋼筋 D．僅由混凝土 6．其它條件相同時，鋼筋的保護層厚度與平均裂縫間距、裂縫寬度的關系是（ A ）。 A．保護層越厚，平均裂縫間距越大，裂縫寬度也越大 B．保護層越厚，平均裂縫間距越小，裂縫寬度越大 C．保護層厚度對平均裂縫間距沒有影響，但保護層越厚，裂縫寬度越大 7．通過對軸心受拉構件裂縫寬度公式的分析可知，在其它條件不變的情況下，要想減小裂縫寬度，就只有（ A ）。 A．減小鋼筋直徑或增大截面配筋率 B．增大鋼筋直徑或減小截面配筋率 C．增大截面尺寸和減小鋼筋截面面積 二、判斷題 1．鋼筋混凝土受壓構件中的縱向鋼筋一般采用HRB400級、HRB335級和RRB400級，不宜采用高強度鋼筋。（ √ ） 2．在軸心受壓短柱中，不論受壓鋼筋在構件破壞時是否屈服，構件的最終承載力都是由混凝土被壓碎來控制的。（ √ ） 3. 鋼筋混凝土長柱的穩(wěn)定系數(shù)隨著長細比的增大而增大。（ ） 4．兩種偏心受壓破壞的分界條件為：為大偏心受壓破壞；為小偏心受壓破壞。（ √ ） 5．大偏心受拉構件為全截面受拉，小偏心受拉構件截面上為部分受壓部分受拉。（ ） 6．鋼筋混凝土軸心受拉構件破壞時，混凝土的拉裂與鋼筋的受拉屈服同時發(fā)生。（ 　 ） 7．靜定的受扭構件，由荷載產(chǎn)生的扭矩是由構件的靜力平衡條件確定的，與受扭構件的扭轉剛度無關，此時稱為平衡扭轉。（ √ ） 8．對于超靜定結構體系，構件上產(chǎn)生的扭矩除了靜力平衡條件以外，還必須由相鄰構件的變形協(xié)調條件才能確定，此時稱為協(xié)調扭轉。（ √ ） 9．受扭的素混凝土構件，一旦出現(xiàn)斜裂縫即完全破壞。若配置適量的受扭縱筋和受扭箍筋，則不但其承載力有較顯著的提高，且構件破壞時會具有較好的延性。（ √ ） 10．在彎剪扭構件中，彎曲受拉邊縱向受拉鋼筋的最小配筋量，不應小于按彎曲受拉鋼筋最小配筋率計算出的鋼筋截面面積，與按受扭縱向受力鋼筋最小配筋率計算并分配到彎曲受拉邊鋼筋截面面積之和。（ √ ） 11．鋼筋混凝土構件裂縫的開展是由于混凝土的回縮和鋼筋伸長所造成的。（ √ ） 12．荷載長期作用下鋼筋混凝土受彎構件撓度增長的主要原因是混凝土的徐變和收縮。（ √ ） 三、簡答題 1．鋼筋混凝土柱中箍筋應當采用封閉式，其原因在于？ 答：鋼筋混凝土柱中箍筋應當采用封閉式箍筋是為了保證鋼筋骨架的整體剛度，并保證構件在破壞階段箍筋對混凝土和縱向鋼筋的側向約束作用。 2．鋼筋混凝土偏心受壓破壞通常分為哪兩種情況？它們的發(fā)生條件和破壞特點是怎樣的？ 答：鋼筋混凝土偏心受壓破壞可分為兩種情況：大偏心受壓破壞與小偏心受壓破壞。 大偏心受壓破壞的發(fā)生條件是：偏心距較大，且受拉鋼筋配置得不太多時。破壞特點是：受拉區(qū)的鋼筋能達到屈服，受壓區(qū)的混凝土也能達到極限壓應變。 小偏心受壓破壞的發(fā)生條件是：偏心距較小或很小，或者雖然相對偏心距較大，但配置了很多的受拉鋼筋。破壞特點是：靠近縱向力一端的鋼筋能達到受壓屈服，混凝土被壓碎，而遠離縱向力一端的鋼筋無論是受拉還是受壓，一般情況下都達不到屈服。 3．簡述矩形截面大偏心受壓構件正截面承載力計算公式的使用條件？ 答：矩形截面大偏心受壓構件正截面承載力計算公式的適用條件如下： 1）為了保證構件破壞時受拉區(qū)鋼筋的應力先達到屈服強度，要求滿足： 2）為了保證構件破壞時，受壓鋼筋應力能達到抗壓屈服強度設計值，與雙筋受彎構件相同，要求滿足： 4．實際工程中，哪些受拉構件可以按軸心受拉構件計算，哪些受拉構件可以按偏心受拉構件計算？ 答：在鋼筋混凝土結構中，真正的軸心受拉構件是罕見的。近似按軸心受拉構件計算的有承受節(jié)點荷載的屋架或托架受拉弦桿和腹桿，剛架、拱的拉桿，承受內壓力的環(huán)形管壁及圓形儲液池的壁筒等；可按偏心受拉計算的構件有矩形水池的池壁、工業(yè)廠房雙肢柱的受拉肢桿、受地震作用的框架邊柱和承受節(jié)間荷載的屋架下弦拉桿等。 5．軸心受拉構件從加載開始到破壞為止可分為哪三個受力階段？其承載力計算以哪個階段為依據(jù)？ 答：軸心受拉構件從加載開始到破壞為止可分為三個受力階段：第一階段為從加載到混凝土受拉開裂前，第二階段為混凝土開裂至鋼筋即將屈服，第三階段為受拉鋼筋開始屈服到全部受拉鋼筋達到屈服。承載力計算以第三階段末為依據(jù)。 6．大、小偏心受拉構件的破壞特征有什么不同？如何劃分大、小偏心受拉構件？ 答：大偏心受拉構件破壞時，混凝土雖開裂，但還有受壓區(qū)。當數(shù)量適當時，受拉鋼筋首先屈服，然后受壓鋼筋的應力達到屈服強度，混凝土受壓邊緣達到極限應變而破壞。 小偏心受拉構件破壞時，一般情況下，全截面均為拉應力，其中一側的拉應力較大。隨著荷載的增加，一側的混凝土首先開裂，而且裂縫很快就貫穿整個截面，所以混凝土將退出工作，拉力完全由鋼筋承擔，構件破壞時，及都達到屈服強度。 偏心受拉構件正截面承載力計算，按縱向拉力N的作用位置不同，可以分為大偏心受拉與小偏心受拉兩種情況：當縱向拉力N作用在鋼筋合力點和合力點范圍之間時，為小偏心受拉。 7．鋼筋混凝土純扭構件有哪幾種破壞形式？各有何特點？ 答：鋼筋混凝土純扭構件的破壞形態(tài)可分為適筋破壞、部分超筋破壞、完全超筋破壞和少筋破壞4類。 適筋破壞的特點：縱筋和箍筋先到達屈服強度，然后混凝土被壓碎而破壞，屬于延性破壞。 部分超筋破壞的特點：破壞時僅縱筋屈服，而箍筋不屈服；或箍筋屈服，縱筋不屈服，破壞時具有一定的延性，但較適筋破壞時的截面延性小。 完全超筋破壞的特點：縱筋和箍筋都沒有達到屈服強度，而混凝土先行壓壞，屬于脆性破壞。 少筋破壞的特點：裂縫一旦出現(xiàn)，構件就會立即發(fā)生破壞，此時，縱筋和箍筋不僅達到屈服強度而且可能進入強化階段，屬于脆性破壞。 8. 鋼筋混凝土彎剪扭構件的鋼筋配置有哪些構造要求？ 答： 1）縱筋的構造要求 　　對于彎剪扭構件，受扭縱向受力鋼筋的間距不應大于200mm和梁的截面寬度；在截面四角必須設置受扭縱向受力鋼筋，其余縱向鋼筋沿截面周邊均勻對稱布置。當支座邊作用有較大扭矩時，受扭縱向鋼筋應按受拉鋼筋錨固在支座內。當受扭縱筋按計算確定時，縱筋的接頭及錨固均應按受拉鋼筋的構造要求處理。 　　在彎剪扭構件中，彎曲受拉邊縱向受拉鋼筋的最小配筋量，不應小于按彎曲受拉鋼筋最小配筋率計算出的鋼筋截面面積，與按受扭縱向受力鋼筋最小配筋率計算并分配到彎曲受拉邊鋼筋截面面積之和。 　　2）箍筋的構造要求 　　箍筋的間距及直徑應符合受剪的相關要求。箍筋應做成封閉式，且應沿截面周邊布置；當采用復合箍筋時，位于截面內部的箍筋不應計入受扭所需的箍筋面積；受扭所需箍筋的末端應做成135 彎鉤，彎鉤端頭平直段長度不應小于10d（d為箍筋直徑）。 9．鋼筋混凝土裂縫控制的目的是什么？ 答：裂縫控制的目的一方面是為了保證結構的耐久性，因為裂縫過寬時，氣體和水分、化學介質會侵入裂縫，引起鋼筋銹蝕，這不僅削弱了鋼筋的面積，而且還會因鋼筋體積的膨脹而引起保護層剝落，產(chǎn)生長期危害，影響結構的使用壽命。另一方面是考慮建筑物觀瞻、人的心理感受和使用者不安全程度的影響。 四、計算題 1．已知某柱兩端為不動鉸支座，柱高H=5.6m，截面尺寸為400mm400mm，采用C20混凝土、HRB335鋼筋，柱頂截面承受軸心壓力設計值N=1692kN，試確定該柱所需的縱向鋼筋截面面積。 解： （1）確定穩(wěn)定系數(shù) ，，查附表3-3，得 （2）計算縱向鋼筋截面面積 （3）驗算配筋率 而，滿足。 2．已知某鋼筋混凝土屋架下弦，截面尺寸，承受的軸心拉力設計值，混凝土強度等級C30，鋼筋為HRB335。求截面配筋。 解： 首先，確定計算參數(shù)，查教材附錄知，HRB335鋼筋。 選用416（）能夠滿足要求。 【混凝土結構設計原理】作業(yè)4 一、選擇題 1．混凝土極限拉應變約為（ C ）。 A．（1.00～1.80）10-3 B．（0.20～0.40）10-3 C．（0.10～0.15）10-3 D．（1.00～1.50）10-3 2．鋼筋HPB235、HRB335、HRB400和RRB400屈服時，其應變約為（ D ）。 A．（1.50～1.80）10-3 B．（0.20～0.40）10-3 C．（0.10～0.15）10-3 D．（1.00～1.80）10-3 3．條件相同的鋼筋混凝土軸拉構件和預應力混凝土軸拉構件相比較，（ B ）。 A．后者的剛度低于前者 B．后者的抗裂度比前者好 C．前者與后者的抗裂度相同 D. 前者與后者的剛度相同 4．下列各項預應力損失類型中，不屬于后張法預應力損失的是（ C ）。 A．錨固回縮損失 B．摩擦損失 C．溫差損失 D．應力松弛損失 5．公路橋涵現(xiàn)澆梁、板的混凝土強度等級不應低于（ A ），當用HRB400、KL400級鋼筋配筋時，不應低于（ B ）。 A．C20 B．C25 C．C30 D．C15 二、判斷題 1．普通鋼筋混凝土結構中采用高強度鋼筋是不能充分發(fā)揮其作用的，而采用高強混凝土可以很好發(fā)揮其作用。（ ） 2．無粘結預應力混凝土結構通常與先張預應力工藝相結合。（ ） 3．后張法預應力混凝土構件，預應力是靠鋼筋與混凝土之間的粘結力來傳遞的。（ ） 4．對先張法預應力構件，預應力是依靠鋼筋端部的錨具來傳遞的。（ ） 5．我國混凝土結構設計規(guī)范規(guī)定，預應力混凝土構件的混凝土強度等級不應低于C30。對采用鋼絞線、鋼絲、熱處理鋼筋作預應力鋼筋的構件，特別是大跨度結構，混凝土強度等級不宜低于C40。（ √ ） 6．張拉控制應力是指預應力鋼筋在進行張拉時所控制達到的最大應力值。( √ ) 7．為保證鋼筋與混凝土的粘結強度，防止放松預應力鋼筋時出現(xiàn)縱向劈裂裂縫，必須有一定的混凝土保護層厚度。（ √ ） 8．我國《公路橋規(guī)》采用以概率論為基礎的極限狀態(tài)設計法，按分項系數(shù)的設計表達式進行設計，對橋梁結構采用的設計基準期為50年。（ ） 9．與《房建規(guī)范》不同，《公路橋規(guī)》在抗剪承載力計算中，其混凝土和箍筋的抗剪能力沒有采用兩項相加的方法，而是采用破壞斜截面內箍筋與混凝土的共同承載力。( √ ) 10．《公路橋規(guī)》規(guī)定受壓構件縱向鋼筋面積不應小于構件截面面積的0.5%。（ √ ） 11．我國《公路橋規(guī)》關于裂縫寬度的計算與《混凝土結構設計規(guī)范》是相同的。（ ） 12. 我國《公路橋規(guī)》中指出裂縫寬度主要與受拉鋼筋應力、鋼筋直徑、受拉鋼筋配筋率、鋼筋表面形狀、混凝土標號和保護層厚度有關，而撓度的計算則根據(jù)給定的構件剛度用結構力學的方法計算。（ √ ） 三、簡答題 1．與普通混凝土相比，預應力混凝土具有哪些優(yōu)勢和劣勢？ 答：與普通混凝土相比，預應力混凝土具有優(yōu)勢是： 1）構件的抗裂度和剛度提高； 2）構件的耐久性增加； 3）自重減輕； 4）節(jié)約材料。 與普通混凝土相比，預應力混凝土具有劣勢是： 預應力混凝土施工需要專門的材料和設備、特殊的工藝、造價較高。 2．簡述有粘結預應力與無粘結預應力的區(qū)別？ 答：有粘結預應力，是指沿預應力筋全長其周圍均與混凝土粘接、握裹在一起的預應力。先張預應力結構及預留孔道穿筋壓漿的后張預應力結構均屬此類。 無粘結預應力，是指預應力筋伸縮、滑動自由，不與周圍混凝土粘接的預應力。無粘結預應力混凝土結構通常與后張預應力工藝相結合。 3．列舉三種建筑工程中常用的預應力錨具？ 答：螺絲端桿錨具、錐形錨具、鐓頭錨具、夾具式錨具。 4．預應力混凝土結構及構件所用的混凝土，需滿足哪些要求？ 答：預應力混凝土結構構件所用的混凝土，需滿足下列要求： 　　1）強度高。與普通鋼筋混凝土不同，預應力混凝土必須采用強度高的混凝土。因為強度高的混凝土對采用先張法的構件可提高鋼筋與混凝土之間的粘結力，對采用后張法的構件，可提高錨固端的局部承壓承載力。 　　2）收縮、徐變小。以減少因收縮、徐變引起的預應力損失。 　　3）快硬、早強。可盡早施加預應力，加快臺座、錨具、夾具的周轉率，以利加快施工進度 5．引起預應力損失的因素有哪些？如何減少各項預應力損失？ 答：引起預應力損失的因素主要有錨固回縮損失、摩擦損失、溫差損失、應力松弛損失、收縮徐變損失等。 見教材P216-220 6．公路橋涵按承載力極限狀態(tài)和正常使用極限狀態(tài)進行結構設計，在設計中應考慮哪三種設計狀況？分別需做哪種設計？ 答：公路橋涵按承載力極限狀態(tài)和正常使用極限狀態(tài)進行結構設計，在設計中應考慮以下三種設計狀況： 1）持久狀態(tài)。該狀態(tài)需要作承載力極限狀態(tài)和正常使用極限狀態(tài)設計。 2）短暫狀態(tài)。該狀態(tài)主要做承載力極限狀態(tài)設計，必要時才作正常使用極限狀態(tài)設計。 3）偶然狀態(tài)。該狀態(tài)僅作承載力極限狀態(tài)設計。 四、計算題 1．已知一矩形截面簡支梁，截面尺寸bh=200mm550mm，混凝土強度等級為C25，縱向鋼筋采用HRB335級，安全等級為二級，梁跨中截面承受的最大彎矩設計值為M=160kNm。 ①若上述設計條件不能改變，試進行配筋計算。 ②若由于施工質量原因，實測混凝土強度僅達到C20，試問按①問所得鋼筋面積的梁是否安全？ ，，， 假設mm，則有效高度。 （1）計算受壓區(qū)高度 （2）計算鋼筋數(shù)量 （3）選擇并布置鋼筋 選用3 25（，鋼筋布置如圖所示。 （4）驗算配筋率 實際配筋率 >。 更多資料請百度一下“電大天堂”http://www.dda12