混凝土结构基本原理答案吕晓寅版第12章.pdf

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1、思考题1.根据单筋矩形梁的强度计算公式，分析提高混凝土等级、提高钢筋级别、加大截面高度、加大截面宽度，对提高截面强度的作用？你认为采用哪种措施最有效？答：由2???=≤[??]??（ℎ0−?/3）提高混凝土等级、钢筋级别对提高截面强度影响不大，提高截面高度是最有效的措施。2.何谓平衡设计、低筋设计？为什么在一般实际工程中多采用低筋设计？答：平衡设计：在设计钢筋混凝土梁时，从充分利用材料强度的观点出发，希望将截面的尺寸及配筋率设计成为使梁在设计荷载作用下，钢筋和混凝土的应力同时达到容许值。这种设计称为平衡设计。为

2、了降低造价、少用钢材、提高梁的刚度，在实际工程中往往适当加大截面高度，采用较低的配筋率。这样在钢筋达到容许应力时，混凝土应力仍低于容许值，这种设计称为低筋设计。3.在钢筋混凝土梁中，剪应力的分布有何特点？答：在受压区，剪应力按二次抛物线的规律向中性轴方向增加，至中性轴处最大。若T型截面梁的中性轴位于腹板内，则在翼缘板与腹板相接处，剪应力发生突变。在受拉区，由于混凝土已开裂，不计抗拉能力，只有换算截面参加工作，因而剪应力不变。4.主拉应力图和剪应力图之间有什么关系？答：主拉应力图和剪应力图其横坐标之间的对应关系为

3、dx=dl·cos45°≈0.707dl而各截面最大主拉应力，在数值上等于剪应力，所以主拉应力图的面积为剪应力的面积的0.707倍，即Ω=0.707?0。总的斜拉力为0.707?0?。5.怎样进行钢筋混凝土梁的箍筋和斜筋设计？答：箍筋设计，根据构造要求，并参考已有的同类型设计，先定出箍筋的肢数、间距和直径，然后计算所能承受的主拉应力。斜筋设计，先计算由斜筋承担的斜拉力，以确定斜筋的根叔，在进行斜筋布置。6.《铁路桥规》中三个主拉应力容许值的意义是什么？答：[???−1]，设计要求计算主拉应力不得大于[???−1

4、]，以防止裂缝开展过宽。[???−2]，当主拉应力不超过[???−2]时，全部主拉应力均可由混凝土承受，无需按斜拉力设置剪力钢筋。当梁内最大主拉应力值在[???−1]和[???−2]之间时，混凝土在这样高的拉应力下极易出现斜裂缝，必须设置剪力钢筋以承担梁中斜拉力。1[???−3]，梁的部分长度中，全部由混凝土承担的主拉应力最大值，约为???。67.按容许应力法公式计算轴心受压构件强度。是否需要检算钢筋应力？答：钢筋混凝土轴心受压构件的强度，一般采用破坏阶段的截面应力状态为依据进行计算。在破坏阶段，截面上混凝土应

5、力达到轴心抗压极限强度??，纵筋达到屈服强度。所以不用检算钢筋应力。8.大、小偏心受压构件的截面应力状态有何不同？怎样区别两类偏心受压？它们在应力计算方法上有何不同？答：小偏心受压全截面受压，大偏心受压在偏心的另一侧存在受拉区。轴向力偏心距不大于截面核心距时，全截面受压，即为小偏心受压；轴向力偏心距大于截面核心距时，中性轴位于截面内，截面存在受拉区，即为大偏心受压。小偏心受压构件，由于全截面受压，可直接采用材料力学应力计算公式进行。大偏心受压时，截面中性轴位置与轴向力偏心距大小有关，且截面受拉区不参加工作，所以

6、计算比小偏心受压复杂。9.什么是偏心增大系数？主要是由哪些因素引起的？答：钢筋混凝土偏心受压构件，在轴向力作用下，构件在弯矩作用的平面内将发生纵向弯曲，使荷载对截面的偏心距?0增大到e，由下式表示e=η?0其中η称为挠度对偏心距影响的增大系数。主要是由轴力、构件的计算长度及构件刚度引起10.钢筋混凝土梁，其截面刚度的分布有何特点？按《铁路桥规》进行挠度计算时,E和I如何取值？答：钢筋混凝土梁的刚度是沿梁长变化的，无裂缝区刚度大，有裂缝区段刚度小。裂缝之间与裂缝截面的刚度也不相同。此外，长时间及重复荷载的作用，引

7、起混凝土塑性变形，使梁的整体刚度降低。E——取E=0.8Ec，Ec为混凝土的受压弹性模量，按规范采用。考虑折减系数0.8是因为，试验表明在多次重复荷载作用后混凝土模量降低约20%-25%。I——换算截面惯性矩，不计受拉区的混凝土，只计入钢筋。计算中采用n=??/0.8??。习题1.某单筋矩形截面梁b×h=200mm×500mm,梁内配Q235钢筋3φ18，保护层厚为30mm。混凝土用C30，截面弯矩M=40kN·m。试计算截面混凝土及钢筋的应力，并计算截面的容许最大弯矩。解:查表得n=10，As=763??2，

8、Q235钢[??]=130???，C30[??]=10???a=30+18/2=39mm按40mm计算ℎ0=ℎ−?=500−40=460????763?===0.00829n?=0,0829?ℎ0200×460α=√0.08292+2×0.0829−0.0829=0.3326?40??=?=0.3326=128.77???<[??]??(1−3)ℎ0763×10−6(1−)×460×1