结构设计原理课后答案第三版

3-16.截面尺寸mm mm h b 500200?=?的钢筋混凝土矩形截面梁，采用C25混凝土和HRB335级钢筋，I 类环境条件，安全等级为二级，最大弯矩组合设计值m kN M d ?=145，试分别采用基本公式法和查表法进行截面设计（单筋截面）。

解：基本公式法： 查表可得：

f 13.8MPa

cd =，f 280MPa sd =，γ0=1.0，b 0.56ξ=

（1）求受压区高度x

假设错误！未找到引用源。，则050060440h mm =-=，

00()2

d cd x M f bx h γ=-，

代入数据得：

61.01451013.82004402

x

x ??=?-（）

解之得：

700()x mm =舍去， 01330.56440246.4b x mm h mm mm ξ=<=?=。

（2）受拉钢筋面积s A

213.8200180

1311280

cd s sd f bx A mm f ??=

== 配2Φ22和2Φ25，27609821742s A mm =+=实际配筋率

min 01472 2.02%0.2%200431

s A bh ρρ=

==>=? (3).截面复核

取混凝土保护层厚度为c=30mm ，钢筋分两排布置，两排钢筋之间净距取30mm 。

7606028.425.1/2982(3028.4/2)

691742s a mm ?+++?+=

=（）

0500431s h a mm =-= 02801742

168246.413.8200b x m m h m m

ξ?=

=<=? 0()2u cd x M f bx h =-168

13.8200168(431)2

=???-

0158.5145d kN m M kN m γ=>=

设计合理。 截面设计如图：

图3-16截面配筋图（尺寸单位：mm ）

查表法

查表可得： 13.8cd f MPa =，280sd f MPa =，γ0=1.0，0.56b ξ=

020cd M

A f bh ==

62

1.014510=0.2713.8200440???? 查表得0.410.56b ξξ=<=，00.795ξ=

6

2001451014800.795280440

s sd M A mm f h ξ?===??

其余配筋过程及截面复核过程同上。

3-17 .截面尺寸mm mm h b 450200?=?的钢筋混凝土矩形截面梁。采用C20混凝土和HRB335级钢筋（3?16），截面构造如图3-41，弯矩计算值

m kM M M d ?==660γ，复合截面是否安全？

图3-17（mm ）

解：查表得：

13.8cd f MPa =， 1.06td f MPa =，280sd f MPa =，0.56b ξ=，40s a mm =

0410h mm =，2603s A mm =， 保护层厚度c=4018.4

2

-

=30.8mm>30mm 。 钢筋净距 1

(20030218.43)42.4

2

n S m m =-?-?=>18.430d mm

c mm

=??=? 45

1.39450.22280

td sd f f =?=，min 45

0.22%max 0.22%0.2%td

sd f f ρ?=?==???

实际配筋率：

min 0603100%0.74%0.22%200410

s A bh ρρ=

=?=>=? 相对受压区高度：

2800.74%0.150.5613.8

sd b cd f f ξρ

ξ==?=<= 受压区高度：0x h ξ==0.15×410=61mm

则 061

(-)13.820061(410)22

u cd x M f bx h ==???-

=63.9kN?m<66d M kN m = 故不满足设计要求。

3-18 .如图3-42为一钢筋混凝土悬臂梁，试画出受力主钢筋位置示意图。悬臂板根部截面高度为140mm,C25混凝土和HRB335级钢筋；I 类环境条件。安全等级为二级；悬臂板根部截面最大弯矩设计值m kN M d ?-=9.12，试进行截面设计。

解：查表得：

13.8cd f MPa =， 1.23td f MPa =，280sd f MPa =，c=30mm ，0 1.0γ= 设25s a mm =，0-115s h h a mm ==。取单位宽度的板b=1000mm 。 （1）受压区高度x

00()2

d cd x

M f bx h γ=-

代入数据得：

61.012.91013.81000(115)2

x

x ??=?-

得

219.8()8.90.5611564.4

b

x m m x m m h m m ξ==<=?=舍去， 所以取 8.9x mm = （2）受拉钢筋面积s A

213.810008.9

436280

cd s sd f bx A mm f ??=

== 取Φ8@110mm ，单位板宽钢筋面积2457s A mm =，混凝土保护层厚度

9.3

2520.25202

c mm mm =-

=>， 实际配筋率：

0457100% 3.97%1000115

s A bh ρ=

=?=?>min 45

0.22%0.2%td

sd

f f ρ?=?=???

受力主钢筋位置及截面布筋示意图：

题3-18图（mm ）

3-19.截面尺寸mm mm h b 500200?=?的钢筋混凝土矩形截面梁，采用C20混凝土和HRB335级钢筋；I 类环境条件，安全等级为一级；最大弯矩组合设计值,190m kN M d ?=试按双筋截面求所需的钢筋截面积并进行截面布置。

解：已知13.8cd f MPa =， 1.39td f MPa =，'

280sd sd f f MPa ==，0 1.1γ=

设 70s a mm =，'40s a mm =，040070330s h h a mm =-=-=， 弯矩设计值： 0 1.1190209d M M k N m γ==?= ， 取0.56b ξξ==，则：

'

''00001(-)(-)2

u cd b b sd s s M M f b h h h f A h a ξξ==+

受压钢筋面积：

20''

'0622

1

-(1-)

2(-)2091013.82003300.56(10.50.56)449280(33040)

cd b b s sd s M f bh A f h a mm ξξ=?-????-?==?-

受拉钢筋面积

'

'013.82003300.56280449

280

cd b sd s s sd f bh f A A f ξ+???+?==

=22702mm 选择受压区钢筋为3Φ18，'2763s A mm =。受拉钢筋6Φ22，22281s A mm =，受拉钢筋层间距为30mm ，钢筋间净距为200230325.1

322

n S m -?-?=

=，则

1

3025.130702

s a mm =++?=，0330h mm =，'45s a mm =

，混凝土保护层厚度

c='1

20.534.75302s a mm -?=>

3-20.已知条件与题3-19相同。由于构造要求，截面受压区以配置了3?18的钢筋，mm a s 40'=，试求所需的受拉钢筋截面面积。

解：已知13.8cd f MPa =， 1.06td f MPa =，'

280sd sd f f MPa ==，0 1.1γ=，

'2763s A mm =。设70s a mm =，0-40070330s h h a mm ==-=

弯矩设计值： 0 1.1190209d M M k N m γ==?=?， 受压区高度：

0x h =

330161mm =-=

0210240.8b x mm h mm ξ=<=，且'280s x a mm >=。

则有： '

'cd sd s sd s f bx f A f A +=

得，

''213.82002102807632350280

cd sd s s sd f bx f A A mm f +??+?===

3-21.图3-43所示为装配式T 形截面梁横向布置图，简支梁的计算跨径为24.20m,试求边梁和中梁受压翼缘板的有效宽度f b 。

图3-21-1（mm ）

解：为了便于计算，将实际截面转换成如图所示的计算截面，'1502101802

f h mm +==。

图3-21-2 （尺寸单位：mm ）

中梁有效宽度

'1124200806733min 2040160220021216020121802320f h f l mm b mm b b h mm

?=?=??

=+=??++=+?+?=??

所以，取中梁的受压翼板的有效宽度为2200mm 。 边梁的受压翼板有效宽度

''

'11622008061802260222

min 11220080(110080)2200222

f f f f f

b b h mm b b b b mm

?++=?++?=??=??++=?++-=??

所以，边梁的受压翼缘板的有效宽度为2200mm 。

3-23.计算跨径mm L 6.12=的钢筋混凝土简支梁，中梁间距为2.1m,截面尺寸及钢筋截面布置图如图3-44所示；C25混凝土，HRB335级钢筋；I 类环境条件，安全等级为二级；截面最大弯矩组合设计值m kN M d ?=1187，试进行界面复核。

a) b)

图3-23（mm ）

解：已知 11.5cd f MPa =， 1.23td f MPa =，280sd f MPa =，0 1.0γ=。

混凝土层厚度： c=22.71

4222.730.65302d mm mm mm =?-?=>??，

钢筋横向净距：22.726622.15

30.5305n d mm S mm mm

=?-?=

=>?

?， 钢筋间层距： 22.75322.7

30.330n d mm

S mm mm

=?=-=>?

?， 1

425368.52s a mm =+?=，0-135068.51281.5s h h a mm ==-=，

'1

(100140)1202

f h mm =+=，

'1

12604203min 2100179035060121201790f mm b mm mm mm ??=??

==??+?+?=??

。

12Φ20面积为23768S A mm =， 由：

''11.517901202470.228037681055.04cd f f sd s f b h kN f A kN =??=>=?= 所以截面为第一类T 型截面

''

2803768

51.2512011.51790

sd s f cd f f A x mm h mm f b ?=

==<=? '0051.25

()11.5179051.25(1281.5)22cd f x M f b x h =-=???-

13251187k

N m k N m =?>? 所以截面复核满足承载力满足要求。

3-24. 钢筋混凝土空心板的截面尺寸如图3-45所示，试做出其等效的工字型截面。

图3-24-1（mm ）

解：（1）原椭圆截面面积： 22211

2()2( 3.1438038080)28762344

A d dh mm π=?+=???+?=

（2）原椭圆截面惯性矩：

矩形： 334

111

2380802324266671212

I dh mm =?=???= 半圆对矩形形心惯性矩：

422

212()12883d I d d πππ

=-

半圆对全截面形心惯性矩：

2242222

3242224

121212()()()

83212883832123802380380 3.14380()(40)12883 3.143 3.14968311889d h d d h I I d d d d mm ππππππππ=++=-++????=?-???-+??????= 椭圆对全截面形心： 41243905674223I I I mm =+=。

（3） 3

24041356212k k k k k k b h A

h mm b mm b h I =?=??

???=?=???， 等效工字形截面，

翼缘板厚：

1

600-404982

mm ?=（）； 腹板厚度： 990712278mm -=。

等效截面如图：

图3-24-2（mm ）

4-9.计算跨径L=4.8m 的钢筋混凝土矩形截面简支梁（图4-34），

=?h b 200mm×500mm,C20混凝土；I 类环境条件，安全等级为二级；已知简支

梁跨中截面弯矩组合设计值m kN M l d ?=1472/,，支点处剪力组合设计值

kN V d 8.1240,=，跨中处剪力组合设计值kN V l d 2.252/,=，试求所需的纵向受拉钢筋s A （HRB335级钢筋）和仅配置箍筋（R235级）时其布置间距v S ，并画出配筋图。

图4-9-1（mm)

解：由题意可知：0 1.0γ=，13.8cd f MPa =， 1.39td f MPa =，

'280sd sd f f MPa ==，195sv f MPa =，取c=30mm ，75s a mm =，'45s a mm =

，则

0425h mm =。

（1） 检验是否需要配双筋，取0.56b ξξ==

'

20(1-0.5)13.82004250.561-0.50.56u cd b b M f bh ξξ==????（）

=201,/2147d l kN m M kN m ≥= 所以需要配单筋。 受压钢筋面积： ',/20''

'0-(1-0.5)

(-)

d l cd b b s sd s M f bh A f h a ξξ=

=6

(147134)10280(42545)

-??-=1222mm

受拉钢筋面积 '

'

0cd b sd s s sd

f b h f A A f ξ+=

=

29.22000.56425280122

1686280

mm ???+?=

受压钢筋配212φ，'2226s A mm =，受拉钢筋配置23203181750s A mm φφ+=， 取受拉钢筋层间净距为35mm ，则钢筋之间净距：

301

(200230322.7)3622.72n mm S mm d mm ≥?=-?-?=?

≥=?

， 取取受拉区下边缘混凝土保护层厚度为35mm ，则有：

11

763(20.53522.735)942(3522.7)

2271.71705

s a mm ?+++++?==

050071.7428.3h mm =-=，'45s a mm = 配筋图示：

图4-9-2（mm)

截面复核

混凝土受压区高度：'

'-2801705280226

9.2200

sd s sd s cd f A f A x f b ?-?==

? =0'

242225290b s h mm

mm a mm

ξ≤=???≥=?? 抗弯承载力： '

''00(-)(-)2

u cd sd

s s x M f bx h f A h a =+ =1

9.2200225(428.3225)280226(428.345)2

???-?+?-

=155.0,/2147d l kN m M kN m >= 。 满足要求

将已知各量代入0(-)2

u cd x M f bx h =

解得x=147mm

再由2

1449cd S sd

f bx

A mm f =

=

选择618φ As=1527mm 只配置箍筋情况下的抗剪计算 截面尺寸检查

330(0.51100.5110200428.3238kN --?=??= 124.

8kN ≥，截面尺寸符合要求 检验是否需要按照计算配置钢筋

跨中截面与支点截面有

3

3

20(0.510)0.510 1.39200428.359.4td f bh kN α--?=????=0,00,/2

124.825.2d d l V kN

V kN γγ<=???

>=?? 则支座附近按计算配置箍筋，跨中一段只需要构造箍筋，45.4x V kN =的截面距离跨中截面的距离为1l ，由剪力包络图按照比例可以求得：

,/21,,/259.425.2

2400814.72124.825.2

x d l d o d l V V L l mm V V --=

?=?=-- 根据《公路桥规》规定，在支座中心线向跨径方向不小于1倍梁高h=500mm 内，古今最大间距为100mm 。 距离支座中心线为1

2

h 处的计算剪力值（'V ）由剪力包络图按照比例求的为：

'00/2()4800124.8500(124.825.2)114.4254800

l LV h V V V kN L --?--===

c ．箍筋设计

采用直径为8mm 的双肢箍筋，箍筋截面积21250.3100.6sv sv A nA mm ==?= 在等截面钢筋混凝土简支梁中，箍筋尽量做到等间距布置。由于没有弯起钢筋，所以计算剪力值'V 完全由箍筋承担，即

'3123(0.4510)V bh ααα-=?

其中，01527

100100100 1.7200428.3

s A p bh ρ===?=?<2.5，故取p=2.0， 由上式可以反解

2

sv ρ=

-3=2.58100.18%?>

100.61942000.258%

sv v sv A S mm b ρ=

==?，1150025022h mm =?=，取箍筋间距为

150mm<250mm ，且小于400mm ，满足规范要求，且

100.6

0.34%0.18%200150

sv sv v A bS ρ=

==>?，满足要求。

综上所述，在支座中心向跨径的500mm 内，设计箍筋间距取100mm ，之后

至跨中截面统一的箍筋间距取150mm 。

4-10 参照4.5.3装配式钢筋混凝土简支梁设计例题4“斜截面抗弯承载力的复核”的方法，试对距支座中心为1300mm 处斜截面抗剪承载力进行复核。

解：距离支座中心h 处，正截面有效高度01229h mm =，（4Φ32） 取斜截面投影长度'01229c h mm ≈=，选择的斜截面顶端位置A 其横坐标为x=9750-1300-1229=7221mm ，A 处正截面上的剪力x V ，弯矩x M ，则有：

/20/2227221

()

84(44084)347.6619500

x l l x V V V V kN L ?=+-=+-= 22

/222

447221(1)2200(1)993.2819500x l x M M kN m L ?=-=-=

A 处正截面有效高度，01229(432)h mm φ=

0993.28 2.323347.68 1.229

x x M m V h =

== 。

迭代：

取c=1711mm ，斜截面顶端位置A 的横坐标x=9750-1300-1700=6739mm

A 处正截面： 2673984(44

084)330.0619500

x V kN ?=+-= 2

2

467392200(1)1149.00

19500

x M kN m ?=-= A 处正截面有效高度01211(632)h mm φ=

01149.00

2.873330.06 1.211

x x M m V h =

==

b.取c=2085mm ，则斜截面顶端位置A 的横坐标x=9750-1300-2085=6365mm ，

x 处正截面： 2636584(44

084)316.4019500

x V kN ?=+-= 2

2

463652200(1)1262.42

19500

x M kN m ?=-= A 处正截面有效高度01211(632)h mm φ=

01262.42

3.293316.40 1.211

x x M m V h =

==>?，取m=3 00.60.631211

21802085

c m h m m m m ==??=> 取c=2180mm ，则斜截面顶端位置A 的横坐标x=9750-1300-2180=6270mm

A 处正截面： 2627084(44

084)312.9419500

x V kN ?=+-= 2

2

462702200(1)1290.19

19500

x M kN m ?=-= A 处正截面的有效高度01211(632)h mm φ= 所以 01290.19

3.403312.74 1.211

x x M m V h =

==>?，取m=3 00.60.631211

2180

c m h m m ==??= 迭代停止，知c=2180mm ，斜角β=1101211

tan (/)tan (

)29.12180

h c --==?， 斜截面内纵向受拉钢筋有4Φ32（2N6，2N5），相应的配筋率为

016082

100

100 1.31 2.52001229

s A p bh ?===

min 100.6

0.201%0.18%200250

sv sv v A bS ρρ=

==>=? 与斜截面相交的弯起钢筋有25(232)N φ，24(232)N φ，27(232)N φ，

28(216)N φ，故'AA 斜截面抗剪承载力为：

33123(0.4510)(0.7510)sin u sd sb s

V bh f A αααθ--=??

∑3=111(0.4510)2001211-????

3

0.7510280(21608240

2)0.707-+??

?+?? =254.67+596.85=851.52312.94x kN V kN >=

故距离支座中心1300mm 处的斜截面康健承载力满足设计要求。

6-5.配有纵向钢筋和普通箍筋的轴心受压构件的截面尺寸为

=?h b 250mm×250mm,构件计算长度m l 50=；C25混凝土，HRB335级钢筋，

纵向钢筋面积2'804mm A s =（4ф16）；I 类环境条件，安全等级为二级；轴向压力组合设计值kN N d 560=，试进行构件承载力校核。

解：13.8cd f MPa =，'

335:280sd HRB f MPa =，

配筋率''

min 804 1.29%(0.5%)250250

s s A A ρρ===>=?且''max

(5%)ρρ<=，截面一侧的纵向配筋率'402

0.64%0.2%250250

ρ=

=>?，保护层厚度c=40mm>30mm 且

c>d=16mm ，纵向钢筋间距250240218.4133.213350n S mm mm =-?-?=≈>，且小于350mm ，满足构造要求。

长细比 3

0510

20250

l b λ?==

=，查附表1-10得φ=0.75， 则 ''

20.9()0.90.75(28080413.8250)u s d s c d s

N f A f A ?=+=??+? 0734(1560560)

d k N N k N γ=>=?= 满足设计要求。

6-6.配有纵向钢筋和普通箍筋的轴心受压构件的截面尺寸为

=?h b 200mm×250mm,构件计算长度m l 3.40=；C20混凝土，HRB335级钢筋，

纵向钢筋面积2'678mm A s =（6ф12）；I 类环境条件，安全等级为二级；试求该构件能承受的最大轴向压力组合设计值d N 。

解：18.4cd f MPa =，'280sd f MPa =，01γ=

截面配筋率

''

'

min 679 1.34%(0.5%)200250

s s A A ρρ===>=?，

一侧纵向钢筋配筋率：

'339

0.68%0.2%200250

ρ=

=>?，c=30mm>d=12mm 。 布置在截面短边方向上的纵向钢筋间距：

200230213.998.39850n S mm mm =-?-?=≈>，且小于350mm ，故纵筋满足构造要求

'

0.9()u cd c sd s N f A f A ?=+，其中长细比04300

21.5200

l b λ=

==，查附表得φ=0.7125。

则 0.90.7125(18.420025028067

9u N k N =???+?= 所以有， 0 1.0711d u N N kN γ==?， 即为构件能够承受的最大轴向压力。

6-7.配有纵向钢筋和螺旋箍筋的轴心受压构件的截面为圆形，直径

d =450mm,构件计算长度m l 30=；C25混凝土，纵向钢筋采用HRB335级钢筋，

箍筋采用R235级钢筋；Ⅱ类环境条件，安全等级为一级；轴向压力组合设计值

kN N d 1560=，试进行构件的截面设计和承载力复核。

解：混凝土抗压强度设计值13.8cd f MPa =，HRB335级钢筋抗拉强度设计值

'

280sd f MPa =，R235级钢筋抗拉强度设计值195sd f MPa =，

轴心压力设计值： 0 1.115601716d N N k N γ==

?=。

（1）.截面设计

由于长细比03000

6.6712450

l d λ==

=<，故可以按照螺旋箍筋柱设计。 a ．计算所需的纵向钢筋截面积

由附表1-8，取纵向钢筋的混凝土保护层厚度为c=40mm ，则可以得到 核心面积直径： -2450240

370

c o r

d d c m m ==-?= 柱截面面积： 2

2

23.1445015904344

d A mm π?=== 核心面积：

2

222() 3.143702107521106029443

cor cor d A mm A mm π?=

==>=

假定纵向钢筋配筋率'ρ=0.09，则可以得到

''2967s cor A A mm ρ==，选用5Φ16，'21005s A mm =

b. 确定箍筋的直径和间距S

取1716u N N kN ==，可得到螺旋箍筋换算截面面积0s A 为

'

'

0/0.9--cd cor sd s s sd

N f A f A A kf =

1716000/0.913.81075212801005

=

2195

-?-??

2'

23650.25251

s m m A m m =>=

现取Φ10单肢箍筋的截面积20178.5s A mm =。这时，螺旋箍筋所需的间距为 01

3.1437078.5

249365

cor s s d A S mm A π??=

=

=

由构造要求，间距S 应满足/5(74)cor S d mm ≤，且S≤80mm ，故取S=60mm ，满足S>40mm 。

截面钢筋布置如图：

图6-7（mm)

（2）截面复核

实际设计截面的 2107521cor A mm =，'21005s A mm =，

'

'

0.935%0.5%s cor

A A ρ==>，

201

0 3.1437078.5

152060

cor s s d A A mm S

π??=

=

=，

则可以得到：

'

'00.9()u cd cor sd s sd s N f A kf A f A =++

=0.9(13.8107521+21951520+???? 21211716k N N k N

=>= '

''

0.9()u c d s d s

N f A f A ?=+

，其中 6.67, 1.0λ?== =0.9 1.0(13.81590432

8???+? =2227kN

则'

1.533412121u u N kN N kN =>=

故混凝土保护层不会剥落。

7-6.矩形截面偏心受压构件的截面尺寸为=?h b 300mm×600mm,弯矩作用平面内的构件计算长度m l 60=；C25混凝土，HRB335级钢筋；I 类环境条件，安全等级为二级；轴向力组合设计值kN N d 8.542=，相应弯矩组合设计值

=d M 326.6m kN ?,试按截面非对称布筋进行截面设计。

解：由题意知：13.8cd f MPa =，'280sd sd f f MPa ==，0.56b ξ=，0 1.0γ=，

30c mm =

（1）截面设计

轴向力计算值： 0542.8d N N k N γ==， 弯矩计算值： 0326.6d M M k N m

γ== 偏心距： 603

326.610

602542.810M e mm N ?=

==? 弯矩作用平面内长细比06000105600

l h λ=

==>，故考虑偏心距增大系数η 设'45s s a a mm ==，则060045555s h h a mm =-=-= 010602

0.2 2.7

0.2 2.7 3.131555e h ζ=+=+=>，取1 1.0ζ= 026000

1.150.01

1.150.01 1.051600

l h ζ=-=-?=>，取2 1.0ζ= 2201200110 1.0 1.0

1()1 1.0661400/1400602/555

l e h h ηζζ??=+=+=?

大小偏心判定

001.0666026420.30.3555166.5e mm h mm η=?=>=?=

故可以先按照大偏心受压情况进行设计。 计算所需的纵向钢筋

属于大偏心受压求钢筋'

s S A A 和的情况。

取 0.56b ξξ==，01642300458972

s s e e h a mm η=+-=+-=，

可得到： 2

'0

''

0(10.5)()

s b b cd s

sd s Ne f bh A f h a ξξ--=- 32

542.8108970.56(10.50.56)11.5300555=280(55545)??--?????-

224900.002300600360mm mm =>??= 受压钢筋选取4Φ16，'2804s A mm = 混凝土受压区高度：

0x h =

4510

=55

0'

0.56555310.8

196290b s h mm a mm

ξ≤=?

=??=?≥=??

取s sd f σ=，则'

'3

13.8300196+280804542.810=

280

cd sd s s sd f bx f A N A f +-???-?= 21834mm =

取4Φ25，21964s A mm =，取1

5028.435.8302

s a mm mm mm =?=≥，c=50- 净距 300302

28.44

42303

n S m m c m m

-?-?=

=≥= 截面钢筋布置如图：

结构设计原理课后题答案8—20

8-1大小偏心受拉构件的界限如何区分？它们的特点与破坏特征各有何不同？ 答：当偏心拉力作用点在As合力点与A’s合力点之间时为小偏心受拉情况，否则为大偏心受拉。小偏心情况下，构件破坏前混凝土已全部裂通，拉力完全由钢筋承担；大偏心情况下，裂缝不会贯通整个截面，裂缝开展很大，受压区混凝土被压碎。 8-2《公路桥规》对大小偏心受拉构件纵向钢筋的最小配筋率有哪些要求？ 答：规定小偏心受拉构件一侧受拉纵筋的配筋率按构件毛截面面积计算，而大偏心受拉构件 一侧受拉纵筋的配筋率按As/bh 0计算,他们的值都不应小于45f td /f sd ，同时不小于0.2. 9-1对于钢筋混凝土构件，为什么《公路桥规》必须进行持久状况正常使用极限状态计算和短暂状况应力计算？与持久状况承载能力极限状态计算有何不同之处？ 答：因为钢筋混凝土构件除了可能由于材料强度破坏或失稳等原因达到承载能力极限状态以外，还可能由于构件变形或裂缝过大影响了构件的适用性及耐久性，而达不到结构正常使用要求。不同点：○1极限状态取构件破坏阶段○2截面承载能力大于最不利荷载效应○3作用效应取短期和长期效应的一种或两种组合，汽车荷载不计冲击系数。 9-2什么是钢筋混凝土构件的换算截面？ 答：将钢筋和受压区混凝土两种材料组成的实际截面换算成一种拉压性能相同的假想材料组成的匀质截面。 9-3引起钢筋混凝土构件出现裂缝的主要因素有哪些？ 答：作用效应、外加变形或约束变形、钢筋锈蚀。 9-4影响混凝土结构耐久性的主要因素有哪些？混凝土结构耐久性设计应考虑什么？ 答：混凝土冻融破坏、混凝土的碱集料反应、侵蚀性介质的腐蚀、机械磨损、混凝土的碳化、钢筋锈蚀。混凝土耐久性设计可能与混凝土材料、结构构造和裂缝 12-1何为预应力混凝土?为什么要对构件施加预应力？预应力混凝土的主要优点是什么？其基本原理是什么？ 答：所谓预应力混凝土，就是事先人为地在混凝土或钢筋混凝土中引入内部应力，且其数值和分布恰好能将使用荷载产生的应力抵消到一个合适程度的配筋混凝土。 对构件施加预应力原因：使之建立一种人为的应力状态，这种应力的大小和分布规律，能有利于抵消使用荷载作用下产生的拉应力，因而使混凝土构件在使用荷载作用下不致开裂，或推迟开裂或者使裂缝宽度减小。 基本原理：由于预先给混凝土梁施加了预压应力，使混凝土梁在均布荷载q作用使下边缘所产生的拉应力全部被抵消，因而可避免混凝土出现裂缝，混凝土梁可以全截面参加工作，这就相当于改善了梁中混凝土的抗拉性能，而且可以达到充分利用高强钢材的目的。 12-2什么是预应力度？《公路桥规》对预应力混凝土构件如何分类？ 预应力度：由预加应力大小确定的消压弯矩与外荷载产生的弯矩的比值。分三类：○1全预应力混凝土构件—在作用（荷载）短期效应组合下控制的正截面受拉边缘不允许出现拉应力（不得消压）○2部分预应力混凝土构件—在作用（荷载）短期效应组合下控制的正截面受拉边缘出现拉应力或出现不超过规定宽度的裂缝○3钢筋混凝土构件—不预加应力的混凝土构件 12-4什么是先张法？答：先张法，即先张拉钢筋，后浇筑构件混凝土的方法。 12-5什么是后张法？答：后张法是先浇筑构件混凝土待混凝土结硬后再张拉预应力钢筋并锚固的方法。 13.3何谓预应力损失？何谓张拉控制应力？张拉控制应力的高低对构件有何影响？ 答：预应力损失：预应力钢筋的预应力随着张拉、锚固过程和时间推移而降低的现象 张拉控制应力：指预应力钢筋锚固前张拉钢筋的千斤顶所显示的总拉力除以预应力钢筋截面积所求得的钢筋应力值。影响：张拉控制应力能够提高构建的抗裂性、减少钢筋用量。过高使钢筋在张拉或施工过程中被拉断、应力松弛损失增大、构件出现纵向裂缝也降低了构件的

结构设计原理-叶见曙版-课后习题第7-9(附答案)

第七章 7-2试简述钢筋混凝土偏心受压构件的破坏形态和破坏类型。 答：破坏形态： （1）受拉破坏—大偏心受压破坏，当偏心距较大时，且受拉钢筋配筋率不高时，偏心受压构件的破坏是受拉钢筋先达到屈服强度，然后受压混凝土压坏，临近破坏时有明显的预兆，裂缝显著开展，构件的承载能力取决于受拉钢筋的强度和数量。 （2）受压破坏—小偏心受压破坏，小偏心受压构件的破坏一般是受压区边缘混凝土的应变达到极限压应变，受压区混凝土被压碎；同一侧的钢筋压应力达到屈服强度，破坏前钢筋的横向变形无明显急剧增长，正截面承载力取决于受压区混凝土的抗压强度和受拉钢筋强度。 破坏类型：1）短柱破坏；2）长柱破坏；3）细长柱破坏 7-3由式（7-2）偏心距增大系数与哪些因素有关？ 由公式212 000)/e 140011ζζη?? ? ??+=h l h （可知，偏心距增大系数与构件的计算长度，偏心 距，截面的有效高度，截面高度，荷载偏心率对截面曲率的影响系数，构件长细比对截面曲 率的影响系数。 7-4钢筋混凝土矩形截面偏心受压构件的截面设计和截面复核中，如何判断是大偏心受压还是小偏心受压？ 答：截面设计时，当003.0h e ≤η时，按小偏心受压构件设计，003.0h e >η时，按大偏心受压构件设计。 截面复核时，当b ξξ≤时，为大偏心受压，b ξξ>时，为小偏心受压. 7-5写出矩形截面偏心受压构件非对称配筋的计算流程图和截面复核的计算流程图 注意是流程图 7-6 解： 查表得： .1,280',5.110====γMPa f f MPa f sd sd cd m kN M M kN N N d d ?=?=?==?=?=6.3260.16.326,8.5420.18.54200γγ

混凝土结构设计原理第三版_沈蒲生版课后习题答案

3-1某四层四跨现浇框架结构的第二层内柱轴向压力设计值N=140×104N,楼层高H ＝5.4m,计算长度L0=,混泥土强度等级为C20，HRB400级钢筋。试求柱截面尺寸及纵筋面积。 『解』查表得：1α= , c f =2mm , y f '=360N/2mm 0l =?6.75m 按构造要求取构件 长细比：:15l b = 即b=l 0=?15=450mm 设该柱截面为方形，则b ?h=450mm ?450mm 查表3-1得：?= S A '=(N-0.9?c f A ）/0.9?y f '=4140100.90.8959.6450450 0.90.895360?-??????mm<0.1943 按照构造配筋取00min 0.6P =（00 000.63≤P ≤） ∴S A '＝000.6bh =0 00.64504501215??=2mm 选配钢筋，查附表11-1得，420（S A ' ＝12562 mm ） 箍筋按构造要求选取，取s=250mm ，d=6mm 3-2 由于建筑上使用要求，某现浇柱截面尺寸为250mm ×250mm ，柱高 4.0m ，计算高度L0==2.8m,配筋为416（As/=804mm2）。C30混泥土，HRB400级钢筋，承受轴向力设计值N=950KN 。试问柱截面是否安全？ 『解』查表得：1α= , c f =2mm , y f ' =360N/2mm 计算长度0l =＝ / 2.8/0.2511.2l b == 查表3-1得：?= 考虑轴心受压∴R ＝?（ y f 'S c S A f A '+） =0.90.926(36080414.30.8250250)831.7950KN N KN ???+???==p ∴该柱截面在承受轴心受压时是不安全的。 3-3 已知一桥下螺旋箍筋柱，直径为d=500mm ，柱高5.0m,计算高度L0==3.5m,配HRB400钢筋1016（As/=2010mm2），C30混泥土，螺旋箍筋采用R235，直径为12mm ，螺距为s=50mm 。试确定此柱的承载力。 『解』查表得：1α= , c f =2mm , y f ' =360N/2mm y f =210N/2mm 0/712l d =< 2 2 1962504 cor d A mm π== 2 2 113.044 ssl d A mm π== 2 3.14500113.04/503549.456SSL sso dA A mm S π= =??= ∴柱的承载力 N=0.9(2)c cor y s y sso f A f A f A a ''++

结构设计原理

第三章 轴心受力构件 本章的意义和内容：在设计以承受恒荷载为主的多层房屋的内柱及桁架的腹杆等构件时，可近似地按轴心受力构件计算。轴心受力构件有轴心受压构件和轴心受拉构件。本章主要讲述轴心受压构件的正截面受压承载力计算、构造要求，以及轴心受拉构件的受拉承载力计算等问题。 本章习题内容主要涉及： 轴心受压构件——荷载作用下混凝土和钢筋的应力变化规律；稳定系数?的确定；配有纵筋及普通箍筋柱的强度计算；配有纵筋及螺旋形箍筋柱的强度计算；构造要求。 轴心受拉构件——荷载作用下构件的破坏形态；构件的强度计算。 一、概 念 题 （一）填空题 1. 钢筋混凝土轴心受压构件计算中，?是 系数，它是用来考虑 对柱的承载力的影响。 2. 配普通箍筋的轴心受压构件的承载力为u N = 。 3. 一普通箍筋柱，若提高混凝土强度等级、增加纵筋数量都不足以承受轴心压力时，可采用 或 方法来提高其承载力。 4. 矩形截面柱的截面尺寸不宜小于 mm 。为了避免矩形截面轴心受压构件长细比过大，承载力降低过多，常取≤l 0 ，≤h l 0 （0l 为柱的计算长度，b 为矩形截面短边边长，h 为长边边长）。 5.《混凝土结构设计规范》规定，受压构件的全部纵筋的配筋率不应小于 ，且不宜超过 ；一侧纵筋的配筋率不应小于 。 6.配螺旋箍筋的钢筋混凝土轴心受压构件的正截面受压承载力为 sso y s y cor c u 2(9.0A f A f A f N α+''+=），其中，α是 系数。 （二）选择题 1. 一钢筋混凝土轴心受压短柱，由混凝土徐变引起的塑性应力重分布现象与纵筋配筋率ρ'的关系是：[ ] a 、ρ'越大，塑性应力重分布越不明显 b 、ρ'越大，塑性应力重分布越明显 c 、ρ'与塑性应力重分布无关 d 、开始，ρ'越大，塑性应力重分布越明显，但ρ'超过一定值后，塑性应力重分布反

《结构设计原理》试卷和答案

《结构设计原理》试题1 一、单项选择题 1．配螺旋箍筋的钢筋混凝土柱，其其核心混凝土抗压强度高于单轴混凝土抗压强度是因为【 C 】 A. 螺旋箍筋参与混凝土受压 B. 螺旋箍筋使混凝土密实 C. 螺旋箍筋横向约束了混凝土 D. 螺旋箍筋使纵向钢筋参与受压更强 2．钢筋混凝土轴心受拉构件极限承载力N u有哪项提供【 B 】 A. 混凝土 B. 纵筋 C. 混凝土和纵筋 D. 混凝土、纵筋和箍筋 3．混凝土在空气中结硬时其体积【 B 】 A. 膨胀 B. 收缩 C. 不变 D. 先膨胀后收缩 4．两根适筋梁，其受拉钢筋的配筋率不同，其余条件相同，正截面抗弯承载力M u【 A 】 A. 配筋率大的，M u大 B. 配筋率小的，M u大 C. 两者M u相等 D. 两者M u接近 5．钢筋混凝土结构中要求钢筋有足够的保护层厚度是因为【 D 】 A. 粘结力方面得考虑 B. 耐久性方面得考虑 C. 抗火方面得考虑 D. 以上3者 6．其他条件相同时，钢筋的保护层厚度与平均裂缝间距、裂缝宽度（指构件表面处）的关系是【 A 】 A. 保护层愈厚，平均裂缝间距愈大，裂缝宽度也愈大 B. 保护层愈厚，平均裂缝间距愈小，裂缝宽度也愈小 C. 保护层愈厚，平均裂缝间距愈小，但裂缝宽度愈大 D. 保护层厚度对平均裂缝间距没有影响，但保护层愈厚，裂缝宽度愈大 7．钢筋混凝土梁截面抗弯刚度随荷载的增加以及持续时间增加而【 B 】 A. 逐渐增加 B. 逐渐减少 C. 保持不变 D. 先增加后减少 8．减小预应力钢筋与孔壁之间的摩擦引起的损失σs2的措施是【 B 】 A. 加强端部锚固 B. 超张拉 C. 采用高强钢丝 D. 升温养护混凝土 9．预应力混凝土在结构使用中【 C 】 A. 不允许开裂 B. 根据粘结情况而定 C. 有时允许开裂，有时不允许开裂 D. 允许开裂 10．混凝土结构设计中钢筋强度按下列哪项取值【 D 】 A. 比例极限 B. 强度极限 C. 弹性极限 D. 屈服强度或条件屈服强度 二、填空题 11. 所谓混凝土的线性徐变是指徐变变形与初应变成正比。 12. 钢筋经冷拉时效后，其屈服强度提高，塑性减小，弹性模量减小。 13. 在双筋矩形截面梁的基本公式应用中，应满足下列适用条件：①ξ≤ξb；②x≥2a’，其中，第①条是为了防止梁破坏时受拉筋不屈服；第②条是为了防止压筋达不到抗

结构设计原理第四版课后答案叶见曙

结构设计原理第四版课后答案叶见曙 目录 第一章...........1 第二章...........3 第三章...........5 第四、五章......13 第六章...........16 第七、八章.......18 第九章.. (26) 第一章 1-1 配置在混凝土截面受拉区钢筋的作用是什么？ 答：当荷载超过了素混凝土的梁的破坏荷载时，受拉区混凝土开裂，此时，受拉区混凝土虽退出工作，但配置在受拉区的钢筋将承担几乎全部的拉力，能继续承担荷载，直到受拉钢筋的应力达到屈服强度，继而截面受压区的混凝土也被压碎破坏。 1-2 试解释一下名词：混凝土立方体抗压强度；混凝土轴心抗压强度；混凝土抗拉强度；混凝土劈裂抗拉强度。 答：混凝土立方体抗压强度：我国国家标准《普通混凝土力学性能试验方法标准》（GB/T 50081-2002）规定以每边边长为150mm 的立方体为标准试件，在20℃±2℃的温度和相对湿度在95%以上的潮湿空气中养护28d ，依照标准制作方法和试验方法测得的抗压强度值（以MPa 为单位）作为混凝土的立方体抗压强度，用符号 cu f 表示。 混凝土轴心抗压强度：我国国家标准《普通混凝土力学性能试验方法标准》（GB/T 50081-2002）规定以150mm ×150mm ×300mm 的棱柱体为标准试件，在20℃±2℃的温度和相对湿度在95%以上的潮湿空气中养护28d ，依照标准制作方法和试验方法测得的抗压强度值（以MPa 为单位）称为混凝土轴心抗压强度，用符号 c f 表示。 混凝土劈裂抗拉强度：我国交通部部颁标准《公路工程水泥混凝土试验规程》 （JTJ 053-94）规定，采用150mm 立方体作为标准试件进行混凝土劈裂抗拉强度测定，按照规定的试验方法操作，则混凝土劈裂抗拉强度 ts f 按下式计算： 20.637ts F F f A = =πA 。 混凝土抗拉强度：采用100×100×500mm 混凝土棱柱体轴心受拉试验，破坏

混凝土结构设计原理(第3版)试卷5

第六章受压构件正截面承截力 一、选择题 1．轴心受压构件在受力过程中钢筋和砼的应力重分布均（A ） A ．存在；B. 不存在。 2．轴心压力对构件抗剪承载力的影响是（B ） A ．凡有轴向压力都可提高构件的抗剪承载力，抗剪承载力随着轴向压力的提高而提高； B ．轴向压力对构件的抗剪承载力有提高作用，但是轴向压力太大时，构件将发生偏压破坏； C ．无影响。 3．大偏心受压构件的破坏特征是：（B ） A ．靠近纵向力作用一侧的钢筋和砼应力不定，而另一侧受拉钢筋拉屈； B ．远离纵向力作用一侧的钢筋首先被拉屈，随后另一侧钢筋压屈、砼亦被压碎； C ．远离纵向力作用一侧的钢筋应力不定，而另一侧钢筋压屈，砼亦压碎。 4．钢筋砼柱发生小偏压破坏的条件是：（D ） A ．偏心距较大，且受拉钢筋配置不多； B ．受拉钢筋配置过少； C ．偏心距较大，但受压钢筋配置过多； D ．偏心距较小，或偏心距较大，但受拉钢筋配置过多。 5．大小偏压破坏的主要区别是：（D ） A ．偏心距的大小； B ．受压一侧砼是否达到极限压应变； C ．截面破坏时受压钢筋是否屈服； D ．截面破坏时受拉钢筋是否屈服。 6．在设计双筋梁、大偏压和大偏拉构件中要求2s x a '≥的条件是为了：（B ） A ．防止受压钢筋压屈； B ．保证受压钢筋在构件破坏时能达到设计屈服强度y f '； C ．避免y f '> 400N/mm 2。 7．对称配筋的矩形截面偏心受压构件（C20，HRB335级钢），若经计算，

0.3,0.65i o e h ηξ>=，则应按（ A ）构件计算。 A ．小偏压； B. 大偏压； C. 界限破坏。 8．对b ×h o ，f c ，f y ，y f '均相同的大偏心受压截面，若已知M 2>M 1，N 2>N 1，则在下面四组内力中要求配筋最多的一组内力是（B ） A ．(M 1，N 2)； B.（M 2，N 1）； C. ( M 2，N 2)； D. (M 1，N 1)。 9．当2s x a '<，在矩形截面大偏心受压构件的计算中求A s 的作法是:（D ） A.对s A '的形心位置取矩(取2s x a '=)求得； B. 除计算出A s 外,尚应按s A '=0求解As ，取两者中的较大值； C ．按B 法计算，但取两者中较小值； D ．按C 法取值，并应满足最小配筋率等条件。 10．钢筋砼柱发生大偏压破坏的条件是（D ） A ．偏心距较大； B.偏心距较大，且受拉钢筋配置较多； C ．偏心距较大，且受压钢筋配置不过多； D ．偏心距较大且受拉钢筋配置不过多。 11. 指出下列哪些说法是错误的（A ） A ．受压构件破坏时，受压钢筋总是受压屈服的； B. 大偏心受压构件破坏时，受拉钢筋已经屈服； C. 小偏心受压构件破坏时，受拉钢筋可能受压，也可能受拉。 二、是非题 1．在钢筋砼大偏心受压构件承载力计算时，若2s x a '<，则在构件破坏时s A '不能充分利用。(对) 2．偏压构件，若ηe i >0.3 h o ，则一定为大偏压构件。（错） 3．不论大、小偏压破坏时，s A '总能达到y f '。（错） 4．螺旋箍筋仅用在轴向荷载很大且截面尺寸受限制的轴心受压短柱中。（对） 5．配螺旋箍筋的轴心受压柱中的砼抗压强度大于f c 。（对） 6．若轴压柱承受不变的荷载，则不论经过多长时间，钢筋及砼压应力都不随时间的变化。（错） 7．在对称配筋偏心受压构件中，M 相同时，N 越小越安全。（错） 8．轴心受压柱采用螺旋箍筋可使柱的抗压承载力提高，因此，在长细比0/l d

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《结构设计原理》复习资料 第一篇钢筋混凝土结构 第一章钢筋混凝土结构的基本概念及材料的物理力学性能 三、复 （一）填空 1、在筋混凝土构件中筋的作用是替混凝土受拉或助混凝土受。 2、混凝土的度指有混凝土的立方体度、混凝土心抗度和混凝土抗拉度。 3、混凝土的形可分两：受力形和体形。 4、筋混凝土构使用的筋，不要度高，而且要具有良好的塑性、可性，同要求与混凝土有好的粘性能。 5、影响筋与混凝土之粘度的因素很多，其中主要混凝土度、筑位置、保厚度及筋距。 6、筋和混凝土两种力学性能不同的材料能有效地合在一起共同工作，其主要原 因是：筋和混凝土之具有良好的粘力、筋和混凝土的温度膨系数接近和混凝土筋起保作用。 7、混凝土的形可分混凝土的受力形和混凝土的体形。其中混凝土的徐 属于混凝土的受力形，混凝土的收和膨属于混凝土的体形。 （二）判断 1、素混凝土的承能力是由混凝土的抗度控制的。????????????【×】 2、混凝土度愈高，力曲下降愈烈，延性就愈好。?????????【×】 3、性徐在加荷初期增很快，一般在两年左右以定，三年左右徐即告基本 止。????????????????????????????????????【√】 4、水泥的用量愈多，水灰比大，收就越小。???????????????【×】 5、筋中含碳量愈高，筋的度愈高，但筋的塑性和可性就愈差。????【√】 （三）名解 1、混凝土的立方体度────我国《公路》定以每150mm的立方体件，在 20℃± 2℃的温度和相湿度在90%以上的潮湿空气中养28 天，依照准制作方法 和方法得的抗极限度（以MPa）作混凝土的立方体抗度，用符号f cu表示。 2、混凝土的徐────在荷的期作用下，混凝土的形将随而增加，亦即在力不的情况 下，混凝土的随增，种象被称混凝土的徐。 3、混凝土的收────混凝土在空气中硬体减小的象称混凝土的收。 第二章结构按极限状态法设计计算的原则 。

结构设计原理课后习题答案(第三版)

结构设计原理课后习题答案 1 配置在混凝土截面受拉区钢筋得作用就是什么？ 混凝土梁得受拉能力很弱，当荷载超过c f 时，混凝土受拉区退出工作，受拉 区钢筋承担全部荷载，直到达到钢筋得屈服强度。因此，钢筋混凝土梁得承载能 力比素混凝土梁提高很多。 2解释名词： 混凝土立方体抗压强度：以边长为150mm 得混凝土立方体为标准试件，在规定温 度与湿度下养护28天，依照标准制作方法，标准试验方法测得得抗压强度值。 混凝土轴心抗压强度：采用150*150*300得混凝土立方体为标准试件，在规定温 度与湿度下养护28天，依照标准制作方法与试验方法测得得混凝土抗压强度值。 混凝土抗拉强度：采用100*100*150得棱柱体作为标准试件，可在两端预埋钢筋， 当试件在没有钢筋得中部截面拉断时，此时得平均拉应力即为混凝土抗拉强度。 混凝土劈裂抗拉强度：采用150mm 立方体试件进行劈裂抗拉强度试验，按照规定得试验方法操作，按照下式计算A F A F 673.02f ts ==π 3 混凝土轴心受压得应力—应变曲线有何特点？影响混凝土轴心受压应力—应 变曲线有哪几个因素？ 完整得混凝土轴心受压得应力-应变曲线由上升段OC ，下降段CD,收敛段DE 组成。 0~0、3fc 时呈直线；0、3~0、8fc 曲线偏离直线。0、8fc 之后，塑性变形 显著增大，曲线斜率急速减小，fc 点时趋近于零，之后曲线下降较陡。D 点之后， 曲线趋于平缓。 因素：混凝土强度，应变速率，测试技术与试验条件。 4 什么叫混凝土得徐变？影响徐变有哪些主要原因？ 在荷载得长期作用下，混凝土得变形随时间增长，即在应力不变得情况下， 混凝土应变随时间不停地增长。这种现象称为混凝土得徐变。 主要影响因素：混凝土在长期荷载作用下产生得应力大小，加载时龄期，混 凝土结构组成与配合比，养生及使用条件下得温度与湿度。 5 混凝土得徐变与收缩变形都就是随时间而增长得变形，两者有与不同之处？ 徐变变形就是在长期荷载作用下变形随时间增长，收缩变形就是混凝土在凝 结与硬化得物理化学反应中体积随时间减小得现象，就是一种不受外力得自由变 形。 6 普通热轧钢筋得拉伸应力-应变关系曲线有什么特点？《公路桥规》规定使用 得普通热轧钢筋有哪些强度级别？强度等级代号分别就是什么？ 答：屈服钢筋从试验加载到拉断共四个阶段：弹性阶段，屈服阶段，强化阶 段，破坏阶段 按屈服强度分为：235MPa ，300MPa ，335MPa ，400MPa ，500MPa 代号：HPB235(R235),HRB335，HRB400，RRB400(KL400) 7 什么就是钢筋与混凝土之间粘结应力与粘结强度？为保证钢筋与混凝土之间 有足够得粘结力要采取哪些措施？ （1）由于变形差（滑移）沿混凝土与钢筋接触面上产生得剪应力称为粘结应力。 （2）在拔出试验失效时得最大平均应力作为粘结强度。dl πτF = （3）主要措施：提高混凝土强度，调整钢筋布置位置，调整钢筋间距，增加保

结构设计原理课后答案第三版(供参考)

3-16.截面尺寸mm mm h b 500200?=?的钢筋混凝土矩形截面梁，采用C25混凝土和HRB335级钢筋，I 类环境条件，安全等级为二级，最大弯矩组合设计值m kN M d ?=145，试分别采用基本公式法和查表法进行截面设计（单筋截面）。 解：基本公式法： 查表可得：f 13.8MPa cd =，f 280MPa sd =，γ0=1.0，b 0.56ξ= （1）求受压区高度x 假设60s a mm =，则050060440h mm =-=， 00()2 d cd x M f bx h γ=-， 代入数据得： 解之得： 700()x mm =舍去， 01330.56440246.4b x mm h mm mm ξ=<=?=。 （2）受拉钢筋面积s A 配2Φ22和2Φ25，27609821742s A mm =+=实际配筋率 (3).截面复核 取混凝土保护层厚度为c=30mm ，钢筋分两排布置，两排钢筋之间净距取30mm 。 设计合理。 截面设计如图： 图3-16截面配筋图（尺寸单位：mm ） 查表法 查表可得： 13.8cd f MPa =，280sd f MPa =，γ0=1.0，0.56b ξ= 020cd M A f bh ==621.014510=0.2713.8200440 ???? 查表得0.410.56b ξξ=<=，00.795ξ= 其余配筋过程及截面复核过程同上。 3-17 .截面尺寸mm mm h b 450200?=?的钢筋混凝土矩形截面梁。采用C20混凝土和HRB335级钢筋（3?16），截面构造如图3-41，弯矩计算值m kM M M d ?==660γ，复合截面是否安全？ 图3-17（mm ）

混凝土结构设计原理第三章复习

1、适筋梁在逐渐加载过程中，当受拉钢筋刚刚屈服后，则( )。 A ．该梁达到最大承载力而立即破坏； B ．该梁达到最大承载力，一直维持到受压区边缘混凝土达到极限压应变而破坏； C ．该梁达到最大承载力，随后承载力缓慢下降，直至破坏； D ．该梁承载力略有增加，待受压区边缘混凝土达到极限压应变而破坏 2、钢筋混凝土受弯构件正截面承载力计算的依据是受弯构件正截面受力全过程中的( ) A ．第Ⅰa 阶段； B ．第Ⅱ阶段； C ．第Ⅱa 阶段； D ．第Ⅲa 阶段。 3、钢筋混凝土双筋梁中，受压钢筋s A '的抗压强度得到充分利用的条件是( ) A ．x ≥2s a ' B ．x ≤2s a ' C ．b ξξ≥ D ．b ξξ≤ 4、不能提高钢筋混凝土梁截面刚度的措施是 ( ) A ．截面尺寸不变，增大保护层厚度 B ．提高混凝土强度等级 C ．提高纵向受拉钢筋配筋率 D ．加大截面尺寸 5、仅配筋不同的梁（1、少筋；2、适筋；3、超筋）的相对受压区高度系数ξ（） A. ξ3＞ξ2＞ξ1 B. ξ3＝ξ2＞ξ1 C. ξ2＞ξ3＞ξ1 D. ξ3＞ξ2＝ξ1 6、双筋矩形截面应满足s a 2x '≥的条件，其目的是（ ）。 A. 防止超筋破坏 B. 保证受压钢筋屈服 C. 防止少筋破坏 D. 保证受拉钢筋屈服 7、混凝土被压碎的标志是( ) A. 压应力达到混凝土的抗压强度； B. 压应变达到混凝土的极限压应变； C. 压应变达到混凝土的峰值应变； D. 压应力达到混凝土的峰值应力。 8、在进行钢筋混凝土矩形截面双筋梁正截面承载力计算中，若x<2a s ’，则说明（ ） A ．受压钢筋配置过多； B ．受压钢筋配置过少； C. 梁发生破坏时受压钢筋早已屈服； D. 截面尺寸过大。 9、对于适筋梁，受拉钢筋刚屈服时梁的抗弯承载力（ ） A.达到最大承载力； B.离最大承载力较远； C.接近最大承载力； D.承载力开始下降。 10、对于适筋梁，受拉钢筋刚屈服时,（ ） A.承载力达到极限； B.受压边缘混凝土达到极限压应变εcu ；

10路桥 结构设计原理大作业

某装配式钢筋混凝土简支T形梁设计 一、设计资料 (一)桥梁基本概况 1．桥面净空：净－7m＋2×1.5m 2．设计荷载：公路－Ⅱ级汽车荷载，人群3.5KN/m2，结构安全等级为二级，内力计算结果见（二）3．材料规格： Ⅰ类环境条件，钢筋及混凝土材料规格由学生根据相关规定自选 4．结构尺寸： T形主梁：标准跨径L b=20.00m，计算跨径L j=19.50m，主梁全长L=19.96m 横断面及尺寸如图所示： 图1 桥面剖面示意图 图2 T梁横断面尺寸（mm） （二）内力计算（结果摘抄） 表1：弯矩标准值M d汇总表KN·m

表2 剪力标准值V d汇总表KN 二、设计依据 中华人民共和国行业标准《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》JTG D62－2004 中华人民共和国行业标准《公路桥涵设计通用规范》JTG D60－2004 三、提交成果及要求 1．设计说明书一份 要求：内容完整，设计合理，引用公式正确，计算准确，书写工整； 2．一片主梁配筋图一张 内容：主梁配筋图、钢筋大样图 要求：用白绘图纸，绘3号图(可加长)，作图规范，有图框、有标题栏，用铅笔绘图，写工程字； 3．必须自己独立完成设计，不得抄袭，一经发现抄袭者按零分处理。 四、参考文献 1.叶见曙主编，《结构设计原理》人民交通出版社第二版2005； 2.赵顺波主编：《混凝土结构设计原理》，同济大学出版社，2004.8； 3.张树仁等，《钢筋混凝土及预应力混凝土桥梁结构设计原理》，人民交通出版社，200 4.9 4.中华人民共和国行业标准：《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》，人民交通出版社， 2004.10。 注：提交成果可用计算机完成，但必须打印规范，作图正确。

结构设计原理 第三章 受弯构件 习题及答案

结构设计原理第三章受弯构件习题及答案

第三章 受弯构件正截面承载力 一、填空题 1、受弯构件正截面计算假定的受压区混凝土压应力分布图形中，0ε= ，cu ε= 。 2、梁截面设计时，可取截面有效高度：一排钢筋时，0h h =- ；两排钢筋时，0h h =- 。 3、梁下部钢筋的最小净距为 mm 及≥d 上部钢筋的最小净距为 mm 及≥1.5d 。 4、适筋梁从加载到破坏可分为3个阶段，试选择填空：A 、I ；B 、I a ；C 、II ；D 、II a ；E 、III ；F 、III a 。①抗裂度计算以 阶段为依据；②使用阶段裂缝宽度和挠度计算以 阶段为依据；③承载能力计算以 阶段为依据。 5、受弯构件min ρρ≥是为了 ；max ρρ≤是为了 。 6、第一种T 形截面梁的适用条件及第二种T 形截面梁的适用条件中，不必验算的条件分别是 及 。 7、T 形截面连续梁，跨中按 截面，而支座边按 截面计算。 8、界限相对受压区高度b ζ需要根据 等假定求出。 9、单筋矩形截面梁所能承受的最大弯矩为 ，否则应 。 10、在理论上，T 形截面梁，在M 作用下，f b '越大则受压区高度χ 。内力臂 ，因而可 受拉钢筋截面面积。 11、受弯构件正截面破坏形态有 、 、 3种。 12、板内分布筋的作用是：(1) ；(2) ；(3) 。 13、防止少筋破坏的条件是 ，防止超筋破坏的条件是 。 14、受弯构件的最小配筋率是 构件与 构件的界限配筋率，是根据 确定的。 15、双筋矩形截面梁正截面承载力计算公式的适用条件是：(1) 保证 ；(2) 保证 。当<2s a χ'时，求s A 的公式为 ， 还应与不考虑s A '而按单筋梁计算的s A 相比，取 (大、小)值。 16、双筋梁截面设计时，s A 、s A '均未知，应假设一个条件为 ，

结构设计原理答案

一、钢筋和混凝土之所以能有效结合共同工作的原因是什么？ 答：1. 混凝土硬化后，钢筋和商品混凝土之间产生良好的粘结力，使两者结合为整体，从而保证在荷载作用下，钢筋和商品混凝土能变形协调，共同工作，不易失稳。 2.钢筋与混凝土两者有相近的膨胀系数，两者之间不会发生相对的温度变形而使粘结力遭到破坏。 3.在钢筋的外部，应按照构造要求设置一定厚度的商品混凝土保护层，钢筋包裹在混凝土之中，受到混凝土的固定和保护作用，钢筋不容易生锈，发生火灾时，不致使钢筋软化导致结构的整体倒塌。 4、钢筋端部有足够的锚固长度。 二、影响粘结强度的因素有哪些？ 答：1，混凝土强度；粘结强度随混凝土的强度等级的提高而提高。 2，钢筋的表面状况；如变形钢筋的粘结强度远大于光面钢筋。 3，保护层厚度和钢筋之间的净距。因此，构造规定，混凝土中的钢筋必需有一个最小的净距。 4，混凝土浇筑时钢筋的位置；对于梁高超过一定高度时，施工规范要求分层浇筑及采用二次振捣。 三、什么叫混凝土的徐变？影响混凝土徐变的因素有哪些？ 答：答：在荷载的长期作用下，混凝土的变形将随时间而增加，亦即在应力不变的情况下，混凝土的应变随时间继续增长，这种现象称为混凝土的徐变。 主要影响因素： （1）混凝土在长期荷载作用下产生的应力大小；（2）加荷时混凝土的龄期；（3）混凝土的组成成分和配合比；（4）养护及使用条件下的温度与湿度 四、什么是钢筋和混凝土之间粘结应力和粘结强度？为保证钢筋和混凝土之间有足够的粘结力要采取哪些措施？ 答：（1）粘结应力：变形差（相对滑移）沿钢筋与混凝土接触面上产生的剪应力； （2）粘结强度：实际工程中，通常以拔出试验中粘结失效（钢筋被拔出，或者混凝土被劈裂）时的最大平均粘结应力作为钢筋和混凝土的粘结强度； （3）主要措施：①光圆钢筋及变形钢筋的粘结强度均随混凝土等级的提高而提高，所以可以通过提高混凝土强度等级来增加粘结力；②水平位置钢筋比竖位钢筋的粘结强度低，所以可通过调整钢筋布置来增强粘结力；③多根钢筋并排时，可调整钢筋之间的净距来增强粘结力；④增大混凝土保护层厚度⑤采用带肋钢筋。五、结构的可靠性与可靠度是什么？ 五、结构的可靠性与可靠度是什么？ 答：结构可靠性是指结构在规定的时间内，在规定的条件下，完成预定功能的能力。包括安全性、适用性和耐久性。 结构的可靠度是指结构在规定的时间内，在规定的条件下，完成预定功能的概率。

结构设计原理-叶见曙版-课后习题4-6章答案讲课稿

第四章 4-1钢筋混凝土受弯构件沿斜截面破坏的形态有几种？各在什么情况下发生？ 答：斜拉破坏，发生在剪跨比比较大（3>m ）时； 剪压破坏，发生在剪跨比在31≤≤m 时； 斜压破坏，发生在剪跨比1

混凝土结构设计原理第三版_沈蒲生版课后习题答案

3-1某四层四跨现浇框架结构的第二层柱轴向压力设计值N=140×104N,楼层高H ＝5.4m,计算长度L0=1.25H,混泥土强度等级为C20，HRB400级钢筋。试求柱截面尺寸及纵筋面积。 『解』查表得： 1α=1.0 , c f =9.6N/2mm , y f '=360N/2mm 0l =1.25?5.4＝6.75m 按构造要求取构件长细比：:15l b = 即b=l 0=6.75?103 /15=450mm 设该柱截面为方形，则b ?h=450mm ?450mm 查表3-1得：?=0.895 S A '=(N-0.9?c f A ）/0.9?y f '=4140100.90.8959.6450450 0.90.895360?-??????mm<0.1943 按照构造配筋取00min 0.6P =（00000.63≤P ≤） ∴S A '＝000.6bh =0 00.64504501215??=2mm 选配钢筋，查附表11-1得，420（ S A '＝12562mm ） 箍筋按构造要求选取，取s=250mm ，d=6mm 3-2 由于建筑上使用要求，某现浇柱截面尺寸为250mm ×250mm ，柱高 4.0m ，计算高度L0=0.7H=2.8m,配筋为416（As/=804mm2）。C30混泥土，HRB400级钢筋，承受轴向力设计值N=950KN 。试问柱截面是否安全？ 『解』查表得： 1α=1.0 , c f =14.3N/2mm , y f '=360N/2mm 计算长度0l =0.7H ＝2.8m / 2.8/0.2511.2l b == 查表3-1得：?=0.962 考虑轴心受压∴R ＝0.9?（ y f 'S c S A f A '+） =0.90.926(36080414.30.8250250)831.7950KN N KN ???+???== ∴该柱截面在承受轴心受压时是不安全的。 3-3 已知一桥下螺旋箍筋柱，直径为d=500mm ，柱高5.0m,计算高度L0=0.7H=3.5m,配HRB400钢筋1016（As/=2010mm2），C30混泥土，螺旋箍筋采用R235，直径为12mm ，螺距为s=50mm 。试确定此柱的承载力。 『解』查表得： 1α=1.0 , c f =14.3N/2mm , y f '=360N/2mm y f =210N/2mm 0/712l d =< 2 21962504cor d A mm π== 2 2 113.044 ssl d A mm π== 2 3.14500113.04/503549.456SSL sso dA A mm S π= =??= ∴柱的承载力 N=0.9(2)c cor y s y sso f A f A f A a ''++

混凝土结构设计原理第3版试卷1

第四章 受弯构件斜截面承载力 一、填空题 1、受弯构件的破坏形式有正截面受弯破坏、 斜截面受剪破坏 。 2、受弯构件的正截面破坏发生在梁的最大弯矩值处的截面，受弯构件的斜截面破坏发生在梁的支座附近(该处剪力较大)，受弯构件内配置足够的受力纵筋是为了防止梁发生正截面破坏，配置足够的腹筋是为了防止梁发生斜截面破坏。 3、梁内配置了足够的抗弯受力纵筋和足够的抗剪箍筋、弯起筋后，该梁并不意味着安全，因为还有可能发生斜截面受弯破坏；支座锚固不足；支座负纵筋的截断位置不合理；这些都需要通过绘制材料图，满足一定的构造要求来加以解决。 4、斜裂缝产生的原因是：由于支座附近的弯矩和剪力共同作用，产生的 复合主拉应力 超过了混凝土的极限抗拉强度而开裂的。 5、斜截面破坏的主要形态有 斜压 、 剪压 、 斜拉 ，其中属于材料未充分利用的是 斜拉 、 斜压 。 6、梁的斜截面承载力随着剪跨比的增大而 降低 。 7、梁的斜截面破坏主要形态有3种，其中，以 剪压 破坏的受力特征为依据建立斜截面承载力的计算公式。 8、随着混凝土强度等级的提高，其斜截面承载力 提高 。 9、随着纵向配筋率的提高，其斜截面承载力 提高 。 10、当梁上作用的剪力满足：V ≤ 001.750.7; 1.0t t f bh f bh λ????+?? 时，可不必计算抗剪腹筋用量，直接按构造配置箍筋满足max min ,S S d d ≤≥；当梁上作用的剪力满足：V ≤ 001.75[;(0.24)]1.0 t t f bh f bh λ++ 时，仍可不必计算抗剪腹筋用量，除满足max min ,S S d d ≤≥以外，还应满足最小配箍率的要求；当梁上作用的剪力满足： V ≥0[t f bh 01.75( 0.24)]1.0t f bh λ++ 时，则必须计算抗剪腹筋用量。 11、当梁的配箍率过小或箍筋间距过大并且剪跨比较大时，发生的破坏形式为 斜拉 ；当梁的配箍率过大或剪跨比较小时，发生的破坏形式为 斜压 。 12、对于T 形、工字形、倒T 形截面梁，当梁上作用着集中荷载时，需要考虑剪跨比影响的截面梁是 倒T 形截面梁 。 13、纵筋配筋率对梁的斜截面承载力有有利影响，在斜截面承载力公式中没有考虑。 14、设置弯起筋的目的是承担剪力、承担支座负弯矩 。

混凝土结构设计原理第3版试卷3

钢筋混凝土结构复习题 一、填空题 1、钢筋混凝土及预应力混凝土中所用的钢筋可分为两类：有明显屈服点的钢筋 和无明显屈服点的钢筋，通常分别称它们为____________和 。 2、对无明显屈服点的钢筋，通常取相当于残余应变为____________时的应力作 为假定的屈服点，即 。 3、钢筋混凝土结构对钢筋性能的要求主要是____________、____________、 ____________、____________。 4、平均裂缝宽度是指____________位置处构件的裂缝宽度。 5、混凝土的延性随强度等级的提高而____________。同一强度等级的混凝土， 随着加荷速度的减小，延性有所____________，最大压应力值随加荷速度的减小 而____________。 6、结构的____________、____________、____________统称为结构的可靠性。 7、结构功能的极限状态分为____________和____________两类。 8、我国规定的设计基准期是____________年。 9、工程设计时，一般先按____________极限状态设计结构构件，再按 ____________极限状态验算。 10、适筋梁从加载到破坏可分为3个阶段，试选择填空：A 、I ；B 、I a ；C 、II ； D 、II a ； E 、III ； F 、III a 。①抗裂度计算以 阶段为依据；②使用阶段裂 缝宽度和挠度计算以 阶段为依据；③承载能力计算以 阶段为依 据。 11、受弯构件min ρρ≥是为了 ；max ρρ≤是为了 。 12、第一种T 形截面梁的适用条件及第二种T 形截面梁的适用条件中，不必验算 的条件分别是 及 。 13、T 形截面连续梁，跨中按____________截面，而支座边按____________截面 计算。 14、单筋矩形截面梁所能承受的最大弯矩为____________，否则应____________。 15、受弯构件正截面破坏形态有____________、____________、____________3 种。 16、板内分布筋的作用是：(1)____________；(2) ____________；(3) ____________。 17、防止少筋破坏的条件是____________ ，防止超筋破坏的条件是 ____________。 18、双筋矩形截面梁正截面承载力计算公式的适用条件是：(1) ____________ 保证 ____________；(2) ____________保证____________。 19、双筋梁截面设计时，s A 、s A '均未知，应假设一个条件为 ，原因 是 ；承载力校核时如出现0>b h χξ时，说明 ，此时 u M = ，如u M M ≤外，则此构件 。 20、受弯构件的破坏形式有____________、____________。 21、受弯构件的正截面破坏发生在梁的____________，受弯构件的斜截面破坏发