《混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原理》(人民交通出版社第二版葉見曙主編)1～3章課后習(xí)題參考答案

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1、 第一章 1- 1配置在混凝土截面受拉區(qū)鋼筋的作用是什么？ 答：沖荷載超過了索混凝土的梁的破壞荷載時(shí).受拉區(qū)混凝土開裂，此時(shí)， 受拉區(qū)混凝土雖退出丁作，但配置在受拉區(qū)的鋼筋將承擔(dān)兒乎全部的拉力，能繼 續(xù)承扒荷載，直到受拉鋼筋的應(yīng)力達(dá)到屈服強(qiáng)度，繼而截而受爪區(qū)的混凝十?也被 壓碎破壞。 1- 2試解釋一下名詞：混凝土立方體抗壓強(qiáng)度；混凝土軸心抗壓強(qiáng)度；混凝土 抗拉強(qiáng)度；混凝土劈裂抗拉強(qiáng)度. 答：混凝土立方體抗壓強(qiáng)度：我國國家標(biāo)準(zhǔn)《普通混凝土力學(xué)性能試驗(yàn)方法 標(biāo)準(zhǔn)》(GB/T 50081-2002)規(guī)定以每邊邊長為150mm的立方體為標(biāo)準(zhǔn)試件,在 20°C±2°C的溫度和相對(duì)濕度在9

2、5%以上的潮濕空氣中養(yǎng)護(hù)28d,依照標(biāo)準(zhǔn)制作方 法和試驗(yàn)方法測得的抗壓強(qiáng)度值(以MP“為單位)作為混凝土的立方體抗壓強(qiáng)度, 用符號(hào)幾表示。 混凝土軸心抗壓強(qiáng)度：我國國家標(biāo)準(zhǔn)《普通混凝土力學(xué)性能試驗(yàn)方法標(biāo)準(zhǔn)》 (GB/T 50081-2002)規(guī)定以150mmX 150mmX300mm的棱柱體為標(biāo)準(zhǔn)試件，在20°C ±2°C的溫度和相對(duì)濕度在95%以上的潮濕空氣中養(yǎng)護(hù)28d,依照標(biāo)準(zhǔn)制作方法和 試驗(yàn)方法測得的抗爪強(qiáng)度值(以服1為單位)稱為混凝土軸心抗爪強(qiáng)度，用符號(hào) ￡表示。 混凝土劈裂抗拉強(qiáng)度:我國交通部部頒標(biāo)準(zhǔn)《公路「?程水泥混凝土試驗(yàn)規(guī)程》 (JTJ 053-94)規(guī)立，采用150mm立

3、方體作為標(biāo)準(zhǔn)試件進(jìn)行混凝土劈裂抗拉強(qiáng)度 測定，按照規(guī)定的試驗(yàn)方法操作，則混凝土劈裂抗拉強(qiáng)度人按下式計(jì)算： 2F nA =0-637￡ 混凝土抗拉強(qiáng)度：采用100X 100X500mm混凝上棱柱體軸心受拉試驗(yàn)，破壞 時(shí)試件在沒有鋼筋的屮部截而被拉斷，其平均拉應(yīng)力即為混凝土的軸心抗拉強(qiáng) 度，冃前國內(nèi)外常采用立方體或圓柱體的劈裂試驗(yàn)測得的混凝土劈裂抗拉強(qiáng)度值 換算成軸心抗拉強(qiáng)度，換算時(shí)應(yīng)乘以換算系數(shù)0.9,即力=°?9人。 1- 3混凝土軸心受壓的應(yīng)力一應(yīng)變曲線有何特點(diǎn)？影響混凝土軸心受壓應(yīng)力一 應(yīng)變曲線有哪幾個(gè)因素？ 答：完整的混凝土軸心受拉曲線由上升段06、下降段CD和收斂段DE

4、三個(gè) 階段組成。 上升段：半壓應(yīng)力/左右時(shí)，應(yīng)力一應(yīng)變關(guān)系接近直線變化(OA段)， 混凝土處于彈性階段丁?作。在壓應(yīng)力”》0.3￡后，隨看壓應(yīng)力的增大，應(yīng)力— 應(yīng)變關(guān)系愈來愈偏離直線，任一點(diǎn)的應(yīng)變￡可分為彈性應(yīng)變和塑性應(yīng)變兩部分， 原有的混凝土內(nèi)部微裂縫發(fā)展，并在孔隙等薄圳處產(chǎn)牛新的個(gè)別裂縫。、伽力達(dá) 到0.8< （B點(diǎn)）左右后，混凝土塑性變形顯著增大，內(nèi)部裂縫不斷延伸拓展， 并有幾條賈通，應(yīng)力——應(yīng)變曲線斜率急劇減小，如果不繼續(xù)加載，裂縫也會(huì)發(fā) 展，即內(nèi)部裂縫處于非穩(wěn)定發(fā)展階段。當(dāng)應(yīng)力達(dá)到墳人應(yīng)力°=仁時(shí)（C點(diǎn)），應(yīng) 力應(yīng)變曲線的斜率己接近于水平，試件表血出現(xiàn)不連續(xù)的可見裂縫。 卞降段：

5、到達(dá)峰值應(yīng)力點(diǎn)C后，混凝土的強(qiáng)度并不完全消失，隨著應(yīng)力/的 減?。ㄐ遁d），應(yīng)變?nèi)匀辉黾覫,曲線下降坡度較陡，混凝土表而裂縫逐漸貫通。 收斂段：在反彎點(diǎn)D點(diǎn)Z后，應(yīng)力下降的速率減慢，趨于殘余應(yīng)力。表面縱 縫把混凝土棱柱體分為若干個(gè)小柱，外載力由裂縫處的摩擦咬合力及小柱體的殘 余強(qiáng)度所承受。 影響混凝土軸心受壓應(yīng)力應(yīng)變曲線的主要因素:混凝土強(qiáng)度、應(yīng)變速率、測 試技術(shù)和試驗(yàn)條件。 1- 4什么叫混凝土的徐變？形響徐變有哪些主要原因？ 答：在荷載的長期作用下，混凝土的變形將隨時(shí)間而增加，亦即在應(yīng)力不變 的情況下，混凝土的應(yīng)變隨時(shí)間繼續(xù)増長，這種現(xiàn)彖稱為混凝土的徐變。 主要影響因素： （1）

6、 混凝土在長期荷載作用下產(chǎn)生的應(yīng)力大??； （2） 加荷時(shí)混凝土的齡期； （3） 混凝土的組成成分和配合比； （4） 養(yǎng)護(hù)及使川條件下的溫度與濕度。 1- 5混凝土的徐變和收縮變形都是隨時(shí)間而增長的變形，兩者有和不同之處？ 答：徐變變形是在持久作用下混凝土結(jié)構(gòu)隨時(shí)間推移而增加的應(yīng)變；收縮變 形是混凝土在凝結(jié)和獨(dú)化的物理化學(xué)過程中體積隨時(shí)間推移而減小的現(xiàn)彖，是一 種不受力情況下的自由變形。 1- 7什么是鋼筋和混凝土之間粘結(jié)應(yīng)力和粘結(jié)強(qiáng)度？為保證鋼筋和混凝土之間 有足夠的粘結(jié)力要采取哪些措施？ 答：（1）粘結(jié)應(yīng)力：變形差（相對(duì)滑移）沿鋼筋與混凝土接觸而上產(chǎn)生的剪 應(yīng)力； （2） 粘結(jié)

7、強(qiáng)度：實(shí)際丁程中，通常以拔出試驗(yàn)中粘結(jié)失效（鋼筋被拔出， 或者混凝土被劈裂）時(shí)的雖人平均粘結(jié)皿力作為鋼筋和混凝土的粘結(jié)強(qiáng)度； （3） 主要措施：①光圓鋼筋及變形鋼筋的粘結(jié)強(qiáng)度均隨混凝土等級(jí)的提高 而提高，所以可以通過提高混凝上強(qiáng)度等級(jí)來增加粘結(jié)力；②水平位置鋼筋比豎 位鋼筋的粘結(jié)強(qiáng)度低，所以可通過調(diào)整鋼筋布置來增強(qiáng)粘結(jié)力；③多根鋼筋并排 時(shí)，可調(diào)整鋼筋之間的凈距來增強(qiáng)粘結(jié)力；④增人混凝土保護(hù)層厚度⑤采用帶肋 鋼筋。 第二章 2- 1橋梁結(jié)構(gòu)的功能包括哪幾方面的內(nèi)容？何謂結(jié)構(gòu)的可靠性？ 答：①橋梁結(jié)構(gòu)的功能由其使用要求決定的，具體有如下四個(gè)方面： （1） 橋梁結(jié)構(gòu)應(yīng)能承受在正常施工和正常

8、使用期間可能岀現(xiàn)的冬種荷載、 外加變形、約束變形等的作用； （2） 橋梁結(jié)構(gòu)在正常使用條件下具有良好的T?作性能，例如，不發(fā)生影響 正常使用的過大變形和局部損壞； （3） 橋梁結(jié)構(gòu)在正常使用和正常維護(hù)條件下，在規(guī)定的時(shí)間內(nèi)，具有足夠 的耐久性，例如，不出現(xiàn)過大的裂縫寬度，不發(fā)牛?由于混凝土保護(hù)層碳化導(dǎo)致鋼 筋的修飾； （4） 在偶然荷載（如地震、強(qiáng)風(fēng)）作用下或偶然事件（如爆炸）發(fā)生時(shí)和 發(fā)生后，橋梁結(jié)構(gòu)仍能保持整體穩(wěn)定性，不發(fā)生倒塌。 ②結(jié)構(gòu)的可靠性：指結(jié)構(gòu)的安全性、適用性和耐久性。 2- 2結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)基準(zhǔn)期和使用壽命有何區(qū)別？ 答：設(shè)計(jì)基準(zhǔn)期是指對(duì)結(jié)構(gòu)進(jìn)行可靠度分析時(shí)，結(jié)合結(jié)構(gòu)使

9、用期，考慮各種 基本變雖9時(shí)間的關(guān)系所取用的基準(zhǔn)時(shí)間參數(shù)，設(shè)計(jì)慕準(zhǔn)期可參考結(jié)構(gòu)使用壽命 的要求適半選定，但二者不完全等同。半結(jié)構(gòu)的使用年限超過設(shè)計(jì)基準(zhǔn)期，表面 它的失效概率可能會(huì)增人，不能保證其14標(biāo)可靠指標(biāo)，但不等于結(jié)構(gòu)喪失了所要 求的基本功能甚至報(bào)廢。一般來說，使用壽命長，設(shè)計(jì)基準(zhǔn)期也可以長一?些，使 用壽命短，設(shè)計(jì)基準(zhǔn)期應(yīng)短一些。通常設(shè)計(jì)基粧期應(yīng)該小于壽命期。 2- 3什么叫極限狀態(tài)？我國《公路橋規(guī)》規(guī)定了哪兩類結(jié)構(gòu)的極限狀態(tài)？ 答：①極限狀態(tài) 半整個(gè)結(jié)構(gòu)或結(jié)構(gòu)的一部分超過某一特定狀態(tài)而不能滿足設(shè)計(jì)規(guī)定的某一 功能要求時(shí)，此特定狀態(tài)成為該功能的極限狀態(tài)。 ②承載能力極限狀態(tài)和正常

10、使用極限狀態(tài)。 2- 4試解釋一下名詞：作用、直接作用、間接作用、抗力. 作用：是指使結(jié)構(gòu)產(chǎn)生內(nèi)力、變形、應(yīng)力和應(yīng)變的所有原因； 直接作用：是指施加在結(jié)構(gòu)上的集中力和分布力； 間接作用：是指引起結(jié)構(gòu)外加變形和約束變形的原I大I; 抗力：是指結(jié)構(gòu)構(gòu)件承受內(nèi)力和變形的能力。 2- 5我國《公路橋規(guī)》規(guī)定了結(jié)構(gòu)設(shè)討哪三種狀況？ 答：持久狀況、短暫狀況和偶然狀況。 2- 6結(jié)構(gòu)承栽能力極限狀態(tài)和正常使用極限狀態(tài)設(shè)計(jì)計(jì)算原則是什么？ 我國《公路橋規(guī)》采用的是近似概率極限狀態(tài)沒計(jì)法。 ① 承載能力極限狀態(tài)的計(jì)算以塑性理論為基礎(chǔ)，設(shè)計(jì)的原則是作川效應(yīng)故不 利組合（基本組合）的設(shè)計(jì)值必須小

11、于或等于結(jié)構(gòu)抗力設(shè)計(jì)值，即rA

12、值。 2-8作用分為幾類？什么叫作用的標(biāo)準(zhǔn)值，可變作用的準(zhǔn)永久值可變作用的頻遇 值？ 答：作用分為永久作用（恒載）、可變作用和偶然作用三類； 作用的標(biāo)準(zhǔn)值：是結(jié)構(gòu)和結(jié)構(gòu)構(gòu)件設(shè)計(jì)時(shí)，采出的各種作用的基木代表值。 可變作用的準(zhǔn)永久值：指在設(shè)計(jì)基準(zhǔn)期間，對(duì)變作用超越的總時(shí)間約為設(shè)計(jì) 基準(zhǔn)期一半的作用值。 可變作用頻遇值：在設(shè)計(jì)基粧期間，可變作用超越的總時(shí)間為規(guī)丘的較小比 率或超越次數(shù)為規(guī)定次數(shù)的作用。它是指結(jié)構(gòu)上較頻繁出現(xiàn)的口駅值較大的荷載 作用取值。 2-9鋼筋混凝土梁的支點(diǎn)截面處，結(jié)構(gòu)重力產(chǎn)生的剪力標(biāo)準(zhǔn)值^=187.01^; 汽車爸載產(chǎn)生的剪力標(biāo)準(zhǔn)值％什=261.76冊(cè)；沖擊系數(shù)（1

13、 + “）=1.19;人群荷載 產(chǎn)生的剪力標(biāo)準(zhǔn)值嶺2嚴(yán)57.2MZ ;溫度梯度作用產(chǎn)生的剪力標(biāo)準(zhǔn)值 u = 41.5kN ,參照例題2-3,試進(jìn)行正常使用極限狀態(tài)設(shè)計(jì)時(shí)的作用效應(yīng)組合 計(jì)算. 解：①作用短期效應(yīng)組合 汽車荷載不計(jì)沖擊系數(shù)的汽車荷載剪力標(biāo)準(zhǔn)值為： 匕? = - = 261.76/1.19 = 21991 kN Qik I + “ S、d = XSGik + 工外? Sa = 187.01 + 0.7x219.97 +1.0x57.2 + O.8x41.5 =431.39kN ①作用長期效應(yīng)組合 tn n Sid =工 SGjk + 工必」s“ =187.01 +

14、 0.4 x 219.97 + 0.4 x 57.2 + 0.8 x 41.5 =331 .OSkN m y?i 第三章 3?1、試比校圖3-4和3-5,說明鋼筋混凝土板和鋼筋混凝土梁鋼筋布置的特點(diǎn). 答： 板：單向板內(nèi)主鋼筋沿板的跨度方向布宜在板的受拉區(qū)，鋼筋數(shù)顯由計(jì)算決 定。曼力主鋼筋的自徑不宜小于10mm （行車道板）或8mm （人行道板）。近梁肋 處的板內(nèi)主鋼筋，可沿板高屮心縱軸線的（1/4?1/6）計(jì)算跨徑處按（30。?45° ） 彎起，但通過支承而不彎起的主鋼筋，每米板寬內(nèi)不應(yīng)少于3根，并不少于主鋼 筋截面積的l/4o 在簡支板的跨中和連續(xù)梁的支點(diǎn)處，板內(nèi)主鋼筋間距不大于

15、200mmo 行車道板受力鋼筋的垠小混凝土保護(hù)層厚度c應(yīng)不小于鋼筋的公稱亡徑且 同時(shí)滿足附表卜8的要求。 在板內(nèi)應(yīng)設(shè)置垂直于板受力鋼筋的分布鋼筋，分布鋼筋是在主筋上按一定間 距設(shè)楚的橫向鋼筋，屬于構(gòu)造配盤鋼筋，即其數(shù)顯不通過計(jì)算，而是按照設(shè)計(jì)規(guī) 范規(guī)定選擇的。 梁：梁內(nèi)的鋼筋常常采用骨架形式，一般分為綁扎鋼筋骨架和焊接鋼筋骨架 兩種形式。 梁內(nèi)縱向受拉鋼筋的數(shù)雖由數(shù)量決定?？蛇x擇的鋼筋數(shù)雖亡徑…般為 （12?32） mm,通常不得超過40mm。在同一根梁內(nèi)主鋼筋宜用相同宜徑的鋼筋, 半采用兩種以上直徑的鋼筋時(shí)，為了便于施丁識(shí)別，直徑間應(yīng)相差2mm以上。 3- 2什么叫受彎構(gòu)件縱向受拉

16、鋼筋的配筋率？配筋率的表達(dá)式中，九含義是什 么？ 答：配筋率是指所配置的鋼筋截而面積9規(guī)定的混凝土截而而積的比值 （化為百分?jǐn)?shù)表達(dá)）。％是指截面的有效高度。 3- 3為什么鋼筋要有足夠的混凝土保護(hù)層厚度？鋼筋的最小混凝土保護(hù)層厚度 的選擇應(yīng)考慮哪些因素？ 答：設(shè)置保護(hù)層是為了保護(hù)鋼筋不直接受到大氣的侵蝕和其他環(huán)境因素的 作用，也是為了保證鋼筋和混凝土有良好的粘結(jié)。 影響因索：壞境類別、構(gòu)件形式、鋼筋布置。 3- 4.參照?qǐng)D3-7,試說明規(guī)定各主鋼筋橫向凈距和層與層之間的豎向凈距的原 因. 答：1）為了保證鋼筋與混凝土之間的握裹力，增強(qiáng)兩者的粘結(jié)力；2）保 證鋼筋之間有一定間隙澆注混

17、凝土； 3）方便鋼筋的布置。 3- 5鋼筋混凝土適筋梁正截面受力全過程可劃分為幾個(gè)階段？各階段受力主要 特點(diǎn)是什么？ 答：第1階段：混凝土全截血丁?作，混凝土的壓應(yīng)力和拉應(yīng)力基本上都呈三 角形分布。 第I階段末：混凝土受壓區(qū)的應(yīng)力基本上仍是三角形分布。但由于受拉區(qū)混 凝土塑性變形的發(fā)展，拉應(yīng)變?cè)鲩L較快，根據(jù)混凝土受拉時(shí)的應(yīng)力一應(yīng)變圖曲線, 拉區(qū)混凝土的應(yīng)力圖形為曲線形。這時(shí)，受拉邊緣混凝土的拉應(yīng)變臨近極限拉應(yīng) 變，拉應(yīng)力達(dá)到混凝土抗拉強(qiáng)度，表示裂縫即將出現(xiàn)，梁截面上作川的彎矩川 表示。 第II階段：荷載作用彎矩到達(dá)“C「后，在梁混凝土抗拉強(qiáng)度最弱截面上出現(xiàn) 了第一批裂縫。這時(shí)，在有裂縫

18、的截而上，拉區(qū)混凝土退出丁?作，把它原承擔(dān)的 拉力傳遞給鋼筋，發(fā)牛了明顯的應(yīng)力重分布，鋼筋的拉應(yīng)力隨荷載的增加而增加; 混凝土的壓應(yīng)力不再是三角形分布，而是形成微曲的曲線形，中和軸位置向上移 動(dòng)。 第1【階段末：鋼筋拉應(yīng)變達(dá)到屈服值時(shí)的應(yīng)變值，表示鋼筋應(yīng)力達(dá)到其屈服 強(qiáng)度，第II階段結(jié)束。 第III階段：在這個(gè)階段里，鋼筋的拉應(yīng)變?cè)黾拥暮芸?，但鋼筋的拉?yīng)力一般 仍維持在屈服強(qiáng)度不變。這時(shí)，裂縫急劇開展，中和軸繼續(xù)上升，混凝土受爪區(qū) 不斷縮小，壓應(yīng)力也不斷增大，壓應(yīng)力圖成為明顯的豐滿曲線形。 第III階段末：這時(shí)，截面受壓上邊緣的混凝土壓血變達(dá)到其極限圧應(yīng)變值，壓應(yīng) 力圖呈明顯曲線形，并且

19、址大壓應(yīng)力己不在上邊緣而是在距上邊緣稍下處，這都 是混凝土受壓時(shí)的應(yīng)力一應(yīng)變圖所決定的在第III階段末，壓區(qū)混凝土的抗壓強(qiáng)度 耗盡，在臨界裂縫兩側(cè)的一定區(qū)段內(nèi)，斥區(qū)混凝土出現(xiàn)縱向水平裂縫，隨即混凝 土被壓碎，梁破壞，在這個(gè)階段，縱向鋼筋的拉應(yīng)力仍維持在屈服強(qiáng)度。 3- 6什么叫鋼筋混凝土少筋梁、適筋梁和超筋梁？各自有什么樣的破壞形態(tài)？ 為什么吧少筋梁和超筋梁都成為脆性破壞？ 答：實(shí)際配筋率小于般小配筋率的梁稱為少筋梁；大于故小配筋率且小于 最大配筋率的梁稱為適筋梁；大于最大配筋率的梁稱為超筋梁。 少筋梁的受拉區(qū)混凝土開裂后，受拉鋼筋達(dá)到屈服點(diǎn)，并迅速經(jīng)歷整個(gè) 流幅而進(jìn)入強(qiáng)化階段，梁僅出現(xiàn)

20、 條集屮裂縫，不僅寬度較大，而H沿梁高延伸 很高,此時(shí)受壓區(qū)混凝土還未壓壞,而裂縫寬度已經(jīng)很寬,撓度過人，鋼筋甚至 被拉斷。 適筋梁受拉區(qū)鋼筋首先達(dá)到屈服，其應(yīng)力保持不變而應(yīng)變顯著增大，直 到受爪區(qū)邊緣混凝匕的應(yīng)變達(dá)到極限爪應(yīng)變時(shí)，受床區(qū)出現(xiàn)縱向水平裂縫，隨之 因混凝土壓碎而破壞。 超筋梁的破壞是受床區(qū)混凝土被床壞，而受拉區(qū)鋼筋應(yīng)力尚未達(dá)到屈服 強(qiáng)度。破壞前的撓度及截面曲率曲線沒有明顯的轉(zhuǎn)折點(diǎn)，受拉區(qū)的裂縫開展不寬， 破壞突然，沒有明顯預(yù)兆。 少筋梁和超筋梁的破壞都很突然，沒有明顯預(yù)兆，故稱為脆性破壞。 3- 7鋼筋混凝土適筋梁當(dāng)受拉鋼筋屈服后能否再增加荷載？為什么？少筋梁能 否這眸？

21、 答：適筋梁可以再增加荷載，因?yàn)榘胧芾瓍^(qū)鋼筋屈服后，鋼筋退出丁作， 受壓區(qū)混凝土開始受壓,直到受壓區(qū)邊緣混凝土的應(yīng)變達(dá)到極限壓應(yīng)變時(shí),受壓 區(qū)出現(xiàn)縱向水平裂縫，隨ZI大I混凝土壓碎而破壞，這時(shí)不能再增加荷載。 少筋梁裂縫出現(xiàn)在鋼筋屈服前，此時(shí)構(gòu)件己不再承受荷載，若繼續(xù)增加 荷載，迅速經(jīng)歷整個(gè)流幅而進(jìn)入強(qiáng)化階段,梁僅出現(xiàn)一條集中裂縫,不僅寬度較 人，而且沿梁高延伸很高，此時(shí)受拉區(qū)混凝土還未玉壞，而裂縫寬度己經(jīng)很寬， 撓度過大，鋼筋甚至被拉斷。 3-8 答：基本假定有：1）平截面假定 2）不考慮混凝土的抗拉強(qiáng)度 3）材 料應(yīng)力與物理關(guān)系 對(duì)于鋼筋混凝土受彎構(gòu)件，從開始加荷到破壞的各個(gè)階段

22、，截而的平均 應(yīng)變都能較好地符合平截面假定。對(duì)于混凝上的受壓區(qū)來講，平截面假定是正確 的。而對(duì)于混凝土受壓區(qū)，裂縫產(chǎn)生后，裂縫截血處鋼筋和相鄰的混凝上之間發(fā) 生了某些相對(duì)滑移，因此，在裂縫附近區(qū)段，截面變形已不能完全符合平截面假 定。 3-9什么叫做鋼筋混凝土受彎構(gòu)件的截面相對(duì)受壓區(qū)高度和相對(duì)界限受壓區(qū)高 度乞？厶在正截面承載力計(jì)算中起什么作用？生取值與哪些因素有關(guān)？ 答：①相對(duì)受壓區(qū)高度：相對(duì)受壓區(qū)高度=—，其屮兀為受壓區(qū)高度，九 為截面冇效高度。 相對(duì)界限受壓區(qū)高度：'”1鋼筋混凝上梁叉拉區(qū)鋼筋達(dá)到屈服M變，而開始 屈服時(shí)，受壓區(qū)混凝土邊緣也同時(shí)達(dá)到其極限壓應(yīng)《"變而破壞，此時(shí)受壓

23、區(qū)高 度為心代,盒被稱為相對(duì)界限混凝土受壓區(qū)高度。 ② 作用：在正截面承載能力計(jì)算中通常用g嚴(yán)學(xué)來作為界限條件，來判斷 h 截面的破壞類型，是始筋破壞還是少筋破壞。 ③ 相關(guān)因素：受拉區(qū)鋼筋的抗拉強(qiáng)度值人d;受拉區(qū)鋼筋的彈性模量匸；混 凝土極限壓應(yīng)變化以及無量綱參數(shù)0肓關(guān)。 3-16 解：基本公式法： 查附表可得氏=115MPaJd = 1 23MPq、J = 280MPa,? = 0.56,^ = 1.0,則 彎矩計(jì)算值 M = yQMd = 1,0x 145 = \45kN ? m. 采用綁扎鋼筋骨架，按一層鋼筋布習(xí)，假設(shè)= 40mm ,則有效高度 %=h_a、=

24、500-40 = 460mm。 ：1)求受壓區(qū)高度x 有公式 3-14 得:1X145X106 = 11.5x200x(460--) 2 I15x2-1 05800x + 14500(X)0 = 0 xt = 167.6mm < &九=0.56x460 = 258,x2 = 152Amm(舍) ：2)求所需鋼筋數(shù)人 人 f.bx 11.5x200x167.6 2 A =如一 = =\311mnr 幾 280 鋼筋布置可選 4 4>22 ( A = I520w/m2 )或7\ 2 4)22+2 4)20 (人= !388w/n2 ) 混凝十?保護(hù)層厚度c = 3()加加>d

25、 = 22mm ,」L満足阻表要求 25.1 6\ = 3() + = 42.6mm ■取 45mm 2 眾小配筋率計(jì)算:45(￡,/幾)= 45(1.23/280) = 0.2,所以配筋率不應(yīng)小于0.2%?實(shí) A 1 aQQ 際配筋率P =」=— =1.5% 叭 2(X)x455 査表法： 査附表可得爲(wèi)=11.5MPd ,九=1.23MPd ,幾=280MPa,? =0.56,^ = 1.0 假設(shè)①=40mm ,則自效高度 h{} = h_a、= 500 — 40 = 460mm 0 M _ 1.0x145x1()6 /W I L5x 200x460? 14500

26、0000 0.815x280x460 =1381mm2 =0.298，查附表 1?5 得“ 0.37 <^,^0= ().815 3-17 解： 査附表可得 fC{l= 9.2MP“,￡/ = 1.06MP“, fx(l = 2塔OMPd。 址小配筋率計(jì)算:45(^ /fsd) = 45(1.06/280) = 0.17,故取=0.2% 由配筋圖計(jì)算得混凝十?保護(hù)層厚度: c = a^ - J/2 = 40-18.4/ 2mm = 30.8 > d = \ 6mm 20() - 3()?8x2-3xl&4 2 =41 ? 6mm ? 滿足 實(shí)際配筋率

27、: 603 200x410 =0.74% , 滿足 求受壓區(qū)齦-^ = ^ = ^.^<^=0,56X4.0 = 230^ 抗彎承載能力 Y Q1 2 M“=/d 加(九一 ^ = 9.2x200x91.8x(410-〒) =61500859N ? mm = 61.5kN ?ni

28、 1000mm 采用綁扎鋼筋骨架，按一層鋼筋布置，假設(shè)匕= 25〃勸，則何效高度 = h—as = 140—25 = 115mm ? ⑴求受壓區(qū)高度X V 有公式 3-14 得:1X12.9X106 = 11.5x1000x(115一一) 2 11.5x2-2645x + 25800 = 0 比=\ 0?2mm < =0.56x100 = 56,^ =2l9.8mm(舍) ：2)求所需鋼筋數(shù)4 4 fdbx 11.5xl0(X)xl0.2 “c 2 A = — = = 4\9nmr ' fsd 280 鋼筋布置可選4" 12 ( = 452mm2 ),或者6" 1()

29、 ( A=47\mm2),鋼筋布置在受 拉一側(cè)，即上緣。 混凝十?保護(hù)層厚度c = 3()mm > d = \2mm ,且満足附表要求 13.9 =25 = 32mm ■取 35mm 2 最小配筋率計(jì)算:45(幾/幾)=45(1.23/28())=()?2,所以配筋率不應(yīng)小于0.2%,實(shí) A 際配筋率卩=亠= % 452 lOOOxKM) =0.45%. 第三章 3-19 解: 査附表可得九，二92MPaJd = 1 ?06MPaJd =Z/ = 280MPa9&= 0.56,^ = 1.0,則 彎矩計(jì)算值M = yQMd=\.1x190 = 2093?

30、m。 a/= 35mm ,受拉鋼筋按兩層鋼筋布置，假設(shè)①=65〃"，則令效高度 h°= h_u、= 50()-65 = 435mm。 取 §F=0.56 A M — /〃肋([一()5§)= 209x1()。一9?2x2()()x4352x()?56(l-()?5x()?56)二6]c 6加加 '~~fj(瓜-叮)-- 280x(435-35) "'呦人 _ fcdbx + 九■人‘ _ 9?2 x 200 x (435 x 0.56) + 280x612.6 = ■ = 兀 280 3-21 解：內(nèi)梁 1 ?簡支梁計(jì)算跨徑的1/3,即Z0/3 = 24200/3 = 806

31、7/nmo 2. 取相鄰兩梁平均間距2200mm 3. hh = 6()/nnz, hh = I IOOm/n,^-< I / 3 b + 6瓜 +12? ' = 16() + 6x6() +12x 15() = 2320mm,滿足 bf '取三個(gè)中的最小值，即2200mm 不滿足承載能力要求。 邊梁 hf b ~~； 2200 160 150 + 60 4-150 .. . . . —+ - + 6A = + + 6x = 2260加加，又外側(cè)懸臂板買際寬度 2 2 7 2 2 2 為22(K)mm,所以邊梁有效寬度為2200mm 3-22 受壓區(qū)高度在翼板厚度內(nèi)，即

32、xhf\為第二類T形截面 第一類T形截面，中和軸在受壓晁板內(nèi)，受壓區(qū)高度x 30

33、/wn ,且大于直徑 d 5 俁護(hù)層厚度c = 42- 22.7 -30.1mm > 30mm ,  42 + 95 a;=——-——=6&5mm ,則人)=135() 一 68.5 = 1281.5加加 T形截血有效寬度： 1 ?計(jì)算跨徑的 1/3:仏=126(X)/ 3 = 4200mm 3 2.相鄰兩梁的平均間距為2100mm 3上 + 6 九+ 12勺'=350 + 6x40 +12x100 = 1790加加 所以T梁截血令效寬度巧=1790〃", 厚度知 100+140 ""2 =120mm H)判斷T形截面類型, jcdb

34、t 7?/ = 11.5x 1790x 120 = 2A7kN ? m . jsdAs = 28() x 1884x2 = 1.06Zc/V ? m 為第一類T形截血 ：2)求受壓區(qū)高度x 兀人 280x1884x2 … … a = = = 51.3mm < hf' fcdhf 1 11.5x1790 / (3)正截血抗彎能力 x 51 3 = fcdhf k(仏一一)=H.5xl 790x51.3x(! 281.5 —— )=1326.2RN ?加 > M 滿足承載能力要求。 3-24 先將空心板的圓孔換算成bkxhk的矩形孔 面積相等;bkh,=-d2+ab = -x3802 + 380x80 = 143754 4 4 ”用=71+2/? = 1952226249 慣性矩相等：/嚴(yán)丄x38()x8O3 = 16213333 1 12 r Ted #2d r 兀d /six 2d7Cd 人= (—Y + (40 + —Y ——=968006458 ? 128 3^ 8 3龍 8 h. = 404〃勁 解得：X小 bk = 356mm 故上翼板厚度/?/ = 300 -如=98加加 12 下翼板厚度億二300 —性=98/ww 7 2 腹板厚度〃 =hf- 2bk = 990-2x356 = 27Smm