《混凝土及砌体结构》 讲义.doc

建国60周年最具影响力远程教育品牌、最具诚信网络教育机构、十佳网络教育机构 自考 | 会计从业资格 | 会计职称 | 注册会计师 | 计算机等级考试 | PETS 二、历年真题结构分析2009年10月题型 （1）单选题（10题2分=20分）4题：公式理解（2345）例：5在钢筋混凝土剪扭构件受扭承载力计算公式中，为（ ）A剪扭构件混凝土受扭承载力降低系数B剪扭构件混凝土受剪承载力降低系数C剪力设计值与扭矩设计值之比 D扭矩设计值与剪力设计值之比3题：结构材料（16. 8）例：8下列钢材中，不宜用作预应力钢筋的是（ ）A热处理钢筋 B热轧钢筋C钢丝 D钢绞线3题：基本概念（7910）例：10砌体结构墙、柱设计时，进行高厚比验算的目的是为了满足（ ）A耐久性要求B承载力要求C稳定性要求D保温要求结论：掌握书中的基本概念、重要公式和教师提醒的易考点解决此部分考题的问题。 （2）填空题（10题1分=10分）更多的是来自于大纲中的识记内容。13钢筋混凝土受弯构件正截面承载力计算的基本假定之一是：不考虑混凝土的_。 19对采用锚具的后张法预应力混凝土构件应进行端部锚固区_承载力验算。结论：答题能否正确，关键还是结合大纲对课程内容和基本概念的把握程度。对教材中基本知识点的把握，将教师提示的易考点掌握即可解决此难点。 （3）名词解释题（4题2分=8分）更多的是来自于大纲第2、4、9、11章中的识记和领会的内容。21设计使用年限结论：在理解的基础上识记，解答时注意答出要点。 （4）简答题（6题5分=30分）更多的是来自于大纲第4、7、10、11、12、14章中的识记和领会的内容。27什么是预应力钢筋的张拉控制应力?张拉控制应力为何不能过高? 结论：在理解的基础上识记，解答时注意答出要点。（5）计算题（4题8分=32分）更多的是来自于大纲第4、5、7、13章中应用的内容。 结论：熟练掌握受弯构件正截面受弯承载力、受弯构件斜截面受剪承载力、偏心受压构件正截面受压承载力、无筋砌体墙柱承载力的计算。三、学习方法反复练习：考试易考的是各章节知识的基本点、重点。如：基本点：各类基本构件的受力特点、破坏形态、计算假定；重点：受弯构件正截面受弯承载力、受弯构件斜截面受剪承载力、偏心受压构件正截面受压承载力、无筋砌体墙柱承载力的计算第一章 概述历年考题第一章一般只考一道填空题，计1分。一、配筋的作用与要求（考点1）P1-31、配筋的作用混凝土内配置钢筋的主要作用是提高结构或构件的承载能力和变形能力。2、配筋的基本要求.钢筋与混凝土两者变形一致，共同受力；材料特点：钢筋与混凝土热膨胀系数相近；保证措施：在设计与施工中采取切实措施保证钢筋与混凝土可靠粘接，钢筋端部在混凝土中有可靠锚固。.钢筋的位置和数量等也必须正确保证措施：钢筋的位置和数量等应根据计算和构造要求来确定。二、混凝土结构主要优缺点（考点2）P31、主要优点：合理用材、耐久性较好、整体性好、取材容易、可模性好2、主要缺点：自重大、抗裂性差、费模费工第二章 混凝土及砌体结构设计方法概述历年考题本章一般考一道单选题和一道名词解释题，共3分。一、结构上的作用（考点3）P61、作用：集中力、分布力、引起结构外加变形或约束变形的原因.直接作用：直接作用在结构上的力，也称为荷载.间接作用：温度变化、材料收缩和徐变、地基变形、地震2、作用的分类：永久作用、偶然作用、可变作用二、两类极限状态1、可靠性：结构在设计使用年限内，在规定条件下，完成预定功能的能力。是安全性、适用性和耐久性的总称。2、设计使用年限（考点4）结构的设计使用年限指设计规定的结构或结构构件不需要进行大修即可按预定目的使用的年限，它是计算结构可靠度的依据。3、极限状态（考点5）P8-11识记和领会以下概念:（1）极限状态的定义:整个结构或结构的一部分超过某一特定状态就不能满足某一功能要求，此特定状态称为该功能的极限状态。（2）承载能力极限状态及其设计表达式与结构的安全性相对应（3）正常使用极限状态与结构的适用性和耐久性相对应（4）荷载效应内力、应力、变形、裂缝等（5）结构抗力（6）荷载标准值、荷载设计值、荷载分项系数（7）材料强度标准值、材料强度设计值、材料分项系数第三章 混凝土结构材料的物理力学性能一、钢筋（考点6）P14-171、钢筋的种类：（1）普通钢筋：HPB235、HRB335、HRB400、RRB400（2）预应力钢筋：消除应力钢丝、螺旋肋钢丝、刻痕钢丝、钢绞线、热处理钢筋2、钢筋的性能（1）强度：屈服强度、条件屈服强度、极限强度（2）塑性：伸长率、冷弯性能（3）可焊性（4）与混凝土的粘接二、混凝土（考点7）P17-221、混凝土的强度（1）立方体抗压强度：试件尺寸、温度、湿度、养护时间、标准试验方法、95%保证率（2）轴心抗压强度：试件尺寸、标准养护、标准试验方法（3）轴心抗拉强度（4）复合应力下的混凝土强度：a) 有侧向约束混凝土：三向受压混凝土抗压强度提高b) 双向受力时混凝土的强度：双向受压强度提高；双向受拉强度基本不变；一拉一压强度降低。2、混凝土的变形（1）单轴受压应力应变曲线：上升段、下降段、混凝土棱柱体抗压强度（2）弹性模量、变形模量、弹性系数、剪切模量（3）混凝土的徐变：线性徐变、非线性徐变：混凝土的应力不变，应变随时间而增长的现象称为混凝土的徐变（4）混凝土的收缩第四章 受弯构件的正截面受弯承载力本章是历年考试的重中之重，一般选择、填空、名词解释、简答、计算各一题，总分20左右。一、梁板构造（考点8）P28-311、截面形式及尺寸：梁板宽、高、厚的模数2、混凝土保护层厚度(1) 混凝土保护层厚度的概念:是指钢筋混凝土构件中钢筋的_外表面_至混凝土表面的垂直距离。(2) 受拉钢筋合力点至截面受拉边缘的竖向距离as(3) 截面有效高度h0：h0 =h - as3、纵向受拉钢筋配筋率二、梁的正截面受弯承载力试验结果（考点9）P31-361、适筋梁正截面受弯的三个受力阶段图4-1 适筋梁正截面受弯的弯曲-曲率曲线重点：（1）各阶段的特点适筋梁正截面受弯三个受力阶段的主要特点 受力阶段主要特点第阶段第阶段第阶段习 称 未裂阶段带裂缝工作阶段 破坏阶段外观特征没有裂缝，挠度很小有裂缝，挠度还不明显钢筋屈服，裂缝宽，挠度大弯矩截面曲率大致成直线 曲线接近水平的曲线 混凝土应力图形受压区直线受压区高度减小，混凝土压应力图形为上升段的曲线，应力峰值在受压区边缘受压区高度进一步减小，混凝土压应力图形为较丰满的曲线；后期为有上升段与下降段的曲线，应力峰值不在受压区边缘而在边缘的内侧受拉区前期为直线，后期为有上升段的曲线，应力峰值不在受拉区边缘大部分退出工作绝大部分退出工作纵向受拉钢筋应力s2030kN/mm2 2030kN/mm2s3)时，或箍筋配置不足时出现。破坏呈明显脆性。（2）斜压破坏：当剪跨比较小(1)时，或箍筋配置过多时易出现。此破坏系也呈明显脆性。（3）剪压破坏：当剪跨比一般(13时，取=3；30 时, 发生失稳破坏2、正截面破坏形态（1）大偏心受压破坏（受拉破坏）a）截面受拉侧混凝土较早出现裂缝，受拉纵筋应力随荷载增加发展较快，首先达到屈服强度。b）此后裂缝迅速开展，受压区高度减小。c）最后受压侧钢筋As 受压屈服，压区混凝土压碎而达到破坏。d）具有明显预兆，变形能力较大，属延性破坏。（2）小偏心受压破坏a）截面靠近轴力一侧混凝土和钢筋的受力较大，该侧混凝土首先被压碎，钢筋受压屈服。b）远离轴力一侧钢筋应力较小，可能受拉也可能受压，达不到屈服。c）破坏无明显预兆，属于脆性破坏。历年试题40：40（2008单选题）关于钢筋混凝土偏心受压构件的破坏，下列说法中正确的是（）A大、小偏心受压均为脆性破坏 B大、小偏心受压均为延性破坏C大偏心受压为延性破坏，小偏心受压为脆性破坏D大偏心受压为脆性破坏，小偏心受压为延性破坏【答案】C【解析】本题考察对偏心受压构件正截面破坏形态的理解，见教材129页。四、偏心受压构件正截面受压承载力计算公式（考点26）P130-1351、界限破坏（1）受拉钢筋屈服与受压区混凝土边缘极限压应变ecu同时达到。（2）相对界限受压区高度为xb当x xb或 x xb时，为小偏心受压破坏2、附加偏心距、初始偏心距和偏心距增大系数 （1）附加偏心距 由于荷载作用位置的偏差、混凝土的不均匀性、配筋的不对称性及施工误差等原因，往往使轴向力的偏心距产生波动。为考虑这些因素的不利影响，引入附加偏心距ea，ea取20mm与h/30 两者中的较大值，此处h是指偏心方向的截面尺寸。历年试题41：【解析】本题考察对偏心矩增大系数的识记与理解，见教材132页。41(2008简答题)在钢筋混凝土偏心受压构件正截面承载力计算中，为何引入附加偏心矩ea? 【答案】由于荷载作用位置的偏差、混凝土的不均匀性、配筋的不对称性及施工误差等原因，往往使轴向力的偏心距产生波动。为考虑这些因素的不利影响，引入附加偏心距ea，ea取20mm与h/30 两者中的较大值，此处h是指偏心方向的截面尺寸。【解析】本题考察对附加偏心矩的理解，见教材130页。 （2）初始偏心距初始偏心距取计算偏心距e0=M/N与附加偏心距ea之和，称为初始偏心距ei，（3）偏心距增大系数 计算长柱承载力时，考虑弯曲作用平面内产生的侧向挠度的影响，将初始偏心距乘以偏心距增大系数： ：截面曲率修正系数 ：长细比对截面曲率的影响系数历年试题42：42(2009填空题)进行钢筋混凝土矩形截面偏心受压构件正截面承载力计算时，若，即可不考虑_对偏心距的影响。【答案】纵向弯曲【解析】本题考察对偏心距增大系数的理解，若，则视为短柱，可不考虑纵向弯曲对偏心距的影响。见教材132页。3、偏心受压构件正截面受压承载力计算公式（1）大小偏心的初步判别（2）大偏心受压基本公式（3）大偏心受压基本公式适用条件 a）x xb或x xb b）x2as（4）小偏心受压基本公式（5）小偏心受压基本公式适用条件a) x xb 或 b b) x h , 如果 x h, 则取 x = h 五、对称配筋矩形截面偏心受压构件正截面受压截面设计计算（考点27）P136（重点掌握对称配筋大偏心）1、大小偏心的判别；2、大偏心受压基本公式和适用条件(1) 基本公式； (2) 适用条件x2as,如果x h, 则取 x = h历年试题43：43(2009计算题) 某安全等级为二级的钢筋混凝土矩形截面偏心受压柱，截面尺寸bh=500mm600mm，=40mm，=1.08，采用C30级混凝土(=14.3Nmm2)，纵向受力钢筋采用HRB400级钢筋(=360Nmm2)，该柱承受轴向压力设计值N=1200kN，弯矩设计值M=500kNm。若采用对称配筋，试确定柱中所需的纵向受拉及受压钢筋截面面积、(不要求验算垂直于弯矩作用平面的轴心受压承载力)。提示：=1.0，=1.0，=0.518；一侧纵向受力钢筋的最小配筋率为0.2，全部纵向受力钢筋的最小配筋率为0.6。【答案】（1）求初始偏心距ei eo=M/N=500106/(12001000)=417mm ea=max（20，h/30）= max（20，600/30）=20mm ei=eo+ea = 417+20=437mm（2）判断大小偏心受压 属大偏心受压破坏。（3）求As=As （4）验算配筋率 一侧纵筋配筋率验算： 0.2%bh=0.2% 500600=600mm2 As=As，可以。 显然全部纵向受力钢筋配筋率也满足最小配筋率要求。【解析】本题考察对称配筋矩形截面偏心受压构件正截面受压截面设计计算的应用，为必考题目，一定要熟练掌握。见教材138页。六、偏压构件Nu-Mu关系（考点28）P141图7-1 Nu-Mu相关曲线 1、对于给定的截面、材料强度和配筋，达到正截面承载力极限状态时，其轴力和弯矩是相互关联的。2、给定Nu ,有唯一的Mu。可用一条Nu-Mu相关曲线表示。3、NNb时，为小偏心受压。4、大偏压时，压力较小，Nu随Mu的增大而增大，随Mu的减小而减小，界限破坏时的Mu最大。5、小偏压时，压力较大，Nu随Mu的增大而减小，轴心受压（Mu=0）时Nu最大。历年试题44：44(2006填空)对于钢筋混凝土小偏心受压构件，Nu随Mu的增大而_。【答案】减小【解析】本题考察对偏压构件Nu-Mu关系的理解，见教材142页。第八章 受拉构件承载力的计算本章历年只考一道填空题，总分1分。一、轴心受拉构件（考点29）P1471、受力特点轴心受拉破坏时混凝土裂缝贯通，全部外力由钢筋承担, 纵向拉钢筋达到其受拉屈服强度。2、承载力公式 3、构造要求(1) 纵向受拉钢筋最小配筋率取0.2和0.45中的较大值（2）采用非焊接骨架时，轴心受拉及小偏心受拉构件的纵向受力钢筋不得采用绑扎搭接接头历年试题45：45(2009填空)钢筋混凝土轴心受拉构件的纵向受拉钢筋最小配筋率取0.2和0.45中的_。【答案】较大值【解析】本题考察对轴心受拉构件构造的识记与理解，见教材147页。二、偏心受拉构件1、大小偏心受拉构件的概念及判别（考点30）P148（1）偏拉构件按轴向拉力N作用位置的不同，分为大偏心受拉构件和小偏心受拉构件。（2）当偏心拉力作用位置在As合力点和A合力点之外，即时，为大偏心受拉构件。（3）当偏心拉力作用位置在As合力点和A合力点之间时，为小偏心受拉构件。历年试题46-49：46(2006填空) 钢筋混凝土偏心受拉构件，当偏心拉力作用位置在As和A之间时，为_构件。【答案】小偏心受拉47(2007填空)在钢筋混凝土偏心受拉构件的受力过程中，若始终存在受压区，则该构件为_构件。【答案】大偏心受拉48(2008填空)某截面尺寸为bh的钢筋混凝土偏心受拉构件，若轴向力偏心距e0_,则为大偏心受拉构件。【答案】0.5h-a49(2008.1填空)钢筋混凝土偏心受拉构件，根据轴心拉力_的不同，分为大偏心受拉构件和小偏心受拉构件。【答案】作用位置的不同【解析】历年试题49-52题考察对大小偏心受拉构件的判别，见教材148页。2、偏心受拉构件的承载力计算（考点31）P148-149（1）大偏心受拉构件基本公式适用条件 2a x xb （2）小偏心受拉构件 受力特点：临近破坏时，裂缝贯通整个截面，拉力完全由钢筋承担，不考虑混凝土的受拉作用。基本公式 对称配筋时：历年试题50：50(2007.1填空)钢筋混凝土大偏心受拉构件破坏时，若x2as，则远离轴向拉力一侧的钢筋应力达到_设计值。【答案】受压强度【解析】本题考察对大小偏心受拉构件基本公式的理解，见教材148页。第九章 变形、裂缝与耐久性本章历年考试选择、填空、名词解释各一题，共5分。一、截面弯曲刚度1、截面弯曲刚度的概念（考点32）P155截面的弯曲刚度EI 就是使截面产生单位转角需施加的弯矩值，它体现了截面抵抗弯曲变形的能力，计量单位是KNm2或Nmm2。历年试题5151(2007.1名词解释题)钢筋混凝土构件的截面弯曲刚度【答案】截面的弯曲刚度EI 就是使截面产生单位转角需施加的弯矩值，它体现了截面抵抗弯曲变形的能力，计量单位是KNm2或Nmm2。【解析】本题考察截面弯曲刚度的概念的识记，见教材155页。2、荷载效应标准组合下的