钢筋混凝土结构习题与答案

1、. 钢筋混凝土结构习题及答案 一、填空题 1、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 超过了混凝土的极限抗拉强度而开裂的 。 2、随着纵向配筋率的提高 ，其斜截面承载力 。 3、弯起筋应同时满足 、 、 ，当设置弯起筋仅用于 充当支座负弯矩时 ，弯起筋应同时满足 、 ，当允许弯起 的跨中纵筋不足以承担支座负弯矩时 ，应增设支座负直筋 。 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、 Ia；C、II；D、IIa ；E、III；F、IIIa。 抗裂度计算以 阶段为 依据； 使用阶段裂缝宽度和挠度计算以 阶段为依据 ； 承载能力计算以 阶段为依据 。

2、 5、界限相对受压区高度 b 需要根据 等假定求出 。 6、钢筋混凝土受弯构件挠度计算中采用的最小刚度原则是指在 弯矩范围内 ，假定其刚度为常数 ，并按截面处 的刚度进行计算 。 7、结构构件正常使用极限状态的要求主要是指在各种作用下 和 不超过规定的限值 。 8、受弯构件的正截面破坏发生在梁的，受弯构件的斜截面破 坏发生在梁的，受弯构件内配置足够的受力纵筋是为了防止 专业 .专注. . 梁发生破坏，配置足够的腹筋是为了防止梁发生破坏。 9、当梁上作用的剪力满足 ：V时，可不必计算抗剪腹筋 用量，直接按构造配置箍筋满足SSmax , ddmin ；当梁上作用的剪力 满足：V时，仍可不必计算抗剪

3、腹筋用量，除满足 S Smax , d dmin 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时，则必须计算抗剪腹筋用量。 10、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；当梁的配箍率过大或剪跨比较小时，发生的破 坏形式为。 11、由于纵向受拉钢筋配筋率百分率的不同，受弯构件正截面受弯 破坏形态有、和。 12、斜截面受剪破坏的三种破坏形态包括、 和 13、钢筋混凝土构件的平均裂缝间距随混凝土保护层厚度的增大 而。用带肋变形钢筋时的平均裂缝间距比用光面 钢筋时的平均裂缝间距（大、小）些。 14、为了保证箍筋在整个周长上都能充分发挥抗拉作用，必须将箍 筋做

4、成形状，且箍筋的两个端头应。 答案： 1、复合主拉应力 ； 2、提高； 3、斜截面抗弯 ；斜截面抗剪 ；正截面抗弯 ；斜截面抗弯 ；正截面抗 专业 .专注. . 弯； 4、B；C；F ； 5、平截面； 6、同号；最大弯矩 ； 7、裂缝宽度 ；变形值； 8、最大弯矩值处的截面 ；支座附近 (该处剪力较大 )；正截面；斜截 面 0.7 f tbh0 ; 1.75 ft bh0 ； ftbh0 ;( 1.75 0.24) ft bh0 ； ft bh0 ； 9、 1.0 1.0 ( 1.75 0.24) ft bh0 1.0 。 10、斜拉破坏 ；斜压破坏 。 11、由于纵向受拉钢筋配筋率百分率的不

5、同 ，受弯构件正截面受弯破坏形态有适筋破坏 、超筋破坏和少筋破坏 。 12、斜截面受剪破坏的三种破坏形态包括斜压破坏 、剪压破坏和斜拉破坏。 13、增大、小； 14、封闭；相互搭接且搭接长度不小于30d(d 为箍筋直径 ) 二、简答题 1、试述结构的可靠度与可靠性的含义是什么？结构的可靠性包括哪 些方面的功能要求 ？ 答： 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称为结构可靠性 ；结构的可靠度是结构可靠性的概率度量 ，即结构在设 专业 .专注. . 计工作寿命内 ，在正常的条件下 ，完成预定功能的概率 。 建筑结构应该满足的功能要求可以概况为： 安全性：建筑结构应该能承受正常

6、施工和正常使用时可能出现的各种荷载和变形 ，在偶然事件发生时和发生后保持必需的整体稳定性，不致发生倒塌 。 适用性：结构在正常使用过程中应具有良好的工作性。 耐久性：结构在正常维护条件下应具有足够的耐久性 ，完好使用到设计规定的年限 。 2、界限相对受压区高度b 的意义是什么？ 答：截面受压区高度与截面有效高度之比称为相对受压区高度 ，记为 。若钢筋达到屈服的同时受压混凝土刚好压崩 ，这种状态的 称为界限相对受压区高度 ，记为 b ， b 是适筋梁与超筋梁相对受压区高度的界限 。 3、如何保证受弯构件斜截面承载力？ 答：斜截面受剪承载力通过计算配箍筋或弯起钢筋来满足 ； 斜截面受弯承载力通过构

7、造措施来保证 ； 4、受弯构件设计时 ，何时需要绘制材料图 ？何时不必绘制材料图 ？答：当梁内需要设置弯起筋或支座负纵筋时 ，需要绘制材料图 ，确定弯起筋的位置 、数量、排数和支座负纵筋的截断长度 ，以保证纵筋弯起后满足斜截面抗弯 、斜截面抗剪 、正截面抗弯 3 大功能的要求。 当梁内不需要设置弯起筋或支座负纵筋时 ，则不需要绘制材料图。 专业 .专注. . 5、简述影响混凝土收缩的因素。 答：（ 1）、水泥的品种 （2）、水泥的用量 （3）、骨料的性质 （ 4）、养护条件 （ 5）、混凝土的制作方法 （6）、使用环境 （7）、构件的体积与表 面积比值 6、适筋梁正截面受弯全过程可分为哪三个阶

8、段，试简述第三个阶段 的主要特点 。 答： （ 1）、三个阶段 ：未裂阶段 、裂缝阶段和破坏阶段 。 （ 2）、第三阶段主要特点 ：纵向受拉钢筋屈服 ，拉力保持为常值 ；裂缝截面处 ，受拉区大部分混凝土已退出工作 ，受压区混凝土压应力曲线图形比较丰满 ，有上升段曲线 ，也有下降段曲线 ；由于受压区混凝土合压力作用点外移使内力臂增大 ，故弯矩还略有增加 ；受 压区边缘混凝土压应变达到其极限压应变实验值cu 时，混凝土被压 碎，截面破坏 ；弯矩 -曲率关系为接近水平的曲线。 7、根据受剪构件破坏的三种类型 ，设计中相应地采取什么措施来防止三种类型的破坏 ？ 答： 斜截面受剪破坏的三种类型有： (1

9、)、剪压破坏 ，设计中通过斜截面受剪承载力计算来防止剪压破坏 (2)、斜拉破坏 ，设计中通过控制截面的最小配箍率，即截面箍筋配 sv nAsv1 sv min0.24 ft / f yv bs 箍率 ，来防止斜拉破坏 。 专业 .专注. . (3)、斜压破坏 ，设计中通过控制截面尺寸限制条件，即 V 0.7 ft bh0 ，来防止斜压破坏 。 8、进行钢筋混凝土构件斜截面承载力计算时，应选取哪些计算截面 位置？ 答： (1)、支座边缘处的斜截面 ； (2)、受拉区弯起钢筋弯起点处的截面； (3)、受拉区箍筋直径与间距改变处的截面； (4)、腹板宽度改变处的截面 。 9、提高受弯构件的刚度和减小

10、裂缝宽度较有效的措施有哪些？ 答： 提高构件截面刚度的有效措施是增加截面高度 ，因此在设计时常用控制高跨比来满足变形要求 ；减小裂缝宽度的有效措施是增加钢筋用量和采用直径较细的钢筋 ，因此在设计中常用控制钢筋应力和直径来满足裂缝宽度的要求 。 10、预应力钢筋的张拉控制应力为什么后张法比先张法要低答： 这是由于在先张法中 ，张拉钢筋达到控制应力时 ，构件混凝土尚未浇筑，当混凝土凝固后受到预压时 ，钢筋会随着混凝土的压缩而回 缩，此时钢筋预拉应力已小于张拉时的控制应力 con 了。对于后张法来说，张拉钢筋的同时混凝土受到预压 ，张拉到控制应力 con 时，混凝土弹性压缩已完成 ， con 不会降

11、低 ，因此规定后张法的 con 比先张 专业 .专注. . 法低。 11、钢筋混凝土受弯构件正截面有哪几种破坏形式 ？其破坏特征有何不同？ 答：钢筋混凝土受弯构件正截面有适筋破坏 、超筋破坏、少筋破坏。 梁配筋适中会发生适筋破坏 。受拉钢筋首先屈服 ，钢筋应力保持不变而产生显著的塑性伸长 ，受压区边缘混凝土的应变达到极限压应变，混凝土压碎 ，构件破坏 。梁破坏前 ，挠度较大 ，产生较大的塑性变形，有明显的破坏预兆 ，属于塑性破坏 。 梁配筋过多会发生超筋破坏 。破坏时压区混凝土被压坏 ，而拉区钢筋应力尚未达到屈服强度 。破坏前梁的挠度及截面曲率曲线没有明显的转折点 ，拉区的裂缝宽度较小 ，破坏

12、是突然的 ，没有明显预兆，属于脆性破坏 ，称为超筋破坏 。 梁配筋过少会发生少筋破坏 。拉区混凝土一旦开裂 ，受拉钢筋即达到屈服，并迅速经历整个流幅而进入强化阶段 ，梁即断裂，破坏很突然，无明显预兆 ，故属于脆性破坏 。 12、简答钢筋混凝土结构的优缺点： 答： 优点： 耐久性好 、耐火性好 、整体性好 、可模性好 、取材容易 、合理用 材、阻止射线的穿透 缺点： 自身重力较大 、钢筋混凝土结构抗裂性差容易开裂 、耗模板、隔热隔声性能差 13、试述混凝土和钢筋共同工作的原因？ 专业 .专注. . 答： 1、混凝土和钢筋之间有良好的工作性能，两者可靠地结合在一起 ， 可共同受力 ，共同变形(两者

13、存在黏结力 ) 2、两者的温度线膨胀系数很接近，避免产生较大的温度应力破坏两 者的粘结力(两者变形协调 ) 3、混凝土包裹在钢筋的外部 ，可使钢筋免于腐蚀或高温软化 (混凝土对钢筋有保护作用 ) 4、钢筋和混凝土结合在一起共同工作 ，混凝土承受压力 ，钢筋承受拉力，将可以充分发挥各自的优势 。 14、什么是混凝土的立方体抗压强度、轴心抗压强度 ？ 答：混凝土的立方体抗压强度是其基本强度指标 ，按照标准方法制作养护（温度 203、相对湿度不小于 90%的潮湿空气中养护 28d ）的边长 150mm 的立方体试件 ，在 28d 龄期用标准试验方法 （试件表面不涂润滑剂 ，全截面受压 ，加载速度 0

14、.150.25MPa/sec ）测得的具有 95%保证率的抗压强度 。 轴心抗压强度又叫棱柱体强度 ，其真实反映以受压为主的混凝土结构构件的抗压强度 ，用 150mm 150mm 300mm 棱柱体为标准试件测得的抗压强度 。 15、受弯构件挠度计算时 ，影响短期刚度的因素主要表现在哪些方面？影响混凝土收缩的因素有哪些 ？如何影响 ？ 答： （ 1）水泥的品种 ：水泥强度等级越高制成的混凝土收缩越大 。 （ 2）水泥的用量 ：水泥越多 ，收缩越大 ；水灰比越大 ，收缩也越 大。 （ 3）骨料的性质 ：骨料的弹性模量大 ，收缩小 。 （ 4）养护条件 ：在结硬过程中周围温 、湿度越大 ，收缩越小

15、 。 （ 5）混凝土制作方法 ：混凝土越密实 ，收缩越小 。 专业 .专注. . （ 6）使用环境 ：使用环境温度 、湿度大时 ，收缩小 。 （ 7）构件的体积与表面积比值 ：比值大时 ，收缩小 。 16、钢筋与混凝土为什么能够共同工作 ？光圆钢筋与混凝土之间的粘结作用由哪几部分组成 ？保证粘结的构造措施有哪些 ？ 答：钢筋和混凝土这两种材料能够结合在一起共同工作 ，除了二者具有相近的线膨胀系数外 ，更主要的是由于混凝土硬化后 ，钢筋与混凝土之间产生了良好的粘结力 。同时为了保证钢筋不被从混凝土中拔出或压出 ，与混凝土更好地共同工作 ，还要求钢筋有良好的锚固。粘结和锚固是钢筋和混凝土形成整体

16、、共同工作的基础 。 光圆钢筋与混凝土之间的粘结作用主要由三部分组成 ：（1）钢筋与混凝土接触面上的化学吸附作用力 ；（ 2）混凝土收缩握裹钢筋而产生摩阻力 ；（ 3）钢筋表面凹凸不平与混凝土之间产生的机械咬合力。 17、建筑结构的功能要求包括哪几方面的内容 ？什么是结构功能的极限状态 ？极限状态分为哪几类 ？建筑结构的功能要求分别由哪一种极限状态来考虑 ？ 答：建筑结构的功能要求概括为：安全性，适用性和耐久性 。 整个结构或结构的一部分超过某一特定状态就不能满足设计指定的 某一功能要求 ，这个特定状态称为该功能的极限状态。分为承载能 力极限状态和正常使用极限状态。 安全性有承载能力极限状态考

17、虑 ，适用性和耐久性通过正常使用极限状态考虑 。 18、混凝土构件的正截面承载力计算要按哪些基本假定进行 ？双筋矩形截面受弯构件承载力计算公式的适用条件有哪些 ？ 答：（ 1）截面的应变沿截面高度保持线性分布； （ 2）不考虑混凝土的抗拉强度 ； （ 3）混凝土的压应力与压应变之间的关系曲线按下列规定取用 ：混凝土受压应力 -应变关系曲线方程为 ： 专业 .专注. 当 当 . c f c1 (1 c )n c 0 时（上升段） 0 0 c cu 时（上升段） c f c （4）钢筋的应力 -应变关系方程 ： 双筋矩形截面受弯构件承载力计算公式的适用条件为： （1） x b h0 （2） x 2

18、a 19、纯扭构件有哪几种破坏形态 ？受弯、剪、扭的构件有哪几种破坏形态？ 答：纯扭构件的破坏状态大致分为 ：适筋破坏 、部分超筋破坏 、超筋破坏和少筋破坏 。 弯、剪、扭构件的破坏形态包括 ：弯型破坏 、扭型破坏、剪扭型破坏以及剪切破坏形态 。 20、简述预应力筋的两阶段工作原理？ 答：预应力筋两阶段工作原理认为预应力筋第一阶段 (从张拉到有效预应力的建立 )是用于产生等效荷载的 ，这一阶段为能动的作用者 ；第二阶段 (从等效预应力建立以后 )认为预应力筋中高于有效预应力 pe 的富余强度 ( f pype ) 象普通钢筋一样用于提供抗力。 三计算题 专业 .专注. . 1、.如下图所示简支

19、梁 ，混凝土 C30，P=100KN ，不计自重 ，环境类别为一类 ，试求： （1） 所需纵向受拉钢筋 （采用 HRB335 级钢筋， f y 300N / mm2 ） （2） 求受剪箍筋 （无弯起钢筋 ）（箍筋采用 ：HPB235 级， 2 f y 210N / mm ） 100KN 100KN 100010001000 200 C30： f c14.3N / mm2 , ft 1.43N / mm2 ，箍筋采用 ：双肢箍，8 （ Asv1 50.3mm2 ） 1、 解：（ 1）由公式得 s M 125 106 =0.243 fc bh0 2 1.0 11.9 200 465 2 1 1 2

20、 s 1 1 2 0.243 0.283 s 0.5 (1 1 - 2 s ) 0.5 (1 1 2 0.243) 0.858 As M / f y s h0 125 10 6 1044mm 2 300 0.858 465 选用钢筋 4 18, As 1017mm2 A 1044 min bh 0.2% 200 500 200mm2 s （2）采用双排配筋 h0 h 60 440mm 专业 .专注. . s M / 1 f cbh0 2 = 125 106 4402 0.271 1.0 11.9 200 1 1 2 s = 1 1 2 0.271 0.323 s 0.5 (1 1- 2 s )

21、 0.5 (1 1 2 0.271） 0.838 As M / f y s h0 125 10 6 1614mm 2 210 0.838 440 选用钢筋 8 16 A s =1608mm 2 As 1614 min bh 0.27% 200 500 270mm2 (3)假定受拉钢筋放两排 a 60 h0 500 60 440mm s M / 1 fcbh0 2 = 1.0 225 106 2 0.488 11.9 200 440 1 1 2 s =1- 1 2 0.488 0.845 0.55 故采用双筋矩形截面 取bM 11 fc bh0 2b (10.5 b ) 1.011.920044

22、020.55(10.50.55) =183.7KN m (h0 225 10 6 183.7 106 339.9mm 2 As M / f y a ) (440 35) 300 Asb 1 f c bh0 / f y / f y 0.55 1.0 11.9 200 440/ 300 339.9 As f y =2260mm 2 故受拉钢筋选用 6 22 A s =2281mm 2 受压钢筋选用 2 16 A s =402mm 2,满足最小配筋率要求 。 专业 .专注. . 2、某钢筋混凝土矩形截面简支梁承受荷载设计值如图所示 。其中集中荷载 F=92kN ，均布荷载 g+ q=7.5kN/m

23、（包括自重 ）。梁截面尺寸 bh=250mm 600mm，配有纵筋 4 25，混凝土强度等级为 C25，箍筋为 I 级钢筋，试求所需箍筋数量并绘配筋图。 答： 解 （1）已知条件 混凝土 C25：fc=11.9N/mm2 ，ft=1.27N/mm2 HPB235 钢箍：fyv=210N/mm2 取 as=40mm ，h0= h- as=600-40=560mm （2）计算剪力设计值 集中荷载对支座截面产生剪力VF=92kN ，则有 92/113.56=81% 专业 .专注. . 75%，故对该矩形截面简支梁应考虑剪跨比的影响， a=1875+120=1995mm。 （3）复核截面尺寸 截面尺寸符合要求 。 （4）可否按构造配箍 应按计算配箍 。 (5)箍筋数量计算 选用箍筋直径为 6 的双肢钢筋 ，Asv=2 28.3=57mm2 ； 可得所需箍筋间距为 ： 选 s=150mm ，符合要求 。（6）最小配箍率验算 满足要求 。箍筋沿梁全长均匀配置 ，梁配筋如图 2 所示 。 专业 .专注. . 3、已知某钢筋混凝土单筋矩形截面简支梁，截面尺寸 b h 200mm 500mm ， as 35mm ，梁的计算跨度 l 6m ，混凝土强