南京工业大学混凝土结构设计原理试题

1、南京工业大学混凝土结构设计原理试题 （ A ）卷试题标准答案2005 -2006 学年第一学期 使用班级1115一、填空题（10分）1. 某钢筋混凝土短柱，作用一轴向压力，两年后因需要卸去该轴向压力，则该柱截面中内的 纵向钢筋 受压 而混凝土 受拉 。2. 减小受弯构件裂缝宽度应优先采用的方法；减小受弯构件挠度应优先采用 增加截面高度 的方法。3. 防止钢筋混凝土受弯构件斜截面出现斜拉破坏，应保证： min sv sv ； max S S 。4. 材料强度的标准值材料强度的设计值，荷载标准值荷载设计值。5. 螺旋箍筋可有效地提高柱的轴心抗压承载力，束 作用使混凝土的 抗压强度 提高。 二、简述

2、题（35分）1. 简述偏心受压构件受拉破坏与受压破坏特征的本质差异，并说明判断两种破坏形式的方法。答：偏心受压构件受拉破坏与受压破坏特征的本质差异是受拉破坏时远离轴向力一侧的钢筋能达到钢筋抗拉强度的设计值，而受压破坏时远离轴向力一侧的钢筋可能受拉，也可能受压，但肯定不能达到钢筋抗拉强度的设计值。 判断两种破坏形式的方法：时发生受压破坏。坏；太大时，会发生受压破所配的可能为受拉破坏，但当方法二：压破坏；，受拉破坏；否则为受方法一：b i s b i b e e A e e h x 000, >2当利用抵抗正弯矩的纵向钢筋弯起作为抗剪腹筋时有哪些要求？答：满足正截面抗弯承载力要求，即要求钢筋

3、弯起点超过钢筋的充分利用点，弯起钢筋与截面中心轴交点超过钢筋的不需要点；满足斜截面抗弯承载力要求，即要求钢筋弯起点与钢筋的充分利用点的距离超过0.5h 0.3已知受弯构件受拉钢筋屈服，同时受压混凝土达到极限压应变cu ，钢筋的屈服强度为f y 、弹模为E s ，根据平截面假定推导出b 计算公式。 答：推导如下： +4. Four sections of reinforced concrete beams are illustrated in Fig.1. If the material strength and the design moment M is the same, please a

4、nswer the following questions ( the dead weight of beams are negligible：（1）Are the required tensile reinforcement of all the beams the same ? s A （2）Which section (or sections is required the minimum ? s A （3）Which section (or sections has bigger crack moment ? cr M Note: Answer this question in Eng

5、lish. Fig.1 SectionsAnswer ： （1）the required tensile reinforcement of all the beams are not the same.s A (2 d and b section is required the minimum . s A (3 c and d has bigger crack moment .cr M 5钢筋混凝土构件中钢筋的抗压强度fy 是如何确定的？在轴心受压构件中，采用高强钢筋是否合适？答：会造成浪费。钢筋强度不能充分发挥一般均为对高强钢筋时，时，, , 0000>=>=y s y s y

6、y y y s y y E f E f f f E f三、计算题（55分）1. 某框架柱截面尺寸为400*600mm 2，柱计算高度l 0=4.5m ，经内力计算，截面可能出现如下三组内力：=KN V KN N 1201000=m KN M . 300=KN V KN N m KN M 120800. 300=KN V KN N m KN M 100800. 180若采用C30混凝土（f c =14.3N/mm2），对称配筋，受力钢筋采用HRB400（f y = fy =360N/mm2，b =0.518），a s = a s = 40mm 。设偏心距增大系数=1.0，e a =20mm ，求

7、所需的纵向钢筋面积（弯矩沿长边方向作用，min =0.2%）。（15分）解：e 01=300/800=0.375， e 02=300/1000=0.3， e 03=180/800=0.225取a=a=35 ， 则h 0=560mm， e a =20，e i =e0+ ea假设三组荷载均为大偏压，则由于对称配筋 x=N/1bf c 因此mm x 86. 139 4003. 14/(10800301=××=， mm x 82. 174 4003. 14/(101000302=××=mm x 86. 139 4003. 14/(10800303=×&

8、#215;=，均小于b h 0=292.67，故大偏压假定正确同为大偏压，当M 相同时，N 越小越危险，当N 相同时，M 越大越危险而剪力不影响纵筋配筋量，故第一组荷载为控制荷载：66035300203752=+=+=a he e i 2(mm bh mm a h f xh bx f Ne A A y c ss =××=>=×××××=2. 一T 形截面梁，同时承担弯矩（翼缘受压）、剪力、扭矩，根据计算确定的截面配筋如图2所示（图中所示钢筋均为受力钢筋），试验算其是否满足截面抗扭最小配筋率要求（腹板和翼缘）。已知弯剪扭

9、构件的受扭纵筋最小配筋率y t stl f f /85. 0min , =；受剪扭箍筋的最小配筋率yv t sv f f /28. 0min , =；。（15分） 2/1. 1mm N f t =2/210mm N f f yv y =解：（1）受扭纵筋最小配筋率%445. 0210/1. 185. 0/85. 0min , =×=y t stl f f 腹板受扭纵筋配筋68， 2556500250%445. 0302mm A stl =××<=不满足受扭纵筋最小配筋率要求。翼缘受扭纵筋配筋48，28. 66150100%445. 0202mm A stl

10、=××>=满足受扭纵筋最小配筋率要求。 图2 截面配筋（2）受剪扭箍筋的最小配筋率%147. 0/28. 0min , =yv t sv f f 腹板受剪扭箍筋配筋8120，%147. 0%34. 01202503. 502min , =>=××=sv sv 翼缘受扭箍筋配筋8240，%147. 0%279. 02401503. 502min , =>=××=sv sv 3. 一钢筋混凝土矩形截面简支梁，截面尺寸、搁置条件及纵向钢筋见图3，该梁承担的均布荷载设计值（包括自重）90kN/m，采用C30混凝土（f c =

11、14.3N/mm 2，f t =1.43N/mm 2，1=c =1.0），纵筋采用HRB335（f y =300 N/mm2），箍筋采用HPB235（f yv =210 N/mm2），计算所需纵筋和腹筋（只配箍筋）面积。（25分）55. 0, 24. 0, 45. 0%,2. 0max min min =t sv t f f yv y f f1 90 × 3.8 2 解：弯矩设计值： M = ql 2 = = 162.45kN .m 8 8 M = f c bx(h0 0.5 x = 162.45 x = 144mm < b h0 = 255.75 As = M = 1378m

12、m 2 f y (h0 0.5 x ft = max0.2%,0.2145% = 0.2145% fy min = max 0.2%,0.45 As min = min bh = 214.5mm 2 < As 剪力设计值： V= 1 1 ql0 = × 90 × 3.56 = 160.2kN 2 2 hw = h0 = 465mm hw / b = 465 / 200 = 2.325 < 4 0.25 c f cbh0 = 0.25 × 14.3 × 200 × 465 = 332.475kN > 160.2kN , 截面尺寸满足抗剪要求 Vcs = 0.7 f t bh0 + 1.25 f yv nAsv1 h0 s nAsv1 210 × 465 S 160.2 × 103 = 0.7 × 1.43 × 200 × 465 + 1.2