試題一
一、判斷題(正確的打√,錯(cuò)誤的打×,把正確答案寫在下面答題表內(nèi),每題2分,共20分) 題號(hào) 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 答案 1.一般來(lái)說(shuō),鋼材含碳量越高,其強(qiáng)度越高,伸長(zhǎng)率也越大。 ( ) 2.我國(guó)《混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》所定義的梁的裂縫寬度是指梁底面處的裂縫寬度.
( )
3.彎起鋼筋的彎起點(diǎn)離充分利用該鋼筋截面之間的距離不應(yīng)小于0。5h0。
( )
4.素混凝土純扭構(gòu)件的開裂扭矩與破壞扭矩基本相等。 ( )
5. 第Ⅰ類T形截面的解法與矩形截面相似. ( ) 6.結(jié)構(gòu)的承載能力極限狀態(tài)和正常使用極限狀態(tài)計(jì)算中,都采用荷載設(shè)計(jì)值,因?yàn)檫@樣偏于安全. ( ) 7.受壓構(gòu)件的長(zhǎng)細(xì)比越大,穩(wěn)定系數(shù)?值越高。 ( ) 8.結(jié)構(gòu)安全等級(jí)相同時(shí),延性破壞的目標(biāo)可靠指標(biāo)小于脆性破壞的目標(biāo)可靠指標(biāo).( ) 9.彎剪扭構(gòu)件,其縱向鋼筋面積由受彎和受扭承載力所需之鋼筋相疊加,其箍筋面積由受剪和受扭承載力所需之箍筋相疊加. ( ) 10.鋼筋混凝土軸心受拉構(gòu)件破壞時(shí),混凝土被拉裂,全部外力由鋼筋來(lái)承擔(dān)。 ( )
本試卷共6頁(yè)第-1頁(yè) 二、單項(xiàng)選擇題(把正確答案寫在答題表內(nèi),每題2分,共20分)
題號(hào) 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 答案 1.雙筋矩形截面受彎構(gòu)件,當(dāng)x?2a?s時(shí),表明( )。 A.受拉鋼筋不屈服 B.受壓鋼筋不屈服 C.受拉、受壓鋼筋均已屈服 D.應(yīng)加大截面尺寸 2.螺旋箍筋約束混凝土抗壓強(qiáng)度提高的原因是( ).
A.螺旋箍筋直徑受壓 B.螺旋箍筋使混凝土密實(shí)
C.螺旋箍筋約束了混凝土的橫向變形 D.螺旋箍筋使混凝土中不出現(xiàn)微裂縫 3.混凝土保護(hù)層厚度指( ).
A.縱向受力鋼筋內(nèi)邊緣至混凝土表面的距離 B.縱向受力鋼筋外邊緣至混凝土表面的距離 C.箍筋外邊緣至混凝土構(gòu)件外邊緣的距離 D.縱向受力鋼筋重心至混凝土表面的距離 4.減小裂縫寬度的主要措施是( ).
A.增加鋼筋的直徑 B.用Ш級(jí)鋼代替Ⅱ級(jí)鋼 C.增加鋼筋面積 D.降低混凝土強(qiáng)度等級(jí) 5.偏心受壓構(gòu)件,一定是大偏心受壓的條件有( ).
A.ξ〉ξb B.ξ≥ξb C.ηei〉0。3h0 D.ξ≤ξb 6.在偏心受壓構(gòu)件計(jì)算時(shí),當(dāng)( )時(shí),可不考慮偏心距增大系數(shù)。 A.
l0h≤3 B.l0h〉14 C.5<l0lh≤14 D.0h≤5 7.適筋梁破壞時(shí),鋼筋和混凝土的情況是( ).
A.鋼筋先屈服,然后混凝土被壓碎 B.混凝土被壓碎,鋼筋不屈服 得 分 評(píng)卷人 C.鋼筋屈服的同時(shí),混凝土被壓碎 D.鋼筋不屈服,混凝
本試卷共6頁(yè)第0頁(yè)
土也不會(huì)被壓碎
8.下列哪組小偏心受壓鋼筋混凝土柱的內(nèi)力組合最不利的是( )。 A. M=52。1KN。m N=998KN B. M=52。1KN。m N=7KN C. M=40。2KN。m N=998KN D. M=40.2KN.m N=7KN '9.在T形截面梁的正截面承載力計(jì)算中,當(dāng)M>?''hf1fcbfhf(h0?2),則該截面屬于
( ).
A.第一類T形截面 B.第二類T形截面 C.第一、第二類T形截面的分界 D.雙筋截面 10.受彎構(gòu)件設(shè)計(jì)時(shí),當(dāng)???b時(shí)應(yīng)( ).
A.提高鋼筋級(jí)別 B.增加鋼筋用量 C.采用雙筋梁 D.增加箍筋用量 得 分 評(píng)卷人 三、簡(jiǎn)答題(每題5分,共25分)
1.結(jié)構(gòu)正常使用極限狀態(tài),裂縫控制分哪三級(jí)?需滿足什么要求?
得 分 評(píng)卷人 2.受彎構(gòu)件適筋梁從加荷到破壞正截面的受力過(guò)程可分為哪三個(gè)階段?各階段分別作為什么計(jì)算或驗(yàn)算的依據(jù)?
本試卷共6頁(yè)第1頁(yè)
3.計(jì)算梁斜截面承載力應(yīng)選擇哪些計(jì)算截面?
4.鋼筋和混凝土兩種不同性質(zhì)的材料能夠共同作用的原理是什么?
5.哪些鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)宜優(yōu)先采用預(yù)應(yīng)力混凝土?施加預(yù)應(yīng)力的方法主要有哪兩種?
四、計(jì)算題(共35分)
本試卷共6頁(yè)第2頁(yè)
1.某實(shí)驗(yàn)室一樓面梁的尺寸為250mm×500mm,跨中最大彎矩設(shè)計(jì)值為M=180KN·m,采用強(qiáng)度等級(jí)C30的混凝土和HRB400級(jí)鋼筋配筋,求所需縱向受力鋼筋的面積。(fc=14.3N/mm,ft =1.43N/mm2 ,fy=360N/mm,ξ b=0。518,as=35mm) (10分)
2
2
3.某矩形截面的鋼筋混凝土柱,b×h=400×600mm,軸向壓力設(shè)計(jì)值N=1000KN,彎矩設(shè)計(jì)
2.已知梁截面尺寸bf′=600mm ,hf′=120mm ,b=300mm ,h=700mm,混凝土等級(jí)為 C20,采用HRB335鋼筋,截面承受彎矩設(shè)計(jì)值為M=485KN·m,求縱向受拉鋼筋面積As 。 (注: C20混凝土, 保護(hù)層厚度取30mm,fc=9。6N/mm2,fy=300N/mm2, ξb=0。550,設(shè)鋼筋兩排。) (13分)
本試卷共6頁(yè)第3頁(yè) 值M=450KN·m,柱的計(jì)算長(zhǎng)度lo=7。2m,該柱用HRB335鋼筋(ξb=0.550,fy=fy′=300N/mm2), 采用C25混凝土(fc=11.9N/mm2),取as=as′= 40mm,若采用對(duì)稱配筋,試求縱向鋼筋截面面積。(取偏心矩增大系數(shù)η=1.129) (12分)
本試卷共6頁(yè)第4頁(yè)
試題一答案與評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)
一、判斷題(每題2分,共20分)
1.× 2.× 3.√ 4.√ 5.√ 6.× 7.× 8.√ 9.√ 10.√
二、單項(xiàng)選擇題(每題2分,共20分)
1.B 2.C 3.B 4.C 5.D 6.D 7.A 8.A 9.B 10.C
三、簡(jiǎn)答題(每題5分,共25分)
1.結(jié)構(gòu)正常使用極限狀態(tài),裂縫控制分哪三級(jí)?需滿足什么要求?
答:①一級(jí): 為嚴(yán)格要求不出現(xiàn)裂縫的構(gòu)件
要求 σck-σpc≤0
…………2分
②二級(jí): 為一般要求不出現(xiàn)裂縫的構(gòu)件
要求σck-σpc≤ftk 且σcq-σpc≤0
…………2分
③三級(jí) :為允許出現(xiàn)裂縫的構(gòu)件
要求ωmax≤ωlim
…………1分
本試卷共6頁(yè)第5頁(yè) 2。 受彎構(gòu)件適筋梁從加荷到破壞正截面的受力過(guò)程可分為哪三個(gè)階段?各階段分別作為什么計(jì)算或驗(yàn)算的依據(jù)? 答:可以分為以下個(gè)階段:
①第Ⅰ階段又稱為未裂階段,是抗裂驗(yàn)算的依據(jù);
…………1分
②第Ⅱ階段又稱為裂縫階段,是裂縫開展寬度驗(yàn)算和變
形驗(yàn)算的依
據(jù);
…………2分
③第Ⅲ階段又稱為破壞階段,是承載能力極限狀態(tài)計(jì)算
的依據(jù)。
………2分
3. 計(jì)算梁斜截面承載力應(yīng)選擇哪些計(jì)算截面?
答:①支座邊緣處的截面; ………… 1.5分
②受控區(qū)彎起鋼筋彎起點(diǎn)處的截面; ………… 1。5分
③箍筋截面面積或間距改變處的截面;
本試卷共6頁(yè)第6頁(yè)
………… 1分
④腹板寬度改變處的截面。 ………… 1分
4.鋼筋和混凝土兩種不同性質(zhì)的材料能夠共同作用的原理是什么?
答:①鋼筋與混凝土共同作用的原理是由于混凝土硬化后能
與鋼筋牢固地黏結(jié)成整體,構(gòu)件受力時(shí),兩者之間不致發(fā)生相對(duì)滑動(dòng); …………3分 ②兩者的溫度線膨脹系數(shù)非常接近,當(dāng)溫度變化時(shí),不致因膨脹不同而破壞他們的整體性。 …………2分 5.哪些鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)宜優(yōu)先采用預(yù)應(yīng)力混凝土?施加預(yù)應(yīng)力的方法主要有哪兩種?
答:(1)優(yōu)先采用預(yù)應(yīng)力混凝土的結(jié)構(gòu)物有:
①要求裂縫控制等級(jí)較高的結(jié)構(gòu); ②大跨度或受力很大的構(gòu)件;
③對(duì)構(gòu)件的剛度或變形控制要求較高的結(jié)構(gòu)構(gòu)件。
………… 3分
(2)施加預(yù)應(yīng)力的方法主要有:
本試卷共6頁(yè)第7頁(yè) ①先張法;
②后張法.
………… 2分
四、計(jì)算題(共35分)
1.某實(shí)驗(yàn)室一樓面梁的尺寸為250mm×500mm,跨中最大彎矩設(shè)計(jì)值為M=180KN·m,采用強(qiáng)度等級(jí)C30的混凝土和HRB400級(jí)鋼筋配筋,求所需縱向受力鋼筋的面積。(fc=14。3N/mm2,fy=360N/mm2,ξb=0。518,as=35mm) (10分) [解] 先假定受力鋼筋按一排布置,則 1)求h0
h0=h-35mm=500mm-35mm=465mm …………………………1分 2)求αs
α1=1。0,fc=14.3N/mm2,fy=360N/mm2,ξb=0.518
?M180?106s??2?2?0.233
1fcbh01?14.3?250?465 …………………………2分 3)求ξ
??1?1?2?s?1?1?2?0.233?0.269〈ξb=0.518 不超筋 本試卷共6頁(yè)第8頁(yè)
…………2分 4
)
求
………………………………………………………………… 2
As 分
…………………………3分
A?14.3?250?0.269?465s??1fcb?h0f?1.0?1243mm2y360
5)驗(yàn)算最小配
筋
率
……………………………2分
45ftf?451.43?0.178<0。2 取ρmin=0.2%
y360 ??As1243bh?? 0.10690.107?<0.20。2
o250?465 不少筋選用420(As=1256mm2),一排可以布置得下,因此不必修改h0重新計(jì)算As
2.已知梁截面尺寸bf′=600mm ,hf′=120mm ,b=300mm ,
h=700mm,混凝土等級(jí)為C20,采用HRB335鋼筋,截面承受彎矩設(shè)計(jì)值為M=485 KN·m,求縱向受拉鋼筋面積As 。 (注: C20混凝土, 保護(hù)層厚度取30mm,fc=9。6N/mm2,fy=300N/mm2,ξb=0.550,設(shè)鋼筋兩排。) (13分) [解] 1)求h0
本試卷共6頁(yè)第9頁(yè) 設(shè)受拉鋼筋為兩排布置,取as=65mm(C20,保護(hù)層厚度c
取30mm)
h0=h-as=700-65=635(mm) 2)判斷T形截面類型
…………………………………………………………3分
'?'1fcbfh'f(h0?hf2)?1.0?9.6?600?120?(635?1202)?397.44kN?m <M=485KN。m 屬于第二類T
形截面
3)求αs
………………………………………………………………… 3分
M??''h'f??1fc(bf?b)hf(h0?s2)?21fcbh0120
485?106?1.0?9.6?(600?300)?120?(635??2)1.0?9.6?300?6352?0.2474)求ξ=1?1?2?s?1?1?2?0.247?0.2<ξb=0.550 …………… 2分
本試卷共6頁(yè)第10頁(yè)
5)求As
……………………………………………………………… 3分
A?1fcb?h0??1fc(b'f?b)h'fs?fy
?1.0?9.6?300?0.2?635?1.0?9.6?(600?300)?120?2914mm2300
3.某矩形截面的鋼筋混凝土柱,b×h=400×600mm,軸向壓力
設(shè)計(jì)值N=1000KN,彎矩設(shè)計(jì)值M=450 KN·m,柱的計(jì)算長(zhǎng)度lo=7.2m,該柱用HRB335鋼筋(ξb=0.550,fy=fy′=300N/mm2), 采用C25混凝土(fc=11。9N/mm2),取as=as′=40mm,若采用對(duì)稱配筋,試求縱向鋼筋截面面積。(取偏心矩增大系數(shù)η=1。129) (12分) [解] 1)求h0
……………………………………………………… 1分 h0=h—as=600-40=560(mm)
2)求e0,ei
……………………………………………………… 3分
e0=M/N=450×1000/1000=450mm h/30=600/30=20mm 取ea =20mm ei=e0+ea=450+20=470mm 3)求e
……………………………………………………… 2分
e=ηei +h/2—as=1。129×470+600/2—40=791mm
本試卷共6頁(yè)第11頁(yè) 4)先按大偏心求ξ
………………………………………………………3分
2a?sh =2×40/560=0。143<??N1000?1060?f?1.0?11.9?400?560?0.375<
1cbh0ξb=0。550 為大偏心受壓 5)求As、As′
…………………………………………………………… 3分
AA?Ne??21fcbh0?(1?0.5?)s?s?fy?(h0?a?s)32
?1000?10?791?1.0?11.9?400?560?0.375?(1?0.5?0.375)?(560?40)?2155mm2300
本試卷共6頁(yè)第12頁(yè)
試題二
一、判斷題(正確的打√,錯(cuò)誤的打×,把正確答案寫在下面答題表內(nèi),每題2分,共20分) 題號(hào) 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 答案 1.對(duì)無(wú)明顯屈服點(diǎn)的鋼筋,設(shè)計(jì)時(shí)其強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值取值的依據(jù)是條件屈服強(qiáng)度. ( ) 2.混凝土立方體試塊尺寸越小,測(cè)得的立方體抗壓強(qiáng)度越低。 ( ) 3.混凝土自由收縮時(shí),會(huì)產(chǎn)生收縮裂縫。 ( ) 4.其他條件相同時(shí),在一定范圍內(nèi)梁的剪跨比越小,受剪承載力越低. ( ) 5.彎剪扭構(gòu)件,其縱向鋼筋面積由受彎和受扭承載力所需之鋼筋相疊加,其箍筋面積由受剪和受扭承載力所需之箍筋相疊加. ( ) 6.在斜截面受剪承載力計(jì)算時(shí),驗(yàn)算截面尺寸條件是為了防止發(fā)生斜拉破壞。( ) 7.第一類T形截面的中和軸位于翼緣以內(nèi),第二類第一類T形截面的中和軸位于梁肋肋以內(nèi). ( ) 8.大偏心受壓構(gòu)件的偏心矩一定大,小偏心受壓構(gòu)件的偏心矩一定小. ( ) 9.進(jìn)行裂縫寬度驗(yàn)算就是將構(gòu)件的裂縫寬度在《規(guī)范》允許的范圍之內(nèi)。( )
10.減少鋼筋混凝土受彎構(gòu)件撓度的最有效措施是增加構(gòu)件截面的有效高度。 ( )
二、單項(xiàng)選擇題(把正確答案寫在答題表內(nèi),每題2分,共20分)
本試卷共6頁(yè)第13頁(yè) 題號(hào) 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 答案
1。 下列說(shuō)法正確的是( ).
A.加載速度越快,測(cè)得的混凝土立方體抗壓強(qiáng)度越低 B.棱柱體試件的高寬比越大,測(cè)得的抗壓強(qiáng)度越高
C.混凝土立方體試件比棱柱體試件能更好地反映混凝土的實(shí)際受壓情況 D.混凝土試件與壓力機(jī)墊板間的摩擦力使得混凝土的抗壓強(qiáng)度提高 2.矩形截面純扭構(gòu)件中,最大剪應(yīng)力發(fā)生在( ).
A.短邊中點(diǎn) B.不確定 C.角部 D.長(zhǎng)邊中點(diǎn) 3.同一強(qiáng)度等級(jí)的混凝土,各種強(qiáng)度之間的關(guān)系是( )。 A.fc?fcu?ft B.fcu?fc?ft C.fcu?ft?fc D.ft?fcu?fc 4.螺旋箍筋柱核心截面的直徑dcor是按( )確定的。
A.螺旋箍筋的外表面 B.螺旋箍筋的內(nèi)表面 C.算到箍筋直徑的一半 D.算到構(gòu)件的外邊 5.適筋梁破壞時(shí),鋼筋和混凝土的情況是( )。
A.鋼筋先屈服,然后混凝土被壓碎; B.混凝土被壓碎,鋼筋不屈服; C.鋼筋屈服的同時(shí),混凝土被壓碎. D.鋼筋不屈服,混凝土也不會(huì)被壓碎 6.混凝土在重復(fù)荷載作用下的破壞稱疲勞破壞,疲勞抗壓強(qiáng)度比軸心抗壓強(qiáng)度一般要
( )。
A.高 B.相等 C.低 D.無(wú)法確定 7.矩形截面大、小偏心受拉構(gòu)件是按下述( )來(lái)判斷的。
A.eh0?2??hs 的為大偏心受拉構(gòu)件;e0?2??s的為小偏心受拉構(gòu)件 B.e?eh2?h0i??s的為大偏心受拉構(gòu)件;e0?ei?2??s的為小偏心受拉構(gòu)件
得 分 評(píng)卷人 C.?ehhi? 2??s的為大偏心受拉構(gòu)件;?ei?2??s的為小偏心受
拉構(gòu)件
本試卷共6頁(yè)第14頁(yè)
D.?eh2??hi?s的為小偏心受拉構(gòu)件;?ei?2??s的為大偏心受拉構(gòu)件 8.在梁的斜截面受剪承載力計(jì)算時(shí),必須對(duì)梁的截面尺寸加以(不能過(guò)小),其目的是為了防止發(fā)生( )。
A.斜拉破壞 B.剪壓破壞
C.斜壓破壞 D.斜截面彎曲破壞 9.先張法預(yù)應(yīng)力混凝土軸心受拉構(gòu)件,當(dāng)截面處于消壓狀態(tài)時(shí),這時(shí)預(yù)應(yīng)力鋼筋的拉應(yīng)力σpo的值為( )。
A.?con??l B.?con??l??E?pcⅡ C.?con??l??E?pcⅡ D.0 10.鋼筋混凝土矩形截面大偏壓構(gòu)件截面設(shè)計(jì)當(dāng)x?2a?s 時(shí),受拉鋼筋的計(jì)算截面面積As 的求法是( )。 A.按x=?bh0計(jì)算
B.對(duì)受壓鋼筋合力點(diǎn)取矩求得,即按x=2a?s計(jì)算,再按As?=0計(jì)算,兩者取大值 C.對(duì)受壓鋼筋合力點(diǎn)取矩求得,即按x=2a?s計(jì)算,再按As?=0計(jì)算,兩者取小值 D.按最小配筋率及構(gòu)造要求確定 得 分 評(píng)卷人 三、簡(jiǎn)答題(每題6分,共30分)
1.矩形截面鋼筋混凝土純扭構(gòu)件有哪幾種破壞形態(tài)?各有什么特點(diǎn)?
2.影響受彎構(gòu)件斜截面承載力的主要因素有哪些?它們與受剪承載力有何關(guān)系? 得 分 評(píng)卷人
本試卷共6頁(yè)第15頁(yè)
3.什么是雙筋截面?在什么情況下才采用雙筋截面?雙筋截面中的受壓鋼筋和單筋截面中的架立鋼筋有何不同?
4.偏心受壓構(gòu)件分為哪兩種類型?兩類破壞有何本質(zhì)區(qū)別?其判別的界限條件是什么?
5.什么是張拉控制應(yīng)力?為什么張拉控制應(yīng)力不能定得過(guò)高?
四、計(jì)算題(每題15分,共30分)
本試卷共6頁(yè)第16頁(yè)
1. 某教學(xué)樓內(nèi)廊現(xiàn)澆簡(jiǎn)支在磚墻上的鋼筋混凝土平板,板厚80mm(鋼筋混凝土重度為稱配筋,求鋼筋截面面積As、A’s 。
25kN/m3),混凝土強(qiáng)度等級(jí)為C20,采用HPB235級(jí)鋼筋,計(jì)算跨度l0=2.45m。板上 作用的均布活荷載標(biāo)準(zhǔn)值為2kN/m2,水磨石地面及細(xì)石混凝土墊層共30mm厚(重度 為22kN/m3),板底抹灰12mm厚(重度為17kN/m3),試求受拉鋼筋的截面面積As. (?1?1.0,fc =9.6N/mm2, ft =1.10N/mm2,fy= fy?=210N/mm2,ξ b=0。614,as=20mm。)
2.已知矩形截面柱:b×h=300×600mm,荷載產(chǎn)生的軸向力設(shè)計(jì)值N=500kN,M=190kN·m,
混凝土強(qiáng)度等級(jí)為C20(fc=9.6N/mm2,α1=1。0 ),縱向受力鋼筋用HRB335級(jí)(fy=f'y=300 N/mm2 ),as=a's=40mm,構(gòu)件的計(jì)算長(zhǎng)度l0=3.0m。求縱向受力鋼筋的數(shù)量,設(shè)計(jì)成對(duì)
本試卷共6頁(yè)第17頁(yè) 本試卷共6頁(yè)第18頁(yè)
試題二答案與評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)
一、判斷題(每題2分,共20分)
1.√ 2.× 3.× 4.× 5.√ 6.× 7.√ 8.× 9.√ 10.√
二、單項(xiàng)選擇題(每題2分,共20分)
1.D 2.D 3.B 4.B 5.A 6.C 7.A 8.C 9.A 10.C
三、簡(jiǎn)答題(每題6分,共30分)
1.矩形截面鋼筋混凝土純扭構(gòu)件有哪幾種破壞形態(tài)?各有什么特點(diǎn)?
答:(1)破壞形態(tài):少筋破壞、超筋破壞、部分超筋破壞、適筋破壞?!?分
(2)特點(diǎn):
……………………………………………………4分
①少筋破壞構(gòu)件是裂縫一旦形成構(gòu)件馬上破壞,開裂扭矩與破壞扭矩相等.其破壞特征類似于素混凝土構(gòu)件,明顯預(yù)兆為脆性破壞。
②超筋破壞時(shí)鋼筋未屈服,構(gòu)件即由于斜裂縫間的混凝土被壓碎而破壞,也無(wú)明顯預(yù)兆為脆性破壞。
本試卷共6頁(yè)第19頁(yè) ③適筋破壞是受扭縱筋和受扭箍筋的配筋率合適時(shí),當(dāng)構(gòu)件三面開裂產(chǎn)生45°斜裂縫后,與斜裂縫相交的受扭鋼筋屈服后,還可以繼續(xù)加荷載,直到混凝土第四面混凝土被壓碎,屬塑性破壞。
④部分超筋破壞縱筋與箍筋的配筋強(qiáng)度比不合適時(shí),破壞時(shí)縱筋或箍筋未屈服。其塑性比適筋差,但好于少筋破壞、超筋破壞。
2. 影響受彎構(gòu)件斜截面承載力的主要因素有哪些?它們與受剪承載力有何關(guān)系?
答:(1)剪跨比λ,混凝土強(qiáng)度等級(jí),縱筋配筋率ρ,配箍率ρsv,截面的形狀和截面尺寸。
……………
…………………………2分
(2)它們與受剪承載力的關(guān)系主要有以下幾點(diǎn): ………………………………4分
①隨著剪跨比的增大,梁的受剪承載力逐步降低。但當(dāng)剪跨比λ>3后,剪跨比對(duì)受剪承載力的影響不明顯,受剪承載力趨于穩(wěn)定。
②混凝土的強(qiáng)度等級(jí)對(duì)梁的受剪承載力影響很大。在其它
本試卷共6頁(yè)第20頁(yè)
條件相同時(shí),梁的受剪承載力隨混凝土強(qiáng)度等級(jí)的提高而提(2)在下述情況下可采用雙筋截面: 高,兩者為線性關(guān)系。
③縱筋配筋率ρ越大,梁的斜截面受剪承載力也越大,兩者大致成線性關(guān)系.
④在其它相同條件下,當(dāng)配箍率適當(dāng)時(shí),梁的受剪承載力隨配箍率ρsv的增大而有較大幅度的提高,兩者大體成線性關(guān)系。
⑤在其它參數(shù)(混凝土強(qiáng)度﹑縱筋配筋率﹑剪跨比)保持不變時(shí),梁高擴(kuò)大4倍,破壞時(shí)平均剪應(yīng)力可下降25%~30%。對(duì)于有腹筋梁,截面尺寸的影響將減小。
⑥這主要指T形梁,其翼緣大小對(duì)受剪承載力有影響。適當(dāng)增加翼緣寬度,可提高受剪承載力25%,但翼緣過(guò)大,增大作用就趨于平緩。另外,加大梁寬也可提高受剪承載力。 3.什么是雙筋截面?在什么情況下才采用雙筋截面?雙筋截面中的受壓鋼筋和單筋截面中的架立鋼筋有何不同?
答:(1)在梁的受拉區(qū)和受壓區(qū)同時(shí)按計(jì)算配置縱向受力鋼筋的截面稱為雙筋截面。
…………………………………1分
本試卷共6頁(yè)第21頁(yè) ………………………………3分
①當(dāng)M>αsmaxα1?cbho2,而截面尺寸及材料強(qiáng)度又由于種種原因不能再增大和提高時(shí);
②由于荷載有多種組合,截面可能承受變號(hào)彎矩時(shí); ③在抗震結(jié)構(gòu)中為提高截面的延性,要求框架梁必須配置一定比例的受壓鋼筋時(shí)。
(3)雙筋截面中的受壓鋼筋為受力鋼筋不僅起架立的作用,而且在正截面承載力計(jì)算中必須考慮它的作用。而單筋截面中的架立鋼筋對(duì)正截面受彎承載力的貢獻(xiàn)很小,所以在計(jì)算在是不
考
慮
的
。 …………………………………2分
4.偏心受壓構(gòu)件分為哪兩種類型??jī)深惼茐挠泻伪举|(zhì)區(qū)別?其判別的界限條件是什么?
答:(1)偏心受壓構(gòu)件的分類:大偏心受壓破壞和小偏心受壓破壞?!?1分
(2)兩類破壞有何本質(zhì)區(qū)別: ………………………3分
本試卷共6頁(yè)第22頁(yè)
大偏心受壓破壞的特點(diǎn)是受拉鋼筋先達(dá)到屈服強(qiáng)度,導(dǎo)致壓區(qū)混凝土壓碎,這種破壞形態(tài)在構(gòu)件破壞前有明顯的預(yù)兆,裂縫開展顯著,變形急劇增大,具有延性破壞性質(zhì),是與適筋梁破壞形態(tài)相類似的延性破壞類型。小偏心受壓破壞形態(tài)的特點(diǎn)是混凝土先被壓碎,遠(yuǎn)側(cè)鋼筋可能受拉也可能受壓,但都不屈服,這種破壞沒有明顯的預(yù)兆,裂縫開展不明顯,變形不大(但受壓區(qū)垂直裂縫不斷發(fā)展),屬于脆性破壞性質(zhì),與受彎構(gòu)件超筋(或軸心受壓構(gòu)件)破壞類似。
(3)兩類偏心受壓破壞的界限: ……………………………2分
x≤xb或ξ≤ξb時(shí):屬于大偏心受壓破壞, x>x b或ξ>ξb時(shí):屬于小偏心受壓破壞。
5.什么是張拉控制應(yīng)力?為什么張拉控制應(yīng)力不能定得過(guò)高?
1)張拉控制應(yīng)力是指預(yù)應(yīng)力鋼筋在進(jìn)行張拉時(shí)所控制達(dá)到的最大應(yīng)力值,其值為張拉設(shè)備所指示的總張拉力除以預(yù)應(yīng)力鋼筋截面面積所得的應(yīng)力值。 ……………… (1。5分)
本試卷共6頁(yè)第23頁(yè) 2)張拉控制應(yīng)力不能定得過(guò)高的原因主要有以下三點(diǎn): ①在施工階段會(huì)使構(gòu)件的某些部位受到拉力(稱為預(yù)拉力)甚至開裂,對(duì)后張法構(gòu)件可能造成端部混凝土局壓破壞。 ……………… (1。5分) ②構(gòu)件出現(xiàn)裂縫時(shí)的荷載值與極限荷載值很接近,使構(gòu)件在破壞前無(wú)明顯的預(yù)兆,構(gòu)件的延性較差。 ……………… (1.5分)
③有可能在超張拉過(guò)程中使個(gè)別鋼筋的應(yīng)力超過(guò)它的實(shí)際 屈服強(qiáng)度,使鋼筋產(chǎn)生較大的塑性變形或脆斷。 ……………… (1.5分)
四、計(jì)算題(每題15分,共30分)
1.某教學(xué)樓內(nèi)廊現(xiàn)澆簡(jiǎn)支在磚墻上的鋼筋混凝土平板,板厚
80mm(鋼筋混凝土重度為25kN/m3),混凝土強(qiáng)度等級(jí)為C20,采用HPB235級(jí)鋼筋,計(jì)算跨度l0=2。45m。板上作用的均布活荷載標(biāo)準(zhǔn)值為2kN/m2,水磨石地面及細(xì)石混凝土墊層共30mm厚(重度為22kN/m3),板底抹灰12mm厚(重度為17kN/m3),試求受拉鋼筋的截面面積As。
本試卷共6頁(yè)第24頁(yè)
(?1?1.0,fc =9.6N/mm2, ft =1。10N/mm2,fy= fy?=210N/mm2,ξ b=0。614,as=20mm.) [解] 1)求彎矩設(shè)計(jì)值
……………………………………………………… 4分
取板寬b=1000mm的板條作為計(jì)算單元 板的恒載
gk?(25?0.08?22?0.03?17?0.012)?1?2.8kN/m
跨中最大彎矩設(shè)計(jì)值:
M?1(?218GGk??qqk)l0?8(1.2?2.8?1.4?2.0)?2.452?4.68kN?m
2)求h0
……………………………………………………………… 1分
h0=h—as=80-20=60(mm) 3)求αs
……………………………………………………………… 3分
?M4.68?106s??2??0.135
1fcbh01?9.6?1000?6024)求ξ
………………………………………………………………… 3分
??1?1?2?s?0.146?ξ b=0.614
5)求As
本試卷共6頁(yè)第25頁(yè)
…………………………………………………………………4分
A1fcb?h01.0?9.6?1000?0.146?60s??f?210?400mm2y
>?minbh?0.24%?1000?80?192mm2
?min?0.45ftf?0.24%y
2.已知矩形截面柱:b×h=300×600mm,荷載產(chǎn)生的軸向力設(shè)計(jì)值N=500kN,M=190kN·m,混凝土強(qiáng)度等級(jí)為C20(fc=9。6N/mm2,α1=1.0 ),縱向受力鋼筋用HRB335級(jí)(fy=f'y=300 N/mm2 ),as=a's=40mm,構(gòu)件的計(jì)算長(zhǎng)度l0=3。0m。求縱向受力鋼筋的數(shù)量,設(shè)計(jì)成對(duì)稱配筋,求鋼筋截面面積As、A's 。 解
:
h0=h—as=600-40=560mm ………………………………………1分 l0/h=3000/600=5
,
所
以
η=1
。
0 ………………………………………1分 e0=M/N=190×106/500×103=380mm ………………………………………1分 ea=20mm
或
h/30=600/30=20mm,
取
ea=20mm
………………………………………1分
ei=e0+ea=380+20=400mm
本試卷共6頁(yè)第26頁(yè)
ηei=1.0×400=400mm 〉 0.3h0=0。 ………………………………………1分 屬
于
大
偏
心
受
………………………………………1分 引入對(duì)稱配筋的條件,可直接求x:
………………………………………3分
………………………………………2分
求x代入(7-29)式,或求得As及A’s
……………………………4分
本試卷共6頁(yè)第27頁(yè) 3×560=168mm
壓
。
…………
本試卷共6頁(yè)第28頁(yè)
試題三
得 分 評(píng)卷人 一、單項(xiàng)選擇題(在下列每題的四個(gè)選項(xiàng)中,只有一個(gè)選項(xiàng)是符合試題要求的。請(qǐng)把答案填入答題框中相應(yīng)的題號(hào) 下.每小題2分,共20分)
題號(hào) 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 1.答案 混凝
土強(qiáng)度的基本指標(biāo)是( )。
A.立方體抗壓強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值 B.軸心抗壓強(qiáng)度設(shè)計(jì)值 C.軸心抗壓強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值 D.立方體抗壓強(qiáng)度平均值 2.對(duì)適筋梁,受拉鋼筋剛屈服時(shí)( ).
A.承載力達(dá)到極限 B.受壓邊緣混凝土達(dá)到?cu C.?s=?y, ?c﹤?cu D.?s=?y, ?c﹥?cu 3.設(shè)計(jì)雙筋受彎梁時(shí),當(dāng)求As、As′,用鋼量接近最少的方法是( )。
A.取???b B.取As=As′ C.使x?2a?s D.x?2a?s 4. 雙筋矩形截面受彎構(gòu)件,當(dāng)x?2a?s時(shí),表明( ). A.受拉鋼筋不屈服 B.受壓鋼筋不屈服 C.受拉、受壓鋼筋均已屈服 D.應(yīng)加大截面尺寸 5. 為了保證斜截面抗彎能力,必須使彎起鋼筋的( ).
A.起彎點(diǎn)離開其充分利用點(diǎn)0.5h0 B.起彎點(diǎn)離開其充分利用點(diǎn)0.5h C.起彎點(diǎn)離開其充分利用點(diǎn)h0 D.起彎點(diǎn)離開其充分利用點(diǎn)h 6。 條件相同的先張法和后張法軸心受拉構(gòu)件,當(dāng)?con及?l相同時(shí),完成全部預(yù)應(yīng)力損失時(shí),預(yù)應(yīng)力鋼筋中的應(yīng)力?pe?( )。 A.兩者相同 B.無(wú)法判斷 C.后張法小于先張法 D.后張法大于先張法
7. 條件相同的無(wú)腹筋梁,由于剪跨比的不同可能發(fā)生剪壓、斜壓、斜拉破壞,其破壞時(shí)承載力為( )。
本試卷共6頁(yè)第29頁(yè) A.剪壓>斜壓>斜拉 B.剪壓=斜壓>斜拉 C.斜壓>剪壓>斜拉 D.斜壓>剪壓=斜拉
8. 對(duì)構(gòu)件施加預(yù)應(yīng)力的主要目的是( )。
A.提高承載力 B.對(duì)構(gòu)件進(jìn)行檢驗(yàn) C.提高構(gòu)件破壞的延性 D.避免裂縫或在使用階段減少裂縫寬,發(fā)揮高強(qiáng)材料的作用 9. 計(jì)算等截面受彎構(gòu)件撓度時(shí),應(yīng)采用( )。 A.取同號(hào)彎矩區(qū)段內(nèi)最大剛度
B.取同號(hào)彎矩區(qū)段內(nèi)最大彎矩截面的剛度 C.平均剛度 D.構(gòu)件各截面的實(shí)際剛度
10。 在偏心受壓構(gòu)件計(jì)算時(shí),當(dāng)( )時(shí),可不考慮偏心距增大系數(shù).
A.
l0h≤3 B.l0llh〉14 C.5<0h≤14 D.0h≤5
得 分 評(píng)卷人 二、判斷題(正確的在括號(hào)內(nèi)打“√”,錯(cuò)誤的在括 號(hào)內(nèi)打“×”。每題1分,共10分)
1.與混凝土不同,鋼筋的抗拉與抗壓強(qiáng)度設(shè)計(jì)值總是相等。 ( ) 2.在斜截面受剪承載力計(jì)算時(shí),驗(yàn)算截面尺寸條件是為了防止發(fā)生斜拉破壞。 ( )3.一般適筋梁在正常使用荷載作用下都是帶裂縫工作的. ( ) 4。 進(jìn)行承載力計(jì)算時(shí),采用的荷載值是荷載設(shè)計(jì)值。 ( ) 5.進(jìn)行裂縫寬度驗(yàn)算就是將構(gòu)件的裂縫寬度在《規(guī)范》允許的范圍之內(nèi)。 ( ) 6.相對(duì)受壓區(qū)高度?與配筋率?的大小有關(guān).一般地,?越大,?越小。
( )7。 對(duì)于x≤hf?的T形截面梁,因?yàn)槠湔孛媸軓澇休d力相當(dāng)于寬度為bf?的矩
形截面梁,所以其配筋率應(yīng)按??As/(bf?h0)計(jì)算. ( )8.材料的強(qiáng)度設(shè)計(jì)值大于材料的強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值。 ( ) 9.受扭縱向鋼筋應(yīng)沿截面周邊對(duì)稱放置,并且四角必須放置。 ( )
本試卷共6頁(yè)第30頁(yè)
10. 先張法預(yù)應(yīng)力損失取值不應(yīng)小于80 N/mm2,后張法預(yù)應(yīng)力損失取值不應(yīng)小于100 N/mm2。 ( )
得 分 評(píng)卷人 三、填空題(答案寫在橫線上。每題1分,共13分)
1.隨著混凝土強(qiáng)度等級(jí)的提高,抗壓強(qiáng)度 ,延性 。 2.預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu),施加預(yù)應(yīng)力的方法有 法和 法。 3.鋼筋混凝土構(gòu)件表面的裂縫寬度一般隨保護(hù)層厚度增大而 ,而且鋼筋直徑越粗,裂縫寬度 。
4。 當(dāng)V<0.7ftbh0時(shí),切斷綱筋的實(shí)際切斷點(diǎn)離理論切斷點(diǎn)的距離不小于 。
5.鋼筋混凝土大小偏心受拉構(gòu)件的判別條件是:當(dāng)軸向力N作用在
為大偏心;作用在 為小偏心。
6. 在受扭構(gòu)件中采用 筋和 筋組成的骨架
來(lái)抵抗扭矩.
7. 對(duì)鋼筋混凝土軸心受壓構(gòu)件,箍筋采用 形式的箍筋,截面上全部
受壓鋼筋的最大配筋率不超過(guò) 。
8.梁的斜截面破壞主要形態(tài)有① ② 和剪壓破壞
三種。
9. 鋼筋的塑性性能是以 和 指標(biāo)來(lái)反映.
10。 鋼筋混凝土梁正截面設(shè)計(jì)中,???b是為了 ,而As??minbh是為了 。
11. 鋼筋混凝土受扭構(gòu)件承載力計(jì)算公式中0.6??的含義是指?Astl?fy?s 。 12。 在鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)構(gòu)件中,鋼筋和A混凝?f?1.7styv土?u共cor同工作的基礎(chǔ)是
.
13. 受彎構(gòu)件受壓區(qū)混凝土應(yīng)力圖形的等效原則是 。
四、簡(jiǎn)答題(每題6分,共24分)
本試卷共6頁(yè)第31頁(yè)
1。請(qǐng)說(shuō)明鋼筋混凝土受彎構(gòu)件最大裂縫寬度計(jì)算公式
??sk?deqmax?2.1?E?1.9C?0.08??中各符號(hào)含義,控制裂縫寬度最有效的措s??te?施是什么?
2.影響斜截面抗剪承載力的主要因素有哪些?
3.受彎構(gòu)件適筋梁從加荷到破壞正截面的受力過(guò)程可分為哪三個(gè)階段?各階
段分別作為什么計(jì)算或驗(yàn)算的依據(jù)?
得 分 評(píng)卷人
本試卷共6頁(yè)第32頁(yè)
4.《混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》將預(yù)應(yīng)力混凝土的抗裂等級(jí)分為哪三個(gè)裂縫控制等級(jí)?各需滿足什么要求? 得 分 評(píng)卷人
五、計(jì)算題(每題11分,共33分)
1.某承受均布荷載的簡(jiǎn)支梁,截面尺寸 b×h = 250×400,梁內(nèi)最大剪力設(shè)計(jì)值 V=106 kN,梁內(nèi)縱筋為一排,混凝土強(qiáng)度等級(jí)為 C20,箍筋采用Ⅰ級(jí)(HPB235)鋼筋。求梁內(nèi)所需的箍筋數(shù)量。 (fc=9。6N/mm2,ft =1.10N/mm2 ,fyV=210N/mm2, as=35mm)
2.某實(shí)驗(yàn)室一樓面梁的尺寸為250mm×500mm,跨中最大彎矩設(shè)計(jì)值為
M=180kN.m,采用強(qiáng)度等級(jí)C30的混凝土和HRB400級(jí)鋼筋配筋,求所需縱向受力鋼筋的面積。(f2
2
c=14.3N/mm,ft =1。43N/mm ,f2
y=360N/mm,ξb=0。518,as=35mm)
本試卷共6頁(yè)第33頁(yè)
3.某鋼筋混凝土偏心受壓柱,承受軸向壓力設(shè)計(jì)值N=250kN,彎矩設(shè)計(jì)值M=158kN·m,截面尺寸為b×h=300×400mm,as=a's=40mm,柱的計(jì)算長(zhǎng)度l0
=4.0m,經(jīng)計(jì)算偏心矩增大系數(shù)η=1。039,采用C25混凝土和HRB335鋼筋,進(jìn)行截面對(duì)稱配筋設(shè)計(jì)。(fc=11.9N/mm2, f’y=fy=300N/mm2,ξb=0。550)
本試卷共6頁(yè)第34頁(yè)
試題三答案與評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)
一、單項(xiàng)選擇題(每小題2分,共20分)
1.A 2.C 3.A 4.B 5.A 6.D 7.C 8.D 9.B 10.D 二、判斷題(每題1分,共10分)
1.× 2.× 3.√ 4.√ 5.√ 6.× 7.× 8.√ 9.√ 10.×
三、填空題(每題1分,共13分) 1.提高、降低 2.先張法、后張法 3.增大、越大 4.20d
5。 As和Asˊ之外、As和Asˊ之間 6.受扭縱筋、箍筋 7.封閉式、5%
8.①斜壓破壞、②斜拉破壞 9.伸長(zhǎng)率、冷彎性能
10。避免超筋破壞、避免少筋破壞 11。受扭縱筋和箍筋的配筋強(qiáng)度比 12。存在粘結(jié)作用和相近的線膨脹系數(shù)。 13.壓應(yīng)力的合力不變和壓應(yīng)力合力作用點(diǎn)不變
四、簡(jiǎn)答題(每題6分,共24分)
1.請(qǐng)說(shuō)明鋼筋混凝土受彎構(gòu)件最大裂縫寬度計(jì)算公式
??sk?max?2.1?E?1.9C?0.08deq????中各符號(hào)含義,控制裂縫寬度最有效措施是什ste?么?
答:各符號(hào)含義如下
?-—裂縫間縱向受拉鋼筋應(yīng)變不均勻系數(shù);
本試卷共6頁(yè)第35頁(yè) C-—混凝土保護(hù)層厚度;
?sk—-按荷載效應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)組合計(jì)算的鋼筋混凝土構(gòu)件裂縫處,縱向鋼筋的應(yīng)力;
Es——縱向受拉鋼筋的彈性模量; deq--縱筋等效直徑;
?te——按有效受拉區(qū)混凝土截面面積計(jì)算的縱向受拉鋼筋配筋率。(4分) 控制裂縫寬度的最有效措施是減小縱向受拉鋼筋的應(yīng)力,也就是相應(yīng)的增加As。
(2分) 2.影響斜截面抗剪承載力的主要因素有哪些? 答:影響斜截面抗剪承載力的主要因素有:
(1)剪跨比和跨高比:剪跨比大,Vu小 (1分) (2)混凝土強(qiáng)度等級(jí):等級(jí)越高,Vu大 (1分) (3)箍筋的配筋率:配置腹筋,Vu增大 (1分) (4)縱向鋼筋的配筋率:配筋率大,Vu大 (1分) (5)斜截面的骨料咬合力 (1分) (6)截面尺寸和形狀 (1分)
3.受彎構(gòu)件適筋梁從加荷到破壞正截面的受力過(guò)程可分為哪三個(gè)階段?各階段分別作為什么計(jì)算或驗(yàn)算的依據(jù)?
答:第Ⅰ階段又稱為未裂階段,是抗裂驗(yàn)算的依據(jù); (2分)
第Ⅱ階段又稱為裂縫階段,是裂縫開展寬度驗(yàn)算和變形驗(yàn)算的依據(jù); (2分)
第Ⅲ階段又稱為破壞階段,是承載能力極限狀態(tài)計(jì)算的依據(jù)。 (2分)
4.《混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》將預(yù)應(yīng)力混凝土的抗裂等級(jí)分為哪三個(gè)裂縫控制等級(jí)?各需滿足什么要求?
答:①一級(jí): 為嚴(yán)格要求不出現(xiàn)裂縫的構(gòu)件
要求 σck-σpc≤0 (2分) ②二級(jí): 為一般要求不出現(xiàn)裂縫的構(gòu)件
本試卷共6頁(yè)第36頁(yè)
要求σck-σpc≤ftk 且σcq-σpc≤0 (2分) ③三級(jí) :為允許出現(xiàn)裂縫的構(gòu)件
要求ωmax≤ωlim (2分)
五、計(jì)算題(每題11分,共33分)
1.某承受均布荷載的簡(jiǎn)支梁,截面尺寸 b×h = 250×400,梁內(nèi)最大剪力設(shè)計(jì)值 V=106 kN,梁內(nèi)縱筋為一排,混凝土強(qiáng)度等級(jí)為 C20,箍筋采用Ⅰ級(jí)(HPB235)鋼筋.求梁內(nèi)所需的箍筋數(shù)量。(fc=9。6N/mm2,f2t =1。10N/mm ,
f2yV=210N/mm, as=35mm)
解:ho =h— as = 365mm (1分)
hw / b = 1.46 < 4
0.25?cfcbh0?0.25?9.6?250?365?175200 ? V ? 106000 N 截面尺寸適合。 (2分)
0.7ftbh0?0.7?1.1?250?365? 70265.5 ? V?106000 應(yīng)按計(jì)算配筋. (2分) 設(shè)僅用箍筋:
V?0.7fnAsvtbh0?1.25fyvshnAsv106000?562100, s?1.25?210?365 = 0。52 設(shè)為雙肢φ6箍s ≤ 109。6mm,選用箍筋φ6@100。 (4分) 最小配箍率的驗(yàn)算:
?f1.1svmin?0.24tf?0.24210?0.00125<?A2?28.3sv?nsv??0.00226,滿足yvbs250?100要求。
(2分)
2.某實(shí)驗(yàn)室一樓面梁的尺寸為250mm×500mm,跨中最大彎矩設(shè)計(jì)值為M=180kN·m,采用強(qiáng)度等級(jí)C30的混凝土和HRB400級(jí)鋼筋配筋,求所需縱向受力鋼筋的面積。(f2c=14。3N/mm,ft =1.43N/mm2 ,fy=360N/mm2,ξb=0。518,as=35mm)
解:先假定受力鋼筋按一排布置,則
本試卷共6頁(yè)第37頁(yè) 1)求h0
h0=h-35mm=500mm—35mm=465mm (1分) 2)求αs
α1=1。0,fc=14。3N/mm2,fy=360N/mm2,ξb=0。518
?M?2?180?106 ?s?0.233 (2分)
1fcbh01?14.3?250?46523)求ξ
??1?1?2?s?1?1?2?0.233?0.269<ξb=0.518 不超筋 (2分)
4)求As
A0?14.3?250?0.269?465s??1fcb?h0f?1.y360?1243mm2(3分)
5)驗(yàn)算最小配筋率
45ftf?451.43360?0.178<0.2 取ρmin=0。2% y ??As1243bh?465? 0.10690。107?0.2>0。2% 不少筋 選用420
o250?(As=1256mm2),一排可以布置得下,因此不必修改h0重新計(jì)算As 。 (3分)
3.某鋼筋混凝土偏心受壓柱,承受軸向壓力設(shè)計(jì)值N=250kN,彎矩設(shè)計(jì)值M=158kN·m,截面尺寸為b×h=300×400mm,as=a’s=40mm,柱的計(jì)算長(zhǎng)度l0=4。0m,經(jīng)計(jì)算偏心矩增大系數(shù)η=1。039,采用C25混凝土和HRB335鋼筋,進(jìn)行截面對(duì)稱配筋設(shè)計(jì)。(f2c=11。9N/mm2, f’y=fy=300N/mm,ξb=0。550) 解:(1)求h0
h0=h-as=400-40=360(mm) (1分) (2)計(jì)算初始偏心距ei
本試卷共6頁(yè)第38頁(yè)
M158?106e0=N=250?103=632mm ea={
h30,20mm}max={13mm,20mm}max=20mm ei=e0+ea=632+20=652mm (2分) (3)判別大小偏心
x=N250?103?=11.9?300=70mm?2a'
s=2×40=80mm
1fcb1.0??xb=ξbh0=0。55×360=198mm
e???ei?h2?a×652-400s?=1.03942+40=518mm
屬于大偏心受壓。 (4分) (4)計(jì)算鋼筋面積A’s和As 由于x<2a’s,所以
’
Ne'As=As=fh') y(0?as=250?103?518=1349mm2>0.002bh=0。002×300×400=240mm2
300?(360?40)縱筋每側(cè)各選配2 22+2 20(A's=A2s=1388mm)。 (4分)
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試題四
題號(hào) 一 二 三 四 五 總分 核分人 得分 一、單
項(xiàng)選擇題(在下列每題的四個(gè)選項(xiàng)中,只有一個(gè)選項(xiàng)是符合試題要求的。請(qǐng)把答案填入答題框中相應(yīng)的題號(hào)下.每小題2分,共20分) 題號(hào) 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 1.答案 同一
強(qiáng)度等級(jí)的混凝土,各種強(qiáng)度之間的關(guān)系是( ). A.fc?fcu?ft B.fcu?fc?ft C.fcu?ft?fc D.ft?fcu?fc
2.偏心受壓構(gòu)件,當(dāng)?ei?0.3h0,但x??bh0時(shí),該柱將發(fā)生( )破壞. A.小偏心受壓 B.大偏心受壓 C.軸心受壓 D.界限受壓 3.受彎構(gòu)件設(shè)計(jì)時(shí),當(dāng)???b時(shí)應(yīng)( ). A.提高鋼筋級(jí)別 B.增加鋼筋用量 C.采用雙筋梁 D.增加箍筋用量 4.減小構(gòu)件撓度的最有效的措施是( )。
A.增加梁截面寬度 B.選用直徑較粗的鋼筋 C.提高混凝土的強(qiáng)度等級(jí) D.增加梁的截面高度 5.設(shè)計(jì)時(shí),我們希望梁斜截面抗剪破壞形態(tài)為( ).
A.剪壓破壞 B. 局部破壞 C. 斜壓破壞 D.斜拉破壞
本試卷共6頁(yè)第41頁(yè) 6.矩形截面純扭構(gòu)件中,最大剪應(yīng)力發(fā)生在( )。
A.短邊中點(diǎn) B.不確定 C.角部 D.長(zhǎng)邊中點(diǎn) 7.超筋梁破壞時(shí),鋼筋和混凝土的情況是( )。
A.混凝土被壓碎,鋼筋不屈服 B.鋼筋先屈服,然后混凝土被壓碎 C.鋼筋屈服的同時(shí),混凝土被壓碎 D.鋼筋不屈服,混凝土也不會(huì)被壓碎
8.螺旋箍筋約束混凝土抗壓強(qiáng)度提高的原因是( ). A.螺旋箍筋直徑受壓 B.螺旋箍筋使混凝土密實(shí) C.螺旋箍筋約束了混凝土的橫向變形 D.螺旋箍筋使混凝土中不出現(xiàn)微裂縫
9.后張法預(yù)應(yīng)力混凝土軸心受拉構(gòu)件,當(dāng)截面處于消壓狀態(tài)時(shí),這時(shí)預(yù)應(yīng)力鋼筋的拉應(yīng)力?pe的值為( )。
A.?con??l B.?con??l??E?pcⅡ C.?con??l??E?pcⅡ D.0 10。 鋼筋混凝土梁( )。
A.提高配箍率可以明顯提高斜截面抗裂能力 B.提高配箍率可以防止斜壓破壞 C.配置受壓鋼筋可以提高構(gòu)件的延性
D.提高縱筋配筋率可以明顯提高梁的正截面抗裂能力
得 分 評(píng)卷人 二、判斷題(正確的在括號(hào)內(nèi)打“√”,錯(cuò)誤的在括號(hào) 內(nèi)打“×”.每題1分,共10分)
1.C20混凝土表示混凝土的軸心抗壓強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值為20N/mm2。 ( ) 2.對(duì)無(wú)明顯屈服點(diǎn)的鋼筋,設(shè)計(jì)時(shí)其強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值取值的依據(jù)是條件屈服強(qiáng)度。 ( ) 3.現(xiàn)澆樓蓋多跨連續(xù)梁支座處截面按“T”形截面計(jì)算。 ( ) 4.偏心受壓構(gòu)件,只要ξ≤ξb,一定是大偏心受壓. ( ) 5. 混凝土立方體試塊尺寸越小,測(cè)得的立方體抗壓強(qiáng)度越低。 ( )
本試卷共6頁(yè)第42頁(yè)
'6.第二類T形截面的判別式可用M≤?''1fcbfhf(h0?hf2)。 ( )
7.混凝土自由收縮時(shí),不會(huì)產(chǎn)生收縮裂縫。 ( ) 8.其他條件相同時(shí),在一定范圍內(nèi)梁的剪跨比越小,受剪承載力越高。 ( ) 9.鋼筋經(jīng)過(guò)冷拉后,既可以提高其抗拉強(qiáng)度,又可以提高其抗壓強(qiáng)度。 ( ) 10.減少鋼筋混凝土受彎構(gòu)件撓度的最有效措施是增加構(gòu)件截面的有效高度。 ( ) 得 分 評(píng)卷人
三、填空題(答案寫在橫線上。每空1分,共16分)
1.鋼材含碳量越高,其強(qiáng)度就越 ,其變形能力就越 。 2.鋼筋與混凝土的粘結(jié)力主要由 、 和 三部分組成.
3. 在鋼筋混凝土梁斜截面受剪承載力計(jì)算時(shí),最小截面尺寸條件是為了防止發(fā)生 ;最小配箍率要求是為了防止發(fā)生 。 4。 混凝土在荷載長(zhǎng)期作用下產(chǎn)生隨時(shí)間而增長(zhǎng)的變形稱混凝土的 。
5.偏心受拉構(gòu)件,當(dāng)軸向力作用于A′
s及As之間時(shí)稱為 . 6. 鋼筋混凝土剪扭構(gòu)件承載力公式中?t是指 。 7. 在外力作用下,設(shè)計(jì)受彎構(gòu)件時(shí)要進(jìn)行 和 兩種承載力的計(jì)算。
8.預(yù)應(yīng)力混凝土,先張法是通過(guò) 來(lái)施加預(yù)應(yīng)力,而后張法是通過(guò) 施加預(yù)應(yīng)力.
9. 鋼筋的直徑越粗,受拉鋼筋的基本錨固長(zhǎng)度越 。 10。 加載速度越快,測(cè)得的混凝土立方體抗壓強(qiáng)度越 .
四、簡(jiǎn)答題(每題6分,共24分)
本試卷共6頁(yè)第43頁(yè) 1.矩形截面鋼筋混凝土純扭構(gòu)件有哪幾種破壞形態(tài)?各有什么特點(diǎn)?
2.偏心受壓構(gòu)件分為哪兩種類型??jī)深惼茐挠泻伪举|(zhì)區(qū)別?其判別的界限條件是什么?
3.計(jì)算梁斜截面承載力應(yīng)選擇哪些計(jì)算截面?
4.預(yù)應(yīng)力混凝土構(gòu)件對(duì)混凝土和鋼筋的基本要求是什
得 分 評(píng)卷人 么?
本試卷共6頁(yè)第44頁(yè)
得 分 評(píng)卷人
'2.某混凝土柱截面尺寸b×h=400×600mm,as?as計(jì)算長(zhǎng)度l0?3m.?40mm,
在荷載設(shè)計(jì)值作用下縱向壓力N=1000kN,長(zhǎng)邊方向作用彎矩M=600kNm,混凝土用C30,鋼筋用HRB335,求:該柱滿足正截面承載力所需的鋼筋截面五、計(jì)算題(每題15分,共30分)
1.已知某T形截面梁,截面尺寸為
b?250mm,h?650mm,h??f?120mm,bf?600mm,混凝土強(qiáng)度等級(jí)采用,
受力縱筋采用HRB400級(jí)(fy?360Nmm2),
C30(fc?14.3Nmm2、ft?1.43Nmm2),梁所承擔(dān)的彎矩設(shè)計(jì)值
M?650kN.m,試求所需受拉鋼筋截面面積A s。(注:受拉鋼筋采用雙排,
as?60mm,?b?0.518)
本試卷共6頁(yè)第45頁(yè) 面
積
A''s及
As值。(
fy?fy?300N/mm2?1?1.0,fc?14.3N/mm2,?b?0.550,?min?0.002)
本試卷共6頁(yè)第46頁(yè)
,
試題四答案與評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)
一、單項(xiàng)選擇題(每小題2分,共20分)
1.B 2.B 3.C 4.D 5.A 6.D 7.A 8.C 9.A 10.C 二、判斷題(每題1分,共10分)
1.× 2.√ 3.× 4.√ 5.× 6.× 7.√ 8.√ 9.× 10.√
三、填空題(每空1分,共16分) 1.高、差
2.膠結(jié)力、摩阻力、機(jī)械咬合力 3.斜壓破壞、斜拉破壞 4.徐變
5。 小偏心受拉構(gòu)件
6.剪扭構(gòu)件混凝土受扭承載力降低系數(shù) 7.正截面受彎、斜截面受剪
8.鋼筋和混凝土之間的粘結(jié)力、鋼筋端部的錨具 9.長(zhǎng) 10. 高
四、簡(jiǎn)答題(每題6分,共24分)
1.矩形截面鋼筋混凝土純扭構(gòu)件有哪幾種破壞形態(tài)?各有什么特點(diǎn)?
答:(1)破壞形態(tài):少筋破壞、超筋破壞、部分超筋破壞、適筋破壞。 (2分)
(2)特點(diǎn):
①少筋破壞構(gòu)件是裂縫一旦形成構(gòu)件馬上破壞,開裂扭矩與破壞扭矩相等。其破壞特征類似于素混凝土構(gòu)件,明顯預(yù)兆為脆性破壞。
②超筋破壞時(shí)鋼筋未屈服,構(gòu)件即由于斜裂縫間的混凝土被壓碎而破壞,也無(wú)明顯預(yù)兆為脆性破壞。
③適筋破壞是受扭縱筋和受扭箍筋的配筋率合適時(shí),當(dāng)構(gòu)件三面開裂產(chǎn)生45°斜裂縫后,與斜裂縫相交的受扭鋼筋屈服后,還可以繼續(xù)加荷載,直到混凝土第四面混凝土被壓碎,屬塑性破壞。
本試卷共6頁(yè)第47頁(yè) ④部分超筋破壞縱筋與箍筋的配筋強(qiáng)度比不合適時(shí),破壞時(shí)縱筋或箍筋未屈服.其塑性比適筋差,但好于少筋破壞、超筋破壞。 (4分)
2.偏心受壓構(gòu)件分為哪兩種類型?兩類破壞有何本質(zhì)區(qū)別?其判別的界限條件是什么?
答:(1)偏心受壓構(gòu)件的分類:大偏心受壓破壞和小偏心受壓破壞。 (1分) (2)兩類破壞有何本質(zhì)區(qū)別:
大偏心受壓破壞的特點(diǎn)是受拉鋼筋先達(dá)到屈服強(qiáng)度,導(dǎo)致壓區(qū)混凝土壓碎,這種破壞形態(tài)在構(gòu)件破壞前有明顯的預(yù)兆,裂縫開展顯著,變形急劇增大,具有延性破壞性質(zhì),是與適筋梁破壞形態(tài)相類似的延性破壞類型。小偏心受壓破壞形態(tài)的特點(diǎn)是混凝土先被壓碎,遠(yuǎn)側(cè)鋼筋可能受拉也可能受壓,但都不屈服,這種破壞沒有明顯的預(yù)兆,裂縫開展不明顯,變形不大(但受壓區(qū)垂直裂縫不斷發(fā)展),屬于脆性破壞性質(zhì),與受彎構(gòu)件超筋(或軸心受壓構(gòu)件)破壞類似。 (3分)
(3)兩類偏心受壓破壞的界限:
x≤xb或ξ≤ξb時(shí):屬于大偏心受壓破壞, x>x b或ξ>ξb時(shí):屬于小偏心受壓破壞。 (2分) 3.計(jì)算梁斜截面承載力應(yīng)選擇哪些計(jì)算截面? 答:主要應(yīng)選擇四種截面:
①支座邊緣處的截面; (1.5分) ②受控區(qū)彎起鋼筋彎起點(diǎn)處的截面; (1。5分) ③箍筋截面面積或間距改變處的截面; (1.5分) ④腹板寬度改變處的截面。 (1.5分) 4.預(yù)應(yīng)力混凝土構(gòu)件對(duì)混凝土和鋼筋的基本要求是什么? 答:(1)對(duì)鋼筋的要求:
① 高強(qiáng)度; ②較低的松弛性;
本試卷共6頁(yè)第48頁(yè)
③有一定的塑性;
④良好的可焊性和可鐓性能;
⑤先張法還要求鋼筋與混凝土有較好的粘結(jié)性能。 (3分) (2)對(duì)混凝土的要求: ①高強(qiáng)度; ②較高的彈性模量;
③較小的徐變和收縮變形;
④快硬、早強(qiáng)。 (3分)
五、計(jì)算題(每題15分,共30分)
.已知某T形截面梁,截面尺寸為
b?250mm,h?650mm,h??f?120mm,bf?600mm,混凝土強(qiáng)度等級(jí)采用,受力縱筋采用HRB400級(jí)(fy?360Nmm2),
C30(f2c?14.3Nmm、ft?1.43Nmm2),梁所承擔(dān)的彎矩設(shè)計(jì)值
M?650kN.m,試求所需受拉鋼筋截面面積As。(注:受拉鋼筋采用雙
排,as?60mm,?b?0.520) 解:(1)判別T形面類型
截面有效高度 h0?650?60?590mm (1分)
?,,,1fcbfhf(h0?0.5hf)?1.0?14.3?600?120?(590?0.5?120)?5.69KN。mm
?M?650KNKN。
mm 故為第二類T形截面梁。 (4分) (2)采用分解法計(jì)算配筋 ,,
M1??1fc(b?b)h(h,ff0?0.5hf)
?1.0?14.3?(600?250)?120?(590?0.5?120) =318.32 KN?318.32KN。mm
M2?M?M1?650?318.32?331.68KNKN.m m A1fc(b,f?b)h,f250)?120s1??f?1.0?14.3?(600??1668.3mm2y360(4分)
本試卷共6頁(yè)第49頁(yè) ?M2331.68?106s2??2??250?5902?0.267
1fcbh01.0?14.3 查得:?s2?0.842,??0.317??b(不超筋)
所以?AM2331.68?106 2s2???590?18.6mm (4分)
s2fyh00.842?360? As?As1?As2?3522.9mm2
選用625+220 (2分)
2.某混凝土柱截面尺寸b×h=400×600mm,a's?as?40mm,計(jì)算長(zhǎng)度l0?3m。
在荷載設(shè)計(jì)值作用下縱向壓力N=1000kN,長(zhǎng)邊方向作用彎矩M=600kNm,混凝土用C30,鋼筋用HRB335,求:該柱滿足正截面承載力所需的鋼筋截面面積As及
A's值。
(f'y?fy?300N/mm2,?1?1.0,fc?14.3N/mm2,?b?0.550,?min?0.002) 解:h0=h—as=600-40=560(mm) (1分)
??l0/h?3000/600?5?5,所以??1. 0(1分(1分)
e0?MN?6001000?0.6m;eh600a?30?30?20mm;ei?e0?ea?620mm ?ei?620mm?0.3h0?0.3?560?168mm,可按大偏壓計(jì)算( 2e??ehi?2?as?620?300?40?880mm (4分) 令???b
M22??1fcbh0?b(1?0.5?b)?1?14.3?400?5602?0.55?(1?0.5?0.55)?715.27?106N.m A1fcbh0?bs2??f?1?14.3?400?560?0.55300?5873mm (24分)
yM1?Ne?M2?1.73kN.m
本試卷共6頁(yè)第50頁(yè)
1 'M6As?11.73?102f''??1056mmy(h0?as)300?520?As1 A''2s?Asmin?0.002bh?0.002?400?600?480mm(4分) N1000?103A2s3?f??3333mm y300A3596mm2s?As1?As2?As3? (2分) 本試卷共6頁(yè)第51頁(yè) 本試卷共6頁(yè)第52頁(yè)
試題五
得 分 評(píng)卷人 一、單項(xiàng)選擇題(在下列每題的四個(gè)選項(xiàng)中,只有一 個(gè)選項(xiàng)是符合試題要求的。請(qǐng)把答案填入答題框中相應(yīng)的題號(hào)下。每小題1分,共16分)
題 號(hào) 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 答 案 題 號(hào) 11 12 13 14 15 16 答 案 1。 下列說(shuō)法正確的是( )。
A.加載速度越快,測(cè)得的混凝土立方體抗壓強(qiáng)度越低 B.棱柱體試件的高寬比越大,測(cè)得的抗壓強(qiáng)度越高
C.混凝土立方體試件比棱柱體試件能更好地反映混凝土的實(shí)際受壓情況 D.混凝土試件與壓力機(jī)墊板間的摩擦力使得混凝土的抗壓強(qiáng)度提高 2. 同一強(qiáng)度等級(jí)的混凝土,各種強(qiáng)度之間的關(guān)系是( ). A.fc?fcu?ft B.fcu?fc?ft C.fcu?ft?fc D.ft?fcu?fc
3。 若用S表示結(jié)構(gòu)或構(gòu)件截面上的荷載效應(yīng),用R表示結(jié)構(gòu)或構(gòu)件截面的抗
力,結(jié)構(gòu)或構(gòu)件截面處于極限狀態(tài)時(shí),對(duì)應(yīng)于( )式. A.R>S B.R=S C.R<S D.R≤S 4. 對(duì)所有鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)構(gòu)件都應(yīng)進(jìn)行( )。
A.抗裂度驗(yàn)算 B.裂縫寬度驗(yàn)算 C.變形驗(yàn)算 D.承載能力計(jì)算 5。 一圓形截面螺旋箍筋柱,若按普通鋼筋混凝土柱計(jì)算,其承載力為300KN ,若按螺旋箍筋柱計(jì)算,其承載力為500KN ,則該柱的承載力應(yīng)為( )。 A.400KN B.300KN C.500KN D.450KN
本試卷共6頁(yè)第53頁(yè) 6. 對(duì)于無(wú)腹筋梁,當(dāng)剪跨比1<λ<3時(shí),常發(fā)生( )破壞。 A.斜壓 B.剪壓 C.斜拉 D.彎曲
7。 《混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》規(guī)定,縱向鋼筋彎起點(diǎn)的位置與按計(jì)算充分利用該鋼筋截面之間的距離,不應(yīng)小于( )。
A.0。3h0 B.0。4h0 C.0。5h0 D.0。6h0 8. 《混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》對(duì)于剪扭構(gòu)件承載力計(jì)算采用的計(jì)算模式是( ).
A.混凝土和鋼筋均考慮相關(guān)關(guān)系 B.混凝土和鋼筋均不考慮相關(guān)關(guān)系
C.混凝土不考慮相關(guān)關(guān)系,鋼筋考慮相關(guān)關(guān)系 D.混凝土考慮相關(guān)關(guān)系,鋼筋不考慮相關(guān)關(guān)系
9. 由Nu―Mu相關(guān)曲線可以看出,下面觀點(diǎn)不正確的是( ). A.小偏心情況下,隨著N的增加,正截面受彎承載力隨之減小 B.大偏心情況下,隨著N的增加,正截面受彎承載力隨之減小 C.對(duì)于小偏心受壓構(gòu)件,當(dāng)軸向壓力基本不變時(shí),彎矩越大需要的縱向
受力鋼筋越少
D.對(duì)稱配筋時(shí),當(dāng)截面尺寸和形狀相同,鋼筋和混凝土材料也相同,但配筋數(shù)量不同,則在界限破壞時(shí),他們的Nu是相同的。
10。減少鋼筋混凝土受彎構(gòu)件的裂縫寬度,首先應(yīng)考慮的措施是( )。 A.采用直徑較細(xì)的鋼筋 B.增加鋼筋的面積 C.增加截面尺寸 D.提高混凝土的強(qiáng)度等級(jí) 11.全預(yù)應(yīng)力混凝土構(gòu)件在使用條件下,構(gòu)件截面混凝土( )。 A.不出現(xiàn)拉應(yīng)力 B.允許出現(xiàn)拉應(yīng)力 C.不出現(xiàn)壓應(yīng)力 D.允許出現(xiàn)壓應(yīng)力
12。先張法預(yù)應(yīng)力混凝土構(gòu)件,預(yù)應(yīng)力總損失值不應(yīng)小于( )N / mm2. A.80 B.100 C.90 D.110
13.矩形截面大、小偏心受拉構(gòu)件是按下述( )來(lái)判斷的。
A.e>hh02??s的為大偏心受拉構(gòu)件;e0≤2??s的為小偏心受拉構(gòu)件
本試卷共6頁(yè)第頁(yè)
B.e≥h2??h0?eis的為大偏心受拉構(gòu)件;e0?ei<2??s的為小偏心受拉
構(gòu)件
C.?ehhi?2??s的為大偏心受拉構(gòu)件;?ei<2??s的為小偏心受拉構(gòu)件
D.?ehhi?2??s的為小偏心受拉構(gòu)件;?ei<2??s的為大偏心受拉構(gòu)件
14.后張法預(yù)應(yīng)力混凝土軸心受拉構(gòu)件,當(dāng)截面處于消壓狀態(tài)時(shí),這時(shí)預(yù)應(yīng)力鋼
筋的拉應(yīng)力σpo的值為( )。
A.?con??l B.?con??l??E?pcⅡ C.?con??l??E?pcⅡ D.0
15.矩形截面純扭構(gòu)件中,最大剪應(yīng)力發(fā)生在( )。 A.短邊中點(diǎn) B.不確定 C.角部 D.長(zhǎng)邊中點(diǎn)
16。計(jì)算單跨鋼筋混凝土簡(jiǎn)支梁的變形時(shí),構(gòu)件剛度取( )。 A.最小剛度 B.最大剛度 C.平均剛度 D.各截面的計(jì)算剛度
得 分 評(píng)卷人 二、填空題(本大題共11個(gè)小題,每小題2分, 共22分)
1。 混凝土強(qiáng)度等級(jí)為C30,即 為30Nmm2,它具有 的保證率。
2. 鋼筋的塑性變形性能通常用 和 兩個(gè)指標(biāo)來(lái)衡量。 3. 永久荷載的分項(xiàng)系數(shù)是這樣取的:當(dāng)其效應(yīng)對(duì)結(jié)構(gòu)不利時(shí),由可變荷載控制的效應(yīng)組合取 ,由永久荷載控制的效應(yīng)組合取 。
4. 結(jié)構(gòu)能完成預(yù)定功能的概率稱為 ,不能完成預(yù)定功能的概率稱為 ,兩者相加的總和為1。
5。 在鋼筋混凝土梁斜截面受剪承載力計(jì)算時(shí),最小截面尺寸條件是為了防止發(fā)生 ;最小配箍率要求是為了防止發(fā)生 .
本試卷共6頁(yè)第55頁(yè) 6。 鋼筋混凝土剪扭構(gòu)件承載力公式中?t是指 ,混凝土受剪承載力降低系數(shù)α= (與?t的關(guān)系式)。
7。 預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)中,先張法是通過(guò) 來(lái)傳遞預(yù)應(yīng)力的,而后張法是通過(guò) 傳遞預(yù)應(yīng)力的。
8. 預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)中各階段預(yù)應(yīng)力損失值的組合,先張法的第一批預(yù)應(yīng)力損失有 ,第二批預(yù)應(yīng)力損失有 。 9。 混凝土構(gòu)件裂縫開展寬度及變形驗(yàn)算屬于 極限狀態(tài)的設(shè)計(jì)要求,驗(yàn)算時(shí)材料強(qiáng)度采用 值,荷載采用標(biāo)準(zhǔn)值、準(zhǔn)永久值。 10.鋼筋混凝土梁正截面設(shè)計(jì)中,???b是為了 ,而As??minbh是為了 。
11.受彎構(gòu)件受壓區(qū)混凝土應(yīng)力圖形的等效原則是
和 。
得 分 評(píng)卷人 三、名詞解釋(本大題共4個(gè)小題,每小題3分,共12 分)
1.剪跨比
2.張拉控制應(yīng)力
3.超筋破壞
4. 先張法 得 分 評(píng)卷人 四、簡(jiǎn)答題(本大題共5個(gè)小題,每小題5分,共25分)
本試卷共6頁(yè)第56頁(yè)
1.影響受彎構(gòu)件斜截面承載力的主要因素有哪些?各因素的變化如何影響受剪承載力Vu?
2.某承受均布荷載的簡(jiǎn)支梁,截面尺寸 b×h=250×400,梁的最大剪力設(shè)計(jì)值V=60KN,梁內(nèi)縱筋一排(as?40mm),混凝土強(qiáng)度等級(jí)為 C25(fc?11.9N/mm2,ft?1.27N/mm2),箍筋采用HPB300鋼筋(fyv?270N/mm2).判斷該梁按計(jì)算還是按構(gòu)造要求配置箍筋?
3.矩形截面鋼筋混凝土純扭構(gòu)件有哪幾種破壞形態(tài)?各有什么特點(diǎn)?
4. 已知矩形截面軸心受壓柱的截面尺寸 b×h = 300×500,計(jì)算長(zhǎng)度 6。6 m,穩(wěn)定系數(shù)取0。70,柱上承受軸向壓力設(shè)計(jì)值 N = 1870 kN,混凝土強(qiáng)度等級(jí)為 C25(fc?11.9N/mm2),采用HRB400(fy??360N/mm2)鋼筋,求柱所需的縱向鋼筋截面面積。
5。 《混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》將預(yù)應(yīng)力混凝土的抗裂等級(jí)分為哪三個(gè)裂縫控制等級(jí)?各需滿足什么要求?
本試卷共6頁(yè)第57頁(yè)
得 分 評(píng)卷人 五、計(jì)算題(本大題共2個(gè)小題,第1小題10分,第 2小題15分,共25分)
1.一鋼筋混凝土T形截面梁,bf?=500mm,hf?=100mm,b =200mm,h =500mm,混凝土強(qiáng)度等級(jí)為C25(f2c?11.9N/mm,ft?1.27N/mm2),鋼筋選用HRB400級(jí)(fy =360N/mm2,?b =0.518).環(huán)境類別為一類,梁內(nèi)縱筋一排(as?40mm),截面所承受的彎矩設(shè)計(jì)值M=240kN.m。試求所需的受拉鋼筋面積As 。
2.鋼筋混凝土偏心受壓柱,截面尺寸b?500mm,h?650mm,as?as??50mm.混凝土強(qiáng)度等級(jí)為C35(fc?16.7N/mm2),鋼筋采用HRB500(fy?435N/mm2,fy??410N/mm2)。截面承受軸向力設(shè)計(jì)值
本試卷共6頁(yè)第58頁(yè)
N=2310kN,柱頂截面彎矩設(shè)計(jì)值M1=0kN·m ,柱底截面彎矩設(shè)計(jì)值 M2=560kN·m。柱端彎矩已在結(jié)構(gòu)分析時(shí)考慮側(cè)移二階效應(yīng).柱撓曲變形為單曲率。彎矩作用平面內(nèi)柱上下端的支撐長(zhǎng)度為4。8m,彎矩作用平
面外柱計(jì)算長(zhǎng)度為6.0m。按對(duì)稱配筋,求鋼筋截面面積As和A?s(不驗(yàn)算垂直彎矩作用平面的受壓承載力)。
M?Cm?nsM2(當(dāng)Cm?ns <1.0時(shí),取1。0)
C?0.7?0.3M1 mM(當(dāng)Cm<0.7時(shí),取0。7)
2 ?1ns?1?1300(M(lc)2?c
2/N?ea)/h 0h?0.5fcAc? N(當(dāng)?c>1.0時(shí),取1。0)
本試卷共6頁(yè)第59頁(yè) 本試卷共6頁(yè)第60頁(yè)
試題五答案與評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)
一、單項(xiàng)選擇題(在下列每題的四個(gè)選項(xiàng)中,只有一個(gè)選項(xiàng)是符合試題要求的。
請(qǐng)把答案填入答題框中相應(yīng)的題號(hào)下。每小題1分,共16分) 在臺(tái)座(或鋼模)上張拉鋼筋,錨固在臺(tái)座上→支模澆筑混凝土→養(yǎng)護(hù)至規(guī)定強(qiáng)度切斷或放松預(yù)應(yīng)力筋。先張法適用于工廠化大批量生產(chǎn)中小型預(yù)應(yīng)力混凝土構(gòu)件。
四、簡(jiǎn)答題(本大題共5個(gè)小題,每小題5分,共25分)
1.影響受彎構(gòu)件斜截面承載力的主要因素有哪些?各因素的變化如何影響受剪承載力Vu?
答:影響斜截面抗剪承載力的主要因素有:
(1)剪跨比和跨高比:剪跨比大,Vu小 (2分) (2)混凝土強(qiáng)度等級(jí):等級(jí)越高,Vu大 (1分)
(3)箍筋的強(qiáng)度和配箍率:箍筋的強(qiáng)度提高和配箍率增大,Vu增大 (1分)
(4)縱向鋼筋的配筋率:配筋率大,Vu大 (1分) 2.答:ho =h—as = 360mm h?/b?360/250?1.44<4.0
題 號(hào) 答 案 題 號(hào) 答 案 1 D 11 A 2 B B 3 B A 4 D 14 B 5 D 15 D 6 B 16 A 7 C 8 D 9 D 10 A 12 13 二、填空題(本大題共11個(gè)小題,每小題2分,共22分) 1.混凝土立方體抗壓強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值、95% 2.伸長(zhǎng)率、冷彎性能 3.1.2、1.35
4.可靠概率、失效概率 5.斜壓破壞、斜拉破壞
6.剪扭構(gòu)件混凝土受扭承載力降低系數(shù)、1。5—?t 7.鋼筋與混凝土之間的粘結(jié)力、構(gòu)件端部的錨具 8.?l1?(?l2)??l3??l4、?l5 9.正常使用、標(biāo)準(zhǔn)
10。防止超筋破壞、防止少筋破壞
11.壓應(yīng)力的合力不變、壓應(yīng)力合力作用點(diǎn)不變
三、名詞解釋(本大題共4個(gè)小題,每小題3分,共12分)
1.剪跨比λ是指梁截面上的彎矩M與剪力V的相對(duì)大小Vh0的比值.λ是一個(gè)能反映梁斜截面受剪能力變化規(guī)律和區(qū)分發(fā)生各種剪切破壞形態(tài)的重要參數(shù)。
2.張拉控制應(yīng)力是指張拉預(yù)應(yīng)力鋼筋時(shí),張拉設(shè)備的測(cè)力儀表所控制的總張拉力除以預(yù)應(yīng)力鋼筋截面面積所得的拉應(yīng)力值。
3.超筋梁是指梁內(nèi)鋼筋配置過(guò)多,發(fā)生破壞時(shí),梁內(nèi)受壓區(qū)邊緣混凝土先壓碎,縱向受拉鋼筋不屈服,裂縫開展較小且延伸不高,撓度相對(duì)較小,屬于脆性破壞。
4.先張法是指在澆筑混凝土之前張拉預(yù)應(yīng)力鋼筋的施工方法。主要工序?yàn)?
0.25?cfcbh0?0.25?1.0?11.9?250?360?267.8KN>60KN 截面尺寸符合要求 (2分)
V=60KN<0.7ftbh0?0.7?1.27?250?360?80.0KN,按構(gòu)造要求配置箍筋.(3分)
3.矩形截面鋼筋混凝土純扭構(gòu)件有哪幾種破壞形態(tài)?各有什么特點(diǎn)?
答:(1)破壞形態(tài):少筋破壞、超筋破壞、部分超筋破壞、適筋破壞。 (1分)
(2)破壞特點(diǎn):
1)少筋破壞構(gòu)件是裂縫一旦形成構(gòu)件馬上破壞,開裂扭矩與破壞扭矩相
等.其破壞特征類似于素混凝土構(gòu)件,明顯預(yù)兆為脆性破壞。 (1分)
2)超筋破壞時(shí)鋼筋未屈服,構(gòu)件即由于斜裂縫間的混凝土被壓碎而破
壞,也無(wú)明顯預(yù)兆為脆性破壞。 (1分)
3)適筋破壞是受扭縱筋和受扭箍筋的配筋率合適時(shí),當(dāng)構(gòu)件三面開裂
產(chǎn)生45°斜裂縫后,與斜裂縫相交的受扭鋼筋屈服后,還可以繼續(xù)加荷載,直到混凝土第四面混凝土被壓碎,屬塑性破壞。 (1分)
本試卷共6頁(yè)第61頁(yè) 本試卷共6頁(yè)第62頁(yè)
4)部分超筋破壞縱筋與箍筋的配筋強(qiáng)度比不合適時(shí),破壞時(shí)縱筋或箍
筋未屈服。其塑性比適筋差,但好于少筋破壞、超筋破壞。 (1分)
4. 答:N?Nu?0.9?(fcA?fy?As?)
N?f1870?103cA? A0.9?s??f?0.9?0.711.9?300?500?3287mm2 y?360(3分)
???3287?2.19%<3%,取縱向鋼筋截面面積3287mm2300?500 (2
分)
5.《混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》將預(yù)應(yīng)力混凝土的抗裂等級(jí)分為哪三個(gè)裂縫控制等級(jí)?各需滿足什么要求?
答:(1)一級(jí)為嚴(yán)格要求不出現(xiàn)裂縫的構(gòu)件,要求在荷載標(biāo)準(zhǔn)組合下滿足:
σck-σpc≤0 (2分)
(2)二級(jí)為一般要求不出現(xiàn)裂縫的構(gòu)件,要求在荷載標(biāo)準(zhǔn)組合下滿足:
σck-σpc≤ftk (2分)
(3)三級(jí)為允許出現(xiàn)裂縫的構(gòu)件,要求按荷載標(biāo)準(zhǔn)組合并考慮長(zhǎng)期作用影響滿足:
ωmax≤ωlim
對(duì)環(huán)境類別為二a類,在荷載準(zhǔn)永久組合下滿足:
σcq-σpc≤0 (1分)
五、計(jì)算題(本大題共2個(gè)小題,第1小題10分,第2小題15分,共25分) 1.解:(1)判別T形截面類型
截面有效高度 h0?500?40?460mm
?f?1fcbf?hf?(h0?h2)?1.0?11.9?500?100?(460?1002)?243.95KNKN。mm
>M?240KNKNm。m
故為第一類T形截面梁。 (2分) (2)求?s
本試卷共6頁(yè)第63頁(yè) ?M?f2?240?106?s?0.191(2分1cbf?h01?11.9?500?4602)
(3)求ξ
??1?1?2?s?1?1?2?0.191?0.214<ξb=0。518 (2分)
(4)求As
A?1fcbf??h011.9?500?0.214?460s?f?1.0?2分) y360?1627mm2(
(5)驗(yàn)算最小配筋率
45ftf?451.27?0.159<0。2 取ρmin=0。2% y360A2s?1627mm>0.2%×200×500=200mm2 (2分)
2.解:(1)判斷構(gòu)件是否需要考慮附加彎矩
桿端彎矩比
M10M?560?0.9>0。9 2所以應(yīng)考慮桿件自身?yè)锨冃蔚挠绊憽? (2分) (2)計(jì)算構(gòu)件彎矩設(shè)計(jì)值
h0?650?50?600mm ea={
h30,20mm}max={22mm,20mm}max=22mm ?fcAc?0.5N?0.5?16.7?500?6502310?103?1.175>1.0,取?c=1.0 Cm?0.7?0.3M1M?0.7?0.3?0.9?0.9 2?ns?1?11300(M)/h(lc)2?c
2/N?ea0h 本試卷共6頁(yè)第頁(yè)
?1?11300?(560?106/2310?103?22)/600?(4800650)2?1.0?1.095 M?Cm?nsM2=0.9×1.095×560=606.45 KN。m (5分) (3)判斷偏壓類型
M606.45?106e0=N=2310?103=263mm ei=e0+ea=263+22=285mm
e?ei?h2?a650s=285+2-50=560mm
x=N2310?103f==277mm>2a’?s=2×50=100mm
1cb1.0?16.7?500<xb=ξbh0=0.482×600=2mm
屬于大偏心受壓。 (4分)
計(jì)算鋼筋面積A'
s和As
?Ne??x?1fcbx(h0?As=As2)f y?(h0?a's)2310?103?560?1.0?16.7?500?277?(600?277?2)410?(600?50)=1003mm2
>0。002bh=0.002×500×650=650mm2
(4分)
本試卷共6頁(yè)第65頁(yè) 本試卷共6頁(yè)第66頁(yè)(4)
試題六
注意事項(xiàng):本試卷適用于2010級(jí)、2012級(jí)(專升本)土木工程(本科)專業(yè)學(xué)生
題 號(hào) 一 二 三 四 五 總分 核分人 得 分
得 分 評(píng)卷人 一、單項(xiàng)選擇題(在下列每題的四個(gè)選項(xiàng)中,只有一個(gè) 選項(xiàng)是符合試題要求的.請(qǐng)把答案填入答題框中相應(yīng)的題號(hào)下.每小題1分,共16分)
題 號(hào) 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 答 案 題 號(hào) 11 12 13 14 15 16 答 案 1。 混凝土強(qiáng)度等級(jí)按照( )確定.
A.立方體抗壓強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值 B.立方體抗壓強(qiáng)度平均值 C.軸心抗壓強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值 D.軸心抗壓強(qiáng)度設(shè)計(jì)值 2. 在軸向壓力和剪力的共同作用下,混凝土的抗剪強(qiáng)度( )。 A.隨壓應(yīng)力的增大而增大 B.隨壓應(yīng)力的增大而減小
C.隨壓應(yīng)力的增大而增大,但壓應(yīng)力超過(guò)一定值后,抗剪強(qiáng)度反而減小 D.與壓應(yīng)力無(wú)關(guān) 3. 承載能力極限狀態(tài)設(shè)計(jì)時(shí),應(yīng)進(jìn)行荷載效應(yīng)的( )。
A.基本組合和偶然組合 B.基本組合和標(biāo)準(zhǔn)組合 C.偶然組合和標(biāo)準(zhǔn)組合 D.標(biāo)準(zhǔn)組合和準(zhǔn)永久組合 4. 工程結(jié)構(gòu)的可靠指標(biāo)β與失效概率Pf之間存在下列( )關(guān)系。 A.β愈大,Pf愈大 B.β與Pf呈反比關(guān)系 C.β與Pf呈正比關(guān)系
本試卷共6頁(yè)第67頁(yè) D.β與Pf存在一一對(duì)應(yīng)關(guān)系,β愈大,Pf愈小 5. 混凝土保護(hù)層厚度指( )。
A.縱向受力鋼筋內(nèi)邊緣至混凝土表面的距離 B.縱向受力鋼筋外邊緣至混凝土表面的距離 C.箍筋外邊緣至混凝土構(gòu)件外邊緣的距離 D.縱向受力鋼筋重心至混凝土表面的距離
6. 為了避免斜壓破壞,在受彎構(gòu)件斜截面承載力計(jì)算中,通過(guò)規(guī)定下面哪個(gè)條件來(lái)( )。
A.規(guī)定最小配筋率 B.規(guī)定最大配筋率 C.規(guī)定最小截面尺寸 D.規(guī)定最大截面尺寸 7。 減小構(gòu)件撓度的最有效的措施是( ).
A.增加梁截面寬度 B.選用直徑較粗的鋼筋 C.提高混凝土的強(qiáng)度等級(jí) D.增加梁的截面高度 8. 螺旋箍筋柱核心截面的直徑dcor是按( )確定的. A.螺旋箍筋的外表面 B.螺旋箍筋的內(nèi)表面 C.算到箍筋直徑的一半 D.算到構(gòu)件的外邊
9. 在鋼筋混凝土受扭構(gòu)件設(shè)計(jì)時(shí),《混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》要求,受扭縱筋與箍筋的配筋強(qiáng)度比應(yīng)( )。
A.不受 B.1.0<ζ<2.0 C.0。5<ζ<1.0 D.0。6<ζ<1。7 10.鋼筋混凝土大偏心受壓構(gòu)件的破壞特征是( ).
A.遠(yuǎn)側(cè)鋼筋受拉屈服,隨后近側(cè)鋼筋受壓屈服,混凝土也壓碎 B.近側(cè)鋼筋受拉屈服,隨后遠(yuǎn)側(cè)鋼筋受壓屈服,混凝土也壓碎 C.近側(cè)鋼筋和混凝土應(yīng)力不定,遠(yuǎn)側(cè)鋼筋受拉屈服 D.遠(yuǎn)側(cè)鋼筋和混凝土應(yīng)力不定,近側(cè)鋼筋受拉屈服 11.《混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》定義的裂縫寬度是指( )。 A.受拉鋼筋重心水平處構(gòu)件底面上混凝土的裂縫寬度 B.受拉鋼筋重心水平處構(gòu)件側(cè)表面上混凝土的裂縫寬度 C.構(gòu)件底面上混凝土的裂縫寬度 D.構(gòu)件側(cè)表面上混凝土的裂縫寬度
本試卷共6頁(yè)第68頁(yè)
12.《混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》規(guī)定,預(yù)應(yīng)力混凝土構(gòu)件的混凝土強(qiáng)度等級(jí)不應(yīng)低于( ).
A.C20 B.C30 C.C35 D.C40 13。先張法預(yù)應(yīng)力混凝土構(gòu)件,預(yù)應(yīng)力總損失值不應(yīng)小于( )N / mm2. A.80 B.100 C.90 D.110 14。對(duì)構(gòu)件施加預(yù)應(yīng)力的主要目的是( ).
A.提高承載力 B.對(duì)構(gòu)件進(jìn)行檢驗(yàn) C.提高構(gòu)件破壞的延性
D.避免裂縫或在使用階段減少裂縫寬,發(fā)揮高強(qiáng)材料的作用 15.《混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》對(duì)于剪扭構(gòu)件承載力計(jì)算采用的計(jì)算模式是( )。
A.混凝土和鋼筋均考慮相關(guān)關(guān)系 B.混凝土和鋼筋均不考慮相關(guān)關(guān)系
C.混凝土不考慮相關(guān)關(guān)系,鋼筋考慮相關(guān)關(guān)系 D.混凝土考慮相關(guān)關(guān)系,鋼筋不考慮相關(guān)關(guān)系 16.受彎構(gòu)件設(shè)計(jì)時(shí),當(dāng)???b時(shí)應(yīng)( )。
A.提高鋼筋級(jí)別 B.增加鋼筋用量 C.采用雙筋梁 D.增加箍筋用量
得 分 評(píng)卷人 二、填空題(本大題共11個(gè)小題,每小題2分,共 22分)
1。 鋼筋和混凝土兩種材料組合在一起,之所以能有效地共同工作,是由于 、 以及混凝土對(duì)鋼筋的保護(hù)層作用。
2. 鋼筋與混凝土之間的粘結(jié)力由化學(xué)膠結(jié)力、 和 組成。
3. 建筑結(jié)構(gòu)的極限狀態(tài)有 和 。 4. 結(jié)構(gòu)的可靠性包括 、 和耐久性。
本試卷共6頁(yè)第69頁(yè) 5。 預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu),施加預(yù)應(yīng)力的方法有 法和 法.
6. 在受扭構(gòu)件中采用 筋和 筋組成的骨架來(lái)抵抗扭矩。
7。 梁的斜截面破壞主要形態(tài)有 、斜壓破壞和 三種. 8. 鋼筋混凝土梁正截面設(shè)計(jì)中,???b是為了防止 ,而As??minbh是為了防止 。
9. 鋼筋混凝土剪扭構(gòu)件承載力公式中?t是指 ,混凝土受剪承載力降低系數(shù)α= (與?t的關(guān)系式)。
10.預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)中各階段預(yù)應(yīng)力損失值的組合,后張法的第一批預(yù)應(yīng)力損失有 ,第二批預(yù)應(yīng)力損失有 。 11. 鋼筋混凝土軸心受壓構(gòu)件承載力計(jì)算公式為N≤?(fcA?f'yA's),其中?主要與構(gòu)件的 _有關(guān);要求螺旋配筋混凝土軸心受壓柱的承載力不大于同截面普通配筋柱承載力的 倍,是為了防止正常使用階段的混凝土保護(hù)層脫落.
得 分 評(píng)卷人 三、名詞解釋(本大題共4個(gè)小題,每小題3分,共 12分)
1.梁的界限破壞
2.配筋率
3.小偏心受壓破壞
4. 部分預(yù)應(yīng)力混凝土
本試卷共6頁(yè)第70頁(yè)
得 分 評(píng)卷人 四、簡(jiǎn)答題(本大題共5個(gè)小題,每小題5分,共25 分)
1.計(jì)算梁斜截面承載力一般應(yīng)選擇哪些計(jì)算截面?
2.某鋼筋混凝土屋架下弦,截面尺寸b×h=200×150,其所受的軸心拉力設(shè)計(jì)值V=240KN,混凝土強(qiáng)度等級(jí)為C30,縱向受拉鋼筋為HRB335(fy =300N/mm2).求鋼筋截面面積并配筋。
3。請(qǐng)說(shuō)明鋼筋混凝土受彎構(gòu)件最大裂縫寬度計(jì)算公式
?????sk?dmaxE?1.9C?0.08eq?crs?中各符號(hào)含義。
s??te?
4。 寫出矩形截面一般剪扭構(gòu)件受扭及受剪承載力的計(jì)算公式。
本試卷共6頁(yè)第71頁(yè)
5.預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)中常見的預(yù)應(yīng)力損失有哪幾種? 得 分 評(píng)卷人 五、計(jì)算題(本大題共2個(gè)小題,第1小題10分,第2 小題15分,共25分)
.矩形截面梁,b=250mm,h=500mm,承受彎矩設(shè)計(jì)值M=160kN·m,縱向受拉鋼筋采用HRB400級(jí)(fy =360N/mm2,?b =0.518),混凝土強(qiáng)度等級(jí)為C25(fc?11.9N/mm2,ft?1.27N/mm2)。環(huán)境類別為一類,梁內(nèi)縱筋一排(as?40mm),試求縱向受拉鋼筋截面面積As。
本試卷共6頁(yè)第72頁(yè)
1
2. 鋼筋混凝土偏心受壓柱,截面尺寸b?500mm,h?500mm,
as?a2s??50mm?;炷翉?qiáng)度等級(jí)為C35(fc?16.7N/mm),鋼筋采用HRB500(fy?435N/mm2,fy??410N/mm2)。截面承受軸向力設(shè)計(jì)值N=200kN,柱頂截面彎矩設(shè)計(jì)值M1=280kN·m ,柱底截面彎矩設(shè)計(jì)值M2=300kN·m.柱端彎矩已在結(jié)構(gòu)分析時(shí)考慮側(cè)移二階效應(yīng)。柱撓曲變形為單曲率。彎矩作用平面內(nèi)柱上下端的支撐長(zhǎng)度為4。2m,彎矩作用平面
外柱計(jì)算長(zhǎng)度為5.25m。按對(duì)稱配筋,求鋼筋截面面積As和A?s.(不驗(yàn)算垂直彎矩作用平面的受壓承載力)。
M?Cm?nsM2(當(dāng)Cm?ns <1.0時(shí),取1.0)
Cm?0.7?0.3M1M(當(dāng)Cm<0。7時(shí),取0.7) 2?1ns?1?1300(M/N?e(lc)2?c
2a)/h0h?0.5fcAc?N(當(dāng)?c>1。0時(shí),取1。0)
本試卷共6頁(yè)第73頁(yè) 本試卷共6頁(yè)第74頁(yè)
試題六答案與評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)
一、單項(xiàng)選擇題(在下列每題的四個(gè)選項(xiàng)中,只有一個(gè)選項(xiàng)是符合試題要求的。
請(qǐng)把答案填入答題框中相應(yīng)的題號(hào)下。每小題1分,共16分) 4.部分預(yù)應(yīng)力混凝土是指在使用荷載作用下,構(gòu)件截面上允許出現(xiàn)拉應(yīng)力或開裂,只有部分截面受壓的預(yù)應(yīng)力混凝土。
四、簡(jiǎn)答題(本大題共5個(gè)小題,每小題5分,共25分)
題 號(hào) 1 答 案 A 題 號(hào) 11 答 案 B 2 C 12 B 3 A 13 B 4 D 14 D 5 C 15 D 6 C 16 C 7 D 8 B 9 D 10 A 1.計(jì)算梁斜截面承載力應(yīng)選擇哪些計(jì)算截面? 答:主要應(yīng)選擇四種截面:
①支座邊緣處的截面; (2分) ②受拉區(qū)彎起鋼筋彎起點(diǎn)處的截面; (1分) ③箍筋截面面積或間距改變處的截面; (1分) ④腹板寬度改變處的截面。 (1分) 2.答:N?Nu?fyAs
二、填空題(本大題共11個(gè)小題,每小題2分,共22分)
1.鋼筋與混凝土之間存在粘結(jié)力、鋼筋與混凝土兩種材料的溫度線膨脹系數(shù)很接近
2.機(jī)械咬合力、摩阻力(或摩擦力) 3.承載能力極限狀態(tài)、正常使用極限狀態(tài) 4.安全性、適用性 5.先張法、后張法 6.受扭縱筋、箍筋 7.斜拉破壞、剪壓破壞 8.超筋破壞、少筋破壞
9.剪扭構(gòu)件混凝土受扭承載力降低系數(shù)、1.5—?t 10.?l1??l2、?l4??l5??l6 11。長(zhǎng)細(xì)比、1。5
三、名詞解釋(本大題共4個(gè)小題,每小題3分,共12分)
1.梁的界限破壞是指梁內(nèi)所配鋼筋的數(shù)量,在梁發(fā)生破壞時(shí),受拉區(qū)受拉鋼筋屈服的同時(shí),受壓區(qū)邊緣混凝土壓應(yīng)變達(dá)到極限壓應(yīng)變而被壓碎而破壞.
N240?103 As???800mm2 (3分)
fy300As/4?800/4?200mm2,?d2/4?200,d?16mm
配置4根直徑16mm的HRB335級(jí)鋼筋。 (2分)
3.請(qǐng)說(shuō)明鋼筋混凝土受彎構(gòu)件最大裂縫寬度計(jì)算公式
?maxdeq???cr??1.9Cs?0.08? 中各符號(hào)含義。 Es??te??sk?答:各符號(hào)含義如下:
?cr——構(gòu)件受力特征系數(shù); (1分)
?——裂縫間縱向受拉鋼筋應(yīng)變不均勻系數(shù); (1分)
Cs——最外層縱向受拉鋼筋外邊緣至受拉區(qū)底邊的距離; (1分) ?sk—-按荷載效應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)組合計(jì)算的鋼筋混凝土構(gòu)件裂縫處,縱向鋼筋的應(yīng)力;
Es——縱向受拉鋼筋的彈性模量; (1分) deq-—縱筋等效直徑;
A2.配筋率是指縱向鋼筋的截面面積與構(gòu)件截面有效面積的比值,用?=s表
bh0示.
3.小偏心受壓破壞是指受壓區(qū)混凝土先壓碎而破壞,受壓鋼筋也達(dá)到屈服,而另一側(cè)的鋼筋可能受拉也可能受壓,一般均達(dá)不到屈服強(qiáng)度.一般發(fā)生在相對(duì)偏心距較小或雖然相對(duì)偏心距較大但受拉鋼筋配置過(guò)多時(shí)。
?te——按有效受拉區(qū)混凝土截面面積計(jì)算的縱向受拉鋼筋配筋率。
(1分)
4. 寫出矩形截面一般剪扭構(gòu)件受扭及受剪承載力的計(jì)算公式。
本試卷共6頁(yè)第75頁(yè) 本試卷共6頁(yè)第76頁(yè)
答:(1)受扭承載力:TAst1u?0.35?tftWt?1.2?fyvsAcor (3分) (2)受剪承載力:Vu?0.7(1.5??t)ftbh0?fAsvyvSh0 (2分) 5。 預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)中常見的預(yù)應(yīng)力損失有哪幾種?
答:(1)張拉端錨具變形和鋼筋內(nèi)縮引起的預(yù)應(yīng)力損失 (1分)
(2)預(yù)應(yīng)力鋼筋與孔道壁之間的摩擦引起的預(yù)應(yīng)力損失 (1分) (3)混凝土加熱養(yǎng)護(hù)時(shí),受張拉鋼筋與承受拉力的設(shè)備之間溫差引
起的預(yù)應(yīng)力損失 (1分)
(4)預(yù)應(yīng)力鋼筋的應(yīng)力松弛引起的預(yù)應(yīng)力損失 (1分) (5)混凝土的收縮和徐變引起的預(yù)應(yīng)力損失
(6)用螺旋式預(yù)應(yīng)力鋼筋作配筋的環(huán)形構(gòu)件,由于混凝土的局部擠
壓引起的預(yù) 應(yīng)力損失 (1分)
五、計(jì)算題(本大題共2個(gè)小題,第1小題10分,第2小題15分,共25分) 1.解: (1)求h0
h0=h-40mm=500mm-40mm=460mm (1分) (2)求αs
α1=1。0,fc=14。3N/mm2,fy=360N/mm2,ξb=0。518
?M160?106 s???250?4602?0.2 (2分)
1fcbh201?11.9?(3)求ξ
??1?1?2?s?1?1?2?0.2?0.299<ξb=0.518 ,不超筋 (2
分)
(4)求As
Acb?h011.9?250?0.299?460s??1ff?1.0??1137mm2360(3分) y
本試卷共6頁(yè)第77頁(yè) (5)驗(yàn)算最小配筋率
45ftf?451.27?0.159<0.2 取ρmin=0。2% y360AS?1137mm2>ρminbh=0。2%×250×500=250 mm2 ,不少筋
(2分)
2.解:
(1)判斷構(gòu)件是否需要考慮附加彎矩
桿端彎矩比
M1M?280?0.93>0.9 2300所以應(yīng)考慮桿件自身?yè)锨冃蔚挠绊? (2分)
(2)計(jì)算構(gòu)件彎矩設(shè)計(jì)值
h0?500?50?450mm ea={
h30,20mm}max={17mm,20mm}max=20mm ?cAc?0.5fN?0.5?16.7?500?500200?103?10.4>1。0,取?c=1。0 Cm?0.7?0.3M1M?0.7?0.3?0.93?0.979 2?12ns?1?1300(M?e(lc)?c
2/Na)/h0h?1?11300?(300?106/200?103?20)/450?(4200500)2?1.0?1.016
由于Cm?ns=0.979×1.016=0.995<1.0,取Cm?ns=1.0
本試卷共6頁(yè)第78頁(yè)
M?Cm?nsM2=1。0×300=300 KN。m (5分)
(3)判斷偏壓類型
eM300?1060=N=200?103=1500mm
ei=e0+ea=1500+20=1520mm
x=N=200?10316.7?500=24mm<2a’?s=2×50=100mm
1fcb1.0?<xb=ξbh0=0.482×450=217mm 屬于大偏心受壓
e??eh500i?2?as?=1520—2+50=1320mm (4分)
(4)計(jì)算鋼筋面積A’s和As
A?s??As?Nef') y(h0?as?200?103?1320435?(450?50)=1517mm2 >0.002bh=0。002×500×500=500mm2 (4分)
本試卷共6頁(yè)第79頁(yè) 本試卷共6頁(yè)第80頁(yè)
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