预制混泥土结构设计标准

(广东省广州市中嘉住宅产业化股份有限公司住宅产业化相关资料-10042015)预制混泥土结构

广东省广州市中嘉住宅产业化股份有限公司

(400-070-2816)

建筑工业化成长需要预制混泥土结构设计标准化

国内的建筑设计规范为刚性抗震设计体系,国外的多为柔性抗震设计体系或者非抗震设计体系;目前国内PC构件造价比传统现浇的高、人工费用低,而国外PC构件造价比传统现浇的低、人工费用高;国内建筑工人以农民工为主,预制构件制作、施工精度不高,国外的产业工人的预制构件制作、施工精度高;国内建筑集成技术弱、社会标准化程度低。因此国内建筑产业化不能完全照搬国外现成的经验,必须在借鉴国外先进技术的基础上,从设计方法及流程上完善预制混凝土结构技术,不断提高建筑产品工业化质量及规模,全面推进建筑产业化的实施。

目前装配式混凝土结构体系主要分为两大类,第一大类为竖向构件(剪力墙、框架柱)现浇、水平构件预制,第二大类为全部构件预制。全预制结构体系仅梁、柱、剪力墙连接节点及叠合楼板上层混凝土为现浇,预制率可达到75%以上。工业化生产预制构件包括:叠合楼板或叠合阳台板(PK板或桁架钢筋预制板)、PC外挂墙板(非承重墙)、PC楼梯、PC外边梁、PCF剪力墙、PC梁柱、预制内墙墙条板及轻钢龙骨石膏板隔墙等。

装配式钢筋混凝土结构由预制混凝土构件通过可靠的方式进行连接并与现场后浇混凝土、水泥基灌浆料形成整体。连接节点钢筋采用胶锚连接、浆锚连接、间接搭接、机械连接、焊接连接或其它连接方式,通过后浇混凝土或灌浆使预制构件具有可靠传力和承载力、刚度和延性不低于现浇结构,使装配式结构成为等同现浇结构。连接节点技术是装配式钢筋混凝土结构设计施工的难度及重点,为方便施工、质量可靠、易于检查,连接节点技术随着工程经验的积累、试验研究的深入尚需不断完善调整。

装配式钢筋混凝土结构设计应满足下列要求:预制构件宜符合模数协调原则,对预制构件进行正确、合理的拆分(预制构件详图深化单位共同参与),优化预制构件的尺寸,减少预制构件的种类;预制构件应满足制作、存储、运输、施工吊装等要求,且应便于施工安装和进行质量控制;预制构件应进行施工工况和使用工况下的两阶段设计验算。

预制构件工业化应满足“两提一减”的原则,即提高质量,提高效率,减少对人工的依

赖。需要对各工业化体系的设计、施工、构件成本数据进行归类整理,统计得到成本对标的各维度指标,包括PC构件的经济宽度及跨度、各PC构件的钢筋含量等指标,为工业化应用提供明确的成本指引,解决当前PC构件造价偏高的问题。

BIM三维可视化技术的运用,使建筑产品的规划、设计、建造到运维都在可视化的状态下进行,进行碰撞检查,优化工程设计,减少返工并提高施工质量。通过BIM数据库的创建,以快速提供支撑项目管理所需的数据信息,以实现施工过程中产生的工人、工时、工序、工效以及成本等数据的实时采集固化。

通过高效工法实验楼的建造,全面引入干法施工工艺,针对建筑的结构、内装、设备传统建造方法进行革新,包括干法地砖、一体成型整体卫浴、干法厨房、干法挂板,室内装修将更多地采用工业化产品、干法工艺大幅度减少现场湿作业,使得现场施工更为高效、简单、质量更为稳定。结构连接节点施工技术是实验楼建造的关键。通过实验楼的建造有效解决现场施工精度、进度、质量问题。

依据现行《装配式混凝土结构工程施工与质量验收规程》及其他相关工程质量验收规范对产业化建筑进行质量检测,实现对建材产品质量的全流程控制,对建筑结构施工质量(结构连接节点是重点)进行全过程监控,确保产业化建筑的整体质量可控。

随着预制混凝土结构设计技术、施工工法日臻完善,预制构件标准化工业化规模扩大,建筑产业化必将成为现代建筑、绿色建筑的发展趋势。

混凝土结构设计原理复习重点(非常好)

混凝土结构设计基本原理复习重点(总结很好) 第 1 章绪论 1.钢筋与混凝土为什么能共同工作: (1)钢筋与混凝土间有着良好的粘结力,使两者能可靠地结合成一个整体,在荷载作用下能够很好地共同变形,完成其结构功能。 (2)钢筋与混凝土的温度线膨胀系数也较为接近,因此,当温度变化时,不致产生较大的温度应力而破坏两者之间的粘结。 (3)包围在钢筋外面的混凝土,起着保护钢筋免遭锈蚀的作用,保证了钢筋与混凝土的共同作用。 1、混凝土的主要优点:1)材料利用合理2 )可模性好3)耐久性和耐火性较好4)现浇混凝土结构的整体性好5)刚度大、阻尼大6)易于就地取材 2、混凝土的主要缺点:1)自重大2)抗裂性差3 )承载力有限4)施工复杂、施工周期较长5 )修复、加固、补强较困难 建筑结构的功能包括安全性、适用性和耐久性三个方面 作用的分类:按时间的变异,分为永久作用、可变作用、偶然作用 结构的极限状态:承载力极限状态和正常使用极限状态 结构的目标可靠度指标与结构的安全等级和破坏形式有关。 荷载的标准值小于荷载设计值;材料强度的标准值大于材料强度的设计值 第2章钢筋与混凝土材料物理力学性能 一、混凝土 立方体抗压强度(f cu,k):用150mm×150mm×150mm的立方体试件作为标准试件,在温度为(20±3)℃,相对湿度在90%以上的潮湿空气中养护28d,按照标准试验方法加压到破坏,所测得的具有95%保证率的抗压强度。(f cu,k为确定混凝土强度等级的依据) 1.强度轴心抗压强度(f c):由150mm×150mm×300mm的棱柱体标准试件经标准养护后用标准试验方法测得的。(f ck=0.67 f cu,k) 轴心抗拉强度(f t):相当于f cu,k的1/8~1/17, f cu,k越大,这个比值越低。 复合应力下的强度:三向受压时,可以使轴心抗压强度与轴心受压变形能力都得到提高。 双向受力时,(双向受压:一向抗压强度随另一向压应力的增加而增加;双向受拉:混凝土的抗拉强度与单向受拉的基本一样; 一向受拉一向受压:混凝土的抗拉强度随另一向压应力的增加而降低,混凝土的抗压强度随另一向拉应力的增加而降低) 受力变形:(弹性模量:通过曲线上的原点O引切线,此切线的斜率即为弹性模量。反映材料抵2.变形抗弹性变形的能力) 体积变形(温度和干湿变化引起的):收缩和徐变等。 混凝土单轴向受压应力-应变曲线数学模型 1、美国E.Hognestad建议的模型 2、德国Rusch建议的模型 混凝土的弹性模量、变形模量和剪变模量 弹性模量 变形模量 切线模量 3、(1)徐变:混凝土的应力不变,应变随时间而增长的现象。 混凝土产生徐变的原因: 1、填充在结晶体间尚未水化的凝胶体具有粘性流动性质 2、混凝土内部的微裂缝在载荷长期作用下不断发展和增加的结果 线性徐变:当应力较小时,徐变变形与应力成正比;非线性徐变:当混凝土应力较大时,徐变变形与应力不成正比,徐变比应力增长更快。影响因素:应力越大,徐变越大;初始加载时混凝土的龄期愈小,徐变愈大;混凝土组成成分水灰比大、水泥用量大,徐变大;骨料愈坚硬、弹性模量高,徐变小;温度愈高、湿度愈低,徐变愈大;尺寸大小,尺寸大的构件,徐变减小。养护和使用条件 对结构的影响:受弯构件的长期挠度为短期挠度的两倍或更多;长细比较大的偏心受压构件,侧向挠度增大,承载力下降;由于徐变产生预应力损失。(不利)截面应力重分布或结构内力重分布,使构件截面应力分布或结构内力分布趋于均匀。(有利) (2)收缩:混凝土在空气中结硬时体积减小的现象,在水中体积膨胀。 影响因素:1、水泥的品种:水泥强度等级越高,则混凝土的收缩量越大; 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,则收缩小; 4、养护条件:在结硬过程中,周围的温、湿度越大,收缩越小; 5、混凝土制作方法:混凝土越密实,收缩越小; 6、使用环境:使用环境的温度、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。 对结构的影响:会使构件产生表面的或内部的收缩裂缝,会导致预应力混凝土的预应力损失等。 措施:加强养护,减少水灰比,减少水泥用量,采用弹性模量大的骨料,加强振捣等。 混凝土的疲劳是荷载重复作用下产生的。(200万次及其以上) 二、钢筋 光圆钢筋:HPB235 表面形状 带肋钢筋:HRB335、HRB400、RRB400 有明显屈服点的钢筋:四个阶段(弹性阶段、屈服阶段、强化阶段、破坏阶段),屈服强度力学性能是主要的强度指标。 (软钢)

结构设计原理 第一章 材料的力学性能 习题及答案

第一章材料的力学性能 一、填空题 1、钢筋混凝土及预应力混凝土中所用的钢筋可分为两类:有明显屈服点的钢筋与无明显屈服点的钢筋,通常分别称它们为____________ 与。 2、对无明显屈服点的钢筋,通常取相当于残余应变为时的应力作为假定的屈服点,即。 3、碳素钢可分为、与。随着含碳量的增加,钢筋的强度、塑性。在低碳钢中加入少量锰、硅、钛、铬等合金元素,变成为。 4、钢筋混凝土结构对钢筋性能的要求主要就是、、 、。 5、钢筋与混凝土就是不同的材料,两者能够共同工作就是因为 、、 6、光面钢筋的粘结力由、、三个部分组成。 7、钢筋在混凝土中应有足够的锚固长度,钢筋的强度越、直径越、混凝土强度越,则钢筋的锚固长度就越长。 8、混凝土的极限压应变包括与两部分。 部分越大,表明变形能力越, 越好。 9、混凝土的延性随强度等级的提高而。同一强度等级的混凝土,随着加荷速度的减小,延性有所,最大压应力值随加荷速度的减小而。 10、钢筋混凝土轴心受压构件,混凝土收缩,则混凝土的应力,钢筋的应力。 11、混凝土轴心受拉构件,混凝土徐变,则混凝土的应力,钢筋的应力。 12、混凝土轴心受拉构件,混凝土收缩,则混凝土的应力,钢筋的应力。 二、判断题 1、混凝土强度等级就是由一组立方体试块抗压后的平均强度确定的。 2、采用边长为100mm的非标准立方体试块做抗压试验时,其换算系数就是0、95。 3、混凝土双向受压时强度比其单向受压时强度降低。 4、线性徐变就是指徐变与荷载持续时间之间为线性关系。 5、对无明显屈服点的钢筋,设计时其强度标准值取值依据就是条件屈服强度。 6、强度与应力的概念完全一样。 7、含碳量越高的钢筋,屈服台阶越短、伸长率越小、塑性性能越差。 8、钢筋应力应变曲线下降段的应力就是此阶段拉力除以实际颈缩的断面积。 9、有明显流幅钢筋的屈服强度就是以屈服下限为依据的。 10、钢筋极限应变值与屈服点所对应的应变值之差反映了钢筋的延性。 11、钢筋的弹性模量与钢筋级别、品种无关。 12、钢筋的弹性模量指的就是应力应变曲线上任何一点切线倾角的正切。

《结构设计原理》试卷和答案

《结构设计原理》试题1 一、单项选择题 1.配螺旋箍筋的钢筋混凝土柱,其其核心混凝土抗压强度高于单轴混凝土抗压强度是因为【 C 】 A. 螺旋箍筋参与混凝土受压 B. 螺旋箍筋使混凝土密实 C. 螺旋箍筋横向约束了混凝土 D. 螺旋箍筋使纵向钢筋参与受压更强 2.钢筋混凝土轴心受拉构件极限承载力N u有哪项提供【 B 】 A. 混凝土 B. 纵筋 C. 混凝土和纵筋 D. 混凝土、纵筋和箍筋 3.混凝土在空气中结硬时其体积【 B 】 A. 膨胀 B. 收缩 C. 不变 D. 先膨胀后收缩 4.两根适筋梁,其受拉钢筋的配筋率不同,其余条件相同,正截面抗弯承载力M u【 A 】 A. 配筋率大的,M u大 B. 配筋率小的,M u大 C. 两者M u相等 D. 两者M u接近 5.钢筋混凝土结构中要求钢筋有足够的保护层厚度是因为【 D 】 A. 粘结力方面得考虑 B. 耐久性方面得考虑 C. 抗火方面得考虑 D. 以上3者 6.其他条件相同时,钢筋的保护层厚度与平均裂缝间距、裂缝宽度(指构件表面处)的关系是【 A 】 A. 保护层愈厚,平均裂缝间距愈大,裂缝宽度也愈大 B. 保护层愈厚,平均裂缝间距愈小,裂缝宽度也愈小 C. 保护层愈厚,平均裂缝间距愈小,但裂缝宽度愈大 D. 保护层厚度对平均裂缝间距没有影响,但保护层愈厚,裂缝宽度愈大 7.钢筋混凝土梁截面抗弯刚度随荷载的增加以及持续时间增加而【 B 】 A. 逐渐增加 B. 逐渐减少 C. 保持不变 D. 先增加后减少 8.减小预应力钢筋与孔壁之间的摩擦引起的损失σs2的措施是【 B 】 A. 加强端部锚固 B. 超张拉 C. 采用高强钢丝 D. 升温养护混凝土 9.预应力混凝土在结构使用中【 C 】 A. 不允许开裂 B. 根据粘结情况而定 C. 有时允许开裂,有时不允许开裂 D. 允许开裂 10.混凝土结构设计中钢筋强度按下列哪项取值【 D 】 A. 比例极限 B. 强度极限 C. 弹性极限 D. 屈服强度或条件屈服强度 二、填空题 11. 所谓混凝土的线性徐变是指徐变变形与初应变成正比。 12. 钢筋经冷拉时效后,其屈服强度提高,塑性减小,弹性模量减小。 13. 在双筋矩形截面梁的基本公式应用中,应满足下列适用条件:①ξ≤ξb;②x≥2a’,其中,第①条是为了防止梁破坏时受拉筋不屈服;第②条是为了防止压筋达不到抗

混凝土结构设计方法

*第二章混凝土结构设计方法 提要:在以后各章将讨论各种基本构件及不同结构的设计计算,这些构件和结构的型式虽然不同,但计算都采用相同的方法——概率极限状态设计法。因此,在讨论具体的构件和结构设计之前,先介绍概率极限状态设计法。 本章学习要点: 1、了解结构可靠度的概念; 2、了解极限状态设计法的基本原理; 3、掌握荷载和材料强度的取值方法; 4、掌握极限状态设计表达式的基本概念及应用。 §2-1 极限状态设计法的基本概念 一、结构的功能要求: 结构设计的主要目的是保证所建造的房屋安全适用,能够在规定的期限内满足各种预期的功能要求,并且经济合理。《建筑结构设计统一标准》规定,建筑结构必须满足以下四项基本功能要求: 1、结构在正常施工、正常使用条件下,能承受可能出现的荷载及变形。 2、正常使用时的良好工作性能。 3、在正常维护下具有足够的耐久性,如材料风化、老化、腐蚀不超过一定的限度。 4、在偶然事件发生时或发生后,仍然能保持必要的整体稳定性。 上述四项功能要求分别属于安全性、适用性和耐久性。这三者也统称为结构的可靠性。所以可以说“结构的可靠性是安全性、适用性和耐久性的统一”。二、结构可靠性、可靠度的定义 可靠性:结构在规定的时间内,规定的条件下,完成预定功能的能力。 可靠度:指结构在规定时间内,规定条件下完成预定功能的概率,即结构可靠度是可靠性的概率度量。 ﹡“规定时间”及“规定条件”的含义。 ﹡设计使用年限:指设计规定的结构或构件不需进行大修即可按其预定目的使用的时期,即结构在规定的条件下所应达到的使用年限。 注意:①设计使用年限并不等同于结构的寿命;

②这一时期的长短与一个国家在一定时期的国民经济发展水平有关; ③可靠性与经济性的统一是结构设计的基本原则。 三、结构的安全等级 四、结构的极限状态 1、极限状态的概念 整个结构或结构的一部分超过某一个特定状态就不能满足设计规定的某一功能要求,此特定状态称为结构的极限状态。 有效状态与失效状态:二者的分界即是极限状态,显然“极限状态提供了判断结构失效与有效的界限标准”。 2、极限状态的分类 (1)承载能力极限状态:p40 被超越的判断; (2)正常使用极限状态:p41 被超越的判断。 五、结构上的作用、作用效应和结构的抗力 1、作用与作用效应 (1)定义:使结构产生内力和变形的所有原因。 ﹡直接作用与间接作用 ﹡作用与荷载的区别与联系 (2)作用的分类: (3)作用效应: 2、结构的抗力 结构的抗力是指整个结构或构件承受内力和变形的能力。 ﹡混凝土结构构件的截面尺寸、混凝土强度等级以及钢筋的种类、配筋数量和方式确定后,构件便具有一定的抗力。抗力可以按一定的计算模式确定。 ﹡影响抗力的因素:材料性能、几何参数、计算模式。

结构设计原理复习重点.

第一章 1.钢筋混凝土梁比素混凝土梁,有哪些改善? (1)钢筋混凝土梁充分利用了钢筋和混凝土各自的材料特点,使二者结合,共同工作。(2)提高构件的承载能力 (3)改善构件的受力性能 2.钢筋和混凝土共同工作机理? (1)钢筋和混凝土之间有着良好的粘结力,在荷载作用下能很好的共同变形。 (2)钢筋和混凝土的线膨胀系数接近,当温度改变时,两者变形接近,不会产生较大的相对变形而破坏二者之间的粘结。 (3)混凝土作为保护层,保护钢筋不发生锈蚀。 3.钢筋混凝土结构的优点? (1)钢筋被混凝土包裹不致锈蚀,有较好的耐久性。 (2)充分发挥了混凝土和钢筋两种材料的特点,形成的构件有较大的承载力和刚度。(3)可模性好,可以根据需要浇筑成各种结构形状和尺寸的结构。 (4)所用原材料大部分为砂石,便于就地取材。 (5)现浇钢筋混凝土结构整体性较好,设计合理时有良好的抗震、抗爆和抗振动性能。(6)耐火性较好,钢筋混凝土结构与钢结构相比具有较好的耐火性。 4.钢筋混凝土结构的缺点? (1)自重大,使得结构很大一部分承载力消耗在承受自重上。 (2)抗裂性能较差,往往是带缝工作。 (3)施工受气候条件影响较大。 (4)检测、加固、拆除比较困难。 5.混凝土强度的3个指标(基本代表值)?

(1)混凝土立方体抗压强度fcu:边长为150mm的立方体标准试件,在20℃±2℃的温度和相对湿度在95%以上的潮湿空气中养护28d,依照标准制作方法和试验方式测得的抗压强度值。(立方体抗压强度标准值fcuk,具有95%的强度保证率,是混凝 土强度等级分级的根据。) (2)混凝土轴心抗压强度fc(棱柱体抗压强度):以150mm×150mm×300mm的 标准试件,按照与立方体试件相同条件和试验方法,所得棱柱体抗压强度值称为混凝土轴心抗压强度。 (3)混凝土轴心抗拉强度ft:通过劈裂试验测定混凝土劈裂抗拉强度fts,再乘换算系数 0.9,得到混凝土轴心抗拉强度。 6.徐变:在荷载的长期作用下,混凝土的变形将随时间而增加,亦即在应力不变的情况下,混凝土的应变随时间继续增长,这种现象被称为徐变。 7.减小徐变的手段? 降低水灰比,减少水泥用量;增大集料的体积比;适当提高混凝土养生的温度和湿度,使得水泥水化更充分。 8.徐变的好处与坏处? 好处:(1)有利于结构构件产生应力重分布,减少应力集中现象(2)减小大体积混凝土的温度应力 坏处:(1)引起预应力损伤(2)在长期高应力作用下会导致破坏 9.混凝土的收缩:在混凝土凝结和硬化的物理化学过程中体积随时间推移而减小的现象。10:热轧钢筋的强度限值为什么取屈服强度? 热轧钢筋受拉达到屈服点后,有比较大的流幅,构件会出现很大的变形和过宽的裂缝而不能正常使用,因此以屈服强度作为钢筋强度的限值。 对于硬钢,没有明显的流幅,一般取残余应变为0.2%时对应的应力作为其强度限值,称为条件屈服强度。 11.光圆钢筋与混凝土粘结机理? (1)钢筋与混凝土中水泥胶体的胶结力 (2)钢筋与混凝土接触面上的摩擦力

荷载与结构设计原理 (16)

1.1 重要结构 1.0 一般结构 0.9 次要结构 γ0 安全等级 破坏后果 建筑物类型 一级 很严重 重要的房屋 二级 严重 一般的房屋 三级 不严重 次要的房屋 2、承载能力极限状态设计式 γ0S≤R (非抗震) = 建筑结构安全等级

1)荷载效应基本组合设计值 ①可变荷载效应起控制作用的组合 可变荷载效应起控制作用 永久荷载效应起控制作用 S= max N 、M 、V 、T… QiK ci n 2 i Qi k 1Q 1Q GK G S S S S ψγγγ∑=++=(2001老规范) k i Q n 2=i i c L i Q k Q L Q k G Gj m 1j S γ+S γ+S γ=S i 111j ∑∑=ψγγ(2012新规范) 考虑实际使用年限的调整系数

i L γ——第i 个可变荷载考虑设计使用年限的调整系数。 结构设计使用年限(年) 5 50 100 调整系数 0.9 1.0 1.1 楼面和屋面活荷载考虑设计使用年限的调整系数

永久荷载效应分项系数: 可变荷载效应分项系数: 住宅、宿舍、商店…等绝大多数楼面活载 0.7 书库、档案库、电梯机房 0.9 风荷载 0.6 可变荷载Qi 的组合值系数: 1.2 对结构不利时 1.0 对结构有利时 0.9(砌体0.8) 倾覆、滑移或漂浮验算等 γG = 1.4 一般情况下 1.3 工业楼面且 γQi = (i=1,2,3…n) Ψci ≤1

一般框、排架结构: ②由永久荷载效应起控制作用的组合 对结构不利时 S= max 式中: k i Q n 2=i i c L i Q k G Gj m 1j S γ+S γ=S i j ∑∑=ψγ(2001老规范) (2012新规范)

混凝土结构设计规范 (6)

6.5 受冲切承载力计算 6.5.1 在局部荷载或集中反力作用下不配置箍筋或弯起钢筋的板,其受冲切承载力应符合下列规定(图6.5.1): (a)局部荷载作用下;(b)集中反力作用下 图6.5.1 板受冲切承载力计算 1-冲切破坏锥体的斜截面;2-计算截面;3-计算界面的周长;4-冲切破坏锥体的底面线 F l≤(0.7βh f t+0.25σpc,m)ηu m h0(6.5.1-1) 公式(6.5.1-1)中的系数η,应按下列两个公式计算,并取其中较小值: η1=0.4+1.2/βs(6.5.1-2) (6.5.1-3)

式中:F l——局部荷载设计值或集中反力设计值;板柱结构,取柱所承受的轴向压力设计值的层间差值减去柱顶冲切破坏锥体范围内板所承受的荷载设计值;当有不平衡弯矩时,应按本规范第6.5.6 条的规定确定; βh——截面高度影响系数:当h 不大于800mm 时,取βh为1.0;当h 不小于2000mm 时,取βh为0.9,其间按线性内插法取用; σpc,m——计算截面周长上两个方向混凝土有效预压应力按长度的加权平均值,其值宜控制在1.0N/mm2~3.5N/mm2范围内; u m——计算截面的周长,取距离局部荷载或集中反力作用面积周边h0/2 处板垂直截面的最不利周长; h0——截面有效高度,取两个方向配筋的截面有效高度平均值; η1——局部荷载或集中反力作用面积形状的影响系数; η2——计算截面周长与板截面有效高度之比的影响系数; βs——局部荷载或集中反力作用面积为矩形时的长边与短边尺寸的比值,βs不宜大于4;当βs小于2 时取2;对圆形冲切面,βs取2; αs——柱位置影响系数:中柱,αs取40;边柱,αs取30;角柱,αs取20。6.5.2 当板开有孔洞且孔洞至局部荷载或集中反力作用面积边缘的距离不大于6h0时,受冲切承载力计算中取用的计算截面周长u m,应扣除局部荷载或集中反力作用面积中心至开孔外边画出两条切线之间所包含的长度(图6.5.2)。

结构设计原理知识点

第一章 钢筋混凝土结构基本概念及材料的物理力学性能 1.混凝土立方体抗压强度cu f :(基本强度指标)以边长150mm 立方体试件,按标准方法制作养护28d ,标准试验方法(不涂润滑剂,全截面受压,加载速度0.15~0.25MPa/s )测得的抗压强度作为混凝土立方体抗压强度 cu f 。 影响立方体强度主要因素为试件尺寸和试验方法。尺寸效应关系: cu f (150)=0.95cu f (100) cu f (150)=1.05cu f (200) 2.混凝土弹性模量和变形模量。 ①原点弹性模量:在混凝土受压应力—应变曲线图的原点作切线,该切线曲率即为原点弹性模量。表示为:E '=σ/ε=tan α0 ②变形模量:连接混凝土应力应变—曲线的原点及曲线上某一点K 作割线,K 点混凝土应力为σc (=0.5c f ),该割线(OK )的斜率即为变形模量,也称割线模量或弹塑性模量。 E c '''=tan α1=σc /εc 混凝土受拉弹性模量与受压弹性模量相等。 ③切线模量:混凝土应力应变—上某应力σc 处作一切线,该切线斜率即为相应于应力σc 时的切线模量''c E =d σ/d ε 3 . 徐变变形:在应力长期不变的作用下,混凝土的应变随时间增长的现象称为徐变。 影响徐变的因素:a. 内在因素,包括混凝土组成、龄期,龄期越早,徐变越大;b. 环境条件,指养护和使用时的温度、湿度,温度越高,湿度越低,徐变越大;c. 应力条件,压应力σ﹤0.5 c f ,徐变与应力呈线性关系;当压应力σ介于(0.5~0.8)c f 之间,徐变增长比应力快;当压应力σ﹥0.8 c f 时,混凝土的非线性徐变不收敛。 徐变对结构的影响:a.使结构变形增加;b.静定结构会使截面中产生应力重分布;c.超静定结构引起赘余力;d.在预应力混凝土结构中产生预 应力损失。 4.收缩变形:在混凝土中凝结和硬化的物理化学过程中体积随时间推移而减少的现象称为收缩。 混凝土收缩原因:a.硬化初期,化学性收缩,本身的体积收缩;b.后期,物理收缩,失水干燥。 影响混凝土收缩的主要因素:a.混凝土组成和配比;b.构件的养护条件、使用环境的温度和湿度,以及凡是影响混凝土中水分保持的因素;c.构件的体表比,比值越小收缩越大。 混凝土收缩对结构的影响:a.构件未受荷前可能产生裂缝;b.预应力构件中引起预应力损失;c.超静定结构产生次内力。 5.钢筋的基本概念 1.钢筋按化学成分分类,可分为碳素钢和普通低合金钢。 2钢筋按加工方法分类,可分为a.热轧钢筋;b.热处理钢筋;c.冷加工钢筋(冷拉钢筋、冷轧钢筋、冷轧带肋钢筋和冷轧扭钢筋。) 6.钢筋的力学性能 物理力学指标:(1)两个强度指标:屈服强度,结构设计计算中强度取值主要依据;极限抗拉强度,材料实际破坏强度,衡量钢筋屈服后的抗拉能力,不能作为计算依据。(2)两个塑性指标:伸长率和冷弯性能:钢材在冷加工过程和使用时不开裂、弯断或脆断的性能。 7.钢筋和混凝土共同工作的的原因:(1)混凝土和钢筋之间有着良好的黏结力;(2)二者具有相近的温度线膨胀系数;(3)在保护层足够的前提下,呈碱性的混凝土可以保护钢筋不易锈蚀,保证了钢筋与混凝土的共同作用。 第二章 结构按极限状态法设计计算的原则 1.结构概率设计的方法按发展进程划分为三个水准:a.水准Ⅰ,半概率设计法,只对影响结构可靠度的某些参数,用数理统计分析,并与经验结合,对结构的可靠度不能做出定量的估计;b.水准Ⅱ,近似概率设计法,用概率论和数理统计理论,对结构、构件、或截面设计的可靠概率做出近似估计,忽略了变量随时间的关系,非线性极限状态方程线性化;c.水准Ⅲ,全概略设计法,我国《公桥规》采用水准Ⅱ。 2.结构的可靠性:指结构在规定时间(设计基准期)、规定的条件下,完成预定功能的能力。 可靠性组成:安全性、适用性、耐久性。 可靠度:对结构的可靠性进行概率描述称为结构可靠度。 3.结构的极限状态:当整个结构或构件的一部分超过某一特定状态而不能满足设计规定的某一功能要求时,则此特定状态称为该功能的极限状态。 极限状态分为承载能力极限状态、正常使用极限状态和破坏—安全状态。 承载能力极限状态对应于结构或构件达到最大承载力或不适于继续承载的变形,具体表现:a.整个构件或结构的一部分作为刚体失去平衡;b.结构构件或连接处因超过材料强度而破坏;c.结构转变成机动体系;d.结构或构件丧失稳定;e.变形过大,不能继续承载和使用。 正常使用极限状态对应于结构或构件达到正常使用或耐久性能的某项规定限值,具体表现:a.由于外观变形影响正常使用;b.由于耐久性能的局部损坏影响正常使用;c.由于震动影响正常使用;d.由于其他特定状态影响正常使用。 破坏—安全状态是指偶然事件造成局部损坏后,其余部分不至于发生连续倒塌的状态。(破坏—安全极限状态归到承载能力极限状态中) 4.作用:使结构产生内力、变形、应力、应变的所有原因。 作用分为:永久作用、可变作用和偶然作用。 永久作用:在结构使用期内,其量值不随时间变化,或其变化与平均值相比可忽略不计的作用 可变作用:在结构试用期内,其量值随时间变化,且其变化值与平均值相比较不可忽略的作用。

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《结构设计原理》复习资料 第一篇钢筋混凝土结构 第一章钢筋混凝土结构的基本概念及材料的物理力学性能 三、复 (一)填空 1、在筋混凝土构件中筋的作用是替混凝土受拉或助混凝土受。 2、混凝土的度指有混凝土的立方体度、混凝土心抗度和混凝土抗拉度。 3、混凝土的形可分两:受力形和体形。 4、筋混凝土构使用的筋,不要度高,而且要具有良好的塑性、可性,同要求与混凝土有好的粘性能。 5、影响筋与混凝土之粘度的因素很多,其中主要混凝土度、筑位置、保厚度及筋距。 6、筋和混凝土两种力学性能不同的材料能有效地合在一起共同工作,其主要原 因是:筋和混凝土之具有良好的粘力、筋和混凝土的温度膨系数接近和混凝土筋起保作用。 7、混凝土的形可分混凝土的受力形和混凝土的体形。其中混凝土的徐 属于混凝土的受力形,混凝土的收和膨属于混凝土的体形。 (二)判断 1、素混凝土的承能力是由混凝土的抗度控制的。????????????【×】 2、混凝土度愈高,力曲下降愈烈,延性就愈好。?????????【×】 3、性徐在加荷初期增很快,一般在两年左右以定,三年左右徐即告基本 止。????????????????????????????????????【√】 4、水泥的用量愈多,水灰比大,收就越小。???????????????【×】 5、筋中含碳量愈高,筋的度愈高,但筋的塑性和可性就愈差。????【√】 (三)名解 1、混凝土的立方体度────我国《公路》定以每150mm的立方体件,在 20℃± 2℃的温度和相湿度在90%以上的潮湿空气中养28 天,依照准制作方法 和方法得的抗极限度(以MPa)作混凝土的立方体抗度,用符号f cu表示。 2、混凝土的徐────在荷的期作用下,混凝土的形将随而增加,亦即在力不的情况 下,混凝土的随增,种象被称混凝土的徐。 3、混凝土的收────混凝土在空气中硬体减小的象称混凝土的收。 第二章结构按极限状态法设计计算的原则 。

结构设计原理课后习题答案

1 配置在混凝土截面受拉区钢筋的作用是什么? 混凝土梁的受拉能力很弱,当荷载超过c f 时,混凝土受拉区退出工作,受拉区钢筋承担全部荷载,直到达到钢筋的屈服强度。因此,钢筋混凝土梁的承载能力比素混凝土梁提高很多。 2解释名词: 混凝土立方体抗压强度:以边长为150mm 的混凝土立方体为标准试件,在规定温度和湿度下养护28天,依照标准制作方法,标准试验方法测得的抗压强度值。 混凝土轴心抗压强度:采用150*150*300的混凝土立方体为标准试件,在规定温度和湿度下养护28天,依照标准制作方法和试验方法测得的混凝土抗压强度值。 混凝土抗拉强度:采用100*100*150的棱柱体作为标准试件,可在两端预埋钢筋,当试件在没有钢筋的中部截面拉断时,此时的平均拉应力即为混凝土抗拉强度。 混凝土劈裂抗拉强度:采用150mm 立方体试件进行劈裂抗拉强度试验,按照规定的试验方法操作,按照下式计算A F A F 673.02f ts ==π 3 混凝土轴心受压的应力—应变曲线有何特点?影响混凝土轴心受压应力—应变曲线有哪几个因素? 完整的混凝土轴心受压的应力-应变曲线由上升段OC ,下降段CD,收敛段DE 组成。 0~时呈直线;~曲线偏离直线。之后,塑性变形显著增大,曲线斜率急速减小,fc 点时趋近于零,之后曲线下降较陡。D 点之后,曲线趋于平缓。 因素:混凝土强度,应变速率,测试技术和试验条件。 4 什么叫混凝土的徐变?影响徐变有哪些主要原因? 在荷载的长期作用下,混凝土的变形随时间增长,即在应力不变的情况下,混凝土应变随时间不停地增长。这种现象称为混凝土的徐变。 主要影响因素:混凝土在长期荷载作用下产生的应力大小,加载时龄期,混凝土结构组成和配合比,养生及使用条件下的温度和湿度。 5 混凝土的徐变和收缩变形都是随时间而增长的变形,两者有和不同之处? 徐变变形是在长期荷载作用下变形随时间增长,收缩变形是混凝土在凝结和硬化的物理化学反应中体积随时间减小的现象,是一种不受外力的自由变形。 6 普通热轧钢筋的拉伸应力-应变关系曲线有什么特点?《公路桥规》规定使用的普通热轧钢筋有哪些强度级别?强度等级代号分别是什么? 答:屈服钢筋从试验加载到拉断共四个阶段:弹性阶段,屈服阶段,强化阶段,破坏阶段 按屈服强度分为:235MPa ,300MPa ,335MPa ,400MPa ,500MPa 代号:HPB235(R235),HRB335,HRB400,RRB400(KL400)

混凝土结构设计规范

混凝土结构设计规范》 GB50010-2002 3 基本设计和规定 1.1.8 未经技术鉴定或设计许可,不得改变结构的用途和使用环境。 1.2..1 根据建筑结构破坏后果的严重程度,建筑结构划分为三个安全等级设计时应 根据具体情况,按照表 3.2.1 的规定选用相应的安全等级。 3.2.1 1.1. 3混凝土轴心抗压、轴心抗拉强度标准值? ck、?tk 应按表 4.1.3 采用表4.1.3 混凝土强度标准值(N/mm2) 1.1.4 混凝土轴心抗压、轴心抗拉强度设计值? c、?t应按表 4.1.4 采用 4.1.4 N/mm2 的强度设计值应乘以系数0.8 ;当构件质量(如混凝土成型、截面和轴线尺寸等)确有保证时,可不受此限制; 2. 离心混凝土的强度设计值应按专门标准取用。 1.2.2钢筋的强度标准值应具有不小于 95%的保证率。热轧钢筋的强度标准值系根据 屈服强度确定,用? yk表示。预应力钢绞线、钢丝和热处理钢筋的强度标准值系根据极限抗拉强度确定,用? ptk 表示。 普通钢筋的强度标准值应按表 4.2.2 -1 采用;预应力钢筋的强度标准值应按

表 4.2.2 - 2 采用。 各种直径钢筋、钢绞线和钢丝的公称截面面积、计算截面面积及理论重量应 按附录 B 采用 4.2.2-1 N/mm2 2当采用直径大于40mm的钢筋时,应有可靠的工程经验。 表4.2.2-2 预应力钢筋强度标准值(N/mm2) 1 d GB/T5224 称直径Dg,钢丝和热处理钢筋的直径d 均指公称直径; 2消除应力光面钢丝直径d 为4~9mm,消除应力螺旋肋钢丝直径d 为4~8mm。 4.2.3普通钢筋的抗拉强度设计值? y 及抗压强度设计值?′y 应按表 4.2.3 -1 采用;预应力钢筋的抗拉强度设计值? py及抗压强度设计值 ?′ py应按表 4.2.3 -2 采用。 当构件中配有不同种类的钢筋时,每种钢筋应采用各自的强度设计值。 2 300 N/mm 300 N/mm2取用。 表4.2.3 -2 预应力钢筋强度设计值(N/mm2)

结构设计原理

结构设计原理 交卷时间:2016-11-05 15:53:42一、单选题 1. (2分)钢筋屈服状态指 得分: 2 知识点:结构设计原理作业题 答案B 解析 考查要点: 试题解答: 2. (2分)地震荷载属于()

得分: 2 知识点:结构设计原理作业题 答案D 解析 考查要点: 试题解答: 3. (2分)下列对结构的分类不属于按受力特征分类的是:() 得分: 2 知识点:结构设计原理作业题 答案A 解析 考查要点: 试题解答: 4. (2分) 直径300mm的轴心受压柱,由C25混凝土(f cd=11.5Mpa),HPB300(f sd=270Mpa)钢筋制作,要它能够承担1400kN的压力,最好选直径25mm的钢筋()根。

得分: 2 知识点:结构设计原理考试题 答案C 解析 考查要点: 试题解答: 5. (2分)梁内抵抗弯矩的钢筋主要是() 得分: 2 知识点:结构设计原理作业题 答案A 解析 考查要点: 试题解答: 6. (2分)事先人为引入内部应力的混凝土叫()。

得分: 2 知识点:结构设计原理作业题 答案C 解析 考查要点: 试题解答: 7. (2分)下列描述是适筋梁的是() 得分: 2 知识点:结构设计原理考试题 答案C 解析 考查要点: 试题解答: 8. (2分)拉伸长度保持不变,钢筋中的应力随时间而减小的现象叫()。

得分: 2 知识点:结构设计原理作业题 答案D 解析 考查要点: 试题解答: 9. (2分)针对地震荷载的计算属于() 得分: 2 知识点:结构设计原理考试题 答案D 解析 考查要点: 试题解答: 10.

结构设计原理-第一章-材料的力学性能-习题及答案

结构设计原理-第一章-材料的力学性能-习题及答案

第一章材料的力学性能 一、填空题 1、钢筋混凝土及预应力混凝土中所用的钢筋可分为两类:有明显屈服点的钢筋和无明显屈服点的钢筋,通常分别称它们为____________ 和。 2、对无明显屈服点的钢筋,通常取相当于残余应变为时的应力作为假定的屈服点,即。 3、碳素钢可分为、和。随着含碳量的增加,钢筋的强度、塑性。在低碳钢中加入少量锰、硅、钛、铬等合金元素,变成为。 4、钢筋混凝土结构对钢筋性能的要求主要是、、 、。 5、钢筋和混凝土是不同的材料,两者能够共同工作是因为 、、 6、光面钢筋的粘结力由、、三个部分组成。 7、钢筋在混凝土中应有足够的锚固长度,钢筋的强度越、直径越、混凝土强度越,则钢筋的锚固长度就越长。 8、混凝土的极限压应变包括和两部分。 部分越大,表明变形能力越,越好。 9、混凝土的延性随强度等级的提高而。同一强度等级的混凝土,随着加荷速度的减小,延性有所,最大压应力值随加荷速度的减小而。 10、钢筋混凝土轴心受压构件,混凝土收缩,则混凝土的应力,钢筋的应力。 11、混凝土轴心受拉构件,混凝土徐变,则混凝土的应力,钢筋的应力。 12、混凝土轴心受拉构件,混凝土收缩,则混凝土的应力,钢筋的应力。 二、判断题 1、混凝土强度等级是由一组立方体试块抗压后的平均强度确定的。 2、采用边长为100mm的非标准立方体试块做抗压试验时,其换算系数是0.95。 3、混凝土双向受压时强度比其单向受压时强度降低。 4、线性徐变是指徐变与荷载持续时间之间为线性关系。 5、对无明显屈服点的钢筋,设计时其强度标准值取值依据是条件屈服强度。 6、强度与应力的概念完全一样。 7、含碳量越高的钢筋,屈服台阶越短、伸长率越小、塑性性能越差。 8、钢筋应力应变曲线下降段的应力是此阶段拉力除以实际颈缩的断面积。 9、有明显流幅钢筋的屈服强度是以屈服下限为依据的。 10、钢筋极限应变值与屈服点所对应的应变值之差反映了钢筋的延性。 11、钢筋的弹性模量与钢筋级别、品种无关。 12、钢筋的弹性模量指的是应力应变曲线上任何一点切线倾角的正切。 13、硬钢在应力达到假定屈服点时,塑性应变为0.002。

工程结构荷载与可靠度设计原理-复习资料

工程结构荷载与可靠度设计原理-复习资料

荷载与结构设计原理总复习题 一、判断题 1.严格地讲,狭义的荷载与直接作用等价,广义的荷载与间接作用等价。(N) 2.狭义的荷载与直接作用等价,广义的荷载与作用等价。(Y) 3.广义的荷载包括直接作用和间接作用。(Y) 4.按照间接作用的定义,温度变化、基础不均匀沉降、风压力、地震等均是间接作用。(N) 5.由于地震、温度变化、基础不均匀沉降、焊接等引起的结构内力变形等效应的因素称为间接作用。(Y) 6.土压力、风压力、水压力是荷载,由爆炸、离心作用等产生的作用在物体上的惯性力不是荷载。(N) 7.由于雪荷载是房屋屋面的主要荷载之一,所以基本雪压是针对屋面上积雪荷载定义的。(N) 8.雪重度是一个常量,不随时间和空间的变化而变化。(N) 9.雪重度并非一个常量,它随时间和空间的变化而变化。(N) 10.虽然最大雪重度和最大雪深两者有很密切的关系,但是两者不一定同时出现。(Y) 11.汽车重力标准是车列荷载和车道荷载,车列荷载是一集中力加一均布荷载的汽车 重力形式。(N) 12.烈度是指某一地区遭受一次地震影响的强弱程度,与震级和震源深度有关,一次地震有多个烈度。(Y) 13.考虑到荷载不可能同时达到最大,所以在实际工程设计时,当出现两个或两个以上荷载时,应采用荷载组合值。(N) 14.当楼面活荷载的影响面积超过一定数值需要对均布活荷载的取值进行折减。(Y) 15.土的侧压力是指挡土墙后的填土因自重或外荷载作用对墙背产生的土压力。(Y) 16.波浪荷载一般根据结构型式不同,分别采用不同的计算方法。(Y) 17.先张法是有粘结的预加力方法,后张法是无粘结的预加力方法。(Y) 18.在同一大气环境中,各类地貌梯度风速不同,地貌越粗糙,梯度风速越小。(N) 19.结构构件抗力R是多个随机变量的函数,且近似服从正态分布。(N) 20.温度作用和变形作用在静定结构中不产生内力,而在超静定结构中产生内力。(Y) 21.结构可靠指标越大,结构失效概率越小,结构越可靠。(Y) 22.朗肯土压力理论中假设挡土墙的墙背竖直、光滑、填土面水平无超载。(Y) 23.在朗肯土压力理论的假设中,墙背与填土之间既无摩擦力也无剪力存在。(Y) 24.在朗肯土压力理论的假设中,墙背与填土之间虽然无摩擦力,但仍有剪力存在。(N) 25.土的自重应力为土自身有效重力在土体中引起的应力。(Y) 26.不但风的作用会引起结构物的共振,水的作用也会引起结构物的共振。(Y) 27.平均风速越大,脉动风的幅值越大,频率越高。(N) 28.风压是指风以一定的速度向前运动受到阻塞时对阻塞物产生的压力。(Y) 29.地震作用中的体波可以分为横波和纵波,两者均可在液体和固体中传播。(N) 30.如果波浪发生破碎的位置距离直墙在半个波长以内,这种破碎波就称为近区破碎

(完整版)混凝土结构设计笔记

轴心受压螺旋式箍筋柱的正截面受压承截力计算 一、承截力计算公式 《混凝土规范》规定螺旋式或焊接环式间接钢筋柱的承截力计算公式为: )(9.0''s y sso y cor c A f A f A f N ++≤α (7- 1) 式中 α---间接钢筋对承载力的影响系数,当混凝土强度等级小于C 50时,取α=1.0;当混凝土强度等级为C 80时,取α=0.85;当混凝土强度等级在C 50与C 80之间时,按直线内插法确定。 cor A — 构件的核心截面面积。 sso A — 螺旋筋或焊接环筋(也可称为“间接钢筋”)间接钢筋的换算截面面积; s A d A ss cor sso 1π= (7- 2) cor d — 构件的核心直径; A ss1 — 单根间接钢筋的截面面积; s — 沿构件轴线方向间接钢筋的间距; c f — 混凝土轴心抗压设计强度; ',y y f f — 钢筋的抗拉、抗压设计强度; 为使间接钢筋外面的混凝土保护层对抵抗脱落有足够的安全,《混凝土规范》规定按式(7-9)算得的构件承载力不应比按式(7-4)算得的大50%。

)(9.0' ''s y c A f A f N +≤? (7- 3) 二、应用条件 凡属下列情况之一者,不考虑间接钢筋的影响而按式(7-4)计算构件的承载力: (1)当o l /d>12时,此时因长细比较大,有可能因纵向弯曲引起螺旋筋不起作用; (2)当按式(7-9)算得受压承载力小于按式(7-4)算得的受压承截力时; (3)当间接钢筋换算截面面积sso A 小于纵筋全部截面面积的25%时,可以认为间接钢筋配置得太少,套箍作用的效果不明显。 三、构件设计 已知:轴心压力设计值N ;柱的高度为H ;混凝土强度等级c f ;柱截面直径为d ;柱中纵筋等级(',y y f f );箍筋强度等级(y f )。 求:柱中配筋。 解: 1.先按配有普通纵筋和箍筋柱计算。 (1)求计算长度o l 构件计算长度0l 与构件两端支承情况有关,当两端铰支时,取l l o =(l 是构件实际长度);当两端固定时,取l l o 5.0=;当一端固定,一端铰支时,取l l o 7.0=;当一端固定,一端自由时取l l o 2=。 (2)计算稳定系数 ? 计算b l /0, 查表(7-1)得? (3)求纵筋's A 圆形混凝土截面积为:4/2d A π= 由式(7-4)得: )9.0(1'A f N f A c y S -'=? (4)求配筋率

结构设计原理复习重点

立方体抗压强度fcu>轴心抗压强度fc>轴心抗拉强度ft ;fcu 和试验方法、实验尺寸有关。试验尺寸越小,强度值越大。(1)双向受压时,一向混凝土强度随另一向压应力增加而增加;(2)双向受拉时,双向抗拉强度接近单向抗拉强度(3)一侧受拉一侧受压,强度均低于单向受力强度。 影响砌体抗压强度主要因素:块材的强度、尺寸和形状,砂浆的物理力学性能,砌筑质量 分为荷载作用下的变形和体积变形(收缩)。徐变:在荷载长期作用下,混凝土变形随时间增加而增加,应力不变的情况下,应变随时间增加。 (1)混凝土强度越高,应力应变曲线下降越剧烈,延性越差。(2)应变速率小,峰值应力fc 降低,峰值应变增大,下降段曲线显著减缓(3)测试技术和实验条件 后者与前者相比,后者没有明显的流服或屈服点。同时其强度很高,但延伸率大为减少, 塑性性能降低。 软钢:有物理屈服点。以屈服点处的强度值作为计算承载力时的强度极限。 硬钢:无物理屈服点。设计上取相应残余应变为0.2%的应力作为假定屈服强度 结构功能:(1)结构应能承受在正常施工和正常使用期间出现的各种荷载、外加变形、约束变形的作用(2)结构在正常使用条件下具有良好的工作性能(3)结构在正常使用和正常维护条件下,具有足够的耐久性(4)在偶然荷载作用下或偶然事件发生时、发生后,结构仍能保持整体稳定性,不发生倒塌。 功能函数:Z=R-S ≥0结构处于可靠、极限状态。 (1)适筋梁破坏;钢筋先屈服后混凝土被压碎,属延性破坏。 (2)超筋梁破坏;混凝土先被压碎,钢筋不屈服,属脆性破坏。 (3)少筋梁破坏;混凝土一开裂,钢筋马上屈服而破坏,属脆性破坏 (1)平截面假设:混凝土平均应变沿截面高度按直线分布。(2)不考虑混凝土的抗拉强度。拉力全部由钢筋承担。(3)纵向钢筋应力应变方程:s s =s y E f σε≤(纵向钢筋的极限拉应变取0.01) (4)混凝土受压应力应变曲线方程按规定取用 优点:提高了截面承受弯矩的能力;提高截面的延性。 缺点:钢筋用量增多,不经济 若超过400,则混凝土破坏时钢筋未达到屈服强度,适用高强度钢筋不经济。 梁:纵向受拉钢筋(主钢筋)、弯起钢筋或斜拉钢筋、箍筋、架立钢筋和水平纵向钢筋。梁内

混凝土结构设计原理作业(附答案)

CHENG 混凝土结构设计原理 第一章钢筋混凝土的力学性能 1、钢和硬钢的应力—应变曲线有什么不同,其抗拉设计值fy各取曲线上何处的应力值作为依据? 答:软钢即有明显屈服点的钢筋,其应力—应变曲线上有明显的屈服点,应取屈服强度作为钢筋抗拉设计值fy的依据。 硬钢即没有明显屈服点的钢筋,其应力—应变曲线上无明显的屈服点,应取残余应变为0.2%时所对应的应力σ0.2作为钢筋抗拉设计值fy的依据。 2、钢筋冷加工的目的是什么?冷加工的方法有哪几种?各种方法对强度有何影响? 答:冷加工的目的是提高钢筋的强度,减少钢筋用量。 冷加工的方法有冷拉、冷拔、冷弯、冷轧、冷轧扭加工等。 这几种方法对钢筋的强度都有一定的提高, 4、试述钢筋混凝土结构对钢筋的性能有哪些要求? 答:钢筋混凝土结构中钢筋应具备:(1)有适当的强度;(2)与混凝土黏结良好;(3)可焊性好;(4)有足够的塑性。 5、我国用于钢筋混凝土结构的钢筋有几种?我国热轧钢筋的强度分为几个等级?用什么符号表示? 答:我国用于钢筋混凝土结构的钢筋有4种:热轧钢筋、钢铰丝、消除预应力钢丝、热处理钢筋。 我国的热轧钢筋分为HPB235、HRB335、HRB400和RRB400三个等级,即I、II、III 三个等级,符号分别为 ( R ) 。 6、除凝土立方体抗压强度外,为什么还有轴心抗压强度? 答:立方体抗压强度采用立方体受压试件,而混凝土构件的实际长度一般远大于截面尺寸,因此采用棱柱体试件的轴心抗压强度能更好地反映实际状态。所以除立方体抗压强度外,还有轴心抗压强度。 7、混凝土的抗拉强度是如何测试的? 答:混凝土的抗拉强度一般是通过轴心抗拉试验、劈裂试验和弯折试验来测定的。由于轴心拉伸试验和弯折试验与实际情况存在较大偏差,目前国内外多采用立方体或圆柱体的劈裂试验来测定。 8、什么是混凝土的弹性模量、割线模量和切线模量?弹性模量与割线模量有什么关系? 答:混凝土棱柱体受压时,过应力—应变曲线原点O作一切线,其斜率称为混凝土的弹性模量,以E C表示。 连接O点与曲线上任一点应力为σC 处割线的斜率称为混凝土的割线模量或变形摸量,以E C‘表示。 在混凝土的应力—应变曲线上某一应力σC 处作一切线,其应力增量与应变增量的比值称为相应于应力为σC 时混凝土的切线模量C E'' 。 弹性模量与割线模量关系: ε ν ε '== ela C c C c E E E (随应力的增加,弹性系数ν值减小)。 9、什么叫混凝土徐变?线形徐变和非线形徐变?混凝土的收缩和徐变有什么本质区别? 答:混凝土在长期荷载作用下,应力不变,变形也会随时间增长,这种现象称为混凝土的徐变。 当持续应力σC ≤0.5f C 时,徐变大小与持续应力大小呈线性关系,这种徐变称为线性徐变。当持续应力σC >0.5f C 时,徐变与持续应力不再呈线性关系,这种徐变称为非线性徐变。 混凝土的收缩是一种非受力变形,它与徐变的本质区别是收缩时混凝土不受力,而徐变是受力变形。 10、如何避免混凝土构件产生收缩裂缝? 答:可以通过限制水灰比和水泥浆用量,加强捣振和养护,配置适量的构造钢筋和设置变形缝等来避免混凝土构件产生收缩裂缝。对于细长构件和薄壁构件,要尤其注意其收缩。 第二章混凝土结构基本计算原则 1.什么是结构可靠性?什么是结构可靠度? 答:结构在规定的设计基准使用期内和规定的条件下(正常设计、正常施工、正常使用和维修),完成预定功能的能力,称为结构可靠性。 结构在规定时间内与规定条件下完成预定功能的概率,称为结构可靠度。 2.结构构件的极限状态是指什么? 答:整个结构或构件超过某一特定状态时(如达极限承载能力、失稳、变形过大、裂缝过宽等)就不能满足设计规定的某一功能要求,这种特定状态就称为该功能的极限状态。 按功能要求,结构极限状态可分为:承载能力极限状态和正常使用极限状态。 3.承载能力极限状态与正常使用极限状态要求有何不同? 答:(1)承载能力极限状态标志结构已达到最大承载能力或达到不能继续承载的变形。若超过这一极限状态后,结构或构件就不能满足预定的安全功能要求。承载能力极限状态时每一个结构或构件必须进行设计和计算,必要时还应作倾覆和滑移验算。

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