页数：12页文件大小：371.8 KB来源： 建筑结构与施工图ppt课件
本课件为项目二钢筋混凝土结构基本构件的习题与解答，涵盖混凝土强度等级的确定与基本强度指标、钢筋与混凝土的粘结作用、配筋率对梁破坏形态的影响、受弯构件正截面承载力的影响因素、偏心受压构件的破坏形态与基本公式以及纯扭构件的破坏特征与配筋构造。
项目二钢筋混凝土结构基本构件1混凝土的强度等级是怎样确定的？混凝土的基本强度指标有哪些？混凝土的强度等级是按立方体抗压强度标准值：（fcu.k）确定的,混凝土的基本强度指标有立方体抗压强度fcu、轴心抗压强度fc、轴心抗拉强度ft和复合应力状态下混凝土的强度。
2混凝土受压时的应力-应变曲线有何特点？砼轴心受压的应力-应变曲线可视为单轴向受压应力-应变曲线的特点，总体上分为上升段和下降段两部分。
1、上升段，1从加载至（0.3~0.4）f为第一阶段，此阶段应力较小，应力-应变关系接近直线，终点为比例极限2裂缝稳定扩展期，曲线凸向应力轴至临界点，临界点应力可作为长期抗压强度的依据3裂缝快速发展的不稳定期，直至峰点，峰值应力可作为砼棱柱体的抗压强度，相应的应变值在0.0015~0.0025之间波动。
2、下降段此后应力-应变曲线向下弯曲，直至凹向发生改变，曲线出现拐点，曲线开始凸向应变轴，随着变形的增3混凝土的弹性模量是如何确定的？所有材料的弹性摸量都是一个定义的,即比例极限内应力与应变的比值,因此弹性模量越大强度就越大,混凝土的弹性模量是这样定义的,在混凝土应力--应变曲线自原点O做一切线其倾角的正切值为混凝土的弹摸,相应的经验公式却是有混凝土的设计强度来确定的。
4什么是混凝土的徐变和收缩？影响混凝土徐变、收缩的主要因素有哪些？混凝土的徐变、收缩对结构构件有哪些影响？答：混凝土在长期不变荷载作用下，其应变随时间增长的现象，称为混凝土的徐变。
2预应力筋是指：现行国家标准《预应力混凝土用钢丝》GB/T5223和《中强度预应力混凝土用钢丝》YB/T156中光面、螺旋肋的消除应力钢丝。
2、屈服平台指应力变化不大时，应变变化急剧变大，表明钢筋暂时失去了抵抗变形的能力，在这一阶段卸载将有不可恢复的残余变形产生。
有无明显屈服点影响很大，钢筋如果有明显的屈服点，在实际使用中，如若构件承受了过强的力的作用，钢筋砼里面的钢筋会先发生弹性应变，而构件会受的明显破坏，而后，构件的破坏会暂时停止，因为达到了钢筋的屈服点强度，从现在开始，钢筋会进入塑性变形阶段，但钢筋的抗拉性能也大幅度提高了，所以破坏会暂时停止，这样就给使用建筑的人以逃生的时间。
如若采用材料实验时没有明显屈服点的钢筋，它的实验抗拉强度是特别大的，但破坏前没有征兆，所以这种钢筋是不允许在钢筋砼结构中使用的7钢筋与混凝土产生粘结的作用和原因是什么？影响粘结强度的主要因素有哪些？。
答：钢筋与混凝土之间产生粘结作用主要有以下三方面的原因：一是钢筋与混凝土接触面上产生的化学吸附作用力，也称胶结力。
影响钢筋与混凝土粘结强度的因素很多，主要有：混凝土强度、钢筋表面形状、浇注位置、保护层厚度、钢筋间距、横向钢筋、侧向压应力等8具有正常配筋率的钢筋混凝土梁正截面受力过程可分为哪三个阶段，各有何特点？答：第一阶段，弹性工作阶段。
此时，荷载在梁上部产生的压力由截面中和轴以上的混凝土承担，荷载在梁下部产生的拉力由布叠在梁下部的纵向受拉钢筋和中和轴以下的混凝土共同承担。
当弯矩再增加时，梁将在抗拉能力最薄弱的截面处首先出现第一条裂缝，梁即由第一阶段转化成第二阶段。
在裂缝界面处，由于混凝土开裂，受拉区的拉力主要由钢筋承受，使得钢筋应力较开裂前突然增大很多，随着弯矩的增加，受拉钢筋的拉应力迅速增加，梁的挠度裂缝宽度也随之增加，截面中和轴上移，界面受压区高度减小，受压区混凝土塑性性质将表现得越来越明显,受压区应力图呈曲线变化.第三阶段.破坏阶段.钢筋达到屈服强度后,它的应力大小基本保持不变,而变形将随着弯矩的增加而急剧增加,是受拉区的混凝土裂缝迅速向上扩展,中和轴继续上移混凝土受压区高度减小压应力增大,受压混凝土的塑性特征表现的更加充分,压应力图形呈显著曲线分布9钢筋混凝土梁正截面受力过程三个阶段的应力与设计有何关系？。
10什么是配筋率？配筋率对梁破坏形态有什么影响？构件截面上钢筋的总面积与构件面积的比值，配筋对梁的受弯破坏形态有3种情况：少筋，适筋，和超筋破坏，一般混凝土设计规范要求破坏形态为适筋破坏，最小配筋率就是保证梁的破坏不要出现少筋破坏，超筋破坏时脆性破坏，在结构设计中应该不允许出现。
简单介绍下3中破坏形态的原理：1少筋，是指在混凝土达到抗拉强度之前钢筋就被拉断（指受拉区配筋），2适筋，上部受压区混凝土达到抗压强度时受拉区钢筋达到屈服强度，这是适筋破坏的界限，这种事塑性破坏。
3超筋，混凝土受压区被压碎，钢筋没有达到屈服强度，不产生塑性变形，属于脆性破坏，工程中极力避免此种情况11适筋梁与超筋梁破坏的本质区别是什么？什么是界限破坏？单筋矩形截面梁防止超筋破坏的公式有哪些？适筋梁是按荷载受力计算出来的,受破坏时力传到砼上再传到钢筋,均匀一起受力,然后砼破裂,钢筋弯曲变形,整个梁也随之变形!超筋梁是钢筋大于多于受力,受破坏时钢筋能承受住破坏力量,而砼则不行,破裂,.少筋梁是没有按荷载受力计算过的,农村中自盖的房子大都有这样的问题,破坏力破坏钢筋,砼,砼破裂,钢筋弯曲!:在受拉区受拉钢筋达到屈服拉应变的同时,受压区混凝土被压碎的状态为界限破坏,此时型钢的受拉翼缘没有屈服,受压翼缘和受压钢筋都屈服;另一种意见认为:当受拉区的型钢翼缘达到屈服拉应变时,受压区混凝土被压碎的状态为界限破坏,此时,受拉钢筋也达到屈服,型钢受压翼缘和受压钢筋同样屈服。
（2）适用条件1）为防止发生超筋破坏，应满足：；（也可表达为，或）2）为防止发生少筋破坏，应满足。
12影响受弯构件正截面承载力的因素有哪些？如欲提高正截面承载力Mu，易优先采用哪些措施？由于截面应变和应力分布的复杂性,为便于工程应用,包括受弯构件在内的各种混凝土构件的正截面承载力应按以下四个基本假定进行计算:。
对于有明显屈服点的钢筋的应力-应变曲线通常假定为双折线,如图1a所示;对于没有明显屈服点的钢筋,如冷加工钢材应给出钢筋应力-应变的曲线方程,如图1b所示。
图1钢筋的应力应变曲线2由基本假定推导正截面承载力计算公式以单筋矩形截面为例,根据上述基本假定推导。
2.1等效矩形应力图形采用基本理论公式直接计算受弯构件正截面承载力的主要困难,在于受压区混凝土的压应力图形为曲线13受弯构件中纵向钢筋有什么作用？作用按照构造看：基本上是构造作用，如果混凝土抗压不足时还起承受抗压的作用，与混凝土协同工作。
箍筋起抗裂作用和抗剪作用，及抗震等的构造作用！14钢筋混凝土柱中放置箍筋的目的是什么？对箍筋直径、间距有什么规定？主要是抗剪力，同时起构造作用，对主筋进行定位。
一般的箍筋直径为6.5、8、10、12及14，有圆钢也有螺纹钢，间距100、150、200mm，还要看计算结果。
在梁端、柱端（一般梁为1/3跨度、柱为1/6柱高（基础以上一层是1/3）或不小于构件最小截面尺寸，不小于500mm范围）设置加密箍筋。
15什么是短柱？什么是长柱？轴心受压构件计算时如何考虑长柱纵向弯曲使构件承载力降低的影响？折减系数Φ值（l/d或l/b）小于10的为短柱（其强度无需折减，即取Φ值=1）。
16配螺旋式间接钢筋的轴心受压柱其受压承载力和变形能力为什么能提高？螺旋箍筋是圆柱或近似圆柱的多边形柱1[1]所配置的特定的箍筋形式，该箍筋配置在纵筋的外侧，呈螺旋状连续不断的缠绕，因此可以提供连续不断的对于其核心混凝土的侧向约束作用。
正是由于螺旋箍筋连续的稳固的侧向约束，因此可以使柱在轴向压力作用下，其核心混凝土处于多维受力状态，从而达到提高轴心受压构件的承载力、改善其延性的效果，因此螺旋箍筋也被称为间接钢筋——与纵向钢筋相比，间接的提高了构件的承载力。
17偏心受压构件有几种破坏形态？其特点分别是什么？受压构件截面分为受压区和受拉区，所以其破坏分为：受压区破坏（受压区的砼抗压承载力不足）;受拉区砼被拉裂。
偏心受压构件的分类划分是跟据其偏心矩e来划分的;当e大于等于1/6长边的一半时为大偏心受压构件，当e小于1/6长边的一半是为小偏心受压构件18偏心受压构件计算时为什么要考虑附加偏心距和偏心距增大系数？应该如何考虑？偏心距是对于计算截面偏心状况的度量值，截面在轴向力与弯矩的共同作用下，形成截面基本偏心距：e0=M/N，其中M：截面承担的弯矩，N：截面承担的轴心压力。
但是由于钢筋混凝土自身的先天缺陷：现浇构件的尺度不能绝对保证、钢筋混凝土材料强度分布不均匀、标识轴向外荷载不一定作用在轴线上，因此会形成基本偏心距以外的附加偏心距ea。
虽然当e0较小时，ea的相对影响较大，当e0较大时，ea的相对影响较小，但考虑这种因素难以完全消除，我国规范规定，附加偏心距应取20mm和偏心方向截面最大尺寸的1/30两者中的较大值。
对于受压杆件，当杆件较为细长时，长细比会导致受压杆件的稳定问题、杆件的曲率因素会导致杆件产生二阶弯矩的作用2[1]。
综合考虑各种因素对偏心距的影响，以偏心距增大系数η调整偏心距19如何判别大小偏心受压？最根本的判断是ξ的值，ξ>0.544是小偏心，ξ<=0.544是大偏心。
计算时初步按ηei和0.3H0比较进行试算，算出ξ后看再重新判断是大小偏心，如果和假定不相同回去重算！偏心受压=轴心受压+受弯，因为将偏心作用的压力移到形心则得到轴心力和弯矩。
如童岳生、梁兴文主编的《钢筋混凝土基本构件》，简略描述就是：大偏心构件为受拉区先坏，表现为拉区钢筋塑性屈服。
而小偏心则是受压区先坏，表现为压区混凝土达到极限压应变而被压坏！明显从概念上有大偏心构件的延性要好于小偏心构件。
21偏心受压构件在何种情况下应考虑垂直于弯矩作用平面的受压承载力验算？应该如何验算？稳定系数ψ是和构件长细比有关，而长细比=Ｌ0/i,Ｌ0为构件计算长度，i为截面回转半径（等于截面惯性矩与截面积比值的平方根）。
原因在于，长细比越大，由各种偶然因素造成的初始偏心矩将越大，从而产生的附加弯矩和相应的侧向饶度也越大。
此外，在长期荷载作用下，由于混凝土的徐变，侧向饶度将增大很多，从而使长柱的承载力降低的更多，所以规范对轴心受压构件考虑了长细比的影响。
偏心力产生杆端弯矩,假如弯矩绕x轴,则弯矩在y轴平面内发生挠度,需要计算在y平面内的承载力.计算的方法是考虑二阶效应,用到一个系数η,计算公式就不再赘述.这个计算就属于弯矩作用平面的计算.另外还需要计算x轴平面,也就是垂直于弯矩作用平面的受压承载力.其计算方法,就是按照轴心受力构件考虑.。
22工字型截面偏心受压构件正截面承载力基本公式有那几种类型？如何判别工字型截面受压柱的大小偏压？。
23试述素混凝土矩形截面纯扭构件的破坏特征。破坏形态。
1、少筋破坏：裂缝一形成，构件马上破坏，开裂扭矩与破坏扭矩相等，破坏特征类似于素混凝土，有明显预兆，脆性破坏。
3、部分超筋破坏：纵筋与箍筋的配筋强度比不适合，破坏时纵筋或者箍筋未屈服，塑形优于1和2，但比4差。
24钢筋混凝土纯扭构件有哪几种破坏形式？钢筋混凝土受弯构件正截面的受力性能和破坏特征与受拉钢筋的配筋率、钢筋强度和混凝土强度等因素有关。
试验表明，受弯构件正截面破坏性质与其配置的纵向受拉钢筋的多少有关，当配筋率大小不同时，受弯构件正截面可能产生下列三种不同的破坏形式。
1、适筋梁适筋梁的配筋率在正常范围内，其破坏过程可分为三个阶段：第一阶段（裂缝出现前阶段）、第二阶段（带裂缝工作阶段）、第三阶段（破坏阶段）。
适筋梁的钢筋和混凝土的强度均能充分发挥作用，且破坏前有明显的预兆，故在正截面强度计算时，应控制钢筋的用量，将梁设计成适筋梁。
2、超筋梁梁内纵向受拉钢筋配置过多，在受拉钢筋屈服之前，受压区的混凝土已经被压碎，破坏时受压区边缘混凝土达到极限压应变，梁的截面破坏，这种破坏称为超筋破坏。
由于破坏时受拉钢筋应力远小于屈服强度，所以裂缝延伸不高，裂缝宽度不大，梁破坏前的挠度也很小，破坏很突然，没有预兆，这种破坏称为脆性破坏。
当受拉区出现第一条裂缝后，混凝土退出工作，拉力几乎全部由钢筋承担，受拉钢筋越少，钢筋应力增加也越多。
如果纵向受拉钢筋数量太少，使裂缝处纵向受拉钢筋应力很快达到钢筋的屈服强度，甚至被拉断，而这时受压区混凝土尚末被压碎，这种破坏称为少筋百破坏。
少筋梁截面尺寸一般都比较大，受压区混凝土的强度没有充分利用，既不安全又不经济，设计时不允许采用少筋梁。
25受扭构件的配筋有哪些构造要求？对于的剪扭构件，当符合下列条件时，可按构造要求配置钢筋在纯扭和弯剪扭构件中，受扭纵向钢筋应沿截面周边对称布置。
在弯剪扭构件中，配置在截面弯曲受拉边的纵向受力钢筋，其最小配筋量不应小于按弯曲受拉钢筋最小配筋率计算出的钢筋截面面积与按受扭纵向钢筋最小配筋率计算并分配到弯曲受拉边的钢筋截面面积之和。
当采用绑扎骨架时，箍筋的末端应做成不小于135°的弯钩，弯钩末端的直线长度不应小于10d（d为箍筋直径）。
二简答题1什么叫混凝土的强度？工程中常用的混凝土的强度指标有哪些？混凝土的强度等级是按哪一种强度指标值确定的？混凝土基本的强度指标有三个，它们是：混凝土立方体抗压强度，混凝土轴心抗压强度（或棱柱体强度）和混凝土抗拉强度。
根据混凝土立方体抗强度标准值的数值，《混凝土结构设计规范》GB50010-2001（以下简称《规范》）规定，混凝土强度等级分为14级：C15，C20，C25，C30，C35，C40，C45，C50，C55，C60，C65，C70，C75，C80。
其中符号C表示混凝土（Concrete），后面的数字表示立方体抗压强度标准值，单位N/mm2。
混凝土轴心抗压强度（或棱柱体强度）：棱柱体（高度大于边长）试件比立方体试件能更好地反映混凝土构件的实际抗压能力。
在工程中，钢筋混凝土轴心受压构件，如柱、屋架受压弦杆等，长度比横截面尺寸大得多，构件的混凝土强度，与混凝土棱柱体轴心抗压强度接近。
3与普通和混凝土相比，高强混凝土的强度和变形性能有何特点？高强混凝土作为一种新的建筑材料，以其抗压强度高、抗变形能力强、密度大、孔隙率低的优越性，在高层建筑结构、大跨度桥梁结构以及某些特种结构中得到广泛的应用。
高强混凝土最大的特点是抗压强度高，一般为普通强度混疑土的4～6倍，故可减小构件的截面，因此最适宜用于高层建筑。
高强混凝土变形小，从而使构件的刚度得以提高，大大改善了建筑物的变形性能4什么是徐变？徐变对结构有何影响？影响混凝土徐变的主要因素有哪些？混凝土徐变是指混凝土在应力不变时,其应变随时间而持续增长的特性。
长期荷载作用下的变形——徐变：混凝土在一定的应力水平（如50%～70%的极限强度）下，保持荷载不变，随着时间的延续而增加的变形称为徐变。
5混凝土结构用的钢筋可分为哪两大类？钢筋的强度和塑形指标各有哪些？应该是有明显屈服强度钢筋和无明显屈服强度钢筋吧！！！1对于屈服现象明显的材料，强度指标就是屈服强度，就是在屈服点在应力（屈服值）。
2对于屈服现象不明显的材料，强度指标就是在与应力-应变的直线关系的极限偏差达到规定值（通常为0.2%的永久形变）时的应力6混凝土结构设计中选用钢筋的原则是什么？一般梁的经济配筋率在0.6%~1.5%，在梁截面不影响建筑功能要求的情况下最好在这个范围。
国家推荐为了节省钢筋，钢筋一般用高强度的钢筋，如梁纵筋用HRB400，箍筋用HPB300或HRB400等。
在配梁筋时要注意单排能放下的钢筋根数，一般的梁配筋尽量接近计算值，而悬挑梁或框支梁等比较重要的梁还是适当放大个1.2倍左右吧。
柱截面一般由轴压比和建筑要求来确定，柱的配筋率不能超过5%，其实一般的柱配筋都是比较小的，大跨度的边框柱会大一点。
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