2013年9月份考试结构设计原理第三次作业

2013年9月份考试结构设计原理第三次作业

一、填空题（本大题共30分，共 10 小题，每小题 3 分）

1. 单筋矩形截面梁所能承受的最大弯矩小于计算弯矩时，应 ______ 。 2. 界限相对受压区高度需要根据 ______ 等假定求出。 3. 工程中一般把和 ______ 称为腹筋。

4. 对于T形、工字形、倒T形截面梁，当梁上作用着集中荷载时，需要考虑剪跨比影响的截面梁是 ______ 。

5. 梁的斜截面破坏主要形态有3种，其中，以 ______ 破坏的受力特征为依据建立斜截面承载力的计算公式。

6. 梁内设置弯起筋的目的是 ______ ，它不能承担弯矩。 7. ______ 是少筋梁与适筋梁的界限

8. 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。

9. 混凝土构件裂缝开展宽度及变形验算属于 ______ 极限状态的设计要求，验算时材料强度采用 ______ 。

10. 受弯构件的最小配筋率是 ______ 构件与构件的界限配筋率，是根据 ______ 确定的。

二、名词解释题（本大题共15分，共 3 小题，每小题 5 分） 1. 抵抗弯矩图 2. 变形模量

3. 混凝土立方体强度

三、计算题（本大题共40分，共 4 小题，每小题 10 分）

1. 已知某矩形截面偏心受压构件，截面尺寸b×h=30×50cm，计算长度

l0=4m，采用20混凝土和Ⅱ级钢筋，对称配筋，承受计算纵向力Nj=825KN，计算弯矩Mj=114KN.m。 求：所需纵向钢筋的截面面积。 提示：1、λ=l0/h=8时可不考虑挠度对偏心的影响，取η=1。 2、设，α=α，=3.5cm。 3、由式（7—4）；（7—5）；（7—10）联立求解可得X的三次方程，X的解为X=311mm作为参考，不得依此作为计算依据进行计算。

2. 已知矩形截面偏心受压柱，截面尺寸b×h=30×40cm，计算长度l=4m，采用C20混凝土和Ⅱ级钢筋，承受计算纵向力Nj=188KN，计算弯矩Mj=120KN.m。 求：所需纵向钢筋截面面积

3. 一箱形截面简支梁截面尺寸如图所示。采用 25号混凝土、Ⅱ级钢筋，计算弯矩MJ＝4970kN，计算跨径L＝20m,相邻箱形梁间距为2.4m，试进行配筋设计。

4. 已知某石拱桥的拱圈在拱脚处的1m宽的抗剪面积 bh=100x115cm2，承受计算剪力Qj=1014KN，相应的计算纵向力Nj=1035KN，拱圈采用10号砂浆，60号块石砌筑，摩擦系数μ=0.4，验算此截面的抗剪强度。

四、问答题（本大题共15分，共 3 小题，每小题 5 分） 1. 钢筋混凝土有哪些优点？

2. 钢筋和混凝土共同工作的基础是什么？

3. 钢筋混凝土偏心受压构件在纵向弯曲影响下的破坏类型有哪几种？怎样考虑

纵向弯曲影响？

答案：

一、填空题（30分，共 10 题，每小题 3 分） 1.

参考答案：

提高混凝土强度等级增大截面尺寸 ( 特别是 ) 采用较低级别的钢筋

解题方案：

单筋矩形截面梁所能承受的最大弯矩小于计算弯矩时应提高混凝土强度等级，增大截面尺寸 ( 特别是 ) ，采用较低级别的钢筋 评分标准： 每空 1 分 2.

参考答案： 平截面

解题方案：

界限相对受压区高度 需要根据平截面等假定求出。 评分标准： 每空 1 分 3.

参考答案： 箍筋 弯起钢筋 解题方案：

工程中一般把箍筋和弯起钢筋称为腹筋 评分标准： 每空1分 4.

参考答案： 倒T形截面梁 解题方案：

对于T形、工字形、倒T形截面梁，当梁上作用着集中荷载时，需要考虑剪跨比影响的截面梁是倒T形截面梁。 评分标准： 每空1分 5.

参考答案： 剪压

解题方案：

梁的斜截面破坏主要形态有3种，其中，以剪压破坏的受力特征为依据建立斜

截面承载力的计算公式。 评分标准： 每空1分 6.

参考答案： 承担剪力 解题方案：

梁内设置弯起筋的目的是承担剪力，它不能承担弯矩。 评分标准： 每空1分 7.

参考答案： 最小配筋率 解题方案：

最小配筋率是少筋梁与适筋梁的界限 评分标准： 每空1分 8.

参考答案： 高 粗 低 解题方案：

钢筋在混凝土中应有足够的锚固长度，钢筋的强度越高、直径越粗、混凝土强度越低，则钢筋的锚固长度就越长。 评分标准： 每空1分 9.

参考答案：

正常使用 标准值 解题方案：

混凝土构件裂缝开展宽度及变形验算属于正常使用极限状态的设计要求，验算时材料强度采用标准值 评分标准： 每空1分 10.

参考答案：

少筋 适筋 少筋构件的破坏弯矩等于相同截面的素混凝土构件的破坏弯矩 解题方案：

受弯构件的最小配筋率是少筋构件与适筋构件的界限配筋率，是根据少筋构件的破坏弯矩等于相同截面的素混凝土构件的破坏弯矩确定的。 评分标准： 每空1分

二、名词解释题（15分，共 3 题，每小题 5 分）

1.

参考答案：

沿梁长各个正截面按实际配置的纵向受拉钢筋面积，能产生的抵抗弯矩图形，即表示各正截面所具有的抗弯承载能力 解题方案：

沿梁长各个正截面按实际配置的纵向受拉钢筋面积，能产生的抵抗弯矩图形，即表示各正截面所具有的抗弯承载能力 评分标准：

关键点答对给满分 2.

参考答案：

连接混凝土应力应变曲线的圆点O及曲线上某一点K作割线，K点混凝土应力为σc（=0.5R0a）则该割线的斜率即为变形模量 解题方案：

连接混凝土应力应变曲线的圆点O及曲线上某一点K作割线，K点混凝土应力为σc（=0.5R0a）则该割线的斜率即为变形模量 评分标准：

关键点答对给满分 3.

参考答案：

混凝土的立方体抗压强度是一种在规定的统一试验方法下衡量混凝土强度的基本指标。 解题方案：

混凝土的立方体抗压强度是一种在规定的统一试验方法下衡量混凝土强度的基本指标。 评分标准：

关键点答对给满分

三、计算题（40分，共 4 题，每小题 10 分） 1.

参考答案：

（1）计算偏心距增大系数 （2）判定大小偏心受压 先按小偏心受压计算——联立求X的一元三次方程——确为小偏心受压 （3）纵向钢筋面积

σg=207.4Mpa＜Rg；Ag ，=4.47cm2，选用3φ14，Ag= Ag ，=4.61cm2。 解题方案：

解：1.计算偏心距增大系数，因，故可不考虑挠度对偏心距的影响，取2.判定大小偏心受压 因为对称配筋，由式(7-4)式和（7-10）可得： 带入数据，联立求解得的三次方程： 解得：=311mm计算表明确为小偏心受压 3.计算所需纵向筋面积 将以求解的带入式（7-10）得： 由式（7-4）得受压钢筋面积：由钢筋面积选配钢筋。 评分标准： 2.