混凝土结构基本原理答案吕晓寅版第12章.pdf

思考题 1.根据单筋矩形梁的强度计算公式，分析提高混凝土等级、提高钢筋级别、加大 截面高度、加大截面宽度，对提高截面强度的作用？你认为采用哪种措施最有效？ 答：由 2 = ≤ [] （ℎ0 − /3） 提高混凝土等级、钢筋级别对提高截面强度影响不大，提高截面高度是最有效的 措施。 2.何谓平衡设计、低筋设计？为什么在一般实际工程中多采用低筋设计？ 答：平衡设计：在设计钢筋混凝土梁时，从充分利用材料强度的观点出发，希望 将截面的尺寸及配筋率设计成为使梁在设计荷载作用下，钢筋和混凝土的应力同 时达到容许值。这种设计称为平衡设计。 为了降低造价、少用钢材、提高梁的刚度，在实际工程中往往适当加大截面高度， 采用较低的配筋率。这样在钢筋达到容许应力时，混凝土应力仍低于容许值，这 种设计称为低筋设计。 3.在钢筋混凝土梁中，剪应力的分布有何特点？ 答：在受压区，剪应力按二次抛物线的规律向中性轴方向增加，至中性轴处最大。 若T 型截面梁的中性轴位于腹板内，则在翼缘板与腹板相接处，剪应力发生突变。 在受拉区，由于混凝土已开裂，不计抗拉能力，只有换算截面参加工作，因而剪 应力不变。 4.主拉应力图和剪应力图之间有什么关系？ 答：主拉应力图和剪应力图其横坐标之间的对应关系为 dx = dl · cos45 °≈ 0.707dl 而各截面最大主拉应力，在数值上等于剪应力，所以主拉应力图的面积为剪应力 的面积的0.707 倍，即Ω = 0.7070 。总的斜拉力为0.7070 。 5.怎样进行钢筋混凝土梁的箍筋和斜筋设计？ 答：箍筋设计，根据构造要求，并参考已有的同类型设计，先定出箍筋的肢数、 间距和直径，然后计算所能承受的主拉应力。 斜筋设计，先计算由斜筋承担的斜拉力，以确定斜筋的根叔，在进行斜筋布置。 6. 《铁路桥规》中三个主拉应力容许值的意义是什么？ 答：[−1] ，设计要求计算主拉应力不得大于[−1] ，以防止裂缝开展过宽。 [−2] ，当主拉应力不超过[−2]时，全部主拉应力均可由混凝土承受，无需按 斜拉力设置剪力钢筋。 当梁内最大主拉应力值在[−1]和[−2]之间时，混凝土在这样高的拉应力下极 易出现斜裂缝，必须设置剪力钢筋以承担梁中斜拉力。 1 [ ] ，梁的部分长度中，全部由混凝土承担的主拉应力最大值，约为 。 −3 6 7.按容许应力法公式计算轴心受压构件强度。是否需要检算钢筋应力？ 答：钢筋混凝土轴心受压构件的强度，一般采用破坏阶段的截面应力状态为依据 进行计算。在破坏阶段，截面上混凝土应力达到轴心抗压极限强度 ，纵筋达到 屈服强度。所以不用检算钢筋应力。 8.大、小偏心受压构件的截面应力状态有何不同？怎样区别两类偏心受压？它们 在应力计算方法上有何不同？ 答：小偏心受压全截面受压，大偏心受压在偏心的另一侧存在受拉区。 轴向力偏心距不大于截面核心距时，全截面受压，即为小偏心受压；轴向力偏心 距大于截面核心距时，中性轴位于截面内，截面存在受拉区，即为大偏心受压。 小偏心受压构件，由于全截面受压，可直接采用材料力学应力计算公式进行。大 偏心受压时，截面中性轴位置与轴向力偏心距大小有关，且截面受拉区不参加工 作，所以计算比小偏心受压复杂。 9.什么是偏心增大系数？主要是由哪些因素引起的？ 答：钢筋混凝土偏心受压构件，在轴向力作用下，构件在弯矩作用的平面内将发 生纵向弯曲，使荷载对截面的偏心距 增大到e，由下式表示 0 e = η0 其中η称为挠度对偏心距影响的增大系数。