課后習題

1.什么是屈服強度？為什么鋼筋混凝土結構設計時把鋼筋的屈服強度作為鋼筋強度的計算指標？

是什么：是金屬材料發生屈服現象時的屈服極限；

為什么：因為鋼筋屈服后要產生較大的塑性變形，將使構件的變形和裂縫寬

度大大增加，以致影響構件的正常使用。2.混凝土的強度指標有哪些，什么是混凝土的強度等級？

有：立方體抗壓強度、軸心抗壓強度、軸心抗拉強度；

定義：根據混凝土立方體抗壓強度標準值劃分的強度級別。3.何謂混凝土的徐變？影像徐變的因素有哪些？

是什么：混凝土在長期荷載作用下，應力不變，應變隨時間的增加而增長的

現象，稱為混凝土的徐變；

影響因素：1）.時間

2）.應力條件（應力越大，徐變也越大。）

3）.加荷齡期（齡期越早，徐變越大。）

4）.周圍環境（養護溫度越高，濕度越大，水泥水化作用越充分，

徐變就越小；環境溫度低，濕度大，徐變就越大。）

5）.混凝土中水泥用量越多，徐變越大；水灰比越大，徐變越大

6）.材料質量和級配好，彈性模量高，徐變小。4.鋼筋與混凝土之間的黏結力由哪幾部分組成？影響黏結強度

的主要因素是什么？

組成部分：1）.化學膠著力

2）.摩阻力

3）.機械咬合力

影響因素：1）.混凝土強度

2）.混凝土保護層厚度及鋼筋凈間距

3）.鋼筋的外形

4）.橫向鋼筋及側向壓應力5.鋼筋的接頭有哪幾種方式？

方式有：綁扎搭接

機械搭接

焊接6.什么是鋼筋的錨固長度？如何確定？

定義：通過混凝土中鋼筋埋置段將鋼筋所受的力傳給混凝土，使鋼筋錨固于

混凝土而不滑出，為了保護鋼筋在混凝土中錨固可靠，設計是應該使

鋼筋在混凝土中有足夠的錨固長度。

確定鋼筋長度：錨固長度等于普通鋼筋、預應力鋼筋的抗拉強度設計值與錨

固鋼筋的直徑和錨固鋼筋的外形系數之積和混凝土軸心抗拉

強度設計值的比值7.結構在規定的使用年限內，應滿足哪些功能要求？

功能要求：1）.安全性

2）.適用性

3）.耐久性8.何謂結構可靠度？我國對結構的設計基準期T取多少年？我

國對建筑結構的安全等級是如何劃分的？

結構可靠度：是指在規定的時間內，在規定的條件下，完成預定功能的概率，

即結構可靠度是結構可靠性的概率度量；

設計基準期;T=50年

劃分安全等級：分為一、二、三各等級。一級的破壞程度很嚴重，建筑物的

類型為重要建筑物；二級的破壞程度為嚴重，建筑物的類型

為一般建筑物；三級的破壞程度為不嚴重，建筑物的類型為

次要的建筑物。9.當結構按極限狀態進行設計時，可將極限狀態分為哪兩類？

分類;1）.承載能力極限狀態

2）.正常使用極限狀態10.何謂荷載標準值？何謂可變荷載的準永久值？

荷載標準值：是建筑結構按承載能力極限狀態設計時采用的荷載基本代表

值，為其設計基準期內最大荷載統計分布值

可變荷載的準永久值：是指在設計基準期內，其超越的總時間約為設計基準

期一半的荷載設計值。11.混凝土保護層的作用是什么？室內正常環境中梁、板保護層

的最小厚度取為多少？

作用：一是保護鋼筋不致銹蝕，保證結構的耐久性；

二是保證鋼筋與混凝土間的黏結；

三是在火災等情況下，避免鋼筋過早軟化。

最小厚度值：梁：在縱向受力筋為一排時，混凝土強度≤C20取40mm，≥

C25取35mm,

在縱向受力筋為兩排時，混凝土強度≤C20取65mm，≥

C25取60mm；

板：在縱向受力筋為一排時，混凝土強度≤C20取25mm，≥

C25取20mm。12.鋼筋混凝土梁和板中通常配置哪幾種鋼筋？各起什么作用？

梁：縱向受力筋：受拉區的縱向受力筋主要用來承受由彎矩在梁內產生的拉

力，

受壓區的縱向受力筋則是用來補充混凝土受壓能力的不

足；

架立鋼筋：一是固定箍筋位置以形成梁的鋼筋骨架，

二是承受因溫度變化和混凝土收縮而產生的拉應力，防止發

生裂變；

彎起鋼筋：在跨中是受力筋的一部分，在靠近支座的彎起段彎矩較小處

則作為受剪鋼筋的一部分；

箍筋：主要用來承受由剪力和彎矩在梁內引起的主拉應力，并通過綁扎

或焊接把其他鋼筋聯系在一起，形成空間骨架；

板：分布鋼筋：一是固定受力鋼筋的位置，形成鋼筋網，

二是將板上荷載有效地傳給受力鋼筋，

三是防止溫度或混凝土收縮等原因造成沿跨度方向形成裂

縫；

受力鋼筋：用來承受彎矩產生的拉力。13.適筋梁正截面受彎破壞過程分為幾個階段？受彎構件正截面

承載力計算是以哪個階段為依據的？

破壞過程：彈性工作階段

帶裂縫工作階段

破壞階段

依據：以破壞階段為依據，因為在此階段時，受壓邊緣混凝土壓應變達

到極限壓應變，受壓區混凝土產生近乎水平的裂縫，混凝土被壓

碎，甚至崩脫，截面破壞。

14.試述少筋梁、適筋梁和超筋梁的破壞特點，在設計中如何防

止少筋梁和超筋梁？

破壞特點：少筋梁：少筋梁的拉區混凝土一旦開裂，拉力完全由鋼筋承擔，

鋼筋應力將突然劇增，由于鋼筋數量少，鋼筋應力即

達到屈服強度或進入強化階段，甚至被拉斷，其破壞

性質也屬于脆性破壞；

適筋梁：破壞前鋼筋先達到屈服強度，再繼續加荷后，混凝土

受壓破壞，適筋梁的破壞不是突然發生的，破壞前裂

縫開展很寬，撓度較大，有明顯的破壞預兆；

超筋梁：梁在破壞時，鋼筋應力還沒有達到屈服強度，受壓混

凝土則因達到極限壓應變而破壞。破壞時梁在拉區的

裂縫開展不大，撓度較小，破壞是突然發生的，沒有

明顯預兆。

預防措施：少筋梁：控制截面配筋率，使之不小于某一界限值，即最小

配筋率；

超筋梁：要求構件截面的相對受壓區高度不得超過其相對界

限受壓區高度。15.受彎構件中，什么是界限破壞？什么是相對界限受壓區高度

值？它和最大配筋率P有何關系？max界限破壞：適筋梁的破壞始于受拉鋼筋屈服，超筋梁的破壞始于受壓區

混凝土被壓碎，理論上，二者間存在一種界限狀態，即所謂

界限破壞。

相對界限受壓區高度值：是指界限破壞時，受壓區高度與截面有效高度

的比值;

關系：

16.受彎構件斜截面受剪破壞有哪幾種破壞形態？各自有何特

點？以哪種破壞形態作為計算依據？

破壞形態：斜拉破壞、剪壓破壞、斜壓破壞

各自特點：斜拉破壞：一旦出現斜裂縫，與斜裂縫相交的箍筋應力立即

達到屈服強度，箍筋對斜裂縫發展的約束作用消

失，隨后斜裂縫迅速延伸到梁的受壓區邊緣，構

件裂為兩部分而破壞。

剪壓破壞：當荷載增加到一定值時，首先在剪彎段受拉區出

現斜裂縫，其中一條將發展成為臨界斜裂縫。荷

載進一步增加，與臨界斜裂縫相交的箍筋應力達

到屈服強度。隨后，斜裂縫不斷擴展，斜截面末

端剪壓區不斷縮小，最后剪壓區混凝土在正應力

和剪應力共同作用下達到極限狀態而壓碎。

斜壓破壞：梁的剪彎段腹部混凝土被一系列平行的斜裂縫分

割成許多傾斜的受壓柱體，在正應力和剪應力共

同作用下混凝土被壓碎。

計算依據：斜壓破壞：

hbw

hbw

bbwhbw)AnAfbshbw

hbw

bbwhbw)AnAfbsvbSV1fcc0

cc00v

V0.25fbh

當6.0(薄腹梁）時

V0.2fbh

當4.06.0時

V0.025(14fbhcc

剪壓破壞：VVVVUcsvsb

斜拉破壞：0.24svsv,minssyv17.已知鋼筋混凝土矩形截面簡支梁，截面尺寸b×h=250mm×

550mm,承受的彎矩設計值M=175KN·m，選用C30級混凝土，

HRB400級鋼筋，安全等級為二級，環境類別為一類。試分別

用基本公式法和表格計算法計算縱向受力鋼筋的截面面積A并S選配鋼筋。

解：

18.已知某鋼筋混凝土矩形截面梁，截面尺寸b×h=200mm×

450mm,混凝土強度等級為C25,縱向受拉鋼筋為3根直徑為

22mm的HRB400級鋼筋，該梁承受的最大彎矩設計值

M=112KN·m,安全等級為二級，環境類別為二類a.復核此梁是

否安全。

解

19.縱向鋼筋在受壓構件中的作用？

作用：與混凝土共同承擔由外荷載引起的內力，防止構件突然脆性破壞，減小混凝土不均質性引起的影響；同時，縱向鋼筋還可以承擔構件失穩破壞時，凸出面出現的拉力以及由于荷載的初始偏心、混凝土收縮徐變、構件的溫度變形等因素所引起的拉力等。20.偏心受壓構件的破壞形態有哪幾種？破壞特征是什么？

破壞形態：受拉破壞、受壓破壞

破壞特征：受拉破壞：受拉鋼筋首先達到屈服，然后受壓鋼筋也能達到

屈服，最后由于受壓區混凝土壓碎而導致構件破

壞，在破壞前有明顯的預兆。

受壓破壞：構件的破壞是由于受壓區混凝土的壓碎所引起

的，破壞時，壓應力較大一側的受壓鋼筋的壓應

力一般都能達到屈服強度，而另一側的鋼筋不論

受拉還是受壓，其應力一半都達不到屈服強度，

構件在破壞前變形不會急劇增長，但受壓區垂直

裂縫不斷發展，破壞時沒有明顯預兆。摘抄部分

一、填空選擇類

1.荷載作用下桿件的4種基本受力分別是什么？

lb030，其目的

lb030，其目的

要求？

3.結構極限狀態主要劃分為哪兩種極限狀態?鋼筋混凝土梁

的裂縫寬度和撓度驗算屬哪種極限狀態驗算？主梁與次梁

交接處的抗沖切計算屬哪種極限狀態計算?

4.混凝土等級是根據什么劃分的？混凝土的立方體抗壓強度

與混凝土軸心抗壓強度值大小比較結果是什么？

5.鋼筋的保護層的定義？

6.普通鋼筋混凝土的自重是多少？

7.混凝土保護層厚度與哪種因素有關？

8.計算荷載效應時，永久荷載分項系數的取值應是多少？

9.梁下部鋼筋凈距應滿足下列哪些要求？

10.超筋梁的正截面極限承載力取決于什么？

11.受壓構件的長細比不宜過大，應控制在

在于？

12.建筑鋼結構用鋼時，按含碳量多少？

二、簡答題類

1.建筑結構作用力的類型有哪些？各據一些例子。

2.什么是荷載的設計值？什么是荷載的標準值？兩者間有何

關系？

3.建筑結構設計的三個基本要求是什么？

4.什么是單向板？什么是雙向板？通常如何區別？

5.鋼