水工钢筋混凝土结构习题集3

第六章 钢筋混凝土受拉构件承载力计算

一、思考题

1.在钢筋混凝土结构中,常见的轴心受拉构件有哪些?常见的偏心受拉构件有哪些? 2.何谓大偏心受拉构件?大、小偏心受拉构件的界限是如何划分的?

3.在钢筋混凝土偏心受拉构件中,当轴向拉力N的偏心距e0 (即轴向拉力N 刚好作用在As的重心)时,构件截面达到破坏状态的受力特征如何?

4.钢筋混凝土小偏心受拉构件,在轴向拉力作用下,截面开裂之前,截面上是否有时可能有受压区存在?如果可能,开裂之后,原来存在的压区是否还会存在?

5.钢筋混凝土大偏心受拉构件的破坏特征与受弯构件和大偏心爱压构件是否相似?为什么?

二、选择题

1.在小偏心受拉构件设计中,如果遇到若干组不同的内力组合(N,M),计算钢筋面积时应该( )。

(A)按最大N与最大M的内力组合计算As'和As (B)按最大N与最小M的内力组合计算As'和As (C)按最大N与最小M的内力组合计算As'和As

(D)按最大N与最大M的内力组合计算As,按最大N与最小M的内力组合计算As' 2.在小偏心受拉构件设计中,计算出的钢筋用量为( )。 (A) As'As

3.在大偏心受拉构件的截面设计中,如果计算出的As'<0,As'可按构造要求配置,而后再计算As,若此时计算出现:

?s??dN?fy'As'(h0?a')fcbh20?0 的情况时,说明( )。

(A) As'的应力达不到屈服强度 (B) As的应力达不到屈服强度 (C) As'过少,需要加大 (D) As过多、需要减少

三、填空题

1.钢筋混凝土轴心受拉构件中,构件开裂前,拉力由 承受;开裂后,裂缝截面拉力由 承受。当钢筋应力达到屈服强度时,构件达到其 。

2.钢筋混凝土偏心受拉构件中,当轴向拉力N作用在As的外侧时,截面虽开裂,但必然

有 存在,否则截面受力 。既然还有 ,截面开裂就不会 。这类情况称为 。 3.钢筋混凝土小偏心受拉构件,开裂之前,截面上有时可能存在 区;但在开裂以后, 区混凝土退出工作,拉力集中到 ,结果才使原来的 转为 并使截面 。小偏心受拉构件破坏时全截面 ,拉力仅有 承受。

4.钢筋混凝土大偏心受拉构件正截面承载能力计算公式的适用条件是 和 ,如果出现了x<2a’的情况说明 ,此时可假定 计算As。

5.钢筋混凝土偏心受拉构件,当受到剪力V作用时,也会由于 过大而出现斜裂缝,因而也可能发生 破坏。对于受剪的偏拉构件,由于轴向拉力N的存在,比受弯构件增加了 ,因而 混凝土的受剪承载力。因此,钢筋混凝土偏心受拉构件的斜截面承裁力要 同样情况下受弯构件的斜截面受剪承载力。

四、计算题

1.有一钢筋混凝土压力水管,Ⅱ级安全级别,管内径R=1200mm,管壁厚度h=l 60mm;采用强度等级C20的混凝土,Ⅱ级钢筋,使用阶段管内水压力强度p=0.22N/mm2。试计算管壁内环面受力钢筋面积,并选配钢筋。

2.已知钢筋混凝土偏心受拉构件,承受轴向拉力设计值N=500kN,弯矩设计值M=75 kN·m ,矩形截面尺寸b×h=300mm×500mm,混凝土强度等级C20,钢筋用Ⅱ级钢筋。试计算该构件所需的钢筋面积。

3.某偏心受拉构件,承受轴向拉力设计值N=400kN,M=180 kN·m,截面尺寸b×h=350mm×600mm,a=a’=40mm,采用混凝土强度等级C20,Ⅱ级钢筋,试求所需纵向受力钢筋面积。

第七章 钢筋混凝土受扭构件承载力计算

一、思考题

1.简述素混凝土受扭构件的破坏特征。

2.简述配置了适当抗扭钢筋的纯扭构件在扭矩作用下开裂前后的受力特点,并指出配置抗扭钢筋对于构件的承载力、刚度和开裂扭矩有何影响?

3.钢筋混凝土纯扭构件的破坏形态有哪几类?它们的破坏特点、性质各是怎样? 4.在纯扭构件中,什么是部分超筋破坏和完全超筋破坏?它们的破坏原因、特点怎样? 在设计时能否采用?

5.钢筋混凝土矩形截面构件在弯、剪、扭共同作用下的破坏形态主要有哪几类?它们的破坏原因和特点怎样?

6.试述受弯、剪、扭共同作用的构件承载力计算步骤。

7.简述弯剪扭构件设计时箍筋和纵筋用量是怎样分别确定的。

8.受扭构件设计时,怎样避免少筋构件和完全超筋构件?什么情况下可忽略扭矩或剪力的作用?什么情况下可不进行剪扭承载力计算而仅按构造配置抗扭钢筋?

9.受扭构件中,受扭纵向钢筋为什么要沿截面周边对称放置,并且四角必须放置?

二、选择题

1.受扭构件中,抗扭纵筋应( )。 (A)在截面上下边放置 (B)在截面左右两侧放置 (C)沿截面周边对称放置 (D)在四角必须放置

2.变角空间桁架理论认为,矩形截面钢筋混凝土纯扭构件开裂后,斜裂缝与构件纵轴间的夹角( )。

(A)与构件纵筋配筋率有关 (B)与构件配箍率有关

(C)与构件纵筋和箍筋的配筋强度比值有关 (D)与构件纵筋和箍筋的配筋强度比无关 3.在剪力和扭矩共同作用下的构件( )。

(A)其承载力比剪力和扭矩单独作用下的相应承载力要低 (B)其受扭承载力随着剪力的增加而减小 (C)其受剪承载力随着扭矩的增加而减小 (D)剪力和扭矩之间不存在相关关系

4.对于剪力和扭矩共同作用下的构件承载力计算,《规范》在处理剪、扭相关作用时( )。 (A) 不考虑二者之间的相关性 (B) 考虑二者之间的相关性

(C) 混凝土的承载力考虑剪扭相关作用,而钢筋的承载力不考虑剪扭相关性 (D) 混凝土和钢筋的承载力都考虑剪扭相关作用

三、填空题

1.钢筋混凝土纯扭构件的受扭破坏形态有 、 和 。

2.抗扭钢筋包括 和 ,钢筋混凝土构件的受扭破坏形态主要与 有关。 3.钢筋混凝土矩形截面构件在弯、剪、扭共同作用下有三种典型的破坏形态。弯型破坏通常发生在 , , 时的情况;扭型破坏一般发生在 , , 时的情况;扭剪型破坏通常发生在 , 时的情况

4.钢筋混凝土矩形截面构件在弯、剪、扭复合受力情况下的破坏形态与 , , ,

, 等因素有关。

5.钢筋混凝土构件在弯矩、剪力、扭矩共同作用下的承载力计算,纵筋应通过 和 计算求得的纵向钢筋进行配置,重叠处的纵筋截面面积可以叠加;箍筋应按 构件的 和 计算求得的箍筋进行配置,相应部位处的箍筋截面面积也可以叠加。 四、计算题

1.已知矩形截面纯扭构件,b×h=250mm×500mm,混凝土保护层厚25mm,承受扭矩设计值T=10kN·m,混凝土强度等级C20,纵向钢筋采用Ⅱ级钢筋,箍筋采用Ⅰ级钢筋。求纵向钢筋和箍筋,并画出截面配筋图。

2.一均布荷载作用下的钢筋混凝土T形截面剪扭构件,截面尺寸b×h=150mm×800mm,b’f=500mm,hf’=200mm。混凝土强度等级为C20,箍筋采用Ⅰ级钢筋,纵筋采用Ⅱ级钢筋。承受剪力设计值V=62kN,扭矩设计值T=20.6kN·m。试设计该构件(混凝土保护层厚度为25mm)。

3.承受均布荷载作用的钢筋混凝土矩形截面弯剪扭构件,截面尺寸b×h=200mm×400mm,纵筋为Ⅱ级钢筋,箍筋为I级钢筋,采用混凝土强度等级C20。承受剪力设计值V=40kN,扭矩设计值T=6kN·m,弯矩设计值M=54kN·m。计算构件的配筋(a=35mm,c=25mm)。

第八章 钢筋混凝土构件正常使用极限状态验算

一、思考题

1.为什么许多钢筋混凝土结构构件需要进行正常使用极限状态验算?为什么在有些情况下正常使用极限状态的验算可能成为设计中的控制情况?

2.水工混凝土结构设计中,对哪些构件应进行抗裂验算?哪些构件应进行裂缝宽度验算? 3.为什么一般钢筋混凝土结构,在使用荷载作用下,构件通常总是带裂缝工作的? 4.钢筋混凝土构件正常使用极限状态验算时,为什么荷载和材料强度采用标准值而不采用设计值?

5.水工混凝土构件一般采用材料力学公式计算抗裂,但又与匀质弹性体材料构件的计算公式不完全相同,其主要不同之处有哪些?

6.在有抗裂要求的钢筋混凝土轴心受拉构件中,能否发挥高强钢筋的受拉强度?为什么? 7.钢筋混凝土受弯构件的抗裂验算是根据哪个应力应变阶段进行的?是如何决定的? 8.什么是钢筋混凝土受弯构件截面抵抗矩的塑性系数γ有关?

9.一个钢筋混凝土构件,当按抗裂验算满足后,是否还要进行强度计算?为什么?

m?它反映了什么?主要与哪些因素

10.一根钢筋混凝土梁,自制作开始直至使用阶段,可能由于种种原因,使构件产生裂缝,试述可能引起构件产生裂缝的各种原因?

11.在水工混凝土构件中,大部分裂缝是由什么因素引起的?

12.《水工混凝土结构设计规范》中关于裂缝宽度的计算公式是属于哪种类型公式?是何种理论基础上建立起来的?

13为什么钢筋混凝土构件在荷载作用下一出现裂缝就会有一定的宽度?

14.钢筋混凝土构件在荷载作用下产生的裂缝,其宽度主要与哪些因素有关?减小裂缝宽度应采取何种措施?

15.钢筋混凝土构件在正常使用阶段,若计算所得的裂缝宽度Wmax超过许可的裂缝宽度[Wmax]时,应采取什么措施?最根本方法是什么?

16.裂缝对钢筋混凝土构件的耐久性有什么影响?如何提高构件的耐久性?

l 7.钢筋混凝土受弯构件在荷载作用下开裂后,其刚度为什么不能直接简单地用EI计算。 18.为什么钢筋混凝土构件长期荷载作用下的刚度要比短期荷载下的刚度低?如果构件受压区配置钢筋对构件短期荷载作用下的刚度及长期荷载作用下的刚度各有何影响?

19.为什么等截面的钢筋混凝土构件的刚度沿构件长度方向是变化的?为了便于挠度计算对等截面构件采取了什么假定?

20.影响受弯构件刚度的主要因素有哪些?提高构件截面刚度的最有效措施是什么?

二、选择题

1.为了提高普通钢筋混凝土构件的抗裂能力,可采用( )。 (A)加大构件截面尺寸的办法 (B)增加钢筋用量的方法 (C)提高混凝土强度等级的方法 (D)采用高强度钢筋的办法

2.有两个截面尺寸、混凝土强度等级、钢筋级别均相同,配筋率不同的轴心受拉构件,在它们即将开裂时( )。 (A) ρ大的构件,钢筋应力σs小 (B) ρ大的构件,钢筋应力σs大 (C) 两个构件的σs均相同

3.有两个混凝土强度等级、钢筋级别、钢筋面积均相同,截面尺寸不同的轴心受拉构件,在它们即将开裂时( )。

(A) 截面尺寸大的构件,钢筋应力σs小 (B) 截面尺寸大的构件,钢筋应力σs大 (C) 两个构件的σs均相同

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