混凝土结构原理思考题及习题集

混凝土结构原理思考题及习题集1 第1章混凝土结构用材料的性能 思考题

1-1混凝土结构对钢筋性能有什么要求?各项要求指标能达到什么目的?

1-2钢筋冷拉和冷轧的抗拉、抗压强度都能提高吗?为什么? 1-3立方体抗压强度是怎样确定的?为什么试块在承压面上抹涂润滑剂后测出的抗压强度比不涂润滑剂的低?

1-4影响混凝土抗压强度的因素有哪些?

1-5、我国用于钢筋混凝土结构的钢筋有几种？我国热轧钢筋的强度分为几个等级？用什么符号表示？

1-6、混凝土立方体抗压强度能不能代表实际构件中的混凝土强度？除立方体强度外，用什么符号表示？

1-7、混凝土抗拉强度是如何测试的？

1-8、什么是混凝土的弹性模量、割线模量和切线模量？弹性模量与割线模量什么关系？

第2章 钢筋混凝土轴心受力构件正载面承载力计算 思考题

2-1轴心受压构件中纵筋的作用是什么？

2-2柱在使用过程中的应力重分布是如何产生的？ 2-3螺旋箍筋柱应满足的条件有哪些？

2-4公路桥涵规范在计算轴心受拉和抽心受压构件正截面承载力时与建筑工程规范有哪些相同和不同之处？

习题

2-1某四层四跨现浇框架结构的第二层内柱轴向力设计值410140?=N ，楼层高

m .H 45=，混凝土强度等级为C20，HRB400级钢筋。试求柱截面尺寸及纵筋面积。

2-2由于建筑上使用要求，某现浇柱截面尺寸为250mm ×250mm ，柱高4.0m ，计算高度m .H ,.l 82700==，配盘为)mm

A (s 2

804164='φ。C30混凝土，HRB400级钢筋，承 受轴向力设计值N=950kN 。试问柱截面是否安全？

2-3已知一桥下螺旋箍筋柱，直径为d=500mm ，柱高5.0m ，计算高度700.l =，H=3.5m ，配HRB400钢筋)mm A (s 2

20101610='φ，C30混凝土，螺旋箍筋采用R235，直径为12mm ，

螺距为s=50mm ，试确定此承载力。

2-4编写轴心受拉和轴心受压构件正截面承载力计算程序。 第3章 钢筋混凝土受弯构件正截面承截力计算 思考题

3-1什么叫配筋率？配筋率对梁的正截面承截力有何影响？ 3-2说明少筋梁、适筋梁与超筋梁的破坏特征有何区别？ 3-3单筋矩形截面梁正截面承载力的计算应力图形如何确定？ 3-4试就图3-48所示4种受弯截面情况回答下列问题： （1）它们破坏的原因和破坏的性质有何不同？ （2）破坏时钢筋应力情况如何？

（3）破坏时钢筋和混凝土的强度是否被充分利用？

（4）破坏时哪些截面能利用力的平衡条件写出受压力高度x 的计算式，哪些截面则不能？

（5）破坏时截面的极限变矩u M 多大？

3-5什么叫截面相对界限受压区高度b ξ？它在承载力计算中的作用是什么？

3-6钢筋混凝土梁正截面应力、应变发展至第IIIa 阶段时，受压区的最大压应力在何处？最大压应变在何处？

3-7在什么情况下可采用双筋梁，其计算应力图形如何确定？在双筋截面中受压钢筋起什么作用？为什么双筋截面一定要用封闭箍筋？

3-8截面为mm mm 500200?的梁，混凝土强度等级C25，HRB335钢筋，截面面积

2 763mm

A s =，求s s ,a γ的值。说明s s ,a γ物理意义是什么？ 3-9某楼面大梁计算跨度为6.2m ，承受均布荷截设计值26.5kN/m （包括自重），弯矩设计值M=127kN ·m ，试计算下面对5情况的s A （表3-13），并进行讨论：

表3-13 思考题3-15附表

（1）提高混凝土的强度等级对配筋量的影响。 （2）提高钢筋级别对配筋量的影响。 （3）加大截面高度对配筋量的影响。 （4）加大截面宽度对配筋量的影响。

（5）提高混凝土强度等级或钢筋级别对受弯构件的破坏弯矩有什么影响?从中可得出什么结论?该结论在工程实践上及理论上有哪些意义?

3-10当构件承受的弯矩和截面高度相同时，以下4种截面的正截面承载力需要的钢筋截面面积

A是否一样？为什么？ s

3-11两类T形截面梁如何鉴别？在第二类T形截面梁的计算中混凝土压应力应如何取值？

ρ时，计算配筋率ρ为什么要用腹板宽b而不3-12当验算T形截面梁的最小配筋率

min 用翼缘宽度 b'？ f

3-13受弯构件正截面承载力的计算采用哪些基本假定？ 3-14T形截面受压翼缘计算宽度 b'引是如何确定的? f

3-15．在进行T形截面的截面设计和承载力校核时，如何分别判别T形截面的类型?其判别式是根据什么原理确定的?

3-16．现浇整体肋形楼盖中的连续梁，其跨中截面和支座截面应按哪种截面梁计算? 习题

3-1一简支钢筋混凝土矩形梁（图3-51），承受均布荷载设计值g+q=15kN/m，距A支座3m处作用有一集中设计值F=15kN，混凝土强度等级C20，HRB335钢筋。试确定截面尺寸b×h和所需受拉钢筋截面面积

A，并绘配筋。 s

3-2一钢筋混凝土矩形截面简支梁（图3-52），承受均布荷载标准值m /kN q k 20=，恒荷载标准值m /kN q k 20=，恒荷载标准值m /kN .g k 252=，HRB335钢筋，混凝土强度等级C20，梁内配有4ф16钢筋。（荷载分项系数：均布活荷载41.Q =γ，恒荷载21.G =γ，

计算跨度mm mm mm l 520024049600=+=）。试验算梁正截面是否安全？

3-3如下图所示雨篷板，板厚h=60mm ，板面上有20mm 厚防水砂浆，板底抹20mm 厚混合砂浆。板上活荷载标准值考虑500N/m 2。HPB235钢筋，混凝土强度等级C15。试求受拉钢筋截面面积s A ，并绘配筋图。

3-4已知一矩形梁截面尺寸mm mm h b 500200?=?，承受弯矩设计值m kN M ?=216，混凝土强度等级C20，已配HRB335受拉钢筋6ф20，试复核该梁是否安全？若不安全，则重新设计，但不改变截面尺寸和混凝土强度等级（mm a s 60=）。 3-5某连续梁中间支座截面尺寸mm mm h b 650250?=?，承受支座负弯矩设计值m kN .M ?=2239，混凝土强度等级C20，HRB335钢筋。现由跨中正弯矩计算的钢筋中弯起2ф18伸入支座承受负弯矩，试计算支座负弯矩所需钢筋截面面积s A ，如果不考虑起钢筋的作用时，支座需要钢筋截面面积s A 为多少？

3-6某整体肋梁楼盖的T 形截面主梁，翼缘计算宽度,mm b f 2200=',mm b 300=

mm h f 80='，选用混凝土强度等级C20，HRB335钢筋，跨中截面承受最大弯矩设计值

m kN M ?=275，试确定该梁的高度h 和受拉钢筋截面面积s A ，并绘配筋图。

3-7某T 形截面梁翼缘计算宽度mm h ,mm h ,mm b ,mm b f f 100600250500='==='混凝土强度等级C20，HRB335钢筋，承受弯矩设计值m kN M ?=256，试求受拉钢筋截面面积，并绘配筋图。

第4章 钢筋混凝土受弯构件斜截面承截力计算 思考题

4-1无腹筋梁在斜裂缝形成前后的应力状态有什么变化?

4-2为什么梁一般在跨中产生垂直裂缝而在支座附近产生斜裂缝?斜裂缝有哪两种形态? 4-3什么是剪跨比?它对梁的斜截面抗剪有什么影响? 4-4影响梁斜截面受剪承载力的主要因素有哪些?

4-5梁斜截面破坏的主要形态有哪几种?它们分别在什么情况下发生?破坏性质如何? 4-6有腹筋梁斜截面受剪承载力计算公式有什么限制条件?其意义如何? 4-7如何确定负弯矩钢筋的截断位置?

4-8在伸臂梁的计算中，为什么要考虑活荷载的布置方式? 4-9论述受弯构件跨高比对斜截面抗剪承载的影响。

习题

4-1已知某均布荷载的矩形截面梁截面尺寸mm mm h b 600250?=?（取mm a s 35=），采用C20混凝土，箍筋为HPB235钢筋。若已知剪力设计值kN V 150=，试求采用ф8双肢箍筋间距s ？

4-2图4-51示钢筋混凝土简支梁，集中荷载设计值kN F 120=，均布荷载设计值（包括梁自重）m /kN q 10=。选用C20混凝土，箍筋为HPB235钢筋。试选择该梁的箍筋（注：图中跨度为净跨度，mm l n 4000=）。

4-3某T 形截面简支梁尺寸如下：mm mm h b 500200?=?（取,mm a s 35=

,mm b f 400='mm h f 100='）；采用C20混凝土，箍筋为HPB235钢筋，由集中荷载产生的

支座边剪力设计值kN V 120=（包括自重），剪跨比3=λ。试选择该梁箍筋？

4-4图4-52所示的钢筋混凝土矩形截面简支梁，截面尺寸mm mm h b 600250?=?，荷载设计值kN F 170=（未包括梁自重），采用C25混凝土，纵向受力筋为HRB335钢筋，箍筋为HPB235钢筋，

试设计该梁。试求：（1）确定纵向受力钢筋根数和直径；（2）配置腹筋（要求选择箍筋和弯起钢筋，假定弯起钢筋终点距支座截面边缘为50mm ）。

4-5已知某钢筋混凝土矩形截面简支梁，计算跨度mm l 60000=，净跨mm l n 5760=，截面尺寸mm mm h b 550250?=?，采用C20混凝土，HRB335钢筋纵向钢筋和HPB235钢筋箍筋。若已知梁的纵向受力钢筋为4ф22，试求：当采用ф8@200双肢箍和ф10@200

双肢箍时，梁所能承受的荷载设计值g+q 分别为多少？

4-6某钢筋混凝土矩形截面筒支梁，截面尺寸mm mm h b 600200?=?，采用C25混凝土，纵向受力钢筋为HRB335钢筋、箍筋为HPB235钢筋。该梁仅承受集中荷载作用，若集中荷载至支座距离mm a 1130=，在支座边产生的剪力设计值V=176kN ，并已配置ф8@200双肢箍及按正截面受弯承载力计算配置了足够的纵向受力钢筋。试求：（1）仅配置箍筋是否满足抗剪要求？（2）若不满足时，要求利用一部分纵向钢筋弯起，试求弯起钢筋面积及所需弯起钢筋排数（计算时取mm a s 35=，梁自重不另考虑）。

第5章钢筋混凝土受扭构件载力 思考题

5-1对于纯扭构件，为什么配置螺旋形钢筋或配置垂直箍筋和纵筋？ 5-2纯扭适筋、少筋、超筋构件的破坏特征是什么？

5-3为什么规定受扭构件的截面限制条件？若扭超过截面限制条件的要求，解决的方法是什么？

5-4在什么情况下受扭构件应按最小配箍率和最小纵筋配筋率进行配筋？

5-5在弯、剪、扭联合作用下构件的受弯配筋是怎样考虑的？受剪配筋是怎样考虑的？

5-6纯扭构件截面限制条件是否是剪、扭构件截面限制条件的特例？ 习题

5-1已知一钢筋混凝土矩形截面纯扭构件，截面尺寸mm =

，作用于 150? b300 mm h

构件上的扭矩设计值m =60 T?

3，采用C30混凝土，采用HPB235级钢筋，试计算其 . kN 配筋量。

5-2已知一均布荷载作用下钢筋混凝土矩截面弯、剪、扭构件，截面尺寸

kN M?

=50，剪力设计值kN V52

=，?。构件所承受的弯设计值m mm mm h b400 200? =

扭矩设计值m kN

=4。钢筋全部采用HPB235级钢，采用C20混凝土，试设计其配筋。

T?

5-3仿照第2章至第5章小结中的做法，将建筑工程受扭件抗扭计算公式与公路桥涵工程受扭构件抗扭计算公式列表，并对其进行比较。

5-4编写弯剪扭构件配筋计算程序。 第6章 钢筋混凝土偏心受力构件承截力计算 思考题

6-1为什么要考虑附加偏心距?

6-2试说明偏心距增大系数η的意义，并扼要说明建立η计算公式的途径。

6-3试从破坏原因、破坏性质及影响承载力的主要因素来分析偏心受压构件的两种破坏特征。当构件的截面、配筋及材料强度给定时，形成两种破坏特征的条件是什么?

6-4大偏心受压和小偏心受压的破坏特征有何区别?截面应力状态有何不同?它们的分界条件是什么?

6-5试比较大偏心受压构件和双筋受弯构件的应力分布和计算公式有何异同?

6-6在大偏心和小偏心受压构件截面设计时为什么都要补充一个条件(或方程)?这补充条件是根据什么建立的?

6-7在截面设计中为什么要以界限偏心距来判断大偏心或小偏心受压情况？而在对称配筋情况下为什么就不能单凭它来判断？

6-8对称配筋与不对称配筋偏心受压构件的判别式和计算公式有何不同？图表制作的原理和方法是怎样的？

6-9对称配筋矩形截面偏心受压构件的N-M 相关曲线是怎样导出来的？它可以用来说明哪些问题？

6-10条件030h .e i ≤η可以用来判别是哪一种偏心受压？ 6-11对称配筋矩形截面偏心受压构件，当出现下列情况时： （1）030h .e i η且01bh f a N b c ξ ； （2）030h .e i ≤η且01bh f a N b c ξ ；

应如何判别是哪一种偏受压情况，出现上述现象应如何解释？ 6-12钢筋混凝土受压构件配置箍筋有何作用？对其直径、间距和附加箍筋有何要求？ 6-13偏心受压构件斜截面抗剪承截力的计算公式是根据什么破坏特征建立的？怎样防止出现其他破坏情况？

习题

6-1已知矩形截面柱mm h ,mm b 400300==。计算长度0l 为3m ，作用轴向力设计值

kN N 300=，弯矩设计值m kN M ?=150，混凝土强度等级为C20，钢筋采用HRB335级

钢，设计纵向钢筋s A 及s A '的数量。

6-2已知条件与题1相同，但受压钢筋已配有4ф16的HRB335级钢筋的纵向钢筋。设计s A 数量。

6-3已知矩形截面柱mm b ,mm h 400600==，计算长度m l 60=，柱上作用轴向力设计值kN N 2600=，弯矩设计值m kN M ?=78，混凝土强度等级为C30，钢筋为HRB400钢筋。设计纵向钢筋s A 及s A '的数量，并验算垂直弯矩作用平面的抗压承载力。

6-4已知条件同题1，设计对称配筋的钢筋数量。 6-5已知条件同题3，设计对称配筋的钢筋数量。

6-6已知工字形截面柱尺寸如何6-36所示，计算长度m l 60=，轴向设计值kN N 650=，弯矩设计值m kN .M ?=2226，混凝土强度等级为C25，钢筋为HRB335级钢。设计对称配筋的数量。

6-7已知工字形截面柱，尺寸如图6-37所示，计算长度m .l 670=，柱承受轴向力设计值kN N 910=，弯矩设计值m kN .M ?=9114，混凝土强度等级为C25，钢筋为HRB335级钢。设计对称配筋的数量。

第7章 钢筋混凝土构件的裂缝、变形和耐久性 思考题

7-1为什么要对混凝土结构构件的变形和裂缝进行验算？ 7-2钢筋混凝土梁的纯弯段在裂缝间距稳定以后，钢筋和混凝土的应变沿构件长度上的分布具有哪些特征？

7-3试说明建立受弯构件刚度（s B ）计算公式的基本思路和方法，它在哪些方面反映了钢筋混凝土的特点？

7-4试说明参数ξη?,,的物理意义及其主要影响因素？ 7-5试说明受弯构件刚度B 的意义。

7-6试说明《规范》关于受弯构件挠度计算的基本规定。 7-7试扼要说明《规范》的最大裂缝宽度的有效措施是什么？ 7-8试分析减少受弯构件挠度和裂缝宽度的有效措施是什么？ 7-9减小裂缝宽度最有效的措施是什么？ 7-10减少受弯构件挠度的措施有哪些？

习题

7-1某门厅入口悬挑板m l 30=，板厚mm h 300=，配置ф16@200的HRB335钢筋，

如图7-11。混凝土为C30级，板上均布荷截标准值；永久荷截2 8m /kN g k =；可变荷载 2

50m /kN .q k =（准永久值系数为1.0）。试验算板的最大挠度是否满足《规范》允许挠度

值的要求？

7-2计算习题7-1中悬挑板的最大裂缝宽度。 300200?=?，混凝土强度

等级用C20，钢筋用HRB335级，mm a a s

s 35='=；按正截面承截力计算靠近轴向力一侧配钢筋3ф18（3

7-3某桁架下弦为偏心受拉构件，截面为矩形，mm mm h b

763mm A s =）；已知按荷载标准组合计算的轴向力kN N k 180=，弯矩

m ·kN M k

180=；最大裂缝宽度限值mm .lim 30=ω，试验算其裂缝宽度是否满足要求？

第8章预应力混凝土构件设计 思考题

8-1何谓预应力混凝土?与普通钢筋混凝土构件相比，预应力混凝土构件有何优缺点。

8-3预应力混凝土分为哪几类?各有何特点?

8-4施加预应力的方法有哪几种?先张法和后张法的区别何在?试简述它们的优缺点及应用范围。

8-5什么是张拉控制应力

为什么张拉控制应力取值不能过高也不能过低? con

8-6预应力损失有哪几种?各种损失产生的原因是什么?计算方法及减小措施如何?先张法、后张法各有哪几种损失?哪些属于第一批，哪些属于第二批?

8-18预应力混凝土构件为何还应进行施工阶段验算?都验算那些项目?

4．预应力混凝土构件对材料有何要求?为什么在钢筋混凝土受弯构件中不能有效地利用高强度钢筋和高强度混凝土，而在预应力混凝土构件中必须采用高强度钢筋和高强度混凝土?