《混凝土结构设计原理(专科)》课程复习题
一、单项选择题
1. 按我国规范,混凝土强度等级定义为:边长为( B )的立方体试块,按标准方法制作并养护28天,用标准方法所测得的具有95%保证率的抗压强度。
A. 100mm; B. 150mm; C. 200mm; D. 250mm。
2. 钢筋与混凝土这两种性质不同的材料能有效共同工作的主要原因是: ( D )
A混凝土能够承受压力,钢筋能够承受拉力
B混凝土对钢筋的保护作用
C两者温度线膨系数接近
D混凝土硬化后,钢筋与混凝土之间产生了良好的粘结力,且两者温度线膨系数接近
3. 就混凝土的徐变而言,下列几种叙述中( D )不正确。
A.徐变是在长期不变荷载作用下,混凝土的变形随时间而增大的现象
B.持续应力的大小对徐变有重要影响
C.徐变对结构有影响,多数情况下是不利的
D.水灰比和水泥用量越大,徐变越小
4. 有明显屈服点的钢筋的强度标准值是根据下面( C )项指标确定的?
A 极限抗拉强度 B 比例极限 C 下屈服点 D 上屈服点
5. 在钢筋混凝土双筋梁,大偏心受压和大偏心受拉构件的正截面承载力计算中,要求压区高度x≥2a′,是为了( A )。
A.保证受压区钢筋在构件破坏时能达到其抗压强度设计值
B.防止受压钢筋压屈
C.避免保护层剥落
D.保证受压钢筋在构件破坏时能达到极限抗压强度
6. 提高受弯构件抗弯刚度(减小挠度)最有效的措施是( C )
A.提高混凝土强度等级 B.增加受拉钢筋的截面面积
C.加大截面的有效高度 D.加大截面宽度
7.关于设计值和标准值,以下说法正确的是:( B )
A.材料强度设计值大于其标准值,荷载设计值小于其标准值;
B.材料强度设计值小于其标准值,荷载设计值大于其标准值;
C.材料强度设计值等于其标准值,荷载设计值等于其标准值;
D.材料强度设计值大于其标准值,荷载设计值大于其标准值。
8.结构的功能概括为:( A )
A.安全性、适用性和耐久性; B.实用、经济、美观;
C.强度、变形、稳定; D.可靠、经济。
9. 钢筋混凝土梁中承受扭矩的钢筋有哪些?( A )
I纵向受力钢筋; II.箍筋; III.腰筋; IV .吊筋
A. I、II 、III B. II、III 、IV
C. I、II 、IV D. I、II 、III 、IV
10.适量配筋的钢筋混凝土梁与素混凝土梁相比,其承载力和抵抗开裂的能力:( B )
A.均提高很多; B.承载力提高不多,抗裂提高很多;
C.承载力提高很多,抗裂提高不多; D.相同。
二.简答题
1.什么叫少筋梁,适筋梁和超筋梁?在实际工程中为什么应避免采用少筋梁和超筋梁?
答::当纵向配筋率过低时,梁一旦开裂,纵向钢筋即屈服,甚至进入强化阶段,梁的承载力与同截面的素混凝土梁相当,梁是因配筋率过低而破坏的,破坏过程短,延性差,称之为少筋破坏,相应的梁称为少筋梁。
当纵向配筋率适中时,纵向钢筋的屈服先于受压区混凝土被压碎,梁是因钢筋受拉屈服而逐渐破坏的,破坏过程较长,有一定的延性,称之为适筋破坏,相应的梁称为适筋梁。
当纵向配筋率过高时,纵向钢筋还未屈服,受压区混凝土就被压碎,梁是因混凝土被压碎而破坏的,破坏过程较短,延性差,破坏带有明显的脆性,称之为超筋破坏,相应的梁称为超筋梁。 少筋梁的截面尺寸过大,故不经济,且是属于脆性破坏;超筋梁配置了过多的受拉钢筋,造成钢材的浪费,且破坏前没有预兆,故在实际工程中应避免采用少筋梁和超筋梁。
2.试述无腹筋梁沿斜截面破坏的主要形态.
答:
3、何为大偏心受压破坏及其破坏过程?
答:首先在受拉一侧出现横向裂缝,受拉钢筋形变较大,应力增长较快。在临近破坏时,受拉钢筋屈服。横向裂缝迅速开展延伸至商品混凝土受压区域,受压区迅速缩小,压应力增大。在受压区出现纵向裂缝,商品混凝土达到极限压应变压碎破坏。
4、预应力混凝土结构优缺点是什么?预应力损失有哪些?为什么预应力混凝土构件所选用的材料都要求有较高的强度?
答:优点:提高构件的抗裂性、刚度及抗渗性,能够充分发挥材料的性能,节约钢材。
缺点:构件的施工、计算及构造较复杂,且延性较差。
①锚具变形和钢筋内缩引起的预应力损失。可通过选择变形小锚具或增加台座长度、少用垫板等措施减小该项预应力损失;
②预应力钢筋与孔道壁之间的摩擦引起的预应力损失。可通过两端张拉或超张拉减小该项预应力损失; ③预应力钢筋与承受拉力设备之间的温度差引起的预应力损失。可通过二次升温措施减小该项预应力损失; ④预应力钢筋松弛引起的预应力损失。可通过超张拉减小该项预应力损失;
⑤商品混凝土收缩、徐变引起的预应力损失。可通过减小水泥用量、降低水灰比、保证密实性、加强养互等措施减小该项预应力损失;
⑥螺旋式预应力钢筋构件,由于商品混凝土局部受挤压引起的预应力损失。为减小该损失可适当增大构件直径。
三.计算题
1.已知梁的截面尺寸为b×h=250mm×450mm;受拉钢筋为4根直径为16mm的HRB335钢筋,即Ⅱ级钢筋,As=804mm2;混凝土强度等级为C40;承受的弯矩M=kN·m。环境类别为一类。()
求:验算此梁截面是否安全。
解:fc=19.1N/mm2,ft=1.7 N/mm2,fy=300 N/mm2,由表知,环境类别为一类的商品混凝土保护层最小厚度为25mm,故设a=35mm,h0=450-35=415mm
则ζ=ρfy/α1fc=0.0077x300/1x19.1=0.121<ζb=0.55, 满足适用条件
Mn=α1fcbh。2ζ(1-0.5ζ)=1x19.1x250x4152x0.121x(1-0.5x0.121)=93.49KN.m安全。
2.钢筋混凝土矩形截面偏心受压柱,截面尺寸b×h=400×500 mm,as=a’s=40 mm,η=1.0,采用C30级混凝土(fc =14.3 N/mm2),纵向受力钢筋采用HRB400级钢筋(fy =360 N/mm2),对称配筋422,As=A’s=1520 mm2。试分析在何种情况下,该柱将有最大的抗弯能力,并计算此时的N和M值(不要求验算垂直于弯矩作用平面的轴心受压承载力)。
答:根据构造要求,先假定柱截面尺寸为400mm×400mm
长细比ι。/b=17.5 ,查表 ψ=0.825
根据轴心受压承载力公式确定 As=1/fy(N/0.9ψ-fcA)=1801mm2,ρ=As/A=1.1%>ρmin=0.6%对称配筋截面每一侧配筋率也满足0.2%的构造要求。
选6 Φ20, As=1884mm2
设计面积与计算面积误差 1884-1801/1801=4.6%<5%,满足要求