《钢筋混凝土结构》教学大纲

第一篇：《钢筋混凝土结构》教学大纲

大连理工大学网络教育学院

钢筋混凝土结构

（学分5，学时75）

一、课程的性质和任务

钢筋混凝土结构课程是土木工程专业的专业类大课，内容分为“基本构件”和“结构设计”两部分。其中，“基本构件”部分包括材料性能、设计方法、各类构件（包括弯、剪、压、拉、扭构件）的受力性能、承载力计算和配筋构造，是学习混凝土结构设计的基础，它在性质上属于专业课；“结构设计”部分包括单层工业厂房、多层钢筋混凝土框架结构房屋，梁板结构以及砌体结构的设计计算方法、构造要求及施工图绘制，是实践性很强的专业类课程。2008年教材第四次改版后，对课程部分内容进行了调整之后，学习内容更加系统合理化。

本课程的主要任务是对“基本构件”部分内容进行学习，要求学生掌握钢筋混凝土结构的基本概念、基本理论和基本计算方法，从而初步具有：

１.进行一般工业与民用建筑结构设计计算的能力；

２.分析、处理施工过程中及使用中出现的一般性结构问题的能力； ３.为今后的继续学习、工作打下理论基础。

二、课程内容、基本要求与学时分配

基本内容：钢筋和混凝土材料的力学性能；钢筋混凝土结构的设计方法；受弯构件正截面承载力计算；受弯构件斜截面承载力计算；受压构件截面承载力计算；受拉构件承载力计算；受扭构件承载力计算；钢筋混凝土构件的变形和裂缝计算；预应力混凝土构件。

说明：对本门课程学习要点的掌握程度由高到低设置为：“掌握”、“理解”、“了解”。需要“掌握”的内容多为基本概念、基本理论等，课程的重点也多出于此。

第1章 绪论 3学时

第一节、混凝土结构的一般概念 第二节、混凝土结构的发展与应用概况 第三节、学习本课程要注意的问题 基本要求：

一、理解钢筋混凝土协同工作的原因

二、了解混凝土结构的优缺点、混凝土结构的分类及课程特点

三、了解课程的内容、任务和学习方法，以及混凝土结构在国内外应用和发展情况

重点掌握内容：

1.重点：配筋的主要作用及对配筋的基本要求，本课程的主要内容、任务和学习方法。

2.难点：配筋的主要作用及对配筋的基本要求，本课程的主要内容、任务和学习方法。

第2章 钢筋和混凝土材料的力学性能 4学时

第一节、混凝土的物理力学性能 第二节、钢筋的物理力学性能 第三节、混凝土与钢筋的粘结 基本要求：

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一、了解钢筋和混凝土的强度指标及规范取值

二、了解混凝土的变形指标、钢筋的强度与变形

三、理解解钢筋与混凝土粘结原理 重点掌握内容：

1.重点：钢筋的应力—应变关系曲线的特点和数学模型，分清双直线模型、三折线模型和双斜线模型所代表的钢筋类型，混凝土在一次短期加载时的变形性能，混凝土处于三向受压的变形特点，混凝土在重复荷载作用下的变形性能，混凝土的弹性模量、徐变和收缩性能，钢筋和混凝土的粘结性能。

2.难点：钢筋的应力—应变关系曲线的特点和数学模型，分清双直线模型、三折线模型和双斜线模型所代表的钢筋类型，混凝土在一次短期加载时的变形性能，混凝土的弹性模量、徐变和收缩性能。

第3章 钢筋混凝土结构的设计方法 8学时

第一节、极限状态

第二节、按近似概率的极限状态设计方法 第三节、实用设计表达式 基本要求：

一、理解结构的功能要求、极限状态、作用效应、结构抗力、荷载及材料强度的取值，可靠度及目标可靠指标等基本概念

二、掌握荷载分项系数、可变荷载组合系数、结构重要性系数、混凝土和钢材的材料分项系数的取值

三、掌握承载能力和正常使用极限状态的实用设计表达式 重点掌握内容：

1.重点：结构的可靠度和可靠指标，承载能力极限状态和正常使用极限状态实用设计表达式，荷载和材料的分项系数，荷载和材料强度的标准值和设计值。

2.难点：结构的可靠度和可靠指标，承载能力极限状态和正常使用极限状态实用设计表达式，荷载和材料的分项系数，荷载和材料强度的标准值和设计值。

第4章 受弯构件正截面承载力计算 10学时

第一节、梁、板的一般构造

第二节、受弯构件正截面受弯的受力全过程 第三节、正截面受弯承载力计算原理

第四节、单筋矩形截面受弯构件正截面受弯承载力计算 第五节、双筋矩形截面受弯构件的正截面受弯承载力计算 第六节、T形截面受弯构件正截面受弯承载力计算 基本要求：

一、了解梁、板的一般构造，构件的截面形状及尺寸

二、深刻理解受弯构件在荷载下各阶段的应力—应变分布，破坏特征及配筋率的影响

三、掌握受弯构件正截面承载力计算原理

四、掌握单筋矩形截面受弯构件承载力计算

五、掌握双筋矩形截面受弯构件正截面受弯承载力计算

六、掌握T形截面受弯构件正截面受弯承载力计算

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重点掌握内容：

1.重点：适筋梁正截面受弯的三个受力阶段，配筋率对梁正截面受弯破坏形态的影响以及正截面受弯承载力计算的截面内力计算简图，单筋矩形、双筋矩形和T形截面受弯构件的正截面受弯承载力计算方法，包括截面设计与复核的方法及适用条件的验算。

2.难点：适筋梁正截面受弯的三个受力阶段，配筋率对梁正截面受弯破坏形态的影响以及正截面受弯承载力计算的截面内力计算简图。

第5章 受弯构件斜截面承载力计算 10学时

第一节、概述

第二节、斜裂缝、剪跨比及斜截面受剪破坏形态 第三节、简支梁斜截面受剪机理 第四节、斜截面受剪承载力计算公式 第五节、斜截面受剪承载力的设计计算 第六节、保证斜截面受弯承载力的构造措施 第七节、梁、板内钢筋的其他构造要求 基本要求：

一、了解斜裂缝的出现及其类别

二、掌握剪跨比的概念

三、理解斜裂缝受剪破坏的三种主要形态

四、了解钢筋混凝土简支梁受剪破坏的机理

五、了解影响斜截面受剪承载力的主要因素

六、熟练掌握斜截面受剪承载力的计算方法及适用条件的验算

七、掌握正截面受弯承载力图的绘制方法、熟悉纵向钢筋的弯起、锚固、截断及箍筋间距的主要构造要求，并能在设计中加以应用

重点掌握内容：

1.重点：剪跨比的概念，斜截面受剪破坏的三种主要形态，影响斜截面受剪承载力的主要因素，斜截面受剪承载力的计算方法及适用条件的验算，正截面受弯承载力图的绘制方法，纵向钢筋的弯起、锚固、截断及箍筋间距的主要构造要求，并能在设计中加以应用。

2.难点：正截面受弯承载力图的绘制方法，纵向钢筋的弯起、锚固、截断及箍筋间距的主要构造要求，并能在设计中加以应用。

第6章 受压构件的截面承载力 10学时

第一节、受压构件一般构造要求

第二节、轴心受压构件正截面受压承载力 第三节、偏心受压构件正截面受压破坏形态 第四节、偏心受压长柱的二阶弯矩

第五节、矩形截面偏心受压构件正截面受压承载力基本计算公式

第六节、不对称配筋矩形截面偏心受压构件正截面受压承载力计算方法 第七节、对称配筋矩形截面偏心受压构件正截面受压承载力计算方法 第八节、对称配筋I形截面偏心受压构件正截面受压承载力计算

第九节、正截面承载力NuMu的相关曲线及其应用 第十节、双向偏心受压构件的正截面承载力计算 第十一节、偏心受压构件斜截面受剪承载力计算

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基本要求：

一、理解轴心受压短柱和长柱的受力特点，理解螺旋筋柱的受力性能，特别是“间接配筋”的概念，掌握轴心受压构件正截面受压承载力的计算方法

二、深入理解偏心受压构件正截面的两种破坏形态及其判别方法

三、熟练掌握矩形截面偏心受压构件受压承载力的计算方法

四、掌握受压构件的主要构造要求

五、理解NuMu关系曲线的意义和特点

六、了解双偏心受压构件正截面承载力的计算方法；了解偏心受压构件斜截面受剪承载力的计算方法

重点掌握内容：

1.重点：偏心受压构件正截面的两种破坏形态及其判别方法，矩形截面偏心受压构件受压承载力计算方法。

2.难点：矩形截面偏心受压构件受压承载力计算方法。第7章 受拉构件的截面承载力 4学时

第一节、轴心受拉构件正截面受拉承载力计算 第二节、偏心受拉构件正截面受拉承载力计算 第三节、偏心受压构件斜截面受剪承载力计算 基本要求：

一、了解轴心受拉构件正截面破坏特征，掌握其承载力的计算方法

二、理解偏心受拉构件正截面破坏的两种形态及其判别方法，掌握其正截面承载力的计算方法

三、了解偏心受拉构件的主要构造要求

四、了解偏心受拉构件斜截面受剪承载力的计算方法 重点掌握内容：

1.重点：轴心受拉构件正截面破坏特征及其承载力计算方法，偏心受拉构件正截面破坏的两种形态及其判别方法及其正截面承载力计算方法。

2.难点：矩形截面偏心受拉构件的大偏心受拉构件的正截面承载力计算。第8章 受扭构件的扭曲截面承载力 8学时

第一节、概述

第二节、纯扭构件的试验研究

第三节、纯扭构件的扭曲截面承载力 第四节、弯剪扭构件的扭曲截面承载力

第五节、在轴向压力、弯矩、剪力和扭矩共同作用下钢筋混凝土矩形截面框架柱受扭承载力计算

第六节、对属于协调扭转的钢筋混凝土构件扭曲截面承载力 第七节、构造要求 基本要求：

一、理解钢筋混凝土纯扭构件的受力特点及破坏形态

二、理解变角空间桁架机理

三、掌握矩形截面纯扭、弯扭构件的截面计算方法，掌握受扭构件配筋的主要构造要求。剪扭构件和弯剪扭构件中古今的计算方法。

重点掌握内容：

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1.重点：钢筋混凝土纯扭构件的受力特点及破坏形态，变角空间桁架机理，矩形截面纯扭、弯扭构件的截面计算方法，受扭构件配筋的主要构造要求，剪扭构件和弯剪扭构件中的箍筋的计算方法。

2.难点：变角空间桁架机理。第9章 钢筋混凝土构件的变形、裂缝及混凝土结构的耐久性 8学时

第一节、钢筋混凝土受弯构件的挠度验算 第二节、钢筋混凝土构件裂缝宽度验算 第三节、混凝土构件的截面延性 第四节、混凝土结构的耐久性 基本要求：

一、进一步理解钢筋混凝土受弯构件在使用阶段的性能，进行挠度与裂缝宽度验算的必要性，以及在荷载、材料强度的取值方面与进行承载力计算时有什么不同

二、理解钢筋混凝土构件截面弯曲刚度的定义、基本表达式、主要影响因素以及裂缝间钢筋应变不均匀系数的物理意义

三、掌握简支梁、板的挠度验算方法

四、对裂缝出现和开展的机理、平均裂缝间距、平均裂缝宽度的计算原理以及影响裂缝宽度的主要因素等有一定的了解。

五、掌握轴心受拉构件和受弯构件裂缝宽度的验算方法

六、对混凝土构件的截面延性和受弯构件的截面曲率延性系数有一定的了解

七、对混凝土构件耐久性的概念、主要影响因素、混凝土的碳化、钢筋的锈蚀以及耐久性设计有一定的了解

重点掌握内容：

1.重点：钢筋混凝土构件截面弯曲刚度的定义、基本表达式、主要影响因素以及裂缝间钢筋应变不均匀系数的物理意义，简支梁、板的挠度验算方法，轴心受拉构件和受弯构件裂缝宽度的验算方法。

2.难点：裂缝出现和开展的机理、平均裂缝间距、平均裂缝宽度的计算原理以及影响裂缝开展宽度的主要因素。

第10章 预应力混凝土构件 10学时

第一节、概述

第二节、预应力混凝土轴心受拉构件的计算 第三节、预应力混凝土受弯构件的计算 第四节、预应力混凝土构件的构造要求

第五节、部分预应力混凝土与无粘结预应力混凝土 第六节、平衡荷载设计法的概念 基本要求：

一、掌握预应力混凝土的概念、设计原理及对材料性能的要求。了解预应力混凝土施加预应力的方法

二、掌握张拉控制应力的定义和取值

三、熟悉预应力损失的内容、物理意义，掌握预应力损失值的计算方法和预应力损失值的组合

四、掌握先张法与后张法预应力混凝土轴心受拉构件在施工阶段和使用阶段

大连理工大学网络教育学院 的应力变化和分析

五、掌握先张法与后张法预应力混凝土轴心受拉构件在施工阶段的验算方法和使用阶段的计算方法

六、理解后张法预应力混凝土受弯构件在施工阶段的验算方法和使用阶段的计算方法

七、了解预应力混凝土构件的构造要求

八、了解部分预应力混凝土与无粘结预应力混凝土的基本概念 重点掌握内容：

1.重点：预应力混凝土的基本概念、预加应力的方法、预应力混凝土材料、张拉控制应力和预应力损失、预应力混凝土轴心受拉构件的计算。

2.难点：张拉控制应力和预应力损失、预应力混凝土轴心受拉构件的计算、预应力混凝土受弯构件。

三、课程使用的教材和主要参考书

教 材：混凝土结构（上册）—混凝土结构设计原理，东南大学，天津大学，同济大学合编，2008年11月第四版

主要参考书：

1.混凝土结构（上册）—混凝土结构设计原理，东南大学，天津大学，同济大学合编，中国建筑工业出版社，2005 2.钢筋混凝土结构，罗向荣主编，高等教育出版社，2003 3.钢筋混凝土结构，宋玉普，王清湘编著，机械工业出版社，2003 4.混凝土结构设计原理（2版），沈蒲生主编，高等教育出版社，2005 5.混凝土结构（上册），叶列平编著，清华大学出版社，2005 与本课程有关的规范和规程主要有《混凝土结构设计规范》（GB50010—2002）、《建筑结构可靠度设计统一标准》（GB50068—2001）、《建筑结构荷载规范》（GB50009—2001）、《建筑抗震规范》（GB50011—2001）。

教学大纲制定者：代平

第二篇：钢筋混凝土结构工程A

钢筋混凝土结构工程（A）（闭卷）

姓名

学号

班级

12313041

一、选择题（3×10）

1.在使用阶段的计算中，预应力混凝土受弯构件与普通混凝土受弯构件相比，增加了（）项内容。

A 正截面承载力计算 B 斜截面承载力计算 C 正截面抗裂验算 D 斜截面抗裂验算 2.单层厂房排架结构计算中，（）作用下才考虑厂房的空间作用。

A 吊车荷载

B 风荷载

C 屋面活荷载

D 永久荷载 3.预应力混凝土受弯构件，在预拉区布置预应力钢筋Ap是（）。

A 为了提高构件的抗弯刚度 B 为了提高极限抗弯承载力

C 为了防止在施工阶段预拉区开裂 D 为了提高构件的延性 4.不宜采用中等强度钢筋作为预应力钢筋的原因是（）。

A 钢筋变形过大

B 预应力效果差

C 不能有效提高构件的承载力

D 配筋多 5.先张法的第一批预应力损失值σ

A σll'和第二批预应力损失值σ

l＝σl4l＝

l分别为（）。

＝σll1＋σl1l2＋σl3，l2，σ＋σσ

l3l5

l4B σC σD σ＝σ＝σ＝σ＋σ

σ+σ

l4+σσ

l5＋σ

l5

ll1+σl2＋σl3l1+，σ

l＝

l6lσ

l3+σ

l4，σ

l＝σl5+σ

6.牛腿的弯起钢筋应设置在（）。

A 牛腿上部2h0范围内

B 牛腿有效高度h0范围内 3C 使弯起钢筋与集中荷载作用点到牛腿斜边下端点连线的交点位于牛腿上部l6至l之间的范围内（l为该连线长度）2D牛腿根部以上2h0范围内

37.预应力混凝土轴心受拉构件，抗裂荷载 Ｎcr 等于（）

A 后张法为（σpc＋ｆtk）Ａn，先张法为（σ

pc＋Eσpc+ｆtkpc＋ｆtk）Ａ0

B 先张法、后张法均为（σ）Ａ0

C 先张法、后张法均为（σD 先张法（σpc＋ｆtkpc＋ｆtk）Ａ0

pc＋ｆtk）Ａn，后张法（σ）Ａ0

8..对构件施加预应力的主要目的是（）。

A 提高构件承载力

B 提高构件抗裂度，充分利用高强材料 C 对构件进行检验

D 节省材料

9.对一般要求不开裂的预应力混凝土轴心受拉构件，在荷载效应标准组合下（）。

A 允许存在拉应力

B 不允许存在拉应力

C 拉应力为零

D 不一定

10.根据《建筑结构荷载规范》规定，对于一般排架，由可变荷载效应控制的组合

SGSGk0.9QiSQik，式中G为永久荷载分项系数。当永久荷载效应对结构构i1n件的承载力不利时，G取（）。

A 1.2

B 1.0 C 1.4

D 1.25

二、判断题（2×5）

1.为了防止预应力混凝土轴心受拉构件在施工阶段因混凝土强度不足引起破坏，应进行施工

或cc0.8fck。（）阶段承载力验算。《混凝土结构设计规范》规定 ：

ctftk2.当预应力构件的张拉控制应力con相同时，不论受荷之前，还是受荷载之后，后张法构 件中钢筋的实际应力值总比先张法构件的实际应力值为高。

（）3.在制作预应力混凝土构件时，采用超张拉方法可以减少摩擦损失。

（）

4.施加预应力的方法有先张法和后张法。后张法是通过钢筋与混凝土之间的粘结力来传递预应力的。

（）5.在进行柱下钢筋混凝土独立基础底板配筋计算时，应采用荷载效应标准组合值进行计算。（）

三、问答题（8＋10＋12＋5）

1．什么是预应力混凝土结构？预应力混凝土结构一般应用在什么场合？(8分)

2．预应力结构中所采用的钢筋种类有哪几种？ 何谓无粘结钢筋束？(10分)

3．何谓排架结构？等高排架如何定义？(12分)

4．试回答单层厂房结构中屋盖支撑的种类。(5分)

四、计算题（共25分）

1.某24m预应力混凝土轴心受拉构件，截面尺寸bh240mm200mm，先张法直线一端张拉，消除应力钢丝85(AP157mm,Es2.0510N/mm)，采用钢丝束镦头锚具（锚具变形和钢筋内缩值a1mm），张拉控制应力

H252con0.75fptk0.7515701178N/mm242，混凝土采用C50（Ec3.4510N/mm），混凝土加热养护时，受张拉的钢筋与承受拉力设备之间的温差为200C。混凝土达到80%设计强度时，放松预应力钢筋。问施工阶段混凝土建立的预

压应力是多少？（10分）(提示：l40.4（confptk0.5)con)

2.某单层厂房，跨度18m，柱距6m，排架计算简图如图1所示。厂房内有两台10t的A4级桥式吊车（吊车宽B=5.55m，轮距K=4.4m，最大轮压标准值Pmax,k=115kN , 最小轮压标准值Pmin,k=25kN）。求（1）吊车竖向荷载标准值Rmax,k和Rmin,k；（2）如吊车竖向荷载标准值在牛腿顶面产生的弯矩Mmax,k、Mmin,k分别为74.18kN.m和16.13kN.m，求作排架弯矩图。（15分）

Iu312HuM（提示：n，，C3，RC3）

12IlHH13(1)n图1

第三篇：《钢筋混凝土结构》试卷

一、单项选择题（本大题共5小题，每小题2分，共10分）

1、受弯构件斜截面承载力计算公式是以（）为依据的。A．斜拉破坏 C．斜压破坏

2、减小裂缝宽度的主要措施是（）。A．增加钢筋的直径 C．增加钢筋面积

B．用Ш级钢代替Ⅱ级钢 D．降低混凝土强度等级B．剪压破坏 D．斜弯破坏

3、单向板（）。

A．是四边支承、荷载主要沿短边传递的板 C．与支承条件无关

B．是四边支承（长边l2,短边l1）l2/l1<2的板 D．按单向板计算就是单向板

二、判断题（本大题共5小题，每小题2分，共10分）

1、结构设计时，结构的极限状态分为承载力的极限状态和正常使用极限状态。（）A．正确

B．错误

2、γ0S≤R中的γ0代表荷载效应组合的设计值。（）A．正确

B．错

3、预应力损失σl2钢筋应力松弛损失（）A．正确

4、施加预应力的方法，分为先张法和后张法。（）A．正确

B．错误 B．错误

三、填空题（本大题共5小题，每空2分，共20分）

1、混凝土在长期不变荷载作用下将产生

变形，混凝土随水分蒸发将产生

变形。

2、斜截面破坏的主要形态有

、、3种。

3、硬钢没有明显 ________。

四、名词解释（本大题共2小题，每小题5分，共10分）

1、塑性铰

2、界限相对受压区高度b

五、简答题（本大题1小题，共20分）

如何确定混凝土的立方体抗压强度标准值？它与试块尺寸的关系如何？

六、计算题（本大题共2小题，每小题15分，共30分）

1、已知：矩形截面梁尺寸为b x h=300mm x 600mm，承受的最大弯矩设计值M=180kN·m，混凝土强度等级为C25(fc=11.9N/mm2)，纵向收拉钢筋采用热轧钢筋HRB400（fy=360N/mm2 求：纵向受拉钢筋截面面积

b=0.518）。

2、已知单筋矩形截面梁，bh300mm600mm，环境类别为一类，混凝土的强度等级为C30，fc14.3N/mm2，钢筋为5根直径22mm的钢筋，fy300N/mm2，As1900mm2。

试问该截面能否承受弯矩设计值M350kNm？（已知b0.55，min0.2%）

第四篇：2014《钢筋混凝土结构》复习题

2014《钢筋混凝土结构》考试复习题

1、《建筑结构荷载规范》将结构上的荷载分为永久荷载、可变荷载、偶然荷载 三类。

2、建筑物中的梁、板均为受弯构件，主要承受由荷载作用而产生的弯矩、剪力。

3、梁的斜截面的破坏形态有斜面破坏、剪压破坏和

4、在预应力混凝土中，施加预应力的方法主要有

和后张法

5、砌体的高厚比为 时可划为短柱。

6、根据房屋空间刚度的大小，可将房屋静力计算方案分为刚性方案、刚弹性方案和弹性方案三种。

7、如果挑梁本身承载力足够，则挑梁在砌体的破坏形态有挑梁倾覆破坏 和挑梁下砌体局部受压破坏两种。

8、角焊缝长度方向垂直于作用方向的称为正面角焊缝，角焊缝长度方向平行于作用方向的称为侧面角焊缝。

9、普通螺栓中抗剪螺栓是依靠螺栓杆的压力和抗剪来传递外力，而抗拉螺栓是靠螺栓杆的受拉来传递外力。

10、格构式轴心压杆中，在构件的截面上与肢件的腹板相交的轴线称为实轴，与缀材平面相垂直的轴线称为。

11、抗震构造措施中，构造柱与墙连接处应砌成马牙槎，并应沿墙高每隔500mm 设2ф6 拉结钢筋，每边伸入墙内不宜小于1 m。

12、墙、柱的高厚比越大，其稳定性越差。

13、轴心受压构件中板件的局部稳定是以限制板件的宽厚比来加以控制。

14、承载力极限状态设计表达式为0S≤R。

15、某梁采用C20砼梁宽300mm当梁上部布置一排4根钢筋时，钢筋的最大直径可采用32mm。

16、只配螺旋筋的钢筋砼柱体试件抗压强度高于fc是因为螺旋筋约束了砼横向变形。

17、C20砼保护层的最小厚度为梁

25、柱30 mm。

18、双向板的受力钢筋的配置是沿长边方向的受力钢筋放在沿短边方向受力钢筋的内侧。

19、进行抗裂和裂缝宽度验算时荷载用标准值，材料强度用设计值。20、在结构设计中荷载的基本代表值是指标准值。

21、受弯构件中，对受拉纵筋达到屈服强度，受压边砼也同时达到极限压应变的情况称为界限破坏。

22、即使塑性铰具有足够的转动能力，弯矩调幅值也必须加以限制，主要是考虑到正常使用要求。

23、《砌体规范》将砖和砌体的强度等级分成五级。

24、各类砌体，当用水泥砂浆砌筑时，抗压强度设计值的调整系数之为0.9。

25、当螺栓杆较细，板件较厚时，螺栓杆可能被剪断。

26、为避免钢板端部不被剪断，螺栓的端距不应小于 2 d0。

27、钢梁丧失整体稳定是属于弯扭屈曲破坏。

28、为防止梁超筋破坏，应满足 ≤b。

29、提高受构件抗弯刚度最有效的措施是加大截面的有效高度

30、五等跨连续梁，为使第三跨跨中出现最大弯矩，活荷载应布置在1，3，5跨。

31、简述适筋梁各工作阶段的应力状态。

答：第Ⅰ阶段：梁处于即将出现裂缝的极限状态。

第Ⅱ阶段：弯矩增加到使钢筋的应力恰好到达屈服强度。

第Ⅲ阶段：弯矩增加到受压区混凝土已丧失承载能力。

32、什么是后张法？其主要施工工序如何？

答：后张法是先浇筑构件混凝土，等混凝土养护结硬后，再在构件上张拉预应力钢筋的方法。其施工工序为：制作构件，预留孔道，穿入预应力钢筋——安装千斤顶——张拉钢筋——张拉端锚固并对孔道灌浆。

33、分别说明普通受剪和受拉螺栓连接的几种可能破坏情况。

普通螺栓受剪的几种破坏情况：⑴栓杆被剪断 ⑵孔壁挤压破坏 ⑶螺栓杆承压破

⑷构件净截面不足被拉断或压坏 ⑸螺栓之间或端部钢材被剪穿。受拉螺栓的破坏形式是栓杆被拉断。

34、已知矩形截面梁，b×h=250×500，承受的弯矩设计值M=180kN·m，用C20砼，纵筋采用HRB335，4ф16（AS=804mm2），构件安全等级为Ⅱ级，试验算该梁的正截面承载力是否安全？

解： 梁的有效高度h0=500-40=460 mm 受压区高度 x=Asfy/a1fcb=804×300/1.0×9.6×250=100.5 mm 验算适筋条件x=100.5＜ξb h0=0.55×460=253 mm ρ=As/bh=804/250×500=0.64%＞ρmin=0.2% 截面的极限抗拉弯矩

Mu= a1fcbx（h0-x/2）=1.0×9.6×250×100.5×（460-100.5/2）=98.9×106N.mm=98.9KN.m＜M=180 KN.m 正截面强度不足。

第五篇：钢筋混凝土结构材料

A模块 钢筋混凝土结构

1A：钢筋混凝土结构材料及基本构件构造要求及钢筋混凝土结构构造要求

1． 绘制有明显屈服点钢筋的应力应变曲线，并指出各个阶段的特征以及特征点所对应的应力名称？ 答：

从拉伸应力-应变曲线中可以看出，应力值在a点以前，应力与应变按比例增加，其关系符合虎克定律，a点对应的应力称为比例极限；过a点以后，应变增长速度比应力快，到达b点后钢筋开始流塑，进入屈服阶段，b点称屈服上限点，它与加载速度、断面形式、试件表面光洁度等因素有关，故显不稳定状态。过了b点后，应力与应变曲线出现上下波动，即应力不再增加，而应变且迅速发展，形成一个明显的屈服台阶，整个屈服台阶的下限点c所对应的应力称为“屈服强度”。当钢筋屈服塑流到一定程度，即到达c点以后，应力-应变曲线又开始上升，说明经过流幅后，其内部结构重新排列，抗拉能力有所提高，随着曲线上升到最高点d，相应的应力称为钢筋的极限强度，cd段称为钢筋的强化阶段。过了d点以后，钢筋在薄弱处的断面将显著缩小，发生局部颈缩现象，变形迅速增加，应力随之下降，到过e点时试件被拉断。2． 无明显屈服点的钢筋（也称硬钢），其应力-应变曲线的特点，其屈服强度如何取值？ 答：

从高强度碳素钢丝的应力-应变曲线可以看出，这类钢筋没有明显的屈服台阶（流幅），其强度很高，但伸长率小，塑性较差，破坏时呈脆性。对该类钢筋通常取相应于残余应变为0.2％的应力0.85b作为假想屈服点（或称条件屈服点），其值约为0.85倍抗拉强度值。

3．建筑上利用钢筋的强度只取屈服强度作为钢筋设计强度的依据，其理由是什么？

答： 屈服强度作为钢筋混凝土构件计算时钢筋的强度限值，即钢筋强度设计指标，这是因为钢筋屈服后所出现的屈服台阶（流幅）是一个不可恢复的塑性变形，会使构件变形和裂缝大大增加以致无法使用；另一个强度指标是d点的钢筋极限强度，这是钢筋所能达到的最大强度，而极限强度与屈服强度之比作为钢筋强度的安全储备。

4．什么叫钢筋的冷拉、冷拔、冷拉时效？钢筋经过冷加工后其力学性能会发生什么变化？ 答：冷拉是将钢筋拉至超过屈服强度，即强化阶段中的某一应力值。冷拉能提高钢筋屈服强度，使钢筋伸长，起到节省钢材、调直钢筋、自动除锈、检查焊接质量的作用。冷拔是将直径为6-8mm 的HPB235级热轧钢筋用强力拔过比其直径要小的硬质合金拔丝的模具，在模具中钢筋除了受拉外还受到很大的侧向挤压力，从而使钢筋在长度和直径两个方向都产生塑性变形，截面积减小，长度增加。冷拔钢筋可同时提高抗拉及抗压强度。

5．混凝土立方体抗压强度是如何确定？混凝土强度等级如何？

答：混凝土强度等级应按立方体抗压强度标准确定。我国《规范》规定的标准测试方法是：以1503×150×150mm的立方体试件，在于8d龄期用标准试验方法测得的具有95％保证率的抗压强度（单位为N/mm）作为混凝土立方体抗压强度标准值fcu,k。如混凝土强度等级为C25表示混凝土的立方体抗压强度标准值为25N/mm，C表示混凝土。《规范》规定的混凝土强度等级有C15、C20、C25、C30、C35、C40、C45、C50、C55、C60、C65、C70、C75、C80等十四级。钢筋混凝土结构的混凝土强度等级不应低于C15；当采用HRB335级钢筋时，混凝土强度等级不宜低于C20；当采用HRB400和RRB400级钢筋以及承受重复荷载的构件，混凝土强度等级不得低于C20。目前我们的局部地区仍有采用200mm和100mm边长的立方体试块，可通过换算系数换算成边长为150mm立方体的试块强度，换算系数分别为1.05和0.95。

6．混凝土轴心抗压强度、轴心抗拉强度是什么？它们与混凝土立方体抗压强度的关系是什么？ 答：按照与立方体试件相同条件下制作和试验方法测得的棱柱体试件（150×150×300）的极限抗压强度值，称为混凝土轴心抗压强度。

混凝土轴心抗拉强度ft通常采用100×100×500mm的两端预埋钢筋的棱柱体在试验机上受拉，当

322试件拉裂时测得的平均拉应力即为混凝土的轴心抗拉强度。混凝土的轴心抗压强度是立方体抗压强度的0.7倍。混凝土的轴心抗拉强度与立方体抗压强度关系为ft0.23f23cu,k。

7．绘制混凝土在一次短期荷载下的应力-应变曲线，并指出曲线的特点及、、cu等特征值。答：

上升段（OC）：在曲线的上升段中的OA段，混凝土应力≤0.3fc，此时混凝土处于弹性阶段，应力-应变关系基本呈现线性；AB段中大约（0.3-0.8）fc之间，混凝土内裂缝不断发展，但能保持稳定，即应力不增加，裂缝也不发展；BC段为＞0.8fc的情况，内裂缝发展很快已进入不稳定状态，塑性变形显著增大，体积应变逐步由压缩转为扩张；当=fc时（应力达到峰值点），此时所对应的应变大约在（1.5-2.5）×10之间波动，其平均值一般取0=0.002。

-3下降段（CE）：当混凝土强度到达fc(C点)后，混凝土承载力开始下降，一般情况下，开始下降 得较快，曲线较陡，当应变增到cu=0.0033左右时曲线出现反弯点(D点)，预示着混凝土彻底压碎。

8．什么叫混凝土的弹性模量？什么叫混凝土的变形模量（也称割线模量）？它们两者之间有何关系？

答：混凝土的弹性模量是根据混凝土应力-应变曲线，取曲线的原点的切线斜率，叫做混凝土弹性模量，也称混凝土原点弹性模量。混凝土的变形模量：当混凝土的应力超过0.5fc时，混凝土的弹性模量EC已不能反映应力-应变的关系，因此，要用变形模量来反映。混凝土的变形模量是在混凝土的应力-应变曲线上取得一点K，作曲线原点O的直线，此直线的斜率定义为混凝土的'变形模量Ec（也称混凝土的割线模量）。

'关系是Ec=EC（ν—是混凝土受压时弹性特征系数，与应力值有关）。

9．什么叫混凝土的徐变、收缩？徐变和收缩的区别是什么？如何防止？

答：混凝土的徐变：混凝土在荷载长期作用下，即使应力维持不变，它的应变也会随时间继续增长，这种现象称为混凝土的徐变。

收缩：混凝土在硬结过程中，体积会发生变化。当混凝土在空气中硬结时，体积会收缩；而在水中硬结时，体积会膨胀。是混凝土在不受力的情况下的自由变形。防止徐变措施：（1）适当的水灰比；（2）增加混凝土骨料的含量，徐变将变小；（3）养护条件好，水泥水化作用充分，徐变就小；（4）混凝土加荷前，混凝土强度愈高，徐变就愈小；（5）控制截面应力。

防止收缩措施：（1）水泥品种方面：选择适宜水泥标号；（2）水泥用量适当；（3）骨料的性质：骨料的量大，收缩小；（4）养护条件：在硬结过程中周围温湿度大，收缩愈小；（5）混凝土制作方法：混凝土愈密实，收缩小；（6）使用环境的影响：使用环境温湿度大时，收缩小；(7)构件的体积与表面积的比值：比值大，收缩小。

10．钢筋与混凝土之间的粘结锚固作用有哪些方面？影响粘结强度的因素是什么？

答：粘结锚固作用有以下方面（1）由于混凝土颗粒的化学吸附作用，在钢筋与混凝土的接触面上产生一种胶结力。此力数值很小，在整个粘结锚固力中不起明显作用；（2）混凝土硬化时体积收缩，将钢筋紧紧握固而产生一种能抵制相互滑移的摩阻力.此力的大小与接触面的粗糙度及侧压力有关,并随滑移的发展和混凝土碎粒磨细而逐渐衰减；（3）由于钢筋（主要指变形钢筋）表面凹凸不平,变形钢筋横肋对肋前混凝土挤压而产生的咬合力。此力的作用方向是斜向的，因此产生锥楔作用，在周围混凝土中会引起环向拉应力并导致纵向劈裂裂缝；（4）机械锚固力。是指弯钩，弯折及附加锚固措施（如焊横钢筋，焊角钢和钢板等）所提供的粘结锚固作用。影响因素主要为混凝土强度、浇注位置、保护层厚度及钢筋净间距等。

11．试述少筋梁、适筋梁和超筋梁的破坏特征，在设计中如何防止少筋梁和超筋梁破坏？

答：由于适筋梁在破坏前钢筋先达到屈服强度，所以构件在破坏前裂缝开展很宽，挠度较大，这就给人以破坏的预兆，这种破坏称为塑性破坏；如果钢筋过多（超筋梁），这种梁在破坏时，受拉钢筋还没有达到屈服强度，而受压混凝土却因达到极限压应变先被压碎，而使整个构件破坏，这种破坏称为超筋破坏。超筋梁的破坏是突然的，破坏前没有明显预兆，这种破坏称为脆性破坏；如果配筋过少（少筋梁），所以只要受拉区混凝土一开裂，钢筋就会随之达到屈服强度，构件将发生很宽的裂缝和很大的变形，最终因钢筋被拉断而破坏，这也是一种脆性破坏，破坏前没有明显预兆，工程中不得采用少筋梁。

为了保证钢筋混凝土受弯构件配筋适当，不出现超筋和少筋破坏，就必须控制截面的配筋率。为 3 避免少筋梁破坏，必须确定最小配筋率；为避免超筋梁破坏，必须确定受压区高度界限系数。12.箍筋的作用有哪些？其主要构造要求是什么？

答：箍筋的主要作用是用来承受由剪力和弯矩在梁内引起的主拉应力，同时还可固定纵向受力钢筋并和其他钢筋绑扎在一起形成一个空间的立体骨架。

（1）箍筋的数量 箍筋的数量应通过计算确定。如按计算不需要时，对截面高度大于300mm的梁，仍应按构造要求沿梁的全长设置；对于截面高度为150~300mm的梁，可仅在构件端部各1/4跨度内设置箍筋；但当在构件中部1/2跨度范围内有集中荷载时，则应沿梁全长设置箍筋；对截面高度为150mm 以下的梁，可不设置箍筋。（2）箍筋的直径 箍筋的最小直径与梁高有关：当梁高h《250mm时，箍筋直径不小于4mm；当250mm〈h《800mm时，不应小于6mm；当h》800mm时，不应小于8mm。梁中配有计算需要的纵向受压钢筋时，箍筋直径还应不小于d/4（d为纵向受压钢筋最大直径）。（3）箍筋的形式和肢数 箍筋的形式有封闭式和开口式两种（图3—3a、b），对现浇T形梁，当不承受扭矩和动荷载时，在跨中截面上部受压的区段内，可采用开口式，一般采用封闭式。箍筋肢数有单肢、双肢和四肢等。

13.筋混凝土的最小配筋率ρmin是如何确定的？

答：最小配筋率是少筋梁与适筋梁的界限，可按照下列原则确定：配有最小配筋率的钢筋混凝土梁在破坏时正截面承载力Mu等于同样截面尺寸、同样材料的素混凝土梁正截面开裂弯矩的标准值。同时，应考虑到温度变化、混凝土收缩应力的影响以及过去的设计经验。14．T形截面有何优点？

答：矩形截面受弯构件在破坏时，受拉区混凝土早已开裂，不能再承担拉力，所以可考虑将受拉区混凝土挖去一部分，将受拉钢筋集中布置在肋内，形成如图3—20所示的T形截面，它和原来的矩形截面所能承受的弯矩是相同的。这样即可节约材料，又减轻了自重。15．纵筋在支座内的锚固有何要求？

答：在受弯构件的简支支座边缘，当斜裂缝出现后，该处纵筋的拉力会突然增加。为了避免钢筋被拔出导致破坏，《规范》规定简支梁、板下部纵向受力钢筋伸入支座的锚固长度las应符合下列要求：

（一）、简支板

简支板的下部纵向受力钢筋应伸入支座，其锚固长度las不应小于5d。当采用焊接网配筋时，其末端至少应有一根横向钢筋配置在支座边缘内；如不能符合该要求时，应在受力钢筋末端制成弯钩或加焊附加的横向锚固钢筋。当板中的剪力V＞0.7ftbh0，配置在支座边缘内的横向锚固钢筋不应少于二根，其直径不应小于纵向受力钢筋直径的一半。

（二）、简支梁

钢筋混凝土简支梁的下部纵向受力钢筋伸入梁的支座范围内的锚固长度las。应符合下列条件：

当V《0.7ftbh0时 las》5d V〉0.7ftbh0时 带肋钢筋 las》12d 光面钢筋 las》15d d——纵向受力钢筋的直径

16．为什么箍筋和弯起钢筋间距S要满足一定要求？

答：梁内箍筋和弯起钢筋间距不能过大，以防止斜裂缝发生在箍筋或弯起钢筋之间，避免降低梁的受剪承载力。

17．什么是腰筋？作用是什么？ 答：当梁高h>700mm时,应在梁的两侧沿梁高每隔300~400mm处各设一根直径不小于10mm的腰筋，并用拉筋联系，拉筋间距一般取箍筋间距的2倍。设置腰筋的作用，是防止当梁太高时由于混凝土收缩和温度变形而产生的竖向裂缝，同时也是为了加强钢筋骨架的刚度。

18．试说明普通箍筋柱和螺旋箍筋柱的区别。

答：配有螺旋筋或焊接环式钢筋的柱，不但提高了柱的承载力，而且提高了延性。对于配有普通箍筋的柱，由于箍筋间距较大，不能有效约束混凝土的横向变形，因而对提高柱的受压承载力作用不大。因此，当柱承担很大的轴压荷载时，若采用普通箍筋柱，即使提高了混凝土强度等级，加大了截面尺寸，也不足以承担该荷载时，可采用螺旋式或焊接环式钢筋柱以提高承载力。此外，在地震区，由于此种柱的延性较好，故在抗震设计中常有应用。此种柱也有缺点，主要是施工复杂，用钢量大。柱的截面形状一般为圆形或正多边形。

19．在轴心受压构件中，钢筋抗压强度设计值取值应注意什么问题？

答：在设计中，若受压钢筋的强度过高，则不能充分发挥抗压作用，故不宜选择高强度钢筋作为受压钢筋，工程中一般常采用Ⅰ级、Ⅱ级或Ⅲ级钢筋。20．受压构件中的纵向钢筋和箍筋有什么构造要求？

答：柱中纵向受压钢筋一般采用Ⅱ级、Ⅲ级，直径不宜小于12mm，通常在16～32mm之间选用。一般宜采用较粗的钢筋，以形成较刚劲的骨架，受荷后不宜被压屈。

轴心受压构件的纵向钢筋宜沿截面四周均匀布置，纵筋根数：矩形截面不得小于４根，圆柱中纵筋根数不宜小于８根，且不应小于６根。配筋率不得小于0.4%，也不得大于5%，常用配筋率为0.5%~2%。

偏心受压构件的纵向钢筋设置在垂直于弯矩作用平面的两边，最小配筋率应满足《规范》规定，总配筋率也不宜超过5%。

柱中纵向钢筋的净距不应小于50mm，对水平浇筑的预制柱，其纵向钢筋最小净距可参照梁的有关规定采用。偏心受压柱中，垂直于弯矩作用平面的纵向受力钢筋以及轴心受压柱中各边的纵向受力钢筋，其中距不应大于350mm。

当偏心受压柱的截面高度h≥600mm时，在侧面应设置直径为10~16mm的纵向构造钢筋，并相应地设置复合箍筋或拉筋。纵向钢筋的混凝土保护层厚度与梁相同钢筋压屈，应设置复合箍筋，其间距与基本箍筋相同。

21．工程中哪些构件属于受扭构件? 答：雨篷梁、螺旋楼梯和曲梁、折梁等 22．预应力混凝土构件的主要优点是什么？ 答：

（一）与普通混凝土结构相比，预应力混凝土结构主要有以下优点：

延迟了裂缝的出现，提高了结构的抗裂性能、刚度和耐久性能，因而扩大了混凝土结构的适用范围；

（二）可合理地利用高强钢材和混凝土。与钢筋混凝土相比，可节约钢材约30~50%，减轻自重达30%左右；

（三）通过预加应力，使结构经受了一次检验，因此从某种意义上讲，预应力混凝土结构可称为事先检验过的结构；

（四）预加应力还可做为结构的一种拼装方法和加固措施。23．试比较先张法和后张法的不同点。答：

（一）工具、实用范围不同：

先张法是指首先在台座上或钢模上张拉预应力钢筋，然后浇筑混凝土的一种施工方法。其主要工序有：（1）在台座或钢模上穿入预应力钢筋，一端用夹具锚固，另一端用千斤顶张拉，张拉到规定的拉力后，用夹具锚固在台座横梁上；(2)支模绑扎非预应力钢筋，浇筑混凝土并进行养护;（3）待混凝土达到设计强度的75%以上时，切断或放松钢筋，通过钢筋与混凝土之间的粘结力，挤压混凝土，使构件产生预压应力。.后张法是指先浇筑混凝土构件，预留孔道，然后直接在构件上张拉预应力钢筋的一种施工方法。其主要工序有：（1）浇筑混凝土构件，预留孔道和灌浆孔；（2）待混凝土达到一定强度后，将预应力筋穿入孔道，安装固定端锚具，然后在另一端用张拉机具张拉预应力筋，在张拉的同时挤压混凝土；（3）在预应力筋张拉到符合设计要求后，用锚具将预应力筋锚固在构件上，使之保持张拉状态；（4）最后在孔道内灌桨，使构件形成整体。两种方法的适用范围是，先张法张拉工序简单，不需永久性工作锚具，但需要台座或钢模设施，适用于成批生产中小型构件；后张法工序多，工艺较复杂，需永久性锚具，成本高，适用于现场浇筑的大型构件及整个结构，可布置曲线预应力钢筋，并可作为连续结构的拼装手段。为改善后张法的缺点，可采用无粘结预应力来代替。

24．预应力混凝土构件对混凝土和钢筋有何要求？ 答：

（一）与普通混凝土构件不同，钢筋在预应力构件中，始终处于高应力状态，故对钢筋有较高的质量要求。有以下几方面：

（1）高强度。为使混凝土构件在发生弹性回缩、收缩及徐变后内部仍能建立较高的预压应力，就需要较高的初始张拉力，故要求预应力筋有较高 的抗拉强度。

（2）与混凝土间有足够的粘结强度。在受力传递长度内钢筋与混凝土间的粘结力是先张法构件建立预压应力的前提，必须保证两者之间有足够的粘结强度。（3）良好的工作性能。如可焊性、冷镦性、热镦性等。

（4）具有一定的塑性。这是为了避免构件发生脆性破坏，要求预应力筋在拉断时具有一定的延伸率，当构件处于低温环境或冲击荷载作用下，更应注意到钢筋的塑性和冲击韧性。

（二）预应力混凝土构件对混凝土的要求

（1）高强度。预应力混凝土必须具有较高的抗压强度，才能建立起较高 的预压应力，并可减小构件截面尺寸，减轻结构 自重,节约材料。对于先张法构件，高强混凝土具有较高的粘结强度。（2）收缩徐变小。这样可减小预应力损失。

（3）快硬、早强。这样可以尽早地施加预应力，以提高台座、模具的周转率，加快施工进度，降低间接费用。

25．什么叫单向板？什么叫双向板？

答：板的四边支承在次梁、主梁或砖墙上，称四边支承的板；对于两边支承的板，板上的荷载通过板的受弯传到两边支承的梁或墙上。而四边支承板，是通过板的双向受弯传到四边的支承梁或墙上的。根据试验及理论分析，四边支承板的长边尺寸L2与短边尺寸L1的比例大小，对板的受力方式有很大关系。当L2/L1＞2时，在荷载作用下，板在L1方向上的弯曲曲率远大于L2方向的弯曲曲率，这表明荷载主要沿L1方向传递到支承梁或墙上（沿L2方向传递的荷载甚小，可略去不计，板基本上是单向受力工作，故称之为单向板；当L2/L1≤２时，则板在两个方向的弯曲曲率相当，这表明板在两个方向都传递荷载，故称之为双向板。26．单向板肋梁楼盖的结构布置应考虑哪些因素？

答：（1）由于墙柱间距和柱网尺寸决定着主梁和次梁的跨度，因此它们的间距不宜过大，也不能太小，根据设计经验，主梁的跨度一般为５m--8m，次梁为4m--6m。

（2）梁格布置力求规整，梁系尽可能连续贯通，板厚和梁的截面尺寸尽可能统一，在较大孔洞的四周、非轻质隔墙下和较重设备下应设置梁，避免楼规整，梁系尽可能连续贯通，板厚和梁的截面尺寸尽可能统一，在较大孔洞的四周、非轻质隔墙下和较重设备下应设置梁，避免楼）为增强房屋横向刚度，主梁一般沿房屋的横向布置，并与柱构成平面内框架或平面框架，这样可使整个结构具有较大的侧向刚度，这就是通常所说的“短主梁、长次梁”。此外，由于主梁与外墙面垂直，窗扇高度较大，对室内采光有利。

27．板式楼梯与梁式楼梯有何区别？各适用于何种情况？

答：板式楼梯是由梯段斜板、平台板和平台梁组成。现浇梁式楼梯由踏步板、斜边梁、平台板和平台梁及楼层梁等组成，踏步板支承在斜边梁及墙上，也可在靠墙处加设斜边梁。斜边梁支承在平台梁和楼层梁上（底层楼梯下端支承在地垄墙上）。一般当楼梯使用荷载不大，且梯段的水平投影长度小于3m时，通常采用板式楼梯（在公共建筑中为了符合卫生和美观的要求大量采用板式楼梯）；当使用荷载较大，且梯段的水平投影长度大于3m时，则宜采用梁式楼梯较为经济。