8《结构设计原理》学习指导及习题(3)

必须采用高强度钢材和高等级混凝土？

83．试述钢筋混凝土结构和预应力混凝土结构的区别，它们各有何优缺点？

84．在预应力混凝土结构中，张拉钢筋的方法有哪几种？先张法和后张法的主要区别是什么？它们各有什么特点，其适用范围如何？

85．对构件施加预应力是否会提高构件的承载力？

86．何谓张拉控制应力？为什么要对钢筋的张拉应力进行控制？为什么先张法的σcon比后张法的σcon高？为什么钢丝的σcon值比热扎钢筋低一些？

87．何谓预应力损失？有哪些因素引起预应力损失？ 88．先张法和后张法构件的预应力损失有何不同？ 89．如何减小预应力损失？

90．为什么要分第一批预应力损失和第二批预应力损失？如何组合？

91．什么叫有效预应力值？先张法和后张法构件的有效预应力值是否相同？为什么？

92．如有一先张法和后张法轴心受拉构件，采用相同的控制应力σcon，并假定预应力损失σ1相同，问当加载至混凝土预压应力σpc=0时，两种构件中钢筋应力σp是否相同？哪个大？

93．预应力受弯构件承载力计算时，截面上混凝土与钢筋的应力情况如何？受压区预应力钢筋是否到设计强度？

94．在求施加预应力阶段及使用阶段反拱值时，式中Np如何取值？

95．试总结预应力受弯构件设计计算步骤？如果计算结果发现承载力，抗裂度不能满足要求时，分别采取什么措施比较有效？

96．为什么要对构件端部局部加强？有些什么加强措施？ 97．后张法构件中为什么要同时预留灌浆孔和出气孔？

98．何谓全预应力混凝土？何谓部分预应力混凝土？何谓无粘结预应力混凝土？ 100．为什么在预应力混凝土构件中应设置一定数量的非预应力钢筋？ 101．何谓预应力度？预应力度的合理取值范围如何？ 102．布置预应力钢筋时应注意哪些原则？

103. 已知：fs、Es、?cu、x?0.8x0，请根据平截面假定推导出界限相对受压区高度?b的计算公式。

104. 钢筋混凝土连续梁按塑性理论设计时，如何保证塑性铰的转动能力？塑性铰与理想铰的区别是什么？

105. 请说明钢筋混凝土受弯构件最大裂缝宽度计算公式?max?2.1??skEs(1.9C?0.08deq)中各

?te11

符号含义，控制裂缝宽度最有效措施是什么？

106. 请解释可变荷载准永久值的含义。

107. 我国《混凝土结构设计规范》（GB50010—2002）中，钢筋混凝土构件纵向受力钢筋的混凝土保护层最小厚度是根据什么确定的？

108. 试说明在抗剪能力计算时，下列条件的作用是什么？

（1） V?0.25bh0fc （2） ?sv?0.02fcfyv

109. 为什么T形截面受弯构件翼缘的宽度应在计算中有所限制？ 110. 设计双筋梁时，若不满足下列条件，会出现什么问题？ （1）???b; (2) x?2as'

111. 受弯构件计算时，受压区应力图形用矩形代替曲线的原则是什么? 112. 塑性铰的特点有哪些?

113. 试解释受弯构件最大裂缝宽度计算公式Wmax?2.1?义？

?skEs(1.9c?0.08deq?te)中?和?sk的意

（四）计算题

1．预制钢筋混凝土简支T形截面梁，梁高1.3m，梁间距为1.6m，计算跨度为15.6m；采用25号混凝土，Ⅱ级钢筋。翼缘板厚度为100mm，腹板厚度200mm，无承托；跨中截面计算弯矩M=2050kN-m，采用焊接钢筋骨架。试求所需受拉钢筋数量。（已知：fcd=11.5MPa，fs=280MPa，?b=0.56，?min=0.1%）

2．某矩形截面偏心受压构件，截面尺寸为30?40cm，计算长度为300cm，采用20号混凝土和Ⅱ级钢筋，承受计算纵向力N=180kN，计算弯矩M=162kN.m，受压区已配置三根直径20mm的钢筋，A’s=9.41cm，as’=4cm。求所需受拉钢筋数量。

3．某后张法预应力混凝土受弯构件，预应力钢束的线形为圆曲线（曲率半径为R），锚固时在张拉端产生的钢束回缩为?l，试导出反向摩擦影响长度的计算方程和公式。

4．已知单筋矩形截面梁的截面尺寸b=20cm，h=50cm，采用20号混凝土，Ⅰ级钢筋，承受计算弯矩M=115kN-m，求：受拉钢筋面积（取as=4cm）。

5．已知双筋矩形截面尺寸b=40cm，h=95cm，采用20号混凝土，Ⅰ级钢筋，a=7.3cm，a’=4.1cm，受压钢筋为4Φ22（A’s=15.2cm2），受拉钢筋12Φ28（As=73.9cm2）.求：截面所能承担的最大弯矩。

6. 已知翼缘位于受压区的T形截面梁尺寸b’f=40cm，b=20cm，h=50cm，采用20号混凝土，Ⅰ级钢筋，承受计算弯矩M=100kN-m，求：受拉钢筋面积（取as=4cm）。

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7.已知：一两端固定钢筋混凝土梁，采用对称配筋，梁跨中与支座处抵抗弯矩设计值均为M。 求：（1）按弹性理论设计时可承受的线荷载设计值q。 （2）按塑性理论设计时可承受的线荷载设计值q。 8.已知T形梁截面尺寸见下图，混凝土采用C30(fc?13.8Nmm2、ft?1.39Nmm2)，受力纵筋采用HRB400级(fsd?330Nmm2)，梁所承担的弯矩设计值M?650KN?m，试求所需受拉钢筋截面面积As。（注：受拉钢筋采用双排，as?60mm,?b?0.53） 229.某矩形截面简支梁，混凝土强度等级C25(fc?11.5Nmm、ft?1.23Nmm)，截面尺寸见22下图，纵向钢筋HRB400（fsd?330Nmm），箍筋采用HPB235钢筋（fsd?195Nmm），试求该梁所承受的线荷载设计值（包括自重）。（注：纵向钢筋采用单排，as?35mm,?b?0.53，应考虑受弯和受剪承载力）

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10.已知矩形截面梁b×h=250×500mm，as=35mm，由荷载设计值产生的弯矩M=200kNm。混凝土强度等级C30，钢筋选用HRB400级，求受拉钢筋面积As。（C30混凝土： ?1?1.0,fc?13.8N/mm,HRB400:fsd?330N/mm,?b?0.53,?min?0.2%) 2211. 如图所示承受均布荷载的梁，截面b×h=200×500mm；在距边支座1m范围内配有双肢?6箍筋（每肢截面积50.3mm2）,s=150mm；梁的中段配双肢?6箍筋，s=200mm；混凝土C25 22（fcd?11.5N/mm,ft?1.23N/mm）；钢筋HPB235级（fy?195N/mm）。试按抗剪承

2载力确定梁上均布荷载p的设计值（包括自重）。

'12. 某混凝土柱截面尺寸b×h=400×600mm，as?as?40mm，计算长度l0?3m。在荷载设计

值作用下纵向压力N=1000kN,长边方向作用弯矩M=600kNm，混凝土用C30，钢筋用HRB335，求：该柱

''满足正截面承载力所需的钢筋截面面积As及As值。（fsd?fsd?280N/mm2，

?1?1.0,fc?13.8N/mm,?b?0.56,?min?0.002）

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13. 一两跨连续次梁如图所示。混凝土采用C25（?1?1.0,fc?11.5N/mm2），纵向钢筋为HRB335级（fy?280N/mm），2?20的面积As?628mm2。该梁有足够的抗剪承载力，且构造满足要求。问：（1）在图示荷载作用下塑性铰的出现顺序；（2）求连续梁的极限承载力Pu，并问此时的中间支座弯矩调幅值是否满足要求。（6分）

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弹性弯矩系数

三 部分练习题答案

（一）填空题 1. 高 ， 差 。

2.避免超筋破坏，避免少筋破坏 。 3.存在粘结作用 相近的线膨胀系数。

4.保证受扭箍筋在极限状态时屈服，保证受扭纵筋在极限状态时屈服。 5.压应力的合力不变 压应力合力作用点不变。 6.正常使用 承载能力 承载能力 7. 伸长率 冷弯试验 8. 粘结力

9. 钢筋强度的标准值为400N/mm 10. 屈服 11. 伸长率 12. 抗拉

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