鋼筋結(jié)構(gòu)設計原理考試重點

1、1、鋼筋和混凝土兩種力學性能不同的材料，能結(jié)合在一起有效地 共同工作的理由？（1 ）混凝土和鋼筋之間有著良好的粘結(jié)力，使兩者能可靠的結(jié)合 成一個整體，在荷載作用下能夠很好地共同變形，完成其結(jié)構(gòu)功 能。（2 ）鋼筋和混凝土的溫度線膨脹系數(shù)也較為接近，因此，當溫度 變化時，鋼筋與混凝土之間不致產(chǎn)生較大的相對變形而破壞兩者之 間的粘結(jié)。（3）質(zhì)量良好的混凝土，可以保護鋼筋免遭銹蝕，保證鋼筋與混 凝土的共同作用。2、鋼筋和混凝土之間的粘結(jié)力是怎樣產(chǎn)生的？為保證鋼筋與混凝 土之間的粘結(jié)力要采取哪些措施？（1 ）光圓鋼筋與混凝土之間的粘結(jié)力主要有摩擦力和咬合力提 供；帶肋鋼筋與混凝土之間的粘結(jié)力主要是鋼筋

2、表面凸起的肋紋與 混凝土的機械咬合作用。（2 ）提高混凝土強度或使用高強混凝土； 使用鋼纖維混凝土。3、什么叫混凝土的徐變？影響混凝土徐變的有哪些因素？在荷載的長期作用下，混凝土的變形將隨時間而增加，即在應力 不變的情況下，混凝土的應變隨時間持續(xù)增長，這種現(xiàn)象稱為混凝 土的徐變。影響因素：（1 ）混凝土在長期荷載作用下產(chǎn)生應力的大?。?）加 載時混凝土的齡期（3）混凝土的組成成分和配合比（4 ）養(yǎng)生及使 用條件下的溫度與濕度4、什么是承載能力極限狀態(tài)？哪些狀態(tài)認為是超過了承載能力極限 狀態(tài)？承載能力極限狀態(tài)對應于結(jié)構(gòu)或結(jié)構(gòu)構(gòu)件達到最大承載能力或不 適于繼續(xù)承載的變形或變位的狀態(tài)。超過了承載能力

3、極限狀態(tài)：（1）整個結(jié)構(gòu)或結(jié)構(gòu)的一部分作為剛體失去平衡（2）結(jié)構(gòu)構(gòu)件或 連接處因超過材料強度而破壞（包括疲勞破壞），或因過度的變形 而不能繼續(xù)承載（ 3 ）結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)變成機動結(jié)構(gòu)（ 4 ）結(jié)構(gòu)或結(jié)構(gòu)構(gòu)件喪 失穩(wěn)定（ 5 ）結(jié)構(gòu)因局部破壞而發(fā)生連續(xù)倒塌（ 6 ）結(jié)構(gòu)或構(gòu)件的疲 勞破壞（ 7 ）地基喪失承載力而破壞5、什么是正常使用極限狀態(tài)？哪些狀態(tài)認為是超過了正常使用極限 狀態(tài)？正常使用極限狀態(tài)對應于結(jié)構(gòu)或結(jié)構(gòu)構(gòu)件達到正常使用或耐久性 的某項限制的狀態(tài)。超過了正常使用極限狀態(tài)：（ 1 ）影響正常使用 或外觀的變形（ 2 ）影響正常使用或耐久性能的局部損壞（ 3 ）影響 正常使用的震動（ 4 ）影響正

4、常使用的其他特定狀態(tài)6、鋼筋混凝土梁和板內(nèi)配置哪些鋼筋，其作用是什么？ 梁內(nèi)鋼筋的配置通常有下列幾種：1 ）縱向受拉鋼筋 （主鋼筋）縱向受力鋼筋的主要作用是承受外力作用下梁內(nèi)產(chǎn)生的拉力。因 此，縱向受力鋼筋應配置在梁的受拉區(qū)。2 ）彎起鋼筋 或斜鋼筋彎起鋼筋通常是由縱向鋼筋彎起形成的。其主要作用是除在梁跨中 承受正彎矩產(chǎn)生的拉力外，在梁靠近支座的彎起段還用來承受彎矩 和剪力共同作用產(chǎn)生的主拉應力。3）架立鋼筋架立鋼筋的主要作用是固定箍筋保證其正確位置，并形成一定剛度 的鋼筋骨架。同時，架立鋼筋還能承受因溫度變化和混凝土收縮而 產(chǎn)生的應力，防止裂縫產(chǎn)生。架立鋼筋一般平行縱向受力鋼筋，放 置在梁的

5、受壓區(qū)箍筋內(nèi)的兩側(cè)。4）箍筋箍筋的主要作用是承受剪力。此外，箍筋與其他鋼筋通過綁扎或焊 接形成一個整體性良好的空間骨架。箍筋一般垂直于縱向受力鋼 筋。5）水平縱向鋼筋主要的作用是在梁側(cè)面發(fā)生混凝土裂縫后，可以減少混凝土裂縫寬 度7、在雙筋截面中，為什么要求2as x bho ？1 ）為了防止出現(xiàn)超筋梁的情況，截面計算受壓高度 x應滿足x bh。2 ）為了保證受壓鋼，筋A達到抗壓強度設計值fsd，截面計算受壓區(qū) 高度x應滿足x 2as8、受彎構(gòu)件正截面承載力計算有哪些基本假定？（要有解釋）1 ）平截面假定對于鋼筋混凝土受彎構(gòu)件，從開始加荷載至破壞的各階段，截面的 平均應變都能較好的符合平截面假定

6、，平截面假定是指混凝土結(jié)構(gòu) 構(gòu)件受力后沿正截面高度范圍內(nèi)混凝土與縱向受力鋼筋的平均應變 呈線性分布的假定。2）不考慮混凝土的抗拉強度在裂縫截面處，受拉區(qū)混凝土已大部分退出工作。但在靠近中和軸 附近，仍有一部分混凝土承擔著拉應力。由于其拉應力較小，且內(nèi) 力偶臂也不大，因此，所承擔的內(nèi)力矩是不大的，故在計算中可忽 略不計。3 ）材料應力一一應變曲線（混凝土受壓時的應力應變關(guān)系。關(guān)于混凝土受壓時的應力0 0應變曲線，有多種不同的計算圖式, 及水平線組成的曲線。其表達式為: （鋼筋的應力一一應變曲線，多采用簡化的理想彈塑性應力一一應變 關(guān)系。對鋼筋混凝土受彎構(gòu)件進行正截面承載力計算時，鋼筋的應力一一

7、應變關(guān)系可以采用彈性全塑性曲線：在鋼筋受拉屈服之前，鋼 筋應力和應變成正比；鋼筋受拉屈服后，鋼筋應力保持不變。9、鋼筋混凝土梁正截面有幾種破壞形式？各有何特點？（ P56 ） 鋼筋混凝土受彎構(gòu)件正截面破壞的三種形態(tài)： 適筋梁破壞塑性破壞 這種梁破壞前，梁的裂縫急劇開展，撓度較大，梁截面產(chǎn)生較大的 塑性變形，因而有明顯的破壞預兆，屬于塑性破壞。 超筋梁破壞脆性破壞 破壞前梁的撓度及截面曲率曲線沒有明顯的轉(zhuǎn)折點，受拉區(qū)的裂縫 開展不寬，延伸不高，破壞時突然的，沒有明顯預兆，屬于脆性破 壞。少筋梁破壞脆性破壞 梁受拉區(qū)混凝土一開裂，受拉鋼筋達到屈服點，并迅速經(jīng)歷整個流 幅而進入強化階段，梁僅出現(xiàn)一條

8、集中裂縫，不僅寬度較大，而且 沿梁高延伸很高此時受壓區(qū)混凝土還未壓壞，而裂縫寬度已很寬， 撓度過大，鋼筋甚至被拉斷。由于破壞突然，屬于脆性破壞。10 、適筋梁正截面破壞受力全過程分為哪幾個階段？第I階段，梁沒有混凝土裂縫階段；第H階段，梁混凝土裂縫出現(xiàn) 與開展階段；第皿階段，裂縫急劇開展，縱向受力鋼筋應力維持在 屈服強度不變，為梁破壞階段。11 、鋼筋混凝土斜截面破壞形態(tài)有幾類？各在什么條件下發(fā)生？ 答：斜拉破壞 :發(fā)生于剪跨比比較大（ m3） 時剪切破壞：發(fā)生多見于剪跨比為1 m 3的情況中斜壓破壞 : 發(fā)生于剪跨比比較小 m3 后，斜截面抗剪承載能力趨于穩(wěn)定，剪跨比影響就不明 顯了。混凝土

9、強度：梁的抗剪承載能力隨混凝土抗壓強度的提高而提 高，影響近似按線性規(guī)律變化。 M=1 時，直線斜率較大， m=3 時 不隨混凝土強度的提高而成比例增長，故近似取為線性關(guān)系，直線 斜率較小，當 1m3 時，直線斜率介于兩者之間?？v向受拉鋼筋配筋率：梁的抗剪承載能力隨縱向受拉鋼筋配筋率P的 提高而增大箍筋數(shù)量及強度：箍筋數(shù)量適量時，延緩和限制了斜裂縫的開展和 延伸13 、斜截面抗剪承載力為什么要規(guī)定上、下限，實質(zhì)是什么？（即 抗剪承載力公式的適用條件？）答：截面最小尺寸的限制條件，是為了避免梁斜壓破壞，這種限 制，同時也是為了防止梁特別是薄輔梁在使用階段斜裂縫開展過 大。下限是當梁內(nèi)配置一定數(shù)量

10、的箍筋，且其間距又不過大，能保 證與斜裂縫相交時，即可防止發(fā)生斜拉破壞。14 、什么叫抵抗彎矩圖（材料圖）？什么叫彎矩包絡圖？抵抗彎矩圖（又稱抗彎承載力圖），就是沿梁長各個正截面按實際 配置的總受拉鋼筋面積能產(chǎn)生的抵抗彎矩圖，即表示各正截面所具 有的抗彎承載力。彎矩包絡圖是沿梁長度各截面上彎矩組合值 Md 的分布圖，其縱坐 標表示該截面上作用的最大設計彎矩。15、等截面簡支梁腹筋的設計步驟？（1）截面尺寸檢查（2）檢查是否需要根據(jù)計算配置箍筋（3） 計算剪力圖分配，最大剪力計算值取用距支座中心h/2 （梁 高一半）處截面的數(shù)值，其中，混凝土和箍筋共同承擔不少于60 %，即0.6V的剪力計算值；

11、彎起鋼筋(按 45 彎起)承擔不超 過40 %，即0.4V的剪力計算值。(4 )箍筋設計，在等3截面鋼筋混凝土簡支梁中，箍筋盡量做到等距Sv離布置，根據(jù)V2計算箍筋間距,其中斜截面內(nèi)縱筋配筋率p及截面有效高度ho可近似按支座截面 和跨中截面的平均值取用。16、鋼筋混凝土抗剪承載力復核時，如何選擇復核截面？(1)距支座中心h/2 (梁高一半)處的截面。(2 )受拉區(qū)彎起鋼筋彎起處的截面，以及錨于受拉區(qū)的縱向鋼筋開 始不受力處的截面。(3)箍筋數(shù)量或間距有改變處的截面。(4 )梁的肋板寬度改變處的截面。17、軸心受壓構(gòu)件設計時，縱向受力鋼筋和箍筋的作用分別是什 么？縱向受力鋼筋的作用：a協(xié)調(diào)混凝土

12、承受壓力，可減小構(gòu)件截面尺 寸；b承受可能存在的彎矩；c防止構(gòu)件的突然脆性破壞。箍筋的作 用：使截面中間部分(核心)混凝土成為橫向可約束混凝土(約束 混凝土)，從而提高構(gòu)件承載力和延性。18、判別大、小偏心受壓破壞的條件是什么？ 大、小偏心受壓的破 壞特征分別是什么？大偏心受壓：條件是且X;特征是首先在受拉一側(cè)出現(xiàn)橫向裂縫，受 拉鋼筋形變較大，應力增長較快。在臨近破壞時，受拉鋼筋屈服。 橫向裂縫迅速開展延伸至混凝土受壓區(qū)域，受壓區(qū)迅速縮小，壓應 力增大。在受壓區(qū)出現(xiàn)縱向裂縫，混凝土達到極限壓應變壓碎破 壞。小偏心受壓：條件是；特征是受拉區(qū)裂縫展開較小，臨界破壞 時，在壓應力較大的混凝土受壓邊緣

13、出現(xiàn)縱向裂縫，達到其應變極 限值，壓碎、破壞。20、偏心距增大系數(shù)的物理意義是什么？如何取值？物理意義：n稱為偏心受壓構(gòu)件考慮縱向撓曲影響（二階效應）的軸向力偏心距 增大系數(shù)21、鋼筋和混凝土的粘結(jié)力主要由哪些組成？29.寫出橋梁工程中，矩形截面大、小偏心受壓構(gòu)件承載力的計算公 式。21、鋼筋混凝土的作用略鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的優(yōu)缺點： 優(yōu)點：1取材容易 混凝土所用的砂、石一般可就地取材，還可利工業(yè)材料 （如礦渣、粉煤等），制成人造骨料，用于混凝土中。2 .耐火、耐久性好 鋼筋被混凝土包裹著不易銹蝕，維修費用少。 由于混凝土是不良導熱體，火災時，混凝土起隔熱作用，使鋼筋不 致很快達到軟化溫度而導致結(jié)

14、構(gòu)的整體破壞。3. 可模性、整體性好 由于新拌和而來結(jié)硬的混凝土是可塑的，根據(jù) 需要，可按照不同模板尺寸和式樣澆筑成設計所要求得形式。混凝 土結(jié)硬后，其整體性及剛度好。4. 保養(yǎng)費省鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)較少需要維修，不像鋼結(jié)構(gòu)和木結(jié)構(gòu)那 樣需要經(jīng)常維修。缺點：1. 自重大 限制了在跨度結(jié)構(gòu)高層建筑結(jié)構(gòu)中的使用。2. 抗裂性能差 由于混凝土抗拉強度低，在正常使用時，往往帶裂 縫工作，對一些不允許出現(xiàn)裂縫或?qū)α芽p寬度有嚴格限制要求的結(jié) 構(gòu)，建造時，工程造價將有所增加。3. 費工，費模板，現(xiàn)場施工周期長，且受季節(jié)性影響。針對鋼筋混 凝土上結(jié)構(gòu)的缺點，可采用輕質(zhì)，高強材料及預應力混凝土上來減輕結(jié)構(gòu)自重及改善

15、結(jié)構(gòu)的抗裂性能。在施工方面，采用重復使用的 鋼模板或工具式以及采用頂升或提升板等施工技術(shù)。1. 適筋梁正截面破壞受力全過程分為哪幾個階段？它們各對截 面的設計及驗算有何意義？ 答：分為沒有裂縫階段、裂縫開展階 段、縱向鋼筋屈服至截面破壞三個階段?；炷廖撮_裂階段的極限狀態(tài)是截面抗裂驗算的依據(jù)；帶裂縫 工作階段是構(gòu)件變形及裂縫寬度極限狀態(tài)驗算的依據(jù)；鋼筋塑流階 段的最終狀態(tài)是截面承載能力極限狀態(tài)計算的依據(jù)。2. 簡述梁內(nèi)主要鋼筋種類及各自作用 ？答：梁內(nèi)主要鋼筋包括 主鋼筋、彎起鋼筋、箍筋等，其中主鋼筋是主要的受力鋼筋，對梁 斷面而言，它承受所有的因彎矩而產(chǎn)生的拉應力（若受壓區(qū)布置主 筋，也承擔

16、一定的壓應力）；彎起鋼筋是為滿足斜截面抗剪而設置 的，一般可由主鋼筋彎起；箍筋除滿足斜截面抗剪強度外，還起到 連接受力主鋼筋和受壓區(qū)混凝土的作用，同時用來固定主鋼筋的位 置使梁內(nèi)各種鋼筋形成骨架。3矩形截面偏心受壓構(gòu)件正截面承載力計算的基本假設？答：矩形截面偏心受壓構(gòu)件正截面承載力計算的基本假定有截面 應變分布符合平截面假定 不考慮混凝土的抗拉強度；受壓區(qū)混 凝土極限壓應變cu 0.00330.003混凝土壓應力的分布圖形取等 效矩形應力圖。4. 軸心受壓構(gòu)件中縱筋的作用是什么？箍筋的作用是什么？答：縱筋：1）協(xié)助混凝土抗壓；2 ）承受可能存在的彎矩；3 ）防止突然 脆性破壞。箍筋：1）縮短自

17、由長度，防止縱筋壓屈；2 ）為縱筋定位，并形成鋼筋骨架；3）螺旋箍筋使中間混凝土成為約束混凝 土，提高構(gòu)件延性承載力。5. 根據(jù)矩形截面偏心受壓構(gòu)件正截面承載力的計算圖式，試寫出偏心受壓構(gòu)件正截面承載力公式。5沿構(gòu)件縱軸方向的內(nèi)外力之和為零，可得到Nd Nu fcdbx fsdAs sAs由截面上所有對鋼筋As合力點的力矩之和等于零，可得到x N e Mufcdbx(ho -) fsdA(h0 Ndes W2點的力矩之和等于零，可得到as)由截面上所有力對鋼筋A合力xfcdbx( Qh02)sAsesf sd AsQx fcdbx(as)s 代(ho as)2oNdes 由截面上所有力對oNd

18、作用點力矩之和為零，可得到1. 鋼筋和混凝土兩種力學性能不同的材料，能結(jié)合在一起有效地共同工作的理由？答:(1)鋼筋與混凝土之間的粘結(jié)力；(2)鋼筋與混凝 土兩種材料的溫度線膨脹系數(shù)接近(鋼為1.2 X 10-5 ;混凝土為1.0 X 105 1.5 X 105);(3)鋼筋與構(gòu)件邊緣之間的混凝土保護層，保護鋼筋不易發(fā)生銹蝕， 不致因火災使鋼筋軟化。2. 試述鋼筋混凝土梁內(nèi)鋼筋的種類、鋼筋作用？縱向受力鋼筋： 承受拉力或壓力；箍筋：幫助混凝土抗，固定縱向鋼筋位置，與縱向鋼筋、架立鋼筋等組成鋼筋骨架。彎起鋼筋：抗剪；架立 鋼筋：固定箍筋的位置，形成鋼筋骨架。水平縱向鋼筋：水平縱向鋼筋的作用主要是在梁側(cè)面發(fā)生裂縫后，減小混凝土裂縫寬度。3. 適筋梁正截面破壞受力全過程分為哪幾個階段？答：適筋受彎構(gòu)件正截面工作分為三個階段。第I階段荷載較小，梁基本上處于彈 性工作階段，隨著荷載增加，彎矩加大，拉區(qū)邊緣纖維混凝土表現(xiàn) 出一定塑性性質(zhì)。第H階段彎矩超過開裂彎矩，梁出現(xiàn)裂縫，裂縫截面的混凝土退出 工作，拉力由縱向受拉鋼筋承擔，隨著彎矩的增加，受壓區(qū)混凝土 也表現(xiàn)出塑性性質(zhì)，當梁處于第H階段末H a時，受拉鋼