混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原理第五版課后習(xí)題答案

1、《混凝土《混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)設(shè)計(jì)原理》原理》第4章受彎構(gòu)件的正截面受彎承受彎構(gòu)件的正截面受彎承載力4.1混凝土彎曲受壓時(shí)的極限壓應(yīng)變的取值如下：當(dāng)正截面處于非均勻受壓時(shí)，的取值隨混凝土強(qiáng)度等級(jí)cu?cu?的不同而不同，即＝0.0033－0.5(fcuk－50)105，且當(dāng)計(jì)算的值大于0.0033時(shí)，取為0.0033；當(dāng)正截面cu?cu?處于軸心均勻受壓時(shí)，取為0.002。cu?4.2所謂“界限破壞”，是指正截面上的受拉鋼筋的應(yīng)變達(dá)到屈服的同

2、時(shí)，受壓區(qū)混凝土邊緣纖維的應(yīng)變也正好達(dá)到混凝土極限壓應(yīng)變時(shí)所發(fā)生的破壞。此時(shí)，受壓區(qū)混凝土邊緣纖維的應(yīng)變＝＝0.0033－0.5(fcuk－50)c?cu?105，受拉鋼筋的應(yīng)變＝＝fy／Es。s?y?4.3因?yàn)槭軓潣?gòu)件正截面受彎全過程中第Ⅰ階段末(即Ⅰa階段)可作為受彎構(gòu)件抗裂度的計(jì)算依據(jù)；第Ⅱ階段可作為使用荷載階段驗(yàn)算變形和裂縫開展寬度的依據(jù)；第Ⅲ階段末(即Ⅲa階段)可作為正截面受彎承載力計(jì)算的依據(jù)。所以必須掌握鋼筋混凝土受彎構(gòu)件正

3、截面受彎全過程中各階段的應(yīng)力狀態(tài)。正截面受彎承載力計(jì)算公式正是根據(jù)Ⅲa階段的應(yīng)力狀態(tài)列出的。4.4當(dāng)縱向受拉鋼筋配筋率滿足時(shí)發(fā)生適筋破壞形態(tài)；當(dāng)時(shí)發(fā)生少筋破壞形態(tài)；?bmin?????min???當(dāng)時(shí)發(fā)生超筋破壞形態(tài)。與這三種破壞形態(tài)相對(duì)應(yīng)的梁分別稱為適筋梁、少筋梁和超筋梁。由于少筋b???梁在滿足承載力需要時(shí)的截面尺寸過大，造成不經(jīng)濟(jì)，且它的承載力取決于混凝土的抗拉強(qiáng)度，屬于脆性破壞類型，故在實(shí)際工程中不允許采用。由于超筋梁破壞時(shí)受拉

4、鋼筋應(yīng)力低于屈服強(qiáng)度，使得配置過多的受拉鋼筋不能充分發(fā)揮作用，造成鋼材的浪費(fèi)，且它是在沒有明顯預(yù)兆的情況下由于受壓區(qū)混凝土被壓碎而突然破壞，屬于脆性破壞類型，故在實(shí)際工程中不允許采用。4.5縱向受拉鋼筋總截面面積As與正截面的有效面積bh0的比值，稱為縱向受拉鋼筋的配筋百分率，簡稱配筋率，用表示。從理論上分析，其他條件均相同(包括混凝土和鋼筋的強(qiáng)度等級(jí)與截面尺寸)而縱向受拉鋼筋的配?筋率不同的梁將發(fā)生不同的破壞形態(tài)，顯然破壞形態(tài)不同的梁

5、其正截面受彎承載力也不同，通常是超筋梁的正截面受彎承載力最大，適筋梁次之，少筋梁最小，但超筋梁與少筋梁的破壞均屬于脆性破壞類型，不允許采用，而適筋梁具有較好的延性，提倡使用。另外，對(duì)于適筋梁，縱向受拉鋼筋的配筋率越大，截面抵抗矩系數(shù)?將越大，則由M＝可知，截面所能承擔(dān)的彎矩也越大，即正截面受彎承載力越大。s?20c1sbhf??4.6單筋矩形截面梁的正截面受彎承載力的最大值Mumax＝，由此式分析可知，Mumax與)5.01(bb20c

6、1????bhf混凝土強(qiáng)度等級(jí)、鋼筋強(qiáng)度等級(jí)及梁截面尺寸有關(guān)。4.7在雙筋梁計(jì)算中，縱向受壓鋼筋的抗壓強(qiáng)度設(shè)計(jì)值采用其屈服強(qiáng)度，但其先決條件是：或yfs2ax?，即要求受壓鋼筋位置不低于矩形受壓應(yīng)力圖形的重心。s0ahz??4.8雙筋截面梁只適用于以下兩種情況：1)彎矩很大，按單筋矩形截面計(jì)算所得的又大于，而梁截面尺寸受?b?到限制，混凝土強(qiáng)度等級(jí)又不能提高時(shí)；2)在不同荷載組合情況下，梁截面承受異號(hào)彎矩時(shí)。應(yīng)用雙筋梁的基本計(jì)算公式時(shí)，

7、必須滿足x≤h0和x≥2這兩個(gè)適用條件，第一個(gè)適用條件是為了防止梁發(fā)生脆性破壞；第二b?sa2mm226850025030043.145.0)45.0(yts??????bhffA且mm2，滿足要求。250500250002.0002.0?????bhAs選用318，As＝763mm2，配筋圖如圖1所示。4.2梁自重：kNm25.245.002.025k????g則簡支梁跨中最大彎矩設(shè)計(jì)值：M1＝)(2QikCiQiQ1kQ1GkG0?

8、???niMMM?????＝]81)(81[2kQ2kkG0lqlgg???????＝1.0[]222.58814.12.5)25.25.9(812.1????????＝85.514kNmM2＝)(1QikCiQiGkG0???niMM????＝]81)(81[2kCiQ2kkG0lqlgg????????＝1.0[]222.58817.04.12.5)25.25.9(8135.1?????????＝80.114kNmM＝max｛M1，