《钢筋混凝土结构设计原理》重点与难点第一章 混凝土结构所用的材料疑难解答☆问：月牙肋的钢筋或者螺纹钢筋，公称直径既不是内径也不是外径，如何换算出来的，有公式吗？ 答：取1m长度，称出重量，令其与长度为1m，截面直径为d的圆柱体重量相等，则此直径d就是变形钢筋的当量直径，或称公称直径 ☆问：公路混凝土规范JTG D62和GB50010中钢筋的符号竟然不相同，什么原因？ 答： (1)GB50010-2002混凝土设计规范P18注2，指出HPB235钢筋系指GB13013中的Q235钢筋，RRB400钢筋系指GB13014中的KL400钢筋 (2)JTGD62－2004公路混凝土规范P11注2，指出R235钢筋系指GB13013－1991中的Ⅰ级钢筋， 练习题一、单项选择题1．以下说法正确的是（ ）A.C25表示混凝土的立方体抗压强度是25 N/mm2B.C25表示混凝土的棱柱体抗压强度是25 N/mm2C.C25表示混凝土的轴心抗压强度是25 N/mm2D.混凝土的棱柱体抗压强度比立方体抗压强度高2．混凝土的侧向约束压应力提高了混凝土的（ ）A.抗压强度 B.延性 C.抗拉强度 D.A和B3．减小混凝土徐变的措施是（ ）A.加大水泥用量，提高养护时的温度和湿度B.加大骨料用量，提高养护时的温度，降低养护时的湿度 C.延迟加载龄期，降低养护时的温度和湿度 D.减小水泥用量，提高养护时的温度和湿度4．截面上同时存在正应力和剪应力时（ ）A.剪应力降低了混凝土的抗拉强度，但提高了抗压强度B.剪应力提高了混凝土的抗拉强度和抗压强度C.不太高的压应力可以提高混凝土的抗剪强度 D.不太高的拉应力可以提高混凝土的抗剪强度5．钢筋混凝土结果对钢筋性能的要求不包括（ ）A. 强度 B. 塑性C.与混凝土的粘结力 D.冲击韧性参考答案1.A 2.D 3.D 4.C 5.D二、是非题1.对钢筋冷拉可以提高抗拉强度和抗压强度。
）解答：以上说法是错误的对钢筋冷拉只可以提高抗拉强度，对钢筋冷拔可以同时提高抗拉强度和抗压强度2．一般情况下，梁上部钢筋的粘结强度高于梁下部钢筋 ）解答：以上说法是正确的由于浇筑过程中混凝土泌水、离析等，所以梁下部钢筋与混凝土的粘结强度较上部低三、名词解释：1．混凝土强度等级答：边长150mm立方体标准试件，在标准条件下（20±3℃，≥90%湿度）养护28天，用标准试验方法（加载速度0.15~0.3N/mm2/sec，两端不涂润滑剂）测得的具有95%保证率的立方体抗压强度，用符号C表示，C30表示fcu,k=30N/mm2 2．轴心抗压强度答：我国通常取150mm×150mm×450mm的棱柱体测定，用符号fc表示，它比较接近实际构件中混凝土的受压情况对于同一混凝土，棱柱体抗压强度小于立方体抗压强度四、简答题1．在钢筋混凝土结构中，钢筋和混凝土为什么可以长期共同工作？答：（1）混凝土浇注后，能与钢筋牢固地粘结在一起，传递应力；（2）二者具有相近的温度线膨胀系数；2．试述钢筋混凝土结构的主要优缺点答：优点：（1）发挥了钢筋与混凝土各自的优点；（2）就地取材，降低造价；（3）整体性好，对抗震有利；（4）可模性好，可制成各种形状；（5）很好的耐火性和耐久性缺点：（1）自重大；（2）抗裂性差；（3）隔热、隔生性能差；（4）施工受气候影响大3．什么是混凝土的收缩？收缩对混凝土构件有何影响？答：混凝土在空气中硬化时体积会缩小，这种现象称为混凝土的收缩。
收缩受到约束时，将使混凝土中产生拉应力，甚至引起混凝土的开裂混凝土收缩会使预应力混凝土构件产生预应力损失对超静定结构（如拱结构），收缩也会引起不利的内力3．什么是混凝土的徐变？徐变对混凝土构件有何影响？答：混凝土在荷载的长期作用下，其变形随时间而不断增长的现象称为徐变徐变会使构件的变形增大；引起预应力损失；徐变可以使结构构件产生内力重分布4．钢筋混凝土结构对钢筋的性能有哪些要求？答：强度、塑性、可焊性、与混凝土良好的粘结5．什么是混凝土和钢筋之间的粘结力？为保证混凝土和钢筋之间的粘结力可采取哪些措施？答：粘结力有3部分组成：二者接触面间的化学胶着力；混凝土收缩握裹钢筋产生的摩阻力；二者间的机械咬合力钢筋搭接和锚固长度要满足要求；必须满足钢筋最小间距和保护层最小厚度的要求；钢筋搭接接头范围内要加密箍筋；钢筋端部设置弯钩或采用机械锚固；第二章 混凝土结构设计方法疑难解答☆问：如何理解分项系数表达式？答：可以从以下几点来把握：（1）无论是钢结构、混凝土结构、还是砌体结构中的荷载组合，其依据都是《建筑结构可靠度设计统一标准》（GB50068-2001）的规定，《建筑结构荷载规范》（GB50009-2002）依据GB50068也做了相似的规定；（2）验算包括承载能力极限状态和正常使用极限状态。
对于承载能力极限状态，混凝土结构中，表现为荷载效应和结构抗力表现形式为弯矩、扭矩、拉力等形式，而在钢结构中则习惯上用应力形式，例如正应力、剪应力对于正常使用极限状态，由于混凝土材料本身存在徐变等与时间有关的特性，所以，有准永久值组合，而钢结构中的钢材性质与时间无关，所以，只有标准组合而且，钢结构中没有最大裂缝宽度计算3）弹性分析时，“荷载”与“荷载效应”呈线性关系，所以，尽管GB50068中的公式是“荷载效应”组合，但一般习惯上计算时，采用“荷载组合”，计算得到的荷载值称作荷载设计值也就是说，荷载设计值由荷载标准值经组合得到荷载标准值可以从《建筑结构荷载规范》（GB50009-2001）查表得到4）对于承载能力极限状态，荷载效应的组合称基本组合基本组合按以下两式中最不利值确定：由可变荷载效应控制的组合:≤ 由永久荷载效应控制的组合：≤ 之所以较原来的荷载规范增加“由永久荷载效应控制的组合”，是由于当结构自重占主要时，仅仅按照第1式计算造成结构的可靠度偏低所以，新规范增加了第2式☆算例1某悬臂外伸梁，跨度为6m，伸臂的外挑长度为2m，截面尺寸250 mm×500mm，承受永久荷载标准值＝20kN/m2，可变荷载标准值＝20kN/m2，组合值系数＝0.7。
求：跨中最大弯矩算例1计算简图解：AB跨的荷载：1.35×20＋0.7×1.4×10＝36.8kN/m1.2×20＋1.4×10＝38kN/m所以，取为38kN/mBC跨的荷载：由结构力学知识可知，BC跨的均布荷载越大，AB跨的跨中弯矩就越小，因此，对AB跨的跨中弯矩而言，BC跨的荷载是其有利影响，所以，依据规范，永久荷载的分项系数取为1.0可变荷载取为0这样，跨中得到的弯矩值最大于是，BC跨的荷载为1.0×20＝20kN/m跨中弯矩为kNm练习题一、单项选择题1．下面关于构件的极限状态的说法，正确的是（ ）A.当构件超过承载能力极限状态时，构件还可以继续承载，只是变形过大B.承载能力极限状态是指构件达到最大承载能力或达到不适于继续承载的变形状态C.当构件超过正常使用极限状态时，就不能继续承载了D.对构件变形、裂缝的计算属于承载能力极限状态的验算2．承载能力极限状态下，结构处于失效状态，这时功能函数（ ）A.大于零 B. 小于零 C.等于零 D.以上都不是3．下列属于承载能力极限状态的是（ ）A.结构的一部分出现倾覆 B. 梁出现过大的挠度 C. 梁出现裂缝 D.钢筋生锈参考答案：1.Ｂ 2.Ｂ ３.Ａ第三章 轴心受力构件练习题一、单项选择题1．配置螺旋箍筋的混凝土柱，其抗压强度高于配置普通箍筋的情况，原因是（ ）。
A. 螺旋箍筋参与了受压 B. 螺旋箍筋使混凝土密实C. 螺旋箍筋约束了混凝土的横向变形 D. 螺旋箍筋使混凝土中不出现裂缝２．在混凝土的轴心受压构件中，混凝土的徐变将使（ ）A. 钢筋应力增大 B. 钢筋应力减小C. 钢筋应力不变 D.混凝土应力增大参考答案１.Ｃ ２.Ａ二、分析简答题1．轴心受压柱中配置纵向钢筋的作用是什么？为什么不宜采用高强度钢筋？答：（1）与混凝土共同受力，提高正截面受压承载力；（2）承受可能的拉应力；（3）提高构件变形能力，改善混凝土受压破坏的脆性；（4）减小混凝土的徐变变形轴心受压构件破坏时的应变为混凝土的压应变0.002，相应的钢筋应力为0.002×2×105=400N/mm2，即便钢筋抗压强度超过400N/mm2也只能取为400N/mm2，所以，不宜采用高强度钢筋2．对于轴心受压柱，要求其全部纵向钢筋配筋率不宜超过5%，述其原因答：对于轴心受压柱，若突然卸载，则钢筋力图恢复全部弹性变形，而混凝土只能恢复全部变形中的弹性部分，徐变变形不可恢复，钢筋的回弹变形受到混凝土的阻碍，导致钢筋受压，混凝土受拉这是若配筋率过高，则会产生与柱轴线垂直的裂缝。
因此，规范要求其全部纵向钢筋配筋率不宜超过5%3．进行螺旋箍筋柱正截面承载力计算时，有哪些限制条件？为什么要做这些限制？答：按螺旋箍筋计算的承载力不应大于按普通箍筋柱受压承载力的50%原因：如螺旋箍筋配置过多，极限承载力提高过大，则会在远未达到极限承载力之前保护层产生剥落，从而影响正常使用 对长细比l0/d大于12的柱不考虑螺旋箍筋的约束作用原因：对长细比过大柱，由于纵向弯曲变形较大，截面不是全部受压，螺旋箍筋的约束作用得不到有效发挥螺旋箍筋的换算面积Ass0不得小于全部纵筋A's 面积的25%原因：螺旋箍筋的约束效果与其截面面积Ass1和间距s有关，为保证有一定约束效果，作此规定第四章 受弯构件疑难解答☆问：设计时，纵向受力钢筋重心至混凝土边缘的距离如何确定？答：必须说明，纵向受力钢筋重心至混凝土边缘的距离只有在钢筋布置之后才能最终确定下来所以说，设计时“初步”选定的只是一个估计值，正确的做法是，待最后计算出，按照截面的尺寸和规范规定的净距离选择钢筋直径和根数，布置完成后，用材料力学中的计算重心的方法，得到截面上这些钢筋的重心位置，也就是计算出此时的此和估计的彼相比较，相差不大，则认为可以。
根据经验，一排钢筋时初步取为35mm☆问：受弯构件设计的步骤怎样？答：(1）按照正截面受弯计算确定纵向受力钢筋数量；(2）按照斜截面受剪确定腹筋的数量计算剪力的位置，按照规范的规定选择弯起钢筋需要考虑已经布置的纵向受力钢筋直径；(3) 斜截面受弯按照构造要求确定；(4) 承受负弯矩的纵向钢筋的截断要符合构造要求练习题一、单项选择题1．混凝土保护层厚度是指（ ）A.纵向受力钢筋合力点至截面近边缘的最小垂直距离B.箍筋至截面近边缘的最小垂直距离C.纵向受力钢筋外边缘至截面近边缘的最小垂直距离D.纵向受力钢筋合力点至截面受拉边缘的距离2.对于适筋梁，受拉钢筋刚刚屈服时，（ ）A.承载力达到极限 B.受压边缘混凝土应变达到C.受压边缘混凝土应变尚未达到 D.受压边缘混凝土应变超过3．适筋梁的破坏分为三个阶段，作为正截面承载力计。