一、单项选择题(在每小题列出的四个备选项中只有一个是符合题目要求的。)1. 混凝土的弹性系数反映了混凝土的弹塑性性质,弹性系数是
- A.弹性应变与总应变的比值
- B.塑性应变与总应变的比值
- C.弹性应变与塑性应变的比值
- D.塑性应变与弹性应变的比值
A B C D
A
[解析] 本题主要考查的知识点为混凝土的弹性系数的定义。
[要点透析] 混凝土的应变ε
c包括了弹性应变ε
e和塑性应变ε
p,定义混凝土弹性应变ε
e与混凝土总应变ε
c的比值为混凝土的弹性系数v,即v=
。
二、填空题1. 钢筋与混凝土之间的粘结.包括两类问题:(1)沿钢筋长度的粘结;
______。
钢筋端部的锚固
[解析] 主要考查的知识点为钢筋与混凝土之间的粘结。
[要点透析] 钢筋与其周围混凝土之间的相互作用称为钢筋与混凝土的粘结,包括沿钢筋长度的粘结和钢筋端部的锚固。
2. 混凝土的应力不变,______随时间而增长的现象称为混凝土的徐变。
应变
[解析] 主要考查的知识点为徐变的概念。
[要点透析] 混凝土的应力不变,应变随时间而增长的现象称为混凝土的徐变。
3. 验算第一类T形截面受弯构件最小配筋率时,计算配筋率所采用的截面宽度应取______宽度。
腹板
[解析] 主要考查的知识点为T形截面纵向受拉钢筋最小配筋百分率。
[要点透析] T形截面纵向受拉钢筋最小配筋百分率:素混凝土T形截面的受弯承载力与高度相同,宽度与其腹板宽度相同的素混凝土矩形截面梁的相近,因此在验算T形截面的ρmin时,应近似的取腹板宽度b计算,而不是按翼缘宽度b'f计算。
4. 影响钢筋混凝土梁斜截面受剪承载力的主要因素有剪跨比、混凝土强度、纵向受拉钢筋的配筋率和______。
腹筋
[解析] 主要考查的知识点为影响钢筋混凝土梁斜截面受剪承载力的主要因素。
[要点透析] 影响钢筋混凝土梁斜截面受剪承载力的主要因素有剪跨比、混凝土强度、纵向受拉钢筋的配筋率和腹筋。
5. 对于截面形状复杂的钢筋混凝土受压构件,为避免产生向外的拉力,而使折角处混凝土保护层崩脱,不应采用______箍筋。
内折角
[解析] 主要考查的知识点为钢筋混凝土受压构件箍筋的构造要求。
[要点透析] 对于截面形状复杂的柱,为了避免产生向外的拉力致使折角处的混凝土破损,不可采用内折角箍筋,而应采用分离式箍筋。
6. 对称配筋时,确定大偏心受压破坏的条件是x______ξ
bh
0。
≤
[解析] 本题主要考查的知识点为对称配筋矩形截面大、小偏心受压破坏形态的判别条件。
[要点透析] 对称配筋矩形截面大、小偏心受压破坏形态的判别条件:
当
时,按大偏心受压计算;
当
时,按小偏心受压计算。
7. 无筋砌体受压构件承载力计算公式中的φ是______。
偏心受压构件承载力影响系数
[解析] 本题主要考查的知识点为无筋砌体受压构件承载力计算公式。
[要点透析] 受压构件承栽力计算公式
N≤Nu=φfA
其中,N指轴向力设计值;Nu指受压构件受压承载力设计值;φ指高厚比卢和轴向力的偏心距e对受压构件承载力的影响系数;f指砌体抗压强度设计值;A指构件截面面积。
8. 刚性和刚弹性方案房屋的横墙厚度不宜小于______mm。
180
[解析] 本题主要考查的知识点为刚性和刚弹性方案房屋对横墙的要求。
[要点透析] 刚性和刚弹性方案房屋横墙的厚度不宜小于180mm,以保证横墙有足够的刚度。
9. 按楼盖、屋盖作为水平不动铰支座对墙、柱进行静力计算的方案称为______方案。
刚性
[解析] 本题主要考查的知识点为刚性方案的概念。
[要点透析] 刚性方案房屋的横墙间距较小、楼盖和屋盖的水平刚度较大时,房屋的空间刚度较大,因而在荷载的作用下,房屋墙、柱顶端的相对位移us/H(H为墙、柱高度)很小,可认为墙、柱顶端的水平位移等于零。在确定墙、柱的计算简图时,楼盖和屋盖均可视作墙、柱上下端的带水平连杆的不动铰支承,墙、柱的内力按两端为不动铰支承的竖向构件进行计算。按这种方法进行静力计算的房屋属刚性方案房屋。
10. 刚性和刚弹性方案房屋的横墙上洞口水平截面积______全截面面积的一半。
不应超过横墙水平
[解析] 本题主要考查的知识点为刚性和刚弹性方案房屋对横墙的要求。
[要点透析] 刚性和刚弹性方案房屋横墙中开有洞口时,洞口的水平截面面积不应超过横墙水平全截面面积的50%,以保证横墙有足够的刚度。
四、简答题1. 钢筋混凝土梁中为什么会产生斜裂缝?它将沿着怎样的途径发展?
在钢筋混凝土梁的弯矩M和剪力V共同作用的区段,存在着由M产生的正应力σ和由V产生的剪应力τ,二者组合成主应力,当拉应变σtp超过混凝土的极限拉应变ft时,将产生与主拉应力方向垂直的裂缝,因此,斜裂缝将沿着主应力的轨迹发展,下端与梁的受拉边垂直,上端向梁的剪压区延伸。
2. 试说明公式T
cr=0.7f
tW
t对钢筋混凝土纯扭构件的意义。
钢筋混凝土纯扭构件,在裂缝出现前,处于弹性阶段,混凝土变形小,钢筋的应力也很小,可忽略钢筋对开裂扭矩的影响,按素混凝土纯扭构件计算。
纯扭构件的主拉应力在数值上等于剪应力τ,故当混凝土剪应力τ=ft时,即将出现裂缝。由于混凝土既非弹性材料,又非理想塑性材料,为了简化计算,可采用全塑性状态的截面受扭塑性抵抗矩Wt,而将混凝土的抗拉强度适当降低。根据试验资料,《规范》取混凝土抗拉强度降低系数为0.7,故0.7ftWt就是钢筋混凝土纯扭构件的开裂扭矩Tcr,即Tcr=0.7ftWt。
3. 为什么在钢筋混凝土受弯构件中,不能有效地利用高强度钢筋和高强度混凝土?
由于钢筋混凝土受弯构件受拉区混凝土的过早开裂,导致在使用荷载作用下梁的裂缝宽度与钢筋应力σs近于成正比,而梁的抗弯刚度Bs与受拉钢筋面积As也近似成正比。因此,如果在梁中采用高强度钢筋,并充分利用其抗拉强度fy,则受拉钢筋截面积As将与fy成反比而减小,而钢筋应力σs将与fy成正比而增大,结果使梁的挠度和裂缝宽度都超过其允许限值。
上述分析说明,对钢筋混凝土受弯构件挠度和裂缝宽度的限制,等于限制了钢筋混凝土受弯构件中钢筋的抗拉强度,所以不能使用高强度钢筋,在钢筋混凝土受弯构件中,采用高强度混凝土也是不合理的,因为提高混凝土的强度对减小裂缝宽度几乎没有作用,对提高梁的抗弯刚度作用也不大。
4. 为什么说预应力混凝土的实质是利用混凝土自身的抗压强度来补偿其抗拉强度的不足?
混凝土这种材料的特点是:抗压强度较高而抗拉强度很低,值得注意的是,在钢筋混凝土梁中,由于受拉区混凝土过早开裂,使受压区混凝土原有的抗压强度也得不到充分利用。而预应力混凝土是对受拉区混凝土在荷载作用前施加预压应力,用以抵消或减小荷载作用后产生的拉应力,达到推迟或防止开裂的目的,所以说实质上是借助于受拉区混凝土的抗压强度来补偿其抗拉强度的不足。
5. 在砌体中常用的砂浆有哪几种?各有何特点?
在砌体中常用的砂浆如下,
(1)水泥砂浆:由水泥与砂加水拌和而成,属于不加塑性掺合料的纯水泥砂浆。这种砂浆具有较高的强度和耐久性,但其可塑性(或称和易性、流动性)和保水性较差。
(2)混合砂浆:属于有塑性掺合料的水泥砂浆,如水泥石灰砂浆、水泥粘土砂浆等。工程中常用的混合砂浆是水泥石灰砂浆。这种砂浆有较好的可塑性和保水性。
(3)非水泥砂浆:属于不含水泥的砂浆,如石灰砂浆、粘土砂浆等,工程中多用石灰砂浆,这种砂浆的可塑性和保水性较好,但强度低,耐久性也差。
6. 简述塑性铰与理想铰的不同点。
塑性铰与理想铰的比较:(1)理想铰不承受任何弯矩,而塑性铰处则承受弯矩,其值等于该截面的受弯承载力Mu;(2)理想铰可沿任意方向转动,塑性铰只能绕弯矩作用方向转动;(3)理想铰的转动是任意的,塑性铰只有一定限度的转动;(4)理想铰集中于一点,塑性铰则是有一定长度的。
五、计算题1. 已知一单筋矩形截面梁,b×h=200mm×500mm,承受弯矩设计值M=165kN·m,混凝土强度等级C30。纵向受拉钢筋
,A
s=1473mm
2。纵向受力钢筋的混凝土保护层厚度为25mm。验算此截面的受弯承载力。
解:由附表可知:
f
c=14.3N/mm
2,f
y=300N/mm
2 (1)根据公式求z
α
s=25+12.5=37.5(mm)
h
0=h-α
s一462.5(mm)
=0.335<ξ
b=0.550
满足要求。
(2)求M
u =170.67(kN·m)>M=165kN·m
满足要求。
2. 某矩形截面梁,横截面尺寸b×h=200mm×500mm,采用C25混凝土,HPB235级箍筋,由均布荷载产生的支座处最大剪力设计值V=150kN,f
c=11.9N/mm
2,f
t=1.27N/mm
2,f
yv=210N/mm
2,h
0=465mm,现配有直径8mm双肢箍箍筋,A
sv=101mm
2,试求所需的箍筋间距S。(S
max=200mm)
解:(1)验算截面尺寸
0.25β
cf
cbh
0=0.25×1.0×11.9×200×465×10
-3=276.7(kN)>150kN
截面尺寸满足要求。
(2)验算是否需要计算配箍筋
V
u=0.7f
tbh
0=0.7×1.27×200×465=82.7(kN)<150kN
需要计算配箍筋。
(3)计算配箍筋
所以
因为s
max=200mm
所以取s=150mm。
3. 某矩形截面砖柱,截面尺寸为490mm×620mm,容重为19kN/m
3,用砖MU10,混合砂浆M5砌筑,柱的计算高度为5.8m,作用于柱上的轴向力设计值为110kN。按荷载设计值计算的偏心距e
b为90mm,施工质量控制等级B级。试计算该柱的承载力。
解:柱子自重标准值:
Gk=19×0.49×0.62×5.8=33.48(kN)
柱底截面轴心压力设计值:
N=1.2×33.48+110=150.17(kN)
因为柱底截面面积A=0.49×0.62=0.304(m2)>0.3m2
所以ra=1.0
又因为柱子的高厚比β=H0/b=5800/490=11.84
当偏心距eb=90mm时,
eb<0.6y=0.6×620/2=186(mm)
e/h=90/620=0.145,φ=0.518
∴Nu=φfA=0.518×1.5×0.304×103
=236.2(kN)>N一150.17kN满足
要求。
4. 某钢屋架平板压力支座下钢垫板尺寸为200mm×200mm,支承在砖墙上,墙厚490mm,用MU10粘土砖,M2.5混合砂浆砌筑(f=1.3N/mm
2)。屋架支座反力设计值N=123kN。垫板中心与墙体中心线相重合,施工质量控制等级B级。问是否满足砌体抗压强度?若不满足请采取适当的措施进行处理。
解:因为局部受压面积A
t=200
2=40000(mm
2)
A
0=(200+2×490)×490=578200(mm
2)
=2.28<2.5
γfA
l=2.28×1.3×40000×10
-3 =118.56(kN)<N=123kN
不满足要求。
可以采用提高材料强度等级或加大垫板尺寸的方法等加以解决。