要求。
2.46108Nmm
若由于施工原因，混凝土强度等级仅达到C20级，梁所能承受的弯矩设
fyv210N/mm2。
nAsv1
h0s
250.3
515200
然后，计算简支梁所能承担的剪力
As
1fcbx1.014.3250119.78
fy
300
1428mm
2
mm。
计值为2.4610N
3．一钢筋混凝土矩形截面简支梁，处于一类环境，安全等级二级，混凝土
8
Vu0.7ftbh01.25fyv
Af14281.43强度等级为C25，梁的截面尺寸为bh250mm550mm，纵向钢
s1.01%0.45t0.450.21%筋采用HRB335级钢筋，箍筋采用HPB235级钢筋，均布荷载在梁支座边缘产生的
bh0250565fy300最大剪力设计值为250kN。
正截面强度计算已配置425的纵筋，求所需的箍筋。
选用3足构造要求。
2．已知矩形截面梁bh250mm600mm，已配纵向受拉钢筋4根22mm的HRB400级钢筋，按下列条件计算此梁所能承受的弯矩设计值。
①混凝土强度等级为C25；
②若由于施工原因，混凝土强度等级仅达到C20级。
解：
①查教材附录知：
对于一类环境，可取梁的保护层厚度cHRB400
级钢筋
解：
（1）确定计算参数
0.71.432005151.25210
171.1kN
As1473mm2），单排布置，钢筋间距和保护层等均能满
fy300N/mm2，fyv210N/mm2，
最后，计算该梁在正常使用期间按斜截面承载力要求所能承担的荷载设计
值q。
由Vu
fc11.9N/mm2，ft1.27N/mm2，c1.0，hwhohas55035515mm
（2）验算截面尺寸
2V12171.1
qln，则qu68.44kN/m2ln5
25mm，
级混凝土
fyfy'360N/mm2
，C25
fc11.9N/mm2，As1520mm2。
fyAs3601520x184mm
1fcb111.9250
22
h0has6002560036564mm
2
x
Mu1fcbx（h0）
2
1.011.9250184（5642.58108Nmm
当混凝土强度等级为C25，梁所能承受的弯矩设计值为
184
）2
2.58108Nmm。
②若由于施工原因，混凝土强度等级仅达到C20级，C20级混凝土
fc9.6N/mm2。
fyAs3601520x228mm
1fcb19.6250
混凝土结构设计原理作业3
hw
一、选择题（每小题2分，共14分）2.064，属一般梁
1．螺旋箍筋柱较普通箍筋柱承载力提高的原因是（C）。
A．螺旋筋使纵筋难以被压屈0.25cfcbho0.251.011.9250515383031N383kNVmax250kNB．螺旋筋的存在增加了总的配
筋率
截面符合要求。
C．螺旋筋约束了混凝土的横向变形D．螺旋筋的弹簧作用
（3）验算是否需要计算配置箍筋
2．大偏心和小偏心受压破坏的本质区别在于（B）。
A．受拉区的混凝土是否破坏B．受拉区的钢筋是否屈服Vc0.7ftbho0.71.27250515114458N114.5kNVmax250kN
C．受压区的钢筋是否屈服D．受压区的混凝土是否破坏
3．偏心受压构件界限破坏时，（D）。
故需进行计算配置箍筋。
A．远离轴向力一侧的钢筋屈服比受压区混凝土压碎早发生
（4）求箍筋数量并验算最小配筋率
B．远离轴向力一侧的钢筋屈服比受压区混凝土压碎晚发生
3
C．远离轴向力一侧的钢筋屈服与另一侧钢筋屈服同时发生svc
D．远离轴向力一侧的钢筋屈服与受压区混凝土压碎同时发生
4．进行构件的裂缝宽度和变形验算的目的是（A）。
yv0
A．使构件满足正常使用极限状态要求B．使构件能够在弹性阶段
选双肢箍Ф8（Asv150.3mm，n2）代入上式可得：
工作
C．使构件满足承载能力极限状态要求D．使构件能够带裂缝工作
AsvnAsv1250.35．轴心受拉构件破坏时，拉力（C）承担。
s100.37mmSmax250mm
A．由钢筋和混凝土共同B．由钢筋和部分混凝1.00231.00231.0023
土共同
C．仅由钢筋D．仅由混凝土
取s100mm，可得：
6．其它条件相同时，钢筋的保护层厚度与平均裂缝间距、裂缝宽度的关系
）。
Asvft是（A50.321.27
0.402%sv,min0.240.240.145%svB．保护层越厚，平均裂缝间距越小，裂缝宽度越大bs250100fyv210
C．保护层厚度对平均裂缝间距没有影响，但保护层越厚，裂缝宽度越
大
满足要求
7．通过对轴心受拉构件裂缝宽度公式的分析可知，在其它条件不变的情况
4.承受均布荷载设计值q作用下的矩形截面简支梁，安全等级二级，处于
下，要想减小裂缝宽度，就只有（A）。
A．减小钢筋直径或增大截面配筋率一类环境，截面尺寸bh200mm550mm，混凝土为C30级，箍
B．增大钢筋直径或减小截面配筋率
筋采用HPB235级钢筋。
梁净跨度ln5m。
梁中已配有双肢8@200箍筋，C．增大截面尺寸和减小钢筋截面面积
AVV（250114.5）10
1.0023s1.25fh1.25210515
二、判断题（每小题2分，共24分）
1．钢筋混凝土受压构件中的纵向钢筋一般采用HRB400级、HRB335级和RRB400级，不宜采用高强度钢筋。
（√）
2．在轴心受压短柱中，不论受压钢筋在构件破坏时是否屈服，构件的最终承载力都是由混凝土被压碎来控制的。
（√）
3.钢筋混凝土长柱的稳定系数随着长细比的增大而增大。
（×）
4．两种偏心受压破坏的分界条件为：
b为大偏心受压破坏；
b为小偏心受压破坏。
（√）5．大偏心受拉构件为全截面受拉，小偏心受拉构件截面上为部分受压部分受拉。
（×）
6．钢筋混凝土轴心受拉构件破坏时，混凝土的拉裂与钢筋的受拉屈服同时发生。
（×）
7．静定的受扭构件，由荷载产生的扭矩是由构件的静力平衡条件确定的，与受扭构件的扭转刚度无关，此时称为平衡扭转。
（√）
8．对于超静定结构体系，构件上产生的扭矩除了静力平衡条件以外，还必须由相邻构件的变形协调条件才能确定，此时称为协调扭转。
（√）
9．受扭的素混凝土构件，一旦出现斜裂缝即完全破坏。
若配置适量的受扭纵筋和受扭箍筋，则不但其承载力有较显著的提高，且构件破坏时会具有较好的延性。
（√）
10．在弯剪扭构件中，弯曲受拉边纵向受拉钢筋的最小配筋量，不应小于按弯曲受拉钢筋最小配筋率计算出的钢筋截面面积，与按受扭纵向受力钢筋最小配筋率计算并分配到弯曲受拉边钢筋截面面积之和。
（√）
11．钢筋混凝土构件裂缝的开展是由于混凝土的回缩和钢筋伸长所造成的。
（√）
12．荷载长期作用下钢筋混凝土受弯构件挠度增长的主要原因是混凝土的徐变和收缩。
（√）
三、简答题（每小题5分，共45分）
1．钢筋混凝土柱中箍筋应当采用封闭式，其原因在于？
答：
钢筋混凝土柱中箍筋应当采用封闭式箍筋是为了保证钢筋骨架的整体刚度，并保证构件在破坏阶段箍筋对混凝土和纵向钢筋的侧向约束作用。
2．钢筋混凝土偏心受压破坏通常分为哪两种情况？
它们的发生条件和破坏特点是怎样的？
答：
钢筋混凝土柱偏心受压破坏通常分为大偏压破坏和小偏压破坏。
当偏心距较大，且受拉钢筋配置得不太多时，发生的破坏属大偏压破坏。
这种破坏特点是受拉区、受压区的钢筋都能达到屈服，受压区的混凝土也能达到极限压应变。
当偏心距较小或很小时，或者虽然相对偏心距较大，但此时配置了很多的受拉钢筋时，发生的破坏属小偏压破坏。
这种破坏特点是，靠近纵向力一端的钢筋能达到受压屈服，混凝土被压碎，而远离纵向力那一端的钢筋不管是受拉还是受压，一般情况下达不到屈服。
3．简述矩形截面大偏心受压构件正截面承载力计算公式的使用条件？
答：
矩形截面大偏心受压构件正截面承载力计算公式的适用条件如下：
1）为了保证构件破坏时受拉区钢筋的应力先达到屈服强度，要求满足：
xbh0
2）为了保证构件破坏时，受压钢筋应力能达到抗压屈服强度设计值，与双筋受弯构件相同，要求满足：
x2as
4．实际工程中，哪些受拉构件可以按轴心受拉构件计算，哪些受拉构件可
以按偏心受拉构件计算？
答：
在钢筋混凝土结构中，真正的轴心受拉构件是罕见的。
近似按轴心受拉构件计算的有承受节点荷载的屋架或托架受拉弦杆和腹杆，刚架、拱的拉杆，承受内压力的环形管壁及圆形储液池的壁筒等；可按偏心受拉计算的构件有矩形水池的池壁、工业厂房双肢柱的受拉肢杆、受地震作用的框架边柱和承受节间荷载的屋架下弦拉杆等。
5．轴心受拉构件从加载开始到破坏为止可分为哪三个受力阶段？
其承载力
计算以哪个阶段为依据？
答：
轴心受拉构件从加载开始到破坏为止可分为三个受力阶段：
第Ⅰ阶段为从加载到混凝土受拉开裂前，第Ⅱ阶段为混凝土开裂至钢筋即将屈服，第Ⅲ阶段为受拉钢筋开始屈服到全部受拉钢筋达到屈服。
在第Ⅲ阶段，混凝土裂缝开展很大，可认为构件达到了破坏状态，即达到极限荷载，受拉构件的承载力计算以第Ⅲ阶段为依据。
6．大、小偏心受拉构件的破坏特征有什么不同？
如何划分大、小偏心受拉构件？
答：
大偏心受拉构件破坏时，混凝土虽开裂，但还有受压区，破坏特征与的数量有关，当数量适当时，受拉钢筋首先屈服，然后受压钢筋应力达到屈服强度，混凝土受压边缘达到极限应变而破坏。
小偏心受拉构件破坏时，一般情况下，全截面均为拉应力，其中一侧的
拉应力较大。
随着荷载增加，
一侧的混凝土首先开裂，而且裂缝很快贯通整
个截面，混凝土退出工作，拉力完全由钢筋承担，构件破坏时，
及都达到屈服强度。
偏心受拉构件正截面承载力计算，按纵向拉力N的作用位置不同，可以分为大偏心受拉与小偏心受拉两种情况：
当纵向拉力N作用在钢筋
As合力点和
As
合力点范围之外时，为大偏心受拉。
当纵向拉力N作用在钢筋As合力点
和As
合力点范围之间时，为小偏心受拉。
7．钢筋混凝土纯扭构件有哪几种破坏形式？
各有何特点？
答：
受扭构件的破坏形态与受扭纵筋和受扭箍筋配筋率的大小有关，大致可分为适筋破坏、部分超筋破坏、完全超筋破坏和少筋破坏四类。
对于正常配筋条件下的钢筋混凝土构件，在扭矩作用下，纵筋和箍筋先到达屈服强度，然后混凝土被压碎而破坏。
这种破坏与受弯构件适筋梁类似，属延性破坏。
此类受扭构件称为适筋受扭构件。
若纵筋和箍筋不匹配，两者配筋比率相差较大，例如纵筋的配筋率比箍筋的配筋率小很多，破坏时仅纵筋屈服，而箍筋不屈服；反之，则箍筋屈服，纵筋不屈服，此类构件称为部分超筋受扭构件。
部分超筋受扭构件破坏时，亦具有一定的延性，但较适筋受扭构件破坏时的截面延性小。
当纵筋和箍筋配筋率都过高，致使纵筋和箍筋都没有达到屈服强度，而混凝土先行压坏，这种破坏和受弯构件超筋梁类似，属脆性破坏类型。
此类受扭构件称为超筋受扭构件。
若纵筋和箍筋配置均过少，一旦裂缝出现，构件会立即发生破坏。
此时，纵筋和箍筋不仅达到屈服强度而且可能进入强化阶段，其破坏特性类似于受弯构件中的少筋梁，称为少筋受扭构件。
这种破坏以及上述超筋受扭构件的破坏，均属脆性破坏，在设计中应予以避免。
8.钢筋混凝土弯剪扭构件的钢筋配置有哪些构造要求？
答：
1）纵筋的构造要求：
对于弯剪扭构件，受扭纵向受力钢筋的间距不应大于200mm和梁的截面宽度；在截面四角必须设置受扭纵向受力钢筋，其余纵向钢筋沿截面周边均匀对称布置。
当支座边作用有较大扭矩时，受扭纵向钢筋应按受拉钢筋锚固在支座内。
当受扭纵筋按计算确定时，纵筋的接头及锚固均应按受拉钢筋的构造要求处理。
在弯剪扭构件中，弯曲受拉边纵向受拉钢筋的最小配筋量，不应小于按弯曲受拉钢筋最小配筋率计算出的钢筋截面面积，与按受扭纵向受力钢筋最小配筋率计算并分配到弯曲受拉边钢筋截面面积之和。
2）箍筋的构造要求：
箍筋的间距及直径应符合受剪的相关要求。
箍筋应做成封闭式，且应沿截面周边布置；当采用复合箍筋时，位于截面内部的箍筋不应计入受扭所需的箍筋面积；受扭所需箍筋的末端应做成135º弯钩，弯钩端头平直段长度不应小于10d（d为箍筋直径）。
9．钢筋混凝土裂缝控制的目的是什么？
答：
钢筋混凝土结构裂缝控制的目的一方面是为了保证结构的耐久性。
因
为裂缝过宽时，气体和水分、化学介质侵入裂缝，会引起钢筋锈蚀，不仅削弱了钢筋的面积，还会因钢筋体积的膨胀，引起保护层剥落，产生长期危害，影响结构的使用寿命。
另一方面是考虑建筑物观瞻、人的心理感受和使用者不安全程度的影响。
四、计算题（第1小题10分，第2小题7分，共17分）
1．已知某柱两端为不动铰支座，柱
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