混凝土与砌体结构在线阅读 混凝土与砌体结构

东北大学继续教育学院

混凝土与砌体结构（二）

复习题及参考答案

一、简答题

1、钢筋与混凝土之间的粘结力有哪几部分组成？

答：试验表明，钢筋和混凝土之间的粘结力或者抗滑移力，由四部分组成：

（1）化学胶结力：混凝土中的水泥凝胶体在钢筋表面产生的化学粘着力或吸附力。 （2）摩擦力：混凝土收缩后，将钢筋紧紧地握裹住而产生的力，当钢筋和混凝土产生相对滑移时，在钢筋和混凝土界面上将产生摩擦力。

（3）机械咬合力：钢筋表面凹凸不平与混凝土产生的机械咬合作用而产生的力，即混凝土对钢筋表面斜向压力的纵向分力，取决于混凝土的抗剪强度。

各种粘结力中，化学胶结力较小；光面钢筋以摩擦力为主；变形钢筋以机械咬合力为主。 2、为什么砌体的抗压强度远小于砖的抗压强度？

答：(1)块体(砖)处于压、弯、剪复杂应力状态；块体的抗弯、抗剪强度远低于抗压强度，块体的抗压能力不能充分发挥；

(2)块体与砂浆的弹性模量和横向变形系数不一致，当砌体横向变形时，块体和砂浆将产生交互作用。砂浆横向变形将使块体受拉，使块体处于竖向受压，横向受拉状态，从而降低砌体的抗压强度。

(3)在块体间的竖向灰缝处存在剪应力和横向拉应力集中，导致块体受力更为不利。 3、简述单层厂房中圈梁与连系梁的作用？ 答：圈梁的作用

1）将围护墙、排架柱、山墙抗风柱等连接在一起，增加结构体系的整体刚度。 2）可以降低地基不均匀沉降和振动荷载对结构的不利影响。 连系梁的作用

3）承受围护墙的重力荷载并传递给排架柱。 4）增强厂房的纵向刚度并传递风荷载。

4、简述钢筋混凝土结构中的塑性铰与结构力学中的理想铰有何区别? 答：（1）理想铰不能承受任何弯矩，而塑性铰能承受一定值的弯矩；

（2）理想铰在两个方向都可以产生无限的转动，而塑性铰是单向铰，只能沿弯矩作用方向作有限的转动；

（3）理想铰集中于一点，塑性铰则是有一定长度的。 5、简述短牛腿受力破坏过程。

答：试验研究表明，从加载至破坏，牛腿大体经历弹性、裂缝出现与开展和最后破坏三个阶段。①弹性阶段；②裂缝出现与开展阶段:当荷载达到极限荷载的20%~40%时，由于上柱根部与牛腿交界处的主拉应力集中现象，在该处首先出现自上而下的竖向裂缝，裂缝细小且开展较慢，对牛腿的受力性能影响不大；当荷载达到极限荷载的40%~60%时，在加载垫板内侧附近出现一条斜裂缝，其方向大体与主压应力轨迹线平行。 ③破坏阶段：随a/h0值的不同，牛腿主要有以下几种破坏形态：弯压破坏、斜压破坏、剪切破坏、局部受压破坏 四、计算题（每小题10分，共40分） 1、已知梁的截面尺寸为b×h=200mm×500mm，混凝土强度等级为C25，ft=1.27N/mm2,fc=11.9N/mm2，截面弯矩设计值M=125KN.m，采用HRB335钢筋

"= max{0.2%，

(45ftfy)%}。求：（fy=300N/mm2），ξb=0.55，as=35mm，ρmin=ρmin受拉钢筋截面面积。

解：（1）由公式得

αs=

M

αfcbh02

125⨯106

==0.243 21.0⨯11.9⨯200⨯465

ξ=1--2s=1--2⨯0.243=0.283

γs=0.5⨯(1+-2⨯αs)=0.5⨯(1+-2⨯0.243)=0.858

125⨯106

As=M/fyγsh0==1044mm2

300⨯0.858⨯465

选用钢筋4Φ18,As=1017mm2

2 As=1044>ρmibh =0.2%⨯200⨯500=200mmn

2、后张法预应力混凝土屋架下弦杆，非预应力钢筋采用4φ12(As=452 mm2，fy=300 N/mm2)，预应力钢筋采用热处理钢筋(fpyk=1470N/ mm2，fpy=1040N/ mm2)。经计算An=38400mm2，

A0=43300mm2，σcon=0.65fpyk，σl=170N/mm2，N=650KN，Nk=500KN，Nq=400KN，混凝土C40 (fftk=2.392.39N/ mm2)，抗裂等级为二级，试确定预应力钢筋面积，并进行抗裂度验tk=

算。(忽略非预应力钢筋的影响)

解：(1)根据承载力计算预应力钢筋截面面积 N=fpyAp+

fy A=495mm2

Ap=

(2)验算抗裂度

N-fyAs

fpy

σck=

Nk

m=11.55N/2m

A0

σcq=

NqA0

=9.24N/mm2

σcon=0.65fpyk=955.5N/mm2 σpc=

(σcon-σl)Ap

An

=10.13N/mm2

σck-σpc=1.42

σcq-σpc=-0.89

3、某钢筋混凝土偏心受压柱，截面尺寸b×h=400mm×600mm，as=a"s=40mm，l0/h=4，承受设计内力组合M=400kN.m，N=600kN，混凝土等级为C30（fc=14.3N/mm2，ft=1.43N/mm2，

"βc =1.0），纵向受力钢筋为HRB335级（fy=fy"=300N/mm2），ρnim=ρnim=0.2%，ξb=0.55，采用对称配筋，求：截面所需纵向钢筋的截面面积。

解：

M

=666.67mmNea=20mme0=

ei=686.67mm

η=1.0

e=ηei+0.5h-as=946.67mm

ξ=

N

=0.187

α1fcbh0

"s

Ne-α1fcbh02ξ(1-0.5ξ)As=A==1701.19mm

fy"h0-as"

4、某砖柱计算高度 Ho=9.9m,采用MU10粘土砖，M2.5水泥砂浆砌筑（f =1.30N/mm2），截面为T形，高h=740mm,翼缘bf= 2000mm，厚hf=240mm，肋宽b=490mm, 截面形心到翼缘的距离y1=245mm，y2=495mm.已知柱底压力N=68.4kN，M=14.5kN.m压力偏向肋部，截面惯性矩I=296.14×108 mm4 ，施工质量控制等级B级。 试：验算其强度。

解：

(1)设计参数

Ａ＝2000×240+490×500 =725000mm2＝0.725m2＞0.3m2 (2)确定承载力影响系数

i =202.1mm ， h

T=3.5i=707.37mm

e=M/N=14500/68.4=212mm

f=0.9×1.3=1.17MPa

β= 9900/707.37 =14 e/hT= 212/707.37 =0.3

查表得： ϕ=0.27

φfA=0.27×1.17×0.725×10 3=230.7kN＞N=68.4kN分 满足要求，安全