1、第 5 章 受弯构件的斜截面承载力习题答案第 1 页 共 12 页第 5 章 受弯构件的斜截面承载力5.1 选择题1对于无腹筋梁,当 时,常发生什么破坏( B ) 。31A 斜压破坏;B 剪压破坏;C 斜拉破坏;D 弯曲破坏;2对于无腹筋梁,当 时,常发生什么破坏( A ) 。1A 斜压破坏;B 剪压破坏;C 斜拉破坏;D 弯曲破坏;3对于无腹筋梁,当 时,常发生什么破坏( C ) 。3A 斜压破坏;B 剪压破坏;C 斜拉破坏;D 弯曲破坏;4受弯构件斜截面承载力计算公式的建立是依据( B )破坏形态建立的。A 斜压破坏;B 剪压破坏;C 斜拉破坏;D 弯曲破坏;5为了避免斜压破坏,在受弯构件
2、斜截面承载力计算中,通过规定下面哪个条件来限制( C ) 。A 规定最小配筋率;B 规定最大配筋率;C 规定最小截面尺寸限制;D 规定最小配箍率;6为了避免斜拉破坏,在受弯构件斜截面承载力计算中,通过规定下面哪个条件来限制( D ) 。A 规定最小配筋率;B 规定最大配筋率;C 规定最小截面尺寸限制;D 规定最小配箍率;7 图必须包住 图,才能保证梁的( A ) 。RMA 正截面抗弯承载力;B 斜截面抗弯承载力;C 斜截面抗剪承载力;8 混凝土结构设计规范规定,纵向钢筋弯起点的位置与按计算充分利用该钢筋截面之间的距离,不应小于( C ) 。A0.3 0h第 5 章 受弯构件的斜截面承载力习题答
3、案第 2 页 共 12 页B0.4 0hC0.5D0.6 09 混凝土结构设计规范规定,位于同一连接区段内的受拉钢筋搭接接头面积百分率,对于梁、板类构件,不宜大于( A ) 。A 25%;B 50%;C 75%;D 100%;10 混凝土结构设计规范规定,位于同一连接区段内的受拉钢筋搭接接头面积百分率,对于柱类构件,不宜大于( B ) 。A 25%;B 50%;C 75%;D 100%;5.2 判断题1 梁侧边缘的纵向受拉钢筋是不可以弯起的。 ( )2 梁剪弯段区段内,如果剪力的作用比较明显,将会出现弯剪斜裂缝。 ( )3 截面尺寸对于无腹筋梁和有腹筋梁的影响都很大。 ( )4 在集中荷载作用
4、下,连续梁的抗剪承载力略高于相同条件下简支梁的抗剪承载力。( )5 钢筋混凝土梁中纵筋的截断位置,在钢筋的理论不需要点处截断。 ( )5.3 问答题1 斜截面破坏形态有几类?分别采用什么方法加以控制?答:(1)斜截面破坏形态有三类:斜压破坏,剪压破坏,斜拉破坏(2)斜压破坏通过限制最小截面尺寸来控制;剪压破坏通过抗剪承载力计算来控制;斜拉破坏通过限制最小配箍率来控制;2 分析斜截面的受力和受力特点?答:(1)斜截面的受力分析:斜截面的外部剪力基本上由混凝土剪压区承担的剪力、纵向钢筋的销栓力、骨料咬合力以及腹筋抵抗的剪力来组成。(2)受力特点:斜裂缝出现后,引起了截面的应力重分布。3 简述无腹筋
5、梁和有腹筋梁斜截面的破坏形态。第 5 章 受弯构件的斜截面承载力习题答案第 3 页 共 12 页答: 斜截面破坏形态有三类:斜压破坏,剪压破坏,斜拉破坏;影响破坏形态的主要因素无腹筋梁是剪跨比,而有腹筋梁除了剪跨比的影响,还有配置腹筋数量的多少。4 简述无腹筋梁和有腹筋梁的抗剪性能答:无腹筋梁的抗剪性能主要有混凝土剪压区承担的剪力、纵向钢筋的销栓力、骨料咬合力以及腹筋抵抗的剪力来组成。而有腹筋梁的抗剪性能主要与腹筋的配置量的多少有关系。5 影响斜截面受剪承载力的主要因素有哪些?答:(1)剪跨比的影响,随着剪跨比的增加,抗剪承载力逐渐降低;(2)混凝土的抗压强度的影响,当剪跨比一定时,随着混凝土
6、强度的提高,抗剪承载力增加;(3)纵筋配筋率的影响,随着纵筋配筋率的增加,抗剪承载力略有增加;(4)箍筋的配箍率及箍筋强度的影响,随着箍筋的配箍率及箍筋强度的增加,抗剪承载力增加;(5)斜裂缝的骨料咬合力和钢筋的销栓作用;(6)加载方式的影响;(7)截面尺寸和形状的影响;6 斜截面抗剪承载力为什么要规定上、下限?答:斜截面抗剪承载力基本公式的建立是以剪压破坏为依据的,所以规定上、下限来避免斜压破坏和斜拉破坏。7 什么叫材料抵抗弯矩图?什么叫荷载效应图?两者之间的关系如何?答:(1)按照纵向钢筋所画出的反映梁正截面的抵抗弯矩图,称为材料抵抗弯矩图;(2)由荷载对梁的各个正截面所产生的弯矩设计值所
7、绘制的图形,称为荷载效应图;(3)材料抵抗弯矩图只有包住荷载效应图才能保证梁正截面抗弯的承载力;8 如何理解混凝土结构设计规范规定弯起点与钢筋充分利用点之间的关系?答:混凝土结构设计规范规定弯起点与钢筋充分利用点之间的 的关系,05.h主要是考虑斜截面抗弯承载力的要求。9 钢筋截断时有什么构造要求?答:(1)当剪力较小时,应伸至该钢筋的理论断点以外不小于 20d 处截断,且从该钢筋充分利用点以外伸出的长度不小于 1.2 ;al(2)当剪力较大时,应伸至该钢筋的理论断点以外大于 且不小于 20d,而且从该0h钢筋充分利用点以外伸出的长度不应小于 02.1la第 5 章 受弯构件的斜截面承载力习题
8、答案第 4 页 共 12 页(3)当按上述规定的截断点仍位于负弯矩受拉区内,则应延伸至理论断点以外不小于 且不小于 20d 处截断;而且从该钢筋充分利用点以外伸出的长度不应小于0.1h72la10钢筋在支座的锚固有何要求?答:钢筋混凝土简支梁和连续梁简支端的下部纵向受力钢筋,其伸入梁支座范围内的锚固长度 应符合下列规定:当剪力较小( )时, ;当剪力asl 07.bhfVtdlas5较大( )时, (带肋钢筋) , (光圆钢筋) , 为纵向受07.bhfVtdlas12dlas15力钢筋的直径。如纵向受力钢筋伸入梁支座范围内的锚固长度不符合上述要求时,应采取在钢筋上加焊锚固钢板或将钢筋端部焊接
9、在梁端预埋件上等有效锚固措施。11什么是鸭筋和浮筋?浮筋为什么不能作为受剪钢筋?答:单独设置的弯起钢筋,两端有一定的锚固长度的叫鸭筋,一端有锚固,另一端没有的叫浮筋。由于受剪钢筋是受拉的,所以不能设置浮筋。12分别写出建筑工程与桥梁工程中的斜截面承载力计算公式。答:以仅配箍筋为例:建筑工程:0025.17. hsAfbhfVvytcs桥梁工程:svkcucs ffpba,03321 )6.(4.5.4 计算题1一钢筋混凝土矩形截面简支梁,截面尺寸 250mm500mm,混凝土强度等级为C20(f t=1.1N/mm2、f c=9.6 N/mm2) ,箍筋为热轧 HPB235 级钢筋(f yv=
10、210 N/mm2) ,纵筋为 3 25 的 HRB335 级钢筋( fy=300 N/mm2) ,支座处截面的剪力最大值为 180kN。求:箍筋和弯起钢筋的数量。解:(1)验算截面尺寸 486.1250,460 bhmhww属厚腹梁,混凝土强度等级为 C20,f cuk=20N/mm250 N/mm2 故 c=1 NVNbfc 180790.9125.25. max0 截面符合要求。第 5 章 受弯构件的斜截面承载力习题答案第 5 页 共 12 页(2)验算是否需要计算配置箍筋故需要进行配),180(5.891246201.7.0 maxNVNbhft 箍计算。(3)只配箍筋而不用弯起钢筋
11、01025.7. hsnAfbhfVvyt 则 msnAv/41.21若选用 8120 ,实有可 以 )(741.083.1205sv配箍率 %5bnAsvsv最小配箍率 )(126.0240min 可 以svyvtsvf (4)既配箍筋又配弯起钢筋根据已配的 3 25 纵向钢筋,可利用 1 25 以 45弯起,则弯筋承担的剪力:NfAVsysbsb 5.830209.48.0in混凝土和箍筋承担的剪力:Vsbcs .961.1选用 6200 ,实用。)(5.9612.1405465203.88.7. 010可 以NhsnAfhfvytcs2钢筋混凝土矩形截面简支梁,如图 527 ,截面尺寸
12、250mm500mm,混凝土强度等级为 C20(f t=1.1N/mm2、 fc=9.6 N/mm2) ,箍筋为热轧 HPB235 级钢筋(f yv=210 N/mm2) ,纵筋为 2 25 和 2 22 的 HRB400 级钢筋(f y=360 N/mm2) 。求:(1)只配箍筋;(2)配弯起钢筋又配箍筋。第 5 章 受弯构件的斜截面承载力习题答案第 6 页 共 12 页解:(1)求剪力设计值支座边缘处截面的剪力值最大KNqlV8.154)2.045(6210max (2)验算截面尺寸 6.50,40 bhhww属厚腹梁,混凝土强度等级为 C20,f cuk=20N/mm250 N/mm2
13、故 c=1max0 79046.9125.25. VNbfc 截面符合要求。(3)验算是否需要计算配置箍筋故需要进行配箍计算。,5.812.7. max0hft (4)只配箍筋而不用弯起钢筋 4652105.891150 11snAhfbfVvsvyt则 msnAv/3.21若选用 8150 ,实有可 以 )(53.0671.501sv配箍率 %28.23.1bnAsvsv最小配箍率 )(16.040min 可 以svyvtsvf (5)既配箍筋又配弯起钢筋根据已配的 2 25+2 22 纵向钢筋,可利用 1 22 以 45弯起,则弯筋承担的剪力:第 5 章 受弯构件的斜截面承载力习题答案第
14、7 页 共 12 页NfAVsysbsb 1.74062361.80.in混凝土和箍筋承担的剪力:Vsbcs 9.73.58选用 8200 ,实有)(9.730.15946520.182 010可 以NhsnAfhfvytcs(6)验算弯起点处的斜截面V.1568.244故满足要求.图 527 习题 5-2 图3.上题中,既配弯起钢筋又配箍筋,若箍筋为热轧 HPB335 级钢筋(f yv=300 N/mm2) ,荷载改为 100KN/m,其他条件不变,求:箍筋和弯起钢筋的数量。解:(1)求剪力设计值支座边缘处截面的剪力值最大KNqlV258)4.05(120max (2)验算截面尺寸 6.50
15、,460 bhhww属厚腹梁,混凝土强度等级为 C20,f cuk=20N/mm250 N/mm2 故 c=1max0 7904.9125.25. VNbfc 截面符合要求。(3)验算是否需要计算配置箍筋故需要进行配箍计算。,5.8126.7. max0hft (4)既配箍筋又配弯起钢筋根据已配的 2 25+2 22 纵向钢筋,可利用 1 22 以 45弯起,则弯筋承担的剪力:NfAVsysbsb .4062361.80.in第 5 章 受弯构件的斜截面承载力习题答案第 8 页 共 12 页混凝土和箍筋承担的剪力:NVsbcs 9.18053.746280选用 8150 ,实用)(9.1805
16、3264465.2.895.7. 010可 以NhsnAfhfvytcs(5)验算弯起点处的斜截面 NV2064.580故应在此处弯起另外一根钢筋或采用箍筋加密方案.由于剪力相差不多,可将弯起钢筋的弯终点适当后延,使其距支座边缘的距离为 100mm.则58.23则配 8150 的箍筋就能满足要求.4钢筋混凝土矩形截面简支梁(图 5-28) ,集中荷载设计值 P=100kN,均布荷载设计值(包括自重)q=10kN/m,截面尺寸 250mm600mm,混凝土强度等级为C25(f t=1.27N/mm2、f c=11.9 N/mm2) ,箍筋为热轧 HPB235 级钢筋(f yv=210 N/mm2
17、) ,纵筋为 4 25 的 HRB335 级钢筋( fy=300 N/mm2) 。求:箍筋数量(无弯起钢筋) 。图 5-28 习题 5-4 图解:(1)求剪力设计值见图(2)验算截面条件 max02 8.4201569.15.5. )/(1 VNbhfmNcuk 截面尺寸符合要求.(3)确定箍筋数量该梁既受集中荷载,又受均布荷载,但集中荷载在支座截面上引起的剪力值小于总剪第 5 章 受弯构件的斜截面承载力习题答案第 9 页 共 12 页力值的 75%。%301总集V根据剪力的变化情况,可将梁分为 AB、BC 两个区段来计算斜截面受剪承载力。AB 段:验算是否需要计算配置箍筋 NVNbhft 3
18、02.1576207.17. max0 必须按计算配置箍筋。 176. 562105.230 110snAsnAhffVv vsvytA选配 10120,实有(可以)176.308.125svBC 段: NVNbhft 502.5.7.0 max仅需按构造配置箍筋,选用 8250最后,两侧选用 10120,中间选用 8250 。5 钢筋混凝土矩形截面简支梁,如图 529 ,截面尺寸 250mm500mm,混凝土强度等级为 C20(f t=1.1N/mm2、f c=9.6 N/mm2) ,箍筋 8200 的 HPB235 级钢筋(f yv=210 N/mm2) ,纵筋为 4 22 的 HRB40
19、0 级钢筋(f y=360 N/mm2) ,无弯起钢筋,求集中荷载设计值 P。图 5-29 习题 5-5 图(修设计值 P,修尺寸)解:1、确定基本数据查表得 ; 。0.1518.b;取 ;取223,5mAsvs as350.1c2、剪力图和弯矩图见下图第 5 章 受弯构件的斜截面承载力习题答案第 10 页 共 12 页3、按斜截面受剪承载力计算(1)计算受剪承载力 15.2460ha007.hsAfbfVvytuN6.1259465203.14652(2)验算截面尺寸条件时48.0bhw NbhfVcu 27904650.9125.025.6.129 该梁斜截面受剪承载力为 125109.6
20、N。 126.3.0. min,1 svtsvsvsv fbnA(3)计算荷载设计值 P由 得uV18kNP4.16.205934、按正截面受弯承载力计算(1)计算受弯承载力 Mu mhmbfaAx bcsy 87.2406518.028506.91 满足要求。 )24(.1)2(01 xhfcumkN7.96第 5 章 受弯构件的斜截面承载力习题答案第 11 页 共 12 页(2)计算荷载设计值 PkNMPu9.26138该梁所能承受的最大荷载设计值应该为上述两种承载力计算结果的较小值,故。4.6 一钢筋混凝土简支梁如图 5-30 所示,混凝土强度等级为C25(f t=1.27N/mm2、f
21、 c=11.9 N/mm2) ,纵筋为 HRB400 级钢筋(f y=360 N/mm2) ,箍筋为HRB235 级钢筋(f yv=210 N/mm2) ,环境类别为一类。如果忽略梁自重及架立钢筋的作用,试求此梁所能承受的最大荷载设计值 P。图 5-30 习题 5-6 图解:1、确定基本数据查表得 。0.1518.b;取 ;取223,473mAsvs as350.1c2、剪力图和弯矩图见图 5-30(b)3、按斜截面受剪承载力计算(1)计算受剪承载力 3,2.346510取ha007.hsAfbfVvytuN4.139465203.1652(2)验算截面尺寸条件时86.50bhw NbhfVc
22、u 8.34562509.125.02.4.1379 第 5 章 受弯构件的斜截面承载力习题答案第 12 页 共 12 页该梁斜截面受剪承载力为 113709.4N。 0145.27.402.0213.25. min,1 svtsvsvs fbnA(3)计算荷载设计值 P由 得uVPkN6.1704.3924、按正截面受弯承载力计算(1)计算受弯承载力 Mu mhmbfaAx bcsy 87.2406518.02.178509.61 满足要求。 )2.4()2(01 xhfcumkN3.96(2)计算荷载设计值 PMPu.1该梁所能承受的最大荷载设计值应该为上述两种承载力计算结果的较小值,故。k6.70