混凝土复习考纲-广工-环境学院

绪论1.钢筋混凝土结构有哪些优缺点?答：优点：（1）节约钢材（2）可模性好；（3）耐久性和耐火性较好；（4）整体性好；（5）就地取材。缺点：（1）如自重大，不适用于大跨、高层结构；；（2）抗裂性差；（3）承载力有限，破坏前预兆较小：（4）施工复杂，工序多，工期长，施工受季节影响；；（5）破损后修复、加固、补强比较困难。2.为什么钢筋和混凝土两种不同的材料能结合在一起共同工作?（1）钢筋与混凝土之间产生良好的粘结力，使两者结合为整体；（2）钢筋与混凝土两者之间线膨胀系数几乎相同，两者之间不会发生相对的温度变形使粘结力遭到破坏；（3）设置一定厚度混凝土保护层；（4）钢筋在混凝土中有可靠的锚固。第1章混凝土结构用材料的性能1.土木工程常用钢筋的品种、级别有哪些?常用级别的表示方法有哪些?四种：热轧钢筋、中高强钢丝和钢绞线、预应力螺纹钢筋、冷加工钢筋；2.建筑工程常用钢筋的机械性能指标有哪几项?各有何作用?塑性性能：（1）伸长率是衡量钢筋塑性性能的一个指标，伸长率越大，塑性越好。（2）冷弯性能，冷弯试验是检验钢筋性能以及反映刚才脆化倾向的指标。冷弯试验的合格标准为在规定的D和a下冷弯后的钢筋应无裂纹、鳞落或断裂的现象。强度性能：（1）屈服强度：fyk钢筋设计强度的取值依据；（2）极限抗拉强度fu：作为一种安全储备，屈强比的定义，即“屈服应力/极限抗拉强度”fyk/fu=0.6-0.7。补充：1、热轧钢筋具有明显的屈服点和屈服台阶。2、中、高强钢丝和钢绞线均无明显的屈服点和屈服台阶（中：800-1270MPa,高：1470-1960MPa）。3、ó0.2为对应于残余应变为0.2%的应力，称为无明显屈服点钢筋的条件屈服点。4、除冷拉钢筋仍有明显的屈服点外，其余冷加工钢筋均无明显屈服点和屈服台阶。3.混凝土强度等级是怎样确定的?有哪几种强度指标？如何测定?答：混凝土强度等级应按立方体抗压强度标准值fcu，k确定。三种强度指标（1）立方体抗压强度fcu，k补充：试件尺寸越小，测得抗压强度越高；加载速度越快，测得抗压强度越高。（2）混凝土轴心抗压强度：补充：立方体抗压强度大于轴心抗压强度（3）轴心抗拉强度ftk：试件尺寸为100mm×100mm×500mm的柱体，两端埋有伸出长度为150mm的变形钢筋（d=16mm），钢筋位于试件轴线上。试验机夹紧两端伸出的钢筋，对试件施加拉力，破坏时裂缝产生在试件的中部，此时的平均破坏应力为轴心抗拉强度ftk补充：高宽比越大，它的强度越小。4.混凝土在三向受压情况下强度和变形有何特点?强度：①最大主压应力方向的抗压强度取决于侧向压应力的约束程度②随着侧向压应力的增加，微裂缝的发展受到了极大的限制，大大地提高了混凝土纵向抗压强度，此时混凝土形变性能接近理想的弹塑性体。③最高抗压强度值不宜超过单轴抗压强度的5倍。④对于纵向受压的混凝土，约束混凝土的侧向变形，可使混凝土的抗压强度有较大提高。变形特点：5.混凝土的收缩和徐变有何区别和联系?影响因素有哪些？收缩：混凝土在空气中结硬时体积减小的现象称为收缩。徐变:在荷载保持不变的情况下随时间而增长的变形称为徐变。区别：徐变是在荷载作用下发生的变形，是结构产生应力重分布和使结构变形增加，而收缩不需在荷载作用就会发生，会使混凝土产生裂缝。联系：影响徐变和收缩的因素基本相同，且均为变形。影响混凝土收缩的因素：①干燥失水是引起收缩的重要因素，所以构件的养护条件、使用环境的温湿度及影响混凝土水分保持的因素，都对收缩有影响。②水泥用量越多、水灰比越大，收缩越大；骨料的级配越好、弹性模量越大，收缩越小；小尺寸构件收缩大，大尺寸构建收缩小；高强度混凝土收缩大。影响混凝土徐变的因素：①内在因素：混凝土的组成和配合比。②环境因素：养护及使用条件下的温、湿度。③混凝土的应力条件也是影响徐变的非常重要的因素。（线性徐变：σ≤0.5fc时。非线性徐变：σ=（0.5-0.8）fc时。将0.8fc作为混凝土的长期抗压强度。）6.钢筋和混凝土之间的粘结强度跟哪些因素有关?怎样保证可靠粘结?因素：(1)钢筋的表面形状；（2）混凝土强度；（3）钢筋保护层厚度和钢筋间距；（4）横向钢筋的影响；（5）钢筋锚固区有横向压力时的影响；（6）受力状态。保证措施：(1)钢筋强度等级不宜过低，一般≥C20；（2）受力钢筋应有足够的受拉锚固长度和绑扎搭接长度；（3）保证钢筋有足够的钢筋保护层，在钢筋搭接范围内加密箍筋；（4）尽量采用变形钢筋，光圆钢筋末端应做弯钩。7.建筑工程中对钢筋性能有何要求?(1)强度高，屈强比适当；(2)塑性好；（3）可焊性好；（4）与混凝土的粘结锚固性能好；（5）抗低温性能和耐火性、耐久性能好。第2章混凝土结构设计方法1.什么是结构上的作用和作用效应?荷载效应与作用效应的区别。结构上的作用：是指施加在结构上的集中力或分布力，以及引起结构外加变形或约束变形的各种因素（如地震、基础差异沉降、温度变化、混凝土收缩等）。作用效应：直接作用或者间接作用作用在结构构件上，由此在结构内产生内力和变形（如：轴力、剪力、弯矩、扭矩及挠度、转角和裂缝等）。区别：当为直接作用（即荷载）作用在结构构件上时，其效应称为荷载效应。故荷载效应为作用效应的一种。2.荷载按随时间的变异分为几类?荷载有哪些代表值?三类：（1）永久作用：结构自身重力、土压力、预应力；（2）可变作用：楼面活荷载、行车荷载、风荷载和雪荷载；（3）偶然作用：强烈地震、爆炸、撞击等。可变荷载有四种代表值，标准值、组合值、频遇值和准永久值。3.什么是结构的抗力?影响结构抗力的因素有哪些?结构抗力R是指整个结构或结构构件承受作用效应（即内力和变形）的能力，如构件的承载能力、刚度等。影响因素：（1）材料性能（强度、变形模量等）；（2）几何参数（构件尺寸等）；（3）计算模式的精确性（抗力计算所采用的基本假设和计算公式不够精确等）；（4）结构抗力也随时间变化。4.荷载的设计值和标准值之间的关系如何?设计值﹥标准值5.材料强度的设计值和标准值之间的关系如何?设计值﹤标准值6.什么是结构的预定功能?什么是结构的可靠度?失效概率与可靠指标的联系?结构的预定功能：结构的预定功能包括结构的安全性、适用性和耐久性。（1）在正常施工和正常使用时，能承受可能出现的各种作用（包括荷载及外加变形或约束变形）；---安全性（2）在正常使用时具有良好的工作性能，如不发生过大的变形或过宽的裂缝等；----适用性（3）在正常维护下具有足够的耐久性能，如结构材料的风化、腐蚀和老化不超过一定限度等；-----耐久性（4）在设计规定的偶然事件（如强烈地震、爆炸、冲击力等）发生时及发生后，仍能保持必需的整体稳定性（即结构仅产生局部的损坏而不致发生连续倒塌）。-----安全性结构的可靠度：结构在规定的时间内、在规定的条件下、完成预定功能的概率，即结构可靠度是结构可靠性的概率度量。联系：都可以用来度量结构可靠性，在数值上有一定的对应关系。失效概率越大，可靠指标越小；失效概率越小，可靠指标越大。7.什么是结构的极限状态?极限状态分为几类?其设计表达式分别该如何表示?结构的极限状态：整个结构或者结构的一部分超过某一特定状态就不能满足设计规定的某一功能要求，此特定状态称为该功能的极限状态。实质上是区分结构可靠与失效的界限。两类：（1）承载能力极限状态：y0S≦R（2）正常使用极限状态S≦C8.什么叫安全等级、设计基准期、设计使用年限、安全重要性系数该如何取值？安全等级：房屋结构设计时，根据房屋的重要性，采用不同的可靠度水准。安全等级破坏后果建筑物类型一级很严重重要的建筑物二级严重一般的建筑物三级不严重次要的建筑物设计基准期：为确定可变作用及与时间有关的材料性能等取值而选用的时间参数。50年设计使用年限：是指设计规定的结构或结构构件不需要进行大修即可按其预定目的使用的时期，即结构在规定的条件下所应达到的使用年限。类别设计使用年限/a示例15临时性结构225易于替换的结构构件350普通房屋和构筑物4100纪念性建筑物和特别重要的建筑物结构重要性系数：系数1.1、1.0、0.9、1.0分别对应一级、二级、三级及地震，特别是1.0；第3章钢筋混凝土轴心受力构件正截面承载力计算1.掌握轴心受压和受拉构件正截面承载力计算公式。轴心受拉构件：N≦fyAs轴心受压构件：N≦0.9ψ(f’yA’s+fcA)P55的例3-2及P60的3-22.什么是构件的长细比？短柱与长柱破坏形态有何不同？长细比定义：构件计算长度与截面回转半径之比短柱破坏：短柱四周出现明显的纵向裂缝，箍筋间的纵向钢筋发生压曲外鼓，呈灯笼状；长柱破坏：构件产生附加弯矩和弯曲变形。第4章钢筋混凝土受弯构件正截面承载力计算1.什么叫配筋率?配筋率对梁的正截面承载力有何影响?定义：纵向受力钢筋截面面积与截面有效面积之比。影响：条件下，配筋率越大，正截面承载力越大。2.受弯构件随配筋率的大小不同可能发生哪几种可能的正截面破坏形态?破坏特征有何区别？钢筋混凝土受弯构件正截面有：适筋破坏、超筋破坏、少筋破坏。适筋破坏属于塑性破坏；超筋破坏属于脆性破坏；少筋破坏属于脆性破坏。3.单筋矩形截面梁正截面承载力的计算应力图形如何确定？p73使两个图形不但压应力合力的大小相等，而且合力的作用位置完全相同4.什么是截面相对界限受压区高度？它在承载力计算中的作用是什么？与最大配筋率是什么关系？相对界限受压区高度§b是适筋构件与超筋构件相对受压区高度的界限值；当§≤§b时，受拉钢筋屈服，为适筋构件。当§§b时，受拉钢筋不屈服，为超筋构件。作用：防止超筋破坏关系：最大配筋率等于截面相对界限受压区高度乘上系数α及混凝土轴心抗压强度设计值比上抗拉强度设计值。5.熟练掌握单筋矩形截面正截面承载力计算（截面设计和承载力复核）。☆PPT及课后习题适用条件：b；bhAsmin而下面是题目会提供的公式：补充：关于有效高度ho（=h-as）的计算：若为梁as=保护层厚度C（一般大于等于20mm）+箍筋直径+受力筋半径；若为板as=保护层厚度C（一般大于等于20mm）+受力筋半径。6.如何判断T形截面的类型？T形截面如何计算其配筋率？PPT第一类T形截面：中和轴在翼缘内，即x≦hf′；第二类T形截面：中和轴在梁肋内，即xhf′；7熟悉梁、板常用的构造要求。P95(了解)第5章钢筋混凝土受弯构件斜截面承载力计算1.什么叫配箍率?最小配箍率?配箍率是指纵向箍筋截面面积与截面有效面积之比。（类比配筋率）；2.受弯构件随配箍率、剪跨比的大小不同可能发生哪几种可能的斜截面剪切破坏形态?破坏性质如何？斜截面破坏形态有三类：斜压破坏，剪压破坏，斜拉破坏都是脆性破坏3．影响梁斜截面受剪承载力的主要因素有哪些？①剪跨比和跨高比；②腹筋的数量；③混凝土强度等级；④纵筋配筋率⑤其他因素(截面形状，预应力，梁的连续性)4.熟练掌握受剪斜截面承载力计算方法及公式的适用条件（仅配置箍筋）。这两个验算公式要记！而以下公式会提供，但也得熟悉各项的含义：5．什么是抵抗弯矩图？如何确定负弯矩定义：指按实际配置的纵向钢筋计算的梁上各正截面所能承受的弯矩图。建议：掌握概念。第二小问只需了解一下即可（老师说的），故自己去看PPT和课件。考试注意事项：1、考试题型：选择题10×2分；判断题10×2分；简答题5×4分；计算题40（3题）分。2、各题型分析：○1其中简答、计算基本在考纲范围内出。简答题大概写三四句话就可以了；○2计算题符号要规范，照书本的字母来表示；要带计算器；步骤要详细全面，中间计算过程及总结要写明。另外，不用选筋、不用画配筋图，系数有提供，不用查表，部分公式有提供，作业题要会做；○3而选择、判断则是拉分的项目，出课本（PPT）一些细节，可能在考纲找不到。第1章钢筋和混凝土的力学性能1．混凝土立方体试块的尺寸越大，强度越高。（）2．混凝土在三向压力作用下的强度可以提高。（）3．普通热轧钢筋受压时的屈服强度与受拉时基本相同。（）4．钢筋经冷拉后，强度和塑性均可提高。（）5．冷拉钢筋不宜用作受压钢筋。（）6．C2