《混凝土结构设计原理》考试题(土木08级B卷)

浙江工业大学期终考试命题稿2010/2011学年第1学期课程名称混凝土结构设计原理使用班级土木工程2008级教师份数6学生份数210命题人卢成原审核人命题总页数6页每份试卷需用白纸2大张命题注意事项：一、命题稿请用A4纸电脑打印，或用教务处印刷的命题纸，并用黑墨水书写，保持字迹清晰，页码完整。二、两份试题必须同等要求，卷面上不要注明A、B字样，由教务处抽定A、B卷。三、命题稿必须经学院审核，并在考试前两周交教务处。1浙江工业大学2010/2011学年第一学期试卷课程混凝土结构设计原理姓名___________________________班级___________________________考试时间：2011年1月4日题序一二三四五六总分计分[请你仔细阅读以下文字，签字认可后再答题：老师的温馨提示：考试成绩对你很重要，但一个人的诚信更重要。请你在考试时遵守考场纪律，诚实应考。如同意上述意见，请在下面横线上签上你的名字，祝你考出好成绩！]我保证诚实应考一、选择题（每题一个正确答案，请在下表题号下空格填入所选答案，共20分）123456789101、钢筋混凝土结构中钢筋与混凝土能在一起共同工作的原因是：（A）钢筋与混凝土有良好的粘结力（B）钢筋与混凝土有相近的线膨胀系数（C）混凝土可以很好的保护钢筋（D）以上三者都是2、关于混凝土的徐变，下列说法正确的是：（A）加载时混凝土的龄期越长，徐变越大（B）水泥用量越多，徐变越大（C）水灰比越小，徐变越大（D）养护时温度高、湿度大，徐变越大3、关于钢筋与混凝土的粘结，下列说法错误的是：（A）钢筋与混凝土的粘结力主要由胶结力、摩擦力和机械咬合力组成（B）光面钢筋的粘结力主要来自胶结力、摩擦力（C）变形钢筋的粘结力要比光面钢筋大（D）变形钢筋的粘结力主要来自胶结力、摩擦力4、建筑结构的功能要求包括：（A）安全性、适用性、耐火性（B）安全性、适用性、耐久性（C）安全性、经济性、耐火性（D）安全性、适用性、经济性5、轴心受压短柱，由于混凝土的徐变将使：（A）钢筋应力增大，混凝土应力减小（B）钢筋应力减小，混凝土应力增大（C）钢筋应力增大，混凝土的应力保持不变（D）钢筋和混凝土应力均增大6、钢筋混凝土梁正常使用时，其截面的应力状态处于六个应力图中的：（A）Ⅱ图（B）Ⅱa图（C）Ⅲ图（D）Ⅲa图7、关于“T”形截面，下列说法错误的是：（A）采用“T”形截面可以节约混凝土（B）所谓“T”形截面就是指截面形状是“T”形（C）“倒T”形截面有时也按“T”形截面计算（D）“T”形截面的抗剪承载力计算时不考虑挑出翼缘的面积28、采用预应力混凝土梁的主要目的是：（A）提高承载力，减小变形（B）提高承载力和抗裂度，减小变形（C）节约材料用量（D）提高抗裂度，减小变形9、关于受弯构件的裂缝，下列说法正确的是：（A）采用表面变形钢筋裂缝宽度大（B）采用较小直径的钢筋裂缝宽度大（C）混凝土保护层厚度越大裂缝宽度越大（D）纵筋间距越小裂缝宽度越大10、在荷载作用下，偏心受压构件将产生纵向弯曲，对于长柱《规范》采用一个偏心距增大系数η来考虑纵向弯曲的影响，其η值应是：（A）η≥1（B）η≤1（C）η≥2（D）η≥3二、简答题（以下6题任选4题回答，每题5分，共20分）：1、为什么说钢筋和混凝土可以共同工作？2、钢筋混凝土结构对钢筋的性能有哪些要求？3、什么是极限状态？结构的极限状态分为哪两类？4、请解释“最小刚度原则”的含义；5、什么是混凝土结构的耐久性？影响混凝土结构耐久性最主要的因素是哪两个？6、简述对混凝土构件施加预应力的目的和原理。3三、以下三题任选两题作答（每题10分，共20分）1、下图所示为某钢筋混凝土梁截面的配筋图，纵筋为二级钢筋（HRB335），配筋率满足要求，请简要回答：①为什么要规定纵筋的间距和保护层厚度？②请修改下图的配筋，画出你认为正确的（或更合理的）配筋图（钢筋面积表详见附件，如重选钢筋其面积应不少于已配值的5%，不多于已配值的15%）？2、下图所示为弯、剪、扭构件的三个截面配筋布置图，截面尺寸均为b×h=250×600mm，你认为配筋布置最合理的应该是哪一个截面？该截面的受弯钢筋为多少？并简要说明理由和计算过程。（a）（b）（c）3Φ253Φ253Φ254Φ126Φ127Φ124φ12（受压钢筋，A’s=452mm2）5φ12（受拉钢筋，As=565mm2）200550（箍筋）43、下左图为偏心受压构件的承载力Mu—Nu相关曲线，请在图上画出小偏心受压长柱和大偏心受压短柱的各一条加载曲线。另图中A点的截面应变图应是右图中的哪一条（在1、2、3中选一条）？为什么？四、一钢筋砼轴心受力构件，其配筋量为AS，在预制厂浇筑完成，养护若干天后出现如图所示裂缝，试分析梁开裂的原因。（本题8分）MuNuOεyεcuh03215五、受弯构件分析计算题（18分）一钢筋混凝土矩形截面简支梁，计算跨度为6m，b×h=250×550mm，承受均布荷载设计值q=55kN/m，纵向受拉钢筋采用HRB400，fy=360N/mm2，箍筋采用HPB235，fy=210N/mm2；混凝土为C25（ft=1.27N/mm2，fc=11.9N/mm2）。ξb=0.518，ρmin=0.2%；当纵筋布置一排时取as=35mm，两排时取as=60mm。要求回答：（1）设计此梁的配筋；选配钢筋，画出此梁的截面配筋图并标注清楚（注意构造钢筋的选用）。（2）如果此梁加载到破坏会产生何种破坏？为什么？6六、受压构件分析计算题（14分）已知一矩形截面偏心受压构件，计算长度为6m，截面尺寸为300×500mm，承受的内力设计值为：M=286kN·m，N=318kN；纵筋采用HRB400级钢筋，fy=f′y=360N/mm2；已配纵向受压钢筋为3Φ22（HRB400级钢筋）；取mmaass40‘，ξb=0.518，ea=20mm；混凝土为C30，ft=1.43N/mm2，fc=14.3N/mm2；一侧的最小配筋率ρmin=ρ′min=0.2%，全部纵筋的最小配筋率ρ≥0.6%。弯矩沿长边方向作用。求：受拉区纵向钢筋面积As，并选配钢筋。（不要求验算垂直弯矩作用平面的轴心受压承载力）7附录1：有关计算参数表格混凝土和钢筋的强度设计值、弹性模量（N/mm2）混凝土混凝土强度等级钢筋钢筋种类C20C25C30C35C40HPB235HRB335HRB400fc9.611.914.316.719.1fy210300360ft1.11.271.431.571.71fy′210300360Ec2.55×1042.8×1043.0×1043.15×1043.25×104Es2.1×1052.0×1052.0×105纵向受力钢筋的混凝土保护层厚度c（mm）环境类别板、墙、壳的纵向受力筋梁柱≤C20C25~C45≥C50≤C20C25~C45≥C50≤C20C25~C45≥C50一201515302525303030二a----2020----3030----3030b----2520----3530----3530三----3025----4035----4035钢筋面积表(单位：mm2)Φ6Φ8Φ10Φ12Φ14Φ16Φ18Φ20Φ22Φ25Φ281根28.350.378.5113153.9201254.5314.2380491615.32根5710115722630840250962876098212323根851512363394616037639411140147318474根113201314452615804101712561520196424635根1422523935657691005127215701900245430796根170302471678923120615261884228129453695梁中箍筋的最大间距和最小直径α1、β1、ξb、αs,max梁截面高度(mm)箍筋最大间距Smax(mm)箍筋最小直径(mm)V＞0.7ftbh0V≤0.7ftbh0150＜h≤3001502006300＜h≤5002003006500＜h≤8002503506h＞8003004008钢筋混凝土结构构件中纵向受力钢筋的最小配筋百分率（%）受力类型最小配筋百分率受压构件全部纵向钢筋0.6一侧纵向钢筋0.2受弯构件、偏心受拉、轴心受拉构件一侧的受拉钢筋0.2和45ft/fy中的较大值混凝土强度≤C50α11.0β10.8钢筋HPB235HRB335HRB400ξb0.6140.550.518αs,max0.4260.3840.4188每米板宽的钢筋面积表附录2：供选用的有关公式1、抗剪计算时的有关公式：sin8.025.17.000sbysvyvtuAfhsAfbhfVsin8.00.1175.100sbysvyvtuAfhsAfbhfVyvtsvff24.0min；025.0bhfVcc（当混凝土强度等级≤C50时，取βc=1.0）2、受压构件计算时的有关公式：sysycuAfAfbxfN''1；'''2001ssycuahAfxhbxfeN；sssycuAAfbxfN''1；''2'01sssscuahAaxbxfeN；ybsf11，（ysyff'）；)''(9.0sycuAfAfN，（当l0/b=8~34时：bl/021.0177.10）21200140011hlhei，（0.15.01NAfc，当l0/h＜15时0.12）；3、受扭构件：corstyvstlyuAfsAf1，sAAf.Wf.Tcorstyvttu121350；bhbWt3624、预应力混凝土：05AAAslplconpcⅡ，nslplconpcAAA5Ⅱ；钢筋间距钢筋直径（mm）66/888/1010100283393503644785120236327419537654130218302387495604140202281359460561150189262335429523160177246314403491170166231296379462180157218279358436190149207265339413200141196251322393220129179229293357240118164210268327250113157201258314