水工钢筋混凝土结构三

水工钢筋混凝土结构作业三

一、填空题（每空1分，共20分）20分

1．在钢筋混凝土偏心受拉构件中，当轴向力N作用在As的外侧时，截面虽开裂，但仍然有 压区 存在，这类情况称为 大偏心受拉构件 。

２．钢筋混凝土轴心受压短柱在整个加荷过程中，短柱 全 截面受压，其极限压应变是 均匀的 。由于钢筋与混凝土之间存在 粘结 力，从加荷到破坏钢筋与混凝土 共同 变形，两者压应变始终保持 一致 。 ３．在工程中，钢筋混凝土结构构件的扭转可分为两类：一类是 平衡扭转 ，另一类是 附加扭转 。 ４．钢筋混凝土短柱的承载力比素混凝土短柱_高_，延性比素混凝土短柱_好__。

５．矩形截面小偏心受压构件破坏时As的应力一般 达不到 屈服强度，因此，为节约钢筋用量，可按 最小配筋率及构造 要求配置As。

6．钢筋混凝土大偏心受拉构件正截面承载力计算如果出现了x＜2 a'的情况说明度 ，此时可假定 x=2 a' 时的力矩平衡公式计算 。

7．区别大小偏心受压的关键是远离轴向压力一侧的钢筋先 屈服 ，还是靠近轴心压力一侧的混凝土先 被压碎 。

８．大偏心受压破坏相当于受弯构件_适筋_梁的破坏，而小偏心受压构件破坏相当于__超筋_梁的破坏。 ９．小偏心受拉构件破坏时全截面_受拉_，拉力仅有_钢筋 承受。

二、选择题（每题2分，共20分）20分

1．钢筋混凝土大偏心受压构件的破坏特征是 (A ) (A) 远离轴向力一侧的钢筋拉屈，随后另一侧钢筋压屈，混凝土被压碎 (B) 远离轴向力一侧的钢筋应力不定，而另一侧钢筋压屈，混凝土被压碎 (C) 靠近轴向力一侧的钢筋和混凝土应力不定，而另一侧受拉钢筋受拉屈服

2．大偏心受拉构件的截面计算中，如果计算出的A's＜0时，A's可按构造要求配置，而后再计算As，若此时计算出现αs=[γdNe–fy'A's (h0–a')]/（fcbh02）＜0的情况时，说明 （A ）

（A）A's的应力达不到屈服强度 （B）As的应力达不到屈服强度 （C）As过多，需要减少。 3．均布荷载作用下的弯剪扭复合受力构件，当满足（ C ）时，可忽略剪力的影响

（A）γdT≤0.175ftWt （B）γdV≤0.07fcbh0 （C）γdV≤0.035fcbh0

4．大偏心受拉构件设计时，若已知A's，计算出ξ＞ξb，则表明 （B） （A）A's过多 （B）A's过少 （C）As过少 5．均布荷载作用下的弯、剪、扭复合受力构件，当满足（A）时，可忽略扭矩的影响 （A）γdT≤0.175ftWt （B）γdT≤0.35ftWt （C）γdV≤0.035fcbh0

6．大偏心受压柱，如果分别作用两组荷载，已知Ｍ１Ｎ２， 若Ｍ１、Ｎ１作用时柱将破坏，那么

Ｍ２、Ｎ２作用时 （A）

（A）柱破坏 （B）柱有可能破坏 （Ｃ）柱不破坏

7．在小偏心受拉构件设计中，如果遇到若干组不同的内力组台(M，N)时，计算钢筋面积时应该（C） （A）按最大N与最大M的内力组合计算As和Aˊs

（B）按最大N与最小M的内力组合计算As，而按最大N与最大M的内力组合计算Aˊs

（C）按最大N与最大M的内力组合计算As，而按最大N与最小M的内力组合计算As 8．矩形截面小偏心受压构件截面设计时可按最小配筋率及构造要求配置,这是为了 (C) (A)构件破坏时, As 的应力能达到屈服强度fY,以充分利用钢筋的抗拉作用 (B)保持构件破坏不是从Ａs一侧先被压坏引起

(C)ｈ约钢材，因为构件破坏时Ａs的应力σS一般达不到屈服强度。

9．矩形截面大偏心受压构件截面设计时要令xbh0，这是为了 (B)

(A)保证不发生小偏心受压破坏 (B) 使钢筋用量最少 (C) 保证破坏时，远离轴向内侧的钢筋应力能达到屈服强度

10．在小偏心受拉构件设计中，计算出的钢筋用量为 （A） （A）As＞A's （B）As＜A's （C）As=A's

三、判断题（每题1分，共10分）（正确画√，错误打×）10分

1．受压构件的承载力主要控制于混凝土受压，所以取较用高强度等级的混凝土是经济合理的。 （ √ ）

2．对于轴心受压柱，为了减少钢筋在施工中产生纵向弯曲，宜选用较粗的钢筋。（ √ ） 3．受压构件中若轴向力的偏心距很大，则构件一定发生大偏心受压破坏。 （×） 4．在偏心受压构件中，若偏心距较大，但此时配置了很多受拉钢筋时会发生受压破坏。 （√ ） 5．大、小偏心受压构件破坏的共同点是破坏时受压区边缘混凝土都达到极限压应变，因而，不论大偏心受压构件还是小偏心受压构件，受压钢筋总是屈服的。 （ × ）

6．为了提高受压构件的承载力，受压钢筋可采用高强钢筋。 （×） 7．增加箍筋的数量或者配置螺旋箍筋可以提高钢筋混凝土柱的延性。 （√）

8．在偏心受压构件中，若偏心距较大，且受拉钢筋配置不太多时会发生受拉破坏。 （ √ ）

9．受压构件内不宜配置强度较高的钢筋，因为高强钢筋的抗压强度最多只能发挥360～400N/mm2。 （ √ ）

10．偏心受压构件中远离轴向力一侧的纵向钢筋总是受拉的。 （×）

四、简述题（每题5分，共20分）20分

1．试分析大偏心受压构件破坏时的破坏特征？5分

答：大偏心受压构件在轴向力的作用下，截面部分受拉部分受压，首先受拉区出现垂直轴线的横向裂缝，随着轴向力的不断增大，受拉钢筋的应力首先达到屈服强度，钢筋屈服后的塑性变形，将使裂缝明显加宽并进一步向受压一侧延伸，从而导致受压区面积减小，受压区混凝土的压应变逐渐增大，最后混凝土压应变达到极限压应变而被压碎，构件破坏。

2．钢筋混凝土柱中配置箍筋的主要作用是什么？5分

答：箍筋的主要作用是为了防止纵向受压钢筋压屈，导致混凝土保护层剥落。当箍筋配置较密时，还能提高混凝土延伸性，防止受压混凝土过早发生脆性破坏。 3．受扭构件的受扭纵筋钢筋有哪些构造要求？5分

答：抗扭纵筋应沿截面周边对称布置，且截面四角处必须放置，其间距不应大于300mm，也不应大于截面宽度b，抗扭纵筋的两端应伸入支座，并满足锚固长度的要求。

4．矩形截面小偏心受压构件截面设计时，远离轴向力一侧的钢筋As为什么可按最小配筋率及构造要求配

筋？5分

答：由于小偏心受压构件破坏时，σS一般达不到屈服强度，为节约钢材，可按最小配筋率及构造要求配筋。

五、计算题30分

1.一矩形截面偏心受压柱，截面尺寸b×h=300×600mm，承受轴向力设计值N=500KN，弯矩设计值M=190KN·m，混凝土强度等级为C20，钢材为Ⅱ级（HRB335）钢筋（fc=10N/mm2 fy=a=a΄=40mm，min

fy=310N/mm2 ，

0.2%，ξ

b=0.544，η=1.064）。试按非对称和对称计算钢筋用量。（15分）15分

解：A按非对称配筋计算： （1）判别大小偏心受压

e0

M190h

0.38m380mm17mm； N50030

e0380mm

h0has60040560mm；

e0

1.064380404.32mm0.3h00.3560168mm

所以按大偏心受压构件设计。 （2）计算钢筋面积 取

b，有：ee0

h

a38030040640mm 2

A

's

dNefcbh02b(10.5b)

fy'(h0a')

1.25001036401030056020.544(10.50.544)569mm2

310(56040)minbh0336mm2

fy'fcbbh0dN'

AsAs

fyfy

103000.5445601.2500103

5691582mm2

310

As1582mm2minbh00.2%300560336mm2

满足要求 B按对称配筋计算 （1）求混凝土受压区高度

x

dN

fcb



1.25001000

200mm2a80mm

10300

xbbh00.544560304.64mm

为大偏心受压构件 （2）配筋计算

AsAs'

dNefcbx(h0x/2)

fy'(h0a')

1.2500100064010300200(560200/2)

310(56040)

670mm2minbh00.2%300560336mm2

2．一偏心受拉构件，截面尺寸b×h=300×400mm，承受轴心拉力设计值N=450kN，弯矩设计值M=45kN·m，采用C20级混凝土、Ⅱ级纵向受力钢筋，a= a'=40mm。试进行配筋计算。（fc=10N/mm2 fy=a=a΄=40mm，min0.15%，ξb=0.544）（15分）15分 解：（1）判别大小偏心受拉

fy=310N/mm2 ，

e0

M45h

0.1m100mma160mm； N4502

所以按小偏心受拉构件设计。 （2）计算钢筋面积

h0has40040360mm

e'e0e

h

a10020040260mm 2

h

e0a2001004060mm 2

dNe

As'

fy(h0a')



1.24501060

327mm2minbh00.15%300360162mm2

310(36040)

3

As

dNe'

fy(h0a')

3

1.245010260

1415mm2minbh00.15%300360162mm2

310(36040)

水工钢筋混凝土结构作业四

一、填空题（每空1分，共20分）

1.值；对后张法构件用 净 截面几何特征值。

2．在其它条件相同时，配筋率越高，平均裂缝间距越_小__，平均裂缝宽度越_小_，其它条件相同时，混凝土保护层越厚，平均裂缝宽度越__大_____。

3．提高钢筋混凝土梁抗弯刚度的主要措施是_。

4．提高钢筋混凝土构件抗裂度的有效措施是 加大构件截面尺寸 和_提高混凝土的强度等。 5．预应力钢筋张拉控制应力的大小主要与_张拉方法_和__钢筋品种_有关。 6．通常对结构施加预应力的方法有两种，分别是_先张法__和__后张法___。

7．预应力和非预应力混凝土轴心受拉构件,在裂缝即将出现时，它们的相同之处是混凝土的应力达到__轴心抗拉强度__，不同处是预应力构件混凝土的应力经历了从__受压__到__ 受拉_的变化过程，而非预应力构件混凝土的应力是从____0_____。可见二者的抗裂能力是_预应力_的大。

8．先张法预应力混凝土轴心受拉构件，在施工阶段放松预应力钢筋之前，混凝土处于__无应力_的状态，放松预应力钢筋之后，混凝土处于_受压__的状态。

二、选择题（每题2分，共20分）

1．有两个截面尺寸、混凝土强度等级、钢筋级别均相同，配筋率ρ不同的轴心受拉构件，在它们即将开裂时 ( C ) （A）ρ大的构件，钢筋应力σs小 （B）ρ小的构件，钢筋应力σs大

（C）两个构件的钢筋应力σs均相同

2．条件相同的先、后张法轴拉构件，当con及l相同时，预应力筋中应力peII （ B ）

（A）两者相等 （B）后张法大于先张法 （C）后张法小于先张法 3．对构件施加预应力的主要作用是 （ B ） （A）减轻构件的自重 （B）提高构件的抗裂度 （C）提高构件的承载力。

4．有两个混凝土强度等级、钢筋品种、钢筋面积均相同，截面尺寸大小不同的轴心受拉构件，当它们开裂时 ( C )

（A）截面尺寸大的构件，钢筋应力σs小 （B）截面尺寸小的构件，钢筋应力σs大

（C）两个构件的σs均相同

5．后张法预应力混凝土轴心受拉构件制作完毕后，承受总压力600KN，若加载至混凝土应力为零时，则轴向力N0满足 （ B ）

（A）N0=600KN （B）N0 >600KN （C）N0

te和混凝土保护层厚度

c不变的轴心受拉构件，其裂缝间距lcr将 ( C )（A）随混

凝土强度等级的提高，lcr会减小 （B）随混凝土强度等级的提高，lcr会增大； （C）随钢筋直径的减小，lcr会减小。

7．受弯构件减小裂缝宽度最有效的措施之一是 （ C ）

（A）加钢筋的直径 （B）提高混凝土强度等级 （C）增加受拉钢筋截面面积，减少裂缝截面的钢筋应力。

8．构件的净截面面积An、换算截面面积A0、和混凝土截面面积Ac存在如下关系 （ A ） (A)A0 > An > Ac (B)An > A0 > A0 （C）A0 > Ac > Ac

9．其它条件相同时，钢筋的保护层厚度与平均裂缝间距、裂缝宽度的关系是 （ A ）

(A)保护层愈厚，平均裂缝间距愈大，裂缝宽度也愈宽； (B)保护层愈厚，平均裂缝间距愈小，裂缝宽度也愈宽；

（C）保护层厚度对平均裂缝间距没有影响，但保护层愈厚，裂缝宽度也愈宽；

10．控制混凝土构件因碳化引起的沿钢筋走向的裂缝的最有效的措施是 （ C ） (A)提高混凝土强度等级 (B)增加钢筋的截面面积 （C）选用足够的钢筋保护层 。

三、判断题（每题2分，共20分）（正确画√，错误打×）

1．在受弯构件中，当其它条件相同时，采用直径较小的钢筋可以减小裂缝宽度。 （ √ ） 2．预应力轴心受拉构件的承载力是由钢筋决定的，与施加预应力的方法无关。 （ √ ） 3．先张法预应力混凝土一般要求混凝土强度达到75%以上时才放松预应力钢筋。 （ √ ） 4．与钢筋混凝土结构相比，预应力混凝土结构的主要优点在于提高了正截面的抗裂度。 （ √ ） 5．提高混凝土强度等级是减小钢筋混凝土构件裂缝宽度的有效措施。 （ × ） 6．钢筋混凝土梁的截面抗弯刚度与荷载持续的时间长短无关。 （ × ） 7．沿梁跨度方向，截面抗弯刚度是变化的，所以，验算变形时所采用的截面抗弯刚度是指平均的截面抗弯刚度。（ × ）

8．所有预应力损失都是由预应力筋的徐变引起的。（ × ）

9．其它条件相同时，随着钢筋保护层厚度增大，裂缝宽度将增大。 （ √ ） 10．计算预应力混凝土轴心受拉构件在施工阶段的混凝土预压应力时，不论先张法还是后张法，均用换算截面面积。（ × ）

四、简述题（每题8分，共40分）

1．水工钢筋混凝土结构中，引起裂缝的非荷载因素主要有哪些？ 答：（1）温度变化引起的裂缝； （2）混凝土收缩引起的裂缝； （3）基础不均匀沉降引起的裂缝； （4）混凝土塑性塌落引起的裂缝。

2．试述规范对预应力混凝土构件的裂缝控制的规定？ 答：《规范》规定：预应力混凝土构件裂缝控制等级分三级： 一级：严格要求不出现裂缝的构件； 二级：一般要求不出现裂缝的构件； 三级：允许出现裂缝的构件。

3．普通预应力混凝土构件的基本工作原理是什么？

答：预应力混凝土结构是指在外荷载作用之前，先对混凝土施加压力，造成人为的应力状态，它所产生的预压应力能抵消外荷载所引起的部分或全部拉应力。这样，在外荷载作用下，裂缝就能延缓或不会产生，

即使出现了裂缝，裂缝宽度也不致过大。

4．钢筋混凝土矩形截面不带横杆梁式渡槽槽身横向计算如何进行？7分

答：槽身横向计算时，可沿纵向取单位长度1m槽身为脱离体进行计算，计算内容如下： （1）人行道板计算

1）内力计算：人行道板为一支承在侧墙上的悬壁板，悬臂长度为a1，承受均布荷载p1（包括板自重gk和人群荷载qk，栏杆重可折算在均布自重荷载内）。人行道板承受的最大弯矩设计值为：

1M10(GgkQqk)a12

2

2）配筋计算：人行道板悬臂根部可按矩形截面受弯构件进行配筋计算。 （2）侧墙计算 1）内力计算：M2

11

0QH3(GgkQqk)a12

26

2）配筋计算：根据最大弯矩设计值，侧墙底部可按矩形截面受弯构件进行配筋计算。当侧墙较高时，若弯矩沿墙高度变化较大，可沿墙高取2～3个截面进行配筋计算，计算方法与底部截面类似。

3）裂缝控制验算：侧墙除按承载力计算外，尚应进行抗裂或裂缝宽度验算，侧墙临水面需满足抗裂要求。 （3）底板计算 1）内力计算：N

QH2/2



MA0N



t

M2 2

1

MC0(QHGct)B2MA

8

2）配筋计算：可按矩形截面受弯构件，对端部和跨中截面分别进行配筋计算。

3）裂缝控制验算：底板也应进行抗裂及裂缝宽度验算，荷载组合同侧墙。应按荷载效应得短期组合及长期组合分别验算。

5．正常使用极限状态验算的目的是什么? 验算时荷载组合如何选择?

答：正常使用极限状态验算的目的是为了保证结构构件在正常使用条件下，抗裂度、裂缝宽度和变形满足规范的相应要求，即满足结构构件的适用、美观和耐久性的要求。验算时，应按荷载效应的短期组合及长期组合分别进行。

水工钢筋混凝土结构作业三

一、填空题（每空1分，共20分）20分

1．在钢筋混凝土偏心受拉构件中，当轴向力N作用在As的外侧时，截面虽开裂，但仍然有 压区 存在，这类情况称为 大偏心受拉构件 。

２．钢筋混凝土轴心受压短柱在整个加荷过程中，短柱 全 截面受压，其极限压应变是 均匀的 。由于钢筋与混凝土之间存在 粘结 力，从加荷到破坏钢筋与混凝土 共同 变形，两者压应变始终保持 一致 。 ３．在工程中，钢筋混凝土结构构件的扭转可分为两类：一类是 平衡扭转 ，另一类是 附加扭转 。 ４．钢筋混凝土短柱的承载力比素混凝土短柱_高_，延性比素混凝土短柱_好__。

５．矩形截面小偏心受压构件破坏时As的应力一般 达不到 屈服强度，因此，为节约钢筋用量，可按 最小配筋率及构造 要求配置As。

6．钢筋混凝土大偏心受拉构件正截面承载力计算如果出现了x＜2 a'的情况说明度 ，此时可假定 x=2 a' 时的力矩平衡公式计算 。

7．区别大小偏心受压的关键是远离轴向压力一侧的钢筋先 屈服 ，还是靠近轴心压力一侧的混凝土先 被压碎 。

８．大偏心受压破坏相当于受弯构件_适筋_梁的破坏，而小偏心受压构件破坏相当于__超筋_梁的破坏。 ９．小偏心受拉构件破坏时全截面_受拉_，拉力仅有_钢筋 承受。

二、选择题（每题2分，共20分）20分

1．钢筋混凝土大偏心受压构件的破坏特征是 (A ) (A) 远离轴向力一侧的钢筋拉屈，随后另一侧钢筋压屈，混凝土被压碎 (B) 远离轴向力一侧的钢筋应力不定，而另一侧钢筋压屈，混凝土被压碎 (C) 靠近轴向力一侧的钢筋和混凝土应力不定，而另一侧受拉钢筋受拉屈服

2．大偏心受拉构件的截面计算中，如果计算出的A's＜0时，A's可按构造要求配置，而后再计算As，若此时计算出现αs=[γdNe–fy'A's (h0–a')]/（fcbh02）＜0的情况时，说明 （A ）

（A）A's的应力达不到屈服强度 （B）As的应力达不到屈服强度 （C）As过多，需要减少。 3．均布荷载作用下的弯剪扭复合受力构件，当满足（ C ）时，可忽略剪力的影响

（A）γdT≤0.175ftWt （B）γdV≤0.07fcbh0 （C）γdV≤0.035fcbh0

4．大偏心受拉构件设计时，若已知A's，计算出ξ＞ξb，则表明 （B） （A）A's过多 （B）A's过少 （C）As过少 5．均布荷载作用下的弯、剪、扭复合受力构件，当满足（A）时，可忽略扭矩的影响 （A）γdT≤0.175ftWt （B）γdT≤0.35ftWt （C）γdV≤0.035fcbh0

6．大偏心受压柱，如果分别作用两组荷载，已知Ｍ１Ｎ２， 若Ｍ１、Ｎ１作用时柱将破坏，那么

Ｍ２、Ｎ２作用时 （A）

（A）柱破坏 （B）柱有可能破坏 （Ｃ）柱不破坏

7．在小偏心受拉构件设计中，如果遇到若干组不同的内力组台(M，N)时，计算钢筋面积时应该（C） （A）按最大N与最大M的内力组合计算As和Aˊs

（B）按最大N与最小M的内力组合计算As，而按最大N与最大M的内力组合计算Aˊs

（C）按最大N与最大M的内力组合计算As，而按最大N与最小M的内力组合计算As 8．矩形截面小偏心受压构件截面设计时可按最小配筋率及构造要求配置,这是为了 (C) (A)构件破坏时, As 的应力能达到屈服强度fY,以充分利用钢筋的抗拉作用 (B)保持构件破坏不是从Ａs一侧先被压坏引起

(C)ｈ约钢材，因为构件破坏时Ａs的应力σS一般达不到屈服强度。

9．矩形截面大偏心受压构件截面设计时要令xbh0，这是为了 (B)

(A)保证不发生小偏心受压破坏 (B) 使钢筋用量最少 (C) 保证破坏时，远离轴向内侧的钢筋应力能达到屈服强度

10．在小偏心受拉构件设计中，计算出的钢筋用量为 （A） （A）As＞A's （B）As＜A's （C）As=A's

三、判断题（每题1分，共10分）（正确画√，错误打×）10分

1．受压构件的承载力主要控制于混凝土受压，所以取较用高强度等级的混凝土是经济合理的。 （ √ ）

2．对于轴心受压柱，为了减少钢筋在施工中产生纵向弯曲，宜选用较粗的钢筋。（ √ ） 3．受压构件中若轴向力的偏心距很大，则构件一定发生大偏心受压破坏。 （×） 4．在偏心受压构件中，若偏心距较大，但此时配置了很多受拉钢筋时会发生受压破坏。 （√ ） 5．大、小偏心受压构件破坏的共同点是破坏时受压区边缘混凝土都达到极限压应变，因而，不论大偏心受压构件还是小偏心受压构件，受压钢筋总是屈服的。 （ × ）

6．为了提高受压构件的承载力，受压钢筋可采用高强钢筋。 （×） 7．增加箍筋的数量或者配置螺旋箍筋可以提高钢筋混凝土柱的延性。 （√）

8．在偏心受压构件中，若偏心距较大，且受拉钢筋配置不太多时会发生受拉破坏。 （ √ ）

9．受压构件内不宜配置强度较高的钢筋，因为高强钢筋的抗压强度最多只能发挥360～400N/mm2。 （ √ ）

10．偏心受压构件中远离轴向力一侧的纵向钢筋总是受拉的。 （×）

四、简述题（每题5分，共20分）20分

1．试分析大偏心受压构件破坏时的破坏特征？5分

答：大偏心受压构件在轴向力的作用下，截面部分受拉部分受压，首先受拉区出现垂直轴线的横向裂缝，随着轴向力的不断增大，受拉钢筋的应力首先达到屈服强度，钢筋屈服后的塑性变形，将使裂缝明显加宽并进一步向受压一侧延伸，从而导致受压区面积减小，受压区混凝土的压应变逐渐增大，最后混凝土压应变达到极限压应变而被压碎，构件破坏。

2．钢筋混凝土柱中配置箍筋的主要作用是什么？5分

答：箍筋的主要作用是为了防止纵向受压钢筋压屈，导致混凝土保护层剥落。当箍筋配置较密时，还能提高混凝土延伸性，防止受压混凝土过早发生脆性破坏。 3．受扭构件的受扭纵筋钢筋有哪些构造要求？5分

答：抗扭纵筋应沿截面周边对称布置，且截面四角处必须放置，其间距不应大于300mm，也不应大于截面宽度b，抗扭纵筋的两端应伸入支座，并满足锚固长度的要求。

4．矩形截面小偏心受压构件截面设计时，远离轴向力一侧的钢筋As为什么可按最小配筋率及构造要求配

筋？5分

答：由于小偏心受压构件破坏时，σS一般达不到屈服强度，为节约钢材，可按最小配筋率及构造要求配筋。

五、计算题30分

1.一矩形截面偏心受压柱，截面尺寸b×h=300×600mm，承受轴向力设计值N=500KN，弯矩设计值M=190KN·m，混凝土强度等级为C20，钢材为Ⅱ级（HRB335）钢筋（fc=10N/mm2 fy=a=a΄=40mm，min

fy=310N/mm2 ，

0.2%，ξ

b=0.544，η=1.064）。试按非对称和对称计算钢筋用量。（15分）15分

解：A按非对称配筋计算： （1）判别大小偏心受压

e0

M190h

0.38m380mm17mm； N50030

e0380mm

h0has60040560mm；

e0

1.064380404.32mm0.3h00.3560168mm

所以按大偏心受压构件设计。 （2）计算钢筋面积 取

b，有：ee0

h

a38030040640mm 2

A

's

dNefcbh02b(10.5b)

fy'(h0a')

1.25001036401030056020.544(10.50.544)569mm2

310(56040)minbh0336mm2

fy'fcbbh0dN'

AsAs

fyfy

103000.5445601.2500103

5691582mm2

310

As1582mm2minbh00.2%300560336mm2

满足要求 B按对称配筋计算 （1）求混凝土受压区高度

x

dN

fcb



1.25001000

200mm2a80mm

10300

xbbh00.544560304.64mm

为大偏心受压构件 （2）配筋计算

AsAs'

dNefcbx(h0x/2)

fy'(h0a')

1.2500100064010300200(560200/2)

310(56040)

670mm2minbh00.2%300560336mm2

2．一偏心受拉构件，截面尺寸b×h=300×400mm，承受轴心拉力设计值N=450kN，弯矩设计值M=45kN·m，采用C20级混凝土、Ⅱ级纵向受力钢筋，a= a'=40mm。试进行配筋计算。（fc=10N/mm2 fy=a=a΄=40mm，min0.15%，ξb=0.544）（15分）15分 解：（1）判别大小偏心受拉

fy=310N/mm2 ，

e0

M45h

0.1m100mma160mm； N4502

所以按小偏心受拉构件设计。 （2）计算钢筋面积

h0has40040360mm

e'e0e

h

a10020040260mm 2

h

e0a2001004060mm 2

dNe

As'

fy(h0a')



1.24501060

327mm2minbh00.15%300360162mm2

310(36040)

3

As

dNe'

fy(h0a')

3

1.245010260

1415mm2minbh00.15%300360162mm2

310(36040)

水工钢筋混凝土结构作业四

一、填空题（每空1分，共20分）

1.值；对后张法构件用 净 截面几何特征值。

2．在其它条件相同时，配筋率越高，平均裂缝间距越_小__，平均裂缝宽度越_小_，其它条件相同时，混凝土保护层越厚，平均裂缝宽度越__大_____。

3．提高钢筋混凝土梁抗弯刚度的主要措施是_。

4．提高钢筋混凝土构件抗裂度的有效措施是 加大构件截面尺寸 和_提高混凝土的强度等。 5．预应力钢筋张拉控制应力的大小主要与_张拉方法_和__钢筋品种_有关。 6．通常对结构施加预应力的方法有两种，分别是_先张法__和__后张法___。

7．预应力和非预应力混凝土轴心受拉构件,在裂缝即将出现时，它们的相同之处是混凝土的应力达到__轴心抗拉强度__，不同处是预应力构件混凝土的应力经历了从__受压__到__ 受拉_的变化过程，而非预应力构件混凝土的应力是从____0_____。可见二者的抗裂能力是_预应力_的大。

8．先张法预应力混凝土轴心受拉构件，在施工阶段放松预应力钢筋之前，混凝土处于__无应力_的状态，放松预应力钢筋之后，混凝土处于_受压__的状态。

二、选择题（每题2分，共20分）

1．有两个截面尺寸、混凝土强度等级、钢筋级别均相同，配筋率ρ不同的轴心受拉构件，在它们即将开裂时 ( C ) （A）ρ大的构件，钢筋应力σs小 （B）ρ小的构件，钢筋应力σs大

（C）两个构件的钢筋应力σs均相同

2．条件相同的先、后张法轴拉构件，当con及l相同时，预应力筋中应力peII （ B ）

（A）两者相等 （B）后张法大于先张法 （C）后张法小于先张法 3．对构件施加预应力的主要作用是 （ B ） （A）减轻构件的自重 （B）提高构件的抗裂度 （C）提高构件的承载力。

4．有两个混凝土强度等级、钢筋品种、钢筋面积均相同，截面尺寸大小不同的轴心受拉构件，当它们开裂时 ( C )

（A）截面尺寸大的构件，钢筋应力σs小 （B）截面尺寸小的构件，钢筋应力σs大

（C）两个构件的σs均相同

5．后张法预应力混凝土轴心受拉构件制作完毕后，承受总压力600KN，若加载至混凝土应力为零时，则轴向力N0满足 （ B ）

（A）N0=600KN （B）N0 >600KN （C）N0

te和混凝土保护层厚度

c不变的轴心受拉构件，其裂缝间距lcr将 ( C )（A）随混

凝土强度等级的提高，lcr会减小 （B）随混凝土强度等级的提高，lcr会增大； （C）随钢筋直径的减小，lcr会减小。

7．受弯构件减小裂缝宽度最有效的措施之一是 （ C ）

（A）加钢筋的直径 （B）提高混凝土强度等级 （C）增加受拉钢筋截面面积，减少裂缝截面的钢筋应力。

8．构件的净截面面积An、换算截面面积A0、和混凝土截面面积Ac存在如下关系 （ A ） (A)A0 > An > Ac (B)An > A0 > A0 （C）A0 > Ac > Ac

9．其它条件相同时，钢筋的保护层厚度与平均裂缝间距、裂缝宽度的关系是 （ A ）

(A)保护层愈厚，平均裂缝间距愈大，裂缝宽度也愈宽； (B)保护层愈厚，平均裂缝间距愈小，裂缝宽度也愈宽；

（C）保护层厚度对平均裂缝间距没有影响，但保护层愈厚，裂缝宽度也愈宽；

10．控制混凝土构件因碳化引起的沿钢筋走向的裂缝的最有效的措施是 （ C ） (A)提高混凝土强度等级 (B)增加钢筋的截面面积 （C）选用足够的钢筋保护层 。

三、判断题（每题2分，共20分）（正确画√，错误打×）

1．在受弯构件中，当其它条件相同时，采用直径较小的钢筋可以减小裂缝宽度。 （ √ ） 2．预应力轴心受拉构件的承载力是由钢筋决定的，与施加预应力的方法无关。 （ √ ） 3．先张法预应力混凝土一般要求混凝土强度达到75%以上时才放松预应力钢筋。 （ √ ） 4．与钢筋混凝土结构相比，预应力混凝土结构的主要优点在于提高了正截面的抗裂度。 （ √ ） 5．提高混凝土强度等级是减小钢筋混凝土构件裂缝宽度的有效措施。 （ × ） 6．钢筋混凝土梁的截面抗弯刚度与荷载持续的时间长短无关。 （ × ） 7．沿梁跨度方向，截面抗弯刚度是变化的，所以，验算变形时所采用的截面抗弯刚度是指平均的截面抗弯刚度。（ × ）

8．所有预应力损失都是由预应力筋的徐变引起的。（ × ）

9．其它条件相同时，随着钢筋保护层厚度增大，裂缝宽度将增大。 （ √ ） 10．计算预应力混凝土轴心受拉构件在施工阶段的混凝土预压应力时，不论先张法还是后张法，均用换算截面面积。（ × ）

四、简述题（每题8分，共40分）

1．水工钢筋混凝土结构中，引起裂缝的非荷载因素主要有哪些？ 答：（1）温度变化引起的裂缝； （2）混凝土收缩引起的裂缝； （3）基础不均匀沉降引起的裂缝； （4）混凝土塑性塌落引起的裂缝。

2．试述规范对预应力混凝土构件的裂缝控制的规定？ 答：《规范》规定：预应力混凝土构件裂缝控制等级分三级： 一级：严格要求不出现裂缝的构件； 二级：一般要求不出现裂缝的构件； 三级：允许出现裂缝的构件。

3．普通预应力混凝土构件的基本工作原理是什么？

答：预应力混凝土结构是指在外荷载作用之前，先对混凝土施加压力，造成人为的应力状态，它所产生的预压应力能抵消外荷载所引起的部分或全部拉应力。这样，在外荷载作用下，裂缝就能延缓或不会产生，

即使出现了裂缝，裂缝宽度也不致过大。

4．钢筋混凝土矩形截面不带横杆梁式渡槽槽身横向计算如何进行？7分

答：槽身横向计算时，可沿纵向取单位长度1m槽身为脱离体进行计算，计算内容如下： （1）人行道板计算

1）内力计算：人行道板为一支承在侧墙上的悬壁板，悬臂长度为a1，承受均布荷载p1（包括板自重gk和人群荷载qk，栏杆重可折算在均布自重荷载内）。人行道板承受的最大弯矩设计值为：

1M10(GgkQqk)a12

2

2）配筋计算：人行道板悬臂根部可按矩形截面受弯构件进行配筋计算。 （2）侧墙计算 1）内力计算：M2

11

0QH3(GgkQqk)a12

26

2）配筋计算：根据最大弯矩设计值，侧墙底部可按矩形截面受弯构件进行配筋计算。当侧墙较高时，若弯矩沿墙高度变化较大，可沿墙高取2～3个截面进行配筋计算，计算方法与底部截面类似。

3）裂缝控制验算：侧墙除按承载力计算外，尚应进行抗裂或裂缝宽度验算，侧墙临水面需满足抗裂要求。 （3）底板计算 1）内力计算：N

QH2/2



MA0N



t

M2 2

1

MC0(QHGct)B2MA

8

2）配筋计算：可按矩形截面受弯构件，对端部和跨中截面分别进行配筋计算。

3）裂缝控制验算：底板也应进行抗裂及裂缝宽度验算，荷载组合同侧墙。应按荷载效应得短期组合及长期组合分别验算。

5．正常使用极限状态验算的目的是什么? 验算时荷载组合如何选择?

答：正常使用极限状态验算的目的是为了保证结构构件在正常使用条件下，抗裂度、裂缝宽度和变形满足规范的相应要求，即满足结构构件的适用、美观和耐久性的要求。验算时，应按荷载效应的短期组合及长期组合分别进行。