結(jié)構(gòu)設(shè)計原理第五版課后答案第七章

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《混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計原理》（第五版）第七章課后習(xí)題參考答案

第七章：受彎構(gòu)件正截面承載力計算

?思考題答案：?

1. ?簡述受彎構(gòu)件正截面承載力計算的基本假定。?
   答：受彎構(gòu)件正截面承載力計算基于以下基本假定：

   • 截面應(yīng)變保持平面，即符合平截面假定；
   • 混凝土抗壓強度按等效矩形應(yīng)力圖簡化計算，抗拉強度忽略不計；
   • 鋼筋應(yīng)力在構(gòu)件破壞前達(dá)到屈服強度，且鋼筋與混凝土之間無相對滑移；
   • 受壓區(qū)混凝土的應(yīng)力分布為矩形或拋物線形，簡化后取等效矩形應(yīng)力圖。

2. ?單筋矩形截面與雙筋矩形截面在承載力計算上有何區(qū)別？?
   答：單筋截面僅配置受拉鋼筋，承載力計算時受壓區(qū)完全由混凝土承擔(dān)；雙筋截面同時配置受拉和受壓鋼筋，受壓鋼筋可分擔(dān)部分壓力，提高截面延性和抗震性能，但計算需考慮受壓鋼筋的應(yīng)力狀態(tài)及與混凝土的協(xié)同工作。

3. ?T形截面分類的依據(jù)是什么？?
   答：T形截面按受壓區(qū)翼緣位置分為兩類：

   • ?第一類T形截面?：翼緣位于受壓區(qū)（如現(xiàn)澆樓板與梁整體澆筑），翼緣參與受壓；
   • ?第二類T形截面?：翼緣位于受拉區(qū)（如預(yù)制梁），翼緣不參與受壓，按矩形截面計算。

4. ?如何確定受彎構(gòu)件的最小配筋率？?
   答：最小配筋率是為了防止構(gòu)件發(fā)生脆性破壞，需滿足：

   • 按受拉鋼筋面積與截面有效面積之比計算；
   • 受彎構(gòu)件的最小配筋率不應(yīng)小于0.2%和45ft/fy中的較大值（ft為混凝土抗拉強度，fy為鋼筋屈服強度）。

?習(xí)題答案：?

1. ?簡答題：受彎構(gòu)件正截面破壞形態(tài)有哪些？?
   答：受彎構(gòu)件正截面破壞形態(tài)包括：

   • ?適筋破壞?：受拉鋼筋先屈服，受壓區(qū)混凝土后壓碎，破壞前有明顯預(yù)兆，屬延性破壞；
   • ?超筋破壞?：受壓區(qū)混凝土先壓碎，受拉鋼筋未屈服，破壞突然，屬脆性破壞；
   • ?少筋破壞?：受拉區(qū)混凝土開裂后鋼筋迅速屈服，構(gòu)件承載力低，破壞突然。

2. ?計算題：已知矩形截面梁尺寸為b×h=200mm×500mm，混凝土強度等級C30，鋼筋HRB400，求最大彎矩設(shè)計值。?
   ?解?：

   • 查表得：C30混凝土抗壓強度設(shè)計值fc=14.3MPa，HRB400鋼筋抗拉強度設(shè)計值fy=360MPa；
   • 受壓區(qū)高度x=ξbh0，ξ為相對受壓區(qū)高度，查表得ξ=0.518；
   • 有效高度h0=h-保護層厚度-鋼筋半徑，取h0=465mm；
   • 最大彎矩設(shè)計值M=α1fcbx(h0-x/2)=0.518×14.3×200×465×(465-0.518×465/2)≈120kN·m。

3. ?簡答題：雙筋截面梁的適用條件是什么？?
   答：雙筋截面梁適用于以下情況：

   • 截面尺寸受限制，需提高承載力；
   • 承受雙向彎矩或扭矩；
   • 需提高截面延性或抗震性能。

?注意事項?：

• 實際計算需結(jié)合具體設(shè)計規(guī)范（如《混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范》GB 50010-2010）調(diào)整參數(shù)；
• 構(gòu)造要求（如鋼筋間距、保護層厚度）需滿足規(guī)范規(guī)定，確保結(jié)構(gòu)耐久性和安全性。

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