混凝土和砌体结构讲义

混凝土及砌体结构串讲课程介绍一、课程的设置、性质及特点混凝土及砌体结构课程是全国高等教育自学考试房屋建筑工程专业（专科）必考的专业课程。本课程的目的是使学生理解混凝土结构与砌体结构中材料的主要力学性能，掌握混凝土与砌体各类基本构件的设计计算方法和主要构造措施；初步具有混凝土砌体混合结构房屋的结构设计能力，以便毕业后能够比较好地适应房屋建筑施工和设计工作的需要。考试中的题型规范，试题不难，有少量跨章节的考题，学员在学习的过程中要熟练掌握各种典型的例题。本课程的性质及特点：1房屋建筑工程专业（专科）的一门专业课，为后续专业课学习打下必要的基础； 2钢筋混凝土与砌体结构课程分基本构件和结构设计两部分。其中基本构件属于专业基础课，结构设计属于实践性很强的专业课，因此，本课程是一门理论与实践并重的课程。二、教材的选用本课程所选用教材是全国高等教育自学考试指定教材，该书由程文瀼教授主编，武汉大学出版社出版（2004版）。三、章节体系 1对结构设计方法进行了简单介绍，对材料性质、混凝土拉、压、弯、剪、扭等基本构件的承载力计算进行了详细介绍，对预应力混凝土、现浇混凝土单向肋板楼盖、砌体结构构件、多层混合结构房屋设计进行了介绍。 2章节安排按混凝土构件、预应力构件、现浇混凝土单向肋板楼盖、多层混合结构房屋设计顺序介绍：第一部分 设计方法概述（Ch1概述Ch2混凝土及砌体结构设计方法概述）第二部分 混凝土结构（Ch3混凝土结构材料性能Ch4受弯构件正截面承载力Ch5受弯构件斜截面承载力Ch6受扭构件承载力Ch7受压构件截面承载力Ch8受拉构件截面承载力Ch9变形、裂缝与耐久性Ch10预应力混凝土构件Ch11现浇混凝土单向肋板楼盖）第三部分 砌体结构(Ch12砌体材料及其力学性能Ch13无筋砌体构件承载力Ch14多层混合结构房屋设计)考情分析一、历年真题的分布情况混凝土及砌体结构历年考题的分值分布情况如下（20062009年以10月国家考试统计）：章节2006年2007年2008年2009年总计年平均分第一章031151.25第二章4444164第三章3313102.5第四章201818187418.5第五章91113114411第六章3333123第七章161616166416第八章111141第九章5555205第十章8888328第十一章1081010389.5第十二章5570174.25第十三章88813379.25第十四章8757276.75结论：在全面阅读教材的基础上，掌握重点章节内容，着重掌握受弯构件正截面受弯承载力、受压构件截面承载力、受弯构件斜截面承载力、无筋砌体构件的承载力计算，以及肋梁楼盖的基本概念。二、历年真题结构分析2009年10月题型 （1）单选题（10题2分=20分）4题：公式理解（2345）例：5在钢筋混凝土剪扭构件受扭承载力计算公式中，为（ ）A剪扭构件混凝土受扭承载力降低系数B剪扭构件混凝土受剪承载力降低系数C剪力设计值与扭矩设计值之比 D扭矩设计值与剪力设计值之比3题：结构材料（16. 8）例：8下列钢材中，不宜用作预应力钢筋的是（ ）A热处理钢筋 B热轧钢筋C钢丝 D钢绞线3题：基本概念（7910）例：10砌体结构墙、柱设计时，进行高厚比验算的目的是为了满足（ ）A耐久性要求B承载力要求C稳定性要求D保温要求结论：掌握书中的基本概念、重要公式和教师提醒的易考点解决此部分考题的问题。 （2）填空题（10题1分=10分）更多的是来自于大纲中的识记内容。13钢筋混凝土受弯构件正截面承载力计算的基本假定之一是：不考虑混凝土的_。 19对采用锚具的后张法预应力混凝土构件应进行端部锚固区_承载力验算。结论：答题能否正确，关键还是结合大纲对课程内容和基本概念的把握程度。对教材中基本知识点的把握，将教师提示的易考点掌握即可解决此难点。 （3）名词解释题（4题2分=8分）更多的是来自于大纲第2、4、9、11章中的识记和领会的内容。21设计使用年限结论：在理解的基础上识记，解答时注意答出要点。 （4）简答题（6题5分=30分）更多的是来自于大纲第4、7、10、11、12、14章中的识记和领会的内容。27什么是预应力钢筋的张拉控制应力?张拉控制应力为何不能过高? 结论：在理解的基础上识记，解答时注意答出要点。（5）计算题（4题8分=32分）更多的是来自于大纲第4、5、7、13章中应用的内容。 结论：熟练掌握受弯构件正截面受弯承载力、受弯构件斜截面受剪承载力、偏心受压构件正截面受压承载力、无筋砌体墙柱承载力的计算。三、学习方法反复练习：考试易考的是各章节知识的基本点、重点。如：基本点：各类基本构件的受力特点、破坏形态、计算假定；重点：受弯构件正截面受弯承载力、受弯构件斜截面受剪承载力、偏心受压构件正截面受压承载力、无筋砌体墙柱承载力的计算第一部分 设计方法概述（Ch12）一、本部分考情年度单 选填 空名词解释简 答计 算总分题量分数题量分数题量分数题量分数题量分数200612124200712112472008121112520091211125第一章 概述历年考题第一章一般只考一道填空题，计1分。一、配筋的作用与要求（考点1）P1-31、配筋的作用混凝土内配置钢筋的主要作用是提高结构或构件的承载能力和变形能力。历年试题1：1.（2007填空）在素混凝土梁内配置受力钢筋的主要目的是提高构件的_能力和变形能力。【答案】承载【解析】该题考查混凝土内配筋的作用。参考教材第2页。2、配筋的基本要求.钢筋与混凝土两者变形一致，共同受力；材料特点：钢筋与混凝土热膨胀系数相近；保证措施：在设计与施工中采取切实措施保证钢筋与混凝土可靠粘接，钢筋端部在混凝土中有可靠锚固。.钢筋的位置和数量等也必须正确保证措施：钢筋的位置和数量等应根据计算和构造要求来确定。历年试题2：2（2008填空）要使配筋后的混凝土结构能够提高承载能力和变形能力，就要求：钢筋与混凝土两者_；钢筋的位置和数量等也必须正确。【答案】变形一致，共同受力【解析】该题考查对配筋基本要求的识记。参考教材第2页。二、混凝土结构主要优缺点（考点2）P31、主要优点：合理用材、耐久性较好、整体性好、取材容易、可模性好2、主要缺点：自重大、抗裂性差、费模费工历年试题3：3（2009填空）钢筋混凝土结构的主要缺点有：自重大、_以及费模费工等。【答案】抗裂性差【解析】该题考查对混凝土结构主要优缺点的识记。参考教材第3页。第二章 混凝土及砌体结构设计方法概述历年考题本章一般考一道单选题和一道名词解释题，共3分。一、结构上的作用（考点3）P61、作用：集中力、分布力、引起结构外加变形或约束变形的原因.直接作用：直接作用在结构上的力，也称为荷载.间接作用：温度变化、材料收缩和徐变、地基变形、地震历年试题4：4.（2009名词解释题）间接作用【答案】温度变化、材料收缩和徐变、地基变形、地震等都会使结构产生外加变形或约束变形，但它们不是直接以力的形式出现的，故称为间接作用。【解析】本题考查作用的定义。参考教材第6页。2、作用的分类：永久作用、偶然作用、可变作用二、两类极限状态1、可靠性：结构在设计使用年限内，在规定条件下，完成预定功能的能力。是安全性、适用性和耐久性的总称。2、设计使用年限（考点4）P7普通房屋和构筑物的设计使用年限是50年。历年试题5：5.（2007.10单选题）建筑结构可靠度设计统一标准规定，普通房屋和构筑物的设计使用年限为（）A30年B50年C80年D100年【答案】B【解析】本题考查设计使用年限的理解。参考教材第7页。历年试题6：6.（2008名词解释题）设计使用年限【答案】结构的设计使用年限指设计规定的结构或结构构件不需要进行大修即可按预定目的使用的年限，它是计算结构可靠度的依据。【解析】本题考查设计使用年限识记。参考教材第7页。3、极限状态（考点5）P8-11识记和领会以下概念:（1）极限状态的定义（2）承载能力极限状态及其设计表达式与结构的安全性相对应（3）正常使用极限状态与结构的适用性和耐久性相对应（4）荷载效应内力、应力、变形、裂缝等（5）结构抗力（6）荷载标准值、荷载设计值、荷载分项系数（7）材料强度标准值、材料强度设计值、材料分项系数历年试题7：7.（2006名词解释题）极限状态【答案】整个结构或结构的一部分超过某一特定状态就不能满足某一功能要求，此特定状态称为该功能的极限状态。【解析】本题考查极限状态的定义。参考教材第8页。历年试题8：8.（2006单选题）进行结构构件正常使用极限状态验算，应采用（ ）A荷载设计值和材料强度设计值B荷载设计值和材料强度标准值C荷载标准值和材料强度标准值D荷载标准值和材料强度设计值【答案】C【解析】本题考查对极限状态、荷载和材料强度标准值、设计值的理解和识记。参考教材第11页。二部分 混凝土结构（Ch311）一、本部分考情年度单 选填 空名词解释简 答计 算总分题量分数题量分数题量分数题量分数题量分数2006816993642032475200781699244203247320088169936420324752009816993642032475第三章 混凝土结构材料的物理力学性能一、钢筋（考点6）P14-171、钢筋的种类：（1）普通钢筋：HPB235、HRB335、HRB400、RRB400（2）预应力钢筋：消除应力钢丝、螺旋肋钢丝、刻痕钢丝、钢绞线、热处理钢筋历年试题9：9.（2009单选题）钢筋混凝土现浇楼板中的钢筋以及梁、柱的箍筋和拉结筋等常采用（ ）AHPB235级钢筋 BHRB335级钢筋CHRB400级钢筋 DRRB400级钢筋【答案】A【解析】本题考查对不同种类钢筋的应用的理解，参考教材第14页。 2、钢筋的性能（1）强度：屈服强度、条件屈服强度、极限强度历年试题10：10.（2007填空题）有明显屈服点钢筋的主要强度指标是_。【答案】屈服强度【解析】本题考查对钢筋力学性能的理解，参考教材第15页。（2）塑性：伸长率、冷弯性能（3）可焊性（4）与混凝土的粘接历年试题10：10.（2006填空题）混凝土结构对钢筋主要有强度、塑性、_和与混凝土的粘结四个性能要求。【答案】可焊性【解析】本题考查对钢筋性能的识记，参考教材第16页。二、混凝土（考点7）P17-221、混凝土的强度（1）立方体抗压强度：试件尺寸、温度、湿度、养护时间、标准试验方法、95%保证率（2）轴心抗压强度：试件尺寸、标准养护、标准试验方法历年试题12：12.（2007单选题）确定混凝土强度等级的依据是（A）A立方体抗压强度标准值B轴心抗压强度标准值C立方体抗压强度平均值D轴心抗压强度平均值【答案】A【解析】本题考查对混凝土立方体抗压强度的理解，参考教材第17页。（3）轴心抗拉强度（4）复合应力下的混凝土强度：a) 有侧向约束混凝土：三向受压混凝土抗压强度提高b) 双向受力时混凝土的强度：双向受压强度提高；双向受拉强度基本不变；一拉一压强度降低。2、混凝土的变形（1）单轴受压应力应变曲线：上升段、下降段、混凝土棱柱体抗压强度（2）弹性模量、变形模量、弹性系数、剪切模量（3）混凝土的徐变：线性徐变、非线性徐变（4）混凝土的收缩历年试题12：12（2008填空题）混凝土的应力不变，_随时间而增长的现象称为混凝土的徐变。【答案】应变【解析】该题考查对混凝土变形相关概念的理解。参考教材第21页。三、钢筋与混凝土的粘结1、粘结的两类问题（1）沿钢筋长度的粘结（2）钢筋端部的锚固2、粘结力的组成（1）胶着力：水泥胶体与钢筋间的吸附胶着力（2）摩擦力（3）机械咬合力：变形钢筋的粘结力最主要的是机械咬合力3、保证可靠粘结的构造措施（1）钢筋的锚固长度：基本锚固长度（2）钢筋的锚固：光圆钢筋的弯钩（3）钢筋的连接：绑扎搭接、机械连接、焊接第四章 受弯构件的正截面受弯承载力本章是历年考试的重中之重，一般选择、填空、名词解释、简答、计算各一题，总分20左右。一、梁板构造（考点8）P28-311、截面形式及尺寸：梁板宽、高、厚的模数历年试题13：13. （2007填空）钢筋混凝土矩形和T形截面梁的高度h一般取、250mm、_、800mm、900mm、等。【答案】300mm【解析】该题考查混凝土保护层厚度的识记，矩形和T形截面梁的高度级差为50mm，800mm以上级差为100mm。参考教材第29页。2、混凝土保护层厚度(1) 混凝土保护层厚度的概念(2) 受拉钢筋合力点至截面受拉边缘的竖向距离as(3) 截面有效高度h0：h0 =h - as历年试题14-15：14. （2006填空）混凝土保护层厚度是指钢筋混凝土构件中钢筋的_至混凝土表面的垂直距离。【答案】外表面【解析】该题考查混凝土保护层厚度的识记。参考教材第30页。15. （2009名词解释）混凝土保护层厚度【答案】混凝土保护层厚度是指钢筋混凝土构件中钢筋的外表面至混凝土表面的垂直距离。【解析】该题考查混凝土保护层厚度的识记。参考教材第30页。3、纵向受拉钢筋配筋率二、梁的正截面受弯承载力试验结果（考点9）P31-361、适筋梁正截面受弯的三个受力阶段图4-1 适筋梁正截面受弯的弯曲-曲率曲线重点：（1）各阶段的特点适筋梁正截面受弯三个受力阶段的主要特点 受力阶段主要特点第阶段第阶段第阶段习 称 未裂阶段带裂缝工作阶段 破坏阶段外观特征没有裂缝，挠度很小有裂缝，挠度还不明显钢筋屈服，裂缝宽，挠度大弯矩截面曲率大致成直线 曲线接近水平的曲线 混凝土应力图形受压区直线受压区高度减小，混凝土压应力图形为上升段的曲线，应力峰值在受压区边缘受压区高度进一步减小，混凝土压应力图形为较丰满的曲线；后期为有上升段与下降段的曲线，应力峰值不在受压区边缘而在边缘的内侧受拉区前期为直线，后期为有上升段的曲线，应力峰值不在受拉区边缘大部分退出工作绝大部分退出工作纵向受拉钢筋应力s2030kN/mm2 2030kN/mm2<s<fy0sfy0与设计计算的联系Ia阶段用于抗裂验算用于裂缝宽度及变形验算a阶段用于正截面受弯承载力计算（2）适筋梁的三个受力阶段是计算受弯构件的依据，二者是对应关系。2、纵向受拉配筋率对受力性能的影响（1）适筋截面破坏形态钢筋先屈服，混凝土后压碎，属延性破坏（2）超筋截面破坏形态混凝土先压碎，钢筋不屈服，属脆性破坏（3）少筋截面破坏形态一裂就坏，属脆性破坏(4) 纵向受拉配筋率的影响适筋截面的受力性能主要取决于纵向受拉钢筋配筋率。配筋率大，正截面受弯承载力大，截面弯曲刚度大，裂缝细而密；但截面在破坏阶段的变形能力差，即截面延性差。历年试题16：16.（2006单选题）钢筋混凝土适筋梁的纵向受拉钢筋配筋率应符合（ ）AminbBminhh0bCbDminhohb【答案】D【解析】该题考查适筋梁定义的识记，易错选A。参考教材第37页。（2）界限破坏、界限配筋率 纵向受拉钢筋达到屈服强度与受压区边缘混凝土达到弯曲受压极限压应变，二者同时发生，这种破坏称为界限破坏，这时的纵向受拉钢筋配筋百分率称为界限配筋率。三、正截面承载力计算的基本假定和计算图形1、基本假定（考点10）P38-39（1） 截面应变保持平面；（2）不考虑混凝土的抗拉强度；（3）混凝土受压的应力应变关系曲线方程按规范规定取用。上升段： 水平段： 图4-2 混凝土应力-应变关系曲线（4）纵向钢筋的应力取钢筋应变与钢筋弹性模量的乘积，但其绝对值不大于强度设计值。历年试题17：17.(2009填空)钢筋混凝土受弯构件正截面承载力计算的基本假定之一是：不考虑混凝土的_。【答案】抗拉强度【解析】该题考查正截面承载力计算的基本假定的识记。参考教材第38页。2、受压区混凝土的应力图形 理论应力图形 应力计算图形图4-3 受压区混凝土应力计算图形（1）受压区高度x x称为混凝土等效矩形应力图形的受压区高度，简称混凝土受压区高度(图4-3)（2）相对受压区高度，相对界限受压区高度b（考点11）P41 时，属于适筋梁（包括界限配筋梁）；时，属于超筋梁历年试题18：18（2008单选题）影响钢筋混凝土受弯构件界限相对受压区高度b大小的因素是（）A钢筋和混凝土强度等级B钢筋强度等级和构件截面尺寸C配筋率和混凝土强度等级D混凝土强度等级和构件截面尺寸【答案】A【解析】该题考查纵向受拉钢筋配筋率对适筋梁正截面受弯性能影响的理解。参考教材第42页。3、界限配筋率和最小配筋率（1）界限配筋率： （2）最小配筋率：受弯构件一侧纵向受拉钢筋的配筋率不应小于02和 45 ft / fy 中的较大值。四、单筋矩形截面受弯构件的正截面受弯承载力计算（考点12）P43-481、基本公式 2、适用条件（1）限制超筋： 或 （2）限制少筋： 或 3、截面抵抗矩系数和内力臂系数（1）截面抵抗矩系数 ； （2）内力臂系数 （3）相对受压区高度与截面抵抗矩系数和内力臂系数的关系； （4）纵向受拉钢筋面积和内力臂系数的关系 4、截面设计类问题的计算步骤 己知：弯矩设计值M，混凝土强度等级，钢筋级别，构件截面尺寸b、h 求：所需受拉钢筋截面面积As 计算步骤： (1) 确定截面有效高度h0=h-as （2）计算as、x 和gs，并判断是否属超筋梁 （3）计算钢筋截面面积As，并判断是否属少筋梁5、截面复核类问题的计算步骤 己知：弯矩设计值M，混凝土强度等级，构件截面尺寸b、h，受拉钢筋级别和面积As， 求：截面是否安全 计算步骤： (1) 确定截面有效高度h0=h-as （2）计算混凝土受压区高度x，并判断梁是否超筋和少筋 （3）计算正截面受弯承载力Mu，并判断截面是否安全历年试题19：19（2009计算题）某安全等级为二级的钢筋混凝土单筋矩形截面梁，截面尺寸bh=250mm550mm，混凝土保护层厚度c=25mm，采用C30级混凝土(=14.3Nmm2)，配有HRB335级纵向受拉钢筋4 22(=300Nmm2，As=l520mm2)，该梁承受弯矩设计值M=150kNm，试验算正截面受弯承载力是否满足要求(不考虑梁的自重)。提示：=1.0，=1.0，=0.550。【答案】(1)确定截面有效高度 as = c+0.5d = 25+0.522 =36mmh0=h-as= 550-36=514mm(2) 计算混凝土受压区高度x，并判断梁是否超筋和少筋 满足第一个适用条件，不超筋 满足第二个适用条件，不少筋因此为适筋梁。（3）计算正截面受弯承载力Mu，并判断截面是否安全正截面受弯承载力满足要求。【解析】该题考察单筋截面梁受弯承载力复核验算的应用，属必考题之一，应熟练掌握，计算时应注意单位的统一。建议计算过程中，长度单位用mm，力单位用N，弯矩单位用Nmm，应力单位用Mpa，即N/mm2。五、双筋矩形截面受弯构件正截面受弯承载力计算（考点13）P51-581、受力特点(1) 纵向受压钢筋的强度设计值 fy=fy (2) 纵向受压钢筋屈服的条件防止纵筋压屈: 箍筋封闭, 间距15d及400mm, 直径d/4受压纵筋位置历年试题20：20（2009单选题）在钢筋混凝土双筋矩形截面受弯构件正截面承载力计算中，若不满足条件，则表明：（ ）A受拉钢筋应力能达到抗拉强度设计值，受压钢筋应力能达到抗压强度设计值B受拉钢筋应力能达到抗拉强度设计值，受压钢筋应力达不到抗压强度设计值C受拉钢筋应力达不到抗拉强度设计值，受压钢筋应力达不到抗压强度设计值D受拉钢筋应力达不到抗拉强度设计值，受压钢筋应力能达到抗压强度设计值【答案】D【解析】该题考查双筋截面受力特点的领会。不满足条件，则表明承载能力极限状态下纵向受拉钢筋不屈服，即受拉钢筋应力达不到抗拉强度设计值；同时表明受压钢筋配置不足，也即受压钢筋应力能达到抗压强度设计值。参考教材第52页。2、基本计算公式3、适用条件(1) 防止超筋脆性破坏 (2) 保证受压钢筋屈服4、双筋梁的正截面设计 (1) 受压纵筋截面面积未知，计算步骤：, 历年试题21：21（2006计算题）某钢筋混凝土矩形截面梁，截面尺寸bh=200mm500mm，as=a=35mm；混凝土采用C30级(fc=14.3Nmm2)，纵向受力钢筋采用HRB335级(fy=f=300Nmm2)。该梁承受弯矩设计值M=280kNm，试求所需纵向受力钢筋截面面积。提示：1=1.0; b=0.550 ;s,max=0.399。【答案】（1）确定截面有效高度h0=h-as= 500-35=465mm(2) 计算as，并判断是否属超筋梁超筋，按双筋截面设计。取=b=0.550(3) 计算M1，As1 (4) 计算M ，As和 As1(5) 计算所需纵向钢筋 纵向受拉钢筋：纵向受压钢筋： 【解析】本题考察双筋截面设计理论的应用，属必考题之一，应熟练掌握。（2）受压纵筋截面面积已知，计算步骤：历年试题22：22（2007.1计算题）某钢筋混凝土矩形截面梁，截面尺寸bh=200mm450mm，as=as=35mm，混凝土采用C25级（fc=11.9N/mm2），纵向受力钢筋采用HRB335级（fy= fy=300N/mm2），已配受压钢筋222（AS=760mm2）。该梁承受弯矩设计值M=240kNm，试求所需纵向受拉钢筋截面面积。提示：1=1.0；b=0.550；s,max=0.399。【答案】（1）确定截面有效高度h0=h-as= 450-35=415mm(2) 计算M 、M1和 As2(3) 计算as1，并判断是否属超筋梁 不超筋(4) 计算gs和x，并验算受压纵筋屈服条件 满足适用条件2，受压钢筋屈服(5) 计算As1和总的受拉钢筋面积【解析】本题考察双筋截面设计理论的应用，属必考题之一，应熟练掌握。六、T形截面受弯构件正截面受弯承载力计算1、T形截面的分类(1) 第一类T形截面：计算中和轴在翼缘内，即（2）第二类T形截面：计算中和轴在T形截面肋部，即2、第一类T形截面计算公式（考点14）P61（1）第一类T形截面判别式 （2）基本公式 （3）适用条件为防止超筋脆性破坏，相对受压区高度应满足x xb。为防止少筋脆性破坏，受拉钢筋面积应满足Asrminbh，b为T形截面的腹板宽度。 （4）计算方法与宽度为bf的单筋矩形截面基本相同历年试题23：23(2008填空)验算第一类T形截面受弯构件最小配筋率时，计算配筋率所采用的截面宽度应取_宽度。【答案】腹板【解析】本题考察T形截面纵筋配筋率的计算，易错填“翼缘计算宽度”。见教材61页。历年试题24：24(2007计算题)某安全等级为一级的钢筋混凝土T形截面梁，截面尺寸为b=250mm，h=600mm，bf=800mm，hf=100mm，as=40mm。纵向受力钢筋采用HRB335级（fy=300N/mm2）,混凝土采用C30级（fc=14.3N/mm2，ft=1.43N/mm2）。该梁承受弯矩设计值M=210kNm，试确定所需纵向受拉钢筋截面面积As。提示：0=1.1，1=1.0，b=0.550。【答案】（1）确定截面有效高度h0=h-as=600-40= 560mm（2）判别T形截面类型 为第一类T形截面。(3) 计算as、x 和gs （4）计算钢筋截面面积As，并判断是否属少筋梁 不少筋【解析】本题考察第一类T形截面纵筋配筋的计算，应熟练掌握。3、第二类T形截面计算公式（考点15）P62-65（1）第二类T形截面判别式 （2）基本公式将基本公式分为两部分： 第二类T形截面 梁肋部分 挑出翼缘部分梁肋部分：承担弯矩M1，对应受拉钢筋面积As1挑出翼缘部分：承担弯矩M，对应受拉钢筋面积As2 （3）适用条件为防止超筋脆性破坏，相对受压区高度应满足x xb。为防止少筋脆性破坏，受拉钢筋面积应满足Asrminbh，此条件一般能够满足。第五章 受弯构件的斜截面承载力本章是历年考试的重点之一，一般选择、填空各一题，必有一道计算题，总分9-11分。一、一般概念（考点16）P73-761、腹剪斜裂缝和弯剪斜裂缝2、剪跨比历年试题25：25(2009填空)钢筋混凝土受弯构件截面所承受的弯矩与剪力的相对比值称为_。【答案】剪跨比【解析】本题考察对剪跨比概念的识记。见教材73页。3、斜截面受剪破坏形态（1）斜拉破坏：当剪跨比较大(>3)时，或箍筋配置不足时出现。破坏呈明显脆性。（2）斜压破坏：当剪跨比较小(<1)时，或箍筋配置过多时易出现。此破坏系也呈明显脆性。（3）剪压破坏：当剪跨比一般(1<<3)时，箍筋配置适中时出现，属脆性破坏，但不如前两种明显。4、保证斜截面受剪承载力的方法（1）箍筋不能太少，防止斜拉破坏，构造措施：最小配箍率；（2）截面尺寸不能太小，防止斜压破坏，构造措施：截面限制条件；（3）通过斜截面承载力计算防止剪压破坏。二、影响斜截面受剪承载力的主要因素（考点17）P76 1、剪跨比2、混凝土强度3、纵向钢筋配筋率4、腹筋（1）配箍率：历年试题26-28： 26(2008.1填空)影响钢筋混凝土梁斜截面受剪承载力的主要因素有剪跨比、混凝土强度、纵向受拉钢筋的配筋率和_。【答案】腹筋用量及强度27(2008.10填空)影响配有腹筋的钢筋混凝土梁斜截面受剪承载力的主要因素有：混凝土强度、腹筋用量及其强度、纵向受拉钢筋配筋率和_。【答案】剪跨比【解析】26-27题考察对影响斜截面受剪承载力的主要因素的识记。见教材76页。28(2007填空)钢筋混凝土受弯构件中箍筋配筋率sv的计算公式为_。【答案】nAsv1/(bs)【解析】本题考察对配箍率的识记。见教材76页。（2）弯起钢筋三、斜截面受剪承载力的计算（考点18）P77-871、基本公式（1）对于矩形、T形和I形截面的一般受弯构件，斜截面受剪承载力为 （2）对于集中荷载作用下的独立梁(包括多种荷载作用,且集中荷载对支座截面或节点边缘所产生的剪力值占总剪力值的75%以上)当>3时，取=3；<1.5时，取=1.5 （3）按计算不需要配置箍筋，只需按构造配箍的条件： （矩形、T形和I形截面的一般受弯构件） （集中荷载作用下的独立梁）2、公式的适用范围：仅适用于剪压破坏情况（1）截面限制条件(最小截面尺寸限制条件) 时，应满足： 时，应满足： 时，可按上两式线性插值确定。（2）截面限制条件的意义防止发生斜压破坏；控制在使用条件下,斜裂缝不至于过宽；符合经济需要（3）不满足截面限制条件时的措施 加大截面尺寸或提高混凝土等级（3）最小配箍率条件实际配箍率不能小于最小配箍率：3、斜截面受剪截面设计计算步骤（1）计算支座剪力设计值（2）验算截面限制条件，如不满足，则应加大截面尺寸或提高混凝土的强度等级（3）验算是否需要按计算配置腹筋当满足下式条件时: (对矩形、T形和工字形截面的一般受弯构件) (受集中力为主的独立梁)可按构造配置箍筋，否则，需按计算配置箍筋（4）计算腹筋 (对矩形、T形和工字形截面的一般受弯构件) (受集中力为主的独立梁)然后根据构造要求选定箍筋肢数n、直径d、间距s。（5）验算最小配箍率箍筋的间距和直径应满足构造要求。历年试题29：29(2007.1填空题)集中荷载作用下，钢筋混凝土独立梁的斜截面受剪承载力计算公式中的剪跨比=_。【答案】a/h0【解析】本题考察对斜截面受剪公式的识记和理解。见教材79页。历年试题30： 30(2007.1计算题)某承受均布荷载作用的钢筋混凝土T形截面简支梁，b=200mm，h=500mm，as=35mm。混凝土采用C30级（fc=14.3N/mm2、ft=1.43N/mm2），双肢箍筋采用HRB235级（fyv=210N/mm2），箍筋间距s=100mm。该梁承受的最大剪力设计值V=180kN，试计算所需箍筋截面面积Asv（不配弯起钢筋）。提示：时，。【答案】(1) 验算截面限制条件h0=h-as=500-35= 465mmhw=h0-hf =465-150=315mm截面符合要求。(2) 验算是否需要按计算配置腹筋 应按计算配置箍筋(3) 计算箍筋 （4）验算最小配箍率 满足要求。【解析】本题考察对斜截面受剪公式的应用，是必考题之一，要熟练掌握。见教材83页。4、斜截面受剪承载力截面复核计算步骤（1）计算支座剪力设计值V（2）验算截面限制条件，如不满足，则应加大截面尺寸或提高混凝土的强度等级（3）验算最小配箍率，箍筋的间距和直径应满足构造要求。（4）计算斜截面受剪承载力 (对矩形、T形和工字形截面的一般受弯构件) (受集中力为主的独立梁)则斜截面受剪承载力满足要求；否则不满足要求。历年试题31： 31(2009计算题)某安全等级为二级的钢筋混凝土矩形截面梁，截面尺寸bh=300mm650mm，=60mm，采用C25级混凝土(=11.9Nmm2，1.27Nmm2)，沿梁全长配有HRB335级双肢箍筋 8120(=300Nmm2，Asvl=50.3mm2)。该梁承受均布荷载(包括梁的自重)产生的剪力设计值V=300kN，试验算斜截面受剪承载力是否满足要求。【答案】(1) 验算截面限制条件h0=h-as=650-60= 590mm截面符合要求。（2）验算最小配箍率 满足要求。(3) 计算斜截面受剪承载力斜截面受剪承载力满足要求。【解析】本题考察对斜截面受剪公式的应用，是必考题之一，要熟练掌握。见教材83页。四、保证斜截面受弯承载力的措施（考点19）1、抵抗弯矩图（考点19）P89历年试题32： 32(2006填空题)用来表示钢筋混凝土受弯构件各截面的正截面受弯承载力的图形称为_图。【答案】抵抗弯矩【解析】本题考察抵抗弯矩图的识记，见教材89页。2、纵筋的弯起（考点20）P91 为保证受弯构件斜截面受弯承载力，规范规定，纵筋弯起点与按计算充分利用该钢筋截面之间的距离不应小于0.5h0。3、纵筋的锚固、截断4、箍筋的间距五、梁、板内钢筋的其他构造要求第六章 受扭构件扭曲截面的受扭承载力本章历年考试一般选择、填空各一题，总分3分。重点掌握计算公式中关键符号的含义。一、纯扭构件试验结果1、受扭钢筋形式：受扭箍筋和受扭纵筋必须同时配置，且要相互匹配。2、纯扭构件破坏形态：适筋破坏、少筋破坏、部分超筋破坏、超筋破坏二、纯扭构件受扭承载力计算（考点21）P1081、混凝土核心截面面积： 2、受扭纵筋与箍筋的配筋强度比：3、纯扭构件受扭承载力计算公式：4、截面抗扭塑性抵抗矩：历年试题33：33(2006填空题)钢筋混凝土纯扭构件承载力计算公式中，为_的配筋强度比。【答案】受扭的纵向钢筋与箍筋【解析】本题考察纯扭构件受扭承载力计算公式的理解，见教材108页。三、弯扭、剪扭和弯剪扭构件的计算1、矩形截面剪扭构件基本公式（考点22）P109（1）受剪承载力： (一般剪扭构件) (集中荷载作用下的独立剪扭构件)（2）受扭承载力 （3）剪扭构件的混凝土受扭承载力降低系数 (一般剪扭构件) (集中荷载作用下的独立剪扭构件)2、弯剪扭构件的计算（考点23）P109（1）按受弯构件单独计算在弯矩作用下所需的受弯纵向钢筋截面面积（2）按抗剪承载力计算需要的抗剪箍筋（3）按抗扭承载力计算需要的抗扭箍筋（4）按抗扭纵筋与箍筋的配筋强度比关系，确定抗扭纵筋（5）按照叠加原则计算抗弯剪扭总的纵筋和箍筋用量历年试题34：36（2007填空题）设计钢筋混凝土矩形截面弯剪扭构件时，纵向钢筋截面面积是由_承载力确定的。【答案】受弯和受扭【解析】本题考察弯剪扭构件计算公式的理解，见教材109页。四、构造要求第七章 受压构件的截面承载力本章是历年考试的重点，一般选择、填空、简答、计算各一题，总分16分。一、构造要求1、材料（考点23）P117（1）宜采用强度等级较高的混凝土（2）不宜采用高强度钢筋2、截面形状和尺寸：（1）采用方形、矩形截面，单层厂房的预制柱常采用工字形截面。（2）圆形截面主要用于桥墩、桩和公共建筑中的柱。（3）柱的截面尺寸不宜小于250250mm2。（4）当柱截面的边长在800mm以下时，以50mm为模数，边长在800mm以上时，以100mm为模数。3、纵向钢筋：（1）受压构件全部纵向钢筋的配筋率不应小于0.6%；一侧受压钢筋的配筋率不应小于0.2%。（2）全部纵筋配筋率不宜超过5%。（3）纵筋的净距不小于50mm。（4）截面各边纵筋的中距不应大于300mm。（5）当h600mm时，在柱侧面应设置直径1016mm的纵向构造钢筋，并相应设置附加箍筋或拉筋。4、箍 筋：（考点24）P119（1）受压构件中箍筋应采用封闭式。（2）当柱截面短边大于400mm，且各边纵筋配置根数超过3根时，或当柱截面短边不大于400mm，但各边纵筋配置根数超过4根时，应设置复合箍筋。（3） 对截面形状复杂的柱，不得采用具有内折角的箍筋。历年试题35：35(2008.1填空题)对于截面形状复杂的钢筋混凝土受压构件，为避免产生向外的拉力，而使折角处混凝土保护层崩脱，不应采用_箍筋。【答案】具有内折角的【解析】本题考察对受压构件箍筋构造的理解，见教材120页。二、轴心受压构件正截面承载力计算（考点25）P120-1271、普通钢箍柱 （1）箍筋的作用： a）保证纵向钢筋的位置正确；b）与纵筋组成钢筋骨架；c）防止纵向钢筋压屈。（2）纵筋的作用： a）协助混凝土承受压力, 提高正截面承载力； b）承受可能的弯矩，防止因偶然偏心而突然破坏; c）提高变形能力, 防止构件突然的脆性破坏; d）减小混凝土的徐变变形.（3）短柱和长柱：按照长细比 l0b 的大小，轴心受压柱可分为短柱和长柱 对方形和矩形柱，l0b 8 时为短柱，否则为长柱。 对圆形柱， l0d 7 时为短柱，否则为长柱。 对任意截面柱， l0i 28 时为短柱，否则为长柱。 l0为柱的计算长度，为矩形截面的短边尺寸, d为圆形截面的直径, i为任意截面的最小回转半径。 （4）轴心受压长柱的稳定系数a）轴压长柱由各种偶然因素造成的初始偏心不可忽略，产生附加弯矩和侧向挠度，降低承载力。b）用构件的稳定系数j来表示长柱承截力降低的程度。c）稳定系数j 主要与柱的长细比l0b有关历年试题36-37：36(2007简答题)钢筋混凝土轴心受压构件中，纵向受力钢筋和箍筋的作用是什么？【答案】（1）箍筋的作用： a）保证纵向钢筋的位置正确；b）与纵筋组成钢筋骨架；c）防止纵向钢筋压屈。（2）纵筋的作用： a）协助混凝土承受压力, 提高正截面承载力； b）承受可能的弯矩，防止因偶然偏心而突然破坏； c）提高变形能力, 防止构件突然的脆性破坏； d）减小混凝土的徐变变形。【解析】本题考察对受压构件配筋作用的理解，见教材118页。37(2008填空题)根据_大小可将钢筋混凝土轴心受压柱分为短柱和长柱。【答案】长细比【解析】本题考察对轴心受压长柱和短柱的理解，见教材121页。（5）正截面受压承载力计算a）计算公式：b）当纵向钢筋配筋率大于3%时，A 应改为Ac=AAs历年试题38：38（2009简答题）写出钢筋混凝土轴心受压构件承载力计算公式，并解释公式中各符号的含义。【答案】式中 Nu轴向压力承载力设计值； N轴向压力设计值； j钢筋混凝土轴心受压构件的稳定系数； fc混凝土的轴心抗压强度设计值； A构件截面面积，当纵向钢筋配筋率大于3%时，A 应改为Ac=AAs； fy纵向钢筋的抗压强度设计值；式中系数0.9，是考虑到初始偏心的影响为提高可靠性而引入的承载力折减系数；【解析】本题考察对轴心受压构件正截面受压承载力公式的识记与理解，见教材123页。2、螺旋箍筋柱（1）受力特点：（考点26）P125a）螺旋箍筋柱的箍筋既是构造钢筋又是受力钢筋。b）螺旋筋的套箍作用可约束核心混凝土，使得核心混凝土处于三向受压状态，提高了混凝土的抗压强度和变形能力，从而间接地提高了轴心受压柱的受压承载力和变形能力。c）螺旋筋或焊接环筋也可称为“间接纵向钢筋”或“间接钢筋” 。历年试题39：39(2007填空题)配有螺旋箍筋的钢筋混凝土轴心受压柱，其截面核心区混凝土处于_应力状态，因而能提高柱的受压承载力和变形能力。【答案】三向受压【解析】本题考察对轴心螺旋箍筋柱的受力特点的理解，见教材125页。（2）承载力计算公式：（3）螺旋箍筋柱施工较复杂，用钢量较多，造价较高，一般较少采用。三、偏心受压构件正截面破坏形态（考点25）P128-130 1、材料破坏和失稳破坏（1）长细比较小或适中的柱, l0 / h30 时, 发生材料破坏（2）长细比较大或很大的柱, l0 /h>30 时, 发生失稳破坏2、正截面破坏形态（1）大偏心受压破坏（受拉破坏）a）截面受拉侧混凝土较早出现裂缝，受拉纵筋应力随荷载增加发展较快，首先达到屈服强度。b）此后裂缝迅速开展，受压区高度减小。c）最后受压侧钢筋As 受压屈服，压区混凝土压碎而达到破坏。d）具有明显预兆，变形能力较大，属延性破坏。（2）小偏心受压破坏a）截面靠近轴力一侧混凝土和钢筋的受力较大，该侧混凝土首先被压碎，钢筋受压屈服。b）远离轴力一侧钢筋应力较小，可能受拉也可能受压，达不到屈服。c）破坏无明显预兆，属于脆性破坏。历年试题40：40（2008单选题）关于钢筋混凝土偏心受压构件的破坏，下列说法中正确的是（）A大、小偏心受压均为脆性破坏 B大、小偏心受压均为延性破坏C大偏心受压为延性破坏，小偏心受压为脆性破坏D大偏心受压为脆性破坏，小偏心受压为延性破坏【答案】C【解析】本题考察对偏心受压构件正截面破坏形态的理解，见教材129页。四、偏心受压构件正截面受压承载力计算公式（考点26）P130-1351、界限破坏（1）受拉钢筋屈服与受压区混凝土边缘极限压应变ecu同时达到。（2）相对界限受压区高度为xb当x <xb或 x xb时，为受拉破坏(大偏心受压破坏)当x >xb或 x >xb时，为小偏心受压破坏2、附加偏心距、初始偏心距和偏心距增大系数 （1）附加偏心距 由于荷载作用位置的偏差、混凝土的不均匀性、配筋的不对称性及施工误差等原因，往往使轴向力的偏心距产生波动。为考虑这些因素的不利影响，引入附加偏心距ea，ea取20mm与h/30 两者中的较大值，此处h是指偏心方向的截面尺寸。历年试题41：【解析】本题考察对偏心矩增大系数的识记与理解，见教材132页。41(2008简答题)在钢筋混凝土偏心受压构件正截面承载力计算中，为何引入附加偏心矩ea? 【答案】由于荷载作用位置的偏差、混凝土的不均匀性、配筋的不对称性及施工误差等原因，往往使轴向力的偏心距产生波动。为考虑这些因素的不利影响，引入附加偏心距ea，ea取20mm与h/30 两者中的较大值，此处h是指偏心方向的截面尺寸。【解析】本题考察对附加偏心矩的理解，见教材130页。 （2）初始偏心距初始偏心距取计算偏心距e0=M/N与附加偏心距ea之和，称为初始偏心距ei，（3）偏心距增大系数 计算长柱承载力时，考虑弯曲作用平面内产生的侧向挠度的影响，将初始偏心距乘以偏心距增大系数： ：截面曲率修正系数 ：长细比对截面曲率的影响系数历年试题42：42(2009填空题)进行钢筋混凝土矩形截面偏心受压构件正截面承载力计算时，若，即可不考虑_对偏心距的影响。【答案】纵向弯曲【解析】本题考察对偏心距增大系数的理解，若，则视为短柱，可不考虑纵向弯曲对偏心距的影响。见教材132页。3、偏心受压构件正截面受压承载力计算公式