仅供个人参考

达到最大值；第三阶段是τ-s曲线的下降段，此时接触面上的混凝土细颗粒已磨平，摩阻力减小，滑移急剧增大，钢筋徐徐被拔出，标志着粘结已经失效。

变形钢筋的τ-s关系曲线大致分为五个阶段：第一阶段仍然是无滑移阶段，产生滑移进入第二阶段，此时摩阻力与机械咬合力共同作用，钢筋的横肋会对肋间砼产生斜向挤压作用，至产生撕裂裂缝（后藤裂缝）即进入第三阶段，此时横肋的前锋面局部的一个区域砼被压碎成粉末，使得钢筋对砼的压应力方向更向外倾斜，该压力的环向分量会将未配置箍筋或保护层厚度不大的砼拉裂，产生环向裂缝，发生粘结劈裂而失效；若配筋以及保护层厚度足够，则进入第四阶段，此时横肋间的砼会被继续压碎，还可能形成次生裂缝，粘结应力达到最大值；继续前拉钢筋，横肋间的砼已经被完全压碎，仅靠砼与钢筋之间滑动摩擦力提供粘结力，随着拔出量增加，截面上砼已经被磨光滑，摩擦力逐渐减小，最后因滑移过大而失效。（τ-s曲线略）

2.13 受拉钢筋的基本锚固长度是指什么？它是怎样确定的？受拉钢筋的锚固长度是怎样计算的？

答：受拉钢筋的基本锚固长度是保证受拉钢筋在达到屈服前不被拔出或者产生过大滑移而买入砼中的长度。

lab??fyftd 基本锚固长度：

??锚固钢筋的外形系数； fy?ft?钢筋抗拉强度设计值；

混凝土抗拉强度设计值；

d?受拉钢筋直径。

lab锚固长度： la??a

?a-锚固长度修正系数。

第三章-思考题

3.1 混凝土弯曲受压时的极限压应变答：混凝土弯曲受压时的极限压应变

不得用于商业用途

?cu取为多少？

?cu取为：因混凝土为弯曲受压，正截

仅供个人参考

面处于非均匀受压，即存在应力梯度，同，取为

?cu的取值随混凝土的强度等级不同而不

。

?cu=0.0033?(fcu,k?50)?10?5?0.00333.2 什么叫“界限破坏”？“界限破坏”时的

?s和?cu各等于多少？

答：“界限破坏”就是正截面上钢筋应力达到屈服的同时，受压区边缘纤维应变也恰好达到混凝土受弯时的极限压应变值；

“界限破坏”时受拉钢筋拉应变为压应变为

?s=fy/Es，受压区混凝土边缘纤维极限。

?cu=0.0033?(fcu,k?50)?10?5?0.00333.3 适筋梁的受弯全过程经历了哪几个阶段？各阶段的主要特点是什么？与计算或验算有何联系？

答：适筋梁的受弯全过程经历了未裂阶段、裂缝阶段以及破坏阶段； 未裂阶段：①混凝土没有开裂；②受压区混凝土的应力图形是直线，受拉区混凝土的应力图形在第I阶段前期是直线，后期是曲线；③弯矩与截面曲率基本上是直线关系；

裂缝阶段：①在裂缝截面处，受拉区大部分混凝土退出工作，拉力主要由纵向受拉钢筋承担，但钢筋没有屈服；②受压区混凝土已有塑性变形，但不充分，压应力图形为只有上升段的曲线；③弯矩与截面曲率是曲线关系，截面曲率与挠度的增长加快；

破坏阶段：①纵向受拉钢筋屈服，拉力保持为常值；裂缝截面处，受拉区大部分混凝土已经退出工作，受压区混凝土压应力曲线图形比较丰满，有上升段曲线，也有下降段曲线；②由于受压区混凝土合压力作用点外移使内力臂增大，故

0?cu弯矩还略有增加；③受压区边缘混凝土压应变达到其极限压应变实验值时，

混凝土被压碎，截面破坏；④弯矩和截面曲率关系为接近水平的曲线；

未裂阶段可作为受弯构件抗裂度的计算依据；裂缝阶段可作为正常使用阶段验算变形和裂缝开展宽度的依据；破坏阶段可作为正截面受弯承载力计算的依据。

3.4 正截面承载力计算的基本假定有哪些？单筋矩形截面受弯构件的正截面受弯承载力计算简图是怎样的？它是怎样得到的？

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答：正截面承载力计算的基本假定：

①截面应变保持平面，即平均应变平截面假定； ②不考虑混凝土的抗拉强度；

③混凝土受压的应力与应变关系曲线按下列规定取用：

当当

?c??0时（上升段）

n?c?fc?1??1??c/?0????

?0??c??cu时（水平段） ?c?fc

f??式中，参数n、0和cu的取值如下，cu,k为混凝土立方体抗压强度标准值。 ④纵向受拉钢筋的极限拉应变取为0.01；

⑤纵向钢筋的应力取钢筋应变与其弹性模量的乘积，但其值应符合下列要求：

单筋矩形截面受弯构件的正截面受弯承载力计算简图如下图所示： 其中受压区应力分布取等效矩形应力图来代换受压区混凝土理论应力图形，两个图形的等效条件是：

①混凝土压应力的合力C大小相等； ②两图形中受压区合力C的作用点不变。

3.5 什么叫少筋梁、适筋梁和超筋梁？在建筑工程中为什么应避免采用少筋梁和超筋梁？

答：少筋梁是适筋梁是

???minh/h0的梁，

此时发生的是受拉区一裂就坏的脆性破坏；

?minh/h0????b的梁，此时梁的破坏始于受拉区钢筋的屈服，终于

受压区边缘混凝土的压碎；超筋梁是

???b的梁，此时发生梁的受压区边缘混

凝土的压碎，纵向受拉钢筋不屈服的脆性破坏；

少筋梁的特点是受拉区混凝土一裂就坏，即梁一旦开裂，受拉钢筋就立即达到屈服，有时可迅速经历整个流幅而进入强化阶段，在个别情况下，钢筋甚至可能被拉断，没有明显的预兆，属于脆性破坏；超筋梁受压区边缘混凝土被压碎，但受拉钢筋不屈服，也没有明显的预兆，属于脆性破坏，而且由于钢筋不屈服，造成了钢筋的浪费，经济性差，而且在受力过程中，容易造成结构薄弱部位的转移，造成其他部位的破坏，而且钢筋的用量增多使得结构延性和变形能力变差，

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使得结构抗震性能变差，故工程中不允许采用少筋梁和超筋梁。

3.6 什么是纵向受拉钢筋的配筋率？它对梁的正截面受弯的破坏形态和承载力有何影响？的物理意义是什么，

??b是怎样求得的？

As答：纵向受拉钢筋的配筋率是纵向受拉钢筋的总面积积

bh0与正截面的有效面

的比值，即：

当

???minh/h0时，梁发生少筋破坏；当?minh/h0????b时，梁发生适

筋破坏；当

???b时，梁发生超筋破坏；对于适筋梁，配筋率越高，梁的受弯

承载力越大。

?称为相对受压区高度，由

???fy/(?1fc)As知，与纵向受拉钢筋配筋率?bh0?相比，不仅考虑了纵向受拉钢筋截面面积与混凝土有效面积的比值，也

考虑了两种材料力学性能指标的比值，能更全面地反映纵向受拉钢筋与混凝土有效面积的匹配关系，因此又称

?为配筋系数；

3.7 单筋矩形截面梁的正截面受弯承载力的计算分为哪两类问题，计算步骤各是怎样的，其最大值

Mu,max与哪些因素有关？

答：单筋矩形截面梁的正截面受弯承载力的计算分为截面设计和截面复核； 截面设计：⑴已知

fy、AchM ，bf?、 、以及求所需的受拉钢筋面积s：

as①查表得保护层最小厚度c，假定②按混凝土强度等级确定

，得

h0；

?1，求解?s，并计算?，并验算适用条件???b，

若不满足，则需加大截面尺寸，或提高混凝土强度等级，或改用双筋截面；若满足，则继续进行计算；

③计算内力臂系数

?s，并按As?M/(fy?sh0)求解得受拉钢筋面积As，选

取钢筋并确定实际配筋面积，确保计算配筋与实际配筋相差不超过?5%；

④计算配筋率，并满足

0.002h/h0???minh/h0，如果不满足，则纵向钢筋应按较大值配置。

与

0.45fth/(fyh0)不得用于商业用途