郑州大学现代远程教育混凝土结构理论课程学习指导书楚留声 编n 课程内容与基本要求 混凝土结构理论课程介绍了土木工程专业中最常见的钢筋混凝土结构基本概念和计算方法。根据该课程的特点，按模块分别介绍了钢筋混凝土基本概念和设计方法、受弯构件正截面承载力计算及梁板结构、受弯构件斜截面承载力计算、受扭构件承载力计算、钢筋混凝土构件正常使用极限状态和预应力概念等六个方面的内容。其中模块二、模块三和模块五较为详尽的介绍了钢筋混凝土三类受力构件的基本原理、设计方法和构造要求等，牵扯到计算的内容较多，也是本课程的重点内容。其他三个模块则更侧重于从整体设计概念以和结构体系布置等方面对内容进行介绍，需要理解的基本概念和设计原则较多。在学习过程中，要求学生通过课件、自测、习题等手段，掌握混凝土结构的基本理论，使其具有一般钢筋混凝土结构的设计概念，能够正确理解各类受力构件的设计方法和构造要求；自觉将混凝土理论应用于工程施工和管理中，并对于混凝土结构设计规范具有初步认知能力。其中，需要重点掌握工程中常见混凝土受力构件的设计原理和计算方法，对构件破坏破坏有整体的力学概念，并对工程中常见的钢筋混凝土构件截面能正确进行设计计算。n 课程学习进度与指导教学模块课程内容建议学时学习指导 模块一钢筋混凝土基本概念和设计方法8以课件学习为主，重点理解混凝土材料特性和设计理论* 模块二受弯构件正截面承载力计算及梁板结构13学习课件，做自测；结合习题掌握受弯构件计算过程* 模块三受弯构件斜截面承载力计算4学习课件，做自测；结合习题掌握受剪构件计算过程模块四受扭构件承载力计算4学习课件，重点掌握受扭构件破坏模式和设计方法* 模块五 受压和受拉构件承载力计算8学习课件，做自测；结合习题掌握受压构件计算过程模块六 钢筋混凝土构件正常使用极限状态和预应力概念7以课件学习为主，理解正常使用极限状态和预应力的理论学习模块 一： 钢筋混凝土结构基本概念和设计方法一、学习目标： 了解钢筋混凝土材料、构件和结构的基本概念和设计方法二、学习内容： （1）钢筋混凝土结构基本材料性能；（2）钢筋混凝土结构设计方法三、本章重点、难点：重点：钢筋的物理力学性质；混凝土力学性质；混凝土结构设计方法难点：两种材料的承载能力和变形能力；概率设计方法四、建议学习策略：学习课件；做自测五、 习题：1.名词解释 结构的可靠性： 作用和作用效应: 结构抗力: 条件屈服强度: 徐变和收缩: 极限状态:2. 简答题（1）钢筋和混凝土两种不同材料能够有效结合在一起共同工作的原因 ？ （2）钢筋和混凝土之间的粘结力主要由哪几部分组成？影响粘结强度的因素有哪些？（3）建筑结构应满足哪些功能要求？为满足这些功能要求，需要对结构进行什么验算？ (4)什么是结构的设计状况？工程结构设计的设计状况可分为哪几种？ (5)什么是徐变？徐变对钢筋混凝土结构有何影响？ (6)混凝土收缩变形有哪些特点？对混凝土结构有哪些影响？ (7)钢筋的应力-应变关系分为哪两类？为何将屈服强度作为强度设计指标？学习模块 二：混凝土结构构件 一、学习目标： 学习混凝土受弯构件正截面承载力设计方法二、学习内容：混凝土受弯构件的正截面破坏形态、计算方法和基本构造要求三、本章重点、难点：重点：受弯构件正截面的计算方法和主要步骤难点：适筋梁的计算过程四、建议学习策略：听课件；做自测、分析案例五、习题： 1.名词解释 梁截面有效高度；界限相对受压区高度；单向板；双向板；塑性内力重分布 2.简答题 （1）钢筋混凝土正截面受弯构件有哪几种破坏形态？各有什么特征？ (2)简述钢筋混凝土塑性铰的特点。 (3)正截面承载力计算的基本假定？ (4)简述适筋梁破坏三个阶段的受力特点及其与计算的联系？ (5)什么情况下可以采用双筋截面梁？配置受压钢筋有何有利作用？ 3.计算题 (1)已知矩形截面简支梁，跨中弯矩设计值M=140KN.m。该梁的截面尺寸bh=200mm450mm,混凝土强度等级C30，钢筋HRB400级。试确定该梁跨中纵筋配筋面积As。 （2）某钢筋混凝土矩形截面梁，混凝土保护层厚为25mm(二a类环境)，b=250mm，h=500mm，承受弯矩设计值M=160KN.m，采用C20级混凝土，HRB400级钢筋，箍筋直径为8mm，截面配筋如图所示。复核该截面是否安全。已知：fc=9.6N/mm2，ft=1.1N/mm2，fy=360N/mm2，=1.0 ，h0=455mm学习模块 三：受弯构件斜截面承载力计算 一、学习目标： 学习混凝土受剪构件的设计方法二、学习内容：混凝土受剪构件的破坏形态、计算方法和基本构造要求三、本章重点、难点：重点：混凝土受剪的计算方法和主要步骤难点：受剪构件剪压破坏的计算过程四、建议学习策略：听课件；做自测、分析案例五、习题： 1.名词解释抵抗弯矩图；筋腹；无腹筋梁；配箍率；剪跨比 2.简答题 （1）钢筋混凝土斜截面受剪有哪几种破坏形态？各有什么特征？ (2) 影响无腹筋梁受剪承载力的因素有哪些？ (3)影响有腹筋梁受剪承载力的因素有哪些？ (4)箍筋的作用有哪些？ (5)纵筋弯起需满足什么条件？ 3.计算题（1）某简支梁bh=250mm600mm,混凝土强度等级为C30（=1.43N/mm2 =14.3N/mm2），箍筋采用双肢10HPB300级钢筋 （Asv1=78.5mm2,fyv=270Mpa）, 承受均布荷载，剪力设计值为382kN。as。请按照仅配置箍筋对构件进行斜截面抗剪承载力设计。已知： ，。学习模块 四：混凝土受扭构件承载力计算 一、学习目标： 了解各种混凝土受扭构件设计方法二、学习内容：（1）纯扭构件的承载力计算；（2）弯剪扭构件的承载力计算三、本章重点、难点：重点：纯扭构件的主要破坏形态；弯剪扭构件的设计方法难点：受扭构件的主要计算过程四、建议学习策略：听课件；做自测；讨论交流五、习题：1.名词解释截面有效高度；受扭构件计算的bt；受扭构件计算的Wt；受扭构件配筋强度比2.简答题 （1）纯扭构件有哪些破坏形态？计算中如何保证出现希望的破坏模式。 (2) 简述弯剪扭构件承载力计算原理？ (3)纯扭构件有哪些破坏形态？破坏特征是什么？ (4)受扭构件与受弯构件的纵筋和箍筋配置要求有何不同？ (5)配筋强度比的含义是什么？有何作用？学习模块 五：受压和受拉构件承载力计算 一、学习目标： 学习轴心受压构件、偏心受压构件和受拉构件的设计、计算和主要构造二、学习内容：（1）轴心受压构件设计；（2）非对称配筋偏心受压构件；（3）对称配筋偏心受压构件三、本章重点、难点：重点：轴心受压和偏心受压构件的设计方法难点：偏心受压构件设计过程五、习题： 1.名词解释N u-M u相关曲线；单向偏心受压构件；双向偏心受压构件；稳定系数；附加偏心距： 2.简答题 （1）偏心受压构件正截面破坏形态有哪几种？破坏特征各是什么？ (2) 非对称配筋偏心受压构件如何设计最经济，为什么？ (3) 简述配有螺旋箍筋的轴心受压柱的破坏形态 。 (4) 轴心受压构件中纵向钢筋配筋率有何要求，为什么？ (5)配筋强度比的含义是什么？有何作用？ 3.计算题 (1)钢筋混凝土偏心受压柱，截面尺寸=400mm600mm，轴向力设计值N=1400KN，柱两端弯矩设计值分别为M1=280KNm，=340KNm，混凝土强度等级为C30（，1=1.0），纵筋采用HRB400（=360N/mm2）。其中，。按对称配筋计算受压钢筋和受拉钢筋面积。学习模块 六：钢筋混凝土构件的正常使用极限状态一、学习目标： 学习钢筋混凝土构件正常使用极限状态的验算内容和方法二、学习内容：（1）裂缝宽度验算；（2）挠度验算；（3）混凝土结构耐久性三、本章重点、难点：重点：裂缝的成因、计算和主要措施；挠度的影响因素、计算和主要措施难点：裂缝和挠度的计算过程四、建议学习策略：看课件；做自测；讨论交流五、习题： 1.名词解释最小刚度原则；预应力混凝土；张拉控制应力；耐久性 2.简答题 （1）混凝土结构常见的引起耐久性问题的原因有哪些? (2) 简述减小钢筋混凝土梁裂缝宽度的主要措施。 (3)影响混凝土耐久性主要因素? (4)混凝土结构为什么要进行正常使用极限状态验算？包括哪些内容？ (5)裂缝产生裂缝产生的原因？ （6）增大刚度或减小挠度的措施有哪些？ （7）预应力构件对预应力钢筋的要求是什么？ （8）何为张拉控制应力？张拉控制应力为什么不能过低也不能过高？考试模拟题第一部分 客观题一、单项选择（每小题2分，共20分）1、下列哪种特性不是钢筋混凝土的优点（ ） A、耐久性好 B、可模型好 C、抗裂性好 D、耐火性好2、立方体抗压强度测定采用的标准立方体试件边长为（ ） A、100mm B、150mm C、180mm D、200mm3、受弯构件极限承载力验算是以下列哪个状态为依据的（ ） A、Ia B、II C、III D、IIIa4、影响无腹筋梁受剪破坏形态的主要因素是（ ） A、剪跨比 B、混凝土强度 C、纵筋配筋率 D、纵筋配筋强度5、部分超筋破坏的钢筋混凝土受扭构件的破坏属于（ ） A、延性破坏 B、受压脆性破坏 C、受拉脆性破坏 D、有一定的延性 6、当N2 N1 M2时，钢筋混凝土受压柱采用对称配筋，下面哪组内力计算的配筋最大（ ） A、 N1，M1 B、N1，M2 C、N2，M2 D、 N2，M17、提高钢筋混凝土受弯构件弯曲刚度的有效方法有 （ ）A、增加截面高度 B、增加构件的配筋C、提高混凝土强度 D.增加箍筋数量8、有腹筋剪扭构件的剪扭承载力（ ）A、混凝土部分相关，钢筋部分不相关 B、混凝土部分不相关，钢筋部分相关 C、混凝土和钢筋部分都相关 D、混凝土和钢筋部分都不相关9、 受拉钢筋应变不均匀系数越大，表明 （ ） A裂缝间受拉混凝土参加工作程度越大 B裂缝间受拉混凝土参加工作程度越小C裂缝间钢筋平均应变越小 D与裂缝间受拉混凝土参加工作程度无关10、在长期荷载作用下，引起受弯构件变形增大的主要原因是（ ） A、混凝土徐变和收缩 B、钢筋与混凝土之间的滑移 C、裂缝宽度增大 D、构件中未设受压钢筋二、 是非题（每小题1分，共10分）（说明：正确的选“A”,错误选“B”）11.建筑结构需满足安全性、适用性和耐久性等三方面的要求。（ ）12.如果梁受拉区钢筋较多，钢筋需要布