第18练 单筋梁截面配筋与承载力验算 山东省（春季高考）建筑类《建筑结构》（高教版·第5版）一课一练

编写说明：考虑到中职学生普遍基础知识相对薄弱的情况，我们依据支架式教学理念，精心编制了山东省（春季高考）建筑类《建筑结构》（高教版·第5版）一课一练。专辑里的每一份练习，都与课堂所授知识点紧密相关，题目围绕课堂所学知识点呈现。目的在于激发学生的学习兴趣，培养他们的学习自觉性，帮助学生扎实掌握课程的基本概念与基本方法，为他们后续的逐步提升奠定坚实基础。 本卷是山东省（春季高考）建筑类《建筑结构》（高教版·第5版）一课一练的第18练，内容涵盖钢筋混凝土受弯构件 3.2 单筋梁截面配筋与承载力验算。 山东省（春季高考）建筑类 一课一练 《建筑结构》（高教版·第5版）第18练 钢筋混凝土受弯构件 3.2 单筋梁截面配筋与承载力验算 一、单项选择题 1．适筋梁正截面破坏时，材料达到相应极限状态的合理先后顺序是（ ） A．受压区混凝土先压碎，受拉钢筋再屈服，受拉区混凝土最后开裂 B．受拉钢筋先屈服，受压区混凝土再压碎，受拉区混凝土最后开裂 C．受拉区混凝土先开裂，受拉钢筋再屈服，受压区混凝土最后压碎 D．受拉区混凝土先开裂，受压区混凝土再压碎，受拉钢筋最后屈服 2．单筋矩形截面梁正截面承载力计算中，反映截面内力平衡关系的基本公式是（ ） A． B． C． D． 3．单筋梁设置纵向受拉钢筋最小配筋率的主要目的是（ ） A．保证受压区混凝土不发生压碎破坏 B．保证受拉钢筋始终处于弹性受力状态 C．保证梁的受压区高度始终等于有效高度 D．防止受拉钢筋配置过少而发生少筋破坏 4．为防止单筋矩形截面梁发生超筋破坏，截面相对受压区高度ξ应满足的条件是（ ） A． B．且 C． D． 二、判断题 5．超筋梁破坏时，受拉钢筋已经充分屈服，随后受压区混凝土被压碎（ ） 6．进行单筋梁正截面承载力验算时，只要计算得到的承载力大于弯矩设计值，就可以不检查截面的最小配筋和最大配筋条件（ ） 7．单筋梁正截面承载力验算的基本要求之一，是使弯矩设计值不大于按材料强度设计值计算得到的正截面受弯承载力设计值（ ） 三、简答题 8．简述适筋梁、超筋梁和少筋梁正截面破坏的主要特点，并说明工程中对配筋的基本要求。 答： 9．简述单筋矩形截面梁进行正截面承载力验算的一般步骤，并说明各步骤的主要目的。 答： 四、计算题 10．某单筋矩形截面梁采用C30混凝土和HRB400级受拉钢筋。已知混凝土轴心抗压强度设计值，钢筋抗拉强度设计值，；梁截面宽度，有效高度，受拉钢筋截面面积；相对界限受压区高度。试计算该截面的受压区高度x和正截面受弯承载力M_u，并验算是否满足防止超筋破坏的条件。结果保留两位小数。 答： 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！ 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $ 编写说明：考虑到中职学生普遍基础知识相对薄弱的情况，我们依据支架式教学理念，精心编制了山东省（春季高考）建筑类《建筑结构》（高教版·第5版）一课一练。专辑里的每一份练习，都与课堂所授知识点紧密相关，题目围绕课堂所学知识点呈现。目的在于激发学生的学习兴趣，培养他们的学习自觉性，帮助学生扎实掌握课程的基本概念与基本方法，为他们后续的逐步提升奠定坚实基础。 本卷是山东省（春季高考）建筑类《建筑结构》（高教版·第5版）一课一练的第18练，内容涵盖钢筋混凝土受弯构件 3.2 单筋梁截面配筋与承载力验算。 山东省（春季高考）建筑类 一课一练 《建筑结构》（高教版·第5版）第18练 钢筋混凝土受弯构件 3.2 单筋梁截面配筋与承载力验算 一、单项选择题 1．适筋梁正截面破坏时，材料达到相应极限状态的合理先后顺序是（ ） A．受压区混凝土先压碎，受拉钢筋再屈服，受拉区混凝土最后开裂 B．受拉钢筋先屈服，受压区混凝土再压碎，受拉区混凝土最后开裂 C．受拉区混凝土先开裂，受拉钢筋再屈服，受压区混凝土最后压碎 D．受拉区混凝土先开裂，受压区混凝土再压碎，受拉钢筋最后屈服 【答案】C 【解析】适筋梁受拉区混凝土先开裂，随后受拉钢筋达到屈服强度，最后受压区混凝土被压碎，破坏前有较明显的变形和裂缝预兆。 2．单筋矩形截面梁正截面承载力计算中，反映截面内力平衡关系的基本公式是（ ） A． B． C． D． 【答案】A 【解析】受压区混凝土压力合力为α₁f_cb x，受拉钢筋拉力为f_yA_s，二者应满足内力平衡关系。 3．单筋梁设置纵向受拉钢筋最小配筋率的主要目的是（ ） A．保证受压区混凝土不发生压碎破坏 B．保证受拉钢筋始终处于弹性受力状态 C．保证梁的受压区高度始终等于有效高度 D．防止受拉钢筋配置过少而发生少筋破坏 【答案】D 【解析】受拉钢筋配置过少时，受拉区混凝土开裂后钢筋可能立即屈服，梁会出现较宽裂缝和较大变形，形成少筋脆性破坏。因此必须满足最小配筋率要求。 4．为防止单筋矩形截面梁发生超筋破坏，截面相对受压区高度ξ应满足的条件是（ ） A． B．且 C． D． 【答案】C 【解析】超筋破坏的控制条件通常表示为，即实际相对受压区高度不得超过相对界限受压区高度，也可等效表示为。 二、判断题 5．超筋梁破坏时，受拉钢筋已经充分屈服，随后受压区混凝土被压碎（ ） 【答案】× 【解析】超筋梁受拉钢筋配置过多，通常是受压区混凝土先达到极限压应变并被压碎，受拉钢筋尚未屈服，破坏突然且缺少明显预兆。 6．进行单筋梁正截面承载力验算时，只要计算得到的承载力大于弯矩设计值，就可以不检查截面的最小配筋和最大配筋条件（ ） 【答案】× 【解析】承载力满足只是验算的一项内容，还应检查或其他等效的最大配筋控制条件，并检查等最小配筋条件，以保证梁不发生超筋或少筋破坏。 7．单筋梁正截面承载力验算的基本要求之一，是使弯矩设计值不大于按材料强度设计值计算得到的正截面受弯承载力设计值（ ） 【答案】√ 【解析】单筋梁正截面承载力验算应满足，同时还应符合适筋梁的适用条件。该关系用于判断截面承载力是否满足弯矩设计值的要求。 三、简答题 8．简述适筋梁、超筋梁和少筋梁正截面破坏的主要特点，并说明工程中对配筋的基本要求。 【答案】1. 适筋梁：受拉区混凝土先开裂，受拉钢筋达到屈服强度，最后受压区混凝土被压碎；破坏前变形和裂缝较明显，属于有预兆的塑性破坏。 2. 超筋梁：受压区混凝土先被压碎，受拉钢筋未达到屈服强度；破坏突然，属于脆性破坏，且钢筋强度不能充分发挥。 3. 少筋梁：受拉区混凝土开裂后，受拉钢筋很快屈服，裂缝宽、变形大，可能发生钢筋拉断，属于脆性破坏。 4. 工程中应控制纵向受拉钢筋配筋率，使其不小于最小配筋率且不超过最大配筋限值，通常将梁设计成适筋梁。 【解析】三种破坏形式的根本区别在于纵向受拉钢筋配筋率不同。适筋梁能够较充分发挥钢筋和混凝土的材料性能，并具有较明显的破坏预兆；超筋梁和少筋梁均可能发生脆性破坏，因此必须通过最大、最小配筋条件进行控制。 9．简述单筋矩形截面梁进行正截面承载力验算的一般步骤，并说明各步骤的主要目的。 【答案】1. 根据截面尺寸和受拉钢筋位置确定有效高度h₀，并明确混凝土和钢筋的强度设计值。2. 根据内力平衡关系计算受压区高度x，或先计算相对受压区高度ξ。3. 检查等最大配筋控制条件，防止超筋破坏。4. 计算正截面受弯承载力M_u，并与弯矩设计值M比较，满足。5. 检查受拉钢筋面积是否满足等最小配筋条件，防止少筋破坏。6. 综合判断截面承载力和配筋是否满足适筋梁要求。 【解析】验算不能只比较弯矩设计值与承载力。受压区高度关系到超筋控制，受拉钢筋面积关系到少筋控制，只有承载力比较和适用条件检查均满足时，截面验算才完整。 四、计算题 10．某单筋矩形截面梁采用C30混凝土和HRB400级受拉钢筋。已知混凝土轴心抗压强度设计值，钢筋抗拉强度设计值，；梁截面宽度，有效高度，受拉钢筋截面面积；相对界限受压区高度。试计算该截面的受压区高度x和正截面受弯承载力M_u，并验算是否满足防止超筋破坏的条件。结果保留两位小数。 【答案】相对受压区高度为：。正截面受弯承载力：。因为，满足防止超筋破坏的条件。因此，该截面未发生超筋控制问题；在最小配筋条件也满足的前提下，可按适筋梁截面进行承载力验算。 【解析】计算受压区高度时采用截面内力平衡公式；计算弯矩承载力时，受拉钢筋拉力与受压区混凝土压力形成的力偶臂为。验算结果表明实际相对受压区高度小于界限值，受压区混凝土不会因超筋而先达到极限状态。 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！ 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $