混凝土结构设计原理习题及答案Word文件下载.doc
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(3)M=180KN·
m时。
最后,对三种结果进行对比分析。
解:
①当HRB235钢筋按一排布置:
h0=h-35=500-35=465mm.
查表可知:
对于混凝土强度等级C25可得fc=11.9N/mm.fy=210N/mm.
b=0.614,1=1.0.
对于s===0.2332.
===0.2695
As==mm2.
=0.2%=mm2
选用618(As=1527mm2)钢筋.
②当HRB335钢筋时,
选假定受力钢筋按一排布置
对于HRB335钢筋.fy=300N/mm2.b=0.550.1=1.0.
对于s===0.2332.
==0.2695=0.550.
As==0.2695=994.18mm2
选用516(As=1005mm2)钢筋.
③当M=180kN时,选假定受力钢筋按一排布置.
查表得fc=11.9N/mm2,fy=210N/mm2,b=0.614,1=1.0.
对于s===0.3498.
==1-=0.452=0.614.
As==0.452=2382mm2.
选用820钢筋(As=2513mm2).
由上述①③②可知:
⑴由其它条件不变,仅改变受拉钢筋等级,则受拉钢筋强度高时,钢筋面积小,否则,钢筋面积大;
⑵其它条件不变,荷载太小,钢筋面积大,否则,钢筋面积小.
4-3某大楼中间走廊单跨简支板(图4-50),计算跨度l=2.18没,承受均布荷载设计值g+q=6KN·
㎡(包括自重),混凝土强度等级C20,HRB235钢筋。
试确定现浇板的厚度h及所需受拉钢筋截面面积A,选配钢筋,并画钢筋配置图。
计算时,取b=1.0m,αs=25㎜。
图4-50习题4-3附图
求得最大弯矩设计值:
=3.564kNm.
由附表1-2,表4-2和表2-3查得,取h=80mm.
C20混凝土:
fc=9.6N/mm2,1=1.0
HPB235钢筋:
fy=210N/mm2.
h0=h-as=180-25mm=155mm.
x=h0-[1-=155[1-
As===339.2mm2.
验算条件:
=0.2%36.
选用8@140钢筋(As=359mm2)
4-4一钢筋混凝土矩形梁,承受弯矩设计值M=160KN·
m,混凝土强度等级C25,HRB335钢筋。
试按正截面承载力要求确定截面尺寸及配筋。
4-5一钢筋混凝土矩形梁截面尺寸b×
500㎜,混凝土强度等级C25,HRB335钢筋(2Φ18),As=509㎜2。
试计算梁截面上承受弯矩设计值M=80KN·
m时是否安全?
4-6一钢筋混凝土矩形梁截面尺寸b×
600㎜,配置4Φ25HRB335钢筋,分别选用C20,C25,C30,C35与C40强度等级混凝土。
试计算梁能承担的最大弯矩设计值,并对计算结果进行分析。
4-7计算表4-14所示钢筋混凝土矩形梁能承受的最大弯矩设计值,并对计算结果进行分析。
表4-14习题4-7附表
项目
截面尺寸b×
h㎜
混凝土强度等级
钢筋级别
钢筋截面面积As㎜2
最大弯矩设计值M/(KN·
m)
1
2
3
4
5
6
200×
400
500
300×
C20
C25
C30
HPB235
HRB335
4Φ18
6Φ20
4-8一钢筋混凝土矩形梁(图4-51),承受均布荷载设计值g+q=15KN/m,距A支座3m处作用有一集中力设计值F=15KN,混凝土强度等级C25,HRB335钢筋。
试确定截面尺寸b×
h和所需受拉钢筋截面面积A,并绘配筋图。
图4-51习题4-8附图
4-9一钢筋混凝土矩形截面简支梁(图4-52),b×
500㎜,承受均布荷载标准值qk=20KN/m,恒荷载标准值gk=2.25KN/m,HRB335钢筋,混凝土强度等级C25,梁内配有4Φ16钢筋。
(荷载分项系数:
均布活荷载γG=1.2,计算跨度l0=4960㎜+240㎜=5200㎜)。
试验算梁正截面是否安全?
图4-52习题4-9附图
解:
由题意得:
恒荷载设计值:
g=rGgk=2.7KN/m
活荷载设计值:
q=rQqk=2.8KN/m
最大弯矩设计值MM=
根据混凝土和钢筋等级查表得:
fc=11.9N/mm2,fy=300N/mm2=804mm2=0.55
取=1.0as=33mm则h0=h-as=467mm
X=/b=81.076mm<
h=275mm
Mu=(h0-0.5x)=102.863KN.m<
M。
所以此梁的正截面是不安全的。
4-10如图4-53所示雨篷板,板厚h=60㎜,板面上有20㎜厚防水砂浆,板底抹有20㎜混合砂浆。
板上活荷载标准值考虑500N/㎡。
HPB235钢筋,混凝土强度等级C20。
试求受拉钢筋截面面积A,并绘配筋图。
图4-53习题4-10附图
取板的宽度1m。
As=20mm,h0=40mm查表得:
fc=9.6N/mm2,fy=210/mm2,£b=0.614.
跨度:
l0=1200+30=1230mm
荷载设计值:
恒载标准值:
防水砂浆:
0.02m2×
20KN/m2=0.4KN/m;
混合砂浆:
15KN/m2=0.3KN/m;
钢筋混凝土板自重:
0.06m2×
25KN/m2=1.5KN/m;
得:
Gk=2.2KN/m
活荷载标准值:
qk=0.5KN/m恒载设计值:
g=rGgk=2.64KN/m
活载设计值:
q=rQqk=0.7KN/m
最大弯矩设计值:
M=1/8(g+q)l02=0.6316KN.m
以恒载为主:
M=1.35×
1/8×
2.2×
1.232+1.4×
0.7×
0.5×
1.232=0.6543>0.6316KN.m
取M=0.6543KN.m。
取6@200mm以满足构造要求。
4-11如图4-54所示试验梁,截面尺寸b×
h=120㎜×
250㎜,其混凝土的立方体抗压强度fcu=21.8N/㎜2,配有2Φ16钢筋,钢筋试件的实测屈服强度为fy=385N/㎜2。
试计算该试验梁破坏时的荷载(应考虑自重)。
4-12
.解:
1.先求x,
2.求Mu
由题意可知:
构件的容量为25kN/m3
Fmax=
自重荷载Mg==
4-12已知一矩形梁截面尺寸b×
500㎜,弯矩设计值M=216KN·
m,混凝土强度等级C30,在受压区配有3Φ20的受压钢筋。
试计算受拉钢筋截面面积As(HRB335钢筋)。
.解:
由题意得:
(1).先求x则有
(2)再算
选用328,
4-13已知一矩形梁截面尺寸b×
500㎜,承受弯矩设计值M=216KN·
m,混凝土强度等级C20,已配有HRB335受拉钢筋6Φ20,试复核该梁是否安全。
若不安全,但不改变截面尺寸和混凝土强度等级(αs=70㎜)。
由题意,钢筋强度等级为C20,HRB335,620,查表得:
求配筋率:
取
梁处于超筋状态
不安全.
重新设计:
最大弯矩设计值:
不满足条件,采用双筋截面.
受压钢筋按一排布置.,为经济配筋,取
受压钢筋选用配筋220()
受拉钢筋选用配筋818()
4-14已知一双筋矩形梁截面尺寸b×
450㎜,混凝土强度等级C30,HRB335钢筋,配置2Φ12受压钢筋,3Φ25+2Φ22受拉钢筋。
试求该截面所能承受的最大弯矩设计值M。
由题意,钢筋混凝土强度为C30,HRB335,查表得:
,,,,。
由配置的受拉、受压钢筋,,。
取(按两排布置受拉钢筋)
求x和Mu:
所以此截面满足要求设计。
4-15某连续梁中间支座截面尺寸b×
650㎜,承受支座负弯矩设计值M=239.2KN·
m,混凝土强度等级C30,HRB335钢筋。
现由跨中正弯矩计算的钢筋中弯起2Φ18伸入支座承受负弯矩,试计算支座负弯矩所需钢筋截面面积As,如果不考虑弯起钢筋的作用时,支座需要钢筋截面面积As为多少?
4-16某整体式肋梁楼盖的T形截面主梁,翼缘计算宽度bf′=2200㎜,b=300㎜,hf′=80㎜,选用混凝土强度等级C30,HRB335钢筋,跨中截面承受最大弯矩设计值M=275KN·
试确定该梁的高度h和受拉钢筋截面面积As,并绘配筋图。
4-17某T形截面梁翼缘计算宽度bf′=500㎜,b=250㎜,h=600㎜,hf′=100㎜,混凝土强度等级C30,HRB335钢筋,承受弯矩设计值M=256KN·
试求受拉钢筋截面面积,并绘配筋图。
4-18某T形截面梁,翼缘计算宽度bf′=1200㎜,b=200㎜,h=600㎜,hf′=80㎜,混凝土强度等级C25,配有4Φ20受拉钢筋,承受弯矩设计值M=131KN·
试复核梁截面是否安全。
4-19某T形截面梁,翼缘计算宽度bf′=400㎜,b=200㎜,h=600㎜,hf′=100㎜,αs=60㎜,混凝土强度等级C25,HRB335钢筋6Φ20。
试计算该梁能承受的最大弯矩M。
4-20试编写单、双筋矩形梁正截面承载力计算程序。
第五章习题
5-1已知某承受均布荷载的矩形截面梁截面尺寸b×
600㎜(取αs=35㎜),采用C25混凝土,箍筋为HPB235钢筋。
若已知建立设计值V=150KN,试求采用Φ8双肢箍的箍筋间距s?
5-2图5-51所示的钢筋混凝土简支梁,集中荷载设计值F=120KN,均布荷载设计值(包括梁自重)q=10KN/m。
选用C30混凝土,箍筋