混凝土设计原理第5章作业题解答Word下载.docx

1、截面每一侧配筋率一一 -.：，可以。故满足受压纵筋最小配筋率（全部纵向钢筋的 ?min =0.55% ； 侧纵向钢筋的倒；畑 W量喘）的要求。选用4根直径20mm纵筋，As=1256.闵存5 - 2 （基本题目）根据建筑要求，某现浇柱截面尺寸定为 250mm 250mm，由两端支承情况决定其计算高度l=2.8m;柱内配有4 根直径为22的HRB400级钢筋作为纵筋；构件混凝土强度等级为 C40，柱的轴向力设计值N =1500kN。试问截面是否安全。由 IJfe = 2800/250 二 112,查表 5-1，得甲二 0.962按式（5-1），得09（fcA f（AS）/N =0.9 0.962

2、 （19.1 2502 360 1520）/（1500 103）=1.16 一1故截面是安全的5-3（基本题目）已知：某旅馆底层门厅内现浇钢筋混凝土柱，一类 环境，承受轴心压力设计值 N=6000kN，从基础顶面至二层楼面高度 为H =5.2m。混凝土强度等级为 C40,由于建筑要求柱截面为圆形， 直径为d = 470mm。柱中纵筋用 HRB400级钢筋，箍筋用 HPB300级 钢筋。求柱中配筋。先按配有普通纵筋和箍筋柱计算。（1） 求计算长度I。取底层钢筋混凝土现浇框架底层柱的计算长度 I。= H =5.2m（2） 求计算稳定系数:l0/d =5200/470 =11.06查表5-1得=0.

3、938（3） 求纵筋As已知圆形混凝土截面积为 A=呦24=3.14 4702.4=17.34 104mm2由式（5-1）得31 N 1 6000 103 4 2A ：（ fcA） （ 19.1 17.34 104） =10543mm2fy 0.9 360 0.9 0.938（4） 求配筋率【二 AsA =10543/（17.34 104）=6.08% 5%，不可以。配筋率太高，若混凝土强度等级不再提高，并因l0/d 12,可采用螺旋箍筋柱。 下面再按螺旋箍筋柱来计算。（5） 假定纵筋配筋率? =0.045，则得As = ? 7803mm2，选用16根直径 25mm纵筋，As二A二7854mm

4、2。混凝土保护层厚度取用20mm,估计箍筋直径 10mm,得：dcor=d30 2 = 470 -60 = 410mm2 i 4 2Acor = i d cor（6）混凝土强度等级小于 C50, =1.0 ;按式（5-9）求螺旋箍筋的换算截面面积As0得A N.0.9（fc代or +fyA） 6000X103 0.9（19.1x13.20S04 +360X7845） c,” 2As0 2441mm2fy 2 270Aso 0.25A -0.25 7854 -1964mm2，满足构造要求。（7）假定螺旋箍筋直径d=10mm，则单肢螺旋箍筋面积 心=78.5mm2。螺旋箍筋的间距s可通过式（5-5

5、）求得：s =dcorAs1. Aso = 3.14 410 78.5/2441 = 41.4mm取s=40mm,以满足不小于40mm，并不大于80mm及0.2dcor，的要求。（8）根据所配置的螺旋箍筋d=l0mm, s=40mm,重新用式（5-5）及式（5-6）求得间 接配筋柱的轴向力设计值Nu如下：Ass ：dcor Ass1 3.14 410 78.5 / 40 = 2527mm2Nu =0.9代代。+2afy代s0 十 fyA） =0.9x0.938x19.1x（17.34047854）十3607854 = 5056.230.3h。=0.3x360 = 108mm,先按大偏压情况计算

6、e=e h/2-as =571 400/2-40= 731mm受拉钢筋As选用3根直径22mm及2根直径20m纵筋（As = 1768mm2）,受垂直于弯矩作用平面的承载力验算满足要求，此处从略，请自己补充完善。5-5 （基本题目）已知条件同5- 4题，并已知配有3根直径20mm的受压钢筋。求受拉钢筋截面面积，并绘制截面配筋图（含构造钢筋）令N二Nu,由式（522）知Mu2 二 Ne-fyAS（h）-as） =396 103 731 -360 942 （360 -40） = 181kNLm=1 -、1 - 2： s = 1 - J - 2 0.326 二 0.41 ： b = 0.518,是大

7、偏心受压x = h =0.41 360 = 148mm 2as = 2 40 = 80mm由式（5-21 ）得A rfcbx fy-N 1 14.3 300 148 360 942-396 103 2As= - 1606mm2fy 360a A,m i 尸 0.02x3 0 040024 mm2选用 2_20+22_25 （ A=1610mm2）比较题5-4与题5-5可看出，当二；时，总的用钢量计算值为660+1782=2442mm2，比题 5-5求得的总用钢量 942+1606=2548mm2少 4.16%。5-6（基本题目）已知，N =160kN，杆端弯矩设计值M_! = M2 = 250

8、.9kN m，截面尺寸b h=300 500mm,aaS -40mm，受压钢筋为 4根直径为22mm的HRB400级钢筋，混凝土强度等级 C30,构件计算长度为（含构造配筋）故需考虑P-效应=20mm-叫2h 500=1+ - （12）2 11300 3.452= 1.032M1Cm =0.7 0.3 1 =1M 二 Cm nsM 2=1 1.032 250.9 = 259kN m2 MA =1520mm e ea =1619+20=1639 0.3h0 = 0.3 460 = 138mm ,N可先按大偏心受压情况计算。he = e - as = 1639 500 / 2 - 40 = 184

9、9mm2 sMu2 二 Ne-fyA%-as） =160 103 1849-360 1520 （460 -40） = 66.02kN m-0.073_ Mu2 _ 66.0206s 一 : 1fcbh2 1 14.3 300 （460）2=1 - 1 -2：丄=1-、1 -2 0.073 = 0.076 ： b =0.518,说明假定大偏心受压是正确的。x 二 h0 =0.076 460 = 35mm ： 2as = 70mm按式（5-27）计算As值A _ N （e -h/2 a） fy（h p）360 （460 - 40）160 103（1639 -500/2 Wjmmz如果按不考虑受压钢

10、筋As的情况进行计算Mu2 二Ne=160 10 1849 =295.84kN m2s = 0.236, =0.410, x =189mm, A = 3327mm说明：本题如果不考虑受压钢筋，受拉钢筋 As会得到较大数值。因此，本题取 As =1512mm2 来配筋，选用 4_L22（ As = 1520mm2 ）。5-7（基本题目）已知：N =600kN，杆端弯矩设计值M 1 = M 2 = 180kN m，截面尺寸 b h =300 700mm,= a； = 45mm，采用 HRB400 级钢筋，混凝土强度等级为 C40，构件计算长度。试计算钢筋截面面积As,As，并绘制截面配筋图（含构造

11、配筋）。解答:由式（5-14）亠.7 32 書Cm = 0.7 03二 1m2汀回厶0.5仞300 700 =3.3 1,取厂1N 600000= 700/30 = 23mm（ - 20mm）ns =1 1300（M2/N eq） .7 厂 1 + 1300 0.493 （14） “18hM 二Cm nsM2 =1.08 1 180=194.4kN m6194.4 10600 103e =e（）+ea =324 + 23 = 347mme = 347mm O.3h0= 0.3655 = 197mm可先按大偏心受压情况计算e = e 匕-as = 347 空0 -45 = 652mm2 2由式（

12、5-22）得：A Ne fcbh2 1（1-0.5小= fy（g 心600灯 03 汉 652 1.0S9.1 汉 300 汉 6552 汉 0.518汉（1 0.5汉 0.518） 0- 360（655 45）取 AS = Aminbh =0.002 300 700 = 420mm2选用4_12 （ As = 452mm2）,这样，该题就变成已知受压钢筋As 452mm2,求受拉钢筋A.的问题,下面计算从略，请同学们自行补充。5 8（基本题目）已知：N =1200kN , b h =400 600mm, as = a： = 40mm , 混凝土强度等级为C40,钢筋采用HRB400级，选用4根直径为20mm 的As; A选用4根直径22mm的钢筋。构件计算长度ic=4m，两杆端 弯矩设计值的比值为Ml0.8M2。求截面在h方向能承受的弯矩设计 值。因：MJ M2 =0.85 0.