混凝土结构设计原理课后习题答案

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混凝土结构设计原理(第五版)课后习题答案

混凝土结构设计原理(第五版)课后习题答案

《混凝土结构设计原理》 第4章 受弯构件的正截面受弯承载力4.1混凝土弯曲受压时的极限压应变cu ε的取值如下:当正截面处于非均匀受压时,cu ε的取值随混凝土强度等级的不同而不同,即cu ε=0.0033-0.5(f cu,k -50)×10-5,且当计算的cu ε值大于0.0033时,取为0.0033;当正截面处于轴心均匀受压时,cu ε取为0.002。

4.2所谓“界限破坏”,是指正截面上的受拉钢筋的应变达到屈服的同时,受压区混凝土边缘纤维的应变也正好达到混凝土极限压应变时所发生的破坏。

此时,受压区混凝土边缘纤维的应变c ε=cu ε=0.0033-0.5(f cu,k -50)×10-5,受拉钢筋的应变s ε=y ε=f y /E s 。

4.3因为受弯构件正截面受弯全过程中第Ⅰ阶段末(即Ⅰa 阶段)可作为受弯构件抗裂度的计算依据;第Ⅱ阶段可作为使用荷载阶段验算变形和裂缝开展宽度的依据;第Ⅲ阶段末(即Ⅲa 阶段)可作为正截面受弯承载力计算的依据。

所以必须掌握钢筋混凝土受弯构件正截面受弯全过程中各阶段的应力状态。

正截面受弯承载力计算公式正是根据Ⅲa 阶段的应力状态列出的。

4.4当纵向受拉钢筋配筋率ρ满足b min ρρρ≤≤时发生适筋破坏形态;当min ρρ<时发生少筋破坏形态;当b ρρ>时发生超筋破坏形态。

与这三种破坏形态相对应的梁分别称为适筋梁、少筋梁和超筋梁。

由于少筋梁在满足承载力需要时的截面尺寸过大,造成不经济,且它的承载力取决于混凝土的抗拉强度,属于脆性破坏类型,故在实际工程中不允许采用。

由于超筋梁破坏时受拉钢筋应力低于屈服强度,使得配置过多的受拉钢筋不能充分发挥作用,造成钢材的浪费,且它是在没有明显预兆的情况下由于受压区混凝土被压碎而突然破坏,属于脆性破坏类型,故在实际工程中不允许采用。

4.5纵向受拉钢筋总截面面积A s 与正截面的有效面积bh 0的比值,称为纵向受拉钢筋的配筋百分率,简称配筋率,用ρ表示。

混凝土结构设计原理_课后习题答案

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第三章 轴心受力构件承载力1. 某多层现浇框架结构的底层内柱,轴向力设计值N=2650kN ,计算长度m H l 6.30==,混凝土强度等级为C30(f c =14.3N/mm 2),钢筋用HRB400级(2'/360mm N f y =),环境类别为一类。

确定柱截面积尺寸及纵筋面积。

解:根据构造要求,先假定柱截面尺寸为400mm ×400mm 由9400/3600/0==b l ,查表得99.0=ϕ 根据轴心受压承载力公式确定's A23''1906)4004003.1499.09.0102650(3601)9.0(1mm A f N f A c y s=⨯⨯-⨯⨯=-=ϕ%6.0%2.14004001906'min ''=>=⨯==ρρA A s ,对称配筋截面每一侧配筋率也满足0.2%的构造要求。

选 ,2'1964mm A s = 设计面积与计算面积误差%0.3190619061964=-<5%,满足要求。

2.某多层现浇框架厂房结构标准层中柱,轴向压力设计值N=2100kN,楼层高H=5.60m ,计算长度l 0=1.25H ,混凝土用C30(f c =14.3N/mm 2),钢筋用HRB335级(2'/300mm N f y =),环境类别为一类。

确定该柱截面尺寸及纵筋面积。

[解] 根据构造要求,先假定柱截面尺寸为400mm ×400mm长细比5.17400560025.10=⨯=b l ,查表825.0=ϕ 根据轴心受压承载力公式确定's A2''1801)4004003.14825.09.02100000(3001)9.0(1mm A f N f A c y s =⨯⨯-⨯=-=ϕ%6.0%1.14004001801'min ''=〉=⨯==ρρA A s ,对称配筋截面每一侧配筋率也满足0.2%的构造要求。

混凝土结构设计原理课后题解答(第四版)-沈浦生主编(完整版)

混凝土结构设计原理课后题解答(第四版)-沈浦生主编(完整版)

绪论0-1:钢筋和混凝土是两种物理、力学性能很不相同的材料,它们为什么能结合在一起工作?答:其主要原因是:①混凝土结硬后,能与钢筋牢固的粘结在一起,相互传递内力。

粘结力是两种性质不同的材料能共同工作的基础。

②钢筋的线膨胀系数为1.2×10-5C-1,混凝土的线膨胀系数为1.0×10-5~1.5×10-5C-1,二者的数值相近。

因此,当温度变化时,钢筋与混凝土之间不会存在较大的相对变形和温度应力而发生粘结破坏。

习题0-2:影响混凝土的抗压强度的因素有哪些?答: 实验方法、实验尺寸、混凝土抗压实验室,加载速度对立方体抗压强度也有影响。

第一章1-1 混凝土结构对钢筋性能有什么要求?各项要求指标能达到什么目的?答:1强度高,强度系指钢筋的屈服强度和极限强度。

采用较高强度的钢筋可以节省钢筋,获得较好的经济效益。

2塑性好,钢筋混凝土结构要求钢筋在断裂前有足够的的变形,能给人以破坏的预兆。

因此,钢筋的塑性应保证钢筋的伸长率和冷弯性能合格。

3可焊性好,在很多情况下,钢筋的接长和钢筋的钢筋之间的链接需通过焊接,因此,要求在一定的工艺条件下钢筋焊接后不产生裂纹及过大的变形,保证焊接后的接头性能良好。

4与混凝土的粘结锚固性能好,为了使钢筋的强度能够充分的被利用和保证钢筋与混凝土共同作用,二者之间应有足够的粘结力。

1-2 钢筋冷拉和冷拔的抗压、抗拉强度都能提高吗?为什么?答:冷拉能提高抗拉强度却不能提高抗压强度,冷拉是使热轧钢筋的冷拉应力值先超过屈服强度,然后卸载,在卸载的过程中钢筋产生残余变形,停留一段时间再进行张拉,屈服点会有所提高,从而提高抗拉强度,在冷拉过程中有塑性变化,所以不能提高抗压强度。

冷拨可以同时提高钢筋的抗拉和抗压强度,冷拨是将钢筋用强力拔过比其径小的硬质合金拔丝模,钢筋受到纵向拉力和横向压力作用,内部结构发生变化,截面变小,而长度增加,因此抗拉抗压增强。

1-3 影响混凝土的收缩和徐变的因素有哪些?答:1、混凝土的组成和配合比是影响徐变的内在因素。

《混凝土结构设计原理》课后习题答案

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第一章1-1 配置在混凝土截面受拉区钢筋的作用是什么?答:当荷载超过了素混凝土的梁的破坏荷载时,受拉区混凝土开裂,此时,受拉区混凝土虽退出工作,但配置在受拉区的钢筋将承担几乎全部的拉力,能继续承担荷载,直到受拉钢筋的应力达到屈服强度,继而截面受压区的混凝土也被压碎破坏。

1-2 试解释一下名词:混凝土立方体抗压强度;混凝土轴心抗压强度;混凝土抗拉强度;混凝土劈裂抗拉强度。

答:混凝土立方体抗压强度:我国国家标准《普通混凝土力学性能试验方法标准》(GB/T 50081-2002)规定以每边边长为150mm 的立方体为标准试件,在20℃±2℃的温度和相对湿度在95%以上的潮湿空气中养护28d ,依照标准制作方法和试验方法测得的抗压强度值(以MPa 为单位)作为混凝土的立方体抗压强度,用符号cu f 表示。

混凝土轴心抗压强度:我国国家标准《普通混凝土力学性能试验方法标准》(GB/T 50081-2002)规定以150mm ×150mm ×300mm 的棱柱体为标准试件,在20℃±2℃的温度和相对湿度在95%以上的潮湿空气中养护28d ,依照标准制作方法和试验方法测得的抗压强度值(以MPa 为单位)称为混凝土轴心抗压强度,用符号c f 表示。

混凝土劈裂抗拉强度:我国交通部部颁标准《公路工程水泥混凝土试验规程》(JTJ 053-94)规定,采用150mm 立方体作为标准试件进行混凝土劈裂抗拉强度测定,按照规定的试验方法操作,则混凝土劈裂抗拉强度ts f 按下式计算:20.637ts F F f A ==πA 。

混凝土抗拉强度:采用100×100×500mm 混凝土棱柱体轴心受拉试验,破坏时试件在没有钢筋的中部截面被拉断,其平均拉应力即为混凝土的轴心抗拉强度,目前国内外常采用立方体或圆柱体的劈裂试验测得的混凝土劈裂抗拉强度值换算成轴心抗拉强度,换算时应乘以换算系数0.9,即0.9t ts f f =。

混凝土结构设计原理课后题解答(沈浦生主编)

混凝土结构设计原理课后题解答(沈浦生主编)
= =0.2330 200 465 =993
bh=0.2% 200 500=200
(3)当选用HPB235钢筋M=180 kN·m时:
查附表1—2、2—3、表4—2、4—4得:
=1.0 , =11.9 N/ , =210N/ , =0.614
= = =0.350
查附表4—1得 =0.4523< =0.614
『解』
先假定受力钢筋按一排布置,as=35mm
=h—as=500—35=465mm
(1)当选用HPB235钢筋时:
查附表1—2、2—3、表4—2、4—4得:
=1.0 , =11.9 N/ , =210N/ , =0.614
= = =0.2330
查附表4—1得 =0.2692< =0.614
所需纵筋面积 :
(4)先假定受力钢筋按一排布置,as=35mm
=h—as=400—35=365mm
查附表1—2、2—3、表4—2、4—4得:
=1.0 , =11.9N/ , =210N/ , =0.614
由题设的 =1017
= = =0.246< =0.614
= (1 0.5 )=0.216
= =0.216 200 1.0 11.9=68.41kN·m
=h—as=600—35=565mm
查附表1—2、2—3、表4—2、4—4得:
=1.0 , =9.6N/ , =300N/ , =0.550
由题设的 =1964
= = =0.543< =0.550
= (1 0.5 )=0.396
= =0.396 200 1.0 9.6=242.5 kN·m
(2)C25混凝土
查表3-1得: =0.962

精编结构设计原理课后习题答叶见曙资料

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混凝土结构设计原理课后习题答案第一章绪论问答题参考答案1.什么是混凝土结构?答:混凝土结构是以混凝土材料为主,并根据需要配置和添加钢筋、钢骨、钢管、预应力钢筋和各种纤维,形成的结构,有素混凝土结构、钢筋混凝土结构、钢骨混凝土结构、钢管混凝土结构、预应力混凝土结构及纤维混凝土结构。

混凝土结构充分利用了混凝土抗压强度高和钢筋抗拉强度高的优点。

2.以简支梁为例,说明素混凝土与钢筋混凝土受力性能的差异。

答:素混凝土简支梁,跨中有集中荷载作用。

梁跨中截面受拉,拉应力在荷载较小的情况下就达到混凝土的抗拉强度,梁被拉断而破坏,是无明显预兆的脆性破坏。

钢筋混凝土梁,受拉区配置受拉钢筋梁的受拉区还会开裂,但开裂后,出现裂缝,拉力由钢筋承担,直至钢筋屈服以后,受压区混凝土受压破坏而达到极限荷载,构件破坏。

素混凝土简支梁的受力特点是承受荷载较小,并且是脆性破坏。

钢筋混凝土简支梁的极限荷载明显提高,变形能力明显改善,并且是延性破坏。

3.钢筋与混凝土共同工作的基础条件是什么?答:混凝土和钢筋协同工作的条件是:(1)钢筋与混凝土之间产生良好的粘结力,使两者结合为整体;(2)钢筋与混凝土两者之间线膨胀系数几乎相同,两者之间不会发生相对的温度变形使粘结力遭到破坏;(3)设置一定厚度混凝土保护层;(4)钢筋在混凝土中有可靠的锚固。

4.混凝土结构有什么优缺点?答:优点:(1)可模性好;(2)强价比合理;(3)耐火性能好;(4)耐久性能好;(5)适应灾害环境能力强,整体浇筑的钢筋混凝土结构整体性好,对抵抗地震、风载和爆炸冲击作用有良好性能;(6)可以就地取材。

钢筋混凝土结构的缺点:如自重大,不利于建造大跨结构;抗裂性差,过早开裂虽不影响承载力,但对要求防渗漏的结构,如容器、管道等,使用受到一定限制;现场浇筑施工工序多,需养护,工期长,并受施工环境和气候条件限制等。

5.房屋混凝土结构中各个构件的受力特点是什么?答:在房屋建筑中,永久荷载和楼面活荷载直接作用在楼板上,楼板荷载传递到梁,梁将荷载传递到柱或墙,并最终传递到基础上,各个构件受力特点如下:楼板:是将活荷载和恒荷载通过梁或直接传递到竖向支承结构(柱、墙)的主要水平构件,楼板的主要内力是弯矩和剪力,是受弯构件。

混凝土结构设计原理(第五版)课后习题答案

《混凝土结构设计原理》思考题及习题(参考答案)第1章绪论思考题1.1钢筋混凝土梁破坏时的特点是:受拉钢筋屈服,受压区混凝土被压碎,破坏前变形较大,有明显预兆,属于延性破坏类型。

在钢筋混凝土结构中,利用混凝土的抗压能力较强而抗拉能力很弱,钢筋的抗拉能力很强的特点,用混凝土主要承受梁中和轴以上受压区的压力,钢筋主要承受中和轴以下受拉区的拉力,即使受拉区的混凝土开裂后梁还能继续承受相当大的荷载,直到受拉钢筋达到屈服强度以后,荷载再略有增加,受压区混凝土被压碎,梁才破坏。

由于混凝土硬化后钢筋与混凝土之间产生了良好的粘结力,且钢筋与混凝土两种材料的温度线膨胀系数十分接近,当温度变化时,不致产生较大的温度应力而破坏二者之间的粘结,从而保证了钢筋和混凝土的协同工作。

1.2钢筋混凝土结构的优点有:1)经济性好,材料性能得到合理利用;2)可模性好;3)耐久性和耐火性好,维护费用低;4)整体性好,且通过合适的配筋,可获得较好的延性;5)刚度大,阻尼大;6)就地取材。

缺点有:1)自重大;2)抗裂性差;3)承载力有限;4)施工复杂;5)加固困难。

1.3本课程主要内容分为“混凝土结构设计原理”和“混凝土结构设计”两部分。

前者主要讲述各种混凝土基本构件的受力性能、截面设计计算方法和构造等混凝土结构的基本理论,属于专业基础课内容;后者主要讲述梁板结构、单层厂房、多层和高层房屋、公路桥梁等的结构设计,属于专业课内容。

学习本课程要注意以下问题:1)加强实验、实践性教学环节并注意扩大知识面;2)突出重点,并注意难点的学习;3)深刻理解重要的概念,熟练掌握设计计算的基本功,切忌死记硬背。

第2章混凝土结构材料的物理力学性能思考题2.1①混凝土的立方体抗压强度标准值f cu,k是根据以边长为150mm的立方体为标准试件,在(20±3)℃的温度和相对湿度为90%以上的潮湿空气中养护28d,按照标准试验方法测得的具有95%保证率的立方体抗压强度确定的。

混凝土结构设计原理第四版_沈蒲生版课后习题答案

3-1 某四层四跨现浇框架结构的第二层内柱轴向压力设计值N=140×104N,楼层高 H=5.4m, 计算长度 L0=1.25H,混泥土强度等级为 C20,HRB400 级钢筋。

试求柱截面尺寸及纵筋面积。

2 『解』查表得: ? 1 =1.0 , f c =9.6N/ m m,f y?=360N/ m m2l 0 =1.25 ? 5.4=6.75m按构造要求取构件长细比: l : b ? 1 5即 b= l 0=6.75 ? 103/15=450mm设该柱截面为方形,则 b ? h=450mm ? 450mm 查表 3-1 得: ? =0.895AS ? =(N-0.9 ? f c A)/0.9 ? f y ? =1 4 0 ? 1 0 ? 0 .9 ? 0 .8 9 5 ? 9 .6 ? 4 5 0 ? 4 5 040 .9 ? 0 .8 9 5 ? 3 6 0mm<0.19430 0 0 按照构造配筋取 ? m in ? 0 .6 0 ( 0 .6 0 ? ? ? 3 0 )? ? AS = 0 .60 0b h = 0 .60 0? 450 ? 450 ? 1215 m m 2选配钢筋,查附表 11-1 得,4 20( AS =1256 m m )?箍筋按构造要求选取,取 s=250mm,d=6mm 3-2 由于建筑上使用要求,某现浇柱截面尺寸为250mm×250mm,柱高 4.0m,计算高度 L0=0.7H=2.8m,配筋为 4 16(As/=804mm2)。

C30 混泥土,HRB400 级钢筋,承受轴向力设计值 N=950KN。

试问柱截面是否安全?2 『解』查表得: ? 1 =1.0 , f c =14.3N/ m m,f y?=360N/ m m2计算长度 l 0 =0.7H=2.8ml / b ? 2 .8 / 0 .2 5 ? 1 1 .2查表 3-1 得: ? =0.962f y ? AS ? ? f c AS )考虑轴心受压? R=0.9 ? (= 0 .9 ? 0 .9 2 6 ? (3 6 0 ? 8 0 4 ? 1 4 .3 ? 0 .8 ? 2 5 0 ? 2 5 0 ) ?8 3 1 .7 K N ? N ? 9 5 0 K N? 该柱截面在承受轴心受压时是不安全的。

混凝土结构设计原理第三版课后习题答案

李乔主编钢筋混凝土结构第三版课后习题答案一、第一章无二、第二章2.1结构中常用的钢筋品种有哪些?其适用范围有何不同?答:结构中常用钢筋包括:HPB300、HRB335、HRB400和HRB500级钢筋。

HPB300主要用于箍筋,也可以作为一般构件的纵向受力钢筋;HRB335过去是主要的纵向受力钢筋,现受限使用并准备逐步淘汰的品种;HRB400和HRB500是目前要推广使用的主要钢筋,主要用于梁、柱等重要构件的纵向受力钢筋和箍筋。

2.2简述混凝土立方体抗压强度、混凝土等级、轴心抗压强度、轴心抗拉强度的意义以及他们之间的区别。

答:混凝土立方体抗压强度可以用来确定混凝土等级,也可以用来计算轴心抗压强度;混凝土等级根据立方体抗压强度标准值并具有95%超值保证率来确定的,表征混凝土的等级;轴心抗压强度是混凝土结构最基本的强度,其值一般通过立方体抗压强度并根据折减系数来确定;轴心抗拉强度表征混凝土抵抗拉力的能力,用于计算混凝土构件在混凝土开裂之前的承载力,或者控制混凝土构件的开裂。

2.3简述混凝土应力-应变关系特征。

(2004年真题)答:混凝土应力应变特征:应力较小时(00.3c f ≤σ),曲线基本成直线变化,混凝土内部的微裂缝没有发展;随着应力的增加000.8~0.3c c f f =σ,开始出现越来越明显的非弹性性质,内部微裂缝开始发展,但处于稳定状态;当00 1.0~0.8c c f f =σ时,应力应变曲线斜率急剧减少,内部微裂缝进入非稳定状态;最终达到峰值应力点,但此点并不是应变最大点;随后应力应变曲线下降,直至最后达到最大应变处,构件破坏。

2.4混凝土收缩、徐变与哪些因素有关?(2004年真题)答:影响徐变与收缩的因素:(1)持续压应力的大小(2)混凝土组成成分和配合比(3)养护和使用时的温度、湿度(4)构件体表比(5)受荷载时混凝土的龄期2.5如何保证钢筋和混凝土之间有足够的粘结力?答:混凝土角度:(1)提高混凝土的强度;(2)考虑到混凝土浇筑时泌水下沉和气泡溢出而形成空隙层对黏粘结力的影响,规范规定,对高度超过300mm的梁,应分层浇注;(3)规定了混凝土保护层的最小厚度。

混凝土结构设计原理课后习题答案解析[最新]

混凝土结构设计原理课后习题答案(+思考题)第一章绪论1.什么是混凝土结构?答:混凝土结构是以混凝土材料为主,并根据需要配置和添加钢筋、钢骨、钢管、预应力钢筋和各种纤维,形成的结构,有素混凝土结构、钢筋混凝土结构、钢骨混凝土结构、钢管混凝土结构、预应力混凝土结构及纤维混凝土结构。

混凝土结构充分利用了混凝土抗压强度高和钢筋抗拉强度高的优点。

2.以简支梁为例,说明素混凝土与钢筋混凝土受力性能的差异。

答:素混凝土简支梁,跨中有集中荷载作用。

梁跨中截面受拉,拉应力在荷载较小的情况下就达到混凝土的抗拉强度,梁被拉断而破坏,是无明显预兆的脆性破坏。

钢筋混凝土梁,受拉区配置受拉钢筋梁的受拉区还会开裂,但开裂后,出现裂缝,拉力由钢筋承担,直至钢筋屈服以后,受压区混凝土受压破坏而达到极限荷载,构件破坏。

素混凝土简支梁的受力特点是承受荷载较小,并且是脆性破坏。

钢筋混凝土简支梁的极限荷载明显提高,变形能力明显改善,并且是延性破坏。

学习好帮手3.钢筋与混凝土共同工作的基础条件是什么?答:混凝土和钢筋协同工作的条件是:(1)钢筋与混凝土之间产生良好的粘结力,使两者结合为整体;(2)钢筋与混凝土两者之间线膨胀系数几乎相同,两者之间不会发生相对的温度变形使粘结力遭到破坏;(3)设置一定厚度混凝土保护层;(4)钢筋在混凝土中有可靠的锚固。

4.混凝土结构有什么优缺点?答:优点:(1)可模性好;(2)强价比合理;(3)耐火性能好;(4)耐久性能好;(5)适应灾害环境能力强,整体浇筑的钢筋混凝土结构整体性好,对抵抗地震、风载和爆炸冲击作用有良好性能;(6)可以就地取材。

钢筋混凝土结构的缺点:如自重大,不利于建造大跨结构;抗裂性差,过早开裂虽不影响承载力,但对要求防渗漏的结构,如容器、管道等,使用受到一定限制;现场浇筑施工工序多,需养护,工期长,并受施工环境和气候条件限制等。

5.房屋混凝土结构中各个构件的受力特点是什么?学习好帮手答:在房屋建筑中,永久荷载和楼面活荷载直接作用在楼板上,楼板荷载传递到梁,梁将荷载传递到柱或墙,并最终传递到基础上,各个构件受力特点如下:楼板:是将活荷载和恒荷载通过梁或直接传递到竖向支承结构(柱、墙)的主要水平构件,楼板的主要内力是弯矩和剪力,是受弯构件。

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3-1某四层四跨现浇框架结构的第二层内柱轴向压力设计值N=140×104N,楼层高H =5.4m,计算长度L0=1.25H,混泥土强度等级为C20,HRB400级钢筋。

试求柱截面尺寸及纵筋面积。

『解』查表得:1α=1.0 , c f =9.6N/2mm , y f '=360N/2mm 0l =1.25⨯5.4=6.75m按构造要求取构件长细比::15l b = 即b=l 0=6.75⨯103/15=450mm 设该柱截面为方形,则b ⨯h=450mm ⨯450mm 查表3-1得:ϑ=0.895S A '=(N-0.9ϑc f A )/0.9ϑy f '=4140100.90.8959.64504500.90.895360⨯-⨯⨯⨯⨯⨯⨯mm<0.1943按照构造配筋取00min 0.6P =(00000.63≤P ≤) ∴S A '=000.6bh =000.64504501215⨯⨯=2mm选配钢筋,查附表11-1得,420(S A '=12562mm )箍筋按构造要求选取,取s=250mm ,d=6mm3-2 由于建筑上使用要求,某现浇柱截面尺寸为250mm ×250mm ,柱高4.0m ,计算高度L0=0.7H=2.8m,配筋为416(As/=804mm2)。

C30混泥土,HRB400级钢筋,承受轴向力设计值N=950KN 。

试问柱截面是否安全?『解』查表得:1α=1.0 , c f =14.3N/2mm , y f '=360N/2mm 计算长度0l =0.7H =2.8m/ 2.8/0.2511.2l b == 查表3-1得:ϑ=0.962考虑轴心受压∴R =0.9ϑ(y f 'S c S A f A '+)=0.90.926(36080414.30.8250250)831.7950KN N KN ⨯⨯⨯+⨯⨯⨯==∴该柱截面在承受轴心受压时是不安全的。

3-3 已知一桥下螺旋箍筋柱,直径为d=500mm ,柱高 5.0m,计算高度L0=0.7H=3.5m,配HRB400钢筋1016(As/=2010mm2),C30混泥土,螺旋箍筋采用R235,直径为12mm ,螺距为s=50mm 。

试确定此柱的承载力。

『解』查表得:1α=1.0 , c f =14.3N/2mm , y f '=360N/2mm y f =210N/2mm0/712l d =<221962504cor dA mm π==22113.044ssl dA mm π==23.14500113.04/503549.456S S L sso dA A mm Sπ==⨯⨯=∴柱的承载力 N=0.9(2)c cor y s y sso f A f A f A a ''++30.9(14.3196250360201022103549.456) 3.39510KN=⨯⨯+⨯+⨯⨯=⨯<1.5×0.9(y f 'S c S A f A '+)4-1、一钢筋混泥土矩形截面梁截面尺寸b × h= 250mm ×500mm ,混泥土强度等级C25, HRB335级钢筋,弯矩设计值M=125KN ·m ,试计算受拉钢筋截面面积,并绘制配筋图。

『解』(1)先假定受力钢筋按一排布置,a s =35mm 0h =h —a s =500—35=465mm查附表1—2、2—3、表4—2、4—4得:1α=1.0 , c f =11.9 N/2mm , y f =300N/2mm , b ξ=0.550s α=210c M f bh α=6212510250465 1.011.9⨯⨯⨯⨯=0.1943查附表4—1得ξ=0.2177<b ξ=0.550 (2)所需纵筋面积S A :S A =ξ0bh 1cyf f α=0.2177⨯250⨯465⨯1.011.9300⨯=10042mm S A ≥min ρbh=0.2%⨯250⨯500=2502mm选用418,S A =10172mm ,一排可以布置的下,因此不要必修改0h(3)绘配筋图:4-2、一钢筋混泥土矩形截面梁截面尺寸b ×h= 200mm ×500mm ,弯矩设计值M=120KN ·m ,混泥土强度等级C25,试计算下列三种情况纵三向受力钢筋截面面积As :(1)当选用HPB235级钢筋时,(2)改用HRB335钢筋时;(3)M=180KN ·m 时。

最后,对三种结果进行比较分析。

『解』先假定受力钢筋按一排布置,a s =35mm0h =h —a s=500—35=465mm(1)当选用HPB235钢筋时:查附表1—2、2—3、表4—2、4—4得:1α=1.0 , c f =11.9 N/2mm , y f =210N/2mm , b ξ=0.614s α=210c M f bh α=6212010200465 1.011.9⨯⨯⨯⨯=0.2330查附表4—1得ξ=0.2692<b ξ=0.614 所需纵筋面积S A :S A =ξ0bh 1cyf f α=0.2330⨯200⨯465⨯1.011.9200⨯=14192mm S A ≥min ρbh=0.2%⨯200⨯500=2002mm(2)当选用HRB335钢筋时:查附表1—2、2—3、表4—2、4—4得:1α=1.0 , c f =11.9 N/2mm , y f =300N/2mm , b ξ=0.550s α=210c M f bh α=6212010200465 1.011.9⨯⨯⨯⨯=0.2330查附表4—1得ξ=0.2692<b ξ=0.550 所需纵筋面积S A :S A =ξ0bh 1cyf f α=0.2330⨯200⨯465⨯1.011.9300⨯=9932mm S A ≥min ρbh=0.2%⨯200⨯500=2002mm(3)当选用HPB235钢筋M=180 kN ·m 时:查附表1—2、2—3、表4—2、4—4得:1α=1.0 , c f =11.9 N/2mm , y f =210N/2mm , b ξ=0.614s α=210c M f bh α=6218010200465 1.011.9⨯⨯⨯⨯=0.350查附表4—1得ξ=0.4523<b ξ=0.614 所需纵筋面积S A :S A =ξ0bh 1cyf f α=0.4523⨯200⨯465⨯1.011.9210⨯=23842mm S A ≥min ρbh=0.2%⨯200⨯500=2002mm(4)当选用HRB335钢筋M=180 kN ·m 时:查附表1—2、2—3、表4—2、4—4得:1α=1.0 , c f =11.9 N/2mm , y f =300N/2mm , b ξ=0.550s α=210c M f bh α=6218010200465 1.011.9⨯⨯⨯⨯=0.350查附表4—1得ξ=0.4523<b ξ=0.550 所需纵筋面积S A :S A =ξ0bh 1cyf f α=0.4523⨯200⨯465⨯1.011.9300⨯=16692mm S A ≥min ρbh=0.2%⨯200⨯500=2002mm(5)分析:当选用高级别钢筋时,y f 增大,可减少S A ;当弯矩增大时,S A 也增大。

4-12、已知一矩形截面梁截面尺寸b ×h= 200mm ×500mm ,弯矩设计值M=216KN ·m ,混泥土强度等级为C30,在受压区配有320的受压钢筋。

时计算受拉钢筋截面面积As(HRB335级钢筋) 『解』(1) 假设受拉和受压钢筋按两排布置a s =s a '=60mm 0h =h —a s =500—60=440mm查附表1—2、2—3、表4—2、4—4得:1α=1.0 , c f =14.3 N/2mm , y f =300N/2mm , y f '=300N/2mm , b ξ=0.550受压区高度x :x =0h-=440-又120mm=2s a '<x <b ξ0h =255.75mm(2) 求受拉钢筋面积S AS A =1y s c yf A f bx f α''+=30094214.320097.0300⨯+⨯⨯=18672mm取620 ,S A =18842mm(3) 绘配筋图:4-13、已知一矩形截面梁截面尺寸b ×h= 200mm ×500mm ,弯矩设计值M=216KN.m ,混泥土强度等级为C20,已配HRB335受拉钢筋620,试复核该梁是否安全。

若不 安全,则从新设计,单不改变截面尺寸和混泥土强度等级(as= 70mm )。

『解』 (1)复核计算a s =70mm0h =h —a s=500—70=430mm查附表1—2、2—3、表4—2、4—4得:1α=1.0 , c f =9.6 N/2mm , y f =300N/2mm , b ξ=0.550,ξ=10s yc A f bh f α=18843001.02004309.6⨯⨯⨯⨯=0.685>b ξ=0.550取ξ=b ξ=0.550s α=ξ(1-0.5ξ)=0.3987u M =s α20bh 1αc f =0.3987⨯200⨯2430⨯1.0⨯9.6=141.56kN ·m u M <M=216 kN ·m不安全 (2)重新设计采用双筋配筋,查表4—6得sb α=0.3988,y f '=300N/2mm ,s α'=70mms A '=2010()sb c y s M bh f f h ααα-''-=6216100.39882004309.6300(43070)⨯-⨯⨯⨯-=19972mm取422+218 ,sA '=1520+509=20292mm S A =10y s c b yf A f b h f αξ''+=3002029 1.09.62000.55430300⨯+⨯⨯⨯⨯=35432mm取625+220 ,S A =2945+628=35732mm绘配筋图:b × h= 200mm ×450mm ,混泥土强度等级为C30, HRB335钢筋,配置2Φ12受压钢筋,325+222受拉钢筋。

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