混凝土結構設計原理》課後答案5版

2021-03-04 05:17:19 字數 2921 閱讀 2499

7-1已知矩形截面柱。計算長度為3m,作用軸向力設計值,彎矩設計值、混凝土強度等級為c30,鋼筋採用hrb335級鋼,設計縱向鋼筋及的數量。

習題7-1屬於偏心受壓構件按非對稱配筋的截面設計。

【解題要點】

(1) 材料強度和幾何引數

c30混凝土,fc=14.3

hrb335級鋼筋,fy=fy』=300,ξb=0.55,as= as』=40,h0=360

(2) 求彎矩設計值

m1/m2=125/150=0.85,n/fcbh=300000/(14.3×300×400)=0.175

應考慮縱向撓曲影響

取1.0

m=m2=150

(3) 計算,判別大小偏心受壓

故按大偏心受壓構件設計。

(4) 計算

補充條件:

取214(as』=308)

(5) 按已知as』=308求

全部鋼筋

滿足受壓構件縱筋的最小配筋率的兩項要求。

(6)配筋。

選用受壓鋼筋316

選用受拉鋼筋222+220,符合淨距不小於50mm的要求。

(6)垂直m作用平面受壓承載力驗算。

大偏心受壓,垂直m作用平面方向的受壓承載力一般滿足要求,無需驗算?

7-2已知條件與題7-1相同,但受壓鋼筋已配有4ф16的hrb335級鋼筋的縱向鋼筋。設計數量。

習題7-2屬於已知受壓鋼筋,計算受拉鋼筋的情況。

【解題要點】

由習題7-1的判斷知,可先按大偏心受壓構件計算。

由式(7-7)變形為:

符合大偏心受壓條件

,由式(7-6):

且總縱向受力鋼筋

受拉鋼筋選用322

比較7-1知,增大受壓筋會使總用鋼量加大!

7-6已知條件同題7-1,設計對稱配筋的鋼筋數量。

習題7-6屬於偏心受壓構件按對稱配筋的截面設計問題。

【解題要點】:

由條件,

應按大偏心受壓構件設計。

總鋼量為

每側鋼筋選用420

用鋼量比7-2 大!

7-7已知矩形截面柱,計算長度,柱上作用軸向力設計值,彎矩設計值,混凝土強度等級為c30,鋼筋為hrb400鋼筋。設計使用年限為50年,構件的環境類別為二a。設計對稱配筋的鋼筋數量,並驗算垂直彎矩作用平面的抗壓承載力。

習題7-7屬於偏心受壓構件按對稱配筋的截面設計問題(小偏壓)。

【解題要點】:

(1) 材料強度和幾何引數

c30混凝土,fc=14.3

hrb400級鋼筋,fy=fy』=360,ξb=0.518,as= as』=45,h0=555

(2) 求彎矩設計值

m1/m2=1.0,n/fcbh=…=0.76

應考慮縱向撓曲影響

取1.32

m=…=237.6

(3) 計算,判別大小偏心受壓

故為小偏心受壓構件設計。

(3)計算。

由式(7-34):

可見,滿足鋼筋應力條件式(7-15)

(4)計算,配筋。

取全部鋼筋

滿足附表9-1對受壓構件縱筋的最小配筋率的兩項要求。

選用配筋為每側318

(5)m作用平面外受壓承載力驗算。

故垂直m作用平面方向的受壓承載力滿足要求。

7-11已知工字形截面柱尺寸如下圖所示,計算長度,軸向設計值,彎矩設計值。設計使用年限為50年,構件的環境類別為一類。混凝土強度等級為c30,鋼筋為hrb335級鋼。

設計對稱配筋的數量。

習題7-11屬於工作截面對稱配筋的截面設計。

【解題要點】

(1) 材料強度和幾何引數

c30混凝土,α1fc=14.3

hrb335級鋼筋,fy=fy』=300,ξb=0.55,as= as』=40,h0=660

(2) 求彎矩設計值

工形截面特徵引數:

a=118720mm2

m1/m2=1.0,n/α1fca=…=0.38

應考慮縱向撓曲影響

取1.1

m=…=248.8

(3) 計算,判別大小偏心受壓

故可按大偏心受壓構件設計。

(2)判斷偏心受壓型別,計算。

。則由式(7-36),且考慮對稱配筋,可得:

可見上述假設成立。

(3)計算,配筋。

由式(7-37),可得:

滿足附表9-1對受壓構件縱筋的最小配筋率的兩項要求。

選用配筋為每側412

(4) m作用平面外受壓承載力驗算。(可略)

故垂直m作用平面方向的受壓承載力滿足要求。

7-19某偏心受壓柱,截面尺寸,柱子淨高。設,混凝土強度等級為c30,箍筋用hbp300級,在柱端作用軸向壓力設計值,剪力設計值,試確定該柱斜截面抗剪承載力所需的箍筋數量。

習題7-19屬於受壓構件的斜截面承載力計算問題。

【解題要點】:

(1) 驗算截面尺寸。

截面尺寸滿足要求。

(2)檢查是否按構造配箍筋?

,取,,應按計算配箍筋。

(3)計算箍筋用量,並配箍筋。

由式(6-113):

取雙筋,直徑,

選配箍筋為

7-20某偏心受拉構件,截面尺寸,截面承受軸向力設計值為,在距節點邊緣480mm處作用有一集中力,集中力產生的節點邊緣截面剪力設計值。混凝土強度等級採用c30,箍筋採用hpb300,縱筋用hrb400級。求該拉桿所需配置的箍筋。

習題7-20屬於受拉構件的斜截面承載力計算問題。

【解題要點】:

(1)驗算截面尺寸。

截面尺寸滿足要求。

(2)檢查是否考慮混凝土抗剪?

,取故因較大拉力的作用而不考慮混凝土抗剪。

(3)計算箍筋用量,並配箍筋。

由式(7-116)變為:

令,取雙筋,直徑,

選配箍筋為。或取常用箍筋間距150。

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