第四章教材p97
習題1:鋼筋混凝土簡支梁,計算跨度為,承受均布荷載為(已考慮和在分項係數,但不包括梁自重)。混凝土強度等級為c20,環境類別為一類,採用hrb400鋼筋。
試確定梁的截面尺寸並計算受拉鋼筋截面面積和選擇鋼筋。
提示:(1)根據梁的跨度初選截面尺寸;(2)鋼筋混凝土容重為25kn/m3;(3)本題的計算結果有多種答案。
解:(1)初選截面根據梁的高跨比和高寬比,查表4-1,初選梁的截面尺寸為250mm500mm。
(2)設計引數查附錄1、附錄6可知,c20混凝土fc=9.6n/mm2,ft=1.1n/mm2,hrb400級鋼筋fy=360n/mm2;查表4-5,α1=1.
0,ξb=0.518。
查附錄16,一類環境,c=25mm,假定鋼筋單排布置,則as=c+ds+d/2=45mm,h0=h–45=455mm
。(3)內力計算
梁上均布荷載設計值:
由可變荷載效應控制的組合
由永久荷載效應控制的組合
跨中最大彎矩設計值:
(4)計算鋼筋截面面積
由式(4-11)可得
由式(4-11)可得
符合適用條件。
(5)選配鋼筋及繪配筋圖
所取截面合理。由以上計算查表,選用
3c20(as=942mm2),截面配筋簡圖如右圖所示。
例4-1配筋圖
習題2.已知一鋼筋混凝土梁b×h=300×800mm,混凝土強度等級為c25,環境類別為一類,採用熱軋鋼筋hrb400。該梁在所計算截面中承受設計彎矩m=570 kn·m,試分別用基本方程式和**法計算所需受拉鋼筋的截面面積,並畫出該梁的截面配筋圖,註明所選受力鋼筋及其它構造鋼筋的根數及直徑。
提示:受拉鋼筋的截面面積預計較大,可能需要排成二排,因此在計算h0時,可取h0=800-60=740mm。
所謂其它構造鋼筋是指架立鋼筋和沿截面側邊一定間隔設定的縱向構造鋼筋。
解:(1)設計引數查附錄1、附錄6可知,c25混凝土fc=11.9n/mm2,ft=1.
27n/mm2,hrb400級鋼筋fy=360n/mm2;查表4-5,α1=1.0,ξb=0.518。
查附錄16,一類環境,c=25mm,受拉鋼筋的截面面積預計較大,可能需要排成二排,取h0=800-60=740mm。
查表,。
(2)基本方程法:由公式
代入資料:
解之得:
,所以(3)**法:
,(4)選配鋼筋由以上計算受力鋼筋選配3 c22+3c25,as=(1140+1473)mm2=2613mm2,鋼筋排兩排。
選縱向構造鋼筋:由構造要求,架立鋼筋選2c14,置於梁頂面箍筋角點處;腰筋選6c14,滿足as=923mm2,as>0.1%bh=240mm2,且間距不大於200mm。
該梁截面配筋圖如下所示:
習題3.已知某單跨簡支板,處於一類環境,計算跨度l=2.18m,承受均布荷載設計值g+q=6kn/m2(包括板自重),採用c30混凝土和hpb300級鋼筋,求現澆板的厚度h以及所需受拉鋼筋截面面積as。
解:(1)設計引數查附錄1、附錄6可知,c30混凝土fc=14.3n/mm2,ft=1.
43n/mm2,hrb300級鋼筋fy=270n/mm2;查表4-5,α1=1.0,ξb=0.576。
查附錄16,一類環境,c=15mm,取as=20mm。計算跨度l=2.18m,板厚,取h=80mm,則h0=80-20=60mm。
(2)內力計算取板寬b=1000mm的板條作為計算單元,則板上線荷載q=6kn/m21=6kn/m。跨中最大彎矩設計值:
kn·m
(3)計算鋼筋截面面積
所以,現澆板厚取80mm,所需受拉鋼筋截面面積as=228mm2。
習題4.已知矩形梁=200mm×450mm,混凝土強度等級為c20,環境類別為一類,鋼筋為4b16,若承受彎矩設計值m=70 kn·m。試驗算此梁正截面是否安全。
解:(1)設計引數查附錄1、附錄6可知,c20混凝土fc=9.6n/mm2,ft=1.
1n/mm2,hrb335級鋼筋fy=300n/mm2;查表4-5,α1=1.0,ξb=0.55。
查附錄16,一類環境,c=25mm,取as=45mm,則h0=450-45=405mm。
鋼筋淨間距,所以鋼筋應該布兩排。取as=65mm,則h0=450-65=385mm。
(2)公式適用條件判斷
1)判斷是否少筋
因此,截面不會產生少筋破壞。
2)計算受壓高度,判斷是否超筋。
因此,截面不會產生超筋破壞。
(3)計算截面所能承受的最大彎矩並複核截面
kn·m
,因此,該截面安全。
習題5.已知某矩形梁,處於一類環境,截面尺寸b×h=250×550mm,採用c30混凝土和hrb400級鋼筋,截面彎距設計值m=340kn·m。試配置截面鋼筋。
解:(1)設計引數查附錄1、附錄6可知,c30混凝土fc=14.3n/mm2,ft=1.
43n/mm2,hrb400級鋼筋fy=360n/mm2;查表4-5,α1=1.0,ξb=0.518。
查附錄16,一類環境,c=20mm。
(2)判斷是否需要雙筋截面
因彎矩設計值較大,預計受拉鋼筋需排成兩排,故取,取63mm,則h0=550-63=487mm。
在混凝土強度等級和截面尺寸不改變的前提下,應該採用雙筋截面。
(3)計算受壓鋼筋和受拉鋼筋as
取ξ=ξb=0.518, as=63mm,a′s=40mm。
=90.4mm2
,。(4)配筋
受壓鋼筋選用2c14 ,as =308mm2,受拉鋼筋選用3c22+3c25,as=(1140+1473)mm2=2613mm2,鋼筋排兩排。
習題6.已知條件同題5,但在受壓區已配有3b 20的 hrb335鋼筋。試計算受拉鋼筋的截面面積as。
解:(1)設計引數查附錄13得, mm2,其他條件同上題。
(2)計算受拉鋼筋as
且=2216.5mm2
選配2c22+3c25,as=(760+1473)mm2=2233mm2,鋼筋排兩排。
第7題解:(1)
1)確定設計引數。查附錄1、附錄6、表4-4、表4-5可知,
查附錄16,一類環境,,則
2)計算截面所能承受的最大彎矩並複核截面
(2)1)確定設計引數。查附錄1、附錄6、表4-4、表4-5可知,
查附錄16,一類環境,,則
2)計算截面所能承受的最大彎矩並複核截面
(3)1)確定設計引數。查附錄1、附錄6、表4-4、表4-5可知,
查附錄16,一類環境,,則
2)計算截面所能承受的最大彎矩並複核截面
(4)1)確定設計引數。查附錄1、附錄6、表4-4、表4-5可知,
查附錄16,一類環境,,則
2)計算截面所能承受的最大彎矩並複核截面
(5)1)確定設計引數。查附錄1、附錄6、表4-4、表4-5可知,
查附錄16,一類環境,,則
2)計算截面所能承受的最大彎矩並複核截面
第8題解:1)確定設計引數。查附錄1、附錄6、表4-4、表4-5可知,
查附錄16,一類環境,,則
2)判別截面型別
故屬於第類t型截面。
3)求受拉鋼筋面積
選用3 18
4)驗算適用條件
(滿足適用條件)
出現的問題:
習題1.(1)保護層厚度取20mm,沒注意到附錄下的注釋:混凝土強度等級不大於c25時,表中保護層厚度數值應增加5mm。
(2)截面尺寸的選擇:當梁高時,h取50mm的倍數;當梁高時,h取100mm的倍數。
(3)沒理解題意,考慮了樓板傳來的荷載。
(4)沒驗算是否滿足。
(5)荷載組合有問題,見荷載規範3.2.3條。
習題2.(1)不同級別鋼筋符號弄錯,例如2根直徑15的**鋼,不能直接表示為2,15。
(2)畫配筋圖太隨意,架立筋、腰筋沒畫,鋼筋間距等構造要求沒注意
(3)很少有人把兩排鋼筋時的含義弄對。
(4)題目要求兩種演算法,有部分只用了一種,且沒畫配筋圖。
習題3.(1)板厚的選擇沒必要精確到小數,注意最小板厚。
(2)題目已給設計值,求彎矩時不必再乘分項係數。
(3)沒驗算是否滿足。
習題4.(1)混凝土強度c20,保護層取25mm,時,鋼筋放一排的話,鋼筋淨間距不滿足要求。
習題5.(1)受壓鋼筋的直徑選擇不合理。
(2)按鋼筋放一排取,得出as之後不再驗算一排是否放得開。
習題9.情況同習題5(2)
習題10.(1)絕大多數人沒有確定截面直接計算。
(2)情況同習題5(2)。
習題12.好多人把4c25=1964mm2弄錯。
做得較好的同學:
土091-1:王瑞萍,付家林,郭珩,李賀,吳力力,李風勇,張玲,孟慶文
土091-2:楊芳琴,張超
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