混凝土結構設計原理第三版 沈蒲生版課後習題答案

2022-05-06 23:00:04 字數 5130 閱讀 4450

3-1某四層四跨現澆框架結構的第二層內柱軸向壓力設計值n=140×104n,樓層高h=5.4m,計算長度l0=1.25h,混泥土強度等級為c20,hrb400級鋼筋。

試求柱截面尺寸及縱筋面積。

『解』查表得:=1.0 , =9.6n/ , =360n/ =1.255.4=6.75m

按構造要求取構件長細比: 即b=0=6.75103/15=450mm

設該柱截面為方形,則bh=450mm450mm

查表3-1得:=0.895

=(n-0.9a)/0.9=mm<0.1943

按照構造配筋取()

==選配鋼筋,查附表11-1得,420(=1256)

箍筋按構造要求選取,取s=250mm,d=6mm

3-2 由於建築上使用要求,某現澆柱截面尺寸為250mm×250mm,柱高4.0m,計算高度l0=0.7h=2.

8m,配筋為416(as/=804mm2)。c30混泥土,hrb400級鋼筋,承受軸向力設計值n=950kn。試問柱截面是否安全?

『解』查表得:=1.0 , =14.3n/ , =360n/ 計算長度=0.7h=2.8m

查表3-1得:=0.962

考慮軸心受壓r=0.9()

= 該柱截面在承受軸心受壓時是不安全的。

3-3 已知一橋下螺旋箍筋柱,直徑為d=500mm,柱高5.0m,計算高度l0=0.7h=3.

5m,配hrb400鋼筋1016(as/=2010mm2),c30混泥土,螺旋箍筋採用r235,直徑為12mm,螺距為s=50mm。試確定此柱的承載力。

『解』查表得:=1.0 , =14.3n/ , =360n/ =210n/

柱的承載力 n=

<1.5×0.9()

4-1、一鋼筋混泥土矩形截面梁截面尺寸b× h= 250mm×500mm,混泥土強度等級c25, hrb335級鋼筋,彎矩設計值m=125kn·m,試計算受拉鋼筋截面面積,並繪製配筋圖。

『解』(1)先假定受力鋼筋按一排布置,as=35mm =h—as=500—35=465mm

查附表1—2、2—3、表4—2、4—4得:

=1.0 , =11.9 n/ , =300n/ , =0.550

===0.1943

查附表4—1得=0.2177<=0.550

(2)所需縱筋面積:

==0.2177250465=1004

bh=0.2%250500=250

選用418,=1017,一排可以布置的下,因此不要必修改

(3)繪配筋圖:

4-2、一鋼筋混泥土矩形截面梁截面尺寸b×h= 200mm×500mm,彎矩設計值m=120kn·m,混泥土強度等級c25,試計算下列三種情況縱三向受力鋼筋截面面積as:(1)當選用hpb235級鋼筋時,(2)改用hrb335鋼筋時;(3)m=180kn·m時。最後,對三種結果進行比較分析。

『解』先假定受力鋼筋按一排布置,as=35mm

=h—as=500—35=465mm

(1)當選用hpb235鋼筋時:

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

所需縱筋面積:

==0.2330200465=1419

bh=0.2%200500=200

(2)當選用hrb335鋼筋時:

查附表1—2、2—3、表4—2、4—4得:

=1.0 , =11.9 n/ , =300n/ , =0.550

===0.2330

查附表4—1得=0.2692<=0.550

所需縱筋面積:

==0.2330200465=993

bh=0.2%200500=200

(3)當選用hpb235鋼筋m=180 kn·m時:

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

所需縱筋面積:

==0.4523200465=2384

bh=0.2%200500=200

(4)當選用hrb335鋼筋m=180 kn·m時:

查附表1—2、2—3、表4—2、4—4得:

=1.0 , =11.9 n/ , =300n/ , =0.550

===0.350

查附表4—1得=0.4523<=0.550

所需縱筋面積:

==0.4523200465=1669

bh=0.2%200500=200

(5)分析:

當選用高階別鋼筋時,增大,可減少;

當彎矩增大時,也增大。

4-3、某大樓中間走廊單跨簡支板(圖4-50),計算跨度l=2.18m,承受均布荷載設計值g+q=6kn/m( 包括自重),混泥土強度等級為c20, hpb235級鋼筋,試確定現澆板的厚度h及所需受拉鋼筋截面面積as,選配鋼筋,並畫鋼筋配置圖。計算時,取b = 1.

0m,as= 25mm。

『解』(1)設板厚為60mm,as=25mm

則 =h—as=60—25=35mm

最大彎矩 m=(g+q)=×6×=3.56 kn·m

查附表1—2、2—3、表4—2、4—4得:

=1.0 , =9.6 n/ , =210n/ , =0.614

受壓區高度:

=〔1—〕=13mm

(2)求受拉鋼筋面積

===594

bh=0.236%100060=141.6

===0.371<=0.614

選用8@80mm, =629

(3)繪配筋圖:

4-5、一鋼筋混泥土矩形截面梁截面尺寸b× h= 200mm×500mm,混泥土強度等級為c25, hrb335級鋼筋(218),as=509mm2,試計算梁截面上承受彎矩設計值m=80kn·m時是否安全?

『解』(1)先假定受力鋼筋按一排布置,as=35mm

=h—as=500—35=465mm

查附表1—2、2—3、表4—2、4—4得:

=1.0 , =11.9 n/ , =300n/ , =0.550

受壓區高度:

===64.16 mm <=255.75 mm

(2)所能承載的彎矩值

=b()=11.920064.14(465)=66.11 kn·m

< m=80 kn·m

所以該配筋不安全。

4-9、一簡支鋼筋混泥土矩形梁(圖4-51),b×h= 250mm×500mm,承受均布荷載標準值qk=20kn/m,恆載設計值gk=2.25kn/m, hrb335級鋼筋,混泥土強度等級為c25,樑內配有416鋼筋。(荷載分項係數:

均布活荷載q=1.4,恆荷載g=1.2,計算跨度l0=4960mm+240mm=5200mm)。

試驗算梁正截面是否安全?

『解』(1)先計算梁跨中在荷載下產生的彎矩:

荷載:g+q=1.22.251.420=30.7 kn/m

=(g+q)=30.7=103.766 kn·m

(2)驗算416的配筋所能承載的彎矩:

先假定受力鋼筋按一排布置,as=35mm

=h—as=500—35=465mm

查附表1—2、2—3、表4—2、4—4得:

=1.0 , =11.9 n/ , =300n/ , =0.550 ,=804

===0.174<=0.550

=(10.5)=0.159

==0.1592001.011.9=62.95kn·m

<所以該配筋不安全。

4-12、已知一矩形截面梁截面尺寸b×h= 200mm×500mm,彎矩設計值m=216kn·m,混泥土強度等級為c30,在受壓區配有320的受壓鋼筋。時計算受拉鋼筋截面面積as(hrb335級鋼筋)

『解』(1) 假設受拉和受壓鋼筋按兩排布置as==60mm

=h—as=500—60=440mm

查附表1—2、2—3、表4—2、4—4得:

=1.0 , =14.3 n/ , =300n/ , =300n/, =0.550

受壓區高度:

=440=97.0mm

又120mm=2<<=255.75mm

(2) 求受拉鋼筋面積

1867

取620 ,=1884

(3) 繪配筋圖:

4-13、已知一矩形截面梁截面尺寸b×h= 200mm×500mm,彎矩設計值m=混泥土強度等級為c20,已配hrb335受拉鋼筋620,試複核該梁是否安全。若不安全,則從新設計,單不改變截面尺寸和混泥土強度等級(as= 70mm)。

『解』(1)複核計算

as=70mm

=h—as=500—70=430mm

查附表1—2、2—3、表4—2、4—4得:

=1.0 , =9.6 n/ , =300n/ , =0.550,

===0.685>=0.550

取==0.550

=(10.5)=0.3987

==0.39872001.09.6=141.56kn·m

不安全(2)重新設計

採用雙筋配筋,查表4—6得=0.3988,=300n/ ,=70mm

===1997

取422+218 ,=1520+509=2029

===3543

取625+220 ,=2945+628=3573

繪配筋圖:

4-14、已知一雙筋矩形截面梁截面尺寸b× h= 200mm×450mm,混泥土強度等級為c30, hrb335鋼筋,配置2φ12受壓鋼筋,325+222受拉鋼筋。試求該截面所能承受的最的彎矩設計值m。

『解』(1) 假設受拉和受壓鋼筋按兩排布置as==60mm

=h—as=450—60=390mm, =226, =2233

查附表1—2、2—3、表4—2、4—4得:

=1.0 , =14.3 n/ , =300n/ , =300n/, =0.550

受壓區高度:

===210.5mm

又120mm=2<<=214.5mm

(2) 最大彎矩設計值:

b()300226(39060)+14.3200210.5(390)

194 kn·m

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