沈蒲生第四版混凝土结构设计原理试题库及其参考答案(6)

2020-08-23 23:05

Mu?a1fcbx(h0?x2)?a1fc(bf?b)hf(h0?''hf2')

1002?1.0?14.3?250?156.56?(630?156.562)?1.0?14.3?(600?250)?100?(630?) ?599.09?106N?mm=599.00kN2m Mu>M=550kN2m

故该截面的承载力足够。

8.某一般环境中的中型公路桥梁中,梁的截面尺寸为b3h=200mm3500mm,混凝土强度等级为C25,ftd?1.23N/mm2,fcd?11.5N/mm2,钢筋采用HRB335,

fsd?280N/mm2,截面弯矩设计值Md=165KN.m。求受拉钢筋截面面积。

解:(1)查取相关数据

r0?1.0,fcd?11.5N/mm,ftd?1.23N/mm2,fsd?280N/mm2,?b?0.562

38

ftdfsd?38?1.23280?0.167?0.15,取?min?0.167%

采用绑扎骨架,按两层布置钢筋,假设as=65mm,h0?500?65=435mm。 求受压区高度

相关数据代入式得

r0Md?fcdbx(h0?6x2),有

x2)

165?10?11.5?200x(435?解得 x?221.1mm或648.9mm

取 x?221.1mm??bh0?0.56?435?243.6mm 求所需钢筋数量AS

有关数据代入公式 fcdbx?fsdA

As?fcdfsdbx?11.5280?200?221.1

=1816.2mm2

选配钢筋并满足最小配筋率 由表查得6ф20,AS实=1884mm2,考虑按两层布置,ф20钢筋的外径为22mm,梁侧混凝土保护层采用c?25mm。 钢筋净间距为

Sn?200?2?25?3?(20?2)3?42mm

满足要求。 实际配筋率??Asbh0?1884200?435?2.2%??min?0.167%

第5章 受弯构件斜截面承载力

1.一钢筋混凝土矩形截面简支梁,截面尺寸250mm3500mm,混凝土强度等级为C20(ft=1.1N/mm2、fc=9.6 N/mm2),箍筋为热轧HPB235级钢筋(fyv=210 N/mm2),支座处截面的剪力最大值为180kN,求箍筋的数量。

解:

(1)验算截面尺寸

hw?h0?465mm,hwb?465250?1.86?4

2

2

属厚腹梁,混凝土强度等级为C20,fcuk=20N/mm<50 N/mm故βc=1

0.25?cfcbh0?0.25?1?9.6?250?465?279000N?Vmax?180000N

截面符合要求。

(2)验算是否需要计算配置箍筋

0.7ftbh0?0.7?1.1?250?465?89512.5N?Vmax(?180000N),故需要进行

配箍计算。

(3)只配箍筋而不用弯起钢筋

V?0.7ftbh0?1.25fyv?nAsv1snAsv1s?h0

?0.741mm2/mm

若选用Φ8@120 ,实有

nAsv1snAsv1bs?2?50.31202?50.3250?120ftfyv?0.838?0.741(可以)

配箍率?sv???0.335%

1.1210最小配箍率?svmin?0.24?0.24??0.126%??sv(可以)

2.一钢筋混凝土矩形截面简支梁,截面尺寸250mm3500mm,混凝土强度等级为C20(ft=1.1N/mm2、fc=9.6 N/mm2),箍筋为热轧HRB335级钢筋(fyv=300 N/mm2),支座处截面的剪力最大值为180kN,求箍筋的数量。

3.钢筋混凝土矩形截面简支梁,如图所示,截面尺寸250mm3500mm,混凝

22

土强度等级为C20(ft=1.1N/mm、fc=9.6 N/mm),箍筋为热轧HPB235级钢筋(fyv=210 N/mm2),纵筋为225和222的HRB400级钢筋(fy=360 N/mm2)。

求:箍筋和弯起钢筋。

解:

(1)求剪力设计值

支座边缘处截面的剪力值最大 Vmax?12ql0?12?60?(5.4?0.24)?154.8KN

(2)验算截面尺寸

hw?h0?465mm,hwb?465250?1.86?4

属厚腹梁,混凝土强度等级为C20,fcuk=20N/mm2<50 N/mm2故βc=1

0.25?cfcbh0?0.25?1?9.6?250?465?279000N?Vmax

截面符合要求。

(3)验算是否需要计算配置箍筋

0.7ftbh0?0.7?1.1?250?465?89512.5N?Vmax,故需要进行配箍计算。

(4)配置腹筋

根据已配的225+222纵向钢筋,可利用122以45°弯起,则弯筋承担的剪力:

Vsb?0.8Asbfysin?s?0.8?380.1?360?22

?77406.1N混凝土和箍筋承担的剪力:

Vcs?V?Vsb?154800?77406.1?77393.9N 选用Φ8@200 ,实有

Vcs?0.7ftbh0?1.25fyvnAsv1s200h0?465 ?89512.5?1.25?210?2?50.3

?150910.0N?77393.9N(可以)(6)验算弯起点处的斜截面

V?154800?2.58?0.482.58?126000?150910.0N

故满足要求。

第7章 偏心受力构件承载力

1.已知一矩形截面偏心受压柱的截面尺寸b?h?300mm?400mm,柱的计算长度l0?3.0m,as?as'?35mm ,混凝土强度等级为C35,fc = 16.7N/mm2,用HRB400级钢筋配筋,fy=fy=360N/mm,轴心压力设计值N = 400 KN,弯矩设计值M = 235.2KN2m,试按对称配筋进行截面设计。

解:⑴求ei、η、e

e0?MN?235.2?10400?1036’2

?588mm

ea?20mm

?2.505?1.0

ei?e0?ea?588?20?608mm?1?0.5fcAN?0.5?16.7?300?400400?103?1?1.0

l0h?30004001?7.5?15,?22?1.0?l0???1????1?ei?h?1400h0?1?11400?60836522

?7.5?1.0?1.0?1.024?1.0??1.024

e??ei?h2?as?1.024?608?40020?35?787.7mm

(2)判别大小偏压

?ei?1.024?608?622.6mm?0.3h0?0.3?365?109.5mm

属于大偏压 (3)求As和As'

因为对称配筋,故有N??1fcbh0?

所以??N?400?103?1fcbh021.0?16.7?300?365?0.219?70365?0.192

As?As?'Ne??1fcbh0??1?0.5?fyh0?as3'??'?

2

?400?10?787.7?1.0?16.7?300?365360?(365?35)2'?(0.219?0.5?0.219)

2?2037mm??minbh?0.002?300?400?240mm符合要求, 各选配

,As?As?1964mm2,稍小于计算配筋,但差值在5%范围内,可认为

'满足要求。

2.已知某柱子截面尺寸b?h?200mm?400mm,as?as'?35mm,混凝土用C25,fc =11.9N/mm,钢筋用HRB335级,fy=fy=300N/mm,钢筋采用

'2

2

,对称配

2

筋,As?As?226mm,柱子计算长度l0=3.6m,偏心距e0=100mm, 求构件截面的承

载力设计值N。

解:⑴求ei、η、e 已知e0=100mm

h30?40030?13.3mm?20mm

取ea?20mm

ei?e0?ea?100?20?120mm

取?1?1.0


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