水工混凝土 第4章作业答案

2020-08-23 23:09

1、已知一钢筋混凝土矩形截面简支梁,其截面面积尺寸b?h?250mm?550mm (h0?510mm),支座处的剪力设计值V=136kN,采用C25混凝土,箍筋采用HPB235钢筋。若不设弯起钢筋,试确定箍筋的直径、肢数和间距。

22解:由附录2表1和表3查得fc?11.9N/mm,ft?1.27N/mm,fyv?210N/mm2,由表2-7查得II

级安全级别,基本组合时的安全系数K?1.2,剪力设计值V?136kN。按SL 191-2008规范计算: (1)截面尺寸验算

hw?h0?510mm,hw/b?510/250?2.04?4.0,由式(4-16)得

0.25fcbh0?0.25?11.9?250?510?10?3?379.3kN>KV?1.2?136?163.2kN

故截面尺寸满足要求。 (2)验算是否需要计算确定腹筋

Vc?0.7ftbh0?0.7?1.27?250?510?10?3?113.4kN

应由计算确定腹筋。 (3)腹筋计算

初选双肢箍筋?8@200,Asv=101mm2,s=200mm

?sv?Asv101??0.202%??sv,min?0.15% bs250?200由式(4-9),得

Vc?Vsv?0.7ftbh0?1.25fyvAsvh0s101?510?10?3 200 ?0.7?1.27?250?510?10?3?1.25?210? ?113.4+67.6=181kN>KV?163.2kN 所以不需弯起钢筋,满足受剪承载要求。

2、一钢筋混凝土矩形截面简支梁(II级安全等级,一类环境条件),截面尺寸为b?h? 在使用阶段承受均布荷载标准值qk=43.5kN/m,恒载标准值gk=10.2kN/m(不250mm?600mm;

包括梁自重),梁的净跨ln=5.65m。采用C25混凝土,纵筋采用HRB335钢筋,箍筋采用HPB235钢筋,经计算,受拉区配有8Φ22的纵筋。若全梁配有双肢Φ6@150mm的箍筋,试验算此梁的斜截面受剪承载力,若不满足要求,配置该梁的弯起钢筋。

22解:由附录2表1和表3查得fc?11.9N/mm,ft?1.27N/mm,fyv?210N/mm2,由表2-7查得II

级安全级别,基本组合时的安全系数K?1.2。按SL 191-2008规范计算: (1)支座截面剪力设计值计算

V?0.5?1.05gk?1.05?250?600?25?10?6?1.2qk?5.65?? =0.5??1.05?10.2?1.05?250?600?25?10?1.2?43.5??5.65=188.8kN?6

(2)截面尺寸验算

因为纵筋数量(8?22)较多,需双层布置,a=65mm,hw?h0?600?65?535mm,

hw/b?535/250?2.14?4.0,由式(4-16)得

0.25fcbh0?0.25?11.9?250?535?10?3?397.9kN>KV?1.2?188.8?226.6kN

故截面尺寸满足要求。 (2)验算是否需要计算确定腹筋

Vc?0.7ftbh0?0.7?1.27?250?535?10?3?118.9kN

应由计算确定腹筋。 (3)腹筋计算

初选双肢箍筋?8@200,Asv=101mm2,s=200mm

?sv?Asv101??0.202%??sv,min?0.15% bs250?200由式(4-9),得

Vc?Vsv?0.7ftbh0?1.25fyvAsvh0s101?535?10?3 200 ?0.7?1.27?250?535?10?3?1.25?210? ?118.9+70.9=189.8kN

2(As?760mm),取s1=200

KV2?226.6?1.2?66.8?0.695?170.9kN

3、如图4-1所示钢筋混凝土简支梁,集中荷载设计值Q=100kN,均布荷载设计值g+q=10kN/m

(包括梁自重),b?h?250mm?550mm,h0?510mm,选用C25混凝土,箍筋采用HPB235钢筋,纵筋采用HRB335钢筋。求: 1)不配弯起钢筋,计算箍筋数量;

2)全梁配置双肢Φ8@200mm的箍筋,配置该梁的弯起钢筋。

图4-1 钢筋混凝土简支梁

222解:由附录2表1和表3查得fc?11.9N/mm,ft?1.27N/mm,fyv?210N/mm,由表2-7查得II

级安全级别,基本组合时的安全系数K?1.2。按SL 191-2008规范计算: (1)支座截面剪力设计值计算

V?0.5??10?4?100?2??120kN

(2)截面尺寸验算

hw?h0?510mm,hw/b?510/250?2.04?4.0,由式(4-16)得

0.25fcbh0?0.25?11.9?250?510?10?3?379.3kN>KV?1.2?120?144kN

故截面尺寸满足要求。 (2)验算是否需要计算确定腹筋

Vc?0.7ftbh0?0.7?1.27?250?510?10?3?113.4kN

应由计算确定腹筋。 (3)腹筋计算

初选双肢箍筋?8@200,Asv=101mm2,s=200mm

?sv?Asv101??0.202%??sv,min?0.15% bs250?200由式(4-9),得

Vc?Vsv?0.7ftbh0?1.25fyvAsvh0s101?510?10?3 200 ?0.7?1.27?250?510?10?3?1.25?210? ?113.4+67.6=181kN>KV?144kN 所以不需弯起钢筋,满足受剪承载要求。

4、如图4-2所示的钢筋混凝土外伸梁,承受的荷载设计值如计算简图所示(永久荷载设计值中已考虑自重)。一类环境条件,混凝土强度等级为C25,纵向受力钢筋采用HRB335钢筋,箍筋采用HPB235。试按下列要求进行计算:

1)确定纵向受力钢筋(跨中、支座)的直径和根数;

2)确定腹筋(包括弯起钢筋)的直径和间距(箍筋建议选双肢Φ8@250mm); 3)按抵抗弯矩图布置钢筋,绘出纵剖面、横剖面配筋图及单根钢筋下料图。

提示:在确定梁的控制界面内力时,要考虑荷载的不利位置。

图4-2 钢筋混凝土外伸梁

解:

已知:fc=11.9N/mm2,ft=1.27N/mm2,fy=300N/mm2,fyv=210N/mm2,K=1.2。 1、内力计算

支座反力:RA?132.6kN,RB?413.4kN

rl?201.6kN,VB?190.8kN 支座边缘截面剪力设计值: VA?126kN,Vmax?VB跨中弯矩设计值:MH?132.6?2.4?0.5?55?2.42?159.84kN?m

支座截面最大负弯矩设计值:MB?0.5?120?1.82?194.4kN?m 荷载作用下的弯矩图及剪力图如图所示。

图1 梁的计算简图及内力图

2、截面尺寸选择及验算

梁的高度h?(1/8~1/12)l0?500~750mm,h/b?2~3.5,初选b?h?250?600。由于弯矩较大,估计纵筋需要排两层,取a?c?35?65mm,则h0?h?a?700?65?535mm,hw?h0?535mm。


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