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?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?nAsv1?h0 s则
nAsv1?0.741mm2/mm s若选用Φ8@120 ,实有
nAsv12?50.3??0.838?0.741(可以) s120nAsv12?50.3??0.335% bs250?120配箍率?sv?最小配箍率?svmin?0.24ft1.1?0.24??0.126%??sv(可以) fyv2102.一钢筋混凝土矩形截面简支梁,截面尺寸250mm×500mm,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250mm×500mm,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),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
11 Vmax?ql0??60?(5.4?0.24)?154.8KN
22(2)验算截面尺寸
hw?h0?465mm,hw465??1.86?4 b250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 2?0.8?380.1?360??77406.1N2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
nAsv1h0s2?50.3.5?1.25?210??465 ?89512200?150910.0N?77393.9N(可以)Vcs?0.7ftbh0?1.25fyv(6)验算弯起点处的斜截面
2.58?0.48V?154800??126000?150910.0N
2.58故满足要求。
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/mm,用HRB400
2
级钢筋配筋,fy=f’y=360N/mm2,轴心压力设计值N = 400 KN,弯矩设计值M = 235.2KN·m,试按对称配筋进行截面设计。
解:⑴求ei、η、e
M235.2?106e0???588mm 3N400?10ea?20mm
ei?e0?ea?588?20?608mm
?1?0.5fcA0.5?16.7?300?400??2.505?1.0 3N400?10?1?1.0
l0h?3000?7.5?15,?2?1.040012?l0???1?????ei?h?121400h0?1?11400?608365?1.024?1.0?7.52?1.0?1.0
??1.024
e??ei?h2?as?1.024?608?400?35?787.7mm 20
(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?
N400?10370所以????0.219??0.192
?1fcbh01.0?16.7?300?365365' As?As?Ne??1fcbh0??1?0.5?2fy'?h0?as'??
400?103?787.7?1.0?16.7?300?3652?(0.219?0.5?0.219)?360?(365?35)
'?2037mm2??minbh?0.002?300?400?240mm2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。
3.某混凝土偏心拉杆,b×h=250mm×400mm,as=as’=35mm,混凝土C20,
fc=9.6N/mm2,钢筋HRB335,fy’=fy=300 N/mm2,已知截面上作用的轴向拉力N=550KN,弯矩M=60KN·m ,求:所需钢筋面积。 解:
1)判别大小偏心
M60?106he0???109.1mm??as?200?35?165mm
N550?1032轴向力作用在两侧钢筋之间,属小偏拉。 2)求所需钢筋面积
h400?e0?as??109.1?35?55.9mm22h400e'??e0?as'??109.1?35?274.1mm22Ne550?103?55.7As'???310.6mm2??min'bh?0.002?250?400?200mm2fy?h0?as'?300??365?35?e?Ne'550?103?274.1As???1522.8mm2fy?h0'?as?300??365?35?''As选用214 As?308mm2
As选用422 As?1520mm2
五、计算题(每题13分,共26分)
1.已知一承受板传来荷载的钢筋混凝土矩形截面简支梁,截面尺寸b?h=250mm×600mm,控制截面上的弯矩设计值M?300KN?m,剪力设计值V?210KN,混凝土强度等级采用C20,箍筋采用HPB235级钢,纵筋采用HRB335级钢,试计算此梁需配置的纵筋和箍筋。
2. 已知一对称配筋矩形截面偏心受压柱,截面尺寸b?h?400mm?550mm,
as?as'?40mm,柱计算长度l0?7.8m,混凝土强度等级采用
C20,纵筋采用HRB335
级钢,承受的轴向压力设计值N?625KN,弯矩设计值M?380KN?m,,求截面配筋As和As'
五、计算题(每题13分,共26分)
1. 解:⑴计算受弯纵筋
受弯纵筋设为两排 h0=600-60=540mm
?s?M2?1fcbh0=
300?1061.0?9.6?250?5402=0.43
??1?1?2?s?1?1?2?0.43?0.63??b?0.550,故需配置双筋。????..2
'As分
?2M??1fcbh0?b(1?0.5?b)''fy(h0?as)
=135.5mm2
?300?106?1.0?9.6?250?5402?0.550?(1?0.5?0.550)300?(540?35)22A?s,min???minbh0?0.002?250?440?270mm?A?s?135.5.mm1????..2分
由M??1fcbh02?(1?0.5?)?fy'As'(h0?as')得
300?106?1.0?9.6?250?5402???(1?0.5??)?300?135.5?(540?35)
???b?0.550
x??h0?0.47?540?253.8mm?2a?s?80mm????..2分
由
As??1fcbh0?b?fy'As'fy得
mm2?0.47?360?270 ?1.0?9.6?250?540300=2970.4mm2????..2分
(2) 计算受剪腹筋 1)验算截面尺寸
hw?540mm0.25?cfcbh0hw540??4 b250=0.25×1.0×9.6×250×540=324KN?V=300KN????..1
分
故截面尺寸满足要求。
2)判别是否按计算配置腹筋
0.7ftbh0=0.7×1.1×250×540=103.95KN<300KN????..1
分
故按计算配置腹筋。
3)腹筋计算
nAsv1V?0.7ftbh0300?103?0.7?1.1?250?540???0.75????..2s1.25fyvh01.25?210?540分
选用 8双肢箍(Asv1=50.3mm2)
?50.3?134mm,取s?130则s?20.744mm
配箍率?sv?nAsv1?bsf2?50.31.1?0.0031??sv,min?0.24t?0.24??0.0013????..1250?130fyv210分
l08000??14.5?52. 解:h550 ,故需要考虑纵向弯曲的影响。????..1
分
e0?ea?M380000??608mm N625?20mm
h550??18.33mm?20mm,取ea3030则ei?e0?ea?608?20?628mm????..3分
ho?550?40?510mm
?1?0.2?2.7ei628?0.2?2.7??3.52?1.0,取?1?1.0????..1分 h0510l0?14.5?15 取?2?1.0????..1分 h
??1?1e1400ih0(l02)?1?2?1?h16281400?510?14.52?1.0?1.0=1.07????..1
分
?ei?1.12?628?703.36mm
e??ei???h550?as?1.12?628??40?938.36mm,????..122分
N625000??0.319??b?0.550,故按大偏心受压计算。????..1?1fcbh01.0?9.6?400?510分
x??ho?0.319?510?162.69mm?2as?40mm
?625?10
As和As'分别
3?938.36?1.0?9.6?400?5102?0.319?(1?0.5?0.319)?2259mm2300?(510?40)????..4分
6 22(As?2281mm2)