(梁兴文、史庆轩)溷凝土结构设计原理课后题全套解答(3)

2019-03-04 13:29

(5) 先假定受力钢筋按一排布置,as=35mm

h0=h—as=500—35=465mm

查附表1—2、2—3、表4—2、4—4得:

?1=1.0 , fc=11.9N/mm2 , fy=210N/mm2 , ?b=0.614

由题设的AS=1017mm

21017?210?=?1bh0fc=1.0?200?465?11.9=0.193

Asfy?s=?(1?0.5?)=0.174

Mu=?sbh02?1fc=0.174?200?4652?1.0?11.9=89.74kN·m

(6) 先假定受力钢筋按一排布置,as=35mm

h0=h—as=400—35=365mm

查附表1—2、2—3、表4—2、4—4得:

?1=1.0 , fc=14.3N/mm2 , fy=210N/mm2 , ?b=0.614

由题设的AS=1017mm

21017?210?=?1bh0fc=1.0?300?365?14.3=0.136

Asfy?s=?(1?0.5?)=0.127

Mu=?sbh02?1fc=0.127?300?3652?1.0?14.3=72.43kN·m

(7)分析:

增加钢筋面积能较大的提高梁的正截面承载能力,如(2)的效果就比较明显;提高混凝土等级在一定程度上可以提高梁的正截面承载能力,但是效果并不明显;增大截面高度可以提高梁的正截面承载能力,如(5);增大截面宽度也可以提高梁的正截面承载能力,如(6);但是后几种都不如增加钢筋面积的效果明显。

4-8、一简支钢筋混泥土矩形梁(图4-51),承受均布荷载设计值g+q=15KKN·m,距A支座3m处作用一集中力设

计值F=15KN,混泥土强度等级为C25, HRB335级钢筋,试确定截面尺寸b×h和所需受拉钢筋截面面积As,并绘制配筋图。

『解』

(1)由题设给的荷载由结构力学知识可以求的

?=41.25 kN RBMc?=41.25?2.5?15?2.5?12?2.5=56.25 kN·m

?=18(g+q)l2=18?15?5.52=56.72 kN·m M中??=8.18 kN RB??=RB???2.5=8.18?2.5=20.45 kN·m Mc??= RBM中???2.5?F?0.25=16.7kN·m

??=56.25+20.45=76.70kN·m Mc=Mc?+Mc?+M中??=16.7+56.72=73.42kN·m M中=M中Mc>M中

所以取Mc为设计弯矩,

(2)初步设计梁截面为200mm?400mm

先假定受力钢筋按一排布置,as=35mm

h0=h—as=400—35=365mm

查附表1—2、2—3、表4—2、4—4得:

?1=1.0 , fc=11.9N/mm2 , fy=300N/mm2 , ?b=0.550

M76.70?106?s=?1fcbh02=200?3652?1.0?11.9=0.242

查附表4—1得?=0.2817

?1fcAS=?bh0fy1.0?11.9300=815.7mm2 =0.2817?200?365?AS??minbh=0.2%?200?400=160mm2

选用2

16 + 2

18,AS=402 + 509=911mm,一排可以布置的下,因此不要必修改h0。

2(4)绘配筋图:

4-9、一简支钢筋混泥土矩形梁(图4-51),b×h= 250mm×500mm,承受均布荷载标准值qk=20KN/m,恒载设计值gk=2.25KN/m, HRB335级钢筋,混泥土强度等级为C25,梁内配有4

16钢筋。(荷载分项系数:均布活荷载

?Q=1.4,恒荷载?G=1.2,计算跨度L0=4960mm+240mm=5200mm)。试验算梁正截面是否安全?

『解』

(1)先计算梁跨中在荷载下 产生的弯矩:

荷载:

g+q=1.2?2.25?1.4?20=30.7 kN/m

M中=18(g+q)l2=18?30.7?5.22=103.766 kN·m

(2)验算4

16的配筋所能承载的弯矩:

先假定受力钢筋按一排布置,as=35mm

h0=h—as=500—35=465mm

查附表1—2、2—3、表4—2、4—4得:

?1=1.0 , fc=11.9 N/mm2 , fy=300N/mm2 , ?b=0.550 ,AS=804mm2

804?300?=?1bh0fc=1.0?200?465?11.9=0.174

Asfy?s=?(1?0.5?)=0.159

Mu=?sbh02?1fc=0.159?200?4652?1.0?11.9=62.95kN·m Mu

所以该配筋不安全。

4-10、如图4-53所示雨蓬板,板厚h= 60mm,板面上于上有20mm厚防水砂浆,板底摸20mm厚混合砂浆,。板上活荷载标准值考虑500KN/m。HPB235级钢筋,混泥土强度等级为C20。试求受拉钢筋截面面积As,并绘制配筋图。 『解』

(1)求设计弯矩:

恒载:

20mm厚防水沙浆:

0.02m?20kN/m=0.4 kN/m 20mm厚混合沙浆:

0.02m?17kN/m=0.34 kN/m 结构自重:0.06m?25kN/m=1.5 kN/m

合计:G=0.4+0.34+1.5=2.24 kN/m 活载:Q=0.5 kN/m 取1m长为计算单元,

则换算线荷载设计值:g=2.24 kN/m?1.0m?1.2=2.688 kN/m

2232322322 q=0.5 kN/m?1.0m?1.4=0.7kN/m

g+q=2.688 kN/m+0.7kN/m=3.388 kN/m

2MA=12(g+q)l2=12?3.388?1.3852

=3.249 kN·m (2)配筋计算:

as=20mm

h0=h—as=60—20=40mm

查附表1—2、2—3、表4—2、4—4得:

?1=1.0 , fc=9.6 N/mm2 , fy=210N/mm2 , ?b=0.614 ,

M3.249?106?s=?1fcbh02=1000?402?1.0?9.6=0.212

查附表4—1得?=0.2411

?1fcAS=?bh0fy取

1.0?9.62=0.2411?1000?40?210=441mm

28@110配筋,AS=457mm

(3)绘配筋图:

4-11、如图4-54所示试验梁,截面尺寸b× h= 120mm×250mm,

其混泥土的立方体抗压强度fcu=21.8N/mm,配有2验梁破坏时的荷载(应考虑自重)。

『解』

(1)先计算该配筋能承载的弯矩:

as=35mm

216钢筋,钢筋试件的实测屈服强度为fy=385N/mm。试计算试

2h0=h—as=250—35=215mm

由题设得:

?1=1.0 , fcu=21.8 N/mm2 , fy=385N/mm2 , AS=402mm2

402?385?=?1bh0fcu=1.0?120?215?21.8=0.275

Asfy?s=?(1?0.5?)=0.237

Mu=?sbh02?1fcu=0.237?120?2152?1.0?21.8=28.66kN·m

(2)计算由结构自重产生的弯矩:

自重线荷载:g=0.12?0.25?25=0.75 kN/m

122M1中=18gl=8?0.75?3=0.844 kN·m

(3)则试验加载的破坏荷载F: M2中=Mu?M1中

=28.66kN·m?0.844 kN·m =27.816 kN·m

M2中=F?0.9m

则 F=

4-12、已知一矩形截面梁截面尺寸b×h= 200mm×500mm,弯矩设计值M=216KN·m,混泥土强度等级为C30,在受压区配有3『解』

20的受压钢筋。时计算受拉钢筋截面面积As(HRB335级钢筋)

M2中0.927.816=0.9=30.91 kN

?=60mm (1) 假设受拉和受压钢筋按两排布置as=as h0=h—as=500—60=440mm

查附表1—2、2—3、表4—2、4—4得:

?1=1.0 , fc=14.3 N/mm2 , fy=300N/mm2 , fy?=300N/mm2, ?b=0.550

受压区高度x:

?(h0??s?)??M?fy?ASh0?2???fbh1c?? x=0?2?216?106?300?942(440?60)?440?2??14.3?1.0?200??=97.0mm =440?2?


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