(6)分析:
单纯提高混凝土等级不一定能提高梁的正截面承载能力!
4-7、计算表4-14所示钢筋混泥土矩形梁能承受的最大弯矩设计值,并对计算结果进行讨论。
项目 截面尺寸b混凝土强度×h(mm) 等级 200×400 200×400 200×400 200×400 200×500 300×400 C20 C20 C20 C25 C25 C30 钢筋级别 最大弯矩设计值2积AS(mm) M/(kN·m) 46444418 20 18 18 18 18 66.13kN·m 103.54kN·m 87.25kN·m 68.41kN·m 89.74kN·m 72.43kN·m 钢筋截面面1 2 3 4 5 6 『解』
HPB235 HPB235 HRB335 HPB235 HPB235 HPB235 (1) 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=9.6N/mm2 , fy=210N/mm2 , ?b=0.614
由题设的AS=1017mm
21017?210?=?1bh0fc=1.0?200?365?9.6=0.305
Asfy?s=?(1?0.5?)=0.259
Mu=?sbh02?1fc=0.259?200?3652?1.0?9.6=66.13kN·m
(2) 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=9.6N/mm2 , fy=210N/mm2 , ?b=0.614
由题设的AS=1884mm
21884?210?=?1bh0fc=1.0?200?365?9.6=0.564
Asfy?s=?(1?0.5?)=0.405
Mu=?sbh02?1fc=0.405?200?3652?1.0?9.6=103.54kN·m
(3) 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=9.6N/mm2 , fy=300N/mm2 , ?b=0.550
由题设的AS=1017mm
21017?300?=?1bh0fc=1.0?200?365?9.6=0.435
Asfy?s=?(1?0.5?)=0.341
Mu=?sbh02?1fc=0.341?200?3652?1.0?9.6=87.25kN·m
(4) 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=210N/mm2 , ?b=0.614
由题设的AS=1017mm
21017?210?=?1bh0fc=1.0?200?365?11.9=0.246
Asfy?s=?(1?0.5?)=0.216
Mu=?sbh02?1fc=0.216?200?3652?1.0?11.9=68.41kN·m
(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=
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:
18(g+q)
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: 2