混凝土结构设计原理第四版 - 沈蒲生版课后习题答案(2)

2019-06-11 11:28

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)l=

218?30.7?5.2=103.766 kN·m

2(2)验算416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—a=500—35=465mm

s

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

Asfy804?300?=?1bh0fc=1.0?200?465?11.9=0.174

Mu=?sbh0?1fc=0.159?200?4652?1.0?11.9=62.95kN·m Mu

2所以该配筋不安全。

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3As(HRB335级钢筋) 『解』

(1) 假设受拉和受压钢筋按两排布置as=as=60mm 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

?20的受压钢筋。时计算受拉钢筋截面面积

受压区高度x:

?(h0??s?)??M?fy?AS2h0?2???1fcb??

6

x=h0?

=440??216?106?300?942(440?60)?440?2??14.3?1.0?200??=97.0mm

2 又120mm=2as?

fy?As???1fcbx300?942?14.3?200?97.0 AS=

fy=

2300=1867mm

2 取620 ,AS=1884mm

(3) 绘配筋图:

4-13、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C20,已配HRB335受拉钢筋6

20,试复核该梁是否安全。若不 安全,则从新设计,

单不改变截面尺寸和混泥土强度等级(as= 70mm)。 『解』 (1)复核计算

as=70mm

h0=h—a=500—70=430mm

s

查附表1—2、2—3、表4—2、4—4得:

?1=1.0 , fc=9.6 N/mm2 , fy=300N/mm2 , ?b=0.550,

Asfy1884?300?=?1bh0fc=1.0?200?430?9.6=0.685>?b=0.550

取?=?b=0.550 ?s=?(1?0.5?)=0.3987

Mu=?sbh0?1fc=0.3987?200?4302?1.0?9.6=141.56kN·m Mu

2不安全

7

(2)重新设计

采用双筋配筋,查表4—6得?sb=0.3988,

M??sbbh0?1fcAs?=

2fy?=300N/mm ,?s?=70mm

2216?10?0.3988?200?430?9.66fy?(h0??s?)=

300(430?70)2=1997mm

2取422+2

18 ,As?=1520+509=2029mm

300?2029?1.0?9.6?200?0.55?430fy?As???1fcb?bh0AS=

fy=

3002=3543mm

2取625+2

20 ,AS=2945+628=3573mm

绘配筋图:

4-14、已知一双筋矩形截面梁截面尺寸b× h= 200mm×450mm,混泥土强度等级为C30, HRB335钢筋,配置2Φ12受压钢筋,3受的最的弯矩设计值M。 『解』

(1) 假设受拉和受压钢筋按两排布置as=as=60mm

h0=h—a=450—60=390mm, AS?=226mm2, AS=2233mm2

s

?25+222受拉钢筋。试求该截面所能承

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:

fyAs?fy?As?300?2233?300?226x=

?1fcb=

1.0?14.3?200=210.5mm

?又120mm=2as

(2) 最大弯矩设计值:

xf??? Mu=yAS(h0?as)+?1fcbx(h0?2)

8

210.5 =300?226?(390?60)+14.3?200?210.5?(390? =194 kN·m

4-17、某T形截面梁翼缘计算宽度

b?f2)

=500mm,b=250mm,h=600mm,

h?f=100mm,

混凝土强度等级C30,HRB335钢筋,承受弯矩设计值M=256kN·m。试求受拉钢筋截面面积,并绘配筋图。 『解』

〈一〉按房建方向设计

(1) 假设受拉和受压钢筋按两排布置as=60mm

h0=h—as

=600—60=540mm,

查附表1—2、2—3、表4—2、4—4得:

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

(2) 判别T形类型:

h?f100 ?1fcb?fh?f(h0?2)=1.0?14.3?500?100?(540?2)

=350 kN·m>Mu=256 kN·m

属第一类T形

(3) 求受拉钢筋面积AS:

M256?106 ?s=?1fcb?2fh0=500?5402?1.0?14.3=0.1207

?=1?1?2?s=0.1310

?1fc1.0?14.3AS=?b?fh0fy=0.1310?500?540?300=1686mm2

AS??minbh=0.215%?250?600=323mm2

选取 216+4

20的配筋,AS=402+1256=1658mm2

(4) 绘配筋图:

9

〈二〉按路桥方向设计

(1) 假设受拉和受压钢筋按两排布置

as=30+0.07h=30+0.07?600=72mm

h0=h—a=600—72=528mm, ?0取1.0(大桥、中桥)

s

查附表10—1、10—2、表4—10得:

fcd=13.8N/mm2 , fsd=280N/mm2 , ?b=0.560

(2) 判别T形类型:

h?fb?h? fcdff(h0?2)=1.0?13.8?500?100?(528?1002)

=329.8 kN·m>?0Mu=256 kN·m

属第一类T形

(3) 求受拉钢筋面积AS:

?0M1.0?256?1062fcdb?fh0500?5282?1.0?13.8?s ===0.130

查附表4—1得?=0.1398

?1fcdAS=?b?fh01.0?13.8fsd=0.1398?500?528?280=1819mm

2AS??minbh=0.189%?250?600=284mm2

选取 220+5

18的配筋,AS=628+1272=1900mm

2(4) 绘配筋图:

4-18、。某T形截面梁,翼缘计算宽度b=200mm,h=600mm,配有4

h?fb?f=1200mm,

=80mm,混凝土强度等级C25,

20受拉钢筋,承受弯矩设计值M=131kN·m。试

10


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