混凝土结构设计原理课后题解答(沈浦生主编).docx
3-1某四层四跨现浇框架结构的第二层内柱轴向压力设计值N=140><104N,楼层高H=5.4m,计算长度LO=I.25H,混泥土强度等级为C20,HRB400级钢筋。试求柱截面尺寸及纵筋面积。解查表得：'=1.0,Lmm2,=360Nw2lo×=按构造要求取构件长细比：/：=15即b=f)X1()3/15=45Omm设该柱截面为方形，那么bXh=450mmX450mm查表3-1得：9,140X10"-0.9X0.895x9.6u450X4504s&EA)9=0.9×0.895×360mm<0,1943按照构造配筋取P而n=°6%(0.6%P3%).=0.6%劭=0.6%450450=1215蕨选配钢筋，查附表11-1得，4也20(A'=1256"制b箍筋按构造要求选取，取s=250mm,d=6mm3-1由于建筑上使用要求，某现浇柱截面尺寸为250mmX250mm,柱高，计算高度Lo=O.7H=2.8m,配筋为4也16(As=804mm2)oC30混泥土，HRB400级钢筋，承受轴向力设计值N=950KN0试问柱截面是否平安？解查表得：'=1.0,Lwn2,=360N如/计算长度/°=/=2.8/0.25=11.2查表3-1得：3考虑轴心受压R=8("4'+EA)=0.9×0.926×(360×804+14.3×0.8×250×250)=831.7KN-N=950KN该柱截面在承受轴心受压时是不平安的。3-2一桥下螺旋箍筋柱，直径为d=500mm,柱高5.0m,计算高度Lo=O.7H=3.5m,配HRB400钢筋10业16(As=20l0mm2),C30混泥土，螺旋箍筋采用R235,直径为12mm,螺距为s=50mm0试确定此柱的承载力。解查表得：,=1.0,Lmm2,fy=360Nw2=21ON/WZH2柱的承载力N=°9(4+M+42)=0.9×(14.3×l96250+360×2010+2×210×3549.456)=3.395×103KN<1.5X0.9(as+fA4一1、一钢筋混泥土矩形截面梁截面尺寸bXh=250mm×500mm,混泥土强度等级C25,HRB335级钢筋，弯矩设计值M=125KNm,试计算受拉钢筋截面面积，并绘制配筋图。解(1)先假定受力钢筋按一排布置，as=35mm%=has=500-35=465mm查附表12、23、表42、4一4得：=1.0,<=11.9N/的*,4=30ON九/,短M125x1()6%=af城=250×4652×1.0x11.9查附表41得J=0.2177<(2)所需纵筋面积4：1ALOXlI.9ASA她)×250×465×300=1004w2ASPminbh=0.2%×250X500=250mm?选用4918,v=1017Ww2,一排可以布置的下，因此不要必修改瓦(3)绘配筋图：42、一钢筋混泥土矩形截面梁截面尺寸bXh=200mmX500mm,弯矩设计值M=120KNm,混泥土强度等级C25,试计算以下三种情况纵三向受力钢筋截面面积As：(1)中选用HPB235级钢筋时，(2)改用HRB335钢筋时；M=I80KNm时。最后，对三种结果进行比拟分析。解先假定受力钢筋按一排布置，出=35mm%=has=50035=465mm(1)中选用HPB235钢筋时：查附表12、23、表4一2、4一4得：=1.0,A=I.9附加2,=21ONWW22,bM120x1()6as=aJb埼=200×4652×1.0×l1.9查附表41得J=0.2692所需纵筋面积A”1.0x11.9ASab%fy×200×465×200=gmnASPminbh=0.2%×200×500=200(2)中选用HRB335钢筋时：查附表12、23、表42、44得：'=1.0,=11.9Nw112,Zv=300Nwn2,费M120x106&=afb%=200×4652×1.0×11.9查附表4-1得J=0.2692<,所需纵筋面积4：ElL1.0x11.9AS=S她)fy×200×465×300=993加4Pminbh=0.2%×200×500=200"加中选用HPB235钢筋M=180kNm时：查附表12、23、表42、44得：'=1.0,=11.9Nww2,=21ON/,基M180x1()6%=J姆=200×4652×1.0×11.9查附表4-1得J=O.4523<媒所需纵筋面积4：ElL1.0x11.9ASabhofy×200×465×210=2384ASPminbh=0.2%×200×500=200加(4)中选用HRB335钢筋M=180kNm时：查附表12、23、表4一2、4一4得：=1.0,<=11.9N"7"/,=300N阳疗，5M180x1()6。,=%fc灰=200×4652×1.0x11.9查附表4一1得4=0.4523V曷所需纵筋面积4：啦LOXlL9ASa她)fy523×200×465×300=1669ASPminbh=0.2%×200×500=200版(5)分析：中选用高级别钢筋时，刀增大，可减少4；当弯矩增大时，AS也增大。4一3、某大楼中间走廊单跨简支板(图450),计算跨度1=,承受均布荷载设计值g+q=6KNm(包括自重)，混泥土强度等级为C20,HPB235级钢筋，试确定现浇板的厚度h及所需受拉钢筋截面面积As,选配钢筋，并画钢筋配置图。计算时，取，as=25mm。解(1)设板厚为60mm,as=25mm那么"。=has=6025=35mm最大弯矩M=8(g+q)10=8X6X2.18"=3.56kNm查附表12、23、表4一2、4一4得：'=1.0,工二9.6Na三？,v=210N/根"，5受压区高度X：x=(1Vafb%)=i3mm(2)求受拉钢筋面积ASafbx1.0x9.6x1000x13AS=4=210=594""/ASPminbh=O.236%X100OX丽?X134=%=35=0.371<i选用。88Omm,4=629根加绘配筋图：4一4、一钢筋混泥土矩形梁，承受弯矩设计值M=160KN-m,混泥土强度等级为C25,HPB235级钢筋，试按正截面承载力要求确定截面尺寸及配筋。解(1)设b=250mm,h=500mm先假定受力钢筋按一排布置，a=35mm%=has=50035=465mm查附表12、23、表4一2、4一4得：'=1.0,=11.9N三w2,7y=300NmM,当M160x106,=af城=250×4652×1.0×l1.9查附表4-1得J=0.2915v短(2)求受拉钢筋面积4EiL1.0×11.9AS=&叫fy×250×465×300=1344MWASPminbh=0.2%×250×500=250必2(3)绘配筋图：、,2088p22O选用2。20+2022Js=628+760=1388加后，一排可以布置的下，因此不要必修改力45、一钢筋混泥土矩形截面梁截面尺寸bXh=200mm×500mm,混泥土强度等级为C25,HRB335级钢筋(2$18),As=509mm2,试计算梁截面上承受弯矩设计值M=80KNm时是否平安？解(1)先假定受力钢筋按一排布置，as=35mm%=has=50035=465mm查附表1一2、23、表4一2、4一4得：°r=1.0,力=11.9N出"，A=300Nwm2,Wb受压区高度X：-A300x509力=J"=11.9×200=64.16mm×=255.75mm(2)所能承载的弯矩值X64.16Mu=abX(-2×200××(465-2)=66.HkNmM“<M=80kNm所以该配筋不平安。4一6、一钢筋混泥土矩形截面梁截面尺寸bXh=250mm×600mm,配置4925的HRB335级钢筋分别选用C20、C25、C30、C35、与C40强度等级混泥土，试计算梁能承当的最大的最大弯矩设计值，并对计算结果进行分析。解(l)C20混凝土先假定受力钢筋按一排布置，as=35mm%=has=60035=565mm查附表1一2、23、表4一2、4一4得：=1.0,力加2,=3oonwm2,由题设的4=1964mm?Afy1964x300=Jc=1.0×200×565×9.6=0,543<%A(TM“=4媚a×200×5652××9.6=242.5kNm(2)C25混凝土先假定受力钢筋按一排布置，as=35mm=has=60035=565mm查附表12、23、表42、44得：a'=1.0,fctntn,=3OONww2,由题设的AS=I964/Ak1964x300=a.bhfc=LoX200x565x11.9=0,438<M“=%bh-alx2()×5652××.m(3)C30混凝土先假定受力钢筋按一排布置，a,=35mm%=has=60035=565mm查附表12、23、表42、44得：=1.0,工,A=300Nww2,以由题设的4=1964ma?M1964x300=ayblJc=1.0×200X565×14.3=o,365<M“=a$bhatfc×2×5652××m(4)C35混凝土先假定受力钢筋按一排布置，as=35mm%=has=600-35=565mm查附表12、23、表42、44得：=1.0,fcmm1,=300Nwzn2,当由题设的&=1964mm?A/1964x300=aQkfc=1.0×200×565×16.7=o,312<当MLbhl%fc×200×5652××.m(5)C40混凝土先假定受力钢筋按排布置，as=35mm,7=has=600-35=565mm查附表12、23、表42、44得：a'=1.0,fcimn,=3OONw2,由题设的AS=I964切产AzV1964x300=aybhfc=1.0×200×565×19.1=0,265<见5(i=bh。fcx2×5652××m(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！47、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。工程截面尺寸b×h(mm)混凝土强度等级钢筋级别钢筋截面面积4(mrr)最大驾矩设计值M/(kNm)1200X400C20HPB2354018m2200×400C20HPB235602010m3200X400C20HRB3354如8m4200×400C25HPB2354018
