混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原理 第四版 沉蒲生版課后習(xí)題答案

1、3-1某四層四跨現(xiàn)澆框架結(jié)構(gòu)的第二層內(nèi)柱軸向壓力設(shè)計(jì)值N=140104N,樓層高H5.4m,計(jì)算長度L0=1.25H,混泥土強(qiáng)度等級為C20，HRB400級鋼筋。試求柱截面尺寸及縱筋面積。解查表得：=1.0 , =9.6N/ , =360N/ =1.255.46.75m按構(gòu)造要求取構(gòu)件長細(xì)比： 即b=0=6.75103/15=450mm設(shè)該柱截面為方形，則bh=450mm450mm查表3-1得：=0.895=(N-0.9A）/0.9=mm0.1943按照構(gòu)造配筋?。ǎ?選配鋼筋，查附表11-1得，420（1256）箍筋按構(gòu)造要求選取，取s=250mm，d=6mm3-2 由于建筑上使用要求，某現(xiàn)

2、澆柱截面尺寸為250mm250mm，柱高4.0m，計(jì)算高度L0=0.7H=2.8m,配筋為416（As/=804mm2）。C30混泥土，HRB400級鋼筋，承受軸向力設(shè)計(jì)值N=950KN。試問柱截面是否安全？解查表得：=1.0 , =14.3N/ , =360N/ 計(jì)算長度=0.7H2.8m 查表3-1得：=0.962考慮軸心受壓R0.9（）= 該柱截面在承受軸心受壓時(shí)是不安全的。3-3 已知一橋下螺旋箍筋柱，直徑為d=500mm，柱高5.0m,計(jì)算高度L0=0.7H=3.5m,配HRB400鋼筋1016（As/=2010mm2），C30混泥土，螺旋箍筋采用R235，直徑為12mm，螺距為s=

3、50mm。試確定此柱的承載力。解查表得：=1.0 , =14.3N/ , =360N/ =210N/ 柱的承載力 N= 1.50.9（）41、一鋼筋混泥土矩形截面梁截面尺寸b h= 250mm500mm，混泥土強(qiáng)度等級C25， HRB335級鋼筋，彎矩設(shè)計(jì)值M=125KNm，試計(jì)算受拉鋼筋截面面積，并繪制配筋圖。解（1）先假定受力鋼筋按一排布置，as=35mm =has=50035=465mm查附表12、23、表42、44得：=1.0 , =11.9 N/ , =300N/ , =0.550=0.1943查附表41得=0.2177=0.550（2）所需縱筋面積：=0.2177250465=10

4、04bh=0.2%250500=250選用418，=1017，一排可以布置的下，因此不要必修改（3）繪配筋圖：42、一鋼筋混泥土矩形截面梁截面尺寸bh= 200mm500mm，彎矩設(shè)計(jì)值M=120KNm，混泥土強(qiáng)度等級C25，試計(jì)算下列三種情況縱三向受力鋼筋截面面積As：（1）當(dāng)選用HPB235級鋼筋時(shí)，（2）改用HRB335鋼筋時(shí)；（3）M=180KNm時(shí)。最后，對三種結(jié)果進(jìn)行比較分析。解先假定受力鋼筋按一排布置，as=35mm=has=50035=465mm（1）當(dāng)選用HPB235鋼筋時(shí)：查附表12、23、表42、44得：=1.0 , =11.9 N/ , =210N/ , =0.614=

5、0.2330查附表41得=0.2692=0.614所需縱筋面積：=0.2330200465=1419bh=0.2%200500=200（2）當(dāng)選用HRB335鋼筋時(shí)：查附表12、23、表42、44得：=1.0 , =11.9 N/ , =300N/ , =0.550=0.2330查附表41得=0.2692=0.550所需縱筋面積：=0.2330200465=993bh=0.2%200500=200（3）當(dāng)選用HPB235鋼筋M=180 kNm時(shí)：查附表12、23、表42、44得：=1.0 , =11.9 N/ , =210N/ , =0.614=0.350查附表41得=0.4523=0.614

6、所需縱筋面積：=0.4523200465=2384bh=0.2%200500=200（4）當(dāng)選用HRB335鋼筋M=180 kNm時(shí)：查附表12、23、表42、44得：=1.0 , =11.9 N/ , =300N/ , =0.550=0.350查附表41得=0.4523=0.550所需縱筋面積：=0.4523200465=1669bh=0.2%200500=200（5）分析：當(dāng)選用高級別鋼筋時(shí)，增大，可減少；當(dāng)彎矩增大時(shí)，也增大。43、某大樓中間走廊單跨簡支板（圖450），計(jì)算跨度l2.18m，承受均布荷載設(shè)計(jì)值g+q=6KN/m(包括自重)，混泥土強(qiáng)度等級為C20， HPB235級鋼筋，試

7、確定現(xiàn)澆板的厚度h及所需受拉鋼筋截面面積As，選配鋼筋，并畫鋼筋配置圖。計(jì)算時(shí)，取b = 1.0m，as= 25mm。解（1）設(shè)板厚為60mm，as=25mm則 =has=6025=35mm最大彎矩 M=（g+q）=6=3.56 kNm查附表12、23、表42、44得：=1.0 , =9.6 N/ , =210N/ , =0.614受壓區(qū)高度：=1=13mm(2)求受拉鋼筋面積=594bh=0.236%100060=141.6=0.371=0.614選用880mm, =629（3）繪配筋圖：45、一鋼筋混泥土矩形截面梁截面尺寸b h= 200mm500mm，混泥土強(qiáng)度等級為C25， HRB33

8、5級鋼筋（218），As509mm2，試計(jì)算梁截面上承受彎矩設(shè)計(jì)值M=80KNm時(shí)是否安全？解（1）先假定受力鋼筋按一排布置，as=35mm=has=50035=465mm查附表12、23、表42、44得：=1.0 , =11.9 N/ , =300N/ , =0.550受壓區(qū)高度：=64.16 mm =255.75 mm（2）所能承載的彎矩值=b()=11.920064.14(465)=66.11 kNm M=80 kNm所以該配筋不安全。49、一簡支鋼筋混泥土矩形梁（圖451），bh= 250mm500mm，承受均布荷載標(biāo)準(zhǔn)值qk=20KN/m,恒載設(shè)計(jì)值gk=2.25KN/m, HRB3

9、35級鋼筋，混泥土強(qiáng)度等級為C25，梁內(nèi)配有416鋼筋。（荷載分項(xiàng)系數(shù)：均布活荷載Q=1.4，恒荷載G=1.2，計(jì)算跨度L04960mm+240mm=5200mm）。試驗(yàn)算梁正截面是否安全？解（1）先計(jì)算梁跨中在荷載下 產(chǎn)生的彎矩：荷載：g+q=1.22.251.420=30.7 kN/m=（g+q）=30.7=103.766 kNm（2）驗(yàn)算416的配筋所能承載的彎矩：先假定受力鋼筋按一排布置，as=35mm=has=50035=465mm查附表12、23、表42、44得：=1.0 , =11.9 N/ , =300N/ , =0.550 ，=804=0.174=0.550=(10.5)=0

10、.159=0.1592001.011.9=62.95kNm所以該配筋不安全。412、已知一矩形截面梁截面尺寸bh= 200mm500mm，彎矩設(shè)計(jì)值M=216KNm，混泥土強(qiáng)度等級為C30，在受壓區(qū)配有320的受壓鋼筋。時(shí)計(jì)算受拉鋼筋截面面積As(HRB335級鋼筋)解（1） 假設(shè)受拉和受壓鋼筋按兩排布置as=60mm =has=50060=440mm查附表12、23、表42、44得：=1.0 , =14.3 N/ , =300N/ , =300N/, =0.550受壓區(qū)高度：= =440=97.0mm 又120mm=2=0.550取=0.550=(10.5)=0.3987=0.3987200

11、1.09.6=141.56kNmM=216 kNm不安全（2）重新設(shè)計(jì)采用雙筋配筋，查表46得=0.3988，=300N/ ，=70mm=1997取422+218 ，=1520+509=2029=3543取625+220 ，=2945+628=3573繪配筋圖：414、已知一雙筋矩形截面梁截面尺寸b h= 200mm450mm，混泥土強(qiáng)度等級為C30， HRB335鋼筋，配置212受壓鋼筋，325+222受拉鋼筋。試求該截面所能承受的最的彎矩設(shè)計(jì)值M。解（1） 假設(shè)受拉和受壓鋼筋按兩排布置as=60mm=has=45060=390mm， =226， =2233查附表12、23、表42、44得：

12、=1.0 , =14.3 N/ , =300N/ , =300N/, =0.550受壓區(qū)高度：=210.5mm又120mm=2=256 kNm屬第一類T形（3） 求受拉鋼筋面積： =0.1207=1=0.1310=256 kNm屬第一類T形（3） 求受拉鋼筋面積： =0.130查附表41得=0.1398=0.560=0.1398500528=1819bh=0.189%250600=284 選取 220+518的配筋，=628+1272=1900（4） 繪配筋圖： 418、。某T形截面梁，翼緣計(jì)算寬度=1200mm，b=200mm，h=600mm，=80mm，混凝土強(qiáng)度等級C25，配有420受拉

13、鋼筋，承受彎矩設(shè)計(jì)值M=131kNm。試復(fù)核梁截面是否安全。解（1） 先假定受力鋼筋按一排布置，as=35mm =has=60035=565mm =1256查附表12、23、表42、44得：=1.0 , =11.9 N/ , =300N/ , =0.550（2） 判別T形類型： =3001256=376800N =1.011.9120080=1142400N 屬第一類T形（3） 驗(yàn)算截面承載力：=0.047=0.550=(1)=1.011.91200(1) =209 kNm 屬第二類T形（3） 截面承載力計(jì)算： = =137mm=0.254 屬第二類T形（3） 截面承載力計(jì)算： = =129.

14、36mm=0.2395=0.560 =(b) ()+b(1) =11.5100（400200）（540）+11.52000.2395(1) =253.5kNm51 已知某承受均布荷載的矩形截面梁截面尺寸bh250mm600mm（取as35mm），采用C25混凝土，箍筋為HPB235鋼筋。若已知剪力設(shè)計(jì)值V150kN，試采用8雙肢箍的箍筋間距s？解（1）已知條件：as=35mm =has=60035=565mm =101查附表12、23得：=1.0 , =11.9 N/ , =1.27 N/，=210N/ （2）復(fù)合截面尺寸： =565mm =2.26150 kN 截面滿足要求。（3）驗(yàn)算是否可

15、構(gòu)造配箍： =0.71.27250565=125.6 kN=0.145滿足要求。（6）繪配筋圖：52 圖551所示的鋼筋混凝土簡支粱，集中荷載設(shè)計(jì)值F120kN，均布荷載設(shè)計(jì)值（包括梁自重）q=10kN/m。選用C30混凝土，箍筋為HPB235鋼筋。試選擇該梁的箍筋（注：途中跨度為凈跨度，ln=4000mm）。解（1）已知條件：as=40mm =has=60040=560mm 查附表12、23得：=1.0 , =14.3N/ , =1.43N/，=210N/ （2）確定計(jì)算截面及剪力設(shè)計(jì)值： 對于簡支梁，支座處剪力最大，選該截面為設(shè)計(jì)截面。 剪力設(shè)計(jì)值： V=+F=104+120=140 kN

16、=85.775 故應(yīng)考慮剪跨比的影響 a=1500mm =2.683.0（3）復(fù)合截面尺寸： =560mm =2.24140 kN 截面滿足要求。（4）驗(yàn)算是否可構(gòu)造配箍： b=1.43250560=95.2 kN =0.163滿足要求。（7）繪配筋圖：53 某T形截面簡支粱尺寸如下： bh200mm500mm（取as =35mm， =400mm，=100mm）; 采用C25混凝土，箍筋為HPB235鋼筋；由集中荷載產(chǎn)生的支座邊建立設(shè)計(jì)值V120kN（包括自重），剪跨比=3。試選擇該梁箍緊。解（1）已知條件：as=35mm =has=50035=465mm 查附表12、23得：=1.0 , =

17、11.9N/ , =1.27N/，=210N/ （2）復(fù)合截面尺寸： =465100=365mm =1.825120 kN 截面滿足要求。（3）驗(yàn)算是否可構(gòu)造配箍： b=1.27200465=51.67 kN =0.145滿足要求。（6）繪配筋圖：54 圖552所示的鋼筋混凝土矩形截面簡支粱，截面尺寸bh250mm600mm，荷載設(shè)計(jì)值F170kN（未包括梁自重），采用C25混凝土，縱向受力筋為HRB335鋼筋，箍筋為HPB235鋼筋。試設(shè)計(jì)該梁：（1）確定縱向受力鋼筋根數(shù)和直徑；（2）配置腹筋（要求選擇箍緊和彎起鋼筋，假定彎起鋼筋終點(diǎn)距支座截面邊緣為50mm）。解已知條件：as=35mm ，

18、 計(jì)算跨徑=6.0 m=has=60035=565mm 查附表12、23及表42、44得：=1.0 , =11.9N/ , =1.27N/，=210N/ ，=1.0 , =300N/ ，=0.550求設(shè)計(jì)彎矩及剪力： 由力學(xué)知識得： 設(shè)計(jì)剪力為支座處V=170 kN 設(shè)計(jì)彎矩為集中力作用處M=1701.5=255 kNm三正截面設(shè)計(jì)： =0.269查附表41得=0.3203=0.550所需縱筋面積：=0.3203250565=1795取225+222，=982+760=1742， 其中222彎起。四斜截面設(shè)計(jì)：V=170 kN ， =760（1）復(fù)合截面尺寸： =565mm =2.24170

19、kN 截面滿足要求。（2）驗(yàn)算是否可構(gòu)造配箍：=2.653.0b=1.27250565=86.01 kN s=232mm取s=220mm（4）驗(yàn)算最小配箍率：=0.202=0.145滿足要求。（5）繪配筋圖：6-1 已知一鋼筋混泥土矩形截面純扭構(gòu)件，截面尺寸bh=150mm300mm，作用于構(gòu)件上的扭矩設(shè)計(jì)值T=3.60KN.m，采用C30混泥土，采用HPB235級鋼筋。試計(jì)算其配筋量。 解查表得：=1.43N/ , =210N/ =210N/取=35mm C=25mm取 由公式得：取單肢即50.3即 取s150mm由縱箍比可知：查附表11取410 即結(jié)構(gòu)在剪扭作用下，結(jié)構(gòu)受剪及受扭箍筋最小配

20、筋率為：故滿足最小配筋率。配筋圖如下： 6-2 已知一均布荷載作用下鋼筋混泥土矩截面彎、剪、扭構(gòu)件，截面尺寸為bh=200mm400mm。構(gòu)件所承受的彎矩設(shè)計(jì)值M=50KN.m，剪力設(shè)計(jì)值V=52KN,扭矩設(shè)計(jì)值T=4KN.m。全部采用HPB235級鋼筋，采用C20混泥土。試計(jì)算其配筋。解（1） 受彎縱筋計(jì)算 設(shè)鋼筋按一排布置，取查表得：=1.1N/ =9.6N/ =210N/（2） 受剪及受扭鋼筋計(jì)算截面限制條件驗(yàn)算： 故截面尺寸滿足要求，又故需按計(jì)算配置受扭鋼筋受剪鋼筋計(jì)算由公式6-23可得：受剪箍筋 由公式6-24可得：受扭箍筋 取，由公式6-27可得：故得腹板單肢箍筋的需要量為取箍筋直徑為（）mm 取s=220mm受扭縱筋：故得腹板縱筋：彎曲受壓區(qū)縱筋總面積為 選用彎曲受拉縱筋總面積為 選用配筋圖如下：7-1 已知矩行截面柱b=300mm，