混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計原理習(xí)題答案

1、第四章教材P97習(xí)題1：鋼筋混凝土簡支梁，計算跨度為，承受均布荷載為 (已考慮和在分項(xiàng)系數(shù)，但不包括梁自重)?；炷翉?qiáng)度等級為C20，環(huán)境類別為一類，采用HRB400鋼筋。試確定梁的截面尺寸并計算受拉鋼筋截面面積和選擇鋼筋。提示：(1)根據(jù)梁的跨度初選截面尺寸；(2)鋼筋混凝土容重為25kN/m3；(3)本題的計算結(jié)果有多種答案。解：(1)初選截面 根據(jù)梁的高跨比和高寬比，查表4-1，初選梁的截面尺寸為250mm500mm。(2)設(shè)計參數(shù) 查附錄1、附錄6可知，C20混凝土fc=9.6N/mm2，ft=1.1N/mm2,HRB400級鋼筋fy=360N/mm2；查表4-5，1=1.0，b=0.

2、518。查附錄16，一類環(huán)境，c=25mm，假定鋼筋單排布置，則as=c+ds+d/2=45mm，h0=h45=455mm。(3)內(nèi)力計算梁上均布荷載設(shè)計值：由可變荷載效應(yīng)控制的組合 由永久荷載效應(yīng)控制的組合跨中最大彎矩設(shè)計值：(4)計算鋼筋截面面積由式(4-11)可得由式(4-11)可得 符合適用條件。(5)選配鋼筋及繪配筋圖所取截面合理。由以上計算查表，選用3C20(As=942mm2)，截面配筋簡圖如右圖所示。 例4-1配筋圖習(xí)題2已知一鋼筋混凝土梁b×h=300×800mm，混凝土強(qiáng)度等級為C25，環(huán)境類別為一類，采用熱軋鋼筋HRB400。該梁在所計算截面中承受設(shè)計

3、彎矩M=570 kN·m，試分別用基本方程式和表格法計算所需受拉鋼筋的截面面積，并畫出該梁的截面配筋圖，注明所選受力鋼筋及其它構(gòu)造鋼筋的根數(shù)及直徑。提示：受拉鋼筋的截面面積預(yù)計較大，可能需要排成二排，因此在計算h0時，可取h0=800-60=740mm。所謂其它構(gòu)造鋼筋是指架立鋼筋和沿截面?zhèn)冗呉欢ㄩg隔設(shè)置的縱向構(gòu)造鋼筋。解：(1)設(shè)計參數(shù) 查附錄1、附錄6可知，C25混凝土fc=11.9N/mm2，ft=1.27N/mm2,HRB400級鋼筋fy=360N/mm2；查表4-5，1=1.0，b=0.518。查附錄16，一類環(huán)境，c=25mm，受拉鋼筋的截面面積預(yù)計較大，可能需要排成二排

4、，取h0=800-60=740mm。查表，。(2) 基本方程法：由公式代入數(shù)據(jù)：解之得：，所以(3)表格法： ，(4)選配鋼筋 由以上計算受力鋼筋選配3 C22+3C25，As=(1140+1473)mm2=2613mm2，鋼筋排兩排。選縱向構(gòu)造鋼筋：由構(gòu)造要求，架立鋼筋選2C14，置于梁頂面箍筋角點(diǎn)處；腰筋選6C14，滿足As=923mm2，As>0.1%bh=240mm2，且間距不大于200mm。該梁截面配筋圖如下所示：習(xí)題3已知某單跨簡支板，處于一類環(huán)境，計算跨度l=2.18m，承受均布荷載設(shè)計值g+q=6kN/m2（包括板自重），采用C30混凝土和HPB300級鋼筋，求現(xiàn)澆板的厚

5、度h以及所需受拉鋼筋截面面積As。解：(1)設(shè)計參數(shù) 查附錄1、附錄6可知，C30混凝土fc=14.3N/mm2，ft=1.43N/mm2,HRB300級鋼筋fy=270N/mm2；查表4-5，1=1.0，b=0.576。查附錄16，一類環(huán)境，c=15mm，取as=20mm。計算跨度l=2.18m，板厚，取h=80mm，則h0=80-20=60mm。(2)內(nèi)力計算 取板寬b=1000mm的板條作為計算單元，則板上線荷載q=6kN/m21=6kN/m。跨中最大彎矩設(shè)計值： kN·m(3)計算鋼筋截面面積 ，所以，現(xiàn)澆板厚取80mm，所需受拉鋼筋截面面積As=228mm2。習(xí)題4已知矩形

6、梁=200mm×450mm，混凝土強(qiáng)度等級為C20，環(huán)境類別為一類，鋼筋為4B16，若承受彎矩設(shè)計值M70 kN·m。試驗(yàn)算此梁正截面是否安全。解：(1)設(shè)計參數(shù) 查附錄1、附錄6可知，C20混凝土fc=9.6N/mm2，ft=1.1N/mm2,HRB335級鋼筋fy=300N/mm2；查表4-5，1=1.0，b=0.55。查附錄16，一類環(huán)境，c=25mm，取as=45mm，則h0=450-45=405mm。鋼筋凈間距，所以鋼筋應(yīng)該布兩排。取as=65mm，則h0=450-65=385mm。(2)公式適用條件判斷1)判斷是否少筋因此，截面不會產(chǎn)生少筋破壞。2)計算受壓高度

7、，判斷是否超筋。因此，截面不會產(chǎn)生超筋破壞。(3)計算截面所能承受的最大彎矩并復(fù)核截面kN·m，因此，該截面安全。習(xí)題5已知某矩形梁，處于一類環(huán)境，截面尺寸b×h250×550mm，采用C30混凝土和HRB400級鋼筋，截面彎距設(shè)計值M340kN·m。試配置截面鋼筋。解：(1)設(shè)計參數(shù) 查附錄1、附錄6可知，C30混凝土fc=14.3N/mm2，ft=1.43N/mm2,HRB400級鋼筋fy=360N/mm2；查表4-5，1=1.0，b=0.518。查附錄16，一類環(huán)境，c=20mm。(2)判斷是否需要雙筋截面因彎矩設(shè)計值較大，預(yù)計受拉鋼筋需排成兩排，

8、故取，取63mm，則h0=550-63=487mm。在混凝土強(qiáng)度等級和截面尺寸不改變的前提下，應(yīng)該采用雙筋截面。(3)計算受壓鋼筋和受拉鋼筋A(yù)s取=b=0.518， as=63mm，as=40mm。 =90.4mm2 ，。(4)配筋受壓鋼筋選用2C14 ，As =308mm2，受拉鋼筋選用3C22+3C25，As=(1140+1473)mm2=2613mm2，鋼筋排兩排。習(xí)題6已知條件同題5，但在受壓區(qū)已配有3B 20的 HRB335鋼筋。試計算受拉鋼筋的截面面積As。解：(1)設(shè)計參數(shù) 查附錄13得，mm2，其他條件同上題。(2)計算受拉鋼筋A(yù)s且=2216.5mm2選配2C22+3C25，

9、As=(760+1473)mm2=2233mm2，鋼筋排兩排。第7題解：（1）1）確定設(shè)計參數(shù)。查附錄1、附錄6、表4-4、表4-5可知， 查附錄16，一類環(huán)境，則2）計算截面所能承受的最大彎矩并復(fù)核截面（2）1）確定設(shè)計參數(shù)。查附錄1、附錄6、表4-4、表4-5可知， 查附錄16，一類環(huán)境，則2）計算截面所能承受的最大彎矩并復(fù)核截面（3）1）確定設(shè)計參數(shù)。查附錄1、附錄6、表4-4、表4-5可知， 查附錄16，一類環(huán)境，則2）計算截面所能承受的最大彎矩并復(fù)核截面（4）1）確定設(shè)計參數(shù)。查附錄1、附錄6、表4-4、表4-5可知， 查附錄16，一類環(huán)境，則2）計算截面所能承受的最大彎矩并復(fù)核截面

10、（5）1）確定設(shè)計參數(shù)。查附錄1、附錄6、表4-4、表4-5可知， 查附錄16，一類環(huán)境，則2）計算截面所能承受的最大彎矩并復(fù)核截面第8題解：1）確定設(shè)計參數(shù)。查附錄1、附錄6、表4-4、表4-5可知， 查附錄16，一類環(huán)境，則2）判別截面類型故屬于第類T型截面。3）求受拉鋼筋面積選用318 4）驗(yàn)算適用條件 （滿足適用條件）出現(xiàn)的問題：習(xí)題1.(1)保護(hù)層厚度取20mm，沒注意到附錄下的注釋：混凝土強(qiáng)度等級不大于C25時，表中保護(hù)層厚度數(shù)值應(yīng)增加5mm。 (2)截面尺寸的選擇：當(dāng)梁高時，h取50mm的倍數(shù)；當(dāng)梁高時，h取100mm的倍數(shù)。 (3)沒理解題意，考慮了樓板傳來的荷載。 (4)沒驗(yàn)算是否滿足。 (5)荷載組合有問題，見荷載規(guī)范3.2.3條。習(xí)題2.(1)不同級別鋼筋符號弄錯，例如2根直徑15的三級鋼，不能直接表示為 2,15。 (2)畫配筋圖太隨意，架立筋、腰筋沒畫，鋼筋間距等構(gòu)造要求沒注意 (3)很少有人把兩排鋼筋時的含義弄對。 (4)題目要求兩種算法，有部分只用了一種，且沒畫配筋圖。習(xí)題3.(1)板厚的選擇沒必要精確到小數(shù)，注意最小板厚。 (2)題目已給設(shè)計值，求彎矩時不必再乘分項(xiàng)系數(shù)。 (3)沒驗(yàn)算是否滿足。習(xí)題4.(1)混凝土強(qiáng)度C20，保護(hù)層取25mm，時，鋼筋放一排的話，鋼筋凈間距不滿足要求。習(xí)題5.(1)受壓鋼筋的直徑