結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原理試題

1、例3-6 某鋼筋混凝土 T形梁，已定截面尺寸b =160mm ,bf=1600mm , h=1000mm , hf=110mm ,跨中彎矩組合設(shè)計(jì)值 Md =735KN.M，結(jié)構(gòu)重要性系數(shù)0=1.1，擬采用 C25混凝土(fcd =11.5 MPa )、HRB335 鋼筋(fsd =280 MPa)，求受拉鋼筋截面積As解先看看梁肋的寬度b和梁的高度h的大小，以此判斷受拉鋼筋的排數(shù)布置(此步驟不作計(jì)算要求)查表 1-1、表 1-4 得：C25 混凝土 fcd =11.5 MPa, ftd =1.23 MPa， HRB335 鋼筋 fsd =280 MPa ；查表 3-2 得：HRB335 鋼筋

2、 b=0.56 首先判斷T形梁截面類型由于梁肋寬度b=160mm，相對(duì)比較小，設(shè)此T形梁截面受拉鋼筋為3排，設(shè)as=100mm截面的有效高度：h0 二 h-as=1000-100=900mm由公式 0Md空fcdbfx(h0得，當(dāng)x二hf時(shí)1 ffcdbfhf(hO-)2110= 11.5 1600 110 (900-號(hào))= 1710.28 KN m 0Md =1.1 735 =808.5KN m則x Mf ,可判定此截面屬于第一種 T形梁截面?？砂淳匦谓孛嬗?jì) 算由公式0Md豈fcdbfx(h0-K)得，求出受壓區(qū)混凝土高度x :22 0Mdfcdbf2 1.1735 10611.5 1600

3、二 50.2mm ： b h0 二 0.56 900 二 504mm由公式fed bffsd As得求出受拉鋼筋截面積 As：Asfed bf xfsd11.5 1600 50.2- 2802二 3298.9mm查表3-3 ,根據(jù)算出As=3298.9 mm2選用628 , As=3695 mm2,鋼筋按3排布置則驗(yàn)算梁肋最小寬度：bmin =30 3+31.6 2=153.2 mm b = 160 mm符合要求實(shí)際取用受拉鋼筋重心至下邊緣混凝土的距離 ：_ 1232漢（30 漢3+31.6 漢 2.5 + 30漢 2+ 31.6漢 1.5+30 十 31.6漢 0.5） as =12327=

4、 107.4 mm則實(shí)際as =107.4 mm比假設(shè)as =100 mm稍大，符合要求梁的實(shí)際有效高度：h0=h-as二 1000 -107.4 = 892.6 mm實(shí)際配筋率;3695160 892.6= 0.025 = 2.5%卄d1 23f（45 肓）%（45 亦）巾20%貝廠=2.5%min =0.20%配筋率滿足 橋規(guī)JTGD62-2004）要求T形梁截面配筋圖如圖所示：34. 已知T形截面梁的翼緣寬bf =2000 mm, hf =150 mm,梁肋b=200 mm,梁高h(yuǎn)=600 mm,混凝土為 C25,鋼筋為HRB335,所需承受的最大彎矩Md =28 104N m，試計(jì)算所

5、需縱向受拉鋼筋截面面積As。解：查表 1-1、1-4 得，C25 混凝土 fcd =11.5 MPa , ftd =1.23 MPa HRB335 鋼筋 fsd =280 MPa，查表 3-2 得，HRB335 鋼筋 b =0.56，結(jié) 構(gòu)重要性系數(shù)0=1.0根據(jù)梁的高度受拉鋼筋按兩排布置，假設(shè)as=80 mm梁的截面有效高度：h0二h-as = 600-80 = 520mm首先判斷T形梁截面類型：由公式 0Md乞fed bf x(h0-與得，當(dāng)x = hf時(shí)21 ffed b f h f(h0-)2150-11.5 2000 150 (520) =153 104N m 0 Md=1.0 28

6、 104=28 104N m所以該T形梁屬于第一類型，可按單筋梁公式求：由公式 OMd乞fed b f x(h0 -令得求出受壓區(qū)混凝土高度x := 520 - . 52022 1.0 28 104 10311.5漢 2000= 24mm ： b h0= 0.56 520=291.2mm由公式fed bffsd As得求出受拉鋼筋截面積 AsAsfed bf xfsd11.5 2000 242802=1971.4mm查表3-3 ,根據(jù)算出As=1971.4 mm2選用622 , As=2281 mm2 ,鋼筋按兩排布置1140 (30 2 25.1 1.5 30 25.1 0.5)1140 2

7、as70.1mm則實(shí)際 as =107.4 mm 比假設(shè) as =100 mm 稍大,符合要求需驗(yàn)算梁肋最小寬度：bmin =30 4+25.12=195.3 mm min =0.20%配筋率滿足 橋規(guī)JTGD62-2004）要求T形梁截面配筋圖如圖所示：專業(yè)word可編輯35. 某簡(jiǎn)支T形截面梁，其翼緣寬bf =1600 mm,hf =110 mm,梁肋 b = 180 mm,梁高h(yuǎn)=1200 mm,擬采用C30混凝土，HRB335鋼筋，作 用在其上的最不利彎矩組合值 Md = 2850KN m此T形梁需要配多少鋼 筋解：查表 1-1、1-4 得，C30 混凝土 fcd =13.8 MPa

8、,HRB335 鋼筋 fsd =280 MPa,查表3-2得，HRB335鋼筋 b=0.56，結(jié)構(gòu)重要性系數(shù) 0=1.0因?yàn)榱旱母叨萮=1200 mm,受拉鋼筋應(yīng)按7排布置，假設(shè) as = 130 mm梁的截面有效高度：h0二h-as = 1200-130 = 1070mm首先判斷T形梁截面類型：由公式 0Md 乞 fed b f x(h0 -X)得，當(dāng) x = h f 時(shí)2h ffed b f h f (h0 )2110= 13.8 1600 110 (1070)22465.23 KN m ： 0Md =2850KN m則該T形梁屬于第二類型方法一：根據(jù)力平衡公式和彎矩平衡公式得：fed b

9、 x fed (b fb) h f 二 fsd Asxh ffed b x (h0) fed (b f - b) h f (h0) _ 0Md 將公式化簡(jiǎn)得求出混凝土受壓區(qū)高度x :J2 (Y0Md_fcd (b f -b) h f (hOU)hO2 .2fed b=1070 -1102 (1.0 2850 106 -13.8 (1600-180) 110 (1070)213.8x180=287.82mm ： b h0 =0.56 1070 =599.2mm由公式得求出受拉鋼筋截面積As心 fed b，x + fed (b f -b) h f as fsd13.8 180 287.82 13.

10、8 (1600-180) 110- 2802= 10252 mm查表3-3 ,根據(jù)算出 As=10252 mm2選用 832+628 ,2As=10129 mm ,則受拉鋼筋的實(shí)際重心至混凝土下邊緣的距離：1232 (7 30 4 35.8 2.5 31.6 6 30 4 35.8 1.5 3.6 5 30 4 35.8 31.6 0.5)1609 (4 30 3.5 35.8 3 30 2.5 35.8 2 30 1.5 35.8 30 0.5 35.8)as =12323+16094=228mm驗(yàn)算梁肋最小寬度：bmin =30 3+33.7 2=157.4 mm36. 已知某 T 形梁的

11、尺寸 bf =1100 mm, hf =100 mm , b =200 mm, h = 1000 mm ,采用C30混凝土，HRB335鋼筋，內(nèi)配置有632的鋼 筋，此截面的抗彎承載力是多少？解：查表 1-1、1-4 得，C30 混凝土 fed =13.8 MPa, HRB335 鋼筋 fsd =280 MPa ,查表 3-2 得，HRB335 鋼筋 b =0.56，已知As=4826 mm2, as=3 30+35.8 2.5=179.5 mm根據(jù)梁的高度受拉鋼筋按3排布置，梁的截面有效高度：hO=h-as=1000-179.5=820.5mm求出受壓區(qū)混凝土高度：x由公式 fcd (bf

12、-b) hf fcd b x 二 fsd As得fsd -As - fcd -(b f b) h fx 二fcd b280 4826 -13.8 (1100 -200) 10013.8 匯 200=39.6mm ： b h0 =0.56 820.5 = 459.48mm求出截面的抗彎承載力Muxh fMu = fed b x(hO ) fed (b f -b) h f (hO )= 13.8 200 39.6 (823)9513. 8 (1 100 漢200) 啰0。. 5= 1043KN m則該截面的抗彎承載力為 Mu二1043 KN m22.承受均布荷載的簡(jiǎn)支梁，凈跨為I0=4.8m,截面

13、尺寸b=200mm,h=500m，縱向受拉鋼筋采用HRB335，418 ,混凝土強(qiáng)度等級(jí)為C20,箍筋為R235鋼筋，已知沿梁長(zhǎng)配有雙肢-8的箍筋，箍筋間 距為150mm。計(jì)算該斜截面受剪承載力。結(jié)構(gòu)重要性系數(shù)0.0。解：查表 1-1、1-4 得，C30 混凝土 fed =9.2 MPa, HRB335 鋼筋 fsd =280 MPa,查表 3-2 得，HRB335 鋼筋 b=0.56 ,根據(jù)簡(jiǎn)支梁的高度，受拉鋼筋按兩排布置已知受拉鋼筋采用418 ,截面積為As = 1018mm2,as =30 2 20.5 1.5= 97.75mm截面的有效高度：h0 二 h -as = 500- 97.75 二 402.25mm已知雙肢、8的箍筋，則箍筋間距為s-150mm ,箍筋截面積2Asv = 101mm箍筋配筋率：H *1010.0039 b 150 漢 200配筋百分率：p =100, =100 0.003 =0.3根據(jù)混凝土立方體抗壓強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值kcu,k