范文一:结构力学第四版考试题
第11章 位移法
一、填空题。
1、 2、位移法方程中的系数k ij =k ji 的关系,是由定理得
出的。
二、计算题。
1、用位移法做图1-1的弯矩图
(1-1)
2、用位移法计算图1-2所示超静定结构的系数,自由项并写出位移法方程。
(1-2)
第12章 力矩分配法
一、选择题
1、力矩分配法中的传递系数的意义指( )。
A 、传递力矩与分配力矩之比 B 、结点的分配力矩之比
C 、杆端转动刚度之比 D 、杆端分配力矩之比
二、判断题
1、力矩分配法可以用来计算任何超静定刚架。 ( )
三、计算题。
1、用力矩分配法计算连续梁(2-1)。作其M 图和Q 图,
20kN
D
(2-1)
2、用力矩分配法计算图2-2所示连续梁,作其M 图和Q 图。
(2-2)
2、用力矩分配法计算图2-3所示刚架,作其M 图和Q 图。
(2-3)
第13章 矩阵位移法
一、选择题
1、单元刚度矩阵中元素k ij 的物理意义是( )。
A 、当且仅当δi =1时引起的与δj 相应的杆端力
B 、当且仅当δj =1时引起的与δi 相应的杆端力
C 、当所有杆端位移为1时引起的与δi 相应的杆端力
D 、当所有杆端位移为1时引起的与δj 相应的杆端力
2、F }和{F }分别是局部坐标系和整体坐标系的单元杆端力向量,[T ]e e
是坐标变换矩阵,则正确的表达式为( ). A. {=[T ]{F }; C. {F }=[T ]{}; e e e e
B. {=[T ]e T {F }; D. {F }=[T ]e e T {[T ]。 e
二、填空题。
1、结构原始刚度矩阵中,元素K 12的物理意义就是三、计算题。
1、试用矩阵位移法解图3-1连续梁,绘弯矩图。EI =已知常数。
(3-1)
2、试用矩阵位移法解图3-2连续梁,绘弯矩图。EI =已知常数。
(3-2) 2、图3-3示结构(不计轴变,EI=常数) 的结点位移为 {?}=[7ql 求各个单元的杆端力 2/552i -5ql 2/368i ]T
(3-3) 第15章 结构的动力计算
一、填空题
1、图4-1结构,在中点有一个集中质量m ,不计杆件本身的质量,
已知在B 点作用的竖向单位力可使B 点下移7L 3/768EI ,则此结构
的自振频率等于 , 周期等于 。
(4-1)
一、选择题
1、对某结构,若要使其自振频率减小,可以( )。
A 增大荷载; C 增大m ;
B 增大EI ; D 减小m 。
三、判断题
1、动力计算中,当不计自重时,有几个质点就有几个自由度。 ( )
四、计算题。
1.图4-2体系各柱EI =常数,柱高均为l ,结构的重量集中于横梁上,
其中θ=M max 及振幅y 。
max
(4-2)
2、图4-3悬臂梁具有一重量G =12kN 的集中质量,其上受有振动荷
P =载 P sin θ t , 其中 5 kN 。若不考虑阻尼,试分别计算该梁在振动荷
载为每分钟振动(1)300次,(2)600次两种情况下的最大竖向位移
3. 和最大负弯矩。已知 L = 2 m , E = 210 GPa , I = 14 ? 10 -5 m 4 。梁的自重可以
略去不计。
(4-3)
3、如图4-4所示梁上安装有一台电动机,重量为W =25kN ,转速n =600r /min ,转动时产生离心力的竖向分量为P (t ) =20sin θt (kN ) 。梁的EI =1. 2?104kN ?m 2,忽略梁的分布质量及阻尼,试求梁的最大弯矩及电动机的最大位移。
(4-4)
第17章 结构的极限荷载
一、填空题。
塑性铰与普通铰的区别:
二、计算题。
1、试求图5-1连续梁的极限荷载。已知BC 跨截面的极限弯矩2Mu , 其余跨截面的极限弯矩Mu ,求该连续梁的极限荷载q
u 。
(5-1)
1、试求图5-2连续梁的极限荷载。已知AB 和BC 跨截面的极限弯矩Mu ,CD 跨截面的极限弯矩2Mu ,各跨负极限弯矩为正极限弯矩的
1.2倍。求该连续梁的极限荷载q u 。
(5-2)
范文二:混凝土上册习题答案(第四版)
第3章 受弯构件的正截面受弯承载力
3.1 已知梁的截面尺寸b ?h =250mm ?500mm ,承受的弯矩设计值
M =90kN ?m ,采用混凝土强度等级C30,HRB335钢筋,环境类别为一类。求所需纵向钢筋截面面积。
解:由附表4-4可知,环境类别为一类,C30时梁的混凝土保护层最小厚度为25mm ,
故取a s =35mm ,则 h 0=500-35=465mm
查表得:f c =14. 3N /mm 2、f t =1. 43N /mm 2、f y =300N /mm 2
α1=1. 0、β1=0. 8、ξb =0. 55
M 90?106
αs ===0. 116 22
α1f c bh 01. 0?14. 3?250?465
ξ=1--2s =1--2?0. 116=0. 124<ξb =0.="" 55="" γs="">ξb>
1+-2s
2
=
1+-2?0. 116
=0. 938
2
90?106
A s ===688mm 2
f y γs h 0300?0. 938?465
M
选用3
18 A s =763mm 2
验算:x =0. 124?465=57. 66mm <ξb h="" 0="0." 55?465="255." 75mm="">ξb>
ρ=
f 7631.43
=0.61%>ρmin =0.45t =0.45?=0.21%
250?500f y 300
同时ρ>0.2%,可以。
3.2 已知矩形截面简支梁,梁的截面尺寸b ?h =200mm ?450mm ,弯矩设计值
M =140kN ?m ,采用混凝土强度等级C40,HRB400钢筋,结构安全等级为
二级,环境类别为二类a 。求所需纵向受拉钢筋的截面面积。
解:由附表4-4可知,环境类别为二类a ,C40时梁的混凝土保护层最小厚度为30mm ,
故取a s =40mm ,则 h 0=450-40=410mm
查表得:f c =19. 1N /mm 2、f t =1. 71N /mm 2、f y =360N /mm
2
α1=1. 0、β1=0. 8、ξb =0. 518
M 140?106
αs ===0. 218 22
α1f c bh 01. 0?19. 1?200?410
ξ=1--2αs =1--2?0. 218=0. 249<ξb =0.="" 518="" γs="">ξb>
1+-2αs
2
=
1+-2?0. 218
=0. 875
2
140?106
A s ===1084mm 2
f y γs h 0360?0. 875?410
M
选用3
22,A s =1140mm 2
验算适用条件:(1)适用条件(1)已经满足;
(2)ρ=
f 1140
=1. 27%>ρmin =0. 45t =0. 214%
200?450f y
同时ρ>0. 2%,可以。
3.5 已知一双筋矩形截面梁,b ?h =200mm ?500mm ,混凝土强度等级为C25,
HRB335钢筋,截面弯矩设计值M =260kN ?m ,环境类别为一类。试求纵向受拉钢筋和纵向受压钢筋截面面积。
解:假定受拉钢筋放两排,设a s =60mm ,a s =35mm
则h 0=500-60=440mm
查表得:f c =11. 9N /mm 2、f t =1. 27N /mm 2、f y =300N /mm
2
'
α1=1. 0、β1=0. 8、ξb =0. 55
M 260?106
αs ===0. 564>αs , max =0. 399 22
α1f c bh 01. 0?11. 9?200?440
如果设计成单筋矩形截面,将会出现超筋情况。若不能加大截面尺寸,又不能提高混凝土强度等级,则应设计成双筋矩形截面。
令ξ=ξb ,则x =0. 55?440=242mm
A s 1=
α1f c bx 1. 0?11. 9?200?242
f y
=
300
=1920mm 2
2
M u 1=α1f c bh 0ξb (1-0. 5ξb ) =184kN ?m
M u 2=M -M u 1=260-184=76kN ?m
76?1062
A s 2===626mm '
f y (h 0-a s ) 300?(440-35)
M u 2
故A s =A s 1+A s 2=2546mm 2 A s =A s 2=626mm 受拉钢筋选用3受压钢筋选用2
25+3
22 A s =2613mm 2
'
2
22 A s =760mm
'
2
3.6 T形截面梁,
''
b f =550mm , b =250mm , h =750mm , h f =100mm
,承受弯矩设
计值M =500kN ?m ,选用混凝土强度等级为C40,HRB400钢筋,见图3-28,环境类别为二类a 。试求纵向受力钢筋截面面积A s 。若选用混凝土强度等级为C60,钢筋同上,试求纵向受力钢筋截面面积A s ,并比较两种情况。
解:(1)混凝土强度等级为C40时
由附表4-4可知,环境类别为二类a ,C40时梁的混凝土保护层最小厚度为30mm ,
假定钢筋放两排,故取a s =60mm ,则 h 0=750-60=690mm 查表得:f c =19. 1N /mm 2、f t =1. 71N /mm 2、f y =360N /mm
2
α1=1. 0、β1=0. 8、ξb =0. 518
判别截面类型:
'''
M '=α1f c b f h f (h 0-0. 5h f ) =1. 0?19. 1?550?100?(690-0. 5?100) =672. 3kN ?m >M =500kN ?m
属于第一类T 形截面。
M 500?106
αs ==≈0. 1 22
α1f c b f h 01. 0?19. 1?550?690
ξ=1--2αs =1--2?0. 1=0. 10<ξb =0.="" 518="" γs="">ξb>
1+-2s
2
=
1+-2?0. 1
=0. 947
2
500?106
A s ===2125. 5mm 2
f y γs h 0360?0. 947?690
M
选取6
22 A s =2281mm 2
(2)混凝土强度等级为C60时
由附表4-4可知,环境类别为二类a ,C60时梁的混凝土保护层最小厚度为30mm , 仍假定钢筋放两排,故取a s =60mm ,则 h 0=750-60=690mm 查表得:f c =27. 5N /mm 2、f t =2. 04N /mm 2、f y =360N /mm 2
α1=0. 98、β1=0. 78、ξb =0. 499
判别截面类型:
'''
M '=α1f c b f h f (h 0-0. 5h f ) =0. 98?27. 5?550?100?(690-0. 5?100) =948. 6kN ?m >M =500kN ?m
属于第一类T 形截面。
M 500?106
αs ===0. 071
α1f c b f h 020. 98?27. 5?550?6902
ξ=1--2s =1--2?0. 071=0. 0735<ξb =0.="" 499="" γs="">ξb>
1+-2αs
2
=
1+-2?0. 071
=0. 963
2
500?106
A s ===2090mm 2
f y γs h 0360?0. 963?690
M
选取6
22 A s =2281mm 2
通过采用两种不同混凝土强度等级的计算比较,可以看出,提高混凝土强度等级对构件
截面承载力影响不大。
3.7已知T 形截面梁的尺寸为,
混凝土强度等级为C30,钢筋为HRB400,环境类别为一类,承受弯矩设计值M =300kN ?m ,求该截面所需的纵向受拉钢筋。
解:设a s =60mm ,则h 0=500-60=440mm
查表得:f c =14. 3N /mm 2、f t =1. 43N /mm 2、f y =360N /mm
2
''
b =200mm , h =500mm , b f =400mm , h f =80mm
α1=1. 0、β1=0. 8、ξb =0. 518
判别截面类型
'''
M '=α1f c b f h f (h 0-0. 5h f ) =1. 0?14. 3?400?80?(440-40) =183. 04kN ?m
属于第二类T 形截面。
A s 1=
α1f c (b f '-b ) h f
f y
=
1. 0?14. 3?(400-200) ?80
=635. 8mm 2
360
'''
M u 1=α1f c (b f -b ) h f (h 0-0. 5h f ) =1. 0?14. 3?200?80?(440-0. 5?80) =91. 52kN ?m
M u 2=M -M u 1=300-91. 52=208. 48kN ?m
αs =
M u 2
α1f c bh 02
208. 48?106
==0. 376 1. 0?14. 3?200?4402
ξ=1--2αs =1--2?0. 376=0. 502<ξb =0.="" 518="" γs="">ξb>
1+-2αs
2
=
1-2?0. 376
=0. 749
2
M u 2208. 48?106
A s 2===1757mm 2
f y γs h 0360?0. 749?440
故A s =A s 1+A s 2=635. 8+1757=2392. 8mm 2 选用5
25 A s =2454mm 2
第4章 受弯构件的斜截面承载力
4.1钢筋混凝土简支梁,截面尺寸b ?h =200mm ?500mm ,a s =35mm ,混凝土
为C30,承受剪力设计值V =1. 4?105N ,环境类别为一类,箍筋采用HPB235,求所需受剪箍筋。
解:查表得:f c =14. 3N /mm 2、f t =1. 43N /mm 2、f yv =210N /mm
(1)验算截面尺寸
2
h w =h 0=500-35=465mm
h w 465
==2. 325<4,属于厚腹梁 b="">4,属于厚腹梁>
混凝土为C30,故取βc =1. 0
0.25βc f c bh 0=0. 25?1. 0?14. 3?200?465=332475N >V =140000N 截面符合要求。
(2)验算是否需要按计算配置箍筋
0. 7f t bh 0=0. 7?1. 43?200?465=93093N <>
故需要进行配箍计算。 (3)计算箍筋
箍筋采用6,双肢箍,则A sv 1=28. 3mm 2
V =0. 7f t bh 0+1. 25f yv
nA sv 1
h 0 s
s =
1. 25f yv nA sv 1h 0V -0. 7f t bh 0
=
1. 25?210?2?28. 3?465
=147mm
140000-93093
取s =120mm
故箍筋为6@120,双肢箍。 验算:ρsv =
nA sv 12?28. 3
==0. 236% bs 200?120
ρsv min =0. 24
f t 1. 43
=0. 24?=0. 163%<ρsv ,可以。="" f="" yv="">ρsv>
4.2梁截面尺寸同上题,但V =6. 2?104N 及V =2. 8?105N ,应如何处理?
解:查表得:f c =14. 3N /mm 2、f t =1. 43N /mm 2、f yv =210N /mm
a. 当V =6. 2?10N 时 (1)验算截面尺寸
4
2
h w =h 0=500-35=465mm
h w 465
==2. 325<4,属于厚腹梁 b="">4,属于厚腹梁>
混凝土为C30,故取βc =1. 0
0.25βc f c bh 0=0. 25?1. 0?14. 3?200?465=332475N >V =62000N
截面符合要求。
(2)验算是否需要按计算配置箍筋
0. 7f t bh 0=0. 7?1. 43?200?465=93093N >V
故只需按构造选取配箍即可。箍筋选用6@200,双肢箍。 b. 当V =2. 8?10N 时 (1)验算截面尺寸
5
h w =h 0=500-35=465mm
h w 465==2. 325<4,属于厚腹梁 b="">4,属于厚腹梁>
混凝土为C30,故取βc =1. 0
0.25βc f c bh 0=0. 25?1. 0?14. 3?200?465=332475N >V =280000N 截面符合要求。
(2)验算是否需要按计算配置箍筋
0. 7f t bh 0=0. 7?1. 43?200?465=93093N <>
故需要进行配箍计算。 (3)计算箍筋
箍筋采用10,双肢箍,则A sv 1=78. 5mm 2
V =0. 7f t bh 0+1. 25f yv
nA sv 1
h 0 s
s =
1. 25f yv nA sv 1h 0V -0. 7f t bh 0
=
1. 25?210?2?78. 5?465
=102. 5mm
280000-93093
取s =100mm ,故箍筋为φ10@100,双肢箍。
验算:ρsv =
nA sv 12?78. 5
==0. 785% bs 200?100
ρsv min =0. 24
f t 1. 43
=0. 24?=0. 163%<ρsv ,可以。="" f="" yv="">ρsv>
4.4图4-40所示简支梁,均布荷载设计值q =50kN /m (包括自重),混凝土为
C30,环境类别为一类,试求:(1)不设弯起钢筋时的受剪箍筋;(2)利用
现有纵筋为弯起钢筋,求所需箍筋;(3)当箍筋为8@200时,弯起钢筋应为多少?
150
+
—
剪力图(kN )
解:(1)验算截面尺寸:
150
A 、B 支座边缘
处的剪力值大小为144kN
h w =h 0=600-35=565mm
h w 565==2. 26<4,属于厚腹梁 b="">4,属于厚腹梁>
混凝土为C30,βc =1. 0
0. 25βc f c bh 0=0. 25?1. 0?14. 3?250?565=504968. 75N >V =144?103N
截面符合要求。
(2)验算是否按照计算配置箍筋
0. 7f t bh 0=0. 7?1. 43?250?565=141391. 25N <>
需按照计算配置箍筋。
(3)不设弯起钢筋时配箍计算
V =0. 7f t bh 0+1. 25f yv
nA sv 1
h 0 s
nA sv 1V -0. 7f t bh 0144?103-0. 7?1. 43?250?565
===0. 018mm 2/mm s 1. 25f yv h 01. 25?210?565
选取箍筋8@200,双肢箍。 实有
nA sv 12?50. 3
==0. 503mm 2/mm s 200
验算:ρsv =
nA sv 1f
=0. 2012%>ρsv , min =0. 24t =0. 163%,可以。
bs f yv
(4)利用125以45°弯起,则弯起钢筋承担的剪力:
V sb =0. 8f y A sb sin αs =0. 8?300?490. 9?
混凝土和箍筋承担的剪力:
2
=83. 31kN 2
V cs =V -V sb =144-83. 31=60. 69kN <0. 7f="" t="" bh="">0.>
故按构造配置箍筋,选取6@200,双肢箍。
经过验算可知,纵筋弯起点处箍筋亦选取6@200,双肢箍。 (5)由以上计算可知,箍筋选取8@200时,不用设弯起钢筋。
5.1已知某多层四跨现浇框架结构的第二层内柱,轴心压力设计值N =1100kN ,楼层高H =6m ,混凝土强度等级为C20,采用Ⅱ级钢筋(HRB335钢筋)。柱截面尺寸为350mm ?350mm ,求所需纵筋面积。
解:根据《混凝土结构设计规范》规定:
l 0=1. 25H =1. 25?6=7. 5m
则:
l 07500==21. 43,查表6-1得:φ=0. 714 b 350
?
?
''由N =0. 9φ? f c A +f y A s ??得:
??1?N 1?1100?1032
? ? A s =-f A =?-9. 6?350?350=1786mm c ? 0. 9?0. 714? 0. 9φ300???f y ?'
选取4
25 A s =1964mm
'
2
'
A s 1964'ρ'===1. 6%>ρmin =0. 6%,可以
A 350?350
截面每一侧配筋率:
ρ'=
1964?0. 5'
=0. 8%>ρmin =0. 2%,可以
350?350
5.3已知柱的轴向力设计值N =800kN ,弯矩M =160kN ?m ;截面尺寸
b =300mm ,h =500mm ,a s =a 's =45mm ;混凝土强度等级为C30,采用
'及A s 。 HRB400级钢筋;计算长度l 0=3. 5m 。求钢筋截面面积A s
M 160?103
==0. 2m =200mm 解:e 0=3N 800?10
e a =20mm ,h 0=h -a s =455mm e i =e 0+e a =200+20=220mm
?1=0. 5
取?1=1
f c A 14. 3?300?500
=0. 5?=1. 34>1, 3
N 800?10
l 03.5
==7<15,取ζ2=1. 0="" h="">15,取ζ2=1.>
1
η=1+
1400e i /h 0
1?l 0??3500?
? ??1?2=1+??1?1=1. 07 220?500??h ?1400?455
22
ηe i =1. 07?220=235. 4mm >0. 3h 0=136. 5mm
可以按大偏心受压计算:
e =ηe i +
h 500-a s =235. 4+-45=440. 4mm 22
x ??'''
Ne =α1f c bx h 0-?+f y A s ? h 0-a s ??,取ξ=ξb =0. 518
??2??
Ne -α1f c bh 0ξb (1-0. 5ξb )
A S =
f y ' h 0-a s ' 2
'
800?103?440. 4-1. 0?14. 3?300?4552?0. 518?(1-0. 5?0. 518) =
360?455-45=77mm 2<ρmin '="" bh="0." 002?300?500="300mm" 2取a="" s="" '="300mm">ρmin>
''
N =α1f c bx +f y A s -f y A S
A s =
α1f c b ξb h 0-N +f y ' A s '
f y
1. 0?14. 3?300?0. 518?455-800?103=+300
360
=886mm 2
受拉钢筋选用2
25,A s =982mm ;受压钢筋选用2
2
16,A s =402mm 。
'
2
x =
''
N -f y A s +f y A s
α1f c b
800?103-360?402+360?982==235mm
1. 0?14. 3?300
ξ=
x 235==0. 517<ξb =0.="" 518="" h="">ξb>
故假定为大偏心受压是正确的。
垂直于弯矩作用平面的验算:
l 03. 5==11. 67,查表得?=0.955 b 0. 3
''N u =0. 9φ? f c A +f y A s +f y A s ????
=0. 9?0. 955?(14. 3?300?500+360?402+360?982) =2271864N >800?103N
满足要求。
6.1已知某构件承受轴向拉力设计值N =600kN ,弯矩M =540kN ?m ,混凝土强
度等级为C30,采用HRB400钢筋。柱截面尺寸为b =300mm ,h =450mm ,a =a '=45mm ;求所需纵筋面积。 M 540==0. 9m =900mm 解:e 0=N 600
为大偏心受拉。
e =e 0-h +a =720mm 2
h 0=450-45=405mm
假定x =x b =ξb h 0=0. 518?(450-45)=210mm
x ??Ne -α1f c bx b h 0-b ?2?'?A s =f y (h 0-a ')
210??600?10?720-1. 0?14. 3?300?210? 405-?2?? =360?405-453
=1248mm 2
选用325,A s '=1471mm 2。
+f y 'A s A s =α1f c bx b +N f y f y
1. 0?14. 3?300?210+600?103
=+1471 360
=5640mm 2
选用732,A s =5630mm 2。
范文三:混凝土上册习题答案(第四版)
第3章 受弯构件的正截面受弯承载力
3.1 解:由附表4-4可知,环境类别为一类,C30时梁的混凝土保护层最小厚度为25mm ,
故取a s =35mm ,则 h 0=500-35=465mm
查表得:f c =14. 3N /mm 2、f t =1. 43N /mm 2、f y =300N /mm
2
α1=1. 0、β1=0. 8、ξb =0. 55
αs =
M
=
90?10
6
2
α1f c bh 0
2
1. 0?14. 3?250?465
=0. 116
ξ=1--2αs =1--2?0. 116=0. 124<ξb =0.="">ξb>
1+
-2αs 2
1+
-2?0. 116
2
γs =
==0. 938
A s =
M f y γs h 0
=
90?10
6
300?0. 938?465
=688mm
2
选用3
2
18 A s =763mm
验算:x =0. 124?465=57. 66mm <ξb h="" 0="0." 55?465="255." 75mm="">ξb>
ρ=
763250?500
=0.61%>ρm in =0.45
f t f y
=0.45?
1.43300
=0.21%
同时ρ>0.2%,可以。
3.2 解:由附表4-4可知,环境类别为二类a ,C40时梁的混凝土保护层最小厚度为30mm ,
故取a s =40mm ,则 h 0=450-40=410mm
22
查表得:f c =19. 1N /mm 、f t =1. 71N /mm 、f y =360N /mm
2
α1=1. 0、β1=0. 8、ξb =0. 518
αs =
M
=
140?10
6
2
α1f c bh 0
2
1. 0?19. 1?200?410
=0. 218
ξ=1--2αs =1--2?0. 218=0. 249<ξb =0.="">ξb>
γs =
1+
-2αs 2
=
1+-2?0. 218
2
6
=0. 875
A s =
M f y γs h 0
=
140?10
360?0. 875?410
=1084mm
2
选用3
22,A s =1140mm 2
验算适用条件:(1)适用条件(1)已经满足;
(2)ρ=
1140200?450
=1. 27%>ρmin =0. 45
f t f y
=0. 214%
同时ρ>0. 2%,可以。
3.3 解:为了简化计算,取钢筋混凝土板结构层厚100mm ,且按等厚计算。取雨篷板的根
部进行配筋计算,截面宽度取单位板宽,截面高度取100mm 。
由附表4-4可知,环境类别为二类,C30时板的混凝土保护层最小厚度为20mm ,
故取a s =25mm ,则 h 0=100-25=75mm
22
查表得:f c =14. 3N /mm 、f t =1. 43N /mm 、f y =300N /mm
2
α1=1. 0、β1=0. 8、ξb =0. 55
αs =
M
=
30?10
6
2
α1f c bh 0
2
1. 0?14. 3?1000?75
=0. 373
ξ=1--2αs =1--2?0. 373=0. 496<ξb =0.="">ξb>
1+
-2αs 2
1+
-2?0. 373
2
γs =
==0. 752
A s =
M f y γs h 0
=
30?10
6
300?0. 752?75
=1773mm
2
选用
2
12@70 则A s =1616mm
验算适用条件:(1)适用条件(1)已经满足;
(2)ρ=
16161000?75
=2. 154%>ρmin
h h 0
=0. 45
f t h f y h 0
=0. 304%
同时ρ>0. 2%
h h 0
=0. 32%,可以。
3.4 解:由附表4-4可知,环境类别为一类,C30时梁的混凝土保护层最小厚度为25mm ,
故取a s =25+
162
=33mm ,则 h 0=450-33=417mm
2
查表得:f c =14. 3N /mm 2、f t =1. 43N /mm 2、f y =360N /mm
α1=1. 0、β1=0. 8、ξb =0. 518
ρ=
A s bh
=
804200?450
=0. 89%>ρmin =0. 2%,同时ρ>0. 45
f t f y
=0. 215%
ξ=ρ
f y
α1f c
=
A s
f y
bh 0α1f c
2
=0. 0096?
3601. 0?14. 3
=0. 242<ξb =0.="">ξb>
M
u
=α1f c bh 0ξ(1-0. 5ξ) =1. 0?14. 3?200?417
2
?0. 242(1-0. 5?0. 242)
=105. 8kN ?m >M =84kN ?m ,该梁正截面承载力满足要求,构件安全。
3.5 解:假定受拉钢筋放两排,设a s =60mm ,a s =35mm
则h 0=500-60=440mm
22
查表得:f c =11. 9N /mm 、f t =1. 27N /mm 、f y =300N /mm
'
2
α1=1. 0、β1=0. 8、ξb =0. 55
αs =
M
=
260?10
6
2
α1f c bh
20
1. 0?11. 9?200?440
=0. 564>αs , max =0. 399
如果设计成单筋矩形截面,将会出现超筋情况。若不能加大截面尺寸,又不能提高混凝土强度等级,则应设计成双筋矩形截面。
令ξ=ξb ,则x =0. 55?440=242mm
A s 1=
α1f c bx
f y
=
1. 0?11. 9?200?242
300
=1920mm
2
M
u 1
=α1f c bh 0ξb (1-0. 5ξb ) =184kN ?m
2
M u 2=M -M u 1=260-184=76kN ?m
A s 2=
M u 2f y (h 0-a s )
'
=
76?10
6
300?(440-35)
=626mm
2
'22
故A s =A s 1+A s 2=2546mm A s =A s 2=626mm
受拉钢筋选用325+3
2
22 A s =2613mm
受压钢筋选用2
'
22 A s =760mm 2
3.6 解:(1)混凝土强度等级为C40时
由附表4-4可知,环境类别为二类a ,C40时梁的混凝土保护层最小厚度为30mm , 假定钢筋放两排,故取a s =60mm ,则 h 0=750-60=690mm 查表得:f c =19. 1N /mm 2、f t =1. 71N /mm 2、f y =360N /mm
2
α1=1. 0、β1=0. 8、ξb =0. 518
判别截面类型:
'''
M '=α1f c b f h f (h 0-0. 5h f ) =1. 0?19. 1?550?100?(690-0. 5?100) =672. 3kN ?m >M =500kN ?m
属于第一类T 形截面。
αs =
M
α1f c b f h
20
=
500?10
6
2
1. 0?19. 1?550?690
≈0. 1
ξ=1--2αs =1--2?0. 1=0. 10<ξb =0.="">ξb>
1+
-2αs 2
1+
-2?0. 12
γs =
==0. 947
A s =
M f y γs h 0
=
500?10
6
360?0. 947?690
=2125. 5mm
2
选取6
2
22 A s =2281mm
(2)混凝土强度等级为C60时
由附表4-4可知,环境类别为二类a ,C60时梁的混凝土保护层最小厚度为30mm , 仍假定钢筋放两排,故取a s =60mm ,则 h 0=750-60=690mm
22
查表得:f c =27. 5N /mm 、f t =2. 04N /mm 、f y =360N /mm
2
α1=0. 98、β1=0. 78、ξb =0. 499
判别截面类型:
'''
M '=α1f c b f h f (h 0-0. 5h f ) =0. 98?27. 5?550?100?(690-0. 5?100) =948. 6kN ?m >M =500kN ?m
属于第一类T 形截面。
αs =
M
α1f c b f h
20
=
500?10
6
2
0. 98?27. 5?550?690
=0. 071
ξ=1--2αs =1--2?0. 071=0. 0735<ξb =0.="">ξb>
1+
-2αs 2
1+
-2?0. 071
2
γs =
==0. 963
A s =
M f y γs h 0
=
500?10
6
360?0. 963?690
=2090mm
2
选取6
22 A s =2281mm 2
通过采用两种不同混凝土强度等级的计算比较,可以看出,提高混凝土强度等级对构件截面承载力影响不大。
3.7解:设a s =60mm ,则h 0=500-60=440mm
查表得:f c =14. 3N /mm 2、f t =1. 43N /mm 2、f y =360N /mm
2
α1=1. 0、β1=0. 8、ξb =0. 518
判别截面类型
'''
M '=α1f c b f h f (h 0-0. 5h f ) =1. 0?14. 3?400?80?(440-40) =183. 04kN ?m
属于第二类T 形截面。
A s 1=
α1f c (b f -b ) h f
f y
'
=
1. 0?14. 3?(400-200) ?80
360
=635. 8mm
2
'''
M u 1=α1f c (b f -b ) h f (h 0-0. 5h f ) =1. 0?14. 3?200?80?(440-0. 5?80) =91. 52kN ?m
M u 2=M -M u 1=300-91. 52=208. 48kN ?m
αs =
M
u 2
2
α1f c bh 0
=
208. 48?10
6
2
1. 0?14. 3?200?440
=0. 376
ξ=1--2αs =1--2?0. 376=0. 502<ξb =0.="">ξb>
1+
-2αs 2
1+-2?0. 376
2
6
γs =
==0. 749
A s 2=
M
u 2
f y γs h 0
=
208. 48?10
360?0. 749?440
=1757mm
2
2
故A s =A s 1+A s 2=635. 8+1757=2392. 8mm 选用52
25 A s =2454mm
范文四:结构力学上册试题
第一章 结构的几何组成分析
一、分析题图所示体系的几何组成。 1、
(图1)
2、
(图2)
3、
(图3)
4、
(图4)
第二章 静定梁
一、绘制内力图。 1
(图5)
2、
(图6)
3、
(图7)
第三章 静定刚架
二、做图示三铰刚架的内力图,写出必要计算过程。 1、 2、
(图8) (图9) 3、
(图10)
第五章 静定桁架
一、求图示桁架中指定杆件的内力。 1、
(图11)
2、
(图12)
第六章 影响线
1、求图13所示简支梁的 M CMAX , Q CMAX 。
(图13)
左右
2、做图14所示结构 Q B , Q A , Q C , M B , R 的影响线。 B
(图14)
3、做图15所示结构Y A 、Y B 、M B 、Q D 左、Q D 右的影响线。
(图15)
第七章 力法
一、计算下列图示超静定结构的M 图。 1、
(图16)
2、
(图17)
3、
(图18)
第11章 位移法 一、填空题。
1、位移法定义: 。
2、位移法方程中的系数 的关系,是由 定理得出的。 二、计算题。
1、用位移法做图1-1的弯矩图 (1-1
)
2、用位移法计算图1-2所示超静定结构的系数,自由项并写出位移法方程。 (1-2)
范文五:混凝土上册习题答案(第四版)
第3章 受弯构件的正截面受弯承载力
3.1 已知梁的截面尺寸,承受的弯矩设计值b,h,250mm,500mm
,采用混凝土强度等级C30,HRB335钢筋,环境类别为一类。M,90kN,m
求所需纵向钢筋截面面积。
解:由附表4-4可知,环境类别为一类,C30时梁的混凝土保护层最小厚度为25mm,
故取,则 h,500,35,465mma,35mms0
222f,300N/mm查表得:、、 f,14.3N/mmf,1.43N/mmyct
、、 ,,0.55,,1.0,,0.8b11
6M90,10, ,,,0.116s22,fbh1.0,14.3,250,465c10
,,1,1,,2,1,1,2,0.116,0.124,,,0.55 sb
1,1,2,1,1,2,0.116s,,,0.938 ,s22
6M90,102 A,,,688mms,fh300,0.938,465ys0
2A,763mm选用318 s
验算: 可以 x,0.124,465,57.66mm,,h,0.55,465,255.75mmb0
f7631.43t,,,,,,,,, 0.61%0.450.450.21%min,250500300fy
,,0.2%同时,可以。
b,h,200mm,450mm3.2 已知矩形截面简支梁,梁的截面尺寸,弯矩设计值
,采用混凝土强度等级C40,HRB400钢筋,结构安全等级为M,140kN,m
二级,环境类别为二类a。求所需纵向受拉钢筋的截面面积。
解:由附表4-4可知,环境类别为二类a,C40时梁的混凝土保护层最小厚度为30mm, 故取,则 h,450,40,410mma,40mms0
222查表得:、、f,360N/mm f,19.1N/mmf,1.71N/mmyct
、、 ,,0.518,,1.0,,0.8b11
6M140,10, ,,,0.218s22,fbh1.0,19.1,200,410c10
,,1,1,,2,1,1,2,0.218,0.249,,,0.518 sb
1,1,2,1,1,2,0.218s,,,0.875 ,s22
6M140,102 A,,,1084mms,fh360,0.875,410ys0
2选用322,A,1140mm s
验算适用条件:(1)适用条件(1)已经满足;
f1140t(2) ,,,1.27%,,,0.45,0.214%minf200,450y
,,0.2%同时,可以。
3.3 试为图3-27所示钢筋混凝土雨蓬的悬臂板配置纵向受拉钢筋和分布钢筋。
M,30kN,m已知雨蓬板根部截面(1800mm×100mm)承受负弯矩设计值,板采用C30的混凝土,HRB335钢筋,环境类别为二类。
100
20mm防水砂浆
钢筋混凝土板
20mm水泥砂浆
60
1000mm
图3-27
解:为了简化计算,取钢筋混凝土板结构层厚100mm,且按等厚计算。取雨篷板的根部进
行配筋计算,截面宽度取单位板宽,截面高度取100mm。
由附表4-4可知,环境类别为二类,C30时板的混凝土保护层最小厚度为20mm,
故取,则 h,100,25,75mma,25mms0
222f,300N/mm查表得:、、 f,14.3N/mmf,1.43N/mmyct
、、 ,,0.55,,1.0,,0.8b11
6M30,10, ,,,0.373s22,fbh1.0,14.3,1000,75c10
,,1,1,,2,1,1,2,0.373,0.496,,,0.55 sb
1,1,2,1,1,2,0.373s,,,0.752 ,s22
6M30,102 A,,,1773mms,fh300,0.752,75ys0
2选用12@70 则A,1616mm s
验算适用条件:(1)适用条件(1)已经满足;
f1616hht(2) ,,,2.154%,,,0.45,0.304%min1000,75hfh0y0
h,,0.2%,0.32%同时,可以。 h0
b,h,200mm,450mm3.4 已知梁的截面尺寸,混凝土强度等级为C30,配有4
2A,804mms根直径16mm的HRB400钢筋(),环境类别为一类。若承受弯
,试验算此梁正截面承载力是否安全。 矩设计值M,84kN,m
解:由附表4-4可知,环境类别为一类,C30时梁的混凝土保护层最小厚度为25mm,
16故取,则 h,450,33,417mma,25,,33mms02
222查表得:、、f,360N/mm f,14.3N/mmf,1.43N/mmyct
、、 ,,0.518,,1.0,,0.8b11
Af804ts,,0.45,0.215%,同时 ,,,,0.89%,,,0.2%minfbh200,450y
ffA360yys ,,,,,0.0096,,0.242,,,0.55bfbhf1.0,14.3,,101cc
22 M,,fbh,(1,0.5,),1.0,14.3,200,417,0.242(1,0.5,0.242)uc10
,105.8kN,m,M,84kN,m,该梁正截面承载力满足要求,构件安全。
b,h,200mm,500mm3.5 已知一双筋矩形截面梁,,混凝土强度等级为C25,
M,260kN,mHRB335钢筋,截面弯矩设计值,环境类别为一类。试求纵向受拉钢筋和纵向受压钢筋截面面积。
,解:假定受拉钢筋放两排,设, a,60mma,35mmss
则 h,500,60,440mm0
222f,300N/mm查表得:f,11.9N/mm、、 f,1.27N/mmyct
、、 ,,0.55,,1.0,,0.8b11
6M260,10 ,,,,0.564,,,0.399ss,max22fbh1.0,11.9,200,440,1c0
如果设计成单筋矩形截面,将会出现超筋情况。若不能加大截面尺寸,又不能提高混凝
土强度等级,则应设计成双筋矩形截面。
x,0.55,440,242mm令,则 ,,,b
fbx,1.0,11.9,200,242c21 A,,,1920mms1f300y
2 M,,fbh,(1,0.5,),184kN,mucbb101
M,M,M,260,184,76kN,muu21
6M76,102u2 A,,,626mms2'300,(440,35)f(h,a)ys0
,22故 A,A,A,2546mmA,A,626mmsss12ss2
2受拉钢筋选用325+322 A,2613mms
,2受压钢筋选用222 A,760mms
,,b,550mm,b,250mm,h,750mm,h,100mmff3.6 T形截面梁,,承受弯矩设
M,500kN,m计值,选用混凝土强度等级为C40,HRB400钢筋,见图3-28,
As环境类别为二类a。试求纵向受力钢筋截面面积。若选用混凝土强度等级
As为C60,钢筋同上,试求纵向受力钢筋截面面积,并比较两种情况。
解:(1)混凝土强度等级为C40时
由附表4-4可知,环境类别为二类a,C40时梁的混凝土保护层最小厚度为30mm, 假定钢筋放两排,故取,则 a,60mmh,750,60,690mms0
222f,360N/mm查表得:、、 f,19.1N/mmf,1.71N/mmyct
、、 ,,0.518,,1.0,,0.8b11
判别截面类型:
,,,,M,fbh(h,0.5h),1.0,19.1,550,100,(690,0.5,100),1cff0f ,672.3kN,m,M,500kN,m
属于第一类T形截面。
6M500,10, ,,,0.1s22,fbh1.0,19.1,550,690cf10
,,1,1,2,,1,1,2,0.1,0.10,,,0.518 sb
1,1,2,1,1,2,0.1s,,,0.947 ,s22
6M500,102 A,,,2125.5mms,fh360,0.947,690ys0
2选取622 A,2281mms
(2)混凝土强度等级为C60时
由附表4-4可知,环境类别为二类a,C60时梁的混凝土保护层最小厚度为30mm, 仍假定钢筋放两排,故取,则 a,60mmh,750,60,690mms0
222查表得:、、f,360N/mm f,27.5N/mmf,2.04N/mmyct
、、 ,,0.499,,0.98,,0.78b11
判别截面类型:
,,,,M,fbh(h,0.5h),0.98,27.5,550,100,(690,0.5,100),1cff0f ,948.6kN,m,M,500kN,m
属于第一类T形截面。
6M500,10, ,,,0.071s22,fbh0.98,27.5,550,690cf10
,,1,1,,2,1,1,2,0.071,0.0735,,,0.499 sb
1,1,2,1,1,2,0.071s,,,0.963 ,s22
6M500,102 A,,,2090mms,fh360,0.963,690ys0
2选取622 A,2281mm s
通过采用两种不同混凝土强度等级的计算比较,可以看出,提高混凝土强度等级对构件
截面承载力影响不大。
,,b,200mm,h,500mm,b,400mm,h,80mmff3.7已知T形截面梁的尺寸为,混凝土强度等级为C30,钢筋为HRB400,环境类别为一类,承受弯矩设计值M,300kN,m,求该截面所需的纵向受拉钢筋。
解:设,则h,500,60,440mm a,60mms0
222f,360N/mmf,14.3N/mmf,1.43N/mm查表得:、、 yct
、、 ,,0.518,,1.0,,0.8b11
判别截面类型
,,,,M,fbh(h,0.5h),1.0,14.3,400,80,(440,40),1cff0f ,183.04kN,m,M,250kN,m
属于第二类T形截面。
,f(b,b)h,1.0,14.3,(400,200),80cff12 A,,,635.8mms1f360y
,,,M,,f(b,b)h(h,0.5h),1.0,14.3,200,80,(440,0.5,80),91.52kN,mu1cff0f1
M,M,M,300,91.52,208.48kN,mu2u1
6M208.48,10u2, ,,,0.376s221.0,14.3,200,440,fbhc10
,,1,1,,2,1,1,2,0.376,0.502,,,0.518 sb
1,1,2,1,1,2,0.376s,,,0.749 ,s22
6M208.48,102u2 A,,,1757mms2,fh360,0.749,440ys0
2故 A,A,A,635.8,1757,2392.8mmsss12
2选用525 A,2454mms
第4章 受弯构件的斜截面承载力
4.1钢筋混凝土简支梁,截面尺寸b,h,200mm,500mm,,混凝土a,35mms
5V,1.4,10N为C30,承受剪力设计值,环境类别为一类,箍筋采用HPB235,
求所需受剪箍筋。
222f,210N/mmf,14.3N/mm解:查表得:、f,1.43N/mm、 yvct
(1)验算截面尺寸
h,h,500,35,465mmw0
h465w,,2.325,4,属于厚腹梁 b200
混凝土为C30,故取 ,,1.0c
0.25,fbh,0.25,1.0,14.3,200,465,332475N,V,140000Ncc0
截面符合要求。
(2)验算是否需要按计算配置箍筋
0.7fbh,0.7,1.43,200,465,93093N,Vt0
故需要进行配箍计算。
(3)计算箍筋
2箍筋采用6,双肢箍,则 A,28.3mmsv1
nA1sv V,0.7fbh,1.25fh00tyvs
1.25fnAh1.25,210,2,28.3,465yvsv10 s,,,147mmV,0.7fbh140000,93093t0
取 s,120mm
故箍筋为6@120,双肢箍。
nA2,28.3sv1验算: ,,,,0.236%svbs200,120
f1.43t ,可以。 ,,0.24,0.24,,0.163%,,svminsvf210yv
45V,6.2,10NV,2.8,10N4.2梁截面尺寸同上题,但及,应如何处理,
222f,210N/mm解:查表得:f,14.3N/mm、、 f,1.43N/mmyvct
4V,6.2,10Na.当时
(1)验算截面尺寸
h,h,500,35,465mmw0
h465w,,2.325,4,属于厚腹梁 b200
混凝土为C30,故取 ,,1.0c
0.25 ,fbh,0.25,1.0,14.3,200,465,332475N,V,62000Ncc0
截面符合要求。
(2)验算是否需要按计算配置箍筋
0.7fbh,0.7,1.43,200,465,93093N,Vt0
故只需按构造选取配箍即可。箍筋选用6@200,双肢箍。
5V,2.8,10N 当时 b.
(1)验算截面尺寸
h,h,500,35,465mmw0
h465w,属于厚腹梁 ,,2.325,4b200
混凝土为C30,故取 ,,1.0c
0.25 ,fbh,0.25,1.0,14.3,200,465,332475N,V,280000Ncc0
截面符合要求。
(2)验算是否需要按计算配置箍筋
0.7fbh,0.7,1.43,200,465,93093N,Vt0
故需要进行配箍计算。
(3)计算箍筋
2箍筋采用10,双肢箍,则 A,78.5mmsv1
nA1sv V,0.7fbh,1.25fh00tyvs
1.25fnAh1.25,210,2,78.5,465yvsv10 s,,,102.5mmV,0.7fbh280000,93093t0
,取s,100mm,故箍筋为10@100,双肢箍。
nA2,78.5sv1验算:,,,,0.785% svbs200,100
f1.43t ,可以。 ,,0.24,0.24,,0.163%,,svminsvf210yv
4.3钢筋混凝土梁如图4-39所示,采用C30混凝土,均布荷载设计值
q,40kN/m,纵筋采用HRB335,箍筋采用HPB235,根据活荷载的不利布置作
出梁的弯矩包络图、剪力包络图,并设计该梁,给出材料抵抗弯矩图,画出梁
的抽筋图。
400
A B C
200 4500 1800
解:(1)作梁的内力图
梁自重 q,25,0.2,0.4,2kN/mGk
进行荷载组合,由可变荷载效应控制的组合: q,1.2,2,1.4,40,58.4kN/m
由永久荷载效应控制的组合:
q,1.35,2,1.4,40,0.7,41.9kN/m
q,58.4kN/m取最不利荷载效应组合进行梁的设计。 活荷载分布在梁的AB跨时梁的内力图:
3.888
A B C
145.887
M图(kN,m)
130.536
4.32 + +
A B C —
— 132.264 V图(kN)
活荷载分布在梁的BC跨时梁的内力图:
94.608 A B C
) M图(kN,m
105.120
+ A B C
—
15.624 26.424
) V图(kN
活荷载分布在梁的AB、BC跨时梁的内力图:
94.608
A B C
104.305
(kN,mM图) 105.120 110.376
+ +
A B C —
152.424
(kNV图)
下面给出梁的弯矩包络图和剪力包络图:
94.608 A B C
145.887
kN,m) M图(
130.536
105.120 A B C 15.624 21.024
152.424
kNV图()
(2)正截面计算
B支座抵抗负弯矩钢筋的计算:
6M94.608,10, ,,,0.248s22,fbh1.0,14.3,200,365c10
,,1,1,,2,1,1,2,0.248,0.29,,,0.55 sb
1,1,2,1,1,2,0.248s,,,0.855 ,s22
6M94.608,102 A,,,1011mms,fh300,0.855,365ys0
2选用325 A,1473mms
AB跨中在活荷载作用位置不确定的时候,可能为正弯矩,也可能为负弯矩。AB跨中
2抵抗负弯矩钢筋选用225(),经过计算可以满足要求。 A,982mms
AB跨中承受正弯矩钢筋的计算:
6M145.887,10, ,,,0.383s22,fbh1.0,14.3,200,365c10
,,1,1,,2,1,1,2,0.383,0.516,,,0.55 sb
1,1,2,1,1,2,0.383s,,,0.742 ,s22
6M145.887,102 A,,,1795mms,fh300,0.742,365ys0
2选取232+125 A,2099.9mms
经过验算满足要求。
(3)腹筋的计算
0.25,fbh,0.25,1.0,14.3,200,365,260975N,Vcc0
故梁的截面尺寸符合要求。
0.7fbh,0.7,1.43,200,365,73073Nt0
故梁的A、B左、B右截面需进行计算配置箍筋。 A支座截面:
利用125以45?弯起,则弯起钢筋承担的剪力:
2V,0.8fAsin,,0.8,300,490.9,,83.308kN sbysbs2
混凝土和箍筋承担的剪力:
V,V,V,130.536,83.308,47.228kN,0.7fbhcssbt0故按构造配置箍筋,选取8@150,双肢箍。 B左截面:
利用125以45?弯起,则弯起钢筋承担的剪力:
2V,0.8fAsin,,0.8,300,490.9,,83.308kN sbysbs2混凝土和箍筋承担的剪力:
V,V,V,152.424,83.308,69.116kN,0.7fbhcssbt0故按构造配置箍筋,选取8@150,双肢箍。 B右截面:
2箍筋采用6,双肢箍,则 A,28.3mmsv1
nA1sv V,0.7fbh,1.25fh00tyvs
1.25fnAh1.25,210,2,28.3,365yvsv10 s,,,169mmV,0.7fbh105120,73073t0
取 s,150mm
故箍筋为6@150,双肢箍。
经验算满足要求。
(5)经计算纵筋弯起点截面和剪力突变截面处选用8@150的双肢箍筋也能满足要求。
(6)材料抵抗弯矩图、梁的抽筋图
q,50kN/m4.4图4-40所示简支梁,均布荷载设计值(包括自重),混凝土为C30,环境类别为一类,试求:(1)不设弯起钢筋时的受剪箍筋;(2)利用现有纵筋为弯起钢筋,求所需箍筋;(3)当箍筋为8@200时,弯起钢筋应为多少,
q=50kN/m(包括自重)
A B 600 425
5760 ,,,,240 240
4×1500 250
150
A、B支座边缘+
处的剪力值大— 150 小为144kN
剪力图(kN)
解:(1)验算截面尺寸:
h,h,600,35,565mmw0
h565w,属于厚腹梁 ,,2.26,4b250
混凝土为C30, ,,1.0c
3 0.25,fbh,0.25,1.0,14.3,250,565,504968.75N,V,144,10Ncc0
截面符合要求。
(2)验算是否按照计算配置箍筋
30.7fbh,0.7,1.43,250,565,141391.25N,V,144,10N t0
需按照计算配置箍筋。
(3)不设弯起钢筋时配箍计算
nA1svV,0.7fbh,1.25fh 00tyvs
3nAV,0.7fbh144,10,0.7,1.43,250,5652svt10 ,,,0.018mm/mms1.25fh1.25,210,565yv0
选取箍筋8@200,双肢箍。
nA2,50.32sv1实有,,0.503mm/mm s200
nAfsvt1验算:,可以。 ,,,0.2012%,,,0.24,0.163%svsv,minbsfyv
(4)利用125以45?弯起,则弯起钢筋承担的剪力:
2V,0.8fAsin,,0.8,300,490.9,,83.31kN sbysbs2
混凝土和箍筋承担的剪力:
V,V,V,144,83.31,60.69kN,0.7fbhcssbt0
故按构造配置箍筋,选取6@200,双肢箍。
经过验算可知,纵筋弯起点处箍筋亦选取6@200,双肢箍。 (5)由以上计算可知,箍筋选取8@200时,不用设弯起钢筋。
4.5一简支梁如图4-41所示,混凝土为C30,设计荷载为两个集中力,F,100kN
,试求:(不计自重),环境类别为一类,纵筋采用HRB335,箍筋采用HPB235
(1)所需纵向受拉钢筋;(2)求受剪箍筋(无弯起钢筋);(3)利用受拉纵筋
为弯起钢筋时,求所需箍筋。
100kN 100kN
400
A C D B
200 1000 1000 1000
图4-41
解:(1)作梁的内力图
B C A D
100kN,m
M图
100kN
+ C D
A B _
100kN
V图
(2)纵向受拉钢筋计算
M,100kN,m弯矩设计值
222fNmm,300/查表得:fNmm,14.3/、fNmm,1.43/、 yct
,,1.0、,,0.8、,,0.55 11b
设,则 amm,35hmm,,,40035365s0
6M10010, ,,,,0.262s22,fbh1.014.3200365,,,c10
,,,,,,,,,,,,,1121120.2620.3100.55,可以 sb
112,,,s,,0.845 ,s2
6M10010,2 Amm,,,1081s,fh3000.845365,,ys0
2选用322 Amm,1140s
验算:,可以 xmmhmm,,,,,,,0.313651130.55365201,b0
Af1140hhst,,,,,,,,1.425%0.450.235% min,bhhfh20040000y
h,,,,0.2%0.22%同时,可以。 h0
(2)无弯起钢筋时,配箍计算 剪力设计值 VkN,100
a.验算截面尺寸
hhmm,,,,40035365w0
h365w,属于厚腹梁 ,,,1.8254b200
混凝土为C30,故取 ,,1.0c
0.25 ,fbhNV,,,,,,,0.251.014.3200365260975cc0
截面符合要求。
b.验算是否需要按计算配置箍筋
a1000,,,,2.74 h3650
1.751.75 fbhNV,,,,,,1.4320036548845.6t0,,,1.02.741.0
故需要进行配箍计算。
c.计算箍筋
2Amm,50.3箍筋采用8,双肢箍,则 sv1
nA1.75sv1 ,,Vfbhfh1.0tyv00,,1.0s
1.0fnAh,,,,1.0210250.3365yvsv10 smm,,,1511.7510000048845.6,Vfbh,t0,,1.0
取 s,120mm
故箍筋为8@120,双肢箍。
nA250.3,sv1验算: ,,,,0.419%sv200120,bs
f1.43t ,可以。 ,,0.24,0.24,,0.163%,,svminsvf210yv
(3)设置弯起钢筋时,配箍计算
根据已配钢筋322,利用122以45?弯起。 则弯起钢筋承担的剪力:
2VfAN,,,,,,,0.8sin0.8300380.164505 sbysbs2混凝土和箍筋承担的剪力:
VVVN,,,,,1000006450535495cssb
1.751.75因 fbhNV,,,,,,1.4320036548845.6tcs0,,,1.02.741.0
故只需按照构造要求配置箍筋,选取箍筋6@150。
4.6图4-42所示简支梁,环境类别为一类,混凝土为C30,求受剪钢筋。
P=70kN
P=70kN P=70kN
q=34kN/m(包括自重)
A C D E B 600 425
,5760 ,,,240 240
4×1500 250
图5-47
解:(1)作出梁的剪力图
207
156
86
+ 35 E B D
A C _ 35
86
156
207 V图(kN)
(2)验算截面尺寸
222查表得:、、f,210N/mm f,14.3N/mmf,1.43N/mmyvct
25 amm,,,2537.5s2
hhmm,,,,60037.5562.5w0
h562.5w,属于厚腹梁 ,,,2.254250b
混凝土为C30,故取 ,,1.0c
0.25 ,fbhNVN,,,,,,,,0.251.014.3250562.5502734207000cc0
截面符合要求。
(3)验算是否需要按计算配置箍筋
梁承受集中力和均布荷载的作用。
V集 ,51%,75%V总
故按均布荷载作用下的计算公式计算梁的抗剪承载力。
0.7fbh,0.7,1.43,250,562.5,140765.6N,V,207000Nt0
故需要进行配箍计算。
(3)计算箍筋
2箍筋采用6,双肢箍,则A,28.3mm sv1
对梁分段进行配箍计算,分别为AC段、CE段、EB段。
V,202.92kNAC段和CE段的剪力设计值取A或者B支座边缘的剪力值,
V,86.00kNCE段的剪力设计值为
AC段和CE段的配箍计算
nA1svV,0.7fbh,1.25fh 00tyvs
1.25fnAh1.25,210,2,28.3,562.5yvsv10 s,,,134.5mmV,0.7fbh202920,140765.6t0
取 s,120mm
故箍筋为6@120,双肢箍。
nA2,28.3sv1验算: ,,,,0.189%svbs250,120
f1.43t ,可以。 ,,0.24,0.24,,0.163%,,svminsvf210yv
CE段的配箍计算
因 0.7fbh,0.7,1.43,250,562.5,140765.6N,V,86000Nt0
故只需按照构造要求配置箍筋,选取箍筋6@200。
4.7图4-43所示钢筋混凝土简支梁,采用C30混凝土,纵筋为热轧HRB335级钢筋,箍筋为HPB235级钢筋,若忽略梁自重和架立钢筋的作用,环境类别为一类,试求此梁所能承受的最大荷载设计值F,此时该梁为正截面破坏还是斜截面破坏,
F , , 8@150
622
550
, ,, ,,, 1200 2400
220
图5-48
解:(1)作出梁的内力图
4 P5
M图
2 P+ 31 P— 3
V图
(2)极限抗弯承载力的计算
2222查表得:、、fNmm,300/、f,210N/mm fNmm,14.3/fNmm,1.43/yvyct
、、 ,,1.0,,0.8,,0.5511b
,则 h,h,a,550,60,490mma,60mms0s
A2281s ,,,,1.885%,,minbh220,550
f300y ,,,,0.01885,,0.395,,bf1.0,14.3,1c
22M,,fbh,(1,0.5,),1.0,14.3,220,490,0.395,(1,0.5,0.395),239.438kNuc10
4 由弯矩图可知, 解得: P,299.3kNP,Mu5
(3)极限抗剪承载力的计算
a1200,,,,2.45 h4900
nA1.751.752,50.3sv1V,fbh,1.0fh,,1.43,220,490,1.0,210,,49000utyv,1s2.45,1150,
,147.2kN
h490w ,属于厚腹梁 ,,2.227,4b220
混凝土为C30,故取 ,,1.0c
0.25,可以。 ,fbh,0.25,1.0,14.3,220,490,385385N,Vcc0u
2由剪力图可知:,解得:P,220.8kN P,Vu3
综上所述:,此时梁将发生斜截面破坏。 P,220.8kNu
4.8图4-44所示简支梁,求其能承受的最大集中荷载设计值F。混凝土为C30,
环境类别为一类,忽略梁的自重,并认为该梁正截面受弯承载力足够大。
??F F F
? ?
550
???
8@150 8@150 6@150 ? ? ?
1500×4=6000 250 ?
解:梁的剪力图如下图所示:
1 P3+ P22+ E D B
A C —
13— — P P2— 2
根据剪力的变化情况,将梁分为AC、CD、DE、及EB四个区段来计算斜截面受剪承载力。
h,h,a,550,35,515mm0
AC、EB段:
a1500,,,,2.9 h5150
nA1.75sv1V,fbh,fh00utyv,1s,
1.752,50.3,,1.43,250,515,210,,515 2.9,1150
,155.15kN
3, Vpu2
p,103.43kN所以,
CD、DE段:
a3000,,,,5.83,3,,3,取 h5150
nA1.75sv1V,fbh,fh00utyv,1s,
1.752,28.3 ,,1.43,250,515,210,,5153,1200
,111.156kN
1 ,Vpu2
p,222.31kN所以,
综上所述,该梁所能承受的极限荷载设计值。 p,103.43kNu
第5章 受压构件的截面承载力
,5.1已知某多层四跨现浇框架结构的第二层内柱,轴心压力设计值N,1100kN
楼层高H,6m,混凝土强度等级为C20,采用?级钢筋(HRB335钢筋)。柱
截面尺寸为350mm,350mm,求所需纵筋面积。
解:根据《混凝土结构设计规范》规定:
l,1.25H,1.25,6,7.5m0
l75000,,0.714则:,查表6,1得: ,,21.43b350
,,,,由得: N0.9,fAfA,,,,cys,,
3,,,,1N11100,10,2,, A,,,fA,,,,9.6,350,350,1786mmsc,,,,,,0.93000.9,0.714,,,,fy
,2选取425 A,1964mms
,A1964,s,,可以 ,,,1.6%,,0.6%,,minA350,350
截面每一侧配筋率:
1964,0.5,,,可以 ,,,0.8%,,,0.2%min350,350
5.2已知圆形截面现浇钢筋混凝土柱,直径不超过350mm,承受轴心压力设计值
N,1900kN,计算长度,混凝土强度等级为C25,柱中纵筋采用HRB400l,4m0
钢筋,箍筋用?级钢筋。试设计该柱截面。
解:柱子直径取为350mm
(1)先按普通纵筋和箍筋柱计算
l,4m0
l40000,,0.931 ,查表得: ,,11.43d350
11222 A,,d,,3.14,350,96162.5mm44
,,,,由得: N0.9,fAfA,,,,cys,,
,,1N11900000,,,2A,,,fA,,,11.9,96162.5,3120mm ,,sc,,,,0.93600.9,0.931,,,,fy
,A3120s, ,,,3.2%,A96162.5
,2 选取822 A,3041mms
,,,3%(2)按采用螺旋箍筋柱计算,假定
,2, 得: A,,A,2885mms
,2 选取625 A,2945mms
混凝土的保护层取30mm,则:
d,d,30,2,350,60,290mmcor
122 A,,d,66018.5mmcorcor4
,,,, N0.9fA2,fAfA,,,,,ccoryssoys,,
混凝土强度等级为C25,,,1.0
N,,,,A,,fA,fA2f,,ssoccorysy0.9,,
1900000,,,11.9,66018.5,360,2945,,0.9,,, 2,360
2,368mm
dA,corss1A 其中:, ssos
2d,10mmA,78.5mm 取螺旋箍筋直径,则 ss1
dA,3.14,290,78.5corss1 s,,,194mm A368sso
取,以满足不小于40mm,并不大于80mm及的要求。 s,50mm0.2dcor
,2 所以:柱中纵筋选取625, A,2945mms
箍筋采用螺旋箍筋,, s,50mmd,10mm
dA,3.14,290,78.52corss1 验算: A,,,1429.6mmssos50
,2 ,可以 A,0.25A,0.25,2945,736.25mmssos
,,,,N,0.9fA,2fA,fA,,,ccoryssoys,,
,0.911.9,66018.5,2,1.0,360,1429.6,360,2945,,
,2587.6kN
,,,, ,,N,0.9,fA,fA,0.9,0.931,11.9,96162.5,360,3041,1876.1kN,,cys,,
1.5,1876.1kN,2814.2kN,2587.6kN
所以该柱的轴心受压承载力设计值为,故满足要求。 2587.6kN,1900kN5.3已知柱的轴向力设计值,弯矩;截面尺寸N,800kNM,160kN,m
,b,300mm,h,500mm,;混凝土强度等级为C30,采用a,a,45mmss
,HRB400级钢筋;计算长度。求钢筋截面面积及。 AAl,3.5m0ss
3M160,10e,,,0.2m,200mm解: 03N800,10
, h,h,a,455mme,20mma0s
e,e,e,200,20,220mmi0a
fA14.3,300,500c,,0.5,0.5,,1.34,1,13 N800,10
取,,11
l3.50,取 ,,,715,,1.02h0.5
22l113500,,,,0 ,,1,,,,1,,,1,1,1.07,,,,12220ehh1400/500,,,,i01400,455
,e,1.07,220,235.4mm,0.3h,136.5mmi0可以按大偏心受压计算:
h500 e,,e,,a,235.4,,45,440.4mmis22
x,,,,,,,Ne,fbxhfAha,,,,,取 ,,,,0.518,,,,1c0ys0sb,,2,,
2,,,Ne,fbh1,0.5,,'cbb10A,Sf'h,a',,ys0
32800,10,440.4,1.0,14.3,300,455,0.518,1,0.5,0.518,, ,360,455,,,45
22,77mm,'bh,0.002,300,500,300mm,min
2取A',300mms
,, N,,fbx,fA,fA1cysyS
fbh,N,f'A',,10cbysA,sfy
31.0,14.3,300,0.518,455,800,10 ,,300360
2,886mm
,22受拉钢筋选用225,A,982mm;受压钢筋选用216,。 A,402mmss
,,3N,fA,fA800,10,360,402,360,982ysysx,,,235mm ,fb1.0,14.3,300c1
x235,,,,0.517,,,0.518 bh4550
故假定为大偏心受压是正确的。 垂直于弯矩作用平面的验算:
l3.50,,0.955,,11.67,查表得 b0.3
,,,,N,0.9fA,fA,fA,,,ucysys,,
,0.9,0.955,14.3,300,500,360,402,360,982,,
3,2271864N,800,10N
满足要求。
5.4已知柱的轴向力设计值,弯矩;截面尺寸N,550kNM,450kN,m
,,,;混凝土强度等级为C35,采用?b,300mmh,600mma,a,45mm
,级钢筋;计算长度。求钢筋截面面积及。 AAl,7.2m0ss
3M450,10e,,,0.818m,818mm解: 03N550,10
, h,h,a,555mme,20mma0
e,e,e,818,20,838mmi0a
fA16.7300600,,c,取 ,,,,,,0.50.52.731,,1.0113N55010,
l7.20,取 ,,,1215,,1.02h0.6
22l117200,,,,0 ,,,,,,,,,,,11111.06812,,,,8381400/600ehh,,,,i01400,555
,emmhmm,,,,,1.0688388950.3166.5i0
可以按大偏心受压计算:
h600 ,,,,,,,,eeamm895451150i22
x,,,,,,,Ne,,fbxh,,fAh,a,取 ,,,,0.518,,,,1c0ys0sb,,2,,
2Nefbh,,,,,10.5,,10cbb,A,s,,fha,,,ys0
325501011501.016.73005550.51810.50.518,,,,,,,,,,,, ,36055545,,,,
,22,,,,,,2630.2%300600360mmbhmmmin,
,2取 A,360mms
,, N,,fbx,fA,fA1cysyS
,,fbh,N,fA,,10cbysA,sfy
31.0,16.7,300,0.518,555,550,102,,360,2833mm360
2受拉钢筋选用232+228,; A,2841mms
,2受压钢筋选用216,。 A,402mms
,,3N,fA,fA550,10,360,402,360,2841ysysx,,,237.5mm ,fb1.0,16.7,360c1
x237.5,,,,0.428,,,0.518 bh5550
故假定为大偏心受压是正确的。
垂直于弯矩作用平面的验算:
l7.20,,0.65,查表得 ,,24b0.3
,,,,N,0.9fA,fA,fA,,,ucysys,,
,0.9,0.65,16.7,300,600,360,402,360,2841 ,,
3,2441485.8N,550,10N
满足要求。
5.5已知荷载作用下柱的轴向力设计值N,3170kN,弯矩M,83.6kN,m;截面
,尺寸b,400mm,h,600mm,a,a,45mm;混凝土强度等级为C35,采用
,?级钢筋;计算长度。求钢筋截面面积及。 AAl,6.0m0ss
3M83.6,10e,,,0.0264m,26.4mm解: 03N3170,10
, h,h,a,555mme,20mma0
e,e,e,26.4,20,46.4mm i0a
fA16.7,400,600c ,,0.5,0.5,,0.63213N3170,10
l6.00,取 ,,10,15,,1.02h0.6
22l116000,,,,0 ,,1,,,,1,,,0.632,1,1.544,,,,1246.4ehh1400/600,,,,i01400,555
,e,1.544,46.4,71.4mm,0.3h,166.5mmi0初步判定为小偏心受压。
, ,,0.518,,0.8b1
2 A,,bh,0.002,400,600,480mmsmin
,,,1,,f sy,,,1b
h,, e,,,e,a,300,71.4,45,183.6mmi2
h e,,e,,a,71.4,300,45,326.4mmi2
x,,,,',,Ne,fbxa,Aha,,,, ,,,,1csss0s,,2,,
,0.8x,,,33170,10,183.6,1.0,16.7,400,45,,360x ,,20.518,0.8,,
解得 x,461mm
x,,,,,,,Ne,fbxhfAha,,,, ,,,,1c0ys0s,,2,,
,Ne,fbxh,0.5x,,,10cA,s,,,,fh,a,,0ys,,
461,,33170,10,326.4,1.0,16.7,400,461,555,,,2,, ,,,360,555,45
,22,192mm,bh,480mm,min
为了防止反向破坏,对进行验算。 As
hh,,,,,,,,,,,Naeefbhh,,,,,0a1c0,,22,,,,,As,,,,,fha,,y0s,,
3,,3170,10,300,45,26.4,20,1.0,16.7,400,600,555,300,,,,, ,,360,555,45,负数
不会发生反向破坏。
,22受拉钢筋选用218,;受压钢筋选用218,。 A,509mmA,509mmss
,,,,,1,,,N,fbx,fA,A和,f 由1cyssssy,,,1b
得 x,444mm,,h,0.518,555,287.5mmb0
所以按小偏心受压计算是正确的。
验算垂直于弯矩作用方向的承载力:
l6.00,,0.895,查表得 ,,15b0.4
,,,,N,0.9fA,fA,fA,,,ucysys,,
,0.9,0.895,16.7,400,600,360,509,360,509 ,,
3,3523643.64N,3170,10N
满足要求。
5.6已知轴向力设计值N,7500kN,弯矩M,1800kN,m;截面尺寸b,800mm,
,h,1000mm,a,a,45mm;混凝土强度等级为C30,采用?级钢筋;计算
,,长度,采用对称配筋();求钢筋截面面积。 l,6mA,AA,A0ssss
,,解: N,,fbx,fA,fA1cysys
3N7500,10 x,,,655.6mm,x,,h,525.25mmbb0fb1.0,14.3,800,1c
按小偏心受压计算。
M1800 e,,,0.24m,240mm0N7500
1000, e,,33mmh,h,a,955mma0s30
e,e,e,240,33,273mmi0a
fA14.3,800,1000c ,,0.5,0.5,,0.76313N7500,10l60000,取 ,,6,15,,1.02h1000
22l116000,,,,0 ,,1,,,,1,,,0.763,1,1.068,,,,12273ehh1400/1000,,,,i01400,955
,e,1.068,273,292mm,0.3h,286.5mmi0
h e,,e,,a,292,500,45,747mmis2
按简化方法计算:
,,0.81
,,,Nfbhbc10,,,,b2,0.43Nefbh,c10,fbh,c10,,,,,0.8,,ha,b0
37500,10,0.55,1,14.3,800,955,,0.55 327500,10,747,0.43,1,14.3,800,955,1,14.3,800,955,,,,0.8,0.55,955,45,0.645
x,,h,0.645,955,616mm0
2,,,Ne,fbh1,0.5,,,10cA,A,ss,,fh,a,,0y
327500,10,747,1,14.3,800,955,0.645,1,0.5,,,0.645 ,,,300,955,45
22,3663mm,,bh,1600mmmin
,2选用825,。 A,A,3927mmss
5.7已知柱的轴向力设计值N,3100kN,弯矩M,85kN,m;截面尺寸
,b,400mm,h,600mm,a,a,45mm;混凝土强度等级为C20,采用?
22,级钢筋;配有A,1964mm(425),A,603mm(316),计算长度ss
,试复核截面是否安全。 l,6m0
,,3N,fA,fA3100,10,360,1964,360,603ysysx,,解: fb1.0,9.6,400,c1
,680mm,h
按小偏心受压计算,重新计算。 x
,, N,,fbx,fA,,A1cysss
x,0.835553100,10,1.0,9.6,400x,360,1964,,360,603 0.518,0.8所以 x,610.5mm,h
取进行计算。 x,h,600mm
x,,,,,,,fbxh,,fAh,a,,,,,cyss100,,2,,e,N
,,,,1.0,9.6,400,600,555,300,360,1964,555,45 ,33100,10
,305.8mm
h600 ,e,e,,a,305.8,,45,50.8mmi22
,,1.0取
则 e,50.8mmi
e,e,e,50.8,20,30.8mm0ia
3 M,Ne,3100,10,30.8,95.48kN,m,M,85kN,mu0
,,1.0,,1.35经计算与假定的相矛盾
,,1.4重新选取,则 e,36.3mmi
e,e,e,36.3,20,16.3mm0ia
3M,Ne,3100,10,16.3,50.53kN,m u0
,,1.4,可以。 经过计算
因,故截面不安全。 M,M,85kN,mu
,5.8已知某单层工业厂房的形截面边柱,下柱高5.7m,柱截面控制内力
N,870kNM,420kN,mb,80mmh,700mm,;截面尺寸,,
',,b,b,350mmh,h,112mma,a,45mm,,;混凝土强度等级为ffff
C35,采用HRB400钢筋;对称配筋。求钢筋截面面积。
3M420,10e,,,0.483m,483mm解: 03N870,10
700, e,,23mmh,h,a,655mma030
e,e,e,483,23,506mmi0a
fA16.7,116480c,取 ,,0.5,0.5,,1.17,1,,1.0113N870,10
l,1.0H,5.7m0
l57000,取 ,,8.14,15,,1.02h700
22l115700,,,,0 ,,1,,,,1,,,1.0,1.0,1.06,,,,12506ehh1400/700,,,,i01400,655
先按大偏心受压计算。
3N87010,,x149mmh,,,, f,1.016.7350,,,fbcf1
此时中和轴在腹板内
,,,,,N,fhb,b,,3cff1870,10,1.0,16.7,112,350,80,,,,x,, fb1.0,16.7,80,c1
,273mm,x,0.55,655,360mmb
按大偏心受压公式计算钢筋。
,e,1.06,506,536mmi
h e,,e,,a,841mmi2
,,,,,hx,,f,,,,,,,,,,,由,得 ,,Ne,fbxhbbhhfAha,,,,,,,,,,,1c0ff0ys0,,,,,,22,,,,,,,,
,,,,,hx,,,,f,,,,,,Ne,fbxh,,b,bhh,,,,,,cff100,,,,,,22,,,,,,,,,A,s,,fh,a,,y0
,,273112,,,,3,,870,10,841,1.0,16.7,80,273,655,,350,80,112,655,,,,,,,22,,,,,,,,,300,655,45
2,1096mm
,2 A,A,1096mmss
,2选用322,。 A,A,1140mmss
第6章 受拉构件的截面承载力
,弯矩,混凝土强6.1已知某构件承受轴向拉力设计值N,600kNM,540kN,m
度等级为C30,采用HRB400钢筋。柱截面尺寸为b,300mm,h,450mm,
,a,a,45mm;求所需纵筋面积。
M540解: e,,,0.9m,900mm0N600
为大偏心受拉。
h e,e,,a,720mm02
h,450,45,405mm0
,,x,x,,h,0.518,450,45,210mm假定 bb0
x,,b,Ne,fbxh,,,cb102,,,A,s,,,,fh,ay0
210,,3600,10,720,1.0,14.3,300,210,405,,,
2,, ,
,,360,405,45
2,1248mm
,2A,1471mm选用325,。 s
,f,fbx,Nycb1A,,Assffyy
31.0,14.3,300,210,600,10,,1471
360
2,5640mm
2选用732,。 A,5630mms
第7章 受扭构件的扭曲截面承载力
7.1有一钢筋混凝土矩形截面受纯扭构件,已知截面尺寸为b,h,300mm,500mm,配有4根直径为14mm的HRB335纵向钢筋。箍筋为
,间距为150mm。混凝土为C25,试求该截面所能承受的扭矩值。 HPB235
解:题目未指明箍筋的直径,下面以箍筋直径为、两种情况进行计算: 8mm10mm
(1)箍筋直径为 8mm
22f,210N/mm A,50.3mmyvst1
b,300,25,2,250mmcor
h,500,25,2,450mmcor
,,,,u,2b,h,2,250,450,1400mmcorcorcor
2A,bh,250,450,112500mm corcorcor
22f,300N/mmA,615mm s,150mm ystl
fAs300,615,150ystl,,1.7,取 ,,,,1.87,1.7fAu210,50.3,1400yvst1cor
112273,,,, W,b3h,b,,300,3,500,300,1.8,10mmt66
fAAyvst1corT,0.35fW,1.2,utts
210,50.3,1125007,0.35,1.27,1.8,10,1.2,1.7, 150,20.4kN,m
6TV20.4,1022验算: ,,,1.42N/mm,0.25,f,2.98N/mmcc70.8Wbh0.8,1.8,10t0
满足要求。
(2)箍筋直径为 10mm
22 f,210N/mmA,78.5mmyvst1
b,300,25,2,250mmcor
h,500,25,2,450mmcor
,,,,u,2b,h,2,250,450,1400mmcorcorcor
2 A,bh,250,450,112500mmcorcorcor
22 f,300N/mm A,615mms,150mmystl
fAs300,615,150ystl ,,,,1.2,1.7fAu210,78.5,1400yvst1cor
112273 ,,,,W,b3h,b,,300,3,500,300,1.8,10mmt66
fAAyvst1corT,0.35fW,1.2,utts
210,78.5,1125007,0.35,1.27,1.8,10,1.2,1.2, 150
,24.3kN,m
6TV24.3,1022验算: ,,,1.69N/mm,0.25,f,2.98N/mmcc70.8Wbh0.8,1.8,10t0
满足要求。
7.2雨篷剖面见下图。雨篷板上承受均布荷载(已包括板的自身重力)
2(设计值),在雨篷自由端沿板宽方向每米承受活荷载q,3.6kN/m
2(设计值)。雨篷梁截面尺寸240mm×240mm,计算跨度2.5m。采用p,1.4kN/m
混凝土强度等级C30,箍筋?级钢筋,纵筋采用?级钢筋,环境类别为二类a。
经计算可知:雨篷弯矩设计值M,14kN,m,剪力设计值V,16kN,试确定雨篷
梁的配筋数量。
p,1.4kN/m 2 q,3.6kN/m
240
1300 240
解:(1)均布荷载及活荷载对梁中心线的力矩:
1.30.24,,m,3.6,1.3,,,3.6036kN,m/m ,,q22,,
0.24,,m,1.4,1.3,,1.988kN,m/m ,,p2,,
11,, ,,T,m,ml,,3.6036,1.988,2.5,7kN,mqp22
(2)截面验算和构造配筋条件的验算
11223 ,,,,W,b3h,b,,240,3,240,240,4608000mmt66
6TV7,1016000,,,0.8Wbh0.8,4608000240,200 t0
22,2.23N/mm,0.25,f,3.575N/mmcc
故截面尺寸满足要求。
6TV7,101600022 ,,,,1.85N/mm,0.7f,1N/mmtWbh4608000240,200t0
故按计算配筋。
(3)验算是否简化计算
0.175fW,0.175,1.43,4608000,1.2kN,m,T,7kN,mtt
0.35fbh,0.35,1.43,240,200,24kN,V,16kNt0
故能简化计算,按弯扭构件计算。 (4)计算受弯纵筋
6M14,10, ,,,0.102s22,fbh1.0,14.3,240,200c10
1,1,2,1,1,2,0.102s,,,0.946 ,s22
6M14,102 A,,,206mms,fh0.946,360,200sy0
(5)计算受扭钢筋
b,240,25,2,190mmcor
h,240,25,2,190mmcor
2 A,bh,190,190,36100mmcorcorcor
,,,,u,2b,h,2,190,190,760mmcorcorcor
受扭箍筋计算:
,,1.2取
6AT,0.35fW7,10,0.35,1.43,46080002sttt1,,,0.47mm/mm s,1.2fA1.2,1.2,210,36100yvcor箍筋直径取为 10mm
A78.5st1,取 s,,,167mms,150mm0.470.47
受扭纵筋计算:
fAu,1.2,210,78.5,760yvst1cor2 A,,,278mm,Astlstl,minfs360,150y
12截面底侧配置纵筋截面面积: A,206,278,,345mms2
2选用216 A,402mm s
12截面底侧配置纵筋截面面积: A,278,,139mms2
2选用210 A,157mm s
验算略。
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