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混凝土机构与设计原理(第二版)李乔习题答案教学总结

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第四章轴心受力

4.1 某现浇钢筋混凝土轴心受压柱,截面尺寸为

b×h400mm×400mm,计算高度

l04.2m,承受永久荷载产生的轴向压力标准值N Gk1600 kN,可变荷载产生的轴向压力标准值N Qk1000kN。采用C35 混凝土,HRB335级钢筋。结构重要性系数为1.0。求

截面配筋。(As

'=3929 mm2)

d=500mm,柱计算长度l0=3.5m。采用C30 混凝土,

沿周围均匀布置6 根ф20的HRB400纵向钢筋,采用HRB335等级螺旋箍筋,直径为10mm,间距为s=50mm。纵筋外层至截面边缘的混凝土保护层厚度为c=30mm。

4.2 已知圆形截面轴心受压柱,直径求:此柱所能承受的最大轴力设计值。(Nu =3736.1kN)

第五章正截面抗弯

5.1已知某钢筋混凝土单筋矩形截面梁截面尺寸为级,环境类别为一类

,混凝土强度等级为

b×h=250mm×450mm,安全等级为二

C40,配置HRB335级纵向受拉钢筋4ф16(

AS

804mm2),a s 35 mm。

要求:该梁所能承受的极限弯矩设计值(Mu =94kN-m)

5.2已知某钢筋混凝土单跨简支板

2

Mu。

g q

, 计算跨度为2.18m, 承受匀布荷载设计值

6.4kN/m筋(包括自重),安全等级为二级,混凝土强度等级为

受拉钢筋,环境类别为一类。

要求:试确定现浇板的厚度及所需受拉钢筋面积并配筋。(板厚80mm,As=321 mm)

5.3 已知某钢筋混凝土单筋矩形截面梁截面尺寸为二级,环境类别为一类弯矩设计值(A

s

C20,配置HPB235级纵向

2

b×h=250mm×500mm,安全等级为

,混凝土强度等级为C20,配置HRB335级纵向受拉钢筋,承受荷载

M=150kN-m。

2

要求:计算受拉钢筋截面面积。

=1451 mm)

,计算跨度

5.7m,承受匀布荷载,其中:永久荷载标准值为10kN/m,不包括梁自重),可变荷载标准值为10kN/m,安全等级为二级,混凝土强度等级为

5.4 已知某钢筋混凝土简支梁

C30,配置HRB335级纵向受拉钢筋。

(b×h=250mm×500mm,As=948 mm2)

要求:确定梁的截面尺寸及纵向受拉钢筋的截面面积寸为b×h

(钢筋混凝土容重为

25kN /m3)。

5.5 已知某钢筋混凝土双筋矩形截面梁,承受荷载弯矩设计值

M=125kN-m,混凝土截面尺

级纵200mm×400mm,安全等级为二级,混凝土强度等级为C30,配置HRB335

向受拉钢筋3ф25(As 1473mm2),HPB235级纵向受压钢筋2ф16(As 402mm2)。a s 38 mm , a s' 33 mm。要求:该梁所能承受的极限弯矩设计值(Mu =135kN-m,安全)

5.6 已知某钢筋混凝土双筋矩形截面梁,承受荷载弯矩设计值

M=420kN-m,混凝土截面尺

Mu 并判断是否安全。

寸为b×h

环境类别为一类,安全等级为二级,混凝土强度等级为C20,300mm×600mm,

2

配置HRB335 级纵向受压钢筋3ф25(As 1473mm,a s ' 42.5 mm)。要求:设计纵向受拉钢筋A s。(As=2944 mm2)

5.7 已知条件除纵向受压钢筋外于要求:设计纵向受拉钢筋5.8 已知某钢筋混凝土寸为b f'

5-6 相同。

As、纵向受压钢筋As'。

22

(As=3443 mm,As'=616 mm)

T 形截面独立梁,承受荷载弯矩设计值

M=220kN-m,混凝土截面尺

600 mm ,安全等级为二级,混凝土

2

强度等级为C30,配置HRB335 级纵向受拉钢筋5ф20(As 1571mm),a s 35mm。要求:该梁所能承受的极限弯矩设计值Mu 并判断是否安全。(Mu =251kN-m,安全)

5.9 已知某钢筋混凝土寸为b f '

T 形截面独立梁,承受荷载弯矩设计值

M=500kN-m,混凝土截面尺

500 mm , b250 mm , h f ' 80 mm , h

250 mm, hf '100 mm, h 800 mm,安全等级为二级,混凝土强

2

度等级为C20,配置HRB335 级纵向受拉钢筋8ф20(As 2513mm),a s 35 mm。要求:该梁所能承受的极限弯矩设计值Mu 并判断是否安全。(Mu =523kN-m,安全)

5.10 已知某钢筋混凝土寸为b f '

T 形截面独立梁,承受荷载弯矩设计值

M=600kN-m,混凝土截面尺

600 mm, b

600 , b300 mm, hf '120 mm, h 700 mm,安全等级为二级,混凝土强度等

A s。

级为C25,配置HRB335级纵向受拉钢筋。要求:所需纵向受拉钢筋的截面面积(As=3557mm)

2

第六章斜截面抗剪

b×h 250mm×600mm,

as=40mm,采用C20 混凝土,箍筋为HPB235 级钢筋。剪力设计值为V 150kN,环境类别为一类。采用ф6 双肢箍筋。试设计箍筋间距s。(s=180 mm)

6.2 某T 形截面简支梁截面尺寸b×h 200mm×500mm(取a s 35 mm),b f' 400 mm , h f' 100 mm;采用C25混凝土,箍筋为HPB235 级钢筋;以承受集中荷载为主,支座边剪力设计值为V 120kN,剪跨比λ=3。环境类别为一类。试设计箍筋。

6.1 已知:某受均布荷载的钢筋混凝土矩形截面梁截面尺寸

(φ8@140)

6.3 已知:某均布荷载作用下的钢筋混凝土矩形截面简支梁,计算跨度跨

l 0 6000mm,净

l n 5740mm,截面尺寸b×h 250mm×550mm,采用C30混凝土,HRB335级纵向钢筋和HPB235 级箍筋。若梁的纵向受拉钢筋为4ф22(as 36 mm)。

试求:当采用φ6@130双肢箍筋时,梁所能承受的荷载设计值(g+q=45.6 kN/m)

g+q?

第七章

计值为

抗扭

b×h 250mm×400mm;承受的扭矩设

7.1 有一钢筋混凝土矩形截面构件,截面尺寸为

T 12.5kN?m;混凝土强度等级采用C25,纵向钢筋采用HRB335 钢筋,箍筋采用

HPB235 钢筋。试计算所需要的受扭纵向钢筋和箍筋,并画出截面的配筋图。

(箍筋φ8@110;纵筋A=430mm)

stl

2

7.2 已知钢筋混凝土矩形构件截面尺寸为

承受的扭矩设计值为T b×h 300mm×700mm;

12.5kN?m;混凝土强度等级采用C30,纵筋采用HRB335 钢筋,箍筋采用HPB235钢筋。

均布荷载作用下的剪力设计值V 245kN;假定纵向受力钢筋为两排,取h 0 640mm,混凝土的保护层厚度为25mm;试计算截面配筋。(箍筋φ10@180;纵筋Astl=231mm2)

b×h 250mm×400

mm;承受的弯矩设计值为T 52kN?m,扭矩设计值为T 3.5kN?m,剪力设计值V 35kN;混凝土强度等级采用C25,纵筋采用HRB335钢筋,箍筋采用HPB235钢筋;混凝土的保护层厚度为25mm;试计算截面配筋,并画出截面配筋图。

(箍筋φ8@100;受扭纵筋Astl=465mm2,受弯纵筋As=507mm2)

7.3 已知某一均布荷载作用下的钢筋混凝土矩形构件的截面尺寸为

第八章

弯矩设计值

偏心受力

截面尺寸400mm×600mm,承受轴向力设计值

8.1 已知矩形截面偏心受压构件,结构重要性系数为(As=1535 mm2

1.0。

N1550kN,

M375.2kN?m;构件计算长度l0 6.6m。采用C25 混凝土,HRB335级钢筋。

求:纵向钢筋截面面积。

,A'=1815 mm)

8.2 已知方形截面柱尺寸为b400mm,h400mm,柱高3.75m。构件一端固定,一端自由。承受轴向压力设计值N418kN,M97kN?m。采用C30 混凝土,HRB400 钢筋,结构重

s

2

要性系数为1.0。求:纵向钢筋截面面积。(As=686 mm2

,As'=320 mm2)

N460kN。

8.3 其它条件同习题8.2,但轴向压力增大为求:纵向钢筋截面面积。(As=695 mm2(As=729 mm2

,A'=320 mm)

s

2

8.4 其它条件同习题8.2,但轴向压力为

s

N300kN。

,A'=320 mm)

b500mm,h500mm,计算长度l04.2m,承受轴向压8.5已知偏心受压柱,截面尺寸

力设计值N7500kN,弯矩设计值M 25kN?m。采用C50 混凝土,纵筋采用HRB400 级

钢筋。

2

A's和As。

(As=3224 mm2,As'=3932 mm2)8.6 某矩形截面偏心受压柱,截面尺寸b400mm,h500mm,a sa' s40mm,柱计算高度l07.6m,采用C20 混凝土,HRB335 级钢筋,截面承受荷载设计值N560kN,M 280 kN?m。

求:纵向钢筋

要求:①按照对称配筋设计所需钢筋;

C20 提高到C35 ,仍按照对称配筋设计所需钢筋。22

ssss(①A=A'=1862 mm;②A=A'=1724 mm)8.7 其它条件与习题8.6 相同,但截面承受荷载设计值为N1400kN,M 224 kN?m。

②如果混凝土强度等级由

要求:①按照对称配筋设计所需钢筋;

C20 提高到C35,仍按照对称配筋设计所需钢筋。22

(①As=As'=2084 mm;②As=As'=964 mm)8.8 其它条件与习题8.6 相同,但截面承受荷载设计值为N420kN,M 280 kN?m。

②如果混凝土强度等级由

要求:按照对称配筋设计所需钢筋,并将计算结果与习题(①As=As'=1892 mm;②As=As

2

8.7 比较。

'=964 mm2)

N1680kN,M 224 kN?m。

8.8 比较。

8.9 其它条件与习题8.7 相同,但截面承受荷载设计值为要求:按照对称配筋设计所需钢筋,并将计算结果与习题(①A=A

s

s

'=2495 mm;②A=A'=961 mm)

8.10 其它条件与例题8.11 相同,但内力设计值改为N2000kN,M 100 kN?m。要求:按对称配筋确定As A's 。

2

(As=As'=1082 mm)

8.11 已知矩形截面偏心受压柱截面尺寸b400mm,h600mm,计算长度l0 5.4m,采用C30混凝土,HRB400级钢筋,a sa s'45mm,As1100mm2,As'2300mm2,承受轴向力设计值N880kN。求:该柱所能承受的弯矩设计值M 。(M=383 kN-m)

8.12 已知矩形截面偏心受压柱截面尺寸b400mm,h600mm,计算长度0 l 6m,采用C25 混凝土,HRB335 级钢筋,a sa's45mm,As2000mm2,As'3100mm2,承受轴向力设计值N3000kN。求:该柱所能承受的弯矩设计值M 。(M=292 kN-m)

8.13 已知矩形截面偏心受压柱截面尺寸b400mm,h600mm,计算长度0 l 3m,采用C25 混凝土,HRB335级钢筋,a sa s'40mm,As1900mm2,As'1500mm2,轴向力的偏心距e0450mm。求该柱所能承受的轴向力设计值N 。(N=998.6 kN)

8.14 已知条件与例8.12 相同,但构件计算长度为l0 2.5m。

s

s

22

求柱所能承受的轴压力设计值。

bh250mm400mm,a sa s'40mm,承受轴向拉

力设计值N715kN,弯矩设计值M86 kN?m,采用混凝土C30,HRB400级钢筋。求钢筋截面面积A s和A s'。

22

ss(A=1740 mm,A'=246 mm)8-16 已知矩形截面偏心受拉构件,截面尺寸bh250mm400mm,a sa s' 40mm,承受轴向拉力设计值N65kN,弯矩设计值M234kN?m,采用混凝土C25,HRB335钢筋。求A s和A s'。

(As=2872 mm2,As'=728 mm2)

8-15 已知偏心受拉构件,截面尺寸

第九章变形

25mm。

9.1 求例题4.1的裂缝宽度,取混凝土保护层厚度为(wmin=0.25 mm)

9.2 有一短期加载的单筋矩形截面简支试验梁,计算跨度

l03m,在跨度的三分点处各施

加一个相等的集中荷载F ,梁截面尺寸b150mm,h300mm,h0267mm,采用2ф16纵向受拉钢筋,当加载到F25kN时,在纯弯区段750mm长度内测得纵向受拉钢筋的总伸

长为1.05mm,受压边缘混凝土总压缩变形为值。

(Bs=3.25×10

12

0.49mm,求该梁纯弯曲段的截面弯曲刚度试验

N·mm)

l0

6m,b'f600mm,b200mm,h f '60mm,

2

9.3 已知T形截面简支梁,安全等级为二级,

h500mm,采用C20 混凝土,HRB235级钢筋,各荷载在跨中截面引起的弯矩标准值为:永久荷载43 kN?m ,可变荷载35 kN?m (准永久值系数为0.4,组合系数为0.7),雪荷载8 kN?m (准永久值系数为0.2,组合系数为0.7)。

求:(1)受拉纵筋;(2)验算挠度是否小于f lim l0/ 250,裂缝是否满足要求。(As=812 mm2;f =14.32mm,w=0.22 mm)9.4 已知处于室内正常环境的矩形截面简支梁,截面尺寸b220mm,h500mm,跨中弯矩标准值M k80kN?m,采用C25 混凝土,纵筋为2ф22 HRB335级钢筋。裂缝宽度限值为w lim0.3mm。

要求:

(1)验算梁最大裂缝宽度;(2)若将受拉纵筋改为

5ф14,结果如何?

9.16所示,每跨梁计算跨度

(0.37mm;0.30 mm;)

L=8.0m。梁承受均布永久荷载标准值gdk=12.08 kN m,均布可变荷载标准值gLk= 21.6 kN m,准永久值系数ψq=0.6 ,截面尺寸为b=300mm,h=600mm,采用C20等级混凝土,梁下部配置承受跨中正弯矩的纵筋为3ф22+2ф20,梁上部配置承受支座负弯矩的纵筋为2ф32+2ф25,a s=a's=45mm,钢筋等级

9.5 某钢筋混凝土矩形截面连续梁如图

为HRB335级,试验算此梁边跨跨中挠度是否符合要求。

(f =26.42mm<32 mm)

第十一章预应力计算

20-24Φ5钢丝束

5

Ap=94.24cm2,fpyk=1600MPa,Es=2.0×10MPa,锚头外钢丝束控制应

11.2 某后张PC梁,计算跨度l=32.0m,由两片工形梁组成。每片梁力筋由

组成,梁按直线配筋,⑴求锚下控制应力

4

力为σ'con=0.76fpyk=1216MPa,锚圈口损失为0.07σ'con。混凝土等级为C50,Ec=3.5×10MPa。

con;σ

l1=27.1MPa、σl2=49.4MPa、σl4=58.2MPa、σl6=123.6MPa、即σ

⑵如果给定各分项预应力损失,⑶如果给定每片梁跨中截面

σl5=49.8MPa,计算钢筋中的永存预应力σp;

1、附表2),

σ'c、

c、σc ;σ'

(l/2处)的截面特性及承受荷载的情况(见附表

①计算该截面传力锚固阶段混凝土上、下缘的正应力

c及力筋中的应力σp 。σ

②如果压浆前松弛损失已发生一半,计算使用荷载阶段混凝土上、下缘的正应力((1)1180MPa;(2)872MPa; (3)①

-0.078MPa,22.43MPa;②4.57MPa,13.26MPa )

mm)如图所示。

C45级,fc=22.5MPa;预应力筋采用φ5的高强度钢丝束,其

11.3 某后张法预应力混凝土简支梁,其受力的截面(跨中)尺寸(单位:已知:(1)所用材料:混凝土为

04tmp6qeo6670et7c26i4qfr0177x6016i5
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