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1、混凝土结构设计原理课后题解答3-1 某四层四跨现浇框架结构的第二层内柱轴向压力设计值N=140104N,楼层高H5.4m,计算长度L0=1.25H,混泥土强度等级为C20，HRB400级钢筋。试求柱截面尺寸及纵筋面积。解查表得：=1.0 ,=9.6N/ , =360N/=1.255.46.75m按构造要求取构件长细比：即b=0=6.75103/15=450mm设该柱截面为方形，则bh=450mm450mm查表3-1得：=0.895=(N-0.9A）/0.9=mm0.1943按照构造配筋取（）=选配钢筋，查附表11-1得，420（1256）箍筋按构造要求选取，取s=250mm，d=6mm3-2
2、由于建筑上使用要求，某现浇柱截面尺寸为250mm250mm，柱高4.0m，计算高度L0=0.7H=2.8m,配筋为416（As/=804mm2）。C30混泥土，HRB400级钢筋，承受轴向力设计值N=950KN。试问柱截面是否安全？解查表得：=1.0 , =14.3N/ , =360N/计算长度=0.7H2.8m查表3-1得：=0.962考虑轴心受压R0.9（）=该柱截面在承受轴心受压时是不安全的。3-3 已知一桥下螺旋箍筋柱，直径为d=500mm，柱高5.0m,计算高度L0=0.7H=3.5m,配HRB400钢筋1016（As/=2010mm2），C30混泥土，螺旋箍筋采用R235，直径为1
3、2mm，螺距为s=50mm。试确定此柱的承载力。解查表得：=1.0 , =14.3N/ , =360N/=210N/柱的承载力 N=1.50.9（）41、一钢筋混泥土矩形截面梁截面尺寸b h= 250mm500mm，混泥土强度等级C25， HRB335级钢筋，弯矩设计值M=125KNm，试计算受拉钢筋截面面积，并绘制配筋图。解（1）先假定受力钢筋按一排布置，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）所需纵筋面积：=0.21772504
4、65=1004bh=0.2%250500=250选用418，=1017，一排可以布置的下，因此不要必修改（3）绘配筋图：42、一钢筋混泥土矩形截面梁截面尺寸bh= 200mm500mm，弯矩设计值M=120KNm，混泥土强度等级C25，试计算下列三种情况纵三向受力钢筋截面面积As：（1）当选用HPB235级钢筋时，（2）改用HRB335钢筋时；（3）M=180KNm时。最后，对三种结果进行比较分析。解先假定受力钢筋按一排布置，as=35mm=has=50035=465mm（1）当选用HPB235钢筋时：查附表12、23、表42、44得：=1.0 , =11.9 N/ , =210N/ , =0
5、.614=0.2330查附表41得=0.2692=0.614所需纵筋面积：=0.2330200465=1419bh=0.2%200500=200（2）当选用HRB335钢筋时：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所需纵筋面积：=0.2330200465=993bh=0.2%200500=200（3）当选用HPB235钢筋M=180 kNm时：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=
6、0.614所需纵筋面积：=0.4523200465=2384bh=0.2%200500=200（4）当选用HRB335钢筋M=180 kNm时：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所需纵筋面积：=0.4523200465=1669bh=0.2%200500=200（5）分析：当选用高级别钢筋时，增大，可减少；当弯矩增大时，也增大。43、某大楼中间走廊单跨简支板（图450），计算跨度l2.18m，承受均布荷载设计值g+q=6KN/m(包括自重)，混泥土强度等级为C20， HPB235
7、级钢筋，试确定现浇板的厚度h及所需受拉钢筋截面面积As，选配钢筋，并画钢筋配置图。计算时，取b = 1.0m，as= 25mm。解（1）设板厚为60mm，as=25mm则=has=6025=35mm最大弯矩 M=（g+q）=6=3.56 kNm查附表12、23、表42、44得：=1.0 , =9.6 N/ , =210N/ , =0.614受压区高度：=1=13mm(2)求受拉钢筋面积=594bh=0.236%100060=141.6=0.371=0.614选用880mm, =629（3）绘配筋图：44、一钢筋混泥土矩形梁，承受弯矩设计值M=160KNm，混泥土强度等级为C25， HPB235
8、级钢筋，试按正截面承载力要求确定截面尺寸及配筋。解（1）设b=250mm, h=500mm先假定受力钢筋按一排布置，as=35mm=has=50035=465mm查附表12、23、表42、44得：=1.0 , =11.9 N/ , =300N/ , =0.550=0.249查附表41得=0.2915=0.550(2)求受拉钢筋面积=0.2915250465=1344bh=0.2%250500=250选用220 + 222,=628 + 760=1388，一排可以布置的下，因此不要必修改（3）绘配筋图：45、一钢筋混泥土矩形截面梁截面尺寸b h= 200mm500mm，混泥土强度等级为C25，
9、HRB335级钢筋（218），As509mm2，试计算梁截面上承受弯矩设计值M=80KNm时是否安全？解（1）先假定受力钢筋按一排布置，as=35mm=has=50035=465mm查附表12、23、表42、44得：=1.0 , =11.9 N/ , =300N/ , =0.550受压区高度：=64.16 mm=255.75 mm（2）所能承载的弯矩值=b()=11.920064.14(465)=66.11 kNm M=80 kNm所以该配筋不安全。46、一钢筋混泥土矩形截面梁截面尺寸b h= 250mm600mm，配置425的HRB335级钢筋分别选用C20、 C25、 C30 、C35、与
10、 C40强度等级混泥土，试计算梁能承担的最大的最大弯矩设计值，并对计算结果进行分析。解(1)C20混凝土先假定受力钢筋按一排布置，as=35mm=has=60035=565mm查附表12、23、表42、44得：=1.0 , =9.6N/ , =300N/ , =0.550由题设的=1964=0.543=0.550=(10.5)=0.396=0.3962001.09.6=242.5 kNm(2)C25混凝土先假定受力钢筋按一排布置，as=35mm=has=60035=565mm查附表12、23、表42、44得：=1.0 , =11.9N/ , =300N/ , =0.550由题设的=1964=0
11、.438=0.550=(10.5)=0.342=0.3962001.011.9=259.9kNm(3)C30混凝土先假定受力钢筋按一排布置，as=35mm=has=60035=565mm查附表12、23、表42、44得：=1.0 , =14.3N/ , =300N/ , =0.550由题设的=1964=0.365=0.550=(10.5)=0.298=0.2982001.014.3=272.5kNm(4)C35混凝土先假定受力钢筋按一排布置，as=35mm=has=60035=565mm查附表12、23、表42、44得：=1.0 , =16.7N/ , =300N/ , =0.550由题设的=
12、1964=0.312=0.550=(10.5)=0.263=0.2632001.016.7=280.7kNm(5)C40混凝土先假定受力钢筋按一排布置，as=35mm=has=60035=565mm查附表12、23、表42、44得：=1.0 , =19.1N/ , =300N/ , =0.550由题设的=1964=0.265=0.550=(10.5)=0.230=0.2302001.019.1=280.5kNm(6)分析：单纯提高混凝土等级不一定能提高梁的正截面承载能力！47、计算表414所示钢筋混泥土矩形梁能承受的最大弯矩设计值，并对计算结果进行讨论。项目截面尺寸bh（mm）混凝土强度等级钢
13、筋级别钢筋截面面积（）最大弯矩设计值M/（kNm）1200400C20HPB23541866.13kNm2200400C20HPB235620103.54kNm3200400C20HRB33541887.25kNm4200400C25HPB23541868.41kNm5200500C25HPB23541889.74kNm6300400C30HPB23541872.43kNm解(1) 先假定受力钢筋按一排布置，as=35mm=has=40035=365mm查附表12、23、表42、44得：=1.0 , =9.6N/ , =210N/ , =0.614由题设的=1017=0.305=0.614=(10.5)=0.259=0.2592001.09.6=66.13kNm(2) 先假定受力钢筋按一排布置，as=35mm=has=40035=365mm查附表12、23、表42、44得：=1.0 , =9.6N/ , =210N/ , =0.614由题设的=1884=0.564=0.614=(10.5)=0.405=0.4052001.09.6=103.54kNm(3) 先假定受力钢筋按一排布置，as=35mm=has=40035=365mm查附表12、23、表42、44得：=1.0 , =9.6N/ ,
