建筑结构设计计算题.docx

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二、计算题
已知梁的截面尺寸为bXh=200mmX500mm,混凝土强度等级为C25,fc二mm2,,钢筋采用HRB335,截面弯矩设计值M二。环境类别为一类。求:受拉钢筋截面面积。
解:采用单排布筋
将已知数值代入公式及
得
16510=两式联立得:x=186mm
A=
验算x=186mm<=
所以选用325A=1473mm2
已知一单跨简支板,计算跨度I二,承受均布荷载qk=3KN/m2(不包括板的自重),如图所示;混凝土等级C30,;钢筋等级采用HPB235钢筋,即I级钢筋,。可变荷载分项系数YQ二,永久荷载分项系数YG二,环境类别为一级,钢筋混凝土重度为25KN/m3。
求:板厚及受拉钢筋截面面积As
解:取板宽b=1000mm的板条作为计算单元;设板厚为80mm,则板自重g=25X=m2,跨中k
处最大弯矩设计值:
第2题图1
由表知,环境类别为一级,混凝土强度C30时,板的混凝土保护层最小厚度为15mm,故设=20mm,故h0=80-20=60mm,fc=,ft二,
fy=210,=
查表知,
第2题图2
选用******@140,As=359mm2(实际配筋与计算配筋相差小于5%),排列见图,垂直于受力钢筋放置******@250的分布钢筋。
验算适用条件:
⑴
⑵
已知梁的截面尺寸为bXh=250mmX450mm;受拉钢筋为4根直径为16mm的HRB335钢筋,即II级钢筋,,As=804mm2;混凝土强度等级为C40承受的弯矩M二。环境类别为一类。
验算此梁截面是否安全。
解:fc二mm2,ft二N/mm2,fy=300N/mm2。由表知,环境类别为一类的混凝土保护层最小厚度为25mm,故设a=35mm,h0=450-35=415mm
则
已知梁的截面尺寸为bXh=200mmX500mm,混凝土强度等级为C40,,钢筋采用HRB335,即I级钢筋,,截面弯矩设计值M二。环境类别为一类。
求:所需受压和受拉钢筋截面面积
解:fc=mm2,fy'=fy=300N/mm2,a1=,p1=。假定受拉钢筋放两排,设a=60mm,则h0=h-a=500-60=440mm
这就说明,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等级,则应设计成双筋矩形截面。
受拉钢筋选用7e25mm的钢筋,As=3436mm2。受压钢筋选用2e14mm的钢筋,As'=308mm2。
已知T形截面梁,截面尺寸如图4所示,混凝土采用C30,,纵向钢筋采用HRB400级钢筋,,环境类别为一类。若承受的弯矩设计值为M=700kN・m,计算所需的受拉钢筋截面面积AS(预计两排钢筋,as=60mm)。
解:(1)确定基本数据
由表查得;;at二;。
判别T形截面类
故属于第二类T形截面。
计算受拉钢筋面积AS。
第5题图
选用40282025(AS=2463+982=3445mm2)
某钢筋混凝土T形截面梁,截面尺寸和配筋情况(架立筋和箍筋的配置情况略)如图所示。混凝土强度等级为C30,,纵向钢筋为HRB400级钢筋,,=70mm。若截面承受的弯矩设计值为M=550kN•m,试问此截面承载力是否足够
解:(1)确定基本数据
由表杳得,;;二;;AS=2945mm2。
判别T形截面类型
故属于第二类T形截面。
计算受弯承载力M。
,满足要求。
二•m
M>M=550kN•m
u
故该截面的承载力足够。
—钢筋混凝土矩形截面简支梁,截面尺寸250mmX500mm,混凝土强度等级为C20(ft二mm2、fc=N/mm2),箍筋为热轧HPB235级钢筋(fyv=210N/mm2),纵筋为325的HRB335级钢筋(fy=300N/mm2),支座处截面的剪力最大值为180kN。
求:箍筋和弯起钢筋的数量。
解:
验算截面尺寸
属厚腹梁,混凝土强度等级为C20,fcuk=20N/mm2<50N/mm2故Bc=1截面符合要求。
验算是否需要计算配置箍筋
故需要进行配箍计算。
只配箍筋而不用弯起钢筋
若选用①******@120,实有
配箍率
最小配箍率
既配箍筋又配弯起钢筋
根据已配的325纵向钢筋,可利用125以45°弯起,则弯筋承担的剪力:
混凝土和箍筋承担的剪力:
选用①******@200,实用。
钢筋混凝土矩形截面简支梁,如图5—27,截面尺寸250mmX500mm,混凝土强度等级为C20(ft二mm2、fc=N/mm2),箍筋为热轧HPB235级钢筋(fyv=210N/mm2),纵筋为225和222的HRB400级钢筋(fy=360N/mm2)。
求:(1)只配箍筋;(2)配弯起钢筋又配箍筋。
第8题图
解:
求剪力设计值
支座边缘处截面的剪力值最大
验算截面尺寸
属厚腹梁,混凝土强度等级为C20,fcuk=20N/mm2<50N/mm2故Bc=1
截面符合要求。
验算是否需要计算配置箍筋
故需要进行配箍计算。
4)只配箍筋而不用弯起钢筋
则
若选用①******@150,实有
配箍率
最小配箍率
(5)既配箍筋又配弯起钢筋根据已配的225+222纵向钢筋,可利用122以45°弯起,则弯筋承担的剪力:
混凝土和箍筋承担的剪力:
选用①******@200,实有
(6)验算弯起点处的斜截面
故满足要求.
9•上题中,既配弯起钢筋又配箍筋,若箍筋为热轧HPB335级钢筋(fyv=300N/mm2),荷载改为100KN/m,其他条件不变,求:箍筋和弯起钢筋的数量。
解:
(1)求剪力设计值
支座边缘处截面的剪力值最大
(2)验算截面尺寸
属厚腹梁,混凝土强度等级为C20,fcuk=20N/mm2<50N/mm2故Bc=1
截面符合要求。
(3)验算是否需要计算配置箍筋
故需要进行配箍计算。
(4)既配箍筋又配弯起钢筋
根据已配的225+222纵向钢筋,可利用122以45°弯起,则弯筋承担的剪力:
混凝土和箍筋承担的剪力:
选用******@150,实用
(5)验算弯起点处的斜截面
,可将弯起钢筋
的弯终点适当后延,
则配******@150的箍筋就能满足要求.
模块五钢筋混凝土纵向受力构件计算能力训练习题答案二、计算题
1已知某多层多跨现浇钢筋混凝土框架结构,底层中柱近似按轴心受压构件计算。该柱安全等级为二级,轴向压力设计值N=1400kN,计算长度l0=5m,纵向钢筋采用HRB335级,混凝土强度等级为C30。求该柱截面尺寸及纵筋截面面积。
解:f二mm2,f,二300N/mm2,=
cy
(1)初步确定柱截面尺寸
设p‘==1%,=1,则
A===
选用方形截面,则b=h=二,取用b二h=300mm。
计算稳定系数
l/b=5000/300=
0
计算钢筋截面面积A'
S
A'===1677mm2
S
纵筋选用425(A'=1964mm2)。
S
验算配筋率
===%
>二%,且V3%,满足最小配筋率要求。
2某无侧移多层现浇框架结构的第二层中柱,承受轴心压力N=1840KN,楼层高H=,
混凝土等级为C30(f=mm2),用HRB400级钢筋配筋(f'=360N/mm2),试设计该截面。cy
解:
初步确定截面尺寸
按工程经验假定受压钢筋配筋率卩‘为%,先不考虑稳定系数的影响,按普通箍筋
柱正截面承载能力计算公式确定截面尺寸。
将截面设计成正方形,则有:===345(mm)
取:==350mm
计算
l=二X二(m)
0
l0/b=/=,查表得:=
(3)计算
选配820钢筋(2513mm2)
(4)验算最小配筋率
3某钢筋混凝土柱,截面为圆形,设计要求直径不大于500mm。该柱承受的轴心压力设计值N=4600kN,柱的计算长度10=,混凝土强度等级为C25,纵筋用HRB335级钢筋,箍筋用HPB235级钢筋。试进行该柱的设计。
解:
(1)按普通箍筋柱设计
由,查表6—1得,代入得:
由于配筋率太大,且长细比又满足I。/d<12的要求,故考虑按螺旋箍筋柱设计。
(2)按螺旋箍筋柱设计
假定纵筋配筋率,
则
选1625,。取混凝土保护层为,则,。
混凝土,。由(6—12)得:
可以。
假定螺旋箍筋直径,则,由公式(6—10)得:
l0/b=/=,查表得:=
实取螺旋箍筋为******@45。
求普通箍筋柱的承载力为:
可以。
4某钢筋混凝土偏心受压柱,截面尺寸b=350mm,h=500mm,计算长度1°=,内力设计值N=1200KN,M=250KN・m。混凝土采用C30,纵筋采用HRB400级钢筋。求钢筋截面面积A和A‘。
ss
解:
(1)判别大小偏心
取,
因,故要考虑偏心距增大系数影响
取
,取