混凝土设计原理第5章作业题解答.doc

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1、.....混凝土结构设计原理作业题第5章受压构件正截面的性能与设计5－1（基本题目）已知某四层四跨现浇框架结构的底层内柱，截面尺寸为，轴心压力设计值，混凝土强度等级为C40,钢筋用HRB400级。求纵向钢筋截面面积，并绘制截面配筋图（含构造配筋）。解答：按《混凝土结构设计规范》规定，按式,查表5-1，得按式（5-1）求A’s如果采用4根直径20mm纵筋，A’s=1256,故上述A的计算中没有减去是正确的，且由附表18知，，，可以。截面每一侧配筋率，可以。故满足受压纵筋最小配筋率（全部纵向钢筋的；一侧纵向钢筋的）的要求。选用4根直径20mm纵筋，A’s=1256。5－2（基本题目

2、）根据建筑要求，某现浇柱截面尺寸定为，由两端支承情况决定其计算高度；柱内配有4根直径为22的HRB400级钢筋作为纵筋；构件混凝土强度等级为C40，柱的轴向力设计值。试问截面是否安全。解答：.专业word可编辑......由,查表5-1，得按式（5-1），得故截面是安全的。5－3（基本题目）已知：某旅馆底层门厅内现浇钢筋混凝土柱，一类环境，承受轴心压力设计值，从基础顶面至二层楼面高度为。混凝土强度等级为C40，由于建筑要求柱截面为圆形，直径为。柱中纵筋用HRB400级钢筋，箍筋用HPB300级钢筋。求柱中配筋。解答：先按配有普通纵筋和箍筋柱计算。（1）求计算长度取底层钢筋混凝土

3、现浇框架底层柱的计算长度（2）求计算稳定系数查表5-1得（3）求纵筋已知圆形混凝土截面积为由式（5-1）得.专业word可编辑......（4）求配筋率，不可以。配筋率太高，若混凝土强度等级不再提高，并因<12,可采用螺旋箍筋柱。下面再按螺旋箍筋柱来计算。（5）假定纵筋配筋率，则得，选用16根直径25mm纵筋，。混凝土保护层厚度取用20mm,估计箍筋直径10mm,得：（6）混凝土强度等级小于C50，；按式（5-9）求螺旋箍筋的换算截面面积得，满足构造要求。(7)假定螺旋箍筋直径d=10mm，则单肢螺旋箍筋面积。螺旋箍筋的间距s可通过式(5-5)求得：取s=40mm，以满足不小于

4、40mm，并不大于80mm及0.2，的要求。(8)根据所配置的螺旋箍筋d=l0mm，s=40mm，重新用式(5-5)及式(5-6)求得间接配筋柱的轴向力设计值Nu如下：且.专业word可编辑......满足要求。5－4（基本题目）已知，荷载作用下柱的轴压力设计值，柱端弯矩设计值，截面尺寸，；混凝土强度等级为C30，钢筋采用HRB400级；。求钢筋截面面积，并绘制截面配筋图（含构造配筋）。解答：因，故需考虑P-δ效应。1则因，先按大偏压情况计算由式（5-22）得.专业word可编辑......由式（5-21）得受拉钢筋选用3根直径22mm及2根直径20m纵筋（），受压钢筋选用2根

5、直径18mm及1根直径14mm纵筋（）。补充：我认为必要，但是教材中没有这一步，是不妥的。由式（5-18），求出,估前面假设大偏心受压是正确的。垂直于弯矩作用平面的承载力验算满足要求，此处从略，请自己补充完善。5－5（基本题目）已知条件同5－4题，并已知配有3根直径20mm的受压钢筋。求受拉钢筋截面面积，并绘制截面配筋图（含构造钢筋）。解答：令,由式（5—22）知.专业word可编辑......由式（5-21）得=选用220+2225（=1610）比较题5-4与题5-5可看出，当时，总的用钢量计算值为660+1782=2442,比[题5-5]求得的总用钢量942+1606=25

6、48少。5－6（基本题目）已知，，杆端弯矩设计值，截面尺寸，受压钢筋为4根直径为22mm的HRB400级钢筋，混凝土强度等级C30，构件计算长度为。求受拉钢筋截面面积并绘制该次梁跨中截面配筋示意图（含构造配筋）。【解】由式（5-14）:故需考虑P-效应.专业word可编辑......取，可先按大偏心受压情况计算。说明假定大偏心受压是正确的。按式（5-27）计算值如果按不考虑受压钢筋的情况进行计算.专业word可编辑......说明：本题如果不考虑受压钢筋，受拉钢筋会得到较大数值。因此，本题取来配筋，选用422（）。5－7（基本题目）已知：，杆端弯矩设计值，截面尺寸，采用HRB4

7、00级钢筋，混凝土强度等级为C40，构件计算长度。试计算钢筋截面面积，并绘制截面配筋图（含构造配筋）。解答：由式（5-14）,故需考虑P-效应.取.专业word可编辑......可先按大偏心受压情况计算。由式(5-22)得：取选用412（）,这样,该题就变成已知受压钢筋,求受拉钢筋的问题,下面计算从略，请同学们自行补充。5－8（基本题目）已知：，，混凝土强度等级为C40，钢筋采用HRB400级，选用4根直径为20mm的；选用4根直径22mm的钢筋。构件计算长度，两杆端弯矩设计值的比值为。求截