混凝土设计原理第5章作业题解答.docx
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1、混凝土设计原理第5章作业题解答 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 51(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mm mm 400400?,轴心压力设计值m H kN N 9.3,3090=,混凝土强度等级为C40,钢筋用HRB400级。求纵向钢筋截面面积/s A ,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 223 /1213)4001.19983.09.0103090(3601)9.0(1mm A f N f A c y s =?-?=-=? 如果采用4根直径20mm 纵筋
2、,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,%55.0min =,min / ,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%55.0min =;一侧纵向钢筋的 )的要求。选用4根直径20mm 纵筋,A s =1256 。 52(基本题目)根据建筑要求,某现浇柱截面尺寸定为mm mm 250250?, 由两端支承情况决定其计算高度m l 8.20=;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kN N 1500=。试问截面是否安全。 解答: 由 , 查表5-1,得 按式(5-
3、1),得 116.1)101500/()152*.19(962.09.0/)(9.032/ =?+?=+N A f A f s y c ? 故截面是安全的。 53(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kN N 6000=,从基础顶面至二层楼面高度为m H 2.5=。混凝土强度等级为C40,由于建筑要求柱截面为圆形,直径为mm d 470=。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0l 取底层钢筋混凝土现浇框架底层柱的计算长度m H l 2.50= (2)求计算稳定系数
4、? 0/5200/47011.06l d = 查表5-1得=0.938? (3)求纵筋s A 已知圆形混凝土截面积为22423.1447017.3410A d mm =?=? 由式(5-1)得 3 4211600010()(19.117.3410)105430.93600.90.938 s c y N A f A mm f ?=-=-?=? (4)求配筋率 4=10543/(17.3410) 6.08%5%s A A =?=?,不可以。 配筋率太高,若混凝土强度等级不再提高,并因0/l d =?=,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2ss178.5A mm
5、 =。 螺旋箍筋的间距s 可通过式( 5-5)求得: ss1ss0 3.1441078.5/244141.4cor s d A A mm =?= 取s=40mm ,以满足不小于40mm ,并不大于80mm 及cor d ,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N u 如下: 2ss0ss1 3.1441078.5/402527cor A d A s mm =?= 4ss00.9(2)0.90.93819.1(17.34107854)36078545056.23u c cor y y s N f A f A
6、 f A kN =+=?-+?=且1.55056.23=7584.356041.88kN kN ? 满足要求。 54(基本题目)已知,荷载作用下柱的轴压力设计值kN N 396=,柱端弯矩设计值m kN M M M ?=218,92.0221,截面尺寸mm h b 400300?=? ,mm a a s s 40/=;混凝土强度等级为C30,钢筋采用HRB400级; 6/=h l c 。求钢筋截面面积/,s s A A ,并绘制截面配筋图(含构造配筋)。 解答:因 1 2 0.920.9M M =,故需考虑P-效应。 1 2 0.70.3 0.976m M C M =+= 3 0.50.514
7、.3300400 2.17139610 c c f A N ?= =?,取c =1 e 20a mm = 226 230111()1(6)1 1.01421810(e )(20)3961013001300360 c ns c a l M h N h =+ =+?=?+? 0.976 1.0140.9931m ns C =?=?=,先按大偏压情况计算 /2571400/240731i s e e h a mm =+-=+-= 由式(5-22)得 2 1003222min (10.5)() 39010731 1.014.33003600.518(10.50.518) 660360(36040) 0
8、.002300400240c b b s y s Ne f bh A f h a mm bh mm -= -?-?-?=?-=?= 由式(5-21)得 2 101003 2 (10.5) () 1.014.33003600.51839610 6601782360 y c b c b b s s y y y s f f bh N Ne f bh A A f f f h a mm -=+=-?-?= += 受拉钢筋s A 选用3根直径22mm 及2根直径20m 纵筋(2=1768mm s A ),受压钢筋s A 选用2根直径18mm 及1根直径14mm 纵筋(2=662.9mm s A )。 补充
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- 混凝土 设计 原理 作业题 解答
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