混凝土结构设计原理计算题.docx

1（矩形截面大偏压）已知荷载设计值作用下的纵向压力,弯矩m,柱截面尺寸，混凝土强度等级为C30，fc=14.3N/mm2,钢筋用HRB335级，fy=fy=300N/mm2，柱的计算长度，已知受压钢筋（），求：受拉钢筋截面面积As 。解：求ei、e取（2）判别大小偏压 为大偏压（3）求As 由即整理得：解得 (舍去)，由于x满足条件：由得选用受拉钢筋， 2。（矩形不对称配筋大偏压）已知一偏心受压柱的轴向力设计值N = 400KN,弯矩M = 180KNm,截面尺寸,计算长度l0 = 6.5m, 混凝土等级为C30，fc=14.3N/mm2，钢筋为HRB335，, ，采用不对称配筋，求钢筋截面面积。解：（1）求ei、e有因为取（2）判别大小偏压按大偏心受压计算。（3）计算和则按构造配筋 由公式推得故受拉钢筋取，As = 1256mm2受压钢筋取，402mm23 （矩形不对称配筋大偏压）已知偏心受压柱的截面尺寸为，混凝土为C25级，fc=11.9N/mm2 , 纵筋为HRB335级钢，,轴向力N，在截面长边方向的偏心距。距轴向力较近的一侧配置416纵向钢筋，另一侧配置220纵向钢筋，柱的计算长度l0 = 5m。求柱的承载力N。解：（1）求界限偏心距C25级混凝土,HRB335级钢筋查表得，。由于As及As已经给定，故相对界限偏心距为定值， =0.506属大偏心受压。（2）求偏心距增大系数，故，（3）求受压区高度x及轴向力设计值N。代入式： 解得x=128.2mm；N=510.5kN（4）验算垂直于弯矩平面的承载力4（矩形不对称小偏心受压的情况）某一矩形截面偏心受压柱的截面尺寸计算长度混凝土强度等级为C30，fc=14.3N/mm2,用HRB335级钢筋，fy=fy=300N/mm2,轴心压力设计值N = 1512KN,弯矩设计值M = 121.4KNm,试求所需钢筋截面面积。解：求ei、e（2）判断大小偏压属于小偏压（3）计算As、As取As=minbh= 由公式 经整理后得出 代入已知参数，得满足将x代入得：选用 ，由于因此，不会发生反向破坏，不必校核As 。5（矩形对称配筋大偏压） 已知一矩形截面偏心受压柱的截面尺寸柱的计算长度 ，混凝土强度等级为C35，fc = 16.7N/mm2,用HRB400级钢筋配筋，fy=fy=360N/mm2,轴心压力设计值N = 400 KN,弯矩设计值M = 235.2KNm,对称配筋，试计算解：求ei、e（2）判别大小偏压属于大偏压（3）求因为对称配筋，故有所以 符合要求，各选配，1964mm2,稍小于计算配筋，但差值在5%范围内，可认为满足要求。6(矩形对称配筋小偏压)条件同6-4，但采用对称配筋，求？解：求ei、e题6-4中已求得：（2）判别大小偏压，属于小偏压（3）计算As、选用，7已知某柱子截面尺寸，混凝土用C25，fc =11.9N/mm2,钢筋用HRB335级，fy=fy=300N/mm2，钢筋采用，对称配筋，226mm2,柱子计算长度l0=3.6m,偏心距e0=100mm, 求构件截面的承载力设计值N。解：求ei、e已知e0=100mm 取取（2）判别大小偏压求界限偏心率又因为，故为小偏压。（3）求截面承载力设计值N （A）又由得：整理得：（B）联立（A）(B)两式，解得代入（A）式中得： 根据求得的N值，重新求出、值：相应值为1.717，与原来的、值相差不大，故无需重求N值。8某I形柱截面尺寸如图6-22所示，柱的计算长度= 6.8m 。对称配筋。混凝土等级为C30，fc=14.3N/mm2,钢筋为HRB400, fy=fy=360N/mm2,轴向力设计值N = 800KN，弯矩M=246KNm 求钢筋截面面积。解：求ei、e （2）判别大小偏压属大偏压，中性轴位于腹板内。（3）计算和选用，9某单层厂房下柱，采用I形截面，对称配筋，柱的计算长度l0=6.8m, 截面尺寸如图6-23所示，混凝土等级为C30，fc=14.3N/mm2，钢筋为HRB400，fy=fy=360N/mm2,根据内力分析结果，该柱控制截面上作用有三组不利内力： N = 550KN，M=378.3KNm N = 704.8KN，M =280KNmN = 1200KN，M = 360KNm根据此三组内力，确定该柱截面配筋面积。解：、求解第组内力取取（3）判别大小偏压+，故属于大偏压。取 由公式假设，由则取、求解第组内力（1）求解ei、e（2）判别大小偏压，属大偏压。取、 求解第种内力求ei、e（2）判别大小偏压由公式 综合、 算得的结果知钢筋的配筋至少要使故选用，第九章 钢筋混凝土构件的变形和裂缝1 承受均布荷载的矩形简支梁，计算跨度l0=4.0m，活荷载标准值qk=16kN/m，其准永久系数q=0.5，混凝土强度等级为C25，钢筋为HRB400级。环境类别为一类，安全等级为二级。试进行梁的截面设计，并验算梁的挠度。如混凝土强度等级改为C40，其他条件不变，重新计算并将结果进行对比分析。解：根据跨度，初步选定截面尺寸为250mm500mm。可得恒载kN/m活荷载 kN/m kNm查表可知C30以上时，梁的最小保护层厚度为25mm。故设a = 35mm，则mm由混凝土和钢筋等级查表，得N/mm2； N/mm2； N/mm2；故mm2选用 mm2） mm2941 mm2满足要求。该用C40混凝土，配筋不变，计算其承载力。N/mm2KNm进行抗裂验算 求和 KNm KNm对于C30混凝土：N/mm2； N/mm2； N/mm2 N/mm2Nmm2 Nmm2mm满足要求。对于C40混凝土：N/mm2； N/mm2； N/mm2 N/mm2Nmm2 Nmm2mm满足要求。从以上算例可以看出，当截面尺寸及配筋不变时，混凝土强度等级提高，其极限承载力和计算挠度变化不大，换句话说，如果挠度验算不满足，通过提高混凝土强度等级的方法效果不明显。2 承受均布荷载的矩形简支梁，计算跨度l0=6.0m，活荷载标准值qk=12kN/m，其准永久系数q=0.5；截面尺寸为bh=200mm400 mm，混凝土等级为C25，钢筋为HRB335级，4 16，环境类别为一类。试验算梁的跨中最大挠度是否符合挠度限值。解：kN/m； kN/m KNm KNm对于C25混凝土：N/mm2； N/mm2； N/mm2 mm2； mm N/mm2Nmm2 Nmm2mm不满足要求。3 某屋架下弦杆按轴心受拉构件设计，截面尺寸为200mm200mm，混凝土强度等级为C30，钢筋为HRB400级，418，环境类别为一类。荷载效应标准组合的轴向拉力Nk=160kN。试对其进行裂缝宽度验算。解：轴心受拉构件；mm2； N/mm2mm N/mm2mm mm满足要求。4 简支矩形截面普通钢筋混凝土梁，截面尺寸bh=200 mm500mm，混凝土强度等级为C30，钢筋为HRB335级，416，按荷载效应标准组合计算的跨中弯矩Mk=95kNm；环境类别为一类。试对其进行裂缝宽度验算，如不满足应采取什么措施。解：对于C30混凝土：N/mm2； N/mm2； N/mm2mm2；mm N/mm2mm；mm；mmmm不满足要求。可以采取增大截面高度的措施。