1、某现浇多层钢筋混凝土框架结构,地层中柱按轴心受压构件计算,柱高H=6.4m ,承受轴向压力设计值N=2450kN,采用C30级混凝土,HRB335级钢筋,求柱截面尺寸(设配筋率'0.01,1ρϕ==),并试计算需配置的纵向受力钢筋。
(已知:214.3N/mm c f =,21.43/t f N mm =,'2300/y y f f N mm ==)附表:钢筋混凝土轴心受压构件的稳定系数ϕ设配筋率'0.01,1ρϕ==,由公式知32''2450101573540.9()0.9 1.0(14.30.01300)c y N A mmf f ϕρ⨯===+⨯⨯+⨯正方形截面边长396.7b mm ==,取b=400mm 。
(2)求稳定系数柱计算长度0 1.0l H =,0640016400l b ==,查表得0.87ϕ=。
(3)计算配筋 由公式知32'2'24501014.34000.90.90.872803.3300c s y N f A mmf ϕ⨯--⨯⨯===2、某梁截面尺寸b×h=250mm×500mm ,M=2.0×108N·mm ,受压区预先已经配好HRB335级受压钢筋2φ20('s A =628mm 2),若受拉钢筋也采用HRB335级钢筋配筋,混凝土的强度等级为C30,求截面所需配置的受拉钢筋截面面积sA 。
(已知:214.3N/mm c f =,21.43/t f N mm =,'2300/y y f f N mm ==,1 1.0α=,,max 0.55,0.399b s ξα==)解:(1)求受压区高度x假定受拉钢筋和受压钢筋按一排布置,则'35mms s a a ==0500mm 35mm 465mm s h h a =-=-=001465mm 178.2mm<0.550465mm 255.75mm b x h h ξ⎡⎢=-⎢⎣⎡=⨯⎢⎢⎣==⨯=且'2235mm 70mms x a >=⨯=(2)计算截面需配置的受拉钢筋截面面积''222122300N/mm 628mm 14.3N/mm 250mm 78.2mm1560mm 300N/mmy s c s yf A f bxA f α+⨯+⨯⨯===四、计算题1、已知某屋架下弦,截面尺寸b=220mm ,h=150mm ,承受轴心拉力设计值N=240kN ,混凝土为C30级,纵筋为HRB335级,试计算需配置的纵向受力钢筋。
(已知:214.3N/mm c f =,21.43/t f N mm =,'2300/y y f f N mm ==)参考答案: 解:,u N N =令222132150220%4.0%2.02,14215022030043.19.045.028003001000240mm bh mm bh f f mm f N A y t y s =⨯⨯=⨯=⨯⨯⨯=⨯>=⨯==也大于2、已知梁的截面尺寸b=250mm ,h=500mm ,混凝土为C30级,采用HRB400级钢筋,承受弯矩设计值300M kN m =⋅,试计算需配置的纵向受力钢筋。
(已知:214.3N/mm c f =,21.43/t f N mm =,'2360N/mm y y f f ==,1 1.0α= ,,max 0.384s α=,0.518b ξ=,a=60mm ,a ‘=40mm )参考答案:解:(1)设计参数材料强度设计值,C30级混凝土214.3c f N mm =,HRB400级钢筋'2,max 360,0.384,0.518,y y s b f f N mm αξ====等效矩形图形系数 1.0α=。
初步假设受拉钢筋为双排配置,取050060440h mm=-=。
(2)计算配筋6,max 220300100.4430.38414.3250440s s c M f bh αα⨯===>=⨯⨯故需配置受压筋,取'40a mm =。
262,max 0'2''0300100.38414.3250440238()360(44040)s c sy M f bh A mm f h a α-⨯-⨯⨯⨯===-⨯-'2014.30.5182504402382501360c s bs y f A bh A mm f ξ=+=⨯⨯⨯+=四、计算题1、矩形截面偏心受拉构件,b=300mm ,h=500mm ,承受轴向拉力设计值N=600KN,弯矩设计值42M kN m =⋅,采用C20级混凝土,HRB335级钢筋,计算构件的配筋。
(已知:22'29.6/, 1.10/,300/c t y y f N mm f N mm f f N mm ====,a=a ‘=40mm )参考答案: 解:材料强度:22'29.6/, 1.10/,300/c t y y f N mm f N mm f f N mm ====。
取0'40,460a a mm h mm===。
603421070210600102M h e mm a mm N ⨯===<-=⨯故为小偏心受拉。
00'0.5'25040702800.5'2504070140e h a e mm e h a e mm =-+=-+==--=--=代入公式3203'20'600102801333.3(')30042060010140666.7(')300420s y sy Ne A mm f h a Ne A mm f h a ⨯⨯===-⨯⨯⨯===-⨯min max(0.45/,0.002)0.002t y f f ρ==,2min 300bh mm ρ=,满足最小配筋率要求,2、已知梁截面尺寸为b =200mm ,h =400mm ,混凝土为C20级,29.6N/mm c f =21.10N/mm t f =,采用HRB335级钢筋,受拉钢筋为3φ20,2941s A mm =,受压钢筋为2φ14,'2308s A mm =,0.550b ξ=,承受弯矩设计值90kN m M =⋅,试验算该截面是否安全。
参考答案:解:(1)基本参数 C20级混凝土29.6c f N mm =,HRB335级钢筋2300,0.550y b f N mm ξ==,等效矩形图形系数 1.0α=。
截面有效高度04002510365h mm=--=。
(2)计算受压区高度x''300(941308)98.99.6200y s y s c f A f A x mm f b-⨯-===⨯(3)计算受弯承载力uM按式(5-26b )计算得'''00()()2u c y s xM f bx h f A h a =-+-9.620098.9(36598.92)300308(36535)=⨯⨯⨯-+⨯⨯-90.4kN m M =⋅>满足安全要求。
五、计算题:(共 30 分)1.某楼面梁截面尺寸为 200m m ×450mm ,采用 C25 混凝土(f c =11.9N/mm 2 ),HRB335 级 钢筋(f y ′=f=300N/mm 2 ,ξb =0.550) ,受拉钢筋已配 3φ25(A s =1473mm 2 ),受压区已配 2φ20 (A ′s =628mm 2 ),构件处于正常工作环境,安全等级为 II 级,弯矩设计值 M=150kN ·m , ɑs =ɑ′s =35mm ,验算此梁的正截面承载力是否足够? 五、计算题:(共 30 分) 1.(8 分)[解]:3.某柱截面尺寸b×h=300mm×400mm,ɑs=ɑs′=40mm,偏心距增大系数η=1.03,混凝土强度等级为C35,纵筋采用HRB400 级钢筋,承受轴向力设计值N=380KN,弯矩设计值M=220KN·m,采用非对称配筋,试计算截面所需的纵向受力钢筋并画出配筋图。
(12 分)(其中:f c=16.7N/mm 2,f y=f y′=360N/mm 2,ξb=0.518,ρmin=ρ′min =0.2%)3.(10 分)解:=403mm2>0.2%bh=0.2%×300×400=240mm2(4) 计算钢筋A s(5)配筋图略五、计算题:(30 分)1.梁的截面尺寸为250mm?500mm,混凝土强度等级C25,钢筋HRB335 级,截面已配置受压钢筋2?20(A?s=628mm 2 ),承受的弯矩设计值M=200kN?m,构件处于室内正常工作环境,安全等级为二级,计算梁正截面所需的受拉钢筋面积。
(8 分)(其中:fc=11.9N/mm 2 ,fy=f?y=300N/mm 2 ,as=a?s=35mm,?b=0.550,?min=0.2%)2.某简支梁承受荷载设计值见图,截面尺寸b×h=250mm×600mm,混凝土强度等级为C25 (fc=11.9N/mm 2 ,ft=1.27N/mm 2 ),配置HPB235 级箍筋(fyv=210N/mm 2 ),试计算按斜截面承载力要求所需箍筋数量。
(其中:as=40mm,? max s 250mm)(10 分) 3.某柱截面尺寸b×h=300mm×500mm,as=a?s=40mm,偏心距增大系数?=1.046,混凝土强度等级为C30,纵筋采用HRB400 级钢筋,承受轴向力设计值N=450KN,弯矩设计值M=270KN?m,采用对称配筋,试计算截面所需的纵向受力钢筋并画出配筋图。
(12 分)(其中:fc=14.3N/mm 2 ,fy=f?y=360N/mm 2 ,?b=0.518,min min ? ? ? ? =0.2%)注:第二题的第三行后面补上>75%,估该简支梁应N构件属于大偏心受压四、计算题(35分)1、如图示,一根简支梁,环境类别一级,混凝土为C30(),纵向受拉钢筋和弯起钢筋为HRB335级(),,箍筋为HPB235级(),,试求该梁能承受的均布荷载设计值q(包括自重)(需考虑抗弯和抗剪两方面)。
(15分)解:(1)抗弯:(2)抗剪:支座边缘:弯起钢筋弯起点:所以2、一T形截面梁,,环境类别为一类,,承受弯矩设计值。
混凝土等级为C30(),钢筋采用HRB335级(),,,求所需钢筋面积。