建筑结构计算题题库
17.已知矩形截面简支梁,截面尺寸(200*550),持久承受跨中弯矩设计值125KN.M。
求钢筋截面面积As 并绘出截面配筋图。
(资料:Ⅱ级安全级别γO=1.0、一类环境条件c=25mm, 砼等级为C20,fc=
10n/mm2,钢筋等级Ⅱ级,fy=310n/mm2,ξb=0.544,结构系数γd=1.20)。
17. 答案: A s=1133mm2
解题提示:取a s=35mm, h0=550-35=515mm。
=
=< ξb=0.544
ρ=ξf c/f y=0.3409×10/310 = 1.1%>ρmi n=0.15%
A s=ρbh0=1.1%×200×515=1133mm2
18.已知矩形截面简支梁,截面尺寸(200*450),持久承受跨中弯矩设计值180KN.M。
求钢筋截面面积As并绘出截面配筋图。
(资料:Ⅱ级安全级别γO=1.0、一类环境条件c=25mm, 砼等级为C25,钢筋等级Ⅱ级,ξb=0.544,结构系数γd=1.20)。
18. 答案: A s=2305.5mm2
解题提示:(1)取a s=60mm,则h0=450-60=390mm。
(2)验算是否需要配双筋:
=(查表9-1)
故须按双筋截面配筋。
(3)取=0.544,即=0.396。
=
(4)=(0.544×12.5×200×390+310×594.5)/310
=2305.5mm2
19.某偏心受压柱bh=300×450mm, l o=4.5m,在使用期间承受永久荷载产生的轴向力标准值
N GK=150kN,可变荷载产生的轴向力标准值N QK=200kN,偏心矩e0 =300mm。
采用对称配筋,试对该截面进行配筋设计。
(资料:γG=1.05,γQ=1.20,Ⅱ级安全级别γO=1.0、持久设计状况ψ =1.0,一类环境条件c=25mm , 砼等级为C20, 钢筋等级Ⅱ级,ξb=0.544,结构系数γd=1.20)。
19.答案:A s= A`s =765mm2
解题提示:(1)资料:C20混凝土;Ⅱ级钢筋;取
,则=450-40=410mm。
(2)内力计算:
柱所承受的轴向压力设计值
=
(3)偏心距及偏心距增大系数的确定:
/=4500/450=10>8,应考虑纵向弯曲的影响。
=300mm=450/30=15mm,按实际偏心距=300mm计算。
,取=1;
由于/=10<15,故取=1;
=
(4)判别大小偏压:
压区高度=
所以按大偏心受压构件计算。
(5)配筋计算:
=
=
=765mm2=’
五、计算题(每题15分,共45分)
1.某钢筋混凝土矩形截面梁,截面尺寸,混凝土强度等级C25,钢筋采用HRB400级,已经配置有3根直径为的纵向受拉钢筋,混凝土保护层厚度25。
该梁承受最大弯矩设计值=120。
试复核梁是否安全。
[解]
(1)计算
因纵向受拉钢筋布置成一排,故
(2)判断梁的条件是否满足要求
满足要求。
(3)求截面受弯承载力,并判断该梁是否安全
该梁安全。
2.某矩形截面梁,截面尺寸为200×500mm, 混凝土强度等级C25(),HRB400级纵向受力钢筋(),承受弯距设计值的作用,求所需的受拉钢筋
和受压钢筋面积、。
解:
(1)验算是否需要采用双筋截面
因的数值较大,受拉钢筋按二排考虑,-60=500-60=440。
计算此梁若设计成单筋截面所能承受的最大弯矩:
故应设计成双筋截面。
(2)求受压钢筋,令=,并注意到当=时等号右边第一项即为,则:(3)求受拉钢筋
3.某
矩形截面简支梁,跨度l=6m,截面尺寸b×h=200×500mm, 采用C25砼,HPB235级箍筋,h0=465mm,作用有均布荷载设计值q=40kN/m,试配置所需的箍筋。
解:
五、计算题(每小题15分,共30分)
1.某矩形截面柱,其尺寸b×h=400×500mm, 该柱承受的轴力设计值N=2000 kN,计算长度, 采用C30砼,HRB400级受力钢筋,已知, , ,配置有纵向受力钢筋面积,实验算截面安全否。
解:
(1)确定稳定系数
查表4-1得。
(2)确定柱截面承载力
由式(4-1)得
故此柱截面安全。
2.某矩形截面柱,截面尺寸b×h=300×400mm,已知构件承受的N=400 kN,M=220kN·m,
,, 采用C30砼,HRB400级受力钢筋,已知,
,求该柱所需的钢筋面积As=As’。
解:
假设为大偏心受压构件
,且
为大偏心受压构件。
则
,取 1
取 1
由式(4-19)得
选配
五、计算题(共25分)
1.某轴心受压砖柱,截面b×h=370×490mm,H0=H=4.2m,采用砖MU10、水泥砂浆M5砌筑,由荷载产生的柱底最大轴力设计值N=200kN,实验算此柱的承载力是否满足要求?(15分)解:轴向力设计值N为:N=200kN
截面面积为:
-与砂浆强度有关的系数;当砂浆强度等级大于等于M5时,=0.0015;
由MU10砖、M5砂浆查得
则此柱的承载力为
不满足要求
2.某办公楼,钢筋混凝土楼改,会议室外纵墙,每4.5m设一2.7m宽的窗户,横墙间距20m,纵墙厚为240mm,用M5砂浆砌筑,墙计算高度4.6m。
实验算纵墙高厚比。
(10分)
解:
横墙最大间距20 m,查表8-10属于刚性方案
墙高4.6m ,
刚性方案,外墙承重,故;
每4.5m设一2.7m宽的窗户,得:
查表8-12砂浆强度等级5时[]=24;得:
满足要求。
四、计算题
1.某均布荷载作用下的矩形截面梁,,混凝土强度等级C20(),箍筋用I级钢筋(),直径为8mm双肢箍(),间距为100mm,若支座边缘处最大剪力设计值(包括自重)V=180kN,验算此梁斜截面承载力。
(),最小配箍率
2. 已知一钢筋混凝土柱荷载作用下轴向力设计值N=300KN,弯矩设计值M=159KNm,截面尺寸b×h=300×400mm,=40mm,l0/h=6,混凝土强度等级为C20,钢筋采用HRB335级(,采用对称配筋,求As及
3.一钢筋混凝土矩形截面简支梁,b×h=250mm×500mm,计算跨度,混凝土强度等级为C30(f c=1
4.3N/mm2,f t=1.43N/mm2),纵向受拉钢筋采用3根直径为20mm的HRB400级钢筋(A s=941mm2,f y=360N/mm2)。
试求该梁所能承受的均布荷载设计值(包括梁自重)。
ξb=0.518,ρmin=0.2%。
计算题答案:
1、解:1)验算梁截面尺寸:
截面尺寸足够
2)验算最小配箍率:
而:
,满足
3)验算斜截面承载力:
承载力足够
2、解:1)计算偏心矩增大系数
,,
,取
,取
2)对称配筋计算
先按大偏心进行计算
每边配置20+22(
全部纵向钢筋的配筋率且
3、1、解:h0=500-35=465mm
x=f y A s/ 1 f c b=360×941/1×14.3×250=94.76mm
<ξb h0=0.518×465=240.9mm ρ=A s/b h0=941/250×465=0.8%>ρmin=0.2%,
且大于0.45 f t/f y=0.18%,该梁为适筋梁
M=f y A s(h0-0.5 x)=360×941×(465-0.5×94.76)=141.47KN·m
q=8M/l02=8×141.47/62=31.44KN/m。