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顾祥林混凝土结构基本原理第8章

练习题8-1有一矩形截面纯扭构件,已知截面尺寸为错误!未找到引用源。

,配有纵筋4ϕ14(错误!未找到引用源。

),箍筋为ϕ8@150(错误!未找到引用源。

)。

混凝土为C25(错误!未找到引用源。

),试求该截面所能承受的扭矩值。

解:错误!未找到引用源。

,错误!未找到引用源。

故该截面能承受的扭矩值为错误!未找到引用源。

8-2 已知某钢筋混凝土构件截面尺寸错误!未找到引用源。

,受纯扭荷载作用,经计算知作用于其上的扭矩值为4940N·m,混凝土采用C30(错误!未找到引用源。

),钢筋用I级钢筋(错误!未找到引用源。

),试计算其配筋。

解:错误!未找到引用源。

验算截面限制条件0.2错误!未找到引用源。

验算是否按计算配筋错误!未找到引用源。

按构造配筋纵筋配6ϕ6配箍ϕ6@150。

8-3已知钢筋混凝土弯扭构件,截面尺寸为错误!未找到引用源。

,弯矩值M=55kN·m,扭矩值T=9kN·m,采用C25级混凝土(错误!未找到引用源。

),箍筋用Ⅰ级(错误!未找到引用源。

),纵筋用Ⅱ级(错误!未找到引用源。

),是计算其配筋。

解:计算抗弯纵向钢筋:错误!未找到引用源。

解得错误!未找到引用源。

计算抗扭钢筋:0.2错误!未找到引用源。

取ξ=1.0,错误!未找到引用源。

采用ϕ6,错误!未找到引用源。

故可取ϕ6@70顶部纵筋截面积错误!未找到引用源。

中部纵筋截面积错误!未找到引用源。

底部纵筋截面积错误!未找到引用源。

箍筋用量错误!未找到引用源。

错误!未找到引用源。

,可以故顶部中部纵筋配2ϕ10,底部纵筋配4ϕ16,箍筋配ϕ6@70。

8-4已知某构件截面尺寸为b错误!未找到引用源。

,经计算求得作用于其上的弯矩值M=142kN·m,扭矩值T=12kN·m,采用C30级混凝土(错误!未找到引用源。

),箍筋用Ⅰ级(错误!未找到引用源。

),纵筋用Ⅱ级(错误!未找到引用源。

),是计算其配筋(剪力主要由均布荷载产生)。

解:错误!未找到引用源。

验算截面限制条件:错误!未找到引用源。

验算是否需按计算配置剪扭钢筋:错误!未找到引用源。

故需计算配置剪扭钢筋,计算抗扭钢筋:采用ϕ6配筋,s=257mm,可取ϕ6@200故取错误!未找到引用源。

,可取ϕ6@100计算抗剪箍筋:由错误!未找到引用源。

计算抗弯纵向钢筋:错误!未找到引用源。

解得错误!未找到引用源。

顶部纵筋截面积错误!未找到引用源。

中部纵筋截面积错误!未找到引用源。

底部纵筋截面积错误!未找到引用源。

箍筋用量错误!未找到引用源。

验算最小配筋率:都满足要求配筋:顶部中部纵筋配2ϕ10,底部纵筋配4ϕ20,箍筋配ϕ8@175。

8-5已知某均布荷载作用下的弯剪扭构件,截面为T形,尺寸为错误!未找到引用源。

,其配筋图如图所示,构件所承受的弯矩值M=54kN·m,剪力值V=42kN,扭矩值T=8kN·m。

混凝土为C20级(错误!未找到引用源。

),钢筋为Ⅰ级钢(错误!未找到引用源。

),验算截面是否能承受上述给定的内力(错误!未找到引用源。

)。

练习题8-5图解:错误!未找到引用源。

计算错误!未找到引用源。

又错误!未找到引用源。

计算剪力和扭矩:假定错误!未找到引用源。

,错误!未找到引用源。

所以错误!未找到引用源。

所以截面不能承受给定内力。

8-6已知钢筋混凝土剪扭构件,截面尺寸b 错误!未找到引用源。

,截面上作用的剪力值V=80kN ,扭矩值T=8kN ·m ,采用C30级混凝土(错误!未找到引用源。

),Ⅰ级钢筋(错误!未找到引用源。

),试计算能够承受上述内力的配筋(剪力主要由均布荷载引起)。

解:错误!未找到引用源。

验算截面限制条件:错误!未找到引用源。

验算是否需按计算配置剪扭钢筋:错误!未找到引用源。

故需计算配置剪扭钢筋,计算抗扭钢筋:抗剪:错误!未找到引用源。

验算:错误!未找到引用源。

所以错误!未找到引用源。

配筋:顶部中部纵筋配4ϕ8,底部纵筋配2ϕ8,箍筋配ϕ6@150。

8-7已知钢筋混凝土弯扭构件,截面尺寸mm mm h b 400200⨯=⨯,作用于其上的弯矩值m kN M ⋅=54,扭矩值m kN T ⋅=7.9,混凝土采用C20级(22/10.1,/6.9mm N f mm N f t c ==),I 级钢筋(22/270,/270mm N f mm N f yv y ==),配筋如图8-25所示,使验算该构件能否承受上述内力(mm a s 35=). 解:根据题意得,22628157*4,785157942mm A mm A stl s ===-=6.9**200270*785x =∴ mm h mm x b b 207,568.0,4.1100===∴ξξ m kN M m kN M u ⋅=>⋅=-=∴547.65)2/4.110365(*270*785练习题8-7图m kN W f mm W t c c t ⋅=⨯=-=8.122.0,1067.6))200400*3(*6/(200362β m kN T mm N W f t t ⋅=<⋅⨯=7.9101.57.06331046.3/*85.01085.7/--⨯=>⨯=y t stl f f bh A33211014.1/*28.01003.5/,3.50--⨯=>⨯==yv t st st f f bs A mm A248.1/1==∴cor st yv stl y u A f s A f ςm kN T m kN s A A f W f T st cor yv t t u ⋅=>⋅=+=7.91.12/2.135.01ς∴可以承受上述内力8-8一I 形截面混凝土纯扭构件,截面尺寸如图8-26所示,承受扭矩值m kN T ⋅=5.8,混凝土采用C20级(22/10.1,/6.9mmN f mm N f t c ==),I 级钢筋(2270/y f N mm=,2270/yv f N mm =)。

试计算腹板,受压翼缘和受拉翼缘各承受扭矩多少?并计算腹板所需的抗扭箍筋和纵筋。

练习题8-8图解:根据题意得,腹板3621006.5)3(6mm b h b W tw ⨯=-= 受压翼缘36'2''108.1)(2mm b b h W f f tf⨯=-=受拉翼缘3621008.1)(2mm b b h W f f tf ⨯=-=36'1094.7mm W W W W tf tf tw t ⨯=++=m kN f W m kN W f t t t c ⋅=⋅=1.67.0,2.152.0 ∴需要计算配筋 腹板,受压,受压翼缘承受的扭矩分别为:m kN T m kN T m kN T W W T f f t tw w ⋅=⋅=⋅==15.1,93.1,42.5*)/('腹板:取245000450*100,0.1mm A cor ===ςmm A f W f T s A cor yv tw t w st 238.0)2.1/()35.0(/1=-=ς 取mm A s mm A st st 119238.0/,27.28,6121===φ 取100@6φ(经检验,满足最小配筋)218.261)/(*)/(mm s A f u f A st y cor yv stl ==ς 取)8.301(862mm A stl =φ受压翼缘: 取214000200*70,0.1mm A cor ===ς mm A f W f T s A cor yv tf t f st 273.0)2.1/()35.0(/''1=-=ς 与腹板同取100@6φ,同理,满足最小配筋 2182.92)/(*)/(mm s A f u f A st y cor yv stl ==ς 取)113(642mm A stl =φ受拉翼缘: 取27000100*70,0.1mm A cor ===ςmm A f W f T s A cor yv tf t f st 324.0)2.1/()35.0(/1=-=ς 取100@8φ(经检验,满足最小配筋)212.110)/(*)/(mm s A f u f A st y cor yv stl ==ς 取)113(642mm A stl =φ8-9一钢筋混凝土框架纵向边梁,梁上承受均布荷载,截面尺寸mm mm h b 400250⨯=⨯,经内力计算,支座处截面承受扭矩值m kN T ⋅=8,弯矩值m kN W ⋅=45(截面上边受拉)及剪力值kN V 46=,混凝土采用C20级(22/10.1,/6.9mm N f mm N f t c ==),钢筋采用I 级(22/270,/270mm N f mm N f yv y ==).试按弯剪扭构件计算该截面配筋,并画出截面配筋图. 解:根据题意得,2630365,(3)9.9106t b h mm W h b mm ==-=⨯220/4.225.0/514.18.0mm N f mm N W T bh V c t =<=+220/77.01.1*7.0/312.1mm N mm N W Tbh Vt=>=+故需要计算配筋 (1)抗扭钢筋,0.114.15.015.10>=+=Tbh VW t t β取0.1=t β:取270000350*200,0.1mm A cor ===ςmm A f W f T s A cor yv tw t st 185.0)2.1/()35.0(/1=-=ς215.203)/(*)/(mm s A f u f A st y cor yv stl ==ς(2)抗剪钢筋0025.1)5.1(7.0h sA f bh f V svyvt t +-=β,088.0/mm s A sv =∴取mm s A n sv 044.0/,21== (3)抗弯钢筋)2/(0x h A f M A f bx f s y s y c -== 解之得mm x mm A s 6.55,4942== (4)总的纵筋和箍筋用量1)顶部纵筋:,8.673/5.2032mm = 中部纵筋:28.673/5.203mm = 底部纵筋:228.5614948.67mm mm =+ 2)验算22m in ,18345.0,200002.0mm bh f f mm bh A yts ===,满足条件2m in ,2046.0mm bh f f VbT A ytstl ==,取2204mm A stl =0014.028.010832.1)044.0185.0(*23=>⨯=+=-yvtsvf f bbs A8-10矩形截面纯扭构件,截面尺寸及配筋如图8-27所示, 混凝土采用C30级(22/43.1,/3.14mm N f mm N f t c ==),纵筋采用6根直径为mm 16的Ⅲ级钢筋(2/400mm N f y =),箍筋采用I 级钢(2/270mm N f yv =).求此构件所能承受的最大扭矩值.练习题8-10解:根据题意得, 4721096.2)3(6mm b h b W t ⨯=-=mm u mm A mm A mm A cor cor st stl 1700,165000,5.78,8.12052212==== 33105.128.0105.4)100*350/(5.78*2/--⨯=>⨯==yvtst f f bs A33100.385.0107.5/--⨯=>⨯=ytstl f f bh A7.1339.11<==∴corst yv stl y u A f sA f ς0.3563.4u t t T f W kN m ∴=+=⋅又∵m kN W f T t c c u ⋅==8.562.0m ax ,β m kN T u ⋅=∴8.568-11分别列出轴向压力,轴向拉力作用下钢筋混凝土矩形截面复合受力构件(轴向力,弯矩,剪力和扭矩共同作用)基于承载力的截面设计步骤. 解:1)计算t t h W βλ,,,0值; 2)由sh A f N bh f V sv yv c t t u 00)07.0175.1)(5.1(+++-=λβ(轴压) 或者sh A f N bh f V sv yv t t t u 00)2.0175.1)(5.1(+-+-=λβ(轴拉) 计算得s A sv / 3)取ς值,由cor st yvt ct t u A sA f W A N f T 12.1)07.035.0(ςβ++=(轴压) 或者cor st yv ttt t u A sA f W A N f T 12.1)2.035.0(ςβ+-=(轴拉)计算s A st /1,并且由sf A u f A y stlcor yv stl ς=,计算stl A4)用单筋矩形截面受弯设计s A5)验算最小配筋率,配筋8-12分别列出轴向压力,轴向拉力作用下钢筋混凝土矩形截面复合受力构件(轴向力,弯矩,剪力和扭矩共同作用)截面承载力的计算步骤. 解:1)计算ςβλ,,,,0t t h W 值;2)根据单筋矩形截面计算u M ;3) 由s h A f N bh f V sv yv c t t u 00)07.0175.1)(5.1(+++-=λβ(轴压) 或者sh A f N bh f V sv yv t t t u 00)2.0175.1)(5.1(+-+-=λβ(轴拉) 计算u V4) cor st yvtc t t u A s A f W A N f T 12.1)07.035.0(ςβ++=(轴压) 或者cor st yv ttt t u A sA f W A N f T 12.1)2.035.0(ςβ+-=(轴拉)计算u T。

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