《给水排水工程结构》课后习题参考答案修改.docx
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《给水排水工程结构》习题答案沈文爱
《给水排水工程结构》课后习题参考答案
沈文爱
华中科技大学土木学院
2015-04-10
2015-5-7更新
第三章习题
3-1
(自定截面尺寸,过程与结果正确即可)
解:
(1)确定计算参数
混凝土:
C25,钢筋:
HRB400
设截面尺寸为250mm*500mm,单排钢筋,则
查表3-1,
查表3-2,采用HRB400级钢筋,
(2)用系数法计算配筋
(不超筋)
实配钢筋,查附表B-2,实配425,As=1964mm2。
(3)验算最小配筋率
3-2
解:
(1)确定计算参数
混凝土:
C25,钢筋:
HRB335
取单位板宽计算,板厚取100mm,则截面尺寸为1000mm*100mm,则
查表3-1,
查表3-2,
(2)内力计算
(3)用系数法计算配筋
(不超筋)
实配钢筋,查附表B-2
(2),实配8@200,As=251mm2。
(4)验算最小配筋率
3-4
解:
(1)确定计算参数
混凝土:
C25,钢筋:
HRB400
截面尺寸为250mm*650mm,双排钢筋,则
查表3-1,
查表3-2,采用HRB400级钢筋,
(2)用系数法计算配筋
(超筋)
改变截面尺寸或者选用高强度等级的混凝土。
选用C30混凝土,重新计算。
(1)确定计算参数
混凝土:
C30,钢筋:
HRB400
截面尺寸为250mm*650mm,双排钢筋,则
查表3-1,
查表3-2,采用HRB400级钢筋,
(2)用系数法计算配筋
(不超筋)
实配钢筋,查附表B-2,实配625,As=2945mm2。
(3)验算最小与最大配筋率
3-5
解:
(1)确定计算参数
混凝土:
C25,钢筋:
HRB335
截面尺寸为200mm*500mm,双排钢筋,则
查表3-1,
查表3-2,
(2)验算最小与最大配筋率
实配620,As=1884mm2
则
(3)求极限承载力
改用RRB500级钢筋,重新设计计算,
(4)用系数法计算配筋
结论:
单筋矩形截面不满足承载力要求,按双筋矩形截面进行重新设计计算。
设受压区实配220,
1)用系数法计算配筋
承担的弯矩,
(不超筋)
实配钢筋,查附表B-2,底部钢筋实配620,As=1884mm2。
顶部钢筋实配220,
3-6
解:
(1)确定计算参数
混凝土:
C25,钢筋:
HRB335
截面尺寸为250mm*500mm,单排钢筋,则
查表3-1,
查表3-2,
(2)用系数法计算配筋
承担的弯矩,
(不超筋)
取
实配钢筋,查附表B-2,实配422,As=1520mm2。
3-7
解:
(1)确定计算参数
混凝土:
C30,钢筋:
HRB335
截面尺寸为250mm*450mm,双排钢筋,则
查表3-1,
查表3-2,
(2)承载力计算
(满足要求)
则极限承载力为:
3-9
解:
(1)确定计算参数
混凝土:
C30,钢筋:
HRB400
截面尺寸:
设为双排钢筋:
查表3-1,
查表3-2,
(2)判别类型
属于第一类T形截面。
(3)用系数法计算配筋
(不超筋)
实配钢筋,查附表B-2,实配622,As=2281mm2。
(4)验算最小与最大配筋率
3-10
解:
(1)确定计算参数
混凝土:
C25,钢筋:
HRB335
截面尺寸:
单排钢筋:
As=1256mm2
查表3-1,
查表3-2,
(2)判别类型
属于第一类T形截面。
故按截面宽度为的矩形截面进行计算。
(3)求极限弯矩设计值
该截面满足承载力要求。
第四章习题
4-2
解:
(1)确定计算参数
混凝土:
C25,钢筋:
HPB300
截面尺寸:
单排钢筋:
(2)求支座剪力设计值
显然,集中荷载作用为主。
附:
剪力图的计算
(3)校核截面尺寸
截面尺寸满足要求。
(4)验算是否需要计算配箍
剪跨比:
需要进行配箍计算。
(5)配箍计算
采用双肢8箍筋,n=2,Asv1=50.3mm2,
则实配箍筋为:
8@200,满足规范构造要求。
(6)验算最小配箍率
满足要求。
(配箍图手绘)
4-4
(2)
解:
(1)确定计算参数
混凝土:
C20,钢筋:
HPB300
截面尺寸:
单排钢筋:
(2)验算最小配箍率
满足要求。
(3)求Vu,max
(4)求受剪承载力设计值Vu
根据受力图,知仅受均布荷载作用,则
(5)计算均布荷载设计值
第五章习题
5-1
解:
(1)裂缝截面处钢筋的应力
(2)计算有效配筋率
(3)计算裂缝间纵向受拉钢筋的应变不均匀系数
(4)计算受拉区纵向钢筋的等效直径
(5)计算最大裂缝宽度
满足要求。
5-2
解:
(1)确定计算参数
混凝土:
C25,钢筋:
HPB300
截面尺寸:
单排钢筋:
As=941mm2
(2)求荷载效应的准永久组合弯矩值
(3)裂缝截面处钢筋的应力
(4)计算有效配筋率
(5)计算裂缝间纵向受拉钢筋的应变不均匀系数
(6)求短期刚度Bs
矩形截面,
(7)求长期刚度B
(8)求最大挠度
满足要求。
第六章习题
6-9
解:
(1)确定计算参数
混凝土:
C30,钢筋:
HRB400
截面尺寸:
(2)计算柱的设计弯矩M
所以需要考虑二阶效应。
(3)计算初始偏心距
(4)判别大小偏心
属于大偏心
(5)配筋计算
每边实配218,As=As’=509mm2。
(6)验算最小配筋率
验算最小单边配筋率:
验算总配筋率:
6-10
解:
(1)确定计算参数
混凝土:
C30,钢筋:
HRB400
截面尺寸:
(2)计算柱的设计弯矩M
所以需要考虑二阶效应。
(3)计算初始偏心距
(4)判别大小偏心
属于小偏心
(5)配筋计算
可按最小配筋率配筋。
每边实配418,As=As’=1017mm2。
第七章习题
7-2
解:
(1)确定计算参数
混凝土:
C30,钢筋:
HRB400
截面尺寸:
(2)判别大小偏心受拉
属于大偏心受拉构件。
(3)计算受压区钢筋截面面积
按照构造配筋。
选用
10@200,
(4)计算受拉钢筋面积
选用
10@140,
(5)验算最小配筋率
第八章习题
8-3
解:
混凝土:
C20,钢筋:
HPB300
(1)初拟基础底面尺寸
取a=2m,b=3m
(2)验算地基承载力(设弯矩作用在长边)
(3)确定基础高度及验算受冲切承载力
选用锥形基础,初步选定基础的高度为
基础保护层厚度取35mm,则有效高度为:
验算受冲切承载力:
冲切破坏椎体最不利一侧计算长度为(短边):
由于
冲切力为抗冲切承载力验算不需要计算基础及覆土自重G。
:
查表2-3(P53),荷载分项系数按照永久荷载效应控制的组合,取1.35.
或:
受冲切承载力为
(4)抗弯配筋计算独立基础抗弯配筋的计算需要考虑基础及覆土的自重。
配筋计算取荷载的设计值
I-I截面的基底反力设计值
由于是单向偏心作用,所以
配筋计算:
实配
16@130(X向),
14@200(Y向),
(绘图,略)
第九章习题
9-3
解:
B1板
(1)跨中正弯矩
a.g+q/2工况,三边固支一边简支
查表D-3,384页,可得
则,线性插值如下
取混凝土的泊松比为1/6,则
在g+q/2荷载作用下的跨中弯矩为:
b.q/2工况,四边简支
短边与长边之比如下:
查表D-3,382页,可得
则,线性插值如下
取混凝土的泊松比为1/6,则
在g+q/2荷载作用下的跨中弯矩为:
则在活荷载最不利布置的情况下(棋盘布置),B1板的跨中弯矩为:
(2)支座负弯矩
按照全部楼盖满布的活荷载最不利布置方式,则B1区格板的边界条件是三边固支一边简支。
查表D-3,384页,可得
短边与长边之比如下:
则,线性插值如下
B1区格板的负弯矩为:
B2区格板与B1计算过程相同,略。
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