中央电大《建筑结构》期末考试计算题文档格式.doc
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4、强度计算:
由公式
得:
将代入公式
得:
查表选配2f20+1f18,实配
5、验算配筋构造:
钢筋的净距=(200-50-2´
20-18)/2=46mm﹥d=20mm且﹥25mm满足要求
二、某框架结构柱,截面尺寸b×
h=300×
500m,层高H=4.5m,计算长度L0=1.25H,轴力设计值N=1500kN,弯矩设计值M=300kN.m,采用C30砼,纵筋用HRB400级。
求所需的AS和AS’。
【例6-1】有一矩形截面钢筋混凝土简支梁,结构的安全等级为二级(一般房屋),环境类别为一类(室内正常环境),该梁的计算跨度l=5.445m,梁上承受均布荷载,其中永久荷载标准值gk=15N/m(未包括梁自重),可变荷载标准值qk=5.5KN/m,永久荷载分项系数γG=1.2和γG=1.35,可变荷载分项系数,γQ=1.4,组合值系数ψc=0.7。
试选取截面尺寸,再按正截面承载力计算并选配纵向受拉钢筋。
1)材料的选用:
混凝土强度等级采用C25,ƒc=11.9KN/m㎡,a1=1.0
纵向受拉钢筋选用HRB335级钢筋,ƒy=300N/m㎡
查表6-4得知ξb=0.550,查表6-6得知ρmin=0.2%
2)截面尺寸的选取:
按h=(1/16~1/8)*l=(1/16~1/8)*5445=340~681mm,选取h=500mm
按b=(1/3.5~1/2)*h=(1/3.5~1/2)*500=143~250mm,选取b=200mm
3)荷载计算
4)钢筋混凝土自重标准值为25KN/m3,实际工程尚需考虑梁的抹灰重量,此处略去不计。
梁上作用的总均布荷载设计值
按可变荷载效应控制的组合
q1=γG(gk+2.5)+γQ*qk=1.2(15+2.5)+1.4*5.5=28.7KN/m
按永久荷载效应控制的组合
q2=γG(gk+2.5)+γQ*ψc*qk=1.35(15+2.5)+1.4*0.7*5.5=29.0KN/m
取其最不利值:
q=29KN/m
4)内力计算:
由安全等级为二级,得知r0=1.0,故梁的跨中最大弯矩设计值为
M=1/8ql²
=1/8*29*5.445²
=107.474KN·
m
5)配筋计算
由环境类别为一类,混凝土强度等级为C25,由表6-1得知纵向受力钢筋的混凝土保护层最小厚度c=25mm,初定梁内受拉钢筋按一排考虑,则由式6-3可得:
h0=h-c-10=500-25-10=465mm
将已知值代入基本公式:
a1ƒybχ=ƒyAs
M≤a1ƒybχ(h0—χ/2)
则得:
1.0*11.9*200χ=300A(6-25)107.474*10³
*10³
=1.0*11.9*200χ(465-χ/2)(6-26a)
由公式6-26a可解得χ值:
χ=h0-﹛h0²
-2M/﹙a1ƒcb﹚﹜½
=465-﹛465²
-﹙2*107.474*10³
﹚/﹙1.0*11.9*200﹚﹜½
=110.2mm
由公式(6-25)可解得As值:
As=ƒcbχ/ƒy=11.9*200*110.2/300=874m㎡
由附录之附表4-1,选配纵向钢筋3Φ20(实配As=941m㎡)。
因为三根直径为20mm的钢筋,在梁宽200mm的范围内可以布置成一排,所以按一排计算的h0值适合,说明计算结果有效。
验算适用条件之一:
χ=110.2<ξbh0=0.550*465=255.8mm
验算适用条件二:
As=941m㎡>ρminbh=(0.2/100)*200*500=200m㎡
验算结构表明,基本公式的适用条件均能满足,且配筋率ρ=As/(bh0)=941/(200*465)=1.01%,在经济配筋率(0.6%~1.5%)的范围内,说明设计合理。
【例6-2】对6-1,利用计算系数法进行正截面受弯构件承载力计算。
第一步:
求αs并验算适用条件:
αs=M/fcbh²
。
=107.474×
10³
×
/11.9×
200×
465²
=0.209<αs,max=0.399(满足条件一)
第二步:
知αs,求ε:
ε=1-(1-2αs)½
=1-(1-2×
0.209)½
=0.237
第三步:
用ε求As,并选配钢筋:
As=fcbεh。
/fy=11.9×
0.237×
465/300=874mm²
其中,第二步,也可由αs,求γs:
γs=1+(1-2αs)½
/2=1+(1-2×
/2=0.881
其中,第三步,也可改由γs求As:
As=M/γsfyh。
/0.883×
465×
300=874mm²
最后,选用3Φ20(As941mm²
),并验算适用条件二:
As=941mm²
ρminbh==0.2/100×
500=200mm²
通过计算,说明满足正截面承载力要求。
四、构造图示题
1、绘图说明民用建筑中承重内、外墙处的定位轴线的位置。
答:
2、绘图说明地下室的一般防潮构造做法。
1、绘图说明聚苯颗粒保温砂浆的分层构造。
2、绘图说明楼地面的主要构造层。
1、绘图说明上人卷材防水屋面保护层做法。
2、绘图说明涂膜防水屋面的女儿墙泛水构造。
1、绘图说明地面垫层纵向缩缝的构造。
2、绘图说明轻钢结构厂房轻型彩色涂层压型钢板屋面挑檐檐口构造。
四、计算题(共25分)
1.已知一单筋矩形梁截面尺寸b×
h为20cm×
45cm,混凝土标号20号(Ra=11MPa),采用I级钢筋(Rg=240MPa),Ag=13.56,γs=1.25,γc=1.25,a=38mm,ξjg=0.65,该截面是否能承受计算弯矩65kN·
m的作用。
(10分)
(1)计算混凝土受压区高度x
a=38mm,则有效高度h0=45-3.8=41.2cm(2分)
==14.79cm<ξjgh0=0.65×
41.2=26.78cm
符合要求。
(3分)
(2)计算截面所能承受的最大计算弯矩
Mu=Rabx(h0-x/2)=×
11×
147.9×
(410-147.9/2)×
10-6
=87.98kN·
m>Mj=65kN·
m(3分)
(3)该截面能承受计算弯矩65kN·
m的作用(2分)
2.已知矩形截面偏心受压构件,截面尺寸b×
h=400×
600mm计算长度l0=4cm,受压钢筋A=1520mm2受拉钢筋Ag=1256mm2。
20号混凝土,Ⅱ级钢筋。
承受计算轴向压力Nj=1000kN,计算弯矩Mj=303.4kN·
m验算该构件是否满足承载力要求。
(15分)(Ra=11Mpa,Rg=R=340Mpa,ξjg=0.55,γb=0.9,γs=1.25,γc=1.25,η=1.105,φ=0.895)
(1)大、小偏心受压的初步判定
e0==303.4mm
故ηe0=335.3mm>
0.3h0=0.3×
560=168mm可先按大偏心受压计算.(2分)
(2)大、小偏心受压的初步判定
x<
ξjgh0,x>
2a'
=80mm,确属大偏心受压(5分)
(3)计算该构件所能承受的最大纵向力
=1002.9KN>
Nj=1000KN
满足正截面承载力要求。
(5分)
(4)垂直于弯矩作用平面的截面复核
=2437.8KN>
满足设计要求。
(3分)
五、计算题(其中1题10分,2题10分,共计20分)
1、某轴心受压柱截面面积,计算长度为,轴向力设计值为1300kN,已知纵向钢筋配有(,),c20混凝土级(),试进行验算并配置箍筋?
(,,,)
2、从现场取得100的原状土样,测得其质量,干土的质量,土的相对密度为,求此土样的天然密度、含水量、孔隙比、孔隙率、饱和度()。
已知:
,,,
构造图示题
要求:
正确表达相关构造的建筑图例,并标注相应的尺寸,必要时可配合简单的文字说明
1.用图示例水平防潮层的几种位置确定。
2.举例说明散水与勒脚间的节点处理,并用材料引出线注明其做法。
3.举例说明外窗台构造。
4.用剖面图表示板式楼梯和梁板式楼梯的基本组成。
板式楼梯:
梁板式楼梯:
5.用图示例梁板式雨篷构造。
6.简图示意柔性防水屋面不上人平屋顶的伸缩缝构造。
P221
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- 建筑结构 中央电大 期末考试 算题