混凝土结构设计原理试卷之计算题题库.docx
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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),并试计算需配置的纵向受力钢筋。
(已知:
,,)
附表:
钢筋混凝土轴心受压构件的稳定系数
12
14
16
18
20
0.95
0.92
0.87
0.81
0.75
解:
(1)估算截面尺寸
设配筋率,由公式知
正方形截面边长,取b=400mm。
(2)求稳定系数
柱计算长度,,查表得。
(3)计算配筋
由公式知
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2f20(=628mm2),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。
(已知:
,,,,)
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
且
(2)计算截面需配置的受拉钢筋截面面积
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:
,,)
参考答案:
解:
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,试计算需配置的纵向受力钢筋。
(已知:
,,,,,,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,HRB400级钢筋等效矩形图形系数。
初步假设受拉钢筋为双排配置,取。
(2)计算配筋
故需配置受压筋,取。
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,采用C20级混凝土,HRB335级钢筋,计算构件的配筋。
(已知:
,a=a‘=40mm)
参考答案:
解:
材料强度:
。
取。
故为小偏心受拉。
代入公式
,,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,,采用HRB335级钢筋,受拉钢筋为3f20,,受压钢筋为2f14,,,承受弯矩设计值,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,HRB335级钢筋,等效矩形图形系数。
截面有效高度。
(2)计算受压区高度x
(3)计算受弯承载力
按式(5-26b)计算得
满足安全要求。
五、计算题:
(共30分)
1.某楼面梁截面尺寸为200mm×450mm,采用C25混凝土(fc=11.9N/mm2),HRB335级钢筋(fy′=f=300N/mm2,ξb=0.550),受拉钢筋已配3φ25(As=1473mm2),受压区已配2φ20(A′s=628mm2),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:
fc=16.7N/mm2,fy=fy′=360N/mm2,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As
(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=628mm2),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/mm2,fy=f?
y=300N/mm2,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/mm2,ft=1.27N/mm2),配置HPB235级箍筋(fyv=210N/mm2),试计算按斜截面承载力要求所需箍筋数量。
(其中:
as=40mm,?
maxs250mm)(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/mm2,fy=f?
y=360N/mm2,?
b=0.518,minmin?
?
?
?
=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。
(10分)
解:
3、已知如图所示,承受均布荷载标准值,求荷载效应值(M,V),,结构重要性系数。
(10分)
解:
四.计算题(共36分)
1.已知矩形截面梁b×h=250×500mm,=35mm,由荷载设计值产生的弯矩M=200kNm。
混凝土强度等级C30,钢筋选用HRB400级,求受拉钢筋面积。
(C30混凝土:
)
(10分)
解:
(2分)
2.如图所示承受均布荷载的梁,截面b×h=200×500mm;在距边支座1m范围内配有双肢箍筋(每肢截面积50.3),s=150mm;梁的中段配双肢箍筋,s=200mm;混凝土C25
();钢筋HPB235级()。
试按抗剪承载力确定梁上均布荷载p的设计值(包括自重)。
(提示:
)(10分)
解:
支座处的剪力
支座处的抗剪承载力
按支座处的抗剪承载力计算均布荷载
距支座1m处的剪力
支座处的抗剪承载力
按支座处的抗剪承载力计算均布荷载
3.某混凝土柱截面尺寸b×h=400×600mm,,计算长度。
在荷载设计值作用下纵向压力N=1000kN,长边方向作用弯矩M=600kNm,混凝土用C30,钢筋用HRB335,求:
该柱满足正截面承载力所需的钢筋截面面积及值。
(,)
(10分)
解:
令
4.一两跨连续次梁如图所示。
混凝土采用C25(),纵向钢筋为HRB335级(),的面积。
该梁有足够的抗剪承载力,且构造满足要求。
问:
(1)在图示荷载作用下塑性铰的出现顺序;
(2)求连续梁的极限承载力,并问此时的中间支座弯矩调幅值是否满足要求。
(6分)
弹性弯矩系数
解:
(1)因截面尺寸和配筋相同,所以极限承载力相同,因此弯矩大处即支座塑性铰先出现,跨中塑性铰后出现。
(1分)
(2)支座处满足要求(2分)
(3)
边支座剪力=
中间支座剪力=
中间支座的弹性弯矩=
中间支座的弯矩调幅=,满足要求。
(1分)
二)、某钢筋混凝土偏心受压柱,截面尺寸,计算长度,内力设计值,。
混凝土采用C40,纵筋采用级钢筋,,截面采用对称配筋。
1.偏心距增大系数最接近以下何值:
故不需要考虑偏心距增大系数影响偏心距增大系数
2.大小偏心判定及混凝土受压区高度取值最准确的是:
由于采用对称配筋
为大偏心受压构件。
3.所需要的纵向受力钢筋面积接近以下何值:
满足要求。
1.(14分)已知混凝土简支梁计算跨度为6.0m,板传来的永久荷载以及梁的自重标准值为15.6kN/m,板传来的楼面活荷载标准值为10.7kN/m,梁的截面尺寸为b×h=250mm×500mm,混凝土强度等级为C25(ξb=0.518),钢筋采用HRB335(fy=300N/mm2),环境类别为一类(最小保护层厚度为25mm),结构安全等级为二级。
试求:
所需纵向钢筋截面面积As。
.解:
1)求最大弯矩设计值。
2)求钢筋面积
设,则h0=500-35=465mm。
求计算系数满足适筋破坏条件。
求As
2.(10分)钢筋混凝土矩形截面简支梁,截面尺寸b×h=250mm×600mm,混凝土等级C25,纵向钢筋HRB400级(fy=360N/mm2),箍筋HPB235级(fyv=210N/mm2),承受均布荷载设计值q=86kN/m(包括自重),根据正截面受弯承载力计算配置的纵筋为425。
试根据斜截面受剪承载力要求确定只配箍筋时的箍筋用量。
解:
(1)支座边缘截面剪力设计值
V=86×(5.4-0.24)kN=221.9kN
(2)复核梁截面尺寸
hw=h0=600-35=565mm
<4,属一般梁
则0.25βcfcbh0=0.25×1.0×11.9×250×565kN=420.2kN>221.9kN
截面尺寸满足要求。
(3)验算是否按构造配箍
0.7ftbh0=0.7×1.27×250×565kN=125.6kN<V=221.9kN
故需按计算配置箍筋
(4)所需腹筋的计算
由V≤0.7ftbh0+1.25fyvh0得
≥
选用双肢箍8,则Asv1=50.3mm2,可求得
s≤
取s=150mm,箍筋沿梁长均布置。
3.(14分)钢筋混凝土偏心受压柱,承受轴向压力设计值弯矩设计值,截面尺寸为,柱的计算长度,采用C35混凝土()和HRB335钢筋(),要求进行截
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