《建筑结构》第五章习题答案.docx
- 文档编号:28301756
- 上传时间:2023-07-10
- 格式:DOCX
- 页数:22
- 大小:76.11KB
《建筑结构》第五章习题答案.docx
《《建筑结构》第五章习题答案.docx》由会员分享,可在线阅读,更多相关《《建筑结构》第五章习题答案.docx(22页珍藏版)》请在冰豆网上搜索。
《建筑结构》第五章习题答案
第五章受弯构件正截面承载力计算
《建筑结构》第五章习题:
共用条件:
一类环境使用,结构安全等级为二级。
5-25一钢筋混凝土矩形梁截面尺寸200mm×500mm,弯矩设计值M=120kN·M。
混凝土强度等级C25,试计算其纵向受力钢筋截面面积:
①当选用HPB235级钢筋时;②改用HRB400级钢筋时;最后画出相应配筋截面图。
解:
依题意查得参数:
γ0=1,fc=11.9N/mm2,ft=1.27N/mm2,c=25mm,
2
1fy=210N/mm,ξb=0.614;as=65mm。
h0=500-65=435mm○
M120?
106先按单筋矩形截面计算,?
s?
?
?
0.26622
?
1fcbh011.9?
200?
435
?
?
1?
?
2?
s?
1?
?
2?
0.266?
0.32?
?
b?
0.614
As=M/[fyh0(1-0.5ξ)]=1560.65mm2,选5?
20,As=1571mm2>?
min=0.45ftbh/fy=0.45×1.27×200×500*210=272mm2
2
>0.02bh=0.002×200×500=200mm,
2
2fy=360N/mm,ξb=0.517;as=40mm,h0=500-40=460mm○
M120?
106先按单筋矩形截面计算,?
s?
?
?
0.238
?
1fcbh0211.9?
200?
4602
?
?
1?
?
2?
s?
1?
?
2?
0.238?
0.28?
?
b?
0.517
As=M/[fyh0(1-0.5ξ)]=120×106/[360×460×(1-0.5×0.28)]=842.61mm2,选3#20,As=941mm2,或4#18,As=1018mm2>?
min=272mm2
1○2○
5-26某大楼中间走廊单跨简支板,计算跨度2.18m,承受均布荷载设计值g+q=6kN/m2(包括自重),混凝土强度等级C20,HPB235级钢筋。
试确定现浇板厚度h及所需受拉钢筋截面面积,选配钢筋,并画配筋图。
取b=1000mm,as=25mm。
解:
依题意查得参数:
γ0=1,fc=9.6N/mm2,ft=1.10N/mm2,c=20mm,
2
1fy=210N/mm,ξb=0.614;○
板厚≥2180/35=62.3mm,取h=70mm,h0=70-25=45mm
11M?
(g?
q)?
2?
6?
2.182?
3.5643kN?
m0?
88
M3.56?
106
?
s?
?
?
0.1822
?
1fcbh09.6?
1000?
45
?
?
1?
?
2?
s?
1?
?
2?
0.18?
0.204?
?
b?
0.614As?
?
1fcbh0?
fy
2
9.6?
1000?
45?
0.204?
?
419.66mm,
210
选?
8/10@150As=429mm2,或选?
10@180As=436mm2
>?
min=0.45×1000×70×1.1/210=136.37mm2>0.0015×1000×70=105mm2,
5-27一钢筋混凝土矩形截面梁200mm×500mm,混凝土强度等级C20,配有HRB335级钢筋(2,As=509mm2),试计算梁上承受弯矩设计值M=80kN·m时是否安全。
解:
依题意查得参数:
γ0=1,fc=9.6N/mm2,ft=1.10N/mm2,c=30mm,fy=300N/mm2,ξb=0.55;as=40mm,h0=460mm0.45ft/fy=0.0016<0.002
Asmin=ρminbh=0.002×200×500=200mm2<As=509mm2
?
?
fyAs
?
1fcbh0
?
300?
509
?
0.17<ξb=0.55
9.6?
200?
460
Mu?
fyAsh0(1?
0.5?
)?
300?
509?
460?
(1?
0.5?
0.17)?
63.135kN?
m
<M=80kN·m
承载力不足,不安全
5-28一钢筋混凝土举行截面梁b×h=250mm×600mm,配有4Ф25的HRB335级钢筋,分别采用C20,C25,C30强度等级混凝土,试计算梁能承受的最大弯矩设计值,并对结果进行分析。
解:
依题意查得参数:
γ0=1,fy=300N/mm2,ξb=0.55;as=40mm,h0=560mm;0.45ft/fy=0.0016<0.002;Asmin=ρminbh=0.002×250×600=300mm2<As=1964mm2⑴C20:
fc=9.6N/mm2,ft=1.10N/mm2,c=30mm,
?
?
fyAs
?
1fcbh0
?
300?
1964
?
0.438<ξb=0.55
9.6?
250?
560
Mu?
fyAsh0(1?
0.5?
)?
300?
1964?
560?
(1?
0.5?
0.354)?
257.69kN?
m⑵C25:
fc=11.9N/mm2,ft=1.27N/mm2,c=25mm,
?
?
fyAs
?
1fcbh0
?
300?
1964
?
0.354
11.9?
250?
560
Mu?
fyAsh0(1?
0.5?
)?
300?
1964?
560?
(1?
0.5?
0.438)?
271.61kN?
m⑶C30:
fc=14.3N/mm2,ft=1.43N/mm2,c=25mm,
?
?
fyAs
?
1fcbh0
?
300?
1964
?
0.294
14.3?
250?
560
Mu?
fyAsh0(1?
0.5?
)?
300?
1964?
560?
(1?
0.5?
0.294)?
281.45kN?
m结论:
在截面尺寸和配筋一定时,随混凝土强度等级的提高,构件承接能力提高,截面延性增加。
29.已知一钢筋混凝土矩形截面梁200mm×500mm,承受弯矩设计值M=216kN·m混凝土强度等级C25,在受压区配有3Φ20的HPB235级钢筋,试计算受拉钢筋截面面积(采用HRB400钢筋)。
解:
依题意查得参数:
γ0=1,fy,=210N/mm2,As,=942mm2,fy=360N/mm2,ξb=0.517;as=65mm,as,=,35mm,h0=435mm
C25:
fc=11.9N/mm2,ft=1.27N/mm2,c=25mm,
2
M?
Mu?
?
1fcbh0?
(1?
0.5?
)?
fy'As'(h0?
as')
?
s?
?
?
?
M?
fyAs(h9?
as)
?
1fcbh02
216?
106?
210?
942?
(435?
35)?
?
0.3039
1?
11.9?
200?
4352
216?
106?
210?
942?
435?
35?
1?
1?
?
0.373772
0.5?
1?
11.9?
200?
435
?
?
1?
?
M?
fy'As'(h0?
as')
2
0.5?
1fcbh0
?
1fcbh0?
?
fy'As'?
fyAs?
As?
?
1fcbh0?
?
fy?
As?
fy
1?
11.9?
200?
435?
0.38?
210?
942
?
?
1642.32mm
360
受拉钢筋选6根直径20mm(As=1884mm2)的HRB400钢筋,。
或选3根直径20mm+2根直径22mm(1702mm2)的HRB400钢筋
Asmin=ρminbh=0.002×200×500=200mm2<As=1884mm20.45ft/fy=0.0016<0.00230.已知一钢筋混凝土矩形截面梁200mm×500mm,承受弯矩设计值M=216kN·m混凝土强度等级C25,已配有HRB335级钢筋6Φ20的,试复核此梁是否安全。
若不安全,则重新设计,但不改变截面尺寸和混凝土强度等级。
(a三=60mm)
22
解:
依题意查得参数:
γ0=1,As=1884mm,fy=300N/mm,ξb=0.517;h0=440mmC25:
fc=11.9N/mm2,ft=1.27N/mm2,c=25mm,
?
?
fyAs
?
1fcbh0
?
300?
1884
?
0.54?
?
b?
0.55
11.9?
200?
440
Mu?
?
1fcbh02?
(1?
0.5?
)
?
11.9?
200?
440?
0.54?
(1?
0.5?
0.54)?
181.67kN?
m?
M?
216kN?
m
2
重新设计取?
?
?
b?
0.517HRB400
M?
?
1fcbh02?
b(1?
0.5?
b)?
fy'As'(h0?
as')?
M?
?
1fcbh02?
b(1?
0.5?
b)216000000?
1?
11.9?
200?
4402?
0.517(1?
0.5?
0.517)As?
?
?
328.1mm2
300?
(440?
40)fy(h0?
as)?
选受压钢筋2根直径16mm(As,=402mm2)的HRB400
?
1fcbh0?
?
fy'As'?
fyAs?
As?
?
1fcbh0?
?
fy?
As?
fy
?
1?
11.9?
200?
440?
0.517?
?
As?
1503.9?
328?
1831.9mm2
360
选受拉钢筋5根直径22mm(As,=1900mm2)的HRB400或6根直径20mm(As,=1884mm2)的HRB400
31.已知一双筋矩形截面梁200mm×450mm,混凝土强度等级C20,HRB335级钢筋,承受弯矩设计值M=216kN·m,配有2Φ12受压钢筋,配有3Φ25+2Φ22受拉钢筋,试求该截面所能承受的最大弯矩设计值。
,2,222
解:
依题意查得参数:
γ0=1,fy=300N/mm,As=226mm,fy=300N/mm,As=2233mm,ξb=0.55;as=70mm,as,=40mm,h0=380mmC20:
fc=9.6N/mm2,ft=1.10N/mm2,?
1fcbh0?
?
fy'As'?
fyAs?
?
?
?
?
fyAs?
fyAs
?
1fcbh0
?
300?
(2233?
226)
?
?
0.825?
?
b?
0.551?
9.6?
200?
380
取取?
?
?
b?
0.55
Mu?
?
1fcbh02?
b(1?
0.5?
b)?
fy'As'(h0?
as')
?
1?
9.6?
200?
3802?
0.55?
(1?
0.5?
0.55)?
300?
226?
(380?
40)?
133.604kN?
m
该梁能承受的最大弯矩为133.6kN·m
32.某连续梁中间支座处截面尺寸b×h=250mm×650mm,承受支座负弯矩设计值M=239.2kNm,混凝土强度等级C25,HRB335级钢筋,①现由跨中正弯矩计算钢筋中弯起2Ф18伸入支座承受负弯矩,试计算支座负弯矩所需钢筋截面面积;②如果不考虑弯起钢筋的作用,支座需要钢筋截面面积是多少?
解:
依题意查得参数:
γ0=1,As1=500mm2,fy=300N/mm2,ξb=0.55;h0=440mmC25:
fc=11.9N/mm2,ft=1.27N/mm2,c=25mm,(a三=60mm)
M239.2?
106?
s?
?
?
0.23
?
1fcbh0211.9?
250?
5902
?
?
1?
?
2?
s?
1?
?
2?
0.23?
0.265?
?
b?
0.55应按单筋矩形截面设计②不考虑弯起钢筋的作用时,
As?
?
1fcbh0?
fy
2
11.9?
250?
590?
0.27?
?
1579.725mm
300
①?
?
由跨中正弯矩钢筋中弯起2Ф18(As1=509mm2)伸入支座承受负弯矩时,As2=As-As1=1579.73-509=1070.73mm2
33.某T形截面梁b=250mm,bf=500mm,h=600mm,hf=100mm,混凝土强度等级C30,HRB400级钢筋,承受弯矩设计值M=256.kN·m,试求受拉钢筋截面面积,并绘配筋图。
解:
依题意查得参数:
γ0=1,fy=360N/mm2,ξb=0.517;as=40mm,h0=560mmC30:
fc=14.3N/mm2,ft=1.43N/mm2,c=25mm,
?
1fcbf?
hf?
(h0?
0.5hf?
)?
1?
14.3?
500?
100?
(530?
0.5?
100)?
343.20kN?
m>M=256kN·m为Ⅰ类T形截面
256?
106
?
s?
?
?
0.114
214.3?
500?
5602
?
1fcbfh0
M
,,
?
?
1?
?
2?
s?
1?
?
2?
0.114?
0.12?
?
b?
0.517As?
?
1fcbh0?
fy
2
14.3?
500?
560?
0.12?
?
1352.02mm
360
选4根直径22mm的(As=1520mm2)或3根直径25mm的(As=1473mm2)
34.某T形截面梁b=200mm,bf,=1200mm,h=600mm,hf,=80mm,混凝土强度等级C20,配有4Ф20HRB335级钢筋,承受弯矩设计值M=131.kN·m,试复核截面是否安全?
解:
依题意查得参数:
γ0=1,fy=300N/mm2,ξb=0.55;As=1256mm2as=40mm,h0=560mm
22
C20:
fc=9.6N/mm,ft=1.1N/mm,c=30mm,
?
1fcbf?
hf?
?
1?
9.6?
1200?
80?
921.60kN?
m?
fyAs?
300?
1256?
376.8kN为Ⅰ类T形截面
fyAs300?
1256
?
?
0.06<ξb=0.55?
1fcbfh09.6?
1200?
560
?
?
Mu?
fyAsh0(1?
0.5?
)?
300?
1256?
560?
(1?
0.5?
0.06)?
204.68kN?
m
35.某T形截面梁b=200mm,bf,=400mm,h=600mm,hf,=100mm,as=60mm,混凝土强度等级C25,配有HRB335级钢筋6Ф20,试计算该梁能承受的最大弯矩设计值。
解:
依题意查得参数:
γ0=1,fy=300N/mm2,ξb=0.55;As=1884mm2C20:
fc=11.9N/mm2,ft=1.27N/mm2,c=25mm,as=60mm,h0=540mm?
1fcbf?
hf?
?
1?
11.9?
400?
100?
476.0kN?
m?
fyAs?
300?
1884?
565.2kN为Ⅱ类T形截面
fyAs?
?
1fc(bf?
b)hf
?
1fcbh0?
300?
1884?
11.9?
(400?
200)?
100?
0.2546<ξb=0.5511.9?
200?
540
Mu?
fyAsh0(1?
0.5?
)?
300?
1884?
540?
(1?
0.5?
0.25)?
267.06kN?
m
36.已知某承受均布荷载的矩形截面梁b×h=250mm×600mm,采用C20混凝土,箍筋为HPB235级钢筋,若已知剪力设计值V=150kN,试求采用Φ6双肢箍的箍筋间距s。
解:
fc=9.6N/mm2,ft=1.10N/mm2,fyv=210N/mm2,Asv1=28.3mm2,n=2,取as=65mm,h0=600-65=535mm
h0/b=535/250<4,
0.25fcbh0=0.25×9.6×250×535=321kN>V=150kN截面尺寸满足要求
0.7ftbh0=0.7×1.1×250×535=102987.5N=103kN<V=150kN需配置箍筋
0.94ftbh0=0.94×1.1×250×535=138297.5N=138.3kN<V=150kN按?
svmin不可∴s?
fyvAsvh0
V?
0.7ftbh0?
210?
2?
28.3?
535?
135.26mm,取s=130mm150000?
102987.5
37.图5-54所示一钢筋混凝土简支梁,集中荷载设计值F=120kN,均布荷载设计值(含梁自重)q=100kN/m。
选用C20混凝土,HPB235级钢筋。
试选择梁的箍筋(注:
图中为净跨ln=4000mm)
解:
fc=9.6N/mm,ft=1.10N/mm,fyv=210N/mm,
支座边缘剪力Vmax=120+10*4/2=140kN,h0=550-40=510mm。
选Asv1=28.3mm2,n=2,
1)验截面尺寸h0/b=510/250<4,
0.25fcbh0=0.25×9.6×250×510=306kN>Vmax=140kN
2)0.7ftbh0=0.7×1.1×250×510=98.175kN<V=140kN需配置箍筋
3)0.94ftbh0=0.94×1.1×250×510=131.835N<V=140kN按?
svmin不可222
s?
fyvAsvh0V?
0.7ftbh0?
210?
2?
28.3?
510?
144.93mm,取s=140mm140000?
98175
5-38某T形截面简支梁b×h=200mm×500mm(as=35mm),bt,=400mm,ht,=100mm;
采用C25混凝土,箍筋为HPB235级钢筋;由集中荷载产生的支座边剪力设计值V=120kN(含自重),λ=3.试选择该梁箍筋。
解:
fc=11.9N/mm2,ft=1.27N/mm2,fyv=210N/mm2,
选Ф8双肢箍Asv1=56.3mm2,n=2,
h0=500-35=465mm,hw=h0-ht,=465-100=365mm,
1)验截面尺寸hw/b=365/250<4,
0.25fcbh0=0.25×11.9×200×465=276.675kN>Vmax=120kN
2)1.75ftbh0/(1+λ)=0.4375×1.27×200×465=51.673kN<V=120kN需
配置箍筋
3)0.6775ftbh0=0.6775×1.27×200×465=80019.525N<V=120kN按?
svmin不可4)s?
fyvAsvh0
V?
Vc?
210?
100.6?
465?
143.77mm,配箍Ф8@140120000?
51673
5-39图5-55所示钢筋混凝土矩形截面简支梁,b×h=250mm×600mm,荷载设计值F=1,70kN(未含梁自重),采用C25混凝土,纵向受力钢筋为HRB400级,箍筋为HPB235级钢筋,试设计改梁。
要求:
①确定纵向受力钢筋的根数和直径;②配置腹筋(要选箍筋和弯起筋,假定第一排弯起筋弯终点距支座边缘为50mm)。
5-40已知某钢筋混凝土矩形截面简支梁,计算跨度l0=6000mm,净跨ln=5740mm,
b×h=250mm×600mm,采用C25混凝土,HRB400级纵向受力钢筋,HPB300箍筋,若已知的纵向受力为4Ф22,试求当采用Ф6@200双肢箍和Ф8@200双肢箍时,梁所能承受荷载设计值g+q分别为多少?
136Mu?
(g?
q)l2?
(g?
q)?
4.5(g?
q)(kN?
m)881Vu?
(g?
q)l?
3(g?
q)(kN)2
hw/b=365/250<4,0.25fcbh0=0.25×11.9×200×465=276.675kN
5-41某钢筋混凝土简支梁,计算跨度l0=7m,矩形截面b×h=250mm×700mm,采
用C30混凝土,HRB400级纵向受力钢筋,HPB300箍筋,承受均布恒荷载标准值(含自重)g=19.74kN/m,均布活荷载标准值q,通过正截面受弯承载力计算,已选定纵向受拉钢筋
2
22+220(As=1388mm2),试验算裂缝宽度是否满足要求?
§αημσγχ
1.下列属于直接作用的有( )。
A.活荷载
B.风荷载
C.焊接变形
D.温度变化www.examw.com
E.吊车荷载
2.一般平面力系的平衡条件是( )。
A.∑M=0
B.∑力偶=0
C.∑力偶矩=0
D.∑X=0
E.∑Y=0
3.桁架轴力的计算方法有( )。
A.节点法
B.D值法
C.截面法
D.弯矩分配法
E.反弯点法
4.下列关于桁架说法正确的是( )。
A.桁架中的所有杆件都是二力杆
B.桁架中的所有杆件都是受弯构件
C.桁架中的所有节点都是刚接节点
D.桁架中的所有节点都是铰接节点
E.桁架上荷载都作用在节点上
5.计算桁架时,先进行以下假设( )。
A.平截面假设
B.桁架的节点是铰接
C.每个杆件的轴线是直线,并通过铰的中心
D.荷载及支座反力都作用在节点上
E.杆件截面相等
答案:
1.ABE 2.ADE 3.AC 4.ADE 5.BCD
6.简支梁受均布荷载时的最大弯矩是( )。
A.跨中qL2/8
B.跨中qL2/4
C.支座处qL2/8
D.支座处qL2/4
7.二力杆是指( )。
A.力作用于杆件的两端并沿杆件的轴线
B.力作用于杆件的两端并相互平行
C.力作用于杆件的中部并沿杆件的轴线
D.力作用于杆件的中部并相互平行
8.二力杆所受内力有( )。
A.拉力、压力
B.弯矩、拉力
C.剪力、弯矩
D.剪力、压力
9.力矩的单位是( )。
A.kg·m
B.N·m
C.m·m
D.P·m
10.静定桁架中各节点都假定为( )。
A.刚接
B.弹性连接
C.铰接www.examw.com
D.焊接连接
答案:
6.A 7.A 8.A 9.D 10.C
11、 图示结构均匀加热t°C,产生的A、B支座内力为( )。
A.水平力、竖向力均不为零
B.水平力为零,竖向力不为零
C.水平力不为零,竖向力为零
D.水平力、竖向力均为零
标准答案:
c
解 析:
竖向反力静定,水平反力超静定。
12、 结构受力如图,B点转角处于哪种状态?
( )
A.顺时针转动
B.逆时针转动
C.无转动
D.不能确定
标准答案:
c
解 析:
结构与荷载左右对称,故对称轴上B点转角为零。
13、 为使图示A截面的弯矩为零,则集中荷载P为( )kN。
A.4
B.8
C.12
D.16
标准答案:
b
解 析:
由对称性可知支座反力为(8-P/2),方向向上,计算A截面的弯矩大小为16-2P=0,可得P值为8kN。
14、 图示桁架中若将CD、GH杆的横截面积增大为原来的2倍,其余不变,则F点的位移有什么变化?
( )
A.增大
B.减小
C.不变
D.无法确定
A B C D
您的答案:
标准答案:
c
本题分数:
1.00 分,你答题的情况为 错误 所以你的得分为 0 分
解 析:
固CD、GH杆为零杆,其横截面积增大不影响结构的变形。
34、 如图所示桁架在外力作用下,下列叙述正确的是( )。
I.上弦受拉,中间受力最大,两端逐减
Ⅱ.上弦受压,中间受力最大,两端逐减
Ⅲ.下弦受拉,中间受力最大,两端逐减
Ⅳ.腹杆受力为中间最大,两端逐减
A.I、Ⅲ
B.Ⅱ、Ⅲ
C.I、Ⅳ
D.II、Ⅳ
标准答案:
b
解 析:
将桁架等效成简支梁,即可判断上下弦杆的受力状态。
15、 下列对图示结构( I )、( II )杆件受力状况的说法中错误的是( )。
A (I)、(II)上弦杆受力完全柑同
B (I)、(II)下弦杆受力完全相同
C (I)、(II)竖腹杆受力完全相同
D (I)、(II)斜腹杆受力完全相同
标准答案:
c 来自www.E
解 析:
由节点法可知竖腹杆内力不同
21、 图示桁架各杆 EA相同,则 C 点的竖向位移( )
A.向上
B.向下
C.为零
D.不能确定
标准答案:
c
- 配套讲稿:
如PPT文件的首页显示word图标,表示该PPT已包含配套word讲稿。双击word图标可打开word文档。
- 特殊限制:
部分文档作品中含有的国旗、国徽等图片,仅作为作品整体效果示例展示,禁止商用。设计者仅对作品中独创性部分享有著作权。
- 关 键 词:
- 建筑结构 第五 习题 答案
![提示](https://static.bdocx.com/images/bang_tan.gif)