结构设计原理课后答案第三版.docx

《结构设计原理课后答案第三版.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《结构设计原理课后答案第三版.docx（28页珍藏版）》请在得力文库 - 分享文档赚钱的网站上搜索。

1、的钢筋混凝土矩形截面梁，采纳C25混凝土和HRB335级钢筋，I类环境条件，平安等级为二级，最大弯矩组合设计值，试分别采纳根本公式法和查表法进展截面设计单筋截面。解：根本公式法：查表可得：，1求受压区高度假设，那么，代入数据得：解之得：， 。2受拉钢筋面积配222和225，实际配筋率(3).截面复核取混凝土爱护层厚度为c=30mm，钢筋分两排布置，两排钢筋之间净距取30mm。 EMBED Equation.DSMT4 设计合理。截面设计如图： 图3-16截面配筋图尺寸单位：mm查表法查表可得： ，=查表得，其余配筋过程及截面复核过程同上。3-17 .截面尺寸的钢筋混凝土矩形截面梁。采纳C20混

2、凝土和HRB335级钢筋316，截面构造如图3-41，弯矩计算值，复合截面是否平安？图3-17mm解：查表得：，爱护层厚度c=40=30.8mm30mm。钢筋净距 45，实际配筋率：相对受压区高度：受压区高度：=0.15410=61mm那么 =63.9kNm受力主钢筋位置及截面布筋示意图：题3-18图mm的钢筋混凝土矩形截面梁，采纳C20混凝土和HRB335级钢筋；I类环境条件，平安等级为一级；最大弯矩组合设计值试按双筋截面求所需的钢筋截面积并进展截面布置。解：，设 ，弯矩设计值： ，取，那么：受压钢筋面积： 受拉钢筋面积=2270选择受压区钢筋为318，。受拉钢筋622，受拉钢筋层间距为30

3、mm，钢筋间净距为，那么，混凝土爱护层厚度c=3-20.条件与题3-19一样。由于构造要求，截面受压区以配置了318的钢筋，试求所需的受拉钢筋截面面积。解：，。设，弯矩设计值： ，受压区高度： ，且。那么有： 得， 3-21.图3-43所示为装配式T形截面梁横向布置图，简支梁的计算跨径为24.20m,试求边梁和中梁受压翼缘板的有效宽度。图3-21-1mm解：为了便于计算，将实际截面转换成如下图的计算截面，。图3-21-2 尺寸单位：mm中梁有效宽度所以，取中梁的受压翼板的有效宽度为2200mm。边梁的受压翼板有效宽度所以，边梁的受压翼缘板的有效宽度为2200mm。的钢筋混凝土简支梁，中梁间距为

4、2.1m,截面尺寸及钢筋截面布置图如图3-44所示；C25混凝土，HRB335级钢筋；I类环境条件，平安等级为二级；截面最大弯矩组合设计值，试进展界面复核。 a) b)图3-23mm解： ，。混凝土层厚度： c=，钢筋横向净距：，钢筋间层距： ，。1220面积为， 由： 所以截面为第一类T型截面 所以截面复核满意承载力满意要求。3-24. 钢筋混凝土空心板的截面尺寸如图3-45所示，试做出其等效的工字型截面。图3-24-1mm解：1原椭圆截面面积：2原椭圆截面惯性矩：矩形： 半圆对矩形形心惯性矩：半圆对全截面形心惯性矩：椭圆对全截面形心： 。3 ，等效工字形截面，翼缘板厚： ；腹板厚度： 。等

5、效截面如图：图3-24-2mm4-9.计算跨径L=4.8m的钢筋混凝土矩形截面简支梁图4-34，200mm500mm,C20混凝土；I类环境条件，平安等级为二级；简支梁跨中截面弯矩组合设计值，支点处剪力组合设计值，跨中处剪力组合设计值，试求所需的纵向受拉钢筋HRB335级钢筋和仅配置箍筋R235级时其布置间距，并画出配筋图。图4-9-1mm)解：由题意可知：，取c=30mm，那么。 1 检验是否须要配双筋，取 =201所以须要配单筋。受压钢筋面积： =122受拉钢筋面积 =受压钢筋配，受拉钢筋配置取受拉钢筋层间净距为35mm，那么钢筋之间净距：，取取受拉区下边缘混凝土爱护层厚度为35mm，那么

6、有：，配筋图示：图4-9-2mm)截面复核混凝土受压区高度： =抗弯承载力： = 。满意要求将各量代入 解得x=147mm 再由 选择 As=1527mm只配置箍筋状况下的抗剪计算截面尺寸检查 ，截面尺寸符合要求检验是否须要依据计算配置钢筋跨中截面与支点截面有 EMBED Equation.DSMT4 那么支座旁边按计算配置箍筋，跨中一段只须要构造箍筋，的截面距离跨中截面的距离为，由剪力包络图依据比例可以求得：依据马路桥规规定，在支座中心线向跨径方向不小于1倍梁高h=500mm内，古今最大间距为100mm。距离支座中心线为h处的计算剪力值由剪力包络图依据比例求的为：c箍筋设计采纳直径为8mm的

7、双肢箍筋，箍筋截面积在等截面钢筋混凝土简支梁中，箍筋尽量做到等间距布置。由于没有弯起钢筋，所以计算剪力值完全由箍筋承当，即，其中，2.5，故取p=2.0，由上式可以反解，取箍筋间距为150mm30mm且cd=16mm，纵向钢筋间距，且小于350mm，满意构造要求。长细比 ，查附表1-10得=0.75，那么 满意设计要求。200mm250mm,构件计算长度；C20混凝土，HRB335级钢筋，纵向钢筋面积612；I类环境条件，平安等级为二级；试求该构件能承受的最大轴向压力组合设计值。解：，截面配筋率，一侧纵向钢筋配筋率： ，c=30mmd=12mm。布置在截面短边方向上的纵向钢筋间距：，且小于35

8、0mm，故纵筋满意构造要求，其中长细比，查附表得=0.7125。那么 所以有， ，即为构件能够承受的最大轴向压力。6-7.配有纵向钢筋和螺旋箍筋的轴心受压构件的截面为圆形，直径=450mm,构件计算长度；C25混凝土，纵向钢筋采纳HRB335级钢筋，箍筋采纳R235级钢筋；类环境条件，平安等级为一级；轴向压力组合设计值，试进展构件的截面设计和承载力复核。解：混凝土抗压强度设计值，HRB335级钢筋抗拉强度设计值，R235级钢筋抗拉强度设计值，轴心压力设计值： 。1.截面设计由于长细比，故可以依据螺旋箍筋柱设计。a计算所需的纵向钢筋截面积由附表1-8，取纵向钢筋的混凝土爱护层厚度为c=40mm，

9、那么可以得到核心面积直径： 柱截面面积： 核心面积： 假定纵向钢筋配筋率，那么可以得到，选用516，b. 确定箍筋的直径和间距S取，可得到螺旋箍筋换算截面面积为 现取10单肢箍筋的截面积。这时，螺旋箍筋所需的间距为 由构造要求，间距S应满意，且S80mm，故取S=60mm，满意S40mm。截面钢筋布置如图：图6-7mm)2截面复核实际设计截面的 ，那么可以得到： ，其中 =2227kN那么故混凝土爱护层不会剥落。300mm600mm,弯矩作用平面内的构件计算长度；C25混凝土，HRB335级钢筋；I类环境条件，平安等级为二级；轴向力组合设计值，相应弯矩组合设计值 EMBED Equation.

10、KSEE3 ,试按截面非对称布筋进展截面设计。解：由题意知：，1截面设计轴向力计算值： ，弯矩计算值： 偏心距： 弯矩作用平面内长细比，故考虑偏心距增大系数设，那么 ，取 ，取 大小偏心判定故可以先依据大偏心受压状况进展设计。计算所需的纵向钢筋属于大偏心受压求钢筋的状况。取 ，可得到： 受压钢筋选取416，混凝土受压区高度： 取，那么 取425，取净距 截面钢筋布置如图：图7-6mm)2截面复核a. 垂直于弯矩作用平面的截面复核长细比，查表1-10得，那么可得： ，满意设计要求。弯矩作用平面的截面复核界面实际有效高度，计算得，那么： 假定为大偏心受压，混凝土受压区高度 计算说明为大偏心受压。截

11、面承载力为： 承载力不降低，可以满意设计要求。300mm400mm,弯矩作用平面内的构件计算长度；C20混凝土，HRB335级钢筋；I类环境条件，平安等级为二级；轴向力组合设计值，相应弯矩组合设计值120,现截面受压区已配置了320钢筋单排，=40mm,试计算所需的受拉钢筋面积，并选择与布置受拉钢筋。解：，弯矩计算值： 剪力计算值： 1.截面设计偏心距 弯矩作用方向长细比，考虑偏心距增大系数。设，那么 ，取 ，取 故可以先依据大偏心受压状况进展设计。取， 2.计算所需纵向钢筋的面积混凝土受压区高度： 由7-12可知， =1073mm取420，取净距 3截面复核a. 垂直于弯矩作用平面的截面复核

12、长细比，查表1-10得，那么可得： ，满意设计要求。界面实际有效高度，计算得，那么： 假定为大偏心受压，混凝土受压区高度 截面承载力为： =220KN188KN满意设计要求。300mm450mm,弯矩作用平面内的构件计算长度，垂直于弯矩作用平面方向的计算长度；C20混凝土，HRB335级钢筋；I类环境条件，平安等级为二级；截面钢筋布置如图7-36，；轴向力组合设计值，相应弯矩组合设计值试进展界面复核。 图7-8mm)，弯矩计算值： 剪力计算值： (1).垂直于弯矩作用平面的截面复核长细比，查表1-10得，那么可得： ，满意要求。(2).弯矩作用平面的截面复核，截面实际有效高度，偏心距 弯矩作用

13、方向长细比，考虑偏心距增大系数。 ，取 ，取那么： 假定为大偏心受压，那么，混凝土受压区高度 计算说明为大偏心受压。截面承载力为： 满意设计要求。7-9解：矩形截面偏心受压构件的截面尺寸为300mm600mm,弯矩作用平面内和垂直于弯矩作用平面的计算长度；C20混凝土和HRB335级钢筋；I类环境条件，平安等级为一级；轴向力组合设计值，相应弯矩组合设计值119,试按非对称布筋进展截面设计和截面复核。解：查表得：偏心距 ，弯矩作用平面内的长细比，故应考虑偏心距增大系数。设，那么所以偏心距增大系数截面设计1大小偏心受压的初步推断，故可先依据小偏心受压来进展配筋计算。2计算所需的纵向钢筋面积 ，取4

14、根12的钢筋， 求得，截面为全截面受压，取取6根28的钢筋，截面复核1垂直弯矩作用平面垂直弯矩作用平面的长细比，查附表得：那么得：不满意承载力要求。2弯矩作用平面内的复核大小偏心受压的初步推断代入整理得 ，解得： ，取 ，为小偏心受压。求得 ，截面为全截面受压，取 压应力，满意承载力要求。250mm300mm,弯矩作用平面内和垂直于弯矩作用平面的计算长度；C25混凝土和HRB335级钢筋；I类环境条件，平安等级为二级；轴向力组合设计值，相应弯矩组合设计值 EMBED Equation.KSEE3 ,试按对称布筋进展截面设计和截面复核。 解：，截面设计轴力计算值：，弯矩计算值：偏心距： ，设，那

15、么弯矩作用方向长细比，考虑偏心距增大系数。，取，取 所以假定为大偏心受压。所以有 每侧配筋为318，取，钢筋间距为截面布置如下：图7-11mm)截面复核垂直于弯矩作用面的截面复核混凝土爱护层厚度纵筋间距 ，满意标准要求长细比 所以 弯矩作用面的截面复核截面实际有效高度，=1.020，假设大偏心，由 代入数据： 整理即： 解得： 由： ，承载力不满意重新配置钢筋，配320，取不变，满意构造要求。那么垂直于弯矩作用平面有： 弯矩作用平面内： 整理即： 解得： 由： 满意承载力要求。7-15.圆形截面偏心受压构件的截面半径r=400mm,计算长度；C20混凝土和HRB335级钢筋；I类环境条件，平安

16、等级为二级；轴向力组合设计值，相应弯矩组合设计值310,试按查表法进展截面设计和截面复核。 解：，轴力计算值： ，弯矩计算值： 偏心距： ，长细比，需考虑纵向弯曲对偏心距的影响。设计：设，那么， ，取 ，取 得： 表7-1查表计算1.4710-366089693.1210-39693.3910-3969由计算表知，当=0.35时，计算纵向力的设计值与N相近，这时得,由于，故采纳计算。由 配920，实际，纵筋间距 ，满意要求。截面设计如图：图7-15mm)复核：由上述计算知，在垂直于弯矩作用平面内长细比，查表知=0.94。混凝土面积： 在弯矩作用平面内 表7-2查表计算392389380389由

17、计算表知，当=0.42时，与设计值很相近故取=0.42为计算值，由： 满意设计承载力要求。9-5矩形截面钢筋混凝土简支梁的截面尺寸为200mm500mm,;C25混凝土，HRB335级钢筋；在截面受拉区配有纵向抗弯受拉钢筋316；永久作用恒载产生的弯矩标准值，汽车荷载产生的弯矩标准值未计入汽车冲击系数；I类环境条件，平安等级为一级；假设不考虑长期荷载的作用，试求：构件的最大裂缝宽度；当配筋改为220时，求梁的最大裂缝宽度。,，解：1构件的最大裂缝宽度带肋钢筋系数，荷载的短期效应组合设计值： 不考虑长期荷载作用，非板式受弯构件，钢筋应力： 纵向受拉钢筋配筋率：那么最大裂缝宽度： 2当配筋改为22

18、0时时，梁的最大裂缝宽度那么最大裂缝宽度： 9-6.解：一钢筋混凝土T形截面梁计算跨径，截面尺寸为C25混凝土，HRB335级钢筋；在截面受拉区配有纵向抗弯受拉钢筋为6031；永久作用恒载产生的弯矩标准值，汽车荷载产生的弯矩标准值未计入汽车冲击系数；I类环境条件，平安等级为二级。试验算此梁跨中挠度并确定是否应设计预拱度。解：1T梁换算截面惯性矩和计算。 T梁开裂截面： 代入数据即： 解得： 故梁跨中截面为第二类T型截面这时换算截面受压区高度应有式9-12确定：开裂截面换算截面惯性矩 T梁全截面换算截面面积为受压区高度全截面换算惯性矩 2计算开裂构件的抗弯刚度全截面抗弯刚度开裂截面抗弯刚度全截面换算截面受拉区边缘的弹性反抗矩：全截面换算面的面积矩： 塑性影响系数：开裂弯矩：开裂构件的抗弯刚度为 3受弯构件跨中截面处的长期挠度值对C30混凝土，挠度长期增长系数受弯构件在运用阶段的跨中截面的长期挠度值 本构造自重作用下跨中截面的长期挠度值为： 依据可变荷载频遇值计算的长期挠度值为 符合马路桥规要求。4预拱度设置在荷载短期效应组合考虑长期效应影响下梁跨中处产生的长期挠度为，故跨中需设置预拱度。预拱度：