混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原理-考試-計(jì)算題

1、計(jì)算題1已知鋼筋混凝土矩形梁，一類(lèi)環(huán)境，其截面尺寸，承受彎矩設(shè)計(jì)值，采用C30 混凝土和HRB335 級(jí)鋼筋。試配置截面鋼筋。解：查教材附錄得：C30混凝土，HRB335級(jí)鋼筋，并取，一類(lèi)環(huán)境，取梁的保護(hù)層mm，鋼筋直徑可按20mm估計(jì)。當(dāng)梁內(nèi)只有一排受拉鋼筋時(shí)，。求受壓區(qū)高度及，滿足要求。查教材附錄，選用325 ()，單排布置，鋼筋間距和保護(hù)層等均能滿足構(gòu)造要求。2已知矩形截面梁，處于一類(lèi)環(huán)境，已配縱向受拉鋼筋4根22mm 的HRB400級(jí)鋼筋，按下列條件計(jì)算梁所能承受的彎矩設(shè)計(jì)值。 混凝土強(qiáng)度等級(jí)為C25 若由于施工原因，混凝土強(qiáng)度等級(jí)僅達(dá)到C20級(jí)。解： 查教材附錄知：對(duì)于一類(lèi)環(huán)境，可取

2、梁的保護(hù)層厚度mm，HRB400級(jí)鋼筋，C25級(jí)混凝土，。 當(dāng)混凝土強(qiáng)度等級(jí)為C25，梁所能承受的彎矩設(shè)計(jì)值為。 若由于施工原因，混凝土強(qiáng)度等級(jí)僅達(dá)到C20級(jí)，C20級(jí)混凝土。 若由于施工原因，混凝土強(qiáng)度等級(jí)僅達(dá)到C20級(jí)，梁所能承受的彎矩設(shè)計(jì)值為。3某鋼筋混凝土矩形截面簡(jiǎn)支梁，處于一類(lèi)環(huán)境，其混凝土強(qiáng)度等級(jí)為C25，縱向鋼筋采用HRB335級(jí)鋼筋，箍筋采用HPB235級(jí)鋼筋，梁的截面尺寸為，均布荷載在梁支座邊緣產(chǎn)生的最大剪力設(shè)計(jì)值為220kN，正截面強(qiáng)度計(jì)算已配置422的縱筋，求所需的箍筋。解：首先，確定計(jì)算參數(shù)，查教材附錄知，對(duì)于一類(lèi)環(huán)境，混凝土保護(hù)層厚度取，縱筋間凈距取，假設(shè)縱筋排成一排

3、，則 ，滿足要求。取，則。然后，進(jìn)行截面尺寸驗(yàn)算。因?yàn)?，屬于一般梁，故，截面尺寸滿足要求。最后，求所需箍筋的數(shù)量并驗(yàn)算最小配箍率。計(jì)算配箍筋用量選用雙肢箍，代入上式可得。取，因此，選用雙肢箍筋能夠滿足要求。4承受均布荷載設(shè)計(jì)值作用下的矩形截面簡(jiǎn)支梁，安全等級(jí)二級(jí)，處于一類(lèi)環(huán)境， 截面尺寸，混凝土為C30級(jí)，箍筋采用HPB235級(jí)鋼筋。梁凈跨度。梁中已配有雙肢箍筋，試求該梁在正常使用期間按斜截面承載力要求所能承擔(dān)的荷載設(shè)計(jì)值。解：首先，確定計(jì)算參數(shù)，查教材附錄知，C30混凝土，由于縱筋布置方式未知，暫按單排布置，可取，則。HPB235級(jí)鋼筋的。然后，計(jì)算簡(jiǎn)支梁所能承擔(dān)的剪力最后，計(jì)算該梁在正常使

4、用期間按斜截面承載力要求所能承擔(dān)的荷載設(shè)計(jì)值。由，則5已知某鋼筋混凝土柱，其計(jì)算長(zhǎng)度為5.0m，截面尺寸為400mm400mm，采用C20混凝土、HRB335級(jí)鋼筋，柱頂截面承受軸心壓力設(shè)計(jì)值N=1692kN，試求該柱所需縱向鋼筋截面面積。解：首先，確定計(jì)算參數(shù)，查教材附錄知，C20混凝土，HRB335級(jí)鋼筋。然后，確定穩(wěn)定系數(shù)。由于，查教材附錄，并經(jīng)插值得。由公式得該柱所需縱向鋼筋截面面積為。驗(yàn)算配筋率，滿足要求。6已知某鋼筋混凝土屋架下弦，截面尺寸，承受的軸心拉力設(shè)計(jì)值，混凝土強(qiáng)度等級(jí)C30，鋼筋為HRB335。求截面配筋。解：首先，確定計(jì)算參數(shù)，查教材附錄知，HRB335鋼筋。選用416

5、（）能夠滿足要求。7已知一矩形截面簡(jiǎn)支梁，截面尺寸bh=200mm550mm，混凝土強(qiáng)度等級(jí)為C25，縱向鋼筋采用HRB335級(jí)，安全等級(jí)為二級(jí)，梁跨中截面承受的最大彎矩設(shè)計(jì)值為M=160kNm。 若上述設(shè)計(jì)條件不能改變，試進(jìn)行配筋計(jì)算。 若由于施工質(zhì)量原因，實(shí)測(cè)混凝土強(qiáng)度僅達(dá)到C20，試問(wèn)按問(wèn)所得鋼筋面積的梁是否安全？解：第問(wèn)：（1）根據(jù)已給材料確定計(jì)算參數(shù)，由文字教材的表11-1和表11-2查得，C25混凝土，HRB335鋼筋。由文字教材表11-4查得，并取，則截面有效高度，取。（2）求受壓區(qū)高度。將各已知值帶入，得解得（3）求所需鋼筋面積將各已知值及代入，得到查教材附錄的鋼筋截面面積表，

6、可選用225 + 122（），將鋼筋布置成一層，122鋼筋布置在中央，225鋼筋布置在兩邊。4）配筋驗(yàn)算鋼筋間凈距，且大于鋼筋直徑25mm，滿足構(gòu)造規(guī)定。實(shí)際配筋率，故配筋合理。第問(wèn)：C20混凝土，由，得而，可見(jiàn)，所以若由于施工質(zhì)量原因，實(shí)測(cè)混凝土強(qiáng)度僅達(dá)到C20，那么按問(wèn)所得鋼筋面積的梁是不安全的。四、計(jì)算題(30分，每題l5分)1已知鋼筋混凝土矩形截面梁，采用20號(hào)混凝土(R。一llMPa)和級(jí)鋼筋(R9一340MPa)承受計(jì)算彎矩Mi-90kNIn，選用梁截面為20cmX 50cm。試用基本公式求所需的鋼筋面積Ag(設(shè)a=40mm，毛。=055，7。一丫。一125，p。；。=010)。解

7、： (1)計(jì)算混凝土受壓區(qū)高度X由a=40mm則有效高度ho=500-40=460mm由得解方程(2)計(jì)算受拉鋼筋截面面積Ag由AgRg=R。6z2 2一連接的構(gòu)造如圖所示，兩塊A板用對(duì)接焊縫與立柱焊連，8板與A板用8個(gè)高強(qiáng)螺栓連接。構(gòu)件鋼材為A3鋼，其容許應(yīng)力為d一140MPa，o。一145MPa，r一85MPa。設(shè)對(duì)接焊縫的強(qiáng)度與母材相同，不設(shè)引弧板。試求焊縫連接所能承受的荷載P。解：扣除兩端的缺陷，焊縫的有效截面如右圖所示。受力分析：剪力QPkN焊縫的有效截面四、計(jì)算題(共25分)1已知鋼筋混凝土矩形截面梁，采用25號(hào)混凝土和級(jí)鋼筋340MPa)承受計(jì)算彎矩選用梁斷面為試用基本公式求所需

8、的鋼筋面積(已知且分)解：(1)計(jì)算混凝土受壓區(qū)高度2 由則有效高度 由得(2)計(jì)算受拉鋼筋截面面積由分)2軸心受壓構(gòu)件截面尺寸計(jì)算長(zhǎng)度采用30號(hào)混凝土，縱向鋼筋采用級(jí)鋼筋，箍筋采用I鋼筋，作用軸向設(shè)計(jì)壓力試求縱向受壓鋼筋。工作條件系數(shù)混凝土安全系數(shù)分)解：(1)計(jì)算鋼筋混凝土構(gòu)件的縱向彎曲系數(shù)夠計(jì)算查表得 (2)計(jì)算縱筋面積 (3分)分)(3)配筋率驗(yàn)算可以故受壓縱筋最小配筋率，滿足要求。試卷代號(hào)：1195中央廣播電視大學(xué)2007-2008學(xué)年度第二學(xué)期“開(kāi)放本科”期末考試結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原理(本) 試題四、計(jì)算題(共25分)1已知鋼筋混凝土矩形截面梁，采用25號(hào)混凝土和級(jí)鋼筋1承受計(jì)算彎矩，選用梁

9、斷面為，試用基本公式求所需的鋼筋面積A9提示解：(1)計(jì)算混凝土受壓區(qū)高度z由則有效高度由得(大于梁高，舍)解方程得(2)計(jì)算受拉鋼筋截面面積Ag由2軸心受壓構(gòu)件截面尺寸，計(jì)算長(zhǎng)度采用30號(hào)混凝土，縱向鋼筋采用級(jí)鋼筋，箍筋采用I鋼筋，作用軸向設(shè)計(jì)壓力試求縱向受壓鋼筋。；工作條件系數(shù)；混凝土安全系數(shù)提示解：(1)計(jì)算鋼筋混凝土構(gòu)件的縱向彎曲系數(shù)計(jì)算，查表得(2)計(jì)算縱筋面積(3)配筋率驗(yàn)算可以故受壓縱筋最小配筋率，滿足要求。試卷代號(hào)：1257中央廣播電視大學(xué)2008-2009學(xué)年度第二學(xué)期“開(kāi)放本科”期末考試混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原理 試題四、計(jì)算題(共計(jì)25分)1鋼筋混凝土梁截面尺寸6200ram，h=450ram，混凝土C30，鋼筋采用HRB335級(jí)，環(huán)境類(lèi)別為一類(lèi)。梁承擔(dān)的彎矩設(shè)計(jì)值受拉鋼筋較多，需布置兩排，取，求：所需的縱向受力鋼筋的值。已知：解：(1)計(jì)算受壓鋼筋為使總用鋼量最小，取(2)計(jì)算受拉鋼筋2鋼筋混凝土矩形截面簡(jiǎn)支梁，截面尺寸為混凝土強(qiáng)度等級(jí)為C25，箍筋為HRB335僅配箍筋試求出該梁斜截面所能承受的均布荷載設(shè)計(jì)值q。已知： 解：解：(1)計(jì)算簡(jiǎn)