《混凝土结构设计原理》课后答案5(最新版)

1、混凝土结构设计原理课后答案5(最新版)7-1已知矩形截面柱mm h ,mm b 400300=。计算长度0l 为3m ，作用轴向力设计值kN N 300=，弯矩设计值m kN M ?=1251、m kN M ?=1502混凝土强度等级为C30，钢筋采用HRB335级钢，设计纵向钢筋s A 及sA 的数量。习题7-1属于偏心受压构件按非对称配筋的截面设计。【解题要点】（1） 材料强度和几何参数C30混凝土，f c=14.3HRB335级钢筋，f y=f y=300,b =0.55,a s = a s =40,h 0=360（2） 求弯矩设计值M 1/M 2=125/150=0.85，N /f c

2、 bh =300000/(14.3300400)=0.17524/123497.255.115/3000/5.115121210=-=M M i l mm h A I i 应考虑纵向挠曲影响()0.198.003.1/1300195.00.1,0.186.22020取=? ?+= ns m c a ns m c C h l e N M h C ? 取1.0M =M 2=150（3） 计算i e ，判别大小偏心受压mm 3.1330/mm 20a =h emm,500/0=?=N M emm 1083.0mm 5200=?=h e i故按大偏心受压构件设计。 （4） 计算s A补充条件：55.0

3、b =mm 6802s =-+= a h e e i22s 0y b b 20c 1mm 240002.0mm 185)()5.01(=-=-=bh a h f bh f Ne A s =308）（5） 按已知As =308求s A314.0)(20c 10s =-= bh f a h f A Ne s y s ,55.039.0211b s =22y 0c 1mm 240002.0mm 1316=-+=bh f Nf A bh f A y s s 全部钢筋22s s mm 720006.0mm 1624=+bh A A满足受压构件纵筋的最小配筋率的两项要求。（6）配筋。)mm 6032=)m

4、m 13882=，符合净距不小于50mm 的要求。（6）垂直M 作用平面受压承载力验算。大偏心受压，垂直M 作用平面方向的受压承载力一般满足要求，无需验算？ 7-2已知条件与题7-1相同，但受压钢筋已配有416的HRB335级钢筋的纵向钢筋。设计s A 数量。 习题7-2属于已知受压钢筋s A ，计算受拉钢筋s A 的情况。【解题要点】由习题7-1的判断知，可先按大偏心受压构件计算。由式（7-7）变形为：228.0)(20c 10s =-= bh f a h f A Ne s y s ,55.0262.0211b s =mm 802s 0=a h x ，由式（7-6）： 2y y s 0c 1

5、s mm 1153=-+= f Nf A bh f a A 2min mm 240=bh 且总纵向受力钢筋22s s mm 720006.0mm 1957=+bh A A)mm 11402=比较7-1知，增大受压筋会使总用钢量加大！7-6已知条件同题7-1，设计对称配筋的钢筋数量。 习题7-6属于偏心受压构件按对称配筋的截面设计问题。【解题要点】：由条件知及N N h e =b 0i ,mm 1083.0mm 520 ，应按大偏心受压构件设计。()20s c 1112536080mm 802mm 70m m a h f Ne A A e x a bf a N x s y ss =-= 取总钢量

6、为22s mm 720006.0mm 2250=?=+bh A A s)mm 12562s =A 用钢量比7-2 大！7-7已知矩形截面柱mm b ,mm h 400600=，计算长度m l 60=，柱上作用轴向力设计值kN N 2600=，弯矩设计值m kN M M ?=18021，混凝土强度等级为C30，钢筋为HRB400钢筋。设计使用年限为50年，构件的环境类别为二a 。设计对称配筋的钢筋数量，并验算垂直弯矩作用平面的抗压承载力。 习题7-7属于偏心受压构件按对称配筋的截面设计问题（小偏压）。【解题要点】：（1） 材料强度和几何参数C30混凝土，f c=14.3HRB400级钢筋，f y

7、=f y=360,b =0.518,a s = a s =45,h 0=555（2） 求弯矩设计值M 1/M 2=1.0，N /f c bh =0.7622/123434/2.173121210=-=M M i l mm h A I i 应考虑纵向挠曲影响()0.132.132.1/130010.10.166.02020 =? ?+=ns m c a ns m c C h l e N M h C ? 取1.32M =237.6（3） 计算i e ，判别大小偏心受压mm 2030/mm 20a =h emm,4.91/0=?=N M emm 1653.0mm 4.1110=?=h e i故为小偏

8、心受压构件设计。 （3）计算。mm 4.3662s i =-+= a h e e 由式（7-34）：72.0= 可见082.12b 1b =-（4）计算)(s s A A ，配筋。22020c 1s mm 480002.0mm 767)()5.01(=-=bh a h f bh f Ne A A s y s 取全部钢筋2s s mm 13200055.015342=+bh A A A s满足附表9-1对受压构件纵筋的最小配筋率的两项要求。选用配筋为每侧318)mm 763(2s =s A A（5）M 作用平面外受压承载力验算。895.012,15/0=-=?=?得查表，b lkN N A f

9、A f N 2600)2(9.0c s y u =+= ?故垂直M 作用平面方向的受压承载力满足要求。 7-11已知工字形截面柱尺寸如下图所示，计算长度m l 60=，轴向设计值kN N 650=，弯矩设计值m kN M M ?=2.22621。设计使用年限为50年，构件的环境类别为一类。混凝土强度等级为C30，钢筋为HRB335级钢。设计对称配筋的数量。 习题7-11属于工作截面对称配筋的截面设计。【解题要点】（1） 材料强度和几何参数C30混凝土，1f c=14.3HRB335级钢筋，f y=f y=300,b =0.55,a s = a s =40,h 0=660（2） 求弯矩设计值工形

10、截面特征参数：118720mm 2483f f 3f y mm 10735.7712)2)(12?=-= h h b b h b I mm 89.255yy = A I iM 1/M 2=1.0，N /1f c A =0.38220.112344.23/y 0=?-= i l应考虑纵向挠曲影响()0.11.11.1/130010.10.10.131.12020 =? ?+=ns m c a ns m c C h l e N M h C ?取 取1.1M =248.8（3） 计算i e ，判别大小偏心受压mm 3.2330/a =h emm,383/0=?=N M emm 1983.0mm 3.

11、4060=?=h e i故可按大偏心受压构件设计。mm 3.7162s i =-+= a h e e （2）判断偏心受压类型，计算)(x 。mm 3630b f =则由式（7-36），且考虑对称配筋，可得：mm 2.176=?=x可见上述假设成立。（3）计算)(s s A A ，配筋。由式（7-37），可得：22s s mm 16.3562/006.0mm 426=?=A A A满足附表9-1对受压构件纵筋的最小配筋率的两项要求。)mm 4522s =A（4） M 作用平面外受压承载力验算。（可略）48f 3f 3f x mm 109.812212)2(?=+-= b h b h h I mm

12、 6.86x = AI i x 75.01225.69/0=-=?=?得查表，i l xkN N A f A f N 650?)2(9.0c s y u =+= ?故垂直M 作用平面方向的受压承载力满足要求。 7-19某偏心受压柱，截面尺寸mm mm h b 600400?=?，柱子净高m .H n 53=。设mm a a s s 35=，混凝土强度等级为C30，箍筋用HBP300级，在柱端作用轴向压力设计值kN N 800=，剪力设计值kN V 269=，试确定该柱斜截面抗剪承载力所需的箍筋数量。习题7-19属于受压构件的斜截面承载力计算问题。【解题要点】：（1） 验算截面尺寸。441.1/

13、,565w 0w kN V kN bh f 26995.80725.00c c =?=截面尺寸满足要求。（2）检查是否按构造配箍筋？31.3)2/(0n =?=h H ，取3=，kN A f N 6.10293.0c =?=kN V kN N bh f 2694.19707.0175.10t =由式（6-113）：mm /mm 468.0)07.0175.1(20yv 0t sv =+-= h f N bh f V s nA 取双筋，直径mm 8=d ，2sv mm 6.100=nAmm 215468.0/sv =nA s选配箍筋为2008 7-20某偏心受拉构件，截面尺寸mm mm h b 400300?=?，截面承受轴向力设计值为kN N 852=，在距节点边缘480mm 处作用有一集中力，集中力产生的节点边缘截面剪力设计值kN V 30=。混凝土强度等级采用C30，箍筋采用HPB300，纵筋用HRB400级。求该拉杆所需配置的箍筋。 习题7-20属于受拉构件的斜截面承载力计算问题。【解题要点】：（1）验算截面尺寸。4/,365w 0w kN V kN bh f 305.39125.00c c =?=截面尺寸满足要求。（2）检