钢混作业答案 - ch05

1、钢筋混凝土结构作业 中国地质大学 北京,工程技术学院 土木工程中国地质大学中国地质大学 北京北京, ,工程技术学院工程技术学院 土木工程土木工程 5-1 已知矩形截面梁，已知矩形截面梁，b=250mm，h=500mm。纵向受拉钢筋为。纵向受拉钢筋为4 20 的的HRB335级钢筋，取级钢筋，取a=35mm。试确定以下情况该梁所能承受的弯矩。试确定以下情况该梁所能承受的弯矩 设计值设计值M。 （1）混凝土强度等级为）混凝土强度等级为C20；（；（2）混凝土强度等级为）混凝土强度等级为C40； （3）试分析弯矩设计值）试分析弯矩设计值M随混凝土强度的变化而变化的规律。随混凝土强度的变化而变化的规律

2、。 【解解】 0 12560.45/0.0014% =1.08% 0.2 250 465 s ty Aff bh 查表确定计算参数：查表确定计算参数： 222 0 1256,125000,300/ 35465 scy AmmAmmfN mm ammhmm ， 判断是否为适筋梁判断是否为适筋梁 （1）混凝土强度等级为）混凝土强度等级为C20； 157,0.33760.550 b xmm 适筋梁适筋梁 钢筋混凝土结构作业 中国地质大学 北京,工程技术学院 土木工程中国地质大学中国地质大学 北京北京, ,工程技术学院工程技术学院 土木工程土木工程 5-1 已知矩形截面梁，已知矩形截面梁，b=250m

3、m，h=500mm。纵向受拉钢筋为。纵向受拉钢筋为4 20 的的HRB335级钢筋，取级钢筋，取a=35mm。试确定以下情况该梁所能承受的弯矩。试确定以下情况该梁所能承受的弯矩 设计值设计值M。 （1）混凝土强度等级为）混凝土强度等级为C20；（；（2）混凝土强度等级为）混凝土强度等级为C40； （3）试分析弯矩设计值）试分析弯矩设计值M随混凝土强度的变化而变化的规律。随混凝土强度的变化而变化的规律。 【解解】 0 12560.45/0.00214% =1.08% 0.2 250 465 s ty Aff bh 查表确定计算参数：查表确定计算参数： 222 0 1256,125000,300/

4、 35465 scy AmmAmmfN mm ammhmm ， 判断是否为适筋梁判断是否为适筋梁 （2）混凝土强度等级为）混凝土强度等级为C40；78.9,0.170.550 b xmm 适筋梁适筋梁 钢筋混凝土结构作业 中国地质大学 北京,工程技术学院 土木工程中国地质大学中国地质大学 北京北京, ,工程技术学院工程技术学院 土木工程土木工程 5-1 已知矩形截面梁，已知矩形截面梁，b=250mm，h=500mm。纵向受拉钢筋为。纵向受拉钢筋为4 20 的的HRB335级钢筋，取级钢筋，取a=35mm。试确定以下情况该梁所能承受的弯矩。试确定以下情况该梁所能承受的弯矩 设计值设计值M。 （1

5、）混凝土强度等级为）混凝土强度等级为C20；（；（2）混凝土强度等级为）混凝土强度等级为C40； （3）试分析弯矩设计值）试分析弯矩设计值M随混凝土强度的变化而变化的规律。随混凝土强度的变化而变化的规律。 【解解】查表确定计算参数：查表确定计算参数： 222 0 1256,125000,300/ 35465 scy AmmAmmfN mm ammhmm ， 计算计算Mu （1）混凝土强度等级为）混凝土强度等级为C20； 0 ()145.6 2 uys x Mf A hkNm 160.3 u MkNm （2）混凝土强度等级为）混凝土强度等级为C40； 钢筋混凝土结构作业 中国地质大学 北京,工程

6、技术学院 土木工程中国地质大学中国地质大学 北京北京, ,工程技术学院工程技术学院 土木工程土木工程 5-1 已知矩形截面梁，已知矩形截面梁，b=250mm，h=500mm。纵向受拉钢筋为。纵向受拉钢筋为4 20 的的HRB335级钢筋，取级钢筋，取a=35mm。试确定以下情况该梁所能承受的弯矩。试确定以下情况该梁所能承受的弯矩 设计值设计值M。 （3）试分析弯矩设计值）试分析弯矩设计值M随混凝土强度的变化而变化的规律。随混凝土强度的变化而变化的规律。 对于适筋梁：对于适筋梁： 00 =0.5 2 ysc x Mf Ahf bx hx 随着混凝土强度等级的提高，受压区的高度随着混凝土强度等级的

7、提高，受压区的高度x 减小，其变化规律可减小，其变化规律可 由轴力平衡公式可得由轴力平衡公式可得 ys c f A x f b 由此可见，由此可见，M随着混凝土强度的变化规律与随着混凝土强度的变化规律与-1/fc的变化规律相同的变化规律相同 钢筋混凝土结构作业 中国地质大学 北京,工程技术学院 土木工程中国地质大学中国地质大学 北京北京, ,工程技术学院工程技术学院 土木工程土木工程 5-1 已知矩形截面梁，已知矩形截面梁，b=250mm，h=500mm。纵向受拉钢筋为。纵向受拉钢筋为4 20 的的HRB335级钢筋，取级钢筋，取a=35mm。试确定以下情况该梁所能承受的弯矩。试确定以下情况该

8、梁所能承受的弯矩 设计值设计值M。 （1）混凝土强度等级为）混凝土强度等级为C20；（；（2）混凝土强度等级为）混凝土强度等级为C40； （3）试分析弯矩设计值）试分析弯矩设计值M随混凝土强度的变化而变化的规律。随混凝土强度的变化而变化的规律。 钢筋混凝土结构作业 中国地质大学 北京,工程技术学院 土木工程中国地质大学中国地质大学 北京北京, ,工程技术学院工程技术学院 土木工程土木工程 5-4 已知矩形截面梁，承受的弯矩设计值已知矩形截面梁，承受的弯矩设计值M=160kNm。试确定以下情。试确定以下情 况该梁的纵向受拉钢筋面积况该梁的纵向受拉钢筋面积As（取（取a=35mm）: （1）b=1

9、50mm，h=500mm，混凝土强度等级为，混凝土强度等级为C20，HRB335级钢筋；级钢筋； （2）b=250mm，h=750mm，混凝土强度等级为，混凝土强度等级为C20，HRB335级钢筋；级钢筋； （3）试分析纵向受拉钢筋面积）试分析纵向受拉钢筋面积As随截面尺寸的变化而变化的趋势。随截面尺寸的变化而变化的趋势。 解：解：查表确定设计参数：查表确定设计参数： 222 300/,9.6/,1.1/ yct fN mmfN mmfN mm 2 0 sc Mf bh （1） ,max 0.5138 ss 按双筋矩形截面配筋计算按双筋矩形截面配筋计算 45a 0 50045455h ,max

10、 0.399 s 35a 钢筋混凝土结构作业 中国地质大学 北京,工程技术学院 土木工程中国地质大学中国地质大学 北京北京, ,工程技术学院工程技术学院 土木工程土木工程 5-4（1）b=150mm，h=500mm，混凝土强度等级为，混凝土强度等级为C20，HRB335级钢筋；级钢筋； 解：解： 2 2 0 325.807 s y MM Amm fha 120 ys MMMf Aha 2 1max0 118.95 sc Mf bhkNm 2 2max0 1 0 1201.953 2 sc s b y f bh Amm x fh 0 0.55 455250.25 bb xhmm 2 12 152

11、7.76 sss AAAmm 钢筋混凝土结构作业 中国地质大学 北京,工程技术学院 土木工程中国地质大学中国地质大学 北京北京, ,工程技术学院工程技术学院 土木工程土木工程 5-4 已知矩形截面梁，承受的弯矩设计值已知矩形截面梁，承受的弯矩设计值M=160kNm。试确定以下情。试确定以下情 况该梁的纵向受拉钢筋面积况该梁的纵向受拉钢筋面积As（取（取a=35mm）: （2）b=250mm，h=750mm，混凝土强度等级为，混凝土强度等级为C20，HRB335级钢筋；级钢筋； 解：解：查表确定设计参数：查表确定设计参数： 222 300/,9.6/,1.1/ yct fN mmfN mmfN

12、mm 2 0 sc Mf bh ,max 0.1304 ss ,max 0.399 s 2 0 802.168 s ys M Amm fh 0.5 1120.92988 ss 钢筋混凝土结构作业 中国地质大学 北京,工程技术学院 土木工程中国地质大学中国地质大学 北京北京, ,工程技术学院工程技术学院 土木工程土木工程 5-4 已知矩形截面梁，承受的弯矩设计值已知矩形截面梁，承受的弯矩设计值M=160kNm。试确定以下情。试确定以下情 况该梁的纵向受拉钢筋面积况该梁的纵向受拉钢筋面积As（取（取a=35mm）: （1）b=150mm，h=500mm，混凝土强度等级为，混凝土强度等级为C20，H

13、RB335级钢筋；级钢筋； （2）b=250mm，h=750mm，混凝土强度等级为，混凝土强度等级为C20，HRB335级钢筋；级钢筋； （3）试分析纵向受拉钢筋面积）试分析纵向受拉钢筋面积As随截面尺寸的变化而变化的趋势。随截面尺寸的变化而变化的趋势。 0 sc y Af bhf 解：解：对于适筋梁： 对于适筋梁： 2 0 10.5 c M bh f 因此，因此， 越大，越大，s越小。越小。 2 0 bh 钢筋混凝土结构作业 中国地质大学 北京,工程技术学院 土木工程中国地质大学中国地质大学 北京北京, ,工程技术学院工程技术学院 土木工程土木工程 5-4（3）试分析纵向受拉钢筋面积）试分析

14、纵向受拉钢筋面积As随截面尺寸的变化而变化的趋势。随截面尺寸的变化而变化的趋势。 0 sc y Af bhf 解：解：对于适筋梁： 对于适筋梁： 2 0 10.5 c M f bh 因此，因此， 越大，越大，s越小。越小。 2 0 bh 0 y s s M f A h 定值定值 增大增大 减小减小 0.5 112 ss 钢筋混凝土结构作业 中国地质大学 北京,工程技术学院 土木工程中国地质大学中国地质大学 北京北京, ,工程技术学院工程技术学院 土木工程土木工程 5-5 某楼层钢筋混凝土矩形截面简支梁，计算跨度为某楼层钢筋混凝土矩形截面简支梁，计算跨度为l0=6.0m，承受楼面，承受楼面 传来

15、的均布恒载标准值传来的均布恒载标准值16kN/m（包括梁自重），均布活载标准值（包括梁自重），均布活载标准值 10kN/m，采用，采用C20级混凝土，级混凝土，HRB400级钢筋。试确定该梁的截面尺寸，级钢筋。试确定该梁的截面尺寸， 并计算梁的纵向受拉钢筋，绘出截面配筋图。并计算梁的纵向受拉钢筋，绘出截面配筋图。 解：解： 10/ k qkN m 16/ k gkN m 0 6000l 222 111 1.2 161.4 106 888 GkQk Mg lq l 149.4kN m 钢筋混凝土结构作业 中国地质大学 北京,工程技术学院 土木工程中国地质大学中国地质大学 北京北京, ,工程技术学

16、院工程技术学院 土木工程土木工程 5-5 某楼层钢筋混凝土矩形截面简支梁，计算跨度为某楼层钢筋混凝土矩形截面简支梁，计算跨度为l0=6.0m，承受楼面，承受楼面 传来的均布恒载标准值传来的均布恒载标准值16kN/m（包括梁自重），均布活载标准值（包括梁自重），均布活载标准值 10kN/m，采用，采用C20级混凝土，级混凝土，HRB400级钢筋。试确定该梁的截面尺寸，级钢筋。试确定该梁的截面尺寸， 并计算梁的纵向受拉钢筋，绘出截面配筋图。并计算梁的纵向受拉钢筋，绘出截面配筋图。 解：解：查表确定计算参数查表确定计算参数 222 360/,9.6/,1.1/ yct fN mmfN mmfN mm

17、 25cmm 选取=1%，假定 b=250mm，则 6 0 149.4 10 1.05(1.05 1.1)(428 448) 0.01 360 250 y M hmm f b (453 473)hmm 实际取h=500mm 35amm 钢筋混凝土结构作业 中国地质大学 北京,工程技术学院 土木工程中国地质大学中国地质大学 北京北京, ,工程技术学院工程技术学院 土木工程土木工程 5-5 某楼层钢筋混凝土矩形截面简支梁，计算跨度为某楼层钢筋混凝土矩形截面简支梁，计算跨度为l0=6.0m，承受楼面，承受楼面 传来的均布恒载标准值传来的均布恒载标准值16kN/m（包括梁自重），均布活载标准值（包括梁

18、自重），均布活载标准值 10kN/m，采用，采用C20级混凝土，级混凝土，HRB400级钢筋。试确定该梁的截面尺寸，级钢筋。试确定该梁的截面尺寸， 并计算梁的纵向受拉钢筋，绘出截面配筋图。并计算梁的纵向受拉钢筋，绘出截面配筋图。 解：解：查表确定计算参数查表确定计算参数 222 360/,9.6/,1.1/ yct fN mmfN mmfN mm 262 0 149.4 101.0 9.6 250 465 scs Mf bh （3）计算钢筋截面面积和选择钢筋 0.288 s 0.5 1120.826 ss 2 0 149400000 1080 360 0.826 465 s ys M Amm

19、fh 钢筋混凝土结构作业 中国地质大学 北京,工程技术学院 土木工程中国地质大学中国地质大学 北京北京, ,工程技术学院工程技术学院 土木工程土木工程 5-5 某楼层钢筋混凝土矩形截面简支梁，计算跨度为某楼层钢筋混凝土矩形截面简支梁，计算跨度为l0=6.0m，承受楼面，承受楼面 传来的均布恒载标准值传来的均布恒载标准值16kN/m（包括梁自重），均布活载标准值（包括梁自重），均布活载标准值 10kN/m，采用，采用C20级混凝土，级混凝土，HRB400级钢筋。试确定该梁的截面尺寸，级钢筋。试确定该梁的截面尺寸， 并计算梁的纵向受拉钢筋，绘出截面配筋图。并计算梁的纵向受拉钢筋，绘出截面配筋图。

20、解：解：查表配查表配4 20 2 min 2 1256 max 0.45,0.2% =0.002 250 500250 s t y Amm bh f f mm 钢筋混凝土结构作业 中国地质大学 北京,工程技术学院 土木工程中国地质大学中国地质大学 北京北京, ,工程技术学院工程技术学院 土木工程土木工程 5-7 已知矩形截面梁，已知矩形截面梁，b=200mm，h=500mm，a=a=35mm。该梁在。该梁在 不同荷载组合下受到变号弯矩作用，其设计值分别为不同荷载组合下受到变号弯矩作用，其设计值分别为M=-80kNm， M=140kNm。采用。采用C20级混凝土，级混凝土，HRB400级钢筋。试

21、求：级钢筋。试求： (1)按单筋矩形截面计算在按单筋矩形截面计算在M=-80kNm作用下，梁顶面需配置的受拉作用下，梁顶面需配置的受拉 钢筋钢筋 (2)按单筋矩形截面计算在按单筋矩形截面计算在M=140kNm作用下，梁底面需配置的受拉作用下，梁底面需配置的受拉 钢筋钢筋 (3)将在将在M=-80kNm作用下梁顶面配置的受拉钢筋作为受压钢筋，按作用下梁顶面配置的受拉钢筋作为受压钢筋，按 双筋矩形截面计算在双筋矩形截面计算在M=140kNm作用下梁底面需配置的受拉钢筋作用下梁底面需配置的受拉钢筋 (4)比较（比较（2）和（）和（3）的总配筋面积。并讨论如何按双筋截面计算在）的总配筋面积。并讨论如何

22、按双筋截面计算在 M=-80kNm作用下的配筋。作用下的配筋。 钢筋混凝土结构作业 中国地质大学 北京,工程技术学院 土木工程中国地质大学中国地质大学 北京北京, ,工程技术学院工程技术学院 土木工程土木工程 5-7 b=200mm，h=500mm，a=a=35mm。弯矩设计值分别为。弯矩设计值分别为M=- 80kNm，M=140kNm。采用。采用C20级混凝土，级混凝土，HRB400级钢筋。试求：级钢筋。试求： (1)按单筋矩形截面计算在按单筋矩形截面计算在M=-80kNm作用下，梁顶面需配置的受拉作用下，梁顶面需配置的受拉 钢筋钢筋 222 360/,9.6/,1.1/ yct fN mm

23、fN mmfN mm解：解： 0 50035465hmm 2 0 535.77 s y M Amm f h 2 0 0.193 s c M f bh 0.5 1120.892 ss 查表配查表配3 16， 实配实配 2 603 s Amm 钢筋混凝土结构作业 中国地质大学 北京,工程技术学院 土木工程中国地质大学中国地质大学 北京北京, ,工程技术学院工程技术学院 土木工程土木工程 5-7 b=200mm，h=500mm，a=a=35mm。弯矩设计值分别为。弯矩设计值分别为M=- 80kNm，M=140kNm。采用。采用C20级混凝土，级混凝土，HRB400级钢筋。试求：级钢筋。试求： (1)

24、按单筋矩形截面计算在按单筋矩形截面计算在M=-80kNm作用下，梁顶面需配置的受拉作用下，梁顶面需配置的受拉 钢筋钢筋 0 113255.75 ys b c f A xmmhmm f b 解：解： 0 0.450.14% 0.648% 0.2% tc s ffA bh 钢筋混凝土结构作业 中国地质大学 北京,工程技术学院 土木工程中国地质大学中国地质大学 北京北京, ,工程技术学院工程技术学院 土木工程土木工程 5-7 b=200mm，h=500mm，a=a=35mm。弯矩设计值分别为。弯矩设计值分别为M=- 80kNm，M=140kNm。采用。采用C20级混凝土，级混凝土，HRB400级钢筋

25、。试求：级钢筋。试求： (2)按单筋矩形截面计算在按单筋矩形截面计算在M=140kNm作用下，梁底面需配置的受拉作用下，梁底面需配置的受拉 钢筋钢筋 222 360/,9.6/,1.1/ yct fN mmfN mmfN mm 0 50035465hmm 2 0 1065 s y M Amm f h 2 0 0.337 s c M f bh 0.5 1120.785 ss 查表配查表配3 22， 实配实配 2 1140 s Amm 钢筋混凝土结构作业 中国地质大学 北京,工程技术学院 土木工程中国地质大学中国地质大学 北京北京, ,工程技术学院工程技术学院 土木工程土木工程 5-7 b=200

26、mm，h=500mm，a=a=35mm。弯矩设计值分别为。弯矩设计值分别为M=- 80kNm，M=140kNm。采用。采用C20级混凝土，级混凝土，HRB400级钢筋。试求：级钢筋。试求： (2)按单筋矩形截面计算在按单筋矩形截面计算在M=140kNm作用下，梁底面需配置的受拉作用下，梁底面需配置的受拉 钢筋钢筋 0 235.5255.75 ys b c f A xmmhmm f b 解：解： 0 0.450.14% 1.35% 0.2% tc s ffA bh 钢筋混凝土结构作业 中国地质大学 北京,工程技术学院 土木工程中国地质大学中国地质大学 北京北京, ,工程技术学院工程技术学院 土木

27、工程土木工程 5-7 b=200mm，h=500mm，a=a=35mm。弯矩设计值分别为。弯矩设计值分别为M=- 80kNm，M=140kNm。采用。采用C20级混凝土，级混凝土，HRB400级钢筋。试求：级钢筋。试求： (3)将在将在M=-80kNm作用下梁顶面配置的受拉钢筋作为受压钢筋，按作用下梁顶面配置的受拉钢筋作为受压钢筋，按 双筋矩形截面计算在双筋矩形截面计算在M=140kNm作用下梁底面需配置的受拉钢筋作用下梁底面需配置的受拉钢筋 0 93.34 ys Mf AhakN m 1 14093.3446.66MMMkN m 2 10 0.2%0.2% 465 200186 s Abhm

28、m 1 2 0 0.1124 s c M f bh 0 0 0.5 1120.940.925 ss ha h 2 1 789 sss AAAmm查表配查表配4 16，实配实配 2 804 s Amm 按照构造要求配筋按照构造要求配筋 钢筋混凝土结构作业 中国地质大学 北京,工程技术学院 土木工程中国地质大学中国地质大学 北京北京, ,工程技术学院工程技术学院 土木工程土木工程 (4)比较（比较（2）和（）和（3）的总配筋面积。并讨论如何按双筋截面计算在）的总配筋面积。并讨论如何按双筋截面计算在 M=-80kNm作用下的配筋。作用下的配筋。 比较（比较（2）和（）和（3）的总配筋面积，第（）的总

29、配筋面积，第（3）种总配筋面积较多。）种总配筋面积较多。 如果按第（如果按第（3）种方案配筋的话，可先在受拉区按最小配筋率配）种方案配筋的话，可先在受拉区按最小配筋率配 置钢筋，然后再在受压区配筋钢筋。置钢筋，然后再在受压区配筋钢筋。 钢筋混凝土结构作业 中国地质大学 北京,工程技术学院 土木工程中国地质大学中国地质大学 北京北京, ,工程技术学院工程技术学院 土木工程土木工程 5-9 某某T型截面梁，型截面梁， 。 C20混凝土，混凝土，HRB400级钢筋。试计算以下情况该梁的配筋（取级钢筋。试计算以下情况该梁的配筋（取 a=60mm）：）：(1)M=150kNm；(2)M=280kNm；(

30、3)M=360kNm； 0 188.16 2 f fcff h Mf b hhkN 400,100,200,600 ff bmm hmm bmm hmm 解：解：判断判断T型截面类型型截面类型 (1)(2)(3) 第一类第一类第二类第二类第三类第三类 222 360/,9.6/,1.1/ yct fN mmfN mmfN mm u按矩形配筋计算第一题按矩形配筋计算第一题 钢筋混凝土结构作业 中国地质大学 北京,工程技术学院 土木工程中国地质大学中国地质大学 北京北京, ,工程技术学院工程技术学院 土木工程土木工程 5-9 a=60mm， (1)M=150kNm 0 188.16 2 f fcf

31、f h Mf b hhkN 400,100,200,600 ff bmm hmm bmm hmm 解：解： 222 360/,9.6/,1.1/ yct fN mmfN mmfN mm 2 0 831.6 s sy M Amm f h 2 0 0.134 s cf M f b h 0.5 1120.928 ss 查表配查表配6 14， 实配实配 2 923 s Amm 钢筋混凝土结构作业 中国地质大学 北京,工程技术学院 土木工程中国地质大学中国地质大学 北京北京, ,工程技术学院工程技术学院 土木工程土木工程 5-9 a=60mm， (2)M=260kNm 0 94.08 2 f cff h Mfbb hhkN 400,100,200,600 ff bmm hmm bmm hmm 解：解： 222 360/,9.6/,1.1/ yct fN mmfN mmfN mm 2 2 533.3 cff s y fbb h Amm f 1 185.92MMMkN 21 1 0 1210.97 s sy M Amm f h 1 2 0 0.332 s c M f bh 0.5 11