混凝土结构设计原理试卷之计算题题库

1、1、某现浇多层钢筋混凝土框架结构，地层中柱按轴心受压构件计算，柱高H=6.4m，承受轴向压力设计值N=2450kN,采用C30级混凝土，HRB335级钢筋，求柱截面尺寸（设配筋率），并试计算需配置的纵向受力钢筋。（已知：，）附表：钢筋混凝土轴心受压构件的稳定系数12141618200.950.920.870.810.75解：（1）估算截面尺寸设配筋率，由公式知正方形截面边长，取b=400mm。（2）求稳定系数柱计算长度，查表得。（3）计算配筋由公式知2、某梁截面尺寸bh=250mm500mm，M=2.0108Nmm，受压区预先已经配好HRB335级受压钢筋2f20（=628mm2），若受拉钢筋

2、也采用HRB335级钢筋配筋，混凝土的强度等级为C30，求截面所需配置的受拉钢筋截面面积。（已知：，）解：(1)求受压区高度x假定受拉钢筋和受压钢筋按一排布置，则 且 (2)计算截面需配置的受拉钢筋截面面积四、计算题1、已知某屋架下弦，截面尺寸b=220mm，h=150mm，承受轴心拉力设计值N=240kN，混凝土为C30级，纵筋为HRB335级，试计算需配置的纵向受力钢筋。（已知：，）参考答案：解：2、已知梁的截面尺寸b=250mm，h=500mm，混凝土为C30级，采用HRB400级钢筋，承受弯矩设计值，试计算需配置的纵向受力钢筋。（已知：， ，a=60mm，a=40mm）参考答案：解：（

3、1）设计参数材料强度设计值，C30级混凝土，HRB400级钢筋等效矩形图形系数。初步假设受拉钢筋为双排配置，取。（2）计算配筋故需配置受压筋，取。四、计算题1、矩形截面偏心受拉构件，b=300mm，h=500mm，承受轴向拉力设计值N=600KN,弯矩设计值，采用C20级混凝土，HRB335级钢筋，计算构件的配筋。(已知: ，a=a=40mm)参考答案：解：材料强度：。取。故为小偏心受拉。代入公式，满足最小配筋率要求， 2、已知梁截面尺寸为b=200mm，h=400mm，混凝土为C20级， ，采用HRB335级钢筋，受拉钢筋为3f20，受压钢筋为2f14，承受弯矩设计值，试验算该截面是否安全。

4、参考答案：解：（1）基本参数C20级混凝土，HRB335级钢筋，等效矩形图形系数。截面有效高度。（2）计算受压区高度x（3）计算受弯承载力按式（5-26b）计算得满足安全要求。五、计算题：(共 30 分) 1某楼面梁截面尺寸为 200mm450mm，采用 C25 混凝土（fc=11.9N/mm2 ），HRB335 级 钢筋（fy=f=300N/mm2 ，b=0.550） ，受拉钢筋已配 325（As=1473mm2 ），受压区已配 220 （As=628mm2 ），构件处于正常工作环境，安全等级为 II 级，弯矩设计值 M=150kNm， s=s=35mm，验算此梁的正截面承载力是否足够？ 五

5、、计算题：（共 30 分） 1（8 分）解：3某柱截面尺寸 bh=300mm400mm，s=s=40mm，偏心距增大系数=1.03，混凝土强 度等级为 C35，纵筋采用 HRB400 级钢筋，承受轴向力设计值 N=380KN，弯矩设计值 M=220KNm，采用非对称配筋，试计算截面所需的纵向受力钢筋并画出配筋图。（12 分） (其中：fc=16.7N/mm 2 ，fy=fy=360N/mm 2 ，b=0.518，min=min =0.2%)3（10 分）解： =403mm20.2%bh=0.2%300400=240mm2(4) 计算钢筋As(5)配筋图略五、计算题：（30 分） 1梁的截面尺寸

6、为 250mm?500，混凝土强度等级 C25，钢筋 HRB335 级，截面已配 置受压钢筋 2?20（A?s=628mm 2 ），承受的弯矩设计值 M=200kN?，构件处于室内正常工 作环境，安全等级为二级，计算梁正截面所需的受拉钢筋面积。 （8 分） （其中：fc=11.9N/mm 2 ，fy=f?y=300N/mm 2 ，as=a?s=35mm，?b=0.550，?min=0.2%）2 某简支梁承受荷载设计值见图， 截面尺寸 bh=250mm600mm， 混凝土强度等级为 C25 （fc=11.9N/mm 2 ，ft=1.27N/mm 2 ），配置 HPB235 级箍筋（fyv=210

7、N/mm 2 ），试计算按斜截面 承载力要求所需箍筋数量。（其中： as=40mm， ? max s 250mm） (10 分) 3某柱截面尺寸 bh=300mm500mm，as=a?s=40mm，偏心距增大系数?=1.046，混凝土 强度等级为 C30，纵筋采用 HRB400 级钢筋，承受轴向力设计值 N=450KN，弯矩设计值 M=270KN?m，采用对称配筋，试计算截面所需的纵向受力钢筋并画出配筋图。（12 分） (其中：fc=14.3N/mm 2 ，fy=f?y=360N/mm 2 ， ?b=0.518， min min ? ? ? ? =0.2%)注：第二题的第三行后面补上75%，估

8、该简支梁应N构件属于大偏心受压四、 计算题（35分）1、 如图示，一根简支梁，环境类别一级，混凝土为C30（），纵向受拉钢筋和弯起钢筋为HRB335级（）, ,箍筋为HPB235级（）, ，试求该梁能承受的均布荷载设计值q（包括自重）（需考虑抗弯和抗剪两方面）。（15分）解：（1）抗弯： （2） 抗剪： 支座边缘：弯起钢筋弯起点：所以 2、 一T形截面梁，,环境类别为一类，,承受弯矩设计值。混凝土等级为C30（），钢筋采用HRB335级（）, ,求所需钢筋面积。（10分）解：3、 已知如图所示，承受均布荷载标准值,求荷载效应值（M,V）, ,结构重要性系数。（10分）解：四计算题（共36分）1

9、已知矩形截面梁bh=250500mm，=35mm，由荷载设计值产生的弯矩M=200kNm。混凝土强度等级C30，钢筋选用HRB400级，求受拉钢筋面积。（C30混凝土：)(10分)解： （2分）2如图所示承受均布荷载的梁，截面bh=200500mm；在距边支座1m范围内配有双肢箍筋（每肢截面积50.3）,s=150mm；梁的中段配双肢箍筋，s=200mm；混凝土C25（）；钢筋HPB235级（）。试按抗剪承载力确定梁上均布荷载p的设计值（包括自重）。（提示：）(10分)解：支座处的剪力支座处的抗剪承载力 按支座处的抗剪承载力计算均布荷载距支座1m处的剪力支座处的抗剪承载力 按支座处的抗剪承载力

10、计算均布荷载 3某混凝土柱截面尺寸bh=400600mm，计算长度。在荷载设计值作用下纵向压力N=1000kN,长边方向作用弯矩M=600kNm，混凝土用C30，钢筋用HRB335，求：该柱满足正截面承载力所需的钢筋截面面积及值。（，）（10分）解：令4一两跨连续次梁如图所示。混凝土采用C25（），纵向钢筋为HRB335级（），的面积。该梁有足够的抗剪承载力，且构造满足要求。问：（1）在图示荷载作用下塑性铰的出现顺序；（2）求连续梁的极限承载力，并问此时的中间支座弯矩调幅值是否满足要求。（6分）弹性弯矩系数解：（1）因截面尺寸和配筋相同，所以极限承载力相同，因此弯矩大处即支座塑性铰先出现，跨中

11、塑性铰后出现。（1分）（2）支座处满足要求（2分）（3）边支座剪力=中间支座剪力=中间支座的弹性弯矩=中间支座的弯矩调幅=，满足要求。（1分）二）、某钢筋混凝土偏心受压柱，截面尺寸，计算长度，内力设计值 ，。混凝土采用C40，纵筋采用级钢筋，截面采用对称配筋。1偏心距增大系数最接近以下何值： 故不需要考虑偏心距增大系数影响 偏心距增大系数 2大小偏心判定及混凝土受压区高度取值最准确的是： 由于采用对称配筋 为大偏心受压构件。 3所需要的纵向受力钢筋面积接近以下何值： 满足要求。 1.（14分）已知混凝土简支梁计算跨度为6.0m，板传来的永久荷载以及梁的自重标准值为15.6kN/m，板传来的楼面

12、活荷载标准值为10.7kN/m，梁的截面尺寸为bh250mm 500mm，混凝土强度等级为C25（b 0.518），钢筋采用HRB335（fy=300N/mm2）, 环境类别为一类（最小保护层厚度为25mm），结构安全等级为二级。试求:所需纵向钢筋截面面积As。.解：1)求最大弯矩设计值。2)求钢筋面积 设, 则 h0=500-35=465mm。求计算系数满足适筋破坏条件。求As2. （10分）钢筋混凝土矩形截面简支梁，截面尺寸bh250mm 600mm，混凝土等级C25，纵向钢筋HRB400级（fy=360N/mm2），箍筋HPB235级（fyv=210N/mm2），承受均布荷载设计值q86

13、kN/m（包括自重），根据正截面受弯承载力计算配置的纵筋为425。试根据斜截面受剪承载力要求确定只配箍筋时的箍筋用量。解：（1）支座边缘截面剪力设计值V=86(5.4-0.24) kN =221.9kN（2）复核梁截面尺寸hw=h0=600-35=565mm4，属一般梁则0.25cfcbh0=0.251.011.9250565 kN =420.2kN221.9kN截面尺寸满足要求。（3）验算是否按构造配箍0.7ftbh0=0.71.27250565 kN =125.6kNV=221.9kN故需按计算配置箍筋（4）所需腹筋的计算由V0.7ftbh0 +1.25fyvh0得选用双肢箍8，则Asv1

14、=50.3mm2，可求得s取s=150mm，箍筋沿梁长均布置。3.（14分）钢筋混凝土偏心受压柱，承受轴向压力设计值弯矩设计值，截面尺寸为，柱的计算长度，采用C35混凝土（）和HRB335钢筋（），要求进行截面对称配筋设计。（本题计算时稳定系数。）解：1）计算偏心距增大系数。5，应考虑二阶弯矩的影响。 ；，取 1，取 15，取 2）判别偏心类型；属于大偏心受压，且为真实值。3)计算钢筋面积4）验算垂直于弯矩作用平面的受压承载力满足要求。四、计算题1已知钢筋混凝土矩形梁，一类环境，其截面尺寸，承受弯矩设计值，采用C30 混凝土和HRB335 级钢筋。试配置截面钢筋。解：查教材附录得：C30混凝土

15、，HRB335级钢筋，并取，一类环境，取梁的保护层mm，钢筋直径可按20mm估计。当梁内只有一排受拉钢筋时，。求受压区高度及，满足要求。查教材附录，选用325 ()，单排布置，钢筋间距和保护层等均能满足构造要求。2已知矩形截面梁，处于一类环境，已配纵向受拉钢筋4根22mm 的HRB400级钢筋，按下列条件计算梁所能承受的弯矩设计值。 混凝土强度等级为C25 若由于施工原因，混凝土强度等级仅达到C20级。解： 查教材附录知：对于一类环境，可取梁的保护层厚度mm，HRB400级钢筋，C25级混凝土，。 当混凝土强度等级为C25，梁所能承受的弯矩设计值为。 若由于施工原因，混凝土强度等级仅达到C20

16、级，C20级混凝土。 若由于施工原因，混凝土强度等级仅达到C20级，梁所能承受的弯矩设计值为。3某钢筋混凝土矩形截面简支梁，处于一类环境，其混凝土强度等级为C25，纵向钢筋采用HRB335级钢筋，箍筋采用HPB235级钢筋，梁的截面尺寸为，均布荷载在梁支座边缘产生的最大剪力设计值为220kN，正截面强度计算已配置422的纵筋，求所需的箍筋。解：首先，确定计算参数，查教材附录知，对于一类环境，混凝土保护层厚度取，纵筋间净距取，假设纵筋排成一排，则 ，满足要求。取，则。然后，进行截面尺寸验算。因为，属于一般梁，故，截面尺寸满足要求。最后，求所需箍筋的数量并验算最小配箍率。计算配箍筋用量选用双肢箍，

17、代入上式可得。取，因此，选用双肢箍筋能够满足要求。4承受均布荷载设计值作用下的矩形截面简支梁，安全等级二级，处于一类环境， 截面尺寸，混凝土为C30级，箍筋采用HPB235级钢筋。梁净跨度。梁中已配有双肢箍筋，试求该梁在正常使用期间按斜截面承载力要求所能承担的荷载设计值。解：首先，确定计算参数，查教材附录知，C30混凝土，由于纵筋布置方式未知，暂按单排布置，可取，则。HPB235级钢筋的。然后，计算简支梁所能承担的剪力最后，计算该梁在正常使用期间按斜截面承载力要求所能承担的荷载设计值。由，则5已知某钢筋混凝土柱，其计算长度为5.0m，截面尺寸为400mm400mm，采用C20混凝土、HRB33

18、5级钢筋，柱顶截面承受轴心压力设计值N=1692kN，试求该柱所需纵向钢筋截面面积。解：首先，确定计算参数，查教材附录知，C20混凝土，HRB335级钢筋。然后，确定稳定系数。由于，查教材附录，并经插值得。由公式得该柱所需纵向钢筋截面面积为。验算配筋率，满足要求。6已知某钢筋混凝土屋架下弦，截面尺寸，承受的轴心拉力设计值，混凝土强度等级C30，钢筋为HRB335。求截面配筋。解：首先，确定计算参数，查教材附录知，HRB335钢筋。选用416（）能够满足要求。7已知一矩形截面简支梁，截面尺寸bh=200mm550mm，混凝土强度等级为C25，纵向钢筋采用HRB335级，安全等级为二级，梁跨中截面

19、承受的最大弯矩设计值为M=160kNm。 若上述设计条件不能改变，试进行配筋计算。 若由于施工质量原因，实测混凝土强度仅达到C20，试问按问所得钢筋面积的梁是否安全？解：第问：（1）根据已给材料确定计算参数，由文字教材的表11-1和表11-2查得，C25混凝土，HRB335钢筋。由文字教材表11-4查得，并取，则截面有效高度，取。（2）求受压区高度。将各已知值带入，得解得（3）求所需钢筋面积将各已知值及代入，得到查教材附录的钢筋截面面积表，可选用225 + 122（），将钢筋布置成一层，122钢筋布置在中央，225钢筋布置在两边。4）配筋验算钢筋间净距，且大于钢筋直径25mm，满足构造规定。实

20、际配筋率，故配筋合理。第问：C20混凝土，由，得而，可见，所以若由于施工质量原因，实测混凝土强度仅达到C20，那么按问所得钢筋面积的梁是不安全的。四、计算题(30分，每题l5分)1已知钢筋混凝土矩形截面梁，采用20号混凝土(R。一llMPa)和级钢筋(R9一340MPa)承受计算弯矩Mi-90kNIn，选用梁截面为20cmX 50cm。试用基本公式求所需的钢筋面积Ag(设a=40mm，毛。=055，7。一丫。一125，p。；。=010)。解： (1)计算混凝土受压区高度X由a=40mm则有效高度ho=500-40=460mm由得解方程(2)计算受拉钢筋截面面积Ag由AgRg=R。6z2 2一连

21、接的构造如图所示，两块A板用对接焊缝与立柱焊连，8板与A板用8个高强螺栓连接。构件钢材为A3钢，其容许应力为d一140MPa，o。一145MPa，r一85MPa。设对接焊缝的强度与母材相同，不设引弧板。试求焊缝连接所能承受的荷载P。解：扣除两端的缺陷，焊缝的有效截面如右图所示。受力分析：剪力QPkN焊缝的有效截面四、计算题(共25分)1已知钢筋混凝土矩形截面梁，采用25号混凝土和级钢筋340MPa)承受计算弯矩选用梁断面为试用基本公式求所需的钢筋面积(已知且分)解：(1)计算混凝土受压区高度2 由则有效高度 由得(2)计算受拉钢筋截面面积由分)2轴心受压构件截面尺寸计算长度采用30号混凝土，纵向钢筋采用