15级给排水-给水排水工程结构试题

#解:（1）确定翼缘计算宽度厶，Iq6000 .按梁的计算跨度/考虑E=§=丁=2000rn200+2200=2400m200+2200=2400m按梁（肋）净距&考虑：L=hf=按翼缘高度h7考虑:甌按翼缘高度h7考虑:甌f017>°1,式屮ho=h-为=450-40=410mm故翼缘宽度不受此项限制。取前两项中较小者b『2000mm⑵判别类型假设该截面为第一类T型截面，验算:Xf-h己辛=44杼-^^=8.2恤5=7。响TOC\o"1-5"\h\z°Juifcbf< 1.0>9.6♦2000 r属于第一类T形截面(3)求受拉钢筋面积”択1>祥 14<).6<2000•8.21 7210As=―7—= T77； =750.63mirr210实选钢筋2°22,As=760mm2适450(4) 适450(4) 验A.760卩=虱=五砖帀=°,927%>l450 .須.Pmm而=Pmin而=°・237%•帀=0.260%,满足要求。2.T形截面梁，7?戸5OOmm0=2OOmm,hy^l00mm,/z=500mm,混凝土强度等级为C25,钢筋为HRB335级，M=200kN-m,环境类别为一类，求所需纵向受力钢筋截面面积.（人=11.9N/mn?,^=300N/mm2,gb=。。55）答:（1）假设为第一类T形截面钢筋布置两层，则取as=65mm,ho=500-65=435mm,

_ £~22M f~ 2•200•10*则X=h。-、:h。-近、=435-J4352-].o・im・s(M)=857<100故x(h'f.y属于第一类T形截面。计算As门卩声1.0•11.9♦200<85.7第一类T形截面:As=-r— 第一类T形截面:（3）验算适用条件:验算是否为少筋梁：Pmin取验算是否为少筋梁：Pmin取0.2%和0.2%,.L27「q=45质％=。.19%中的较大值，取1WF/d\-S311^252♦Y1WF/d\-S311^252♦Y）4巳黑一A.16997 . h 500则P=虱=两=L95%>七、|而=。・2%*不=0-23%验算是否为超筋梁:x~Xb=g=°-550•435=239.25故截面配筋率满足适筋条件。3。某T形截面梁的截面尺寸及配筋情况如图所示，混凝土采用C30,钢筋为HRB335级，M=445kN・m,环境级别为二a类，验算该截面承载力是否足够.解:求a、a.=50.83mni则/zo=7OO・5O.83=649。I7mm（2）验证是否为第一类T形截面i.2明 I •445•106X=h（j-L0・143•600加-布,=649.17-j649.17-； X=h（j-L0・143•600是第一类T形截面。（3）求截面承载力易査出6。25钢筋的截面积为2945mm2fyAj300•2945X=而=1.0-14.3；600=102.97mm则该截面所能承载的力Mu=如讣状（川）-；）=1.0*14.3.600•102.97*（649.17-‘二"）=528kN•m>M=455kN•m故该截面承载力足够.第四章1.已知钢筋混凝土矩形截面简支梁，作用有均布荷载设计值68kN/m(已包括梁自重)。梁净跨/o=53OOmm,计算跨度/=5500mm；截面尺寸Z)xA=250x550mm。混凝土采用C20,fc=9o6N/mm2,ft=\oIN/mm2；受拉钢筋用HRB335级，J>300N/mm2；箍筋用HPB235级扁=210N/mm2。根据正截面受弯承载力计算已配有60)22纵筋，按两排布置。按混凝土和箍筋抗剪情况计算其受剪承载力。解：求支座边缘的剪力设计值Va=~qln=4x68x5。5=187KNa2彳〃 2（2）校核截面尺寸加尸力。=550—65=485mmh485_ b=25°=i.94V4故应按公式V公25时cbho计算，混凝土等级为C20,取为=10.25M^=0.25x9o6x250x485=291000N>187000N,截面尺寸满足要求。验算是否需要计算配置箍筋

按式VWO。Iftbhoa行验算Oo7/祕。=0・7x1.1x250x485=93362。5N<187000N故必须按计算配置箍筋。（4）箍筋计算SVA V-0.7£S) 187000-0.7x1.1x250x485SVL25"。 1・25x210x485 -采用双肢（|）8箍筋。Asvi=503mm2s=2x50.3=]36。9mm,取s=130mm0.735査表得V>0o7/祕o,5OOmmV/7M8OOmm时，[smax]=250mm,故所取s满足要求. 2o钢筋混凝土简支梁，截面尺寸为Z）xA=200mmx500mm,as=35mm,混凝土为C30,承受剪力设计值V=1.4x105N,»筋为HPB235级钢筋，求所需受剪箍筋。（fc=14.3N/mm2;ft=1o43N/mm2；厶广210N/mn?）。解： 官「 （1）已知支座边缘的剪力设计值为V=l。4x105N校核截面尺寸：如,=7zo=5OO—35=465mmh465 亠二——=2o325V4,故应按式VM0。25时由加验算b200 因混凝土强度等级为C30,取坊=1兀=14.3Oo25时灿（）=。°25xlxl4.3x200x465=332475N>140000N,截面尺寸满足要求。 （2） 验算是否需要计算配箍按式VM0。沥。进行验算0o7ftbh（）=G.7x\。43x200x465=93093N<140000N故必须按计算配置箍筋。（3） 箍筋计算V-0.Ifbh^ 140000-0.7x1.43x200x465_nOO/1SV1.25x210x465 0.3o4s1・25SV1.25x210x465根据箍筋构造要求，采用双肢（p6箍筋。ASvi=28.26mm2 s=2爲；6=147。19mm,取尸140mm

査表得V>0o7ftbh（）,300mm<7z<5OOmm时，[smax]=200mm,故所取s满足要求。3.一简支梁如图所示，混凝土为C30,荷载设计值为两个集屮力P=100kN（不计自重），环境类别为一类，已知尤=14.3N/mm2、/；=1。43N/mm2>fyV=210N/mm2>爲=0。55,试求：（1） 所需纵向受拉钢筋；（纵筋用HRB335）（2） 求受剪钢筋（无弯起钢筋）；（箍筋用HPB235级钢筋）解：（1）纵向受拉钢筋1） 内力计算梁的最大弯矩设计值：M=Pa=100KN・m2） 配筋计算h（）=h—as cis=c+d/2=c+10如=400―0=360mm,另査表得a）=\00代入数据解得x=115.7mmV&bAo=O.55x36O=198mm,满足要求。fb将x代入公式As=E「，—，解得As=1103mm2y3）配筋率Asp= =1o532%bho

FbPmmh/ho=45丄•—%=0.238%或伽吊功。=0。2%—=0.22%fyh° h00o238%>0o22%,lo532%>0.238%,故满足最小配筋率要求，以上计算结果成立。查表，选用3（p22的钢筋，实际As=1140mm2（2）受剪钢筋1）计算截面剪力设计值V=P=100KN校核截面尺寸：hw=ho=4OO—0=360mm牛二迎=1.8V4,故应按式VM0。25时灿0验算

U乙UU0o25时cbho=O。25x1x14。3x200x360=257400N>100000N,截面尺寸满足要求。2）验算是否需要计算配箍176该梁所受荷载为集中荷载，故应按式V<三%£新0验算，=泌岛=2。78代入数据计算得47666.7NV100000N,代入数据计算得47666.7NV100000N,故必须按计算配置箍筋3）箍筋计算A-V-A-V-窟蝕s1・0时。=0o692根据箍筋的构造要求选用双肢（p8箍筋Asvi=50.3mm2,s=145。4mm，取s=140mm4）校核0o7fthho=12O72N<100000N查表得V>0.7/J泌o，300mm<7z<500mm时，[smax]=200mm,故所取s满足要求.六、论述题(20分)1、请结合本门课程所学的知识，简要谈谈给排水工程结构课程对于你所在专业中的作用。答:给水排水工程的生产流水线总是由各种功能的构筑物如泵站、水地等用管、渠联系并配置以管理和辅助建筑组成的。这些构筑物和建筑物的功用、生产能力及相互配合，由工艺设计来确定，但是，任何一项工程设计，只有工艺设计还不足以付诸实施，必须进行建筑和结构设计。在给水和排水工程中，构筑物和建筑物的结构部分往往占用相当部分建设投资，而结构设计的质量又直接关系到给水排水工程的安全性、适用性和耐久性.结构设计的任务，就是要根据技术先进、经济合理、安全适用、确保质量的原则，合理的选择材料和结构形式，进行结构布置，确定结构构件的截面和构造等。学习“给水排水工程结构”这门课程的目的,就是使学生掌握给水排水工程结构的设计基本知识。给水排水工程结构无论从使用要求、结构形式、作用荷载及施工方法等方面来说，都有其特殊性.给、排水构筑物大多是形状比较复杂的空间薄壁结构，对抗裂抗渗漏、防冻保温及防腐等有较严格的要求;在荷载方面，除一般工程结构可能遇到的重力荷载、风荷载、雪荷载及水压力、土压力外，给、排水构筑物还常须对温度作用、混凝士收缩及地基不均匀沉陷等引起的外加变形或约束变形进行较慎密的考虑。2、正常使用极限状态要验算什么东西p43正常使用极限状态是指结构或构件达到正常使用或耐久性能中某项规定限度的状态，应该验算结构构件的变形、抗裂度或裂缝宽度。(1)变形验算根据使用要求需要控制变形的构件，应进行变形验算.对于受弯构件，按荷载效应的标准组合，并考虑荷载长期作用影响计算的最大挠度△不应该超过挠度极值Amino(2)裂缝控制验算将对预应力钢筋混凝土和钢筋混凝土构件的裂缝控制划分为三个等级.■■■一级:严格要求不出现裂缝的构件，按荷载效应的标准组合计算时，构件受拉边缘混凝