混凝土课后习题作业答案.doc

【5-9】钢筋混凝土偏心受压柱，截面尺寸为b=500mm，h=650mm，as=as=50mm。截面承受轴向压力设计值N=2310KN，柱顶截面弯矩设计值M1=540KN.m,柱底截面弯矩设计值M2=560KN.m。柱挠曲变形为单曲率。弯矩作用平面内柱上下两端的支撑长度为4.8m，弯矩作用平面外柱的计算长度L0=6.0m。混凝土强度等级为C35，纵筋采用HRB500级钢筋。采用对称配筋，求受拉钢筋As和受压钢筋As。 【解】查附表3，fy=435N/mm2, fy=410N/mm2;查附表10，fc=16.7N/mm2,弯矩作用平面内柱计算长度Lc=4.8m。（1） 判断构件是否考虑附加弯矩杆端弯矩比 M1M2=540560=0.9640.9所以应考虑杆件自身挠曲变形的影响。 （2）计算构件弯矩设计值 h0=h-as=650mm-50mm=600mmh30=65030=22mm20mm,取ea=22mm c=0.5fcAN=0.516.75006502310103=1.1751,取c=1 cm=0.7+0.3M1M2=0.7+0.30.964=0.989 ns=1+11300(M2N+ea)/h0(lch)2c =1+11300(5601062310103+22)/600(4800650)21=1.095 M=cmnsM2=0.9891.095560=606.45KN.m (3)判别偏压类型 e0=MN=606.451062310103=263mm ei=e0+ ea =263+22=285mm e= ei+h2-a=285+6502-50=560mm x=N1fcb=2310103116.7500=277mm2as=250=100mm,判定为大偏心受压。 （4）计算钢筋面积 将x代入式（5-51），得 As=Ne-1fcbx(h0-x2)fy(h0-as) =2310103560-116.7500277(600-2772)410(600-50) =1003mm2 选4D18（As=As=1018mm2）,截面总配筋率为 =As+Asbh=10182500650=0.006260.005,满足要求。 （5）验算垂直于弯矩作用平面的受压承载力。l0b=6000500=12,查表5-1，=0.95。有式（5-1）得 Nu=0.9(fcA+fyAs)=0.90.95(16.7500650+41010182=5354.23103N=5354.23KNN=2310KN满足要求。 【5-10】钢筋混凝土偏心受压住，截面尺寸b=500mm,h=500mm, as=as=50mm。截面承受轴向压力设计值N=200KN，柱顶截面弯矩设计值M1=280KN.m,柱底截面弯矩设计值M2=300KN.m。柱挠曲变形为单曲率。弯矩作用平面内柱上下两端的支撑长度为4.2m，弯矩作用平面外柱的计算长度L0=5.25m。混凝土强度等级为C35，纵筋采用HRB500级钢筋。采用对称配筋，求受拉和受压钢筋。【解】查附表3，fy=435N/mm2, fy=410N/mm2;查附表10，fc=16.7N/mm2,弯矩作用平面内柱计算长度Lc=4.2m。（1） 判断构件是否考虑附加弯矩杆端弯矩比 M1M2=280300=0.930.9所以应考虑杆件自身挠曲变形的影响。 （2）计算构件弯矩设计值 h0=h-as=500mm-50mm=450mmh30=50030=16.7mm1,取c=1 cm=0.7+0.3M1M2=0.7+0.30.93=0.979 ns=1+11300(M2N+ea)/h0(lch)2c =1+11300(300106200103+20)/450(4200500)21=1.016由于cmns=0.9951,取cmns=1，则 M=cmnsM2=1300=300KN.m (3)判别偏压类型 e0=MN=300106200103=1500mm ei=e0+ ea =1500+20=1520mm e= ei-h2+as=1520-5002+50=1320mm x=N1fcb=200103116.7500=24mmbh0=0.482450=217mm ，判定为大偏心受压，但x0.005,满足要求。 （5）验算垂直于弯矩作用平面的受压承载力。l0b=5250500=10.5查表5-1，=0.973。有式（5-1）得 Nu=0.9(fcA+fyAs)=0.90.973(16.7500500+41015202=4747.52103N=4747.52KNN=200KN满足要求。【5-11】钢筋混凝土偏心受压住，截面尺寸b=500mm,h=600mm, as=as=50mm。截面承受轴向压力设计值N=3768KN，柱顶截面弯矩设计值,柱底截面弯矩设计值。柱挠曲变形为单曲率。弯矩作用平面内柱上下两端的支撑长度为4.5m，弯矩作用平面外柱的计算长度L0=5.625m。混凝土强度等级为C35，纵筋采用HRB400级钢筋。采用对称配筋，求受拉和受压钢筋。【解】查附表3，fy= fy=360N/mm2;查附表10，fc=16.7N/mm2,弯矩作用平面内柱计算长度。（2） 判断构件是否考虑附加弯矩杆端弯矩比 所以应考虑杆件自身挠曲变形的影响。 （2）计算构件弯矩设计值 h0 取 c=0.5fcAN=0.516.7500500200103=10.41,取c=1 cm=0.7+0.3M1M2=0.7+0.30.93=0.979 ns=1+11300(M2N+ea)/h0(lch)2c =1+11300(300106200103+20)/450(4200500)21=1.016由于cmns=0.9951,取cmns=1，则 M=cmnsM2=1300=300KN.m (3)判别偏压类型 e0=MN=300106200103=1500mm ei=e0+ ea =1500+20=1520mm e= ei-h2+as=1520-5002+50=1320mm x=N1fcb=200103116.7500=24mmbh0=0.482450=217mm ，判定为大偏心受压，但x0.005,满足要求。 （5）