2.混凝土结构的基本设计原则.doc

2混凝土结构的基本设计原则2.01某预制混凝土板。安全等级为二级，板长 3.6 m，计算跨度 3.48 m，板宽 0.9 m，自重 2.6 kN/m2，后浇混凝土层厚 50 mm，板底抹灰层厚 20 mm。活载标准值取 4.5 kN/m2，准永久值系数为 0.45 。计算该板按承载能力极限状态和正常使用极限状态设计时的截面弯矩设计值。解：永久荷载标准值计算如下：自重 2.6 kN/m250mm后浇层 250.05=1.25 kN/m220mm板底抹灰层 200.02=0.4 kN/m2 4.25 kN/m2沿板长每延米均布荷载标准值为0.94.25=3.825 kN/m可变荷载每延米标准值为0.94.5=4.05 kN/m kNm, kNm按承载能力极限状态设计时,按可变荷载效应控制的组合弯矩设计值为 kNm按永久荷载效应控制的组合弯矩设计值为=kNm取可变荷载效应控制的组合弯矩设计值正常使用极限状态设计时的截面弯矩设计值按荷载的标准组合时为 kNm按荷载的准永久组合为 kNm2.02某轴心受拉构件，已知其轴心拉力平均值s = 20 kN，均方差s = 3 kN；结构抗力平均值R = 35 kN，均方差R = 4 kN。假定其结构抗力和荷载效应均服从正态分布。试求其可靠指标值。解：=2.03钢筋混凝土轴心受拉构件，已知其荷载效应（即轴心拉力）服从正态分布，平均值s = 25 kN，均方差s = 4 kN；结构抗力也服从正态分布，且R = 38 kN，R = 4.9 kN。试求其可靠指标值。解： = 2.04 某混凝土板，安全等级为二级。板长 4.5 m，计算跨度 4.38 m，板宽 1.2 m。自重 2.5 kN/m2，后浇混凝层厚 50 mm，板底抹灰层厚 20 mm，活荷载取 1.5 kN/m2，准永久值系数为 0.4。试计算该板按承载能力极限状态和正常使用极限状态设计时的截面弯矩设计值。解：永久荷载标准值计算如下：自重 2.5 kN/m250mm后浇层 250.05=1.25 kN/m220mm板底抹灰层 200.02=0.4 kN/m2 4.15 kN/m2沿板长每延米均布荷载标准值为1.24.15=4.98 kN/m可变荷载每延米标准值为1.21.5=1.8kN/m 按承载能力极限状态设计时,按可变荷载效应控制的组合弯矩设计值为=kNm按永久荷载效应控制的组合弯矩设计值为=kNm取可变荷载效应控制的组合弯矩设计值正常使用极限状态设计时的截面弯矩设计值按荷载的标准组合时为按荷载的准永久组合为= kNm2.05某钢筋混凝土矩型截面简支梁，安全等级为二级,截面尺寸为 200500，跨度 l = 6 m，承受楼板传来的均布线恒载标准值 10 kN/m，均布线活载标准值 20 kN/m，活载准永久值系数 0.5，试计算该梁按承载能力极限状态和正常使用极限状态设计时的截面弯矩设计值。解： kNm, kNm按承载能力极限状态设计时,按可变荷载效应控制的组合弯矩设计值为=kNm,正常使用极限状态设计时的截面弯矩设计值按荷载的标准组合时为=45+90=135 kNm,按荷载的准永久组合为=kNm,2.06某结构构件安全等级为二级,由各种荷载引起的弯矩标准值及活载准永久值系数如下表，求按承载能力极限状态和正常使用极限状态设计时的弯矩设计值。荷载种类 弯矩标准值（N.m) 准永久值系数恒载 2000使用活载 1800 0.4风载 500 0雪载 400 0.2解： 按承载能力极限状态设计时,按可变荷载效应控制的组合弯矩设计值为=kNm按永久荷载效应控制的组合弯矩设计值为=kNm取可变荷载效应控制的组合弯矩设计值正常使用极限状态设计时的截面弯矩设计值按荷载的标准组合时为=kNm按荷载的准永久组合为2.07某受弯构件，已知其荷载效应服从正态分布，所受弯矩平均值s = 76 kNm，均方差s = 8.4 kNm；结构抗力也服从正态分布，R = 100 kNm，R = 12 kNm。试求其可靠指标值。解： =2.08某结构构件安全等级为二级，由各种荷载引起的弯矩标准值及活载准永久值系数如下表，求按承载能力极限状态和正常使用极限状态设计时的弯矩设计值。荷载种类 弯矩标准值（kNm) 准永久值系数恒载 38使用活载 26 0.55风载 3 0雪载 2 0.2解：按承载能力极限状态设计时,按可变荷载效应控制的组合弯矩设计值为=kNm按永久荷载效应控制的组合弯矩设计值为=kNm正常使用极限状态设计时的截面弯矩设计值按荷载的标准组合时为=38+26+30+20.2=64.4按荷载的准永久组合为=38+0.526+0.22=51.42.09某轴心受拉构件，其荷载效应服从正态分布，平均值s = 48 kN，均方差s = 6.2 kN；其结构抗力服从正态分布，平均值R = 75 kN，均方差R = 9.5 kN。试求其可靠指标值。解：=2.10某预制混凝土空心板。安全等级为二级，板长 3.0 m，计算跨度 2.88 m，板宽 0.6 m，自重 2 kN/m2，后浇混凝土层厚 30 mm，板底抹灰层厚 20 mm。活载标准值取 1.5 kN/m2，准永久值系数为 0.5。计算该板按承载能力极限状态和正常使用极限状态设计时的截面弯矩设计值。解：永久荷载标准值计算如下：自重 2 kN/m230mm后浇层 250.03=0.75 kN/m220mm板底抹灰层 200.02=0.4 kN/m2 3.15kN/m2沿板长每延米均布荷载标准值为0.63.15=1.89kN/m可变荷载每延米标准值为0.61.5=0.9 kN/m kNm, kNm按承载能力极限状态设计时,按可变荷载效应控制的组合弯矩设计值为=1.21.96+1.40.933=3.66 kNm按永久荷载效应控制的组合弯矩设计值为=kNm取可变荷载效应控制的组合弯矩设计值正常使用极限状态设计时的截面弯矩设计值按荷载的标准组合时为=1.96+0.93=2.89 kNm按荷载的准永久组合为=1.96+0.50.933=2.4265 kNm2.11某钢筋混凝土矩形截面简支梁。安全等级为二级，截面尺寸为 200450 m m，计算跨度 5.4 m。承受由楼板传来的均布线恒荷载标准值 12 kN/m，均布线活载标准值 9 kN/m，活荷载准永久值系数为 0.4。计算该板按承载能力极限状态和正常使用极限状态设计时的截面弯矩设计值。解： , 按承载能力极限状态设计时,按可变荷