《建筑结构》第五章习题答案.doc

第五章 受弯构件正截面承载力计算建筑结构第五章习题：共用条件：一类环境使用，结构安全等级为二级。5-25 一钢筋混凝土矩形梁截面尺寸200mm500mm，弯矩设计值M=120kNM。混凝土强度等级C25，试计算其纵向受力钢筋截面面积：当选用HPB235级钢筋时；改用HRB400级钢筋时；最后画出相应配筋截面图。解：依题意查得参数：0=1，fc=11.9N/mm2，ft=1.27N/mm2，c=25mm，21fy=210N/mm，b=0.614；as=65mm。h0=500-65=435mm M120?106先按单筋矩形截面计算，?s?0.266 22?1fcbh011.9?200?435?1?2?s?1?2?0.266?0.32?b?0.614As=M/fyh0（1-0.5）=1560.65mm2， 选5?20，As=1571mm2?min=0.45ftbh/fy=0.451.27200500*210=272mm220.02bh=0.002200500=200mm,22 fy=360N/mm，b=0.517；as=40mm，h0=500-40=460mm M120?106先按单筋矩形截面计算，?s?0.238?1fcbh0211.9?200?4602?1?2?s?1?2?0.238?0.28?b?0.517As=M/fyh0（1-0.5）=120106/360460（1-0.50.28）=842.61mm2， 选3#20，As=941mm2，或4#18，As=1018mm2?min=272 mm21 2 5-26 某大楼中间走廊单跨简支板，计算跨度2.18m，承受均布荷载设计值gq=6kN/m2（包括自重），混凝土强度等级C20，HPB235级钢筋。试确定现浇板厚度h及所需受拉钢筋截面面积，选配钢筋，并画配筋图。取b=1000mm，as=25mm。 解：依题意查得参数：0=1，fc=9.6N/mm2，ft=1.10N/mm2，c=20mm，21fy=210N/mm，b=0.614； 板厚2180/35=62.3mm，取h=70mm，h0=70-25=45mm11M?(g?q)?2?6?2.182?3.5643kN?m 0?88M3.56?106?s?0.18 22?1fcbh09.6?1000?45?1?2?s?1?2?0.18?0.204?b?0.614 As?1fcbh0?fy29.6?1000?45?0.204?419.66mm，210选?8/10150 As=429mm2，或选?10180 As=436mm2?min=0.451000701.1/210=136.37mm20.0015100070=105 mm2，5-27 一钢筋混凝土矩形截面梁200mm500mm，混凝土强度等级C20，配有HRB335级钢筋（2，As=509mm2），试计算梁上承受弯矩设计值M=80kNm时是否安全。解：依题意查得参数：0=1，fc=9.6N/mm2，ft=1.10N/mm2，c=30mm， fy=300N/mm2，b=0.55；as=40mm，h0=460mm 0.45ft/fy=0.00160.002Asmin=minbh=0.002200500=200mm2As=509mm2?fyAs?1fcbh0?300?509?0.17b=0.559.6?200?460Mu?fyAsh0(1?0.5?)?300?509?460?(1?0.5?0.17)?63.135kN?mM=80kNm承载力不足，不安全5-28 一钢筋混凝土举行截面梁bh=250mm600mm,配有425的HRB335级钢筋，分别采用C20，C25,C30强度等级混凝土,试计算梁能承受的最大弯矩设计值，并对结果进行分析。解：依题意查得参数：0=1，fy=300N/mm2，b=0.55；as=40mm，h0=560mm； 0.45ft/fy=0.00160.002；Asmin=minbh=0.002250600=300mm2As=1964mm2 C20：fc=9.6N/mm2，ft=1.10N/mm2，c=30mm，?fyAs?1fcbh0?300?1964?0.438b=0.559.6?250?560Mu?fyAsh0(1?0.5?)?300?1964?560?(1?0.5?0.354)?257.69kN?m C25: fc=11.9N/mm2,ft=1.27N/mm2，c=25mm，?fyAs?1fcbh0?300?1964?0.35411.9?250?560Mu?fyAsh0(1?0.5?)?300?1964?560?(1?0.5?0.438)?271.61kN?m C30: fc=14.3N/mm2,ft=1.43N/mm2，c=25mm，?fyAs?1fcbh0?300?1964?0.29414.3?250?560Mu?fyAsh0(1?0.5?)?300?1964?560?(1?0.5?0.294)?281.45kN?m 结论：在截面尺寸和配筋一定时，随混凝土强度等级的提高，构件承接能力提高，截面延性增加。29已知一钢筋混凝土矩形截面梁200mm500mm，承受弯矩设计值M=216kNm混凝土强度等级C25，在受压区配有320的HPB235级钢筋，试计算受拉钢筋截面面积（采用HRB400钢筋）。 解：依题意查得参数：0=1，fy，=210N/mm2，As，=942mm2，fy=360N/mm2，b=0.517；as=65mm，as，=,35mm，h0=435mmC25: fc=11.9N/mm2,ft=1.27N/mm2，c=25mm，2M?Mu?1fcbh0?(1?0.5?)?fyAs(h0?as)?s?M?fyAs(h9?as)?1fcbh02216?106?210?942?(435?35)?0.30391?11.9?200?4352216?106?210?942?435?35?1?1?0.3737720.5?1?11.9?200?435?1?M?fyAs(h0?as)20.5?1fcbh0?1fcbh0?fyAs?fyAs?As?1fcbh0?fy?As?fy1?11.9?200?435?0.38?210?942?1642.32mm360受拉钢筋选6根直径20mm （As=1884mm2）的HRB400钢筋，。或选3根直径20mm+2根直径22mm（1702mm2）的HRB400钢筋Asmin=minbh=0.002200500=200mm2As=1884mm2 0.45ft/fy=0.00160.002 30已知一钢筋混凝土矩形截面梁200mm500mm，承受弯矩设计值M=216kNm混凝土强度等级C25，已配有HRB335级钢筋620的，试复核此梁是否安全。若不安全，则重新设计，但不改变截面尺寸和混凝土强度等级。（a三=60mm）22解：依题意查得参数：0=1， As=1884mm，fy=300N/mm，b=0.517； h0=440mm C25: fc=11.9N/mm2,ft=1.27N/mm2，c=25mm，?fyAs?1fcbh0?300?1884?0.54?b?0.5511.9?200?440Mu?1fcbh02?(1?0.5?)?11.9?200?440?0.54?(1?0.5?0.54)?181.67kN?m?M?216kN?m2重新设计 取?b?0.517 HRB400M?1fcbh02?b(1?0.5?b)?fyAs(h0?as)?M?1fcbh02?b(1?0.5?b)216000000?1?11.9?200?4402?0.517(1?0.5?0.517)As?328.1mm2300?(440?40)fy(h0?as)?选受压钢筋2根直径16mm（As，=402mm2）的HRB400?1fcbh0?fyAs?fyAs?As?1fcbh0?fy?As?fy?1?11.9?200?440?0.517?As?1503.9?328?1831.9mm2360选受拉钢筋5根直径22mm（As，=1900mm2）的HRB400 或6根直径20mm（As，=1884mm2）的HRB40031已知一双筋矩形截面梁200mm450mm，混凝土强度等级C20，HRB335级钢筋，承受弯矩设计值M=216kNm ，配有212受压钢筋，配有325+222受拉钢筋，试求该截面所能承受的最大弯矩设计值。，2，222解：依题意查得参数：0=1，fy=300N/mm，As=226mm，fy=300N/mm，As=2233mm，b=0.55；as=70mm，as，=40mm，h0=380mm C20: fc=9.6N/mm2,ft=1.10N/mm2， ?1fcbh0?fyAs?fyAs?fyAs?fyAs?1fcbh0? 300?(2233?226)?0.825?b?0.551?9.6?200?380取取?b?0.55Mu?1fcbh02?b(1?0.5?b)?fyAs(h0?as)?1?9.6?200?3802?0.55?(1?0.5?0.55)?300?226?(380?40)?133.604kN?m该梁能承受的最大弯矩为133.6kNm32某连续梁中间支座处截面尺寸bh=250mm650mm,承受支座负弯矩设计值M=239.2kNm，混凝土强度等级C25，HRB335级钢筋，现由跨中正弯矩计算钢筋中弯起218伸入支座承受负弯矩，试计算支座负弯矩所需钢筋截面面积；如果不考虑弯起钢筋的作用，支座需要钢筋截面面积是多少？解：依题意查得参数：0=1， As1=500mm2，fy=300N/mm2，b=0.55； h0=440mm C25: fc=11.9N/mm2,ft=1.27N/mm2，c=25mm，（a三=60mm）M239.2?106?s?0.23?1fcbh0211.9?250?5902?1?2?s?1?2?0.23?0.265?b?0.55 应按单筋矩形截面设计 不考虑弯起钢筋的作用时，As?1fcbh0?fy211.9?250?590?0.27?1579.725mm300? 由跨中正弯矩钢筋中弯起218（As1=509mm2）伸入支座承受负弯矩时， As2=As-As1=1579.73-509=1070.73mm233.某T形截面梁b=250mm，bf=500mm，h=600mm,hf=100mm，混凝土强度等级C30，HRB400级钢筋，承受弯矩设计值M=256.kNm，试求受拉钢筋截面面积，并绘配筋图。解：依题意查得参数：0=1， fy=360N/mm2，b=0.517；as=40mm， h0=560mm C30: fc=14.3N/mm2,ft=1.43N/mm2，c=25mm，?1fcbf?hf?(h0?0.5hf?)?1?14.3?500?100?(530?0.5?100)?343.20kN?mM=256kNm 为类T形截面256?106?s?0.114214.3?500?5602?1fcbfh0M，?1?2?s?1?2?0.114?0.12?b?0.517 As?1fcbh0?fy214.3?500?560?0.12?1352.02mm360选4根直径22mm的（As=1520mm2）或3根直径25mm的（As=1473mm2）34. 某T形截面梁b=200mm，bf，=1200mm，h=600mm,hf，=80mm，混凝土强度等级C20，配有420 HRB335级钢筋，承受弯矩设计值M=131.kNm，试复核截面是否安全？ 解：依题意查得参数：0=1， fy=300N/mm2，b=0.55；As=1256mm2 as=40mm， h0=560mm22C20: fc=9.6N/mm,ft=1.1N/mm，c=30mm，?1fcbf?hf?1?9.6?1200?80?921.60kN?m?fyAs?300?1256?376.8kN 为类T形截面fyAs300?1256?0.06b=0.55 ?1fcbfh09.6?1200?560?Mu?fyAsh0(1?0.5?)?300?1256?560?(1?0.5?0.06)?204.68kN?m35. 某T形截面梁b=200mm，bf，=400mm，h=600mm,hf，=100mm，as=60mm，混凝土强度等级C25，配有HRB335级钢筋620，试计算该梁能承受的最大弯矩设计值。解：依题意查得参数：0=1， fy=300N/mm2，b=0.55；As=1884mm2 C20: fc=11.9N/mm2,ft=1.27N/mm2，c=25mm，as=60mm， h0=540mm ?1fcbf?hf?1?11.9?400?100?476.0kN?m?fyAs?300?1884?565.2kN 为类T形截面fyAs?1fc(bf?b)hf?1fcbh0?300?1884?11.9?(400?200)?100?0.2546b=0.55 11.9?200?540Mu?fyAsh0(1?0.5?)?300?1884?540?(1?0.5?0.25)?267.06kN?m36.已知某承受均布荷载的矩形截面梁bh=250mm600mm,采用C20混凝土，箍筋为HPB235级钢筋，若已知剪力设计值V=150kN，试求采用6双肢箍的箍筋间距s。解：fc=9.6N/mm2，ft=1.10N/mm2，fyv=210N/mm2，Asv1=28.3mm2，n=2， 取as=65mm，h0=600-65=535mmh0/b=535/2504,0.25fcbh0=0.259.6250535=321kNV=150kN 截面尺寸满足要求0.7ftbh0=0.71.1250535=102987.5N=103kNV=150kN 需配置箍筋0.94 ftbh0=0.941.1250535=138297.5N=138.3kNV=150kN 按?svmin不可 s?fyvAsvh0V?0.7ftbh0?210?2?28.3?535?135.26mm， 取s=130mm 150000?102987.537.图5-54所示一钢筋混凝土简支梁，集中荷载设计值F=120kN，均布荷载设计值（含梁自重）q=100kN/m。选用C20混凝土，HPB235级钢筋。试选择梁的箍筋（注：图中为净跨ln=4000mm）解：fc=9.6N/mm，ft=1.10N/mm，fyv=210N/mm，支座边缘剪力Vmax=120+10*4/2=140kN，h0=550-40=510mm。选Asv1=28.3mm2，n=2，1）验截面尺寸h0/b=510/2504,0.25fcbh0=0.259.6250510=306kNVmax=140kN2）0.7ftbh0=0.71.1250510=98.175kNV=140kN 需配置箍筋3）0.94 ftbh0=0.941.1250510=131.835NV=140kN 按?svmin不可 222s?fyvAsvh0V?0.7ftbh0?210?2?28.3?510?144.93mm， 取s=140mm 140000?981755-38 某T形截面简支梁bh=200mm500mm（as=35mm），bt，=400mm，ht，=100mm；采用C25混凝土，箍筋为HPB235级钢筋；由集中荷载产生的支座边剪力设计值V=120kN(含自重)，=3.试选择该梁箍筋。解：fc=11.9N/mm2，ft=1.27N/mm2，fyv=210N/mm2，选8双肢箍Asv1=56.3mm2，n=2，h0=500-35=465mm，hw=h0- ht，=465-100=365mm，1）验截面尺寸hw/b=365/2504,0.25fcbh0=0.2511.9200465=276.675kNVmax=120kN2）1.75 ftbh0/（1+）=0.43751.27200465=51.673kNV=120kN 需配置箍筋3）0.6775 ftbh0=0.67751.27200465=80019.525NV=120kN 按?svmin不可 4）s?fyvAsvh0V?Vc?210?100.6?465?143.77mm，配箍8140 120000?516735-39图5-55所示钢筋混凝土矩形截面简支梁，bh=250mm600mm，荷载设计值F=1,70kN（未含梁自重），采用C25混凝土，纵向受力钢筋为HRB400级，箍筋为HPB235级钢筋，试设计改梁。要求：确定纵向受力钢筋的根数和直径；配置腹筋（要选箍筋和弯起筋，假定第一排弯起筋弯终点距支座边缘为50mm）。5-40已知某钢筋混凝土矩形截面简支梁，计算跨度l0=6000mm，净跨ln=5740mm，bh=250mm600mm，采用C25混凝土，HRB400级纵向受力钢筋，HPB300箍筋，若已知的纵向受力为422,试求当采用6200双肢箍和8200双肢箍时，梁所能承受荷载设计值g+q分别为多少？136Mu?(g?q)l2?(g?q)?4.5(g?q) (kN?m)88 1Vu?(g?q)l?3(g?q) (kN)2hw/b=365/2504, 0.25fcbh0=0.2511.9200465=276.675kN5-41某钢筋混凝土简支梁，计算跨度l0=7m，矩形截面bh=250mm700mm，采用C30混凝土，HRB400级纵向受力钢筋，HPB300箍筋，承受均布恒荷载标准值（含自重）g=19.74kN/m，均布活荷载标准值q，通过正截面受弯承载力计算，已选定纵向受拉钢筋222+220（As=1388mm2），试验算裂缝宽度是否满足要求？1 下列属于直接作用的有（）。A活荷载B风荷载C焊接变形D温度变化E吊车荷载2一般平面力系的平衡条件是（）。AM=0B力偶=0C力偶矩=0DX=0EY=03桁架轴力的计算方法有（）。A节点法BD值法C截面法D弯矩分配法E反弯点法4下列关于桁架说法正确的是（）。A桁架中的所有杆件都是二力杆B桁架中的所有杆件都是受弯构件C桁架中的所有节点都是刚接节点D桁架中的所有节点都是铰接节点E桁架上荷载都作用在节点上5计算桁架时，先进行以下假设（）。A平截面假设B桁架的节点是铰接C每个杆件的轴线是直线，并通过铰的中心D荷载及支座反力都作用在节点上E杆件截面相等答案：1ABE2ADE3AC4ADE5BCD6简支梁受均布荷载时的最大弯矩是（）。A跨中qL28B跨中qL24C支座处qL28D支座处qL247二力杆是指（）。A力作用于杆件的两端并沿杆件的轴线B力作用于杆件的两端并相互平行C力作用于杆件的中部并沿杆件的轴线D力作用于杆件的中部并相互平行8二力杆所受内力有（）。A拉力、压力B弯矩、拉力C剪力、弯矩D剪力、压力9力矩的单位是（）。AkgmBNmCmmDPm10静定桁架中各节点都假定为（）。A刚接B弹性连接C铰接D焊接连接答案： 6A7A8A9D10C11、图示结构均匀加热tC，产生的A、B支座内力为（）。A水平力、竖向力均不为零B水平力为零，竖向力不为零C水平力不为零，竖向力为零D水平力、竖向力均为零标准答案：c解析：竖向反力静定，水平反力超静定。12、结构受力如图，B点转角处于哪种状态?（）A顺时针转动B逆时针转动C无转动D不能确定标准答案：c解析：结构与荷载左右对称，故对称轴上B点转角为零。13、为使图示A截面的弯矩为零，则集中荷载P为（）kN。A4B8C12D16标准答案：b解析：由对称性可知支座反力为（8-P2），方向向上，计算A截面的弯矩大小为16-2P=0，可得P值为8kN。14、图示桁架中若将CD、GH杆的横截面积增大为原来的2倍，其余不变，则F点的位移有什么变化?（）A增大B减小C不变D无法确定ABCD您的答案：标准答案：c本题分数：1.00分，你答题的情况为错误所以你的得分为0分解析：固CD、GH杆为零杆，其横截面积增大不影响结构的变形。34、如图所示桁架在外力作用下，下列叙述正确的是（）。I上弦受拉，中间受力最大，两端逐减上弦受压，中间受力最大，两端逐减下弦受拉，中间受力最大，两端逐减腹杆受力为中间最大，两端逐减AI、B、CI、DII、标准答案：b解析：将桁架等效成简支梁，即可判断上下弦杆的受力状态。15、下列对图示结构（I）、（II）杆件受力状况的说法中错误的是（）。A（I）、（II）上弦杆受力完全柑同B（I）、（II）下弦杆受力完全相同C（I）、（II）竖腹杆受力完全相同D（I）、（II）斜腹杆受力完全相同标准答案：c来自www.E解析：由节点法可知竖腹杆内力不同21、图示桁架各杆EA相同，则C点的竖向位移（）A向上B向下C为零D不能确定标准答案：c解析：对称结构，反对称荷载，对称轴上的对称量为零22、图示结构中，2点处的位移为下列何种性质的？（）A无转角B仅有转角C有转角和水平位移D有转角和竖向位移标准答案：d解析：竖杆只有轴力横杆有弯矩而无轴力。23、下列图示中，哪一个结构在支座位移后产生内力标准答案：c解析：超静定结构发生支座位移将产生内力。故只需判定结构是否超静定即可得出24、图示结构I和II除支座外其余条件均相同，则标准答案：c25、对图I和图II所示结构，以下哪一项论述是正确标准答案：c转自:考试网 - Examw.Com解析：右图为高次超静定，弯矩分布更为均匀（柱底、柱顶均有弯矩），弯矩峰值减小26、按我国规范，在8度设防地区建120m高的办公楼，一般选用（）体系A框架结构与框架剪力墙B部分框支剪力墙C全部落地强力墙体结构D筒中筒结构标准答案：d27、在设计一个有抗震设防要求的框架结构中，有的设计人员在绘制施工图时，任意增加计算和构造所需的钢筋面积，认为：“这样更安全”。但是下列条件中，哪一条会由于增加了钢筋面积反而可能使结构的抗震能力降低”（）A增加柱子的纵向钢筋面积B增加柱子的箍筋面积C增加柱子核心区的箍筋面积D增加梁的箍筋面积标准答案：a解析：在设计有抗震设防要求的框架结构中，如果任意增加柱子的纵向钢筋面积，可能导致柱子发生剪切破坏，反而使结构的抗震能力降低。28、下列关于防震缝设置的叙述，何项正确？（）A房屋高度相同时，各类钢筋混凝土结构的防震缝宽度也相同B高层钢筋混凝土房屋，采用框架抗震墙结构时，其防震缝宽度可比采用框架结构时小50%C高层钢筋混凝土房屋，采用抗震墙结构时，其防震缝宽度可比采用框架结构时小50%D砌体结构防震缝的宽度总是小于钢筋混凝土结构标准答案：d解析：砌体结构的变形能力小于钢筋混凝土结构29、下列哪一种构件属于结构构件？（）A空调器室外构架B冷却塔支座C公用无线支座D雨篷标准答案：d解析：根据建筑抗艇设计规范第13.1.1条.30、 在抗震设防 8 度区，平面形状为矩形的高层建筑，其长宽比不宜大于下列哪一个数值？ （ ）A 3B 4来自www.EC 5D 6标准答案： c31、多层砌体房屋在地震中出现交叉形裂缝，其产生的原因是（）A受压区剪压破坏B应力集中C弹塑性