混凝土结构设计复习题与答案

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， HRB335a钢筋，求柱截面尺寸(设配筋率' . .0.01,1),并试计算需配置的纵向受力钢筋。(已知：fc 14.3N/mm2, ft 1.43N/mm2, fy fy 300N/mm2)附表：钢筋混凝土轴心受压构件的稳定系数l 0 b12141618200.950.920.870.810.75解：(1)估算截面尺寸设配筋率 0.01,1,由公式知N0.9 (fcfy)2157354mm22450 1030.9 1.0 (14.3 0.01

2、 300)正方形截面边长b 4A 396.7mm,取b=400mm。(2)求稳定系数柱计算长度Io 1.0H , l0 6400 16,查表得 0.87。 b 400(3)计算配筋由公式知0.9fc32450 100.9 0.87214.3 4002fy30022803.3mm2、某梁截面尺寸 bxh=250mm； 500mm, M=2.0X 108Nmm,受压区预先已经配好 HRB33旅 受压钢筋2_20 ( As=628mrm),若受拉钢筋也采用HRB33吸钢筋配筋，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As。22'_2一(已知：fc 14.3N/mm , ft

3、 1.43N / mm , fyfy 300N / mm ,1 1.0,b 0.55, s,max 0.399)解：(1)求受压区高度x 一- 、 . . . . . ., ,假定受拉钢筋和受压钢筋按一排布置，则as as 35mmh0 h as 500mm 35mm 465mmxho 1''2 MfyAs(h0 as)1fcbh(2465mm1.122.0 108Ngmm 300N/mm 2 628mm2(465mm 35mm)14.3N/mm2 250mm 4652mm278.2mm< 也 0.550 465mm 255.75mm且 x 2as 2 35mm70mm(

4、2)计算截面需配置的受拉钢筋截面面积fyAs1 fcbx 300N/mm2 628mm2 14.3N/mm2 250mm 78.2mm2A2 1560mmfy300N/mm2四、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。2_22(已知：% 14.3N/mm , ft 1.43N / mm , fyfy 300N / mm )参考答案：解：令NNu,N 240 10002ft1.432As800mm2 2 0.45 bh 0.9 220 150 142mm2,fy

5、 300fy300也大于 2 0.2%bh 0.4% 220 150 132mm22、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M 300kN m,试计算需配置的纵向受力钢筋。222(已知：fc 14.3N/mm , ft 1.43N / mm , fyfy 360N/mm , 1 1.0 ,s,max 0.384 , b 0.518 , a=60mm, a =40mm )参考答案：解：(1)设计参数材料强度设计值，C30级混凝土 fc 14.3 N/mm2 , HRB400 级钢筋fy fy 360N/mm2, s,ma

6、x 0.384, b 0.518，等效矩形图形系数1.0。初步假设受拉钢筋为双排配置，取h0 500 60 440 mm 0(2)计算配筋300 106fcbM 14.3 250 44020.443 smax 0.384s,i max故需配置受压筋，取 a40mm 。s,max fcb屋fy (ho a)300 106 0.384 14.3 250 44022238mm360 (440 40)fcA b -bh0 As 0.518 fy14.32250 440 238 2501mm 360四、计算题1、矩形截面偏心受拉构件，值M 42kN m ,采用b=300mm , h=500mm ,承受轴

7、向拉力设计值 N=600KN,弯矩设计C20级混凝土，HRB335级钢筋，计算构件的配筋。（已知：fc 9.6N / mm2, ft c2'2，1.10N / mm , fy fy 300N / mm , a=a=40mm)解：材料强度:_2_2_'fc 9.6N / mm , ft 1.10N/mm , fy fy2300N / mm 。取 a a' 40mm, h0 460mm。e。_6M4210鼻70mmN600103a 210mm故为小偏心受拉。e' 0.5h a'e02504070280mme 0.5h a'2504070140mm代入

8、公式AsNe'600103280fy(h° a)300 42021333.3mmNefy(h0 a')3600 10 140300 4202666.7 mmminmax(0.45 f/ fy,0.002) 0,002 ,2minbh 300mm满足最小配筋率要求,已知梁截面尺寸为 b=200mm ,h=400mm ,混凝土为C20 级，fc9.6N/mm 2 ft21.10N/mm ，米用HRB335级钢筋，文拉钢筋为3_20, A2941mm ,m，试验算_ '2受压钢筋为2_14,As 308mm , b 0,550 ,承受弯矩设计值M 90kN该截面是否

9、安全。参考答案：解：（1）基本参数C20 级混凝土 fc 9.6 N/m2m , HRB335级钢筋fy 300N/mm2, b 0.550,等效矩形图形系数1.0。（3分）截面有效高度h0 400 25 10 365mm。（2）计算受压区高度xxfyAs fyAs 300 (941 308) 98.9mm2a 70mmfcb9.6 200bhc 200.75mm（3）计算受弯承载力Mu按式（5-26b）计算得Mufcbx(h。2)fyAs(h。 a)9.6 20098.9 (365 98.9 2) 300 308(365 35)90.4kN满足安全要求。五、计算题：（共30分）1.某楼面梁截

10、面尺寸为 200mmX 450mm,采用C25混凝土(fc=11.9N/mm2 ), HRB335 级钢筋(fy'=f=300N/mm 2 , E b=0.550),受拉钢筋已配3苴25 (As=1473mm2 ),受压区已配2jL20 （A's=628mm2 ）,构件处于正常工作环境，安全等级为 M=150kN - m, cs= a s=35mm ,验算此梁的正截面承载力是否足够? 五、计算题：（共30分）1. （8 分）解:II级，弯矩设计值梁的有效高度受压区高%/'"J3 6%心。;.丽1J)xl 1,9x2002a = 2 x 3S = 70mm &l

11、t; x = 165.78mm <氤/% = 0,550 x 41 S = 22S,3mm（2分）毂面的极限抵抗弯也=LOx 11.9x 200x 1065x(415-106 J/2)+628x3O0x(4l 5-35)= 1632SkN 50kN rr正截面承载力足优.3.某柱截面尺寸 bx h=300mm x 400mm , cs= cs =40mm ,偏心距增大系数刀 =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=220KN m,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：

12、fc=16.7N/mm 2 , fy=fy'=360N/mm 2 , E b=0.518, p min= p 'min =0.2%)附表烟筋的“好放而面积宜桂i/' mm不同根数斜筋的谛骨裁面面枳/mn?123456628.3S78511314217085031012212t)252302107&515723631439347112H1.122633945256567S14】$3一946L61576992362UI.I402603QI0C5120618254,550976310171272152620314262R94 L125fi157。IM4223X0.17

13、601 140152019002281259S2147J)964245429453. ( 10 分)解:（1）初始偏心用（l分II分）U ；）1 I分）（1分）= 0.580m = 50mmV 3goet =J20,|pilhl = 120,- = 20 in mU X ' 3。 d4 4 T 3 Fe 2% + e - 5*D I 20 600mm I d «(2)判别大、小偏心受压i/et = 1 03 x 600 = 61 8mti1> 0.3儿03 x (400 - 40) = 1 ()8tniii构件属丁大偏心受田.(?=. + (/?/2-) = 6lti

14、+ (400/2-40) = 778nim(3) il算钢筋也令受压区高度毒=彳也=0,518x360= I8£5mm,_ Ne - % f 四 - j/2) 二,小心-4) 380x1ft1 x778-1 Ox 10.7300 海 186.5(360-0.5x186.5)360x(360-40)=403mm2> 0.2%bh=0.2%x 300 x 400=240mm(4)计算钢筋As&fbx + A,一Nj _ I £9J L0xl6,7x3OQx186+5 + 403 x 360-380x1c1-360-1943mm > 0.2%b，3 - 240

15、mm2( 3 分)(5)配筋图略五、计算题：（30分）1 .梁的截面尺寸为250mm?500m m,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? m ,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 bxh=250mmx 600mm,混凝土强度等级为 C25 （fc=11.9N/mm

16、2 , ft=1.27N/mm 2 ）,配置 HPB235 级箍筋（fyv=210N/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 b x h=300mm x 500mm, 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

17、.518, min min ? ? ? ? =0.2%)解:梁的方效高度 加=500-子5=IU)与受压纲筋相应的受拉钢筋/ V 广产62K mrif V则 W儿-4：产62M 300* 1 465-35 'i=8I.O1xlO6Nm(2)与受臣混踊士相应的受拉钢筋所承担的弯矩M,二H=M, =2C0- 81.01 = 118.99kN m= I 18.5)9kIO'N-mm二().1 S5AZ； I 199x10聿, 二外插阖 1ro父 119x250x46 y< = 1 Jl24 =1 JE 2kU85 =也1区亡彘=也55。受讣X高度 其三的 0.206k46595

18、.8mm >2a； =2x35= 70mm则/1i2/'y-95Ctnni(3)耍拉钢筋截面总面枳4At-AW十/s*= 1578mm2 2,解；11)求出支座截面的最大剪刀F =l/2g/,_ + p = 0,5x 7,5x 5.75 + 92 = t I3.5C KN集中荷载对支座或面产生的堂I力FP = 92kN *则仃92/113.58=81%考虑剪跨比的影响,1875+120=1995mm.k = filhti = 1995. 560-3.56>3-0 ?单£片一3处(2)验算搬面尺寸k h = 5)i 200 = 2,7 仁 40035风 £

19、 帆=0.25 x 1,0x1 L9x250k5«=41t5kN>r-| U56 kN截面尺J足软.13)蛤算是否需要按构造配置箍筋- 1 7> "/ = - x.27x250x560 = 77.79 kN<r = H3.561MZ + LO 3 + L0需要计算配置箍筋(4)箍筋计算取 n=2 t= 2X J mnr,175见 工帆(113.56-77.79)x10' 一1.0x210x5601,0/儿_iiL 二4 十 i V= = Q,J04min -nmX = 332mm > s_ = 250rnm > 取 #=250imn，记

20、住巾&医250OW ft 1(14"验算配餐率P.L 也= L3 =0J6%>外=口24上=0.24-0,145% 触250 x 250、3 f210注：第二题的第三行后面补上 >75% ,估该简支梁应机解！ u>初始偏心即一2二至k(l.二白00mmV 450.倒袅 x =20,学 =20nmir1 %,十门二 600 + 20 = 620 mm判别人，小偏心受压# = L046 x 620 = 648.5203儿=03 x (500 40) T 38mm LA 三名工履J% = 1x143x300 k0.518 范 460 = 1033 .3kN ,N构

21、件属于大偏心受压w =、+ "32 巩)=MK.52 + (5(X1 / 2 40) = H5M.52mni计算受压区高度N/ 450000 143x300 - 104r9mmC4）计算钢筋儿和450x10 x X5X52 L0 乂 14,3 乂 300 又 1049(460 0.5 * 1。4切360x(460-40=I342mmr aQ口泡冰3MM500 - 刑5Tlm'(5)配筋图(略)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（工三/=L4W冽冽），纵向受拉钢筋和弯起钢筋为HRB335级（尸二方二 300RJ切加），备= 0.55 ,

22、箍筋为HPB235级（为Y =,&由=2。0加，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）1-1h0 = 500 - 60 = 44Q 耀彬5 = i = 0.7>f =0,55吸 、抗弯：M,=川超£(1-0 5g)二 221抄7.1 3 14无用 x?6 = 221K2V,图887= 49侬/肺(2)抗剪：支座边缘：V = 22955g放 <。-25"电=31460BZ771/= 1 3 8 = 22 空 5£匝/2父q365KN!m弯起钢筋弯起点：，二 14641.5KM25/她V =只45020

23、=37 m7用所以''，/'=、八& x力=300x700所肛耳 二 600第根比=120w 一上,上2、一 T形截面梁，/，环境类别为一类，三二60助加,承受弯矩设计值何=65 0后Z 河。混凝土等级为C30/ = 14.3汽7阳技工二14办"冽嬴2/=£ = 30。/附切。（九'办），钢筋米用HRB33跋（'F 八）,费,求所需钢筋面积。（10分）丁沙；叩也-上）= 14.3X600x120x（640-解：二j4s1 - 1716弧=29处网OCKJN廊比口 =比-腹产充1416U00M阳口式 一 77 一 °，

24、2淮_-产五7 二 0必（费& - 2063?24 =4120 = 597168000 <650000000-w3、已知如图所示，承受均布荷载标准值2孰,他，求荷载效应值（M, V）, 0=1 3, = 14，结构重要性系数为二1工。（10分）20mm尾松E砂装面层l r=20KN/m）r-25KN/m）15m m系港崎浆犬【r二17KN /e ）1142001112001-1解：q工=20x0,05+25x0.08+17x0.015 = 2655 A77fM%=2.0白7小时二35x2 655+14 xS7m2）mL2x42J14 67KM陋/ = ；（1交 乂2 一 655

25、+ 1.4 乂0.7 乂2）乂 1.2 父 4.2 = 1 $ 97RN四.计算题（共36分）1 .已知矩形截面梁 bx h=250X 500mm =' =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HRB400a,求受拉钢筋面积 4。（C30混凝土：% = 1.0,/, = 14.瓢74再必?40。：刃=360苒/演后,盘=0.52,乌皿=0.2%）（10 分）葡：gJM（% 0.5x） = M（2分）1.0 x 14 3 x 250i x （465 - 0,5） = 200 x 10fl（t5f J0.5x2 -465+55944 = 0x 鹿（1

26、 分）二，加=142 0/465= 0 3。5 M *=0 52（2分）- HJp（汾）4 =尿/4 = 1.0xl4.3x250xM2.0/360 = 1410 胡加工。分）1410250x65二 1 21% 宜*T&P1502.如图所示承受均布荷载的梁，截面bx h=200X 500mm在距边支座1m范围内配有双肢 匹箍筋（每肢截面积 50.3附附2 ） ,s=150mm；梁的中段配双肢在;箍筋，s=200mm混凝土 C25 J=11.9M萩 J = 1.27R/期冽 ；钢筋 HPB235级（6=21（W附加）。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： 匕=0

27、-"+ L25）（10 分）解：支座处的剪力匕=0.51/ = 0.51 x 3600 = 18001支座处的抗剪承载力匕3#% = 125G生瓦=0.7x1.27 父 200x46541.25x210 乂乂465= 164 540N150按支座处的抗剪承载力计算均布荷载匕=% =9=1 由 1 1300嚷91W加汾）% =0.5p，-p xWD=EOUp距支座1m处的男力 2 "二支座处的抗剪承载力心=0.”帆+125& 4册 s=0.7xl.27x 200x465+1.25x 210x2Zi±x465= M4074AT200按支座处的抗剪承载力计算均布

28、荷载7%"二掾二筌W皿吩） 户取理11 外尸=阳（2分）3,某混凝土柱截面尺寸bx h=400x 600mm见三1三4Q班胸，计算长度卜=加 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A及耳值。"¥=$广300"/加% " L0 沏现也蠢：口皿户M二0 002）（10 分）解： “一：，-”M 600 h 600 上“eo "百'薪=。怎加普“=配'药"20;力=%+% =620tnm1片=62

29、0tam > 0.3h0 = 0.3x560 = 168mm»可按大偏压计算2分af - 620 + 300 - 40 = 880nunx0 55x（l- 0 5x0 55）= 715 27xlON*mm令二益M2 = fcbh40 -= 1 x14 3x400x560均 fRhdb 1x14.3x400x550x0.5530QMi =Ne-M25飞分）300x520S1Af >= 0,002bh = 0.002 x 400 x 600 = 4S0tnm=10°"乂 11r = 3333mm300As Asl +A由-A。= 3596mm*（2分）2

30、1 J f -11 Q f /4. 一两跨连续次梁如图所示。混凝土采用C25 （ '-）,纵向钢筋£二30027/龈腐号a9ns A = 625期黑、一一十为 HRB335 级（），心中2cl的面积&。该梁有足够的抗男承6分）极限承载力 匕，并问此时的中间支座弯矩调幅值是否满足要求。（载力，且构造满足要求。问：（1）在图示荷载作用下塑性钱的出现顺序；（2）求连续梁的弹性弯矩系数a总解：(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较先出现, 跨中塑性较后出现。(1分)4 =(2)支座处628x300外排 l Oixll 9x200x365=02

31、17 <0.35,满足要求(2分)% = 7/曲：>1一 0.5/二 L0xlt9x200x365a <0,217x(1-00.217)=61.%的 啾吩)2C1.45kN边支座剪力=-2x61 34 =408McN中间支座剪力=-P. = 20.45 + 40.89 =：1一34处灯分)中间支座的弹性弯矩 二口 ：江工- = ".：9kN 二二中间支座的弯矩调幅=gi"6i34"6g9=i】%<3a/L”.(g二)、某钢筋混凝土偏心受压柱，截面尺寸b 400mm,h 600mm，计算长度I0 3m,内力设计值M 625kN m , N 1

32、180kN。混凝土采用C40,纵筋采用HRB400级钢筋,' 一一 ,一a a 40mm ,截面米用对称配肋。1.偏心距增大系数最接近以下何值：I。/h 3000/600 5故不需要考虑偏心距增大系数影响偏心距增大系数12.大小偏心判定及混凝土受压区高度X取值最准确的是:由于采用对称配筋1180 1031.0 19.1 400154.45mm2a 80mm xbh00.518 560 290.08mm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:M 625 106e。 3 529.7mmN 1180 1020mmA 眄 20mm 3030e。529.7 20 549.7m

33、mei 549.7mma 549.7 300 40 809.7mmNe1fcbx(h0 0.5x)fy(h。 a )1180 103 809.7 1.0 19.1 400 154.45 (560 0.5 154.45)22060.75mm2360 (560 40)2As Asmin bh 0.2% 400 600 480mm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 来的楼面活荷载标准值为 10.7kN/m ,梁的截面尺寸为bx h = 250mm x 500mm,混凝土强度等级为 C25 （ £ b

34、= 0.518）,钢筋采用HRB335 （fy=300N/mm 2）,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。M 0(GMGkQMQk)12121.0 (1.2 15.6 6.02 1.4 10.7 6.02 ) 88151.65kN m2)求钢筋面积设 as 35mm ,则 h0=500-35=465mm。M 1fcbh2151.65 106-21.0 11.9 250 4650.236求计算系数11 2 s 11 2 0.236 0.273b 0.518满足适筋破坏条件求AsAsfcbx1.0 11.

35、9 250 0.273 465 " “21258.9mm300钢筋混凝土矩形截面简支梁，截面尺寸bx h = 250mm x 600mm,混凝土等级 C25,纵向钢筋2. (10 分)解：(1)支座边缘截面剪力设计值V= - 86 X (5.4-0.24) kN =221.9kN2(2)复核梁截面尺寸hw=h0=600-35=565mmhw5652502.26<4,属一般梁贝U 0.25 Bcfcbh 0=0.25 X 1.0 X 11.9 X 250 X 565 kN =420.2 kN > 221.9kN截面尺寸满足要求。(3)验算是否按构造配箍0.7 ftbh。=0

36、.7 X 1.27 X 250 X 565 kN =125.6kN< V=221.9kN故需按计算配置箍筋(4)所需腹筋的计算由 V0 0.7 f tbh0 +1.25 f yv 告 h0 得0.649mmnAsv1> 221900 125600mms 1.25 210 565选用双肢箍I 8 ,则Asv1 =50.3mm 2,可求得2 50.3mm155mm0.649取s=150 mm箍筋沿梁长均布置2300kN,弯矩设计值40 mm柱的计算长度3. （14分）钢筋混凝土偏心受压柱，承受轴向压力设计值NM 550kN m ,截面尺寸为 b500mmh650mmasasfy 300

37、N/mm2),104.8m ,采用 C35 混凝土( f c16. 7 N/mm2 )和 HRB335 钢筋(f y要求进行截面对称配筋设计。（本题计算时稳定系数0.984。)解：1）计算偏心距增大系数e。10. h10. h4800 650550 1062300eie00.5fcAcN7.4 >5,应考虑二阶弯矩的影响。103h 650239mm ；3030239 22 261mm0.5 16.7 500 6507.4<15,取1400ei h0eei22）判别偏心类型230010322mm > 20mm,取 ea 22mm1.18 >1,取l0 h1400 2616

38、107.4 2 11 1.09as 1.0926165040 569mm2Nx £b275mm32300 101.0 16.7 5002as 240 80mm < x< bh00.55 610336 mm ；属于大偏心受压, 3）计算钢筋面积x为真实值。AsxNe1fcbx(h0 3)一'-'、fy(h0 as)2300310 569 1.0 16.7 500 275 (610275300 (610 40)21308mm'2As > minbh 0.002 500 650 650mm4）验算垂直于弯矩作用平面的受压承载力500 650 300

39、 1388)_ I INu 0.9 (fcA fyAs) 0.9 0.984 (16.75175kN满足要求。四、计算题b h 250mm 600mm,承HRB335级钢筋。试配置截面1.已知钢筋混凝土矩形梁，一类环境，具截面尺寸 受弯矩设计值M 216kN m,采用C30混凝土和 钢筋。解：查教材附录得：C30混凝土 fc14.3N/mm2, ft 1.43N / mm2 , HRB335级钢筋 fy fy 300N/mm2 ,并取 b0.550, 一类环境，取梁的彳护层c 25mm,钢筋直径d可按20mm估计当梁内只有一排受拉钢筋时，20h° h Os h 25求受压区高度x及A

40、s, xh 35mm ,h0h0 1x 119.78mm< bh0 0.55 565h0 600 35彳 2M1 25651fcbh2310.75mm565mm 。612 216 1061.0 14.3 250565221428mm1fcbx 1.0 14.3 250 119.78fy300bAt 晟 1.01% 0'510.45 143 0.21%查教材附录 300(As 1473mm2),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b h 250mm 600mm,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

41、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c 25 mm, HRB400级钢筋fy222fy 360N /mm2, C25 级混凝土 fc 11.9N/mm , A 1520mm 。fyAsx 1 fcb360 1520_22184mm h° h as 600 25 600 36 564mm1 11.9 250M u1 fcbx(h0 x)21.0 11.9 250 184 (564 184)当混凝土强度等级为2C25,梁所能承受的弯矩设82.58 10 N gmm计值为 2.58 108Ngm

42、m。若由于施工原因，混凝土强度等级仅达到C20级，C20级混凝土2fc 9.6N / mm 。 xfyA 360 1520 ccc228mm1fcb 1 9.6 250Muifcbx(ho x)228 1.0 9.6 250 228 (564 ) 2 8 _ _ 2.46 10 Ngmm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2.46 108Ngmm。3.某钢筋混凝土矩形截面简支梁，处于一类环境，具混凝土强度等级为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 b h 250mm 500mm ,均布荷载在梁支座边缘产生的最大剪

43、力设计 值为 220kN,正截面强度计算已配置4力22的纵筋，求所需的箍筋。解：首先，确定计算参数，查教材附录知，ft 1.27N/mm2, fyv 210N/mm2,fy 300N / mm2 , fc 11.9N /mm2 ,对于一类环境，混凝土保护层厚度取 c 25mm ,纵筋间净距取s max(25, d) 25mm ,假设纵筋排成一排，则 2c 4d 3s 2 25 4 22 3 25 213mm b 250mm ,满足要求。取 as 35mm , 则 h° h as 500 35 465mm ; hw h0 465mm ; c 1.0。然后，进行截面尺寸 验算。因为hw/

44、b 465/ 250 1.86 4 , 属于一般梁，故 0.25 cfcbh。0.25 1.0 11.9 250 465 345.8kN 220kN ,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。 Vc 0.7 ftbh0 0.7 1.27 250 465 103.35kN220kN 计算配箍筋用量AvV Vc220000 103350- 0.956105.23mm 01.27 0 15%因此，选用双 210.s1.25 fyvhc1.25 210 465取 s 100mm,选用双肢箍8 (Asv1 50.3mm , n 2),代入上式可得sAv50.3 2ftsv 0.402

45、% svmin 0.240.24bs 250 100sv,fyv肢8100箍筋能够满足要求。4.承受均布荷载设计值q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b h 200mm 550mm ,混凝土为C30级，箍筋采用HPB235级 钢筋。梁净跨度ln 5.0m 0梁中已配有双肢8200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q o解：首先，确定计算参数，查教材附录知，C30混凝土 ft 1.43N/mm2,由于纵 筋布置方式未知，暂按单排布置，可取 as 35mm,则h0 515mm。HPB235级 钢筋的fyv 210N/mm2。然后，计算简支

46、梁所能承担的剪力Vu 0.7 恤 1.25fyvnAsv1h0s2 50.30.7 1.43 200 515 1.25 210 515200171.1kN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q。由Vu2qln，则q半n2 171.1,68.44kN/m5 .已知某钢筋混凝土柱，其计算长度Io为5.0m,截面尺寸为400mm< 400mm, 采用C20混凝土、HRB335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 fc 9.6N/mm2 , HRB335级钢筋fy

47、300N/mm2。然后，确定稳定系数 。由于包 陋 12.5,查教材yb 400附录，并经插值得0.94 o由公式N 0.9(fcA fyAs)得(白阳)'y,1692000(9.6 400 400)0.9 0.9430021547 mm该柱所需纵向钢筋截面面积为1547 mm2。验算配筋率，上 15470.97% 0.6%且 3% ,满足要求。A 400 4006 .已知某钢筋混凝土屋架下弦，截面尺寸 b h 200mm 150mm,承受的轴心 拉力设计值N 234kN ,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fy

48、 300N/mm2。A N 234000 780mm2选用4。16（人804mm2）能够满足要求。 fy 3007 .已知一矩形截面简支梁，截面尺寸 b>h=200mmK 550mm,混凝土强度等级为 C25,纵向钢筋采用HRB335级，安全等级为二级，梁跨中截面承受的最大弯矩 设计值为M=160kN m0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 fcd 11.5MPa , HRB335钢筋fsd 280MPa

49、。由文字教材表11-4查得b 0.56 ,并取a 40mm,则截面有效高度 h0 550 40 510mm,取 0 1.0(2)求受压区高度。将各已知值带入0Mdfcdbx(h0 -),得26X1.0 160 1011.5 200x 510 2解得x1 858mm(大于梁高，舍去)x2 162mmbh0 0.56 510mm 285.6mm(3)求所需钢筋面积As将各已知值及x 162mm代入fcdbx fsdAs，得到Asfcdbx11.5 200 16221330.7mmfsd280查教材附录的钢筋截面面积表，可选用2425 + 他22 (A 1362.1mm2),将钢筋布置成一层，1 $

50、22钢筋布置在中央，2小25钢筋布置在两边。4)配筋验算钢筋间净距Sn直径25mm,满足构造规定。实际配筋率A 1362.1bh0200 510200 2 25 2 25 2239mm，Sn 30mm且大于钢筋1.34%min0.15%,故配筋合理。C20 混凝土 fcd 9.2MPa ,由 fcdbx fsdAs ,得fsdAs 280 1362.1207.3mmx fcdb9.2 200fcdbx(h° x) 9.2 200207.3207.3 (510 )154.99MPa 而 0Md 1.0 160 160MPa ,可见0Md fcdbx(h0梳)，所以若由于施工质量原因,实

51、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 (Ro - llMPa)和II级钢筋(R9 一 340MPa庠受计算弯矩 Mi- 90kN In ,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。=0. 55, 7。一丫。一 1. 25, p。；。 =0. 10%)。解：(1)计算混凝土受压区高度 X由a=40mm!U有效高度ho=500-40=460mm由M 1 1Rabx(h x) 得 90 106 11 200x(460 ?)解 方 程几21.252工

52、1179H大于梁高，由)4侬切产。,55X46。= 253mm(2)计算受拉钢筋截面面积 Ag由AgRg=R 6z340启屁-X 10% X200X46O = 92nitnt2.2. 一连接的构造如图所示，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 140MPao。 - 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Q-PkN弯矩 M=P£=PC6O + 90+12O） mm（2 分）FkM pe p（60 90 120）焊缝的有效截面1.0 37312-四、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 ER. = 14.5MPa）和II级钢筋 （& ,340MPa淮受计算弯矩M-90kx * m,选用梁断面为20t?mXBOe,试用基本公式 求所需的钢筋面积% （已知山匕？兀11.25,