(精选)混凝土结构设计第5章习题解答

1、第5章习题解答N=1100KN楼层高（5.1）已知：某多层四跨现浇框架结构的第二层内柱，轴心压力设计值H=6m混凝土强度等级为C30,采用HRB335级钢筋，柱截面尺寸为bxh=350mr350mm求：所需纵筋面积。lo7500=1.25H=1.25Xb-7.5m=>-=21.4.查表51得：(p0.7151/QkJU（二）求fNu-M1100X10，-14,3X35。X3S00t9X0+715300凡h-141,2mm亡。=只'奇杓造配筋应=湖州=0卫°6x350X350=735用用=选用4根804mm>735mmS'Fi-EffG西（5.2）已知：圆形

2、截面现浇钢筋混凝土柱，直径不超过350mm承受轴心压力设计值N=2900KN计算长度=4m,混凝土强度等级为C40,柱中纵筋采用HRB400a钢筋，箍筋用HPB300级钢筋。试设计该柱截面。解：（一）求0：(o4000=-11.4,查表5-1得：<p=0.932CXilIJ（二）求1：A=nd=-XkX3S0=96211,37/177144设'-12900X103-T-194X9621130.9X0.932=息4751.2mm360-19.1选用16根20=4-AAs5026X-96211.35.2呢>5%配筋率太高，由于"/d<12,可采用螺旋箍筋柱。（三

3、）按螺旋箍筋柱设计：版用12根20Aa=3769mm23769混凝土保护层取用20mm估计箍筋直径为10mm得:Jur=d-30X2=350-60=2<)0mm=>/可=码=；XitX902k66052mm2混凝土强度等级小于C50,a=1ssO2900000h-19.1X66052-360X3769"9z'rtzAn=*lllHmm>0.25A=942.25mm顽2X2705n、/瑚”虹/由jtX290X78.52孔就=ss二=顽jx=>IRs=40mm*;=40mmymin(80,0.2d（四）计算N：X2lJ()X7852w17H8mm40=。机

4、Ew+加豚皿+瑚A=0.9X(194X66052+2X1X270X1788+360X3769)X10w3225.6KNNu=/f(A-4.)+fyA=0.9X0.932X19X(962113-3769)+i60X3769=N产26EMN55N：=392&65KNA虬=3225做Nn满足要求。将该柱设计为螺旋箍筋柱，纵筋采用12根20,箍筋采用螺旋箍筋，直径为10mm间距为40mm（5.3）已知：偏心受压柱截面尺寸为bxh=300mmc500mm=40rnm；混凝土强度等级为C30,钢筋为HRB400轴向力设计值N=800KN杆端弯矩力设计值M=0.6M2,M=160KN-m；计算长度l

5、c=l0=2.8m。求钢筋截面面积4s科"*解：（一）p-6效应：800000云一石x丽-X而片皿MM2800/财=3412x0*6=26.80289X50054vM-1孔司-不需要考虑p-a效应。（二）初判大、小偏压:ea=max|(讪卫。)=nrieix(1&7卫0)=>%=20mmM160000=%+%=+%=-800-+20=220mmnr=220mm>0.3扁0.3X460=138mm=>先按大偏压计算（三）计算侦虬:f=e.+-a=220+250-4。=430thnz2令："M=0.518.N$-明/；肺施（1一°5位）800

6、000X430-14,3X300X460X0.518X(1-0.5X0.518)A=-5=-29.3mmPs360X(460-40)气二一29,3mnT<Pr(.flbhtL2%X30。X50030DmnTn取气=300mm5一、A现按1为已知的情况来进行设计。孚Mg=制1-。"=险-f&如-)n气2=四°。X430-360X300X420=298640000/V,mm,m=mu2298640000a=z=0.329=>"hh*14.3X300x460t=1_Jl-加子=1_Jl2X0.328*0.415<&广0.51服假设为大偏

7、任,是【1：确的jc=hn=0.415x460=190.98mm>2a=80mmN=+fyAS-/尸气=q=*14.3X300X190.98+360x300-800000,A*3536mmJuU1乱+A*=353.6+300=653f6?n?7i2<055%x30。x500=825mm2S's2_为满足全部纵向钢筋的最小配筋率，受拉钢筋选用2C16+1C14气=556mm>353.6mm受压钢筋选用2C14/1=30mm口丽林=3。眼择；W+/=556+308=864mm2>0,55%x300x500=825mm25S（四）验算平面外承载力：2800万二旅*9.

8、33.查表51得；中占0.987。,9科（/4-J=0.9x0.9H7x（14.3x300X500+360X864）宝218150>80UKN（5.4）已知：轴向力设计值N=550KN杆端弯矩力设计值M=-M,M=450KNm；偏心受压I柱截面尺寸为bxh=300mr600mm%一一;混凝土强度等级为C35,钢筋为HRB400计算长度lc=l0=3m=求钢筋截面面积气却"尸解：（一）p-2效应：州=-财=木需要琴虐p-吝效鹿（二）初判大、小偏压：eit=maxi斜;|=max（20.20）=>ef=20mmM450000e.=e（l+e=+e=+20=R38,2mmnFD

9、n押*55（ec=038.2mm>0.3如=0,3X560=先按大偏HillJZ（三）计算气*虬：e-r+-a=B3&.2+30(1-40=1098,2£*加qq5i8.眼-的九肺也(1-0.5%)=:nSf抻o-%)-550000X1098.2-16.7X300X560X0.518X(1-0,5X0.518)2A=二rr史5.07mmn360X(560-40)45.07mnr<p湖/人0.2%X300X600360mmA取4-360mm现按土为已知的情况来进行设计。孕M记=制1-0"=-f/£(ho-as)MuZ=550000X1098.2-

10、360X360X(560-40)=53661H000JVmm二536.6KNm=s虬忒536618000as=j%0.342n"RM16.7X30。X560&=1-J1-2%=1-J】2X0.342=(M38<&占=0518=>假设为大偏压是正确的X=/itl=0.43(?x56()=245E8mm>2a=80mmVJ'一有火+S-NN=ajcbx+-j/,u丸=16.7x300x245.28+360x360-550000*2245.7mm360受拉钢筋选用3C32,虬=2413血/>2245加必受压钢筋选用2C16电-；编:"

11、;二，容f沧K+4=2413+402=2815mm2<5%X300x600=9000mm2(四)验算平面外承载力:lQ3000M二布二1°，查表-1得，=0-98I-L»UU0,9叩(/+f/J=0.9x0.9Hx(16.7x30()x6DO+360X2815)=3545.1/f/V>550/fAf(5.5)已知：轴向力设计值N=3170KN杆端弯矩力设计值M=M=83.6KNm；偏心受压柱I/-fj=AidrliTj截面尺寸为bxh=400m怀600mm$混凝土强度等级为C40,钢筋为HRB400计算长度lc=lo=3rn求钢筋截面面积1'1解：（一）

12、p-a效应：M=虬那=1>09n需要考虑p-8效应&=oe.3再二1°5/0.5x19,1x400x60()3170000e=max(-Z0)=20mm.I"J<lr二二*.山约1 3000一泌顽顽）"松"。品+20）S55130002H1300X0.0«4C6005X0,723主1.1GGM=C=X1J66X83.6=97.5JCJV,mFrtMS4(二) 初判大、小偏压：M97500耳=%+%=再十%=7?7(r+20*et=<0.3/tG=0.3x555=1665mm=>先按小偏Mil57(三) 确定：N=

13、317OKN<f(bh=19.1x400x600x10'二45H4KNnk=0.002址=0,002x400x600=480miH2（四）确定乌:h，e=-e.-«=300-50,fi-45-2042mmz45H60X4B0X(1-555Ta-o0520°/?1)"通。555(0.518-0.8)X1X19.1X400X55S/4S2 X0.8X360X4«0X1-一=?"7632X3170000x2042I上舟1X19.1x400X5552（口引H-58）X1X19.1X400X555&=u+Ju2+i?='0,

14、052+Jo.OS2+0.763二0.823>b=0.518n£寸=261-E占=L6-051R=1,082=0,518<&=0.823<=1.0fi2X36UA29.4JV/mmZ，N一+nN=%八蚯知+fyAs-拱广&=V，3170000-1X19.1x400X0.823X555-294X480；A=927.2mm=>>d（jU/I=-927.2mm2<pminbh-0,2%x400x600=4Wmm；为满足全部纵向钢筋的最小配筋率气+1与0,55%X400x600-1320mm2=>/lHN日40mm受拉钢筋选用2C18

15、,'''-受压钢筋选用3C20,J、(5.6)已知：轴向力设计值N=7500KN杆端弯矩力设计值M=0.9M2,M=1800KNg偏心受压柱截面尺寸为bxh=800mr1000mm%一一4°'"'"混凝土强度等级为C40,钢筋RB40Q计算长度lc=l0=6m采用对称配筋。求钢筋截面面积解：（一）p-a效应：7500000=-尊0.49<0.9/194X80。X1000。3丽E而b*攻<3S12¥,=34-12X0,9=23.2-不需要考虑p-a效应。（二）判断大、小偏压:7500000x490.B=1

16、如不而"时。网4&七广丽m.511=0511<为大隔用构件（三）计算4和勺:effmaic(20)=33.3mm.iu1800000%+eti=273.3mm3 +刍-ci$=500+273.3-40=733.3mmNe=二/问扁-1）+r兀侦厂QNt-aJcbxhQ-l比-七）490.87500000x733.3-19.1xBOOx颂用x(960-)360X(960-40)由425mm*k-425mm2<0,2%x800x1000-l&OOmnij气+4=850mm2<0.55%x800x1000=4400mm'A=A为满足全部纵向钢筋的最

17、小配筋率，选用6根22,5片Ar=A=2281mm2>0.2%X800X10D0=1600mm2"2?月+A=4562mm>055%X800X1000=4400mm；（四）验算平面外承载力:1q6000R二和二75,查表5-1得:甲=1DOvU。+f+志)=0-9x1x(19.1X800X1000+360x45以)x10J0,9叩，/+J久+/I、)U22KN>7500kN（5.7）已知：轴向力设计值N=3100KN杆端弯矩力设计值M=0.95M2,M=85KNm偏心受;混凝土强度等级为040,钢筋为压柱截面尺寸为bxh=400mr600masas111'&

18、#39;'HRB4004=1964mm,A=603mm:计算长度ic=i0=6m试复核截面是否安全。解：（一）p-a效应:要考虑州C=07+03-=0,985mMz°5/o.5x19.1x400x600'c-N=3100000*"S'e<f=max,Z0)=20mmtJ130013。60G02蛔。广顽）"豹=3100+2°J队。6000z七=E顽布不丽）叩袂55J35M=C=085Xk671X8=：139.9ATA/mFrt'MS4（二）验算平面外承载力:七6000片=有=姑，查表5-1得，野=0.895A+A=60

19、3+1964=2567m»nJ<3%x400x600=7200mm+&区+动=。习x0.895x(19.1x400X600+360X2567)X10-J=>。9叩|/+/(4+1)空4437KKA31DQ/CN（三）判断大、小偏压:1.NfAs+fA&310000(?-36UX1964+360X603N*5+A-力=源=194x400寸x=341.6mm>&仍°=0518X560=的(WRmmn为小询压构仰（四）求00：'*08N-1*-1._g/外3100000-360x1<361-顽自我x360x6031(11X4

20、0nX560-X3G0X6030.518-0,Ba0,599<=2&-1.6-0,518=1,0824278400+769787.23100000-707040+615829.8t但心况”1-。5。+兀&-%）N19.1X400X560*X0.599X(1-0.5X0.599)4-36。X1964X(560-40)3100000t;m442.9m也hhe+e.-=e2+%=442.9-300+40-20=162,9mm(五) 截面复核：Mu=Ne0=3100x162,9x10505KNmaM=139.9KN*mn截面安全（5.8）已知：某单层工业厂房的I形截面边柱，下柱高

21、5.7m，轴向力设计值N=870KN杆端弯矩力设计值M=0.95M2,M=420KN-m；偏心受压柱截面尺寸为b=80mmh=700mmb,=35Djrr/nft=h|iztnma.=40/nm;混凝土强度等级为C40,钢筋为HRB400对称配筋。求钢筋截面面积。解：（一）p-6效应:5十*。.眼。5要考如-磁应州Cm=0,7+03=0,985W=£?/i+厂fJ)=H0x700+2X(350-80)=56540mmL°M/05x19Jx56540<=空0.621870000cN870000he(t=max(,2()=N3Mmm113557002七=I】300XM杼丽）、。应15皿1.J"Jx。一=157002四OOOO（河）660"。°（一诙一葺3可M=Crrn=0.985x1.041x420m430.7m（二）判断大、小偏压:Nub=alcbbhQ+aifcf>f)hf=C191X80X0.51HX66。+19.1X270X112)X10寸'皿=1109KNAN=870KNn为大偏兀枸件(三)计算人和勺：有少户广皿X35