混凝土结构设计原理(第五版)课后习题答案

第四章教材P97

习题1：钢筋混凝土简支梁，计算跨度为m7.50l，承受均布荷载为kN/m5.26 (已考虑和在分项系数，但不包括梁自重)。混凝土强度等级为C20，环境类别为一类，采用HRB400钢筋。试确定梁的截面尺寸并计算受拉钢筋截面面积和选择钢筋。

提示：(1)根据梁的跨度初选截面尺寸；(2)钢筋混凝土容重为25kN/m3；(3)本题的计算结果有多种答案。

解：(1)初选截面 根据梁的高跨比和高宽比，查表4-1，初选梁的截面尺寸为250mm500mm。

(2)设计参数 查附录1、附录6可知，C20混凝土fc=9.6N/mm2，ft=1.1N/mm2,HRB400级钢筋fy=360N/mm2；查表4-5，α1=1.0，ξb=0.518。

查附录16，一类环境，c=25mm，假定钢筋单排布置，则as=c+ds+d/2=45mm，h0=h–45=455mm

%138.03601.145.045.0%2.0minytff。

(3)内力计算

梁上均布荷载设计值：

由可变荷载效应控制的组合

kN/m25.305.265.025.0252.1kQkGqgp

由永久荷载效应控制的组合

kN/m77.225.267.05.025.02535.1kQkGqgp

跨中最大弯矩设计值：

mkN85.1227.525.30810.1812200plM

(4)计算钢筋截面面积

由式(4-11)可得

mm7.235mm5.1312506.90.11085.122245545520b621200hbfMhhxc

由式(4-11)可得

2min2yc1smm250500250%2.0mm7.8763605.1312506.90.1bhfbxfA

符合适用条件。

(5)选配钢筋及绘配筋图

作业四参考答案

5-1已知某均布荷载的矩形截面梁截面尺寸mmmmhb600250（取mmas35），采用C25混凝土，箍筋为HPB235钢筋。若已知剪力设计值kNV150，试求采用ф8双肢箍筋间距s？

习题5-1属于矩形截面受弯构件的斜截面承载力计算问题。

已知：均布荷载，mm35,mm600mm250,150sahbkNV,mm5650whh混凝土C25，235HPB,mm/N27.1,mm/N9.112t2c1ffa级钢筋，?,2,3.50,mm/210sv12yvsnANf求

【解题要点】：（1）验算截面尺寸。

,15042025.0,0.1,426.2/0cccwkNVkNbhfbh截面尺寸满足要求。

（2）验算可否直接构造配筋。

kN150kN6.1257.00tVbhf

故应按计算配置箍筋。

(3)计算箍筋。

由式（5-7），可得：206.07.00yv0tsv1hfbhfVsnA

mm250mm488164.0/3.502164.0/maxsv1snAs

取.mm250maxss

（4）验算配箍率

%,145.0/24.0%161.0yvtmlnsv,sv1svffbsnA满足要求。

故最终配箍为双肢，φ8@250。

5-2图4-51示钢筋混凝土简支梁，集中荷载设计值kNF120，均布荷载设计值（包括梁自重）m/kNq10。选用C30混凝土，箍筋为HPB235钢筋。试选择该梁的箍筋（注：图中跨度为净跨度，mmln4000）。

习题5-2属于矩形截面受弯构件的斜截面承载力计算问题。

已知：以集中荷载为主，)mm25(mm35,600250,kN140smaxcahbV，

,mm5650whh混凝土,30C235HPB,mm/N43.1,mm/N3.142t2c1ffa级钢筋，,mm/2102yvNf?2,3.50sv1snA求

混凝土结构设计原理

部分思考题答案

第一章钢筋混凝土的力学性能

思考题

1、 钢筋冷加工的目的是什么？冷加工的方法有哪几种？各种方法对强度有何影响？

答：冷加工的目的是提高钢筋的强度，减少钢筋用量。

冷加工的方法有冷拉、冷拔、冷弯、冷轧等。

这几种方法对钢筋的强度都有一定的提高，

2、 试述钢筋混凝土结构对钢筋的性能有哪些要求？

答：钢筋混凝土结构中钢筋应具备： （1 ）有适当的强度；（2）与混凝土粘结良好；（3）可焊性好；（4）

有足够的塑性。

4、 除凝土立方体抗压强度外，为什么还有轴心抗压强度？

答：立方体抗压强度采用立方体受压试件，而混凝土构件的实际长度一般远大于截面尺寸，因此采用 棱柱体试件的轴心抗压强度能更好地反映实际状态。所以除立方体抗压强度外，还有轴心抗压强度。

5、 混凝土的抗拉强度是如何测试的？

答：混凝土的抗拉强度一般是通过轴心抗拉试验、劈裂试验和弯折试验来测定的。由于轴心拉伸试验 和弯折试验与实际情况存在较大偏差，目前国内外多采用立方体或圆柱体的劈裂试验来测定。

6、 什么叫混凝土徐变？线形徐变和非线形徐变？混凝土的收缩和徐变有什么本质区别？

答：混凝土在长期荷载作用下，应力不变，变形也会随时间增长，这种现象称为混凝土的徐变。

当持续应力b C < 0.5fc时，徐变大小与持续应力大小呈线性关系，这种徐变称为线性徐变。当持续

应力b C . 0.5f C时，徐变与持续应力不再呈线性关系，这种徐变称为非线性徐变。

混凝土的收缩是一种非受力变形，它与徐变的本质区别是收缩时混凝土不受力，而徐变是受力变形。

10、如何避免混凝土构件产生收缩裂缝？

答：可以通过限制水灰比和水泥浆用量，加强捣振和养护，配置适量的构造钢筋和设置变形缝等来避 免混凝土构件产生收缩裂缝。对于细长构件和薄壁构件，要尤其注意其收缩。

第二章混凝土结构基本计算原则

思考题

1. 什么是结构可靠性？什么是结构可靠度 ？

精品文档

精品文档 第八章

8.2承受集中荷载的T形截面独立梁，截面尺寸为250mmb，f450mmb，f100mmh，

500mmh。作用于梁截面上的弯矩90kNmM，60kNV，12kNmT。混凝土强度等级为C25，纵向钢筋采用HRB400级，箍筋采用HPB235级。试配置纵向钢筋和箍筋。

解：查附表知，C25级混凝土：2c11.9N/mmf，2t1.27N/mmf；HRB400级钢筋：2y360N/mmf；0s50035465mmhha（环境类别未知，按一类环境取25mmc，s35mma）

截面塑性抵抗矩的计算：

腹板：2263100450250110mm22ftffhWbb

翼缘：2232503350025013020833mm62twbWhb

631302083311014020833mmttwtfWWW

（1）验算截面尺寸

0/465100/2501.464wfhbhh

36220601012101.59N/mm0.250.251.011.92.975N/mm0.82504650.814020833cctVTfbhW所以截面尺寸满足要求

（2）验算是否按构造配筋

36220601012101.37N/mm0.70.71.01.270.889N/mm2504650.814020833ttVTfbhW

所以必须按照计算配筋

（3）判别腹板配筋是否可以忽略剪力V或扭矩T

63090103.2336010465MVh，取3

00.87510.8751.272504653132.3kN<60kNtfbh，故不能忽略剪力影响

0.1750.1751.27140208333.1kNmm12kNmmttfW，故不能忽略扭矩的影响