水工混凝土 第4章作业答案
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水利工程施工课习题答案第四章施工课后4.土石坝施工料场的空向规划应考虑哪些方面的问题?((1)料场距土坝运距要尽可能短;(2)近的料场不得影响坝体防渗稳定;(3)坝的上下及左右岸最好均有料场;(4)料场低用,高料高用;(5)石料场应距重要建筑物和居民点有足够的防爆、防震安全距离。
2.土石坝施工料场规划中,如何体现“料尽其用”的原则?((1)充分利用永久和临时建筑物基础开挖的石渣;(2)利用混凝土骨料的超粒径作为坝壳填料;(3)心墙用料筛分,将较大石料作坝壳等。
)3.组织土石坝综合机械化施工的基本原则是什么?((1)充分发挥主要机械的作用;(2)根据工作特点选择挖、运机械、合理配套;(3)机械配套有利使用、维修和管理;(4)加强管理、调度,提高机械时间利用系数;(5)合理布置工作面,改善道路条件,减少机械的转移时间。
)4.土石坝施工坝面如何组织流水作业?(按照坝面作业的工序数目将坝分段。
如坝面作业包括铺土、平土洒水、压实、刨毛质检四个工序,则将坝面分为四段,各工序的专业队依次进入各工段施工。
)5.土石坝施工达到坝体上部时,工作面减少,流水工段数小于流水工序数时,如何处理方能保证流水作业顺利进行?(合并某些工序,减少流水作业工序数目,使流水工序数目与段数相等。
)6.什么是最优含水量?施工中如何保证土料的含水量为最优含水量?(在压实功能一定的情况下,与土料最大干容重对应的含水量为相应压实功能的最优含水量(或耗费最小压实功能就能达到最大的压实密度时的土料含水量)。
土料过湿则应翻晒。
土料过干则应在土场加水使土料达最优含水量。
)7.选择压实机械应考虑哪些主要原则?((1)应与压实土料的物理力学性质相适应。
(2)能满足设计压实标准(3)能满足施工强度要求(4)设备类型、规格与工作面大小、压实部位相适应(5)施工队伍现有装备与经验(6)可能取得的设备类型)8.简述如何用压试验确定非粘性土的压实参数。
(在实验场地变换铺料厚度与碾压遍数。
习 题 答 案4.1 已知钢筋混凝土矩形梁,安全等级为二级,处于一类环境,其截面尺寸b ×h =250mm×500mm ,承受弯矩设计值M =150kN ⋅m ,采用C30混凝土和HRB335级钢筋。
试配置截面钢筋。
【解】(1)确定基本参数查附表1-2和附表1-7及表4.3~4.4可知,C30混凝土f c =14.3N/mm 2,f t =1.43N/mm 2;HRB335级钢筋f y =300N/mm 2;α1=1.0,ξb =0.550。
查附表1-14,一类环境,c =25mm ,假定钢筋单排布置,取a s =35mm ,h 0=h –35=565mm 查附表1-18,%2.0%215.030043.145.045.0y t min >=⨯==f f ρ。
(2)计算钢筋截面面积由式(4-11)可得⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛--=20c 10211bh f M h x α 3.1014652509.110.11015021146526=⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛⨯⨯⨯⨯⨯--⨯=mm 8.25546555.00b =⨯=<h ξmm 由式(4-6-1)可得2y c 1s mm 12073003.1012503.140.1=⨯⨯⨯==f bx f A α2min m m 215500250%215.0=⨯⨯=bh >ρ(3)选配钢筋及绘配筋图查附表1-20,选用 20(A s =1256mm 2)。
截面配筋简图如图4-62所示。
习题4.1截面配筋简图4.2 已知钢筋混凝土挑檐板,安全等级为二级,处于一类环境,其厚度为80mm ,跨度l =1200mm ,如图4-59,板面永久荷载标准值为:防水层0.35kN/m 2,80mm 厚钢筋混凝土板(自重25kN/m 3),25mm 厚水泥砂浆抹灰(容重20kN/m 3),板面可变荷载标准值为:雪荷载0.4kN/m 2。
,板采用C25的混凝土,HRB335钢筋,试配置该板的受拉钢筋。
周口直属《水工钢筋混凝土结构(本)》形考作业4(第8-10章,权重
25%)-100分
题1:裂缝宽度与钢筋应力成正比,限制裂缝宽度就相当于限制钢筋应力,影响钢筋发挥其强度,所以普通钢筋混凝土结构宜采用高强钢筋。
A.√
B.×
正确答案:B
题2:提高钢筋混凝土构件抗裂能力的主要措施是加大钢筋用量。
A.√
B.×
正确答案:B
题3:提高钢筋混凝土构件抗裂能力的主要措施是加大钢筋用量。
A.√
B.×
正确答案:B
题4:与钢筋混凝土结构相比,预应力混凝土结构的主要优点之一在于提高了正截面的抗裂度。
A.√
B.×
正确答案:A
题5:由于轻质、高强材料的应用,钢筋混凝土结构按承载力决定的截面尺寸减小,抗裂度和刚度就可能降低,从而影响到正常使用性能。
A.√
B.×。
4-1、一钢筋混泥土矩形截面梁截面尺寸b × h= 250mm ×500mm ,混泥土强度等级C25, HRB335级钢筋,弯矩设计值M=125KN ·m ,试计算受拉钢筋截面面积,并绘制配筋图。
『解』(1)先假定受力钢筋按一排布置,a s =35mm 0h =h —a s =500—35=465mm查附表1—2、2—3、表4—2、4—4得:1α=1.0 , c f =11.9 N/2mm , y f =300N/2mm , b ξ=0.550s α=210c M f bh α=6212510250465 1.011.9⨯⨯⨯⨯=0.1943查附表4—1得ξ=0.2177<b ξ=0.550 (2)所需纵筋面积S A :S A =ξ0bh 1cyf f α=0.2177⨯250⨯465⨯1.011.9300⨯=10042mm S A ≥min ρbh=0.2%⨯250⨯500=2502mm选用418,S A =10172mm ,一排可以布置的下,因此不要必修改0h(3)绘配筋图:4-2、一钢筋混泥土矩形截面梁截面尺寸b ×h= 200mm ×500mm ,弯矩设计值M=120KN ·m ,混泥土强度等级C25,试计算下列三种情况纵三向受力钢筋截面面积As :(1)当选用HPB235级钢筋时,(2)改用HRB335钢筋时;(3)M=180KN ·m 时。
最后,对三种结果进行比较分析。
『解』先假定受力钢筋按一排布置,a s =35mm0h =h —a s=500—35=465mm(1)当选用HPB235钢筋时:查附表1—2、2—3、表4—2、4—4得:1α=1.0 , c f =11.9 N/2mm , y f =210N/2mm , b ξ=0.614s α=210c M f bh α=6212010200465 1.011.9⨯⨯⨯⨯=0.2330所需纵筋面积S A :S A =ξ0bh 1cyf f α=0.2330⨯200⨯465⨯1.011.9200⨯=14192mm S A ≥min ρbh=0.2%⨯200⨯500=2002mm(2)当选用HRB335钢筋时:查附表1—2、2—3、表4—2、4—4得:1α=1.0 , c f =11.9 N/2mm , y f =300N/2mm , b ξ=0.550s α=210c M f bh α=6212010200465 1.011.9⨯⨯⨯⨯=0.2330查附表4—1得ξ=0.2692<b ξ=0.550 所需纵筋面积S A :S A =ξ0bh 1cyf f α=0.2330⨯200⨯465⨯1.011.9300⨯=9932mm S A ≥min ρbh=0.2%⨯200⨯500=2002mm(3)当选用HPB235钢筋M=180 kN ·m 时:查附表1—2、2—3、表4—2、4—4得:1α=1.0 , c f =11.9 N/2mm , y f =210N/2mm , b ξ=0.614s α=210c M f bh α=6218010200465 1.011.9⨯⨯⨯⨯=0.350查附表4—1得ξ=0.4523<b ξ=0.614 所需纵筋面积S A :S A =ξ0bh 1cyf f α=0.4523⨯200⨯465⨯1.011.9210⨯=23842mm S A ≥min ρbh=0.2%⨯200⨯500=2002mm(4)当选用HRB335钢筋M=180 kN ·m 时:查附表1—2、2—3、表4—2、4—4得:1α=1.0 , c f =11.9 N/2mm , y f =300N/2mm , b ξ=0.550s α=210c M f bh α=6218010200465 1.011.9⨯⨯⨯⨯=0.350所需纵筋面积S A :S A =ξ0bh 1cyf f α=0.4523⨯200⨯465⨯1.011.9300⨯=16692mm S A ≥min ρbh=0.2%⨯200⨯500=2002mm(5)分析:当选用高级别钢筋时,y f 增大,可减少S A ;当弯矩增大时,S A 也增大。
第4章钢筋混凝土受弯构件斜截面承载力计算4.1学习要求及基本概念1. 学习要求(1)深刻理解斜截面受剪三种破坏形态;(2)深刻理解影响斜截面受剪承载力的主要因素;(3)熟练掌握斜截面受剪承载力计算方法;(4)熟练掌握抵抗弯矩图的绘制及保证斜截面受弯承载力的构造措施;(5)掌握钢筋骨架的构造要求;(6)了解钢筋混凝土构件施工图。
2. 基本概念(1)斜截面破坏(2)腹筋,无腹筋梁,有腹筋梁(3)剪压破坏,斜压破坏,斜拉破坏(4)配箍率,剪跨比(5)抵抗弯矩图,理论切断点,充分作用点4.2重要知识点1. 斜截面破坏及腹筋的配置受弯构件在弯矩和剪力共同作用下,在横截面上同时存在正应力和剪应力,处于复合应力状态;当斜向的主拉应力超过混凝土的抗拉强度时,与主拉应力方向垂直的混凝土开裂,形成斜裂缝,并可能造成斜截面破坏。
在钢筋混凝土梁中通常配置一定数量的箍筋和弯起钢筋(统称腹筋)来保证斜截面受剪承载力。
腹筋的最佳方向是与主拉应力方向一致(即与斜裂缝方向垂直),但考虑到荷载改变以后,主拉应力方向可能改变,原来配置的斜向钢筋就可能失效;同时考虑到施工方便,因此在梁中通常设置竖直的箍筋。
箍筋跨过斜裂缝,能有效地抑制斜裂缝的发展,且箍筋与纵向受力钢筋绑扎或焊接成钢筋骨架,可以保证各种钢筋的位置正确。
配置的箍筋还可以约束混凝土,提高混凝土强度和延性。
因此在工程设计中,往往首先选用箍筋,然后再考虑采用弯起钢筋。
除截面尺寸很小的梁外,梁内必须配置箍筋。
2. 斜截面受力分析与破坏形态本章重点。
在教材中分别介绍了无腹筋及有腹筋梁的受力分析。
所谓无腹筋梁,指仅配有纵向钢筋而无箍筋及弯起钢筋的梁。
实际工程中的钢筋混凝土梁,总是或多或少地配有腹筋。
无腹筋梁的学习,主要是了解斜裂缝发生前后应力状态的变化及斜截面的破坏形态,以便更好地了解钢筋混凝土梁的抗剪性能及腹筋的作用。
在无腹筋梁的受力分析中,应首先了解斜裂缝的两种形式即“弯剪裂缝”和“腹剪裂缝”,以及这两种斜裂缝发生的条件;同时了解当发生斜裂缝后,斜截面上平衡弯矩M和剪力V的有四种力:①纵向钢筋拉力T;②斜裂缝端部余留截面混凝土承担的剪力及压力C;③斜裂缝两侧混凝土的骨料咬合力;④纵向钢筋的销栓力。
国家开放大学《水工钢筋混凝土结构(本)》形考作业1-4参考答案第一次形考作业说明:本次作业对应于文字教材0至2章,应按相应教学进度完成。
一、填空题(每空2分,共20分)1.钢筋接长方法有(绑扎搭接)、(焊接)、(机械连接)。
2.对于荷载取值,一般荷载有(永久荷载)、(可变荷载标准值)和(可变荷载组合值)三种代表值。
3.混凝土在长期不变荷载作用下将产生(徐变)变形;混凝土随水分的蒸发将产生(收缩)变形。
4.钢筋按其外形可分为(带肋钢筋)、(圆钢)两类。
二、选择题(每题2分,共20分)1.混凝土极限压应变值随混凝土强度等级的提高而()。
(A)提高(B)减小(C)不变2.在正常使用极限状态计算中,短期组合时的内力值(Ns、Ms)是指由各荷载标准值所产生的荷载效应总和()。
(A)乘以结构重要性系数γ0后的值(B)乘以结构重要性系数γ0和设计状况系数ψ后的值(C)乘以设计状况系数ψ后的值3.一般说来,混凝土内部最薄弱的环节是()。
(A)水泥石的抗拉强度(B)砂浆的抗拉强度(C)砂浆与骨料接触面间的粘结4.软钢钢筋经冷拉后()。
(A)抗拉强度提高,但塑性降低(B)抗拉强度和抗压强度均提高,但塑性降低(C)抗拉强度提高,塑性提高5.在保持不变的长期荷载作用下,钢筋混凝土中心受压构件中()。
(A)徐变使混凝土压应力减小,因为钢筋与混凝土共同变形,所以钢筋的压应力也减小;(B)由于徐变是应力不增加而变形随时间增长的现象,所以混凝土及钢筋的压应力均不变;(C)根据平衡,徐变使混凝土压应力减小,钢筋压应力增大。
6.当混凝土双向受力时,它的抗压强度随另一方向压应力的增大而()。
(A)增加(B)减小(C)不变7.《规范》中钢筋的基本锚固长度la是指()。
(A)受拉锚固长度(B)受压锚固长度(C)搭接锚固长度8.两组棱柱体混凝土试件A和B,它们的截面尺寸、高度、混凝土强度等级均相同,对它们进行轴心受压试验。
A组试件的加荷速度是2000N/min;B组试件的加荷速度是20N/min,就平均值()。
第四章钢筋混凝土受弯构件斜截面承载力计算一、思考题1.钢筋混凝土无腹筋梁斜裂缝发生前后梁内应力状态有何变化?其应力重分布表现在哪些方面?2.钢筋混凝土无腹筋梁的斜截面受剪破坏的主要形态有哪几种?它们的破坏原因和破坏过程有何不同?在设计中采用什么措施加以防止?3.何谓剪跨比?它对无腹筋梁斜截面承载力及斜截面破坏形态有何影响?对有腹筋梁的斜截面破坏形态影响怎样?4.钢筋混凝土梁的斜截面承载力的计算公式是建立在哪种破坏形态之下的?如何避免其他斜截面破坏形态的发生?5.影响无腹筋梁斜截面受剪承载力的主要因素有哪些?这些因素对斜截面承载力有什么影响?6.何谓配箍率?箍筋在钢筋混凝土受弯构件中的作用是什么?箍筋配箍率有无限制?7.梁的斜截面受剪承载力计算公式有什么限制条件?为什么要有这样的限制?8.在进行梁的斜截面受剪承载力计算时,其截面位置是怎样确定的?9.什么是梁的抵抗弯矩图?它与设计弯矩图是什么关系?抵抗弯矩图是怎样画出的(以伸臂梁为例)?10.请解释什么是梁的斜截面受弯承载力?在什么情况下才考虑梁的斜截面受弯承载力问题?梁的斜截面受弯承栽力是怎样保证的?11. 纵向受拉钢筋的弯起、截断和锚固应满足哪些要求?12. 当梁中配有计算所需要的受压钢筋时,其箍筋设置应注意哪些问题?为什么?13. 试述受弯构件斜截面受剪承载力的计算步骤,并写出有关的计算公式。
14.画出图4-1所示钢筋混凝土梁裂缝出现的大致位置和方向。
图4-1二、选择题1.无腹筋梁斜截面受剪破坏形态主要有三种,这三种破坏的性质( )。
(A)都属于脆性破坏(B)都属于塑性破坏(C)剪压破坏属于塑性破坏,斜拉和斜压破坏属于脆性破坏(D)剪压和斜压破坏属于塑性破坏,斜拉破坏属于脆性破坏2.无腹筋梁斜截面受剪主要破坏形态有三种。
对同样的构件( )。
(A)斜拉破坏>剪压破坏>斜压破坏(B)斜拉破坏<剪压破坏<斜压破坏(C)剪压破坏>斜压破坏>斜拉破坏(D)剪压破坏=斜压破坏>斜拉破坏3.在进行受弯构件斜截面受剪承载力计算时,对于一般梁(0.4/≤b h w ),若d c bh f V γ/25.00>,可采取的解决办法有( )。
水工钢筋混凝土结构基础题库2015.5.20一、单项选择题(在每小题的几个备选答案中选出一个正确答案,并将其号码写在题后的()内。
每小题1分)题号:001 章节§2.2 难度一般试题:混凝土各力学指标的基本指标是()。
(a)立方体抗压强度标准值。
(b)轴心抗压强度设计值。
(c)轴心抗压强度标准值。
(d)轴心抗压强度平均值。
答案:(a)题号:002 章节§2.3试题:要求钢筋在混凝土中的锚固长度越长()。
(a)钢筋强度越低。
(b)混凝土强度越高。
(c)钢筋越细。
(d)钢筋直径越大。
答案:(d)。
题号:003 章节§2.2 难度一般试题:采用非标准试块时,换算分数为()(a)采用边长200mm立方块的抗压强度取0.98。
(b)边长为100mm立方块的抗压强度取1.05。
0(c)边长100mm立方块壁拉强度取0.90。
(d)边长为100mm立方块的抗压强度取0.95,若劈拉强度时取0.8。
答案:(b)题号:004 章节§2.2 难度一般试题:混凝土受压破坏()(a)取决于骨料抗压强度。
(b)取决于砂浆抗压强度。
(c)是裂缝积累并贯通造成的。
(d)是粗骨料和砂浆强度已耗尽造成的。
答案:(c)。
题号:005 章节§2.2 难度一般试题:混凝土双向受力时,何种情况下强度降低()。
(a)两向受压。
(b)两向受拉。
(c)一向受拉一向受压。
答案:(c)。
题号:006 章节§2.2 难度易ε大致为()。
试题:混凝土的极限压变u(a)(3~3.5)×10-3(b)(3~3.5)×10-4(c)(1~1.5)×10-3答案:(a)。
题号:007 章节§2.2 难度一般σ-曲线的下降段()。
试题:混凝土强度等级越高,则ε(a)越平缓。
(b)越陡峭。
(c)变化不大。
答案:(b)。
题号:008 章节§2.1 难度一般σ是指()。
WORD文档可编辑水工钢筋混凝土结构基础题库2015.5.20一、单项选择题(在每小题的几个备选答案中选出一个正确答案,并将其号码写在题后的()内。
每小题1分)题号:001 章节§2.2 难度一般试题:混凝土各力学指标的基本指标是()。
(a)立方体抗压强度标准值。
(b)轴心抗压强度设计值。
(c)轴心抗压强度标准值。
(d)轴心抗压强度平均值。
答案:(a)题号:002 章节§2.3试题:要求钢筋在混凝土中的锚固长度越长()。
(a)钢筋强度越低。
(b)混凝土强度越高。
(c)钢筋越细。
(d)钢筋直径越大。
答案:(d)。
题号:003 章节§2.2 难度一般试题:采用非标准试块时,换算分数为()(a)采用边长200mm立方块的抗压强度取0.98。
(b)边长为100mm立方块的抗压强度取1.05。
0(c)边长100mm立方块壁拉强度取0.90。
(d)边长为100mm立方块的抗压强度取0.95,若劈拉强度时取0.8。
答案:(b)题号:004 章节§2.2 难度一般试题:混凝土受压破坏()(a)取决于骨料抗压强度。
(b)取决于砂浆抗压强度。
(c)是裂缝积累并贯通造成的。
(d)是粗骨料和砂浆强度已耗尽造成的。
答案:(c)。
题号:005 章节§2.2 难度一般试题:混凝土双向受力时,何种情况下强度降低()。
(a)两向受压。
(b)两向受拉。
(c)一向受拉一向受压。
答案:(c)。
题号:006 章节§2.2 难度易ε大致为()。
试题:混凝土的极限压变u(a)(3~3.5)×10-3(b)(3~3.5)×10-4(c)(1~1.5)×10-3答案:(a)。
题号:007 章节§2.2 难度一般σ-曲线的下降段()。
试题:混凝土强度等级越高,则ε(a)越平缓。
(b)越陡峭。
(c)变化不大。
答案:(b)。
题号:008 章节§2.1 难度一般σ是指()。
水工钢筋混凝土结构基础题库2015。
5。
20一、单项选择题(在每小题的几个备选答案中选出一个正确答案,并将其号码写在题后的()内。
每小题1分)题号:001 章节§2。
2 难度一般试题:混凝土各力学指标的基本指标是()。
(a)立方体抗压强度标准值。
(b)轴心抗压强度设计值。
(c)轴心抗压强度标准值. (d)轴心抗压强度平均值。
答案:(a)题号:002 章节§2。
3试题:要求钢筋在混凝土中的锚固长度越长().(a)钢筋强度越低。
(b)混凝土强度越高。
(c)钢筋越细。
(d)钢筋直径越大。
答案:(d)。
题号:003 章节§2.2 难度一般试题:采用非标准试块时,换算分数为()(a)采用边长200mm立方块的抗压强度取0。
98.(b)边长为100mm立方块的抗压强度取1。
05。
0(c)边长100mm立方块壁拉强度取0.90。
(d)边长为100mm立方块的抗压强度取0。
95,若劈拉强度时取0。
8。
答案:(b)题号:004 章节§2。
2 难度一般试题:混凝土受压破坏()(a)取决于骨料抗压强度。
(b)取决于砂浆抗压强度。
(c)是裂缝积累并贯通造成的. (d)是粗骨料和砂浆强度已耗尽造成的。
答案:(c)。
题号:005 章节§2。
2 难度一般试题:混凝土双向受力时,何种情况下强度降低()。
(a)两向受压。
(b)两向受拉. (c)一向受拉一向受压。
答案:(c).题号:006 章节§2。
2 难度易ε大致为()。
试题:混凝土的极限压变u(a)(3~3.5)×10—3(b)(3~3.5)×10-4(c)(1~1.5)×10—3答案:(a).题号:007 章节§2.2 难度一般σ-曲线的下降段()。
试题:混凝土强度等级越高,则ε(a)越平缓。
(b)越陡峭。
(c)变化不大.答案:(b)。
题号:008 章节§2。
1 难度一般σ是指().试题:对没有明显屈服点的钢筋,其条件屈服点2.0(a)钢筋应变为0.2%时的应力. (b)使钢筋残余应变为0.2%的卸载起点应力。
1、已知一钢筋混凝土矩形截面简支梁,其截面面积尺寸mm mm h b 550250⨯=⨯ (mm h 5100=),支座处的剪力设计值V=136kN ,采用C25混凝土,箍筋采用HPB235钢筋。
若不设弯起钢筋,试确定箍筋的直径、肢数和间距。
解:由附录2表1和表3查得211.9N/mm c f =,21.27N/mm t f =,2210N/mm yv f =,由表2-7查得II级安全级别,基本组合时的安全系数 1.2K =,剪力设计值136kN V =。
按SL 191-2008规范计算:(1)截面尺寸验算0510w h h mm ==,/510/250 2.04 4.0w h b ==<,由式(4-16)得300.250.2511.925051010379.3kN>K 1.2136163.2kN c f bh V -=⨯⨯⨯⨯==⨯=故截面尺寸满足要求。
(2)验算是否需要计算确定腹筋300.70.7 1.2725051010113.4kN<K 163.2kN c t V f bh V -==⨯⨯⨯⨯==应由计算确定腹筋。
(3)腹筋计算初选双肢箍筋8@200φ,A sv =101mm 2,s=200mm<s max =250mm (表4-1)。
,min 1010.202%0.15%250200sv sv sv A bs ρρ===>=⨯ 由式(4-9),得00330.7 1.25101 0.7 1.2725051010 1.2521051010200 113.4+67.6=181kN>K 163.2kNsv c sv t yv A V V f bh f h sV --+=+=⨯⨯⨯⨯+⨯⨯⨯⨯== 所以不需弯起钢筋,满足受剪承载要求。
2、一钢筋混凝土矩形截面简支梁(II 级安全等级,一类环境条件),截面尺寸为=⨯h bmm mm 600250⨯;在使用阶段承受均布荷载标准值q k =43.5kN/m ,恒载标准值g k =10.2kN/m (不包括梁自重),梁的净跨l n =5.65m 。
采用C25混凝土,纵筋采用HRB335钢筋,箍筋采用HPB235钢筋,经计算,受拉区配有8Φ22的纵筋。
若全梁配有双肢Φ6@150mm 的箍筋,试验算此梁的斜截面受剪承载力,若不满足要求,配置该梁的弯起钢筋。
解:由附录2表1和表3查得211.9N/mm c f =,21.27N/mm t f =,2210N/mm yv f =,由表2-7查得II级安全级别,基本组合时的安全系数 1.2K =。
按SL 191-2008规范计算:(1)支座截面剪力设计值计算()()660.5 1.05 1.052506002510 1.2 5.65 ==188.8kN 0.5 1.0510.2 1.052506002510 1.243.5 5.65k k V g q --=⨯+⨯⨯⨯⨯+⨯⨯⨯+⨯⨯⨯⨯+⨯⨯(2)截面尺寸验算因为纵筋数量(822Φ)较多,需双层布置,a=65mm,060065535w h h mm ==-=,/535/250 2.14 4.0w h b ==<,由式(4-16)得300.250.2511.925053510397.9kN>K 1.2188.8226.6kN c f bh V -=⨯⨯⨯⨯==⨯=故截面尺寸满足要求。
(2)验算是否需要计算确定腹筋300.70.7 1.2725053510118.9kN<K 226.6kN c t V f bh V -==⨯⨯⨯⨯==应由计算确定腹筋。
(3)腹筋计算初选双肢箍筋8@200φ,A sv =101mm 2,s=200mm<s max =250mm (表4-1)。
,min 1010.202%0.15%250200sv sv sv A bs ρρ===>=⨯ 由式(4-9),得00330.7 1.25101 0.7 1.2725053510 1.2521053510200 118.9+70.9=189.8kN<K 226.6kNsv c sv t yv A V V f bh f h sV --+=+=⨯⨯⨯⨯+⨯⨯⨯⨯== 所以需要配弯起钢筋,才能满足受剪承载力要求。
梁的截面宽度为250mm ,因此应在同一截面弯起2222760mm )s A Φ=(,取s 1=200<s max =250mm (表4-1),下弯点至支座边缘的距离为12006006540695mm s h a a '+--=+--=,该处的剪力设计值为2226.6 1.266.80.695170.9kN<189.8kN c sv KV V V =-⨯⨯=+=,满足抗剪要求。
3、如图4-1所示钢筋混凝土简支梁,集中荷载设计值Q=100kN ,均布荷载设计值g+q=10kN/m(包括梁自重),mm mm h b 550250⨯=⨯,mm h 5100=,选用C25混凝土,箍筋采用HPB235钢筋,纵筋采用HRB335钢筋。
求:1)不配弯起钢筋,计算箍筋数量;2)全梁配置双肢Φ8@200mm 的箍筋,配置该梁的弯起钢筋。
图4-1 钢筋混凝土简支梁解:由附录2表1和表3查得211.9N/mm c f =,21.27N/mm t f =,2210N/mm yv f =,由表2-7查得II级安全级别,基本组合时的安全系数 1.2K =。
按SL 191-2008规范计算:(1)支座截面剪力设计值计算()0.5kN 1041002120V =⨯⨯+⨯=(2)截面尺寸验算0510mm w h h ==,/510/250 2.04 4.0w h b ==<,由式(4-16)得300.250.2511.925051010379.3kN>K 1.2120144kN c f bh V -=⨯⨯⨯⨯==⨯=故截面尺寸满足要求。
(2)验算是否需要计算确定腹筋300.70.7 1.2725051010113.4kN<K 144kN c t V f bh V -==⨯⨯⨯⨯==应由计算确定腹筋。
(3)腹筋计算初选双肢箍筋8@200φ,A sv =101mm 2,s=200mm<s max =250mm (表4-1)。
,min 1010.202%0.15%250200sv sv sv A bs ρρ===>=⨯ 由式(4-9),得00330.7 1.25101 0.7 1.2725051010 1.2521051010200 113.4+67.6=181kN>K 144kNsv c sv t yv A V V f bh f h sV --+=+=⨯⨯⨯⨯+⨯⨯⨯⨯== 所以不需弯起钢筋,满足受剪承载要求。
4、如图4-2所示的钢筋混凝土外伸梁,承受的荷载设计值如计算简图所示(永久荷载设计值中已考虑自重)。
一类环境条件,混凝土强度等级为C25,纵向受力钢筋采用HRB335钢筋,箍筋采用HPB235。
试按下列要求进行计算:1)确定纵向受力钢筋(跨中、支座)的直径和根数;2)确定腹筋(包括弯起钢筋)的直径和间距(箍筋建议选双肢Φ8@250mm );3)按抵抗弯矩图布置钢筋,绘出纵剖面、横剖面配筋图及单根钢筋下料图。
提示:在确定梁的控制界面内力时,要考虑荷载的不利位置。
图4-2 钢筋混凝土外伸梁解:已知:f c =11.9N/mm 2,f t =1.27N/mm 2,f y =300N/mm 2,f yv =210N/mm 2,K =1.2。
1、内力计算支座反力:kN R A 6.132=,kN R B 4.413=支座边缘截面剪力设计值: kN V A 126=,kN V V r B6.201max ==,kN V l B 8.190= 跨中弯矩设计值:m kN M H ⋅=⨯⨯-⨯=84.1594.2555.04.26.1322支座截面最大负弯矩设计值:m kN M B ⋅=⨯⨯=4.1948.11205.02荷载作用下的弯矩图及剪力图如图所示。
图1 梁的计算简图及内力图2、截面尺寸选择及验算梁的高度mm l h 750~500)12/1~8/1(0==,5.3~2/=b h ,初选600250⨯=⨯h b 。
由于弯矩较大,估计纵筋需要排两层,取mm c a 6535=+=,则mm a h h 535657000=-=-=,mm h h w 5350==。
0.414.2250535<==b h w 由式(4-17)计算:kN KV kN N bh f c 92.2416.2012.1398103985352509.1125.025.0max 30=⨯=>=⨯=⨯⨯⨯=故截面满足抗剪要求。
3、计算纵向钢筋计算过程及结果见下表:4、计算抗剪钢筋kN KV kN N bh f t 92.2419.118109.11853525027.17.07.0max 30=<=⨯=⨯⨯⨯=必须由计算确定抗剪腹筋。
试在全梁配置双肢箍筋8@250,则2101mm A sv =,mm s s 250max ==。
%15.0%16.0250250101min =>=⨯==ρρbs A sv sv 满足最小配筋要求。
由式(4-9)~式(4-11)得:N h s A f bh f sv svt sv 300c 1064.17553525010121025.111890425.17.0V V ⨯=⨯⨯⨯+=+=+ (1)支座B 左侧kN V V kN KV sv c l B 64.17596.2288.1902.1=+>=⨯=需加配弯起钢筋帮助抗剪。
取 45=s α,并取l B V V =1,按式(4-15)及式(4-16)计算第一排弯起钢筋:231125245sin 30010)64.17596.228(sin )(mm f V V KV A s y sv c sb =⨯-=+-=•α 由支座承担负弯矩的纵筋弯下2Φ18(21509mm A sb =)。
第一排弯起钢筋的上弯点安排在离支座边缘250mm 处,即mm s s 250max 1==。
由下图2可见,第一排弯起钢筋的下弯点离支座边缘的距离为:mm 680250852600=+⨯-,该处sv c V V kN KV +>=⨯-⨯=08.184)68.0558.190(20.12,故还需弯起第二排钢筋抗剪。
23224045sin 30010)64.17508.184(sin )(mm f V V KV A s y sv c sb =⨯-=+-=•α 因此,第二排弯起钢筋只需弯下1Φ18(225.254mm A sb =)即可。