结构设计原理第八单元偏心受力构件
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习题第四章轴心受力4.1 某现浇钢筋混凝土轴心受压柱,截面尺寸为b×h400mm×400mm,计算高度l0 4.2m,承受永久荷载产生的轴向压力标准值N Gk1600 kN,可变荷载产生的轴向压力标准值N Qk1000kN。
采用C35 混凝土,HRB335级钢筋。
结构重要性系数为 1.0。
求截面配筋。
(A s'=3929 mm2)4.2 已知圆形截面轴心受压柱,直径d=500mm,柱计算长度l0=3.5m。
采用C30 混凝土,沿周围均匀布置 6 根ф20的HRB400纵向钢筋,采用HRB335等级螺旋箍筋,直径为10mm,间距为s=50mm。
纵筋外层至截面边缘的混凝土保护层厚度为c=30mm。
求:此柱所能承受的最大轴力设计值。
(N u =3736.1kN)第五章正截面抗弯5.1已知某钢筋混凝土单筋矩形截面梁截面尺寸为b×h=250mm×450mm,安全等级为二级,环境类别为一类,混凝土强度等级为C40,配置HRB335级纵向受拉钢筋4ф16( A S 804mm2), a s 35 mm。
要求:该梁所能承受的极限弯矩设计值Mu。
(M u =94kN-m)5.2已知某钢筋混凝土单跨简支板, 计算跨度为 2.18m, 承受匀布荷载设计值g q6.4kN/m2筋(包括自重),安全等级为二级,混凝土强度等级为C20,配置HPB235级纵向受拉钢筋,环境类别为一类。
要求:试确定现浇板的厚度及所需受拉钢筋面积并配筋。
(板厚80mm,A s=321 mm2)5.3 已知某钢筋混凝土单筋矩形截面梁截面尺寸为b×h=250mm×500mm,安全等级为二级,环境类别为一类,混凝土强度等级为C20,配置HRB335级纵向受拉钢筋,承受荷载弯矩设计值M=150kN-m。
要求:计算受拉钢筋截面面积。
(A s=1451 mm2)5.4 已知某钢筋混凝土简支梁,计算跨度5.7m,承受匀布荷载,其中:永久荷载标准值为10kN/m,不包括梁自重),可变荷载标准值为10kN/m,安全等级为二级,混凝土强度等级为C30,配置HRB335级纵向受拉钢筋。
说明:1、本表根据《桥梁混凝土结构设计原理计算示例》(2006)编写。
2、本表用于已知截面、配筋及设计轴力求极限弯矩。
3、本表仅用配普通通钢时矩形截面偏心受压计算。
4、计算时,点击“开始计算”按钮,该按钮用于逼近法求偏心矩增大系数。
5、中间结果右侧的黄色区域可以强制修改对应值,以用于特殊计算或与其它程序对比计算,正常计算时注意对该区域(Q列)清空。
6、当混凝土强度等级高于C50或钢筋为不为HRB335时,请注意修界限受压区高度值,见桥规P25,表5.2.1。
7、本计算假定箍筋足够,不发生剪切破坏。
8、设计轴力(J5)在裂缝计算和承载力计算注意区分。
无条件输入翼板有效宽度bf'(m): 1.3翼板厚度hf'(m):0.1腹板宽b(m):0.225梁高h(m):0.5第一层受拉钢筋直径(mm):22第一层受拉钢筋根数:5第一层受拉钢筋到结构受拉边缘的距离a s1(m):0.07混凝土强度等级C:30第一层受压钢筋直径(mm):28第一层受压钢筋根数:0第一层受压钢筋到结构受压边缘的距离a s1'(m):0.05设计弯矩Md(kN):150#REF!#REF!2006)编写。
钮用于逼近法求偏心矩增大系数。
对应值,以用于特殊计算或与其它程序对比计算,为HRB335时,请注意修界限受压区高度值,见桥规P25,表5.2.1。
第一排受拉钢筋面积(m2):0.0019005第二排受拉钢筋面积(m2):0第三排受拉钢筋面积(m2):0总受拉钢筋面积(m2):0.0019005受拉钢筋到结构受拉边缘的距离as(m):0.07第一排受压钢筋面积(m2):0第二排受压钢筋面积(m2):0第三排受压钢筋面积(m2):0总受压钢筋面积(m2):0受压钢筋到结构受拉边缘的距离as'(m):#REF!混凝土抗压设计强度fcd(MPa):#REF!混凝土相对受压高度x(m):#REF!有效高度h0(m):#REF!M du3(kN):#REF!。
习题第四章轴心受力4.1 某现浇钢筋混凝土轴心受压柱,截面尺寸为b×h=400mm×400mm,计算高度l0= 4。
2m,承受永久荷载产生的轴向压力标准值N G k=1600 kN,可变荷载产生的轴向压力标准值N Q k= 1000kN.采用C35 混凝土,HRB335级钢筋。
结构重要性系数为1.0。
求截面配筋。
(A s'=3929 mm2)4。
2 已知圆形截面轴心受压柱,直径d=500mm,柱计算长度l0=3.5m。
采用C30 混凝土, 沿周围均匀布置6 根ф20的HRB400纵向钢筋,采用HRB335等级螺旋箍筋,直径为10mm,间距为s=50mm。
纵筋外层至截面边缘的混凝土保护层厚度为c=30mm。
求:此柱所能承受的最大轴力设计值。
(N u =3736.1kN)第五章正截面抗弯5.1已知某钢筋混凝土单筋矩形截面梁截面尺寸为b×h=250mm×450mm,安全等级为二级,环境类别为一类,混凝土强度等级为C40,配置HRB335级纵向受拉钢筋4ф16(A S=804mm2 ), a s = 35 mm.要求:该梁所能承受的极限弯矩设计值Mu。
(M u =94kN-m)5.2已知某钢筋混凝土单跨简支板, 计算跨度为2。
18m,承受匀布荷载设计值g + q= 6.4kN/m2筋(包括自重),安全等级为二级,混凝土强度等级为C20,配置HPB235级纵向受拉钢筋,环境类别为一类。
要求:试确定现浇板的厚度及所需受拉钢筋面积并配筋.(板厚80mm,A s=321 mm2)5。
3 已知某钢筋混凝土单筋矩形截面梁截面尺寸为b×h=250mm×500mm,安全等级为二级,环境类别为一类,混凝土强度等级为C20,配置HRB335级纵向受拉钢筋,承受荷载弯矩设计值M=150kN-m.要求:计算受拉钢筋截面面积.(A s=1451 mm2)5。
4 已知某钢筋混凝土简支梁,计算跨度5.7m,承受匀布荷载,其中:永久荷载标准值为10kN/m,不包括梁自重),可变荷载标准值为10kN/m,安全等级为二级,混凝土强度等级为C30,配置HRB335级纵向受拉钢筋。
第一章绪论一、钢筋混凝土结构的基本概念1、钢筋混凝土的基本原理混凝土的抗压强度较高,抗拉强度很低,大约只有抗压强度的十分之一。
混凝土由于抗拉强度低,在不大的拉应变时就会开裂,因此,在受拉区混凝土开裂之前,混凝土的应变和应力很小。
在设计钢筋混凝土构件时,除了要计算承载力这一重要指标外,还要计算裂缝宽度以及变形大小,使之满足使用要求。
2、钢筋混凝土结构的发展钢筋混凝土出现至今约有150年的历史二、预应力混凝土结构的基本概念1、预应力混凝土的基本原理适当的施加预应力,可使构件截面在荷载作用下不出现拉应力。
预应力钢筋和混凝土都处于高应力状态下,因此,预应力混凝土结构必须采用高强度材料。
预应力的效果不仅与预加力的大小有关,还与其所施加的位置有关。
钢筋混凝土中的钢筋在受荷载后混凝土开裂的情况下代替混凝土承受拉力,是一种“被动”的受力方式。
2、预应力混凝土结构的发展概况3、预应力混凝土结构的主要优缺点三、学习本课程应注意的问题第二章材料的物理力学性能第一节研究材料物理力学性能的目的钢筋混凝土和预应力混凝土的物理力学性能和力学课程中所学的理想弹性材料不同,因而其构件的受力性能与由单一弹性材料构成的结构构件有很大差异。
第二节钢筋的物理力学性能一、钢筋的物理学性能1、钢筋的形式和品种目前我国的钢筋混凝土中主要采用热轧钢筋,预应力混凝土中主要采用消除应力的钢丝、钢绞线和热处理钢筋。
2、短期荷载下钢筋的应力——应变曲线(1)有明显物理流限的钢筋(2)无明显物理流限的钢筋二、钢筋的冷加工和热处理1、冷拉加工2、冷拔加工3、冷轧加工4、冷轧扭加工5、钢筋热处理三、钢筋的蠕变和松弛1、钢筋在持续高应力作用下,随时间增长其应变继续增加的现象为蠕变。
2、钢筋受力后,若保持长度不变,则其应力随时间增长而降低的现象称为松弛。
四、钢筋的疲劳五、钢筋的变形性能六、钢筋混凝土结构对钢筋性能的要求第三节混凝土的物理力学性能一、简单受力状态下混凝土的强度混凝土的抗压强度混凝土的轴心抗拉强度二、复杂受力状态下的强度三、荷载作用下混凝土的变形四、混凝土的弹性模量、泊松比及剪切弹性模量五、混凝土的徐变和收缩第四节钢筋与混凝土间的黏结一、黏结的作用黏结是钢筋与其周围混凝土之间的相互作用,是钢筋和混凝土这两种性质不同的材料能够形成整体、共同工作的基础。
习题第四章轴心受力4.1 某现浇钢筋混凝土轴心受压柱,截面尺寸为b×h=400mm×400mm,计算高度l0= 4.2m,承受永久荷载产生的轴向压力标准值N G k=1600 kN,可变荷载产生的轴向压力标准值N Q k= 1000kN。
采用C35 混凝土,HRB335级钢筋。
结构重要性系数为1.0。
求截面配筋。
(A s'=3929 mm2)4.2 已知圆形截面轴心受压柱,直径d=500mm,柱计算长度l0=3.5m。
采用C30 混凝土,沿周围均匀布置6 根ф20的HRB400纵向钢筋,采用HRB335等级螺旋箍筋,直径为10mm,间距为s=50mm。
纵筋外层至截面边缘的混凝土保护层厚度为c=30mm。
求:此柱所能承受的最大轴力设计值。
(N u =3736.1kN)第五章正截面抗弯5.1已知某钢筋混凝土单筋矩形截面梁截面尺寸为b×h=250mm×450mm,安全等级为二级,环境类别为一类,混凝土强度等级为C40,配置HRB335级纵向受拉钢筋4ф16( A S=804mm2 ),a s = 35 mm。
要求:该梁所能承受的极限弯矩设计值Mu。
(M u =94kN-m)5.2已知某钢筋混凝土单跨简支板, 计算跨度为2.18m, 承受匀布荷载设计值g + q= 6.4kN/m2筋(包括自重),安全等级为二级,混凝土强度等级为C20,配置HPB235级纵向受拉钢筋,环境类别为一类。
要求:试确定现浇板的厚度及所需受拉钢筋面积并配筋。
(板厚80mm,A s=321 mm2)5.3 已知某钢筋混凝土单筋矩形截面梁截面尺寸为b×h=250mm×500mm,安全等级为二级,环境类别为一类,混凝土强度等级为C20,配置HRB335级纵向受拉钢筋,承受荷载弯矩设计值M=150kN-m。
要求:计算受拉钢筋截面面积。
(A s=1451 mm2)5.4 已知某钢筋混凝土简支梁,计算跨度5.7m,承受匀布荷载,其中:永久荷载标准值为10kN/m,不包括梁自重),可变荷载标准值为10kN/m,安全等级为二级,混凝土强度等级为C30,配置HRB335级纵向受拉钢筋。