3-1某四层四跨现浇框架结构的第二层内柱轴向压力设计值n=140×104n,楼层高h=5.4m,计算长度l0=1.25h,混泥土强度等级为c20,hrb400级钢筋。
试求柱截面尺寸及纵筋面积。
解』查表得:=1.0 , 9.6n/ ,360n/ =1.255.4=6.75m
按构造要求取构件长细比: 即b=0=6.75103/15=450mm
设该柱截面为方形,则bh=450mm450mm
查表3-1得:=0.895
(n-0.9a)/0.9=mm<0.1943
按照构造配筋取()
选配钢筋,查附表11-1得,420(=1256)
箍筋按构造要求选取,取s=250mm,d=6mm
3-1 由于建筑上使用要求,某现浇柱截面尺寸为250mm×250mm,柱高4.0m,计算高度l0=0.7h=2.
8m,配筋为416(as/=804mm2)。c30混泥土,hrb400级钢筋,承受轴向力设计值n=950kn。试问柱截面是否安全?
解』查表得:=1.0 , 14.3n/ ,360n/ 计算长度=0.7h=2.8m
查表3-1得:=0.962
考虑轴心受压r=0.9()
该柱截面在承受轴心受压时是不安全的。
3-2 已知一桥下螺旋箍筋柱,直径为d=500mm,柱高5.0m,计算高度l0=0.7h=3.
5m,配hrb400钢筋1016(as/=2010mm2),c30混泥土,螺旋箍筋采用r235,直径为12mm,螺距为s=50mm。试确定此柱的承载力。
解』查表得:=1.0 , 14.3n/ ,360n/ =210n/
柱的承载力 n=
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,as=35mm =h—as=500—35=465mm
查附表—3、表—4得:
1.0 , 11.9 n/ ,300n/ ,0.550
查附表4—1得=0.2177<=0.550
2)所需纵筋面积:
bh=0.2%250500=250
选用418,=1017,一排可以布置的下,因此不要必修改。
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,as=35mm
h—as=500—35=465mm
1)当选用hpb235钢筋时:
查附表—3、表—4得:
1.0 , 11.9 n/ ,210n/ ,0.614
查附表4—1得=0.2692<=0.614
所需纵筋面积:
bh=0.2%200500=200
2)当选用hrb335钢筋时:
查附表—3、表—4得:
1.0 , 11.9 n/ ,300n/ ,0.550
查附表4—1得=0.2692<=0.550
所需纵筋面积:
bh=0.2%200500=200
3)当选用hpb235钢筋m=180 kn·m时:
查附表—3、表—4得:
1.0 , 11.9 n/ ,210n/ ,0.614
查附表4—1得=0.4523<=0.614
所需纵筋面积:
bh=0.2%200500=200
4)当选用hrb335钢筋m=180 kn·m时:
查附表—3、表—4得:
1.0 , 11.9 n/ ,300n/ ,0.550
查附表4—1得=0.4523<=0.550
所需纵筋面积:
bh=0.2%200500=200
5)分析:当选用高级别钢筋时,增大,可减少;
当弯矩增大时,也增大。
4-3、某大楼中间走廊单跨简支板(图4-50),计算跨度l=2.18m,承受均布荷载设计值g+q=6kn/m( 包括自重),混泥土强度等级为c20, hpb235级钢筋,试确定现浇板的厚度h及所需受拉钢筋截面面积as,选配钢筋,并画钢筋配置图。计算时,取b = 1.
0m,as= 25mm。
解』1)设板厚为60mm,as=25mm
则 =h—as=60—25=35mm
最大弯矩 m=(g+q)=×6×=3.56 kn·m
查附表—3、表—4得:
1.0 , 9.6 n/ ,210n/ ,0.614
受压区高度:
〔1—〕=13mm
2)求受拉钢筋面积。
bh=0.236%100060=141.6
选用8@80mm, =629
3)绘配筋图:
4-4、一钢筋混泥土矩形梁,承受弯矩设计值m=160kn·m,混泥土强度等级为c25, hpb235级钢筋,试按正截面承载力要求确定截面尺寸及配筋。
解』(1)设b=250mm, h=500mm
先假定受力钢筋按一排布置,as=35mm
h—as=500—35=465mm
查附表—3、表—4得:
1.0 , 11.9 n/ ,300n/ ,0.550
查附表4—1得=0.2915<=0.550
2)求受拉钢筋面积。
bh=0.2%250500=250
选用220 + 222,=628 + 760=1388,一排可以布置的下,因此不要必修改。
3)绘配筋图:
4-5、一钢筋混泥土矩形截面梁截面尺寸b× h= 200mm×500mm,混泥土强度等级为c25, hrb335级钢筋(218),as=509mm2,试计算梁截面上承受弯矩设计值m=80kn·m时是否安全?
解』1)先假定受力钢筋按一排布置,as=35mm
h—as=500—35=465mm
查附表—3、表—4得:
1.0 , 11.9 n/ ,300n/ ,0.550
受压区高度:
==64.16 mm <=255.75 mm
2)所能承载的弯矩值。
b()=11.920064.14(465)=66.11 kn·m
m=80 kn·m
所以该配筋不安全。
4-6、一钢筋混泥土矩形截面梁截面尺寸b× h= 250mm×600mm,配置425的hrb335级钢筋分别选用c20、 c25、 c30 、c35、与 c40强度等级混泥土,试计算梁能承担的最大的最大弯矩设计值,并对计算结果进行分析。
解』1)c20混凝土。
先假定受力钢筋按一排布置,as=35mm
h—as=600—35=565mm
查附表—3、表—4得:
1.0 , 9.6n/ ,300n/ ,0.550
由题设的=1964
=0.3962001.09.6=242.5 kn·m
2)c25混凝土。
先假定受力钢筋按一排布置,as=35mm
h—as=600—35=565mm
查附表—3、表—4得:
1.0 , 11.9n/ ,300n/ ,0.550
由题设的=1964
=0.3962001.011.9=259.9kn·m
3)c30混凝土。
先假定受力钢筋按一排布置,as=35mm
h—as=600—35=565mm
查附表—3、表—4得:
1.0 , 14.3n/ ,300n/ ,0.550
由题设的=1964
=0.2982001.014.3=272.5kn·m
4)c35混凝土。
先假定受力钢筋按一排布置,as=35mm
h—as=600—35=565mm
查附表—3、表—4得:
1.0 , 16.7n/ ,300n/ ,0.550
由题设的=1964
=0.2632001.016.7=280.7kn·m
5)c40混凝土。
先假定受力钢筋按一排布置,as=35mm
h—as=600—35=565mm
查附表—3、表—4得:
1.0 , 19.1n/ ,300n/ ,0.550
由题设的=1964
=0.2302001.019.1=280.5kn·m
6)分析:单纯提高混凝土等级不一定能提高梁的正截面承载能力!
4-7、计算表4-14所示钢筋混泥土矩形梁能承受的最大弯矩设计值,并对计算结果进行讨论。