【正文】 fcuk=20N/mm250 N/mm2故βc=1截面符合要求。實際配筋率(2)若是建筑工程中單跨簡支梁 查取有關(guān)數(shù)據(jù)： 45 取按雙層布筋 選配鋼筋，查表知3 配筋率，滿足要求第五章 受彎構(gòu)件斜截面承載力計算題參考答案1．一鋼筋混凝土矩形截面簡支梁，截面尺寸250mm500mm，混凝土強度等級為C20（ft=、fc= N/mm2），箍筋為熱軋HPB235級鋼筋（fyv=210 N/mm2），縱筋為325的HRB335級鋼筋（fy=300 N/mm2），支座處截面的剪力最大值為180kN。求受壓區(qū)高度相關(guān)數(shù)據(jù)代入式得，有解得 取 求所需鋼筋數(shù)量AS有關(guān)數(shù)據(jù)代入公式 =選配鋼筋并滿足最小配筋率由表查得6ф20，AS實=1884mm2，考慮按兩層布置，ф20鋼筋的外徑為22mm，梁側(cè)混凝土保護層采用。求：（1）受拉鋼筋截面面積；（2）若是一建筑工程單跨簡支梁，情況又如何。以bf’代替b，可得 選用6φ25，As=2945mm2。13． 已知肋形樓蓋的次梁，彎矩設(shè)計值M=，梁的截面尺寸為bh=200mm600mm，bf’=1000mm，hf’= 90mm；混凝土等級為C20，鋼筋采用HRB335，環(huán)境類別為一類。mM＞M=550kN=，滿足要求。判別T形截面類型 如圖5故屬于第二類T形截面。若截面承受的彎矩設(shè)計值為M=550kN 如圖4 = = 選用4Ф282Ф25（AS=2463+982=3445mm2）12． 某鋼筋混凝土T形截面梁，截面尺寸和配筋情況（架立筋和箍筋的配置情況略）如圖5所示。判別T形截面類 故屬于第二類T形截面。m，計算所需的受拉鋼筋截面面積AS（預(yù)計兩排鋼筋，as=60mm）。11．已知T形截面梁，截面尺寸如圖4所示，混凝土采用C30，縱向鋼筋采用HRB400級鋼筋，環(huán)境類別為一類。m＜M=將以上有關(guān)數(shù)值代入基本公式，可得可見滿足基本公式的適用條件。m驗算此梁是否安全。受壓鋼筋選用218，；受拉鋼筋選用4。由表知，受壓鋼筋選用214，；受拉鋼筋選用8。初步假設(shè)受拉鋼筋為雙排配置，取。m，試計算需配置的縱向受力鋼筋。由表知，混凝土保護層最小厚度為35mm，故mm，h0==由式 代入式注意，在混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計中，凡是正截面承載力復(fù)核題，都必須求出混凝土受壓區(qū)高度x值。 最后得 選用6φ25mm的鋼筋，As=8．已知梁截面尺寸為200mm400mm，混凝土等級C30，鋼筋采用HRB335，環(huán)境類別為二類，受拉鋼筋為3φ25的鋼筋，As=1473mm2，受壓鋼筋為2φ6的鋼筋，A’s = 402mm2；要求承受的彎矩設(shè)計值M=907．已知條件同上題，但在受壓區(qū)已配置3φ20mm鋼筋，As’=941mm2求：受拉鋼筋A(yù)s解：KN則 KN已知后，就按單筋矩形截面求As1。取 受拉鋼筋選用7φ25mm的鋼筋，As=3436mm2。假定受拉鋼筋放兩排，設(shè)as=60mm，則h0=has=50060=440mm這就說明，如果設(shè)計成單筋矩形截面，將會出現(xiàn)超筋情況。環(huán)境類別為一類。解：fc=，ft= N/mm2，fy=300 N/mm2。環(huán)境類別為一類。已知梁的截面尺寸為bh=250mm450mm。環(huán)境類別為一類。⑵，滿足要求。假定ρ==250mm，則令M=Mu 由表知，環(huán)境類別為一類，混凝土強度等級為C70的梁的混凝土保護層最小厚度為25mm，取a=45mm，h=h0+a=564+45=609mm，實際取h=600mm，h0=60045=555mm。環(huán)境類別為一級。,fc=，ft=， fy=270，=查表知， 圖2 選用φ8140，As=359mm2（實際配筋與計算配筋相差小于5%），排列見圖，垂直于受力鋼筋放置φ6250的分布鋼筋。可變荷載分項系數(shù)γQ=，永久荷載分項系數(shù)γG=，環(huán)境類別為一級，鋼筋混凝土重度為25KN/m3。環(huán)境類別為一類。箍筋按構(gòu)造要求φ8250mm。查表得：由軸心受壓承載力公式：，%的構(gòu)造要求。(2) 若采用《混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范》，采用C20混凝土fc=，鋼筋HRB335（fy=300N/mm2）。則截面所需配筋為配4φ22（），滿足要求。即：，現(xiàn)設(shè)，暫取，由軸心受壓構(gòu)件正截面承載力公式可得選方形截面，其邊長為，取b=300mm，A=90000mm2。若采用《混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范》，采用C20混凝土fc=，鋼筋HRB335（fy=300N/mm2），試設(shè)計軸心受壓柱，比較兩者差異。6．某橋下現(xiàn)澆鋼筋混凝土軸心受壓柱，底墻固定，上端鉸支，承受軸壓力設(shè)計值900kN，采用C20混凝土（），和R235鋼筋（），環(huán)境類別為一類。螺旋箍筋間距取用s=45mm，滿足大于40mm及小于80mm，=290=58mm的要求。取混凝土保護層厚度為30mm, 混凝土的核芯截面面積為dcor=35060=290mm 因Asso＞（=3142=786mm2），滿足構(gòu)造要求。具體計算如下。試進行該柱配筋計算。混凝土選用C35（fc=），縱筋用HRB400（），箍筋用HRB335（fy=300N/mm2）。解 （1）判別是否可采用螺旋箍筋柱 ，可設(shè)計成螺旋箍筋柱（2）求假定，則選用。解： （1）求則，由表得（2）求4．某大樓底層門廳現(xiàn)澆鋼筋混凝土內(nèi)柱，承受軸心壓力設(shè)計值N=2749kN，計算高度，根據(jù)建筑設(shè)計要求，柱得截面為圓形，直徑。3．某無側(cè)移現(xiàn)澆框架結(jié)構(gòu)底層中柱，計算長度，截面尺寸為300mm300mm，柱內(nèi)配有416縱筋（），混凝土強度等級為C30（fc=），環(huán)境類別為一類。[解] 根據(jù)構(gòu)造要求，先假定柱截面尺寸為400mm400mm長細比，查表根據(jù)軸心受壓承載力公式確定 ，%的構(gòu)造要求。2．某多層現(xiàn)澆框架廠房結(jié)構(gòu)標準層中柱,軸向壓力設(shè)計值N=2100kN,樓層高H=，計算長度l0=，混凝土用C30（fc=），鋼筋用HRB335級（），環(huán)境類別為一類。解：根據(jù)構(gòu)造要求，先假定柱截面尺寸為400mm400mm由，查表得根據(jù)軸心受壓承載力公式確定，%的構(gòu)造要求。第三章 軸心受力構(gòu)件承載力計算題參考答案1． 某多層現(xiàn)澆框架結(jié)構(gòu)的底層內(nèi)柱，軸向力設(shè)計值N=2650kN，計算長度，混凝土強度等級為C30（fc=），鋼筋用HRB400級（），環(huán)境類別為一類。試問：試設(shè)計軸心受壓柱。試進行該柱配筋計算。混凝土選用C35（fc=），縱筋用HRB400（），箍筋用HRB335（fy=300N/mm2）?；炷翉姸鹊燃墳镃30（），縱筋采用HRB400級鋼筋（），箍筋采用HRB335級鋼筋（），環(huán)境類別為一類，試確定柱的配筋。柱承載軸心壓力設(shè)計值N=900kN，試核算該柱是否安全。確定該柱截面尺寸及縱筋面積。確定柱截面積尺寸及縱筋面積。A． ；B． ；C． ；D． ；12．指的是混凝土的（ ）。A．150 mm；B．200 mm；C．100mm；D．250 mm；10．混凝土強度等級是由（ ）確定的。比例極限；彈性極限；屈服上限；屈服下限；8．能同時提高鋼筋的抗拉和抗壓強度的冷加工方法是（ ）。A．冷拉鋼筋 ；B．鋼絲；C．熱處理鋼筋；D．鋼絞線；6．鋼材的含碳量越低，則（ ）。平均值； ； ；；4．規(guī)范規(guī)定的受拉鋼筋錨固長度為（ ）。橫向受拉，縱向受壓，可提高抗壓強度；橫向受壓，縱向受拉，可提高抗壓強度；三向受壓會降低抗壓強度；三向受壓能提高抗壓強度；2．混凝土的彈性模量是指（ ）。因此，搭接鋼筋之間容易發(fā)生縱向劈裂裂縫，必須有較強的圍箍約束以維持錨固。因此，搭接鋼筋的錨固強度減小，與錨固長度相比，搭接長度應(yīng)予加長。因此，綁扎搭接傳力的基礎(chǔ)是錨固。答：綁扎搭接鋼筋之間能夠傳力是由于鋼筋與混凝土之間的粘結(jié)錨固作用。設(shè)計錨固長度la應(yīng)當在臨界錨固長度和極限錨固長度之間，前者是為了保證鋼筋承載受力的基本性能，后者是因為過長的錨固實際已經(jīng)不起作用。錨固抗力等于鋼筋屈服強度Fy時，相應(yīng)的錨固長度就是臨界錨固長度lcra，這是保證受力鋼筋真到屈服也不會發(fā)生錨固破壞的最小長度。各種粘結(jié)力中，化學(xué)膠結(jié)力較?。还饷驿摻钜阅Σ亮橹?；變形鋼筋以機械咬合力為主。變形鋼筋的橫肋會產(chǎn)生這種咬合力，它的咬合作用往往很大，是變形鋼筋粘結(jié)力的主要來源，是錨固作用的主要成份。鋼筋和混凝土之間的擠壓力越大、接觸面越粗糙，則摩擦力越大。（2）摩擦力：混凝土收縮后，將鋼筋緊緊地握裹住而產(chǎn)生的力，當鋼筋和混凝土產(chǎn)生相對滑移時，在鋼筋和混凝土界面上將產(chǎn)生摩擦力。16． 鋼筋與混凝土之間的粘結(jié)力是如何組成的？答：試驗表明，鋼筋和混凝土之間的粘結(jié)力或者抗滑移力，由四部分組成：（1）化學(xué)膠結(jié)力：混凝土中的水泥凝膠體在鋼筋表面產(chǎn)生的化學(xué)粘著力或吸附力，來源于澆注時水泥漿體向鋼筋表面氧化層的滲透和養(yǎng)護過程中水泥晶體的生長和硬化，取決于水泥的性質(zhì)和鋼筋表面的粗糙程度。有利影響，在某種情況下，徐變有利于防止結(jié)構(gòu)物裂縫形成；有利于結(jié)構(gòu)或構(gòu)件的內(nèi)力重分布，減少應(yīng)力集中現(xiàn)象及減少溫度應(yīng)力等。此切線的斜率即為該點的切線模量，其表達式為Ec′= tgα = dσ / dε 切線模量是原點與某點連線即割線的斜率作為混凝土的割線模量，稱為變形模量Ec″，它的表達式為Ec″= tgα1 = σc / εc 15． 什么叫混凝土徐變？混凝土徐變對結(jié)構(gòu)有什么影響？答：在不變的應(yīng)力長期持續(xù)作用下，混凝土的變形隨時間而緩慢增長的現(xiàn)象稱為混凝土的徐變。當應(yīng)力較大時，混凝土已進入彈塑性階段，彈性模量已不能正確反映此時的應(yīng)力應(yīng)變關(guān)系。 4）超過峰值應(yīng)力后超過C點以后，曲線進入下降段，試件的承載力隨應(yīng)變增長逐漸減小，這種現(xiàn)象為應(yīng)變軟化。此階段中混凝土內(nèi)部微裂縫雖有所發(fā)展，但處于穩(wěn)定狀態(tài)，故b點稱為臨界應(yīng)力點，相應(yīng)的應(yīng)力相當于混凝土的條件屈服強度。2） fc sh σ≤ fc sh隨著荷載的增加，當應(yīng)力約為(～) fc sh，曲線明顯偏離直線，應(yīng)變增長比應(yīng)力快，混凝土表現(xiàn)出越來越明顯的彈塑性。圖23 混凝土軸心受壓時的應(yīng)力應(yīng)變曲線1）應(yīng)力σ≤ fc sh當荷載較小時，即σ≤ fc sh，曲線近似是直線（圖23中OA段），A點相當于混凝土的彈性極限。答：一般用標準棱柱體或圓柱體試件測定混凝土受壓時的應(yīng)力應(yīng)變曲線。根據(jù)試驗結(jié)果分析，三軸受力時混凝土縱向抗壓強度為fcc′= fc′+βσr (218)式中：fcc′——混凝土三軸受壓時沿圓柱體縱軸的軸心抗壓強度； fc′ ——混凝土的單軸圓柱體軸心抗壓強度； β ——系數(shù)，一般普通混凝土取4； σr ——側(cè)向壓應(yīng)力。試驗時先通過液體靜壓力對混凝土圓柱體施加徑向等壓應(yīng)力，然后對試件施加縱向壓應(yīng)力直到破壞。12． 簡述混凝土三軸受壓強度的概念。11． 混凝土的強度等級是如何確定的。10． 簡述混凝土軸心抗壓強度。3℃，相對溫度≥90%）下養(yǎng)護28天后，以標準試驗方法(中心加載，～)，試件上、下表面不涂潤滑劑，連續(xù)加載直至試件破壞，測得混凝土抗壓強度為混凝土標準立方體的抗壓強度fck，單位N/mm2。9． 簡述混凝土立方體抗壓強度。混凝土內(nèi)砂漿與骨料界面的粘結(jié)強度只有砂漿抗拉強度的35％－65％，這說明砂漿與骨料界面是混凝土內(nèi)的最薄弱環(huán)節(jié)?；炷恋暮暧^結(jié)構(gòu)中，水泥作為基相，粗骨料隨機分布在連續(xù)的水泥砂漿中。答：混凝土材料結(jié)構(gòu)分為三種基本類型：①微觀結(jié)構(gòu)，即水泥石結(jié)構(gòu)，水泥石結(jié)構(gòu)由水泥凝膠、晶體骨架、未水化完的水泥顆粒和凝膠孔組成，其物理力學(xué)性能取決于水泥的礦物成份、粉磨細度、水灰比和硬化條件；②亞微觀結(jié)構(gòu)，即混凝土的水泥砂漿結(jié)構(gòu)，水泥砂漿結(jié)構(gòu)可看作以水泥石為基相、砂子為分散相的二組混凝土體系，砂子和水泥石的結(jié)合面是薄弱面。8． 簡述混凝