凝土結構設計原理習題答案(第五章)第五章習題參考答案習題1.已知柱截面尺寸b×h=350mm×350mm，柱的計算長度，軸向力設計值N＝1600kN。混凝土，縱向受力鋼筋為HRB400級，試計算其配筋。解：由題意知：，，查表得：選配縱筋8C16，實配縱筋面積As′=1608mm2ρ′=>ρ′min=0.6%，滿足配筋率要求。按構造要求，選配箍筋A8@200。習題2.現澆圓形截面柱，其計算長度，承受設計軸向力N=2100kN，混凝土采用C20，縱筋采用6根直徑為20mm的HRB335鋼筋，螺旋箍筋用HPB300級，若柱截面直徑為400mm時，試求柱螺旋箍筋用量。解：由題意知，該柱需配螺旋箍筋。基本參數：，HRB335，，HPB300,，，查表得：縱筋6B20，實際As′＝1884mm2一類環境，c=25mm，混凝土核心截面直徑為混凝土核心截面面積為因Ass0＞0.25As′=0.25×1884=471mm2，滿足構造要求。假定螺旋箍筋直徑為10mm，則Ass1=78.5mm2螺旋箍筋的間距mm取s=60mm，滿足40mm≤s≤80mm，且不超過0.2dcor=0.2×330=66mm的要求。根據所配置的螺旋筋直徑為10mm，s=60mm，重新計算螺旋箍筋柱的軸向力設計值Nu按公式（5-5）計算故滿足規范要求。習題3.已知矩形截面柱，處于一類環境，截面尺寸為mm，計算長度為m，軸力設計值為，荷載作用偏心距150mm，選用C25混凝土和HRB335級鋼筋，求截面縱向配筋。解：1）確定基本參數C25混凝土，，HRB335，，，，一類環境，c=25mm，取mm2）大小偏心的判別已知150mm，=20mm，mm，mm，因此，可以先按大偏心構件進行計算。3）計算和為了配筋最經濟，使最小，令。mm將上述參數代入下式<0取=0.002bh==320mm24）選配鋼筋受拉鋼筋選用2B28+2B25（mm2），受壓鋼筋選用2B18（mm2）。滿足最小配筋率和鋼筋間距要求。400=b，可以滿足縱筋的凈距要求。，滿足要求5）驗算垂直于彎矩作用平面的軸心受壓承載能力l0/b=3000/400=0.75，查表5-1得φ=1.0滿足要求。習題4.題中，若已知近軸向力一側配受壓鋼筋mm2，其它條件不變，求另一側的縱向配筋。解：基本參數同上，仍為大偏心受壓。＝1－＝0.102則＝＝36.21mmmm，令mmmmmm2，取=0.002bh==320mm2受壓鋼筋選用2B16（m2），受拉鋼筋選用2B18（mm2）。驗算垂直于彎矩作用平面的軸心受壓承載能力。l0/b=300/40=12查表5-1得φ=1.0滿足要求。習題5.已知矩形截面柱b×h=400mm×600mm，柱的計算長度m，軸向力設計值N=1530kN，彎矩設計值M=345kN·m，混凝土為C25，縱向鋼筋為HRB400()，求對稱縱向受力鋼筋。解：1）確定基本參數C25混凝土，HRB400級鋼筋N/mm2；，ξb=0.518，一類環境，c=25mm，mm，mm2）判斷截面類型，截面為小偏心受壓。3）計算偏心距mm，mmkN.mmmmmmm4）計算和將上述參數代入下式=1018.9mm2。受拉和受壓鋼筋均選用3C22（mm2），滿足構造要求。5）驗算垂直于彎矩作用平面的軸心受壓承載能力l0/b=3000/400=7.5查表5-1得φ=1.0滿足要求。習題6.已知條件同5題，但N＝2500kN，求對稱縱向受力鋼筋。解：1）基本參數同上題。2）判斷截面類型，截面為小偏心受壓。3）計算偏心距mm，mmkN.mmmmmmm4）計算和將上述參數代入下式mm2。受拉和受壓鋼筋均選用4C25（mm2），滿足構造要求。5）驗算垂直于彎矩作用平面的軸心受壓承載能力l0/b=3000/400=7.5查表5-1得φ=1.0滿足要求。出現的問題：習題1：（1）不驗算最小配筋率；（2）穩定系數要插值，而不是近似取值。習題2：（1）箍筋間距取整數；（2）常用直徑鋼筋面積查附表；（3）螺旋配箍時，注意事項要滿足，見P111下。習題3：（1）柱縱筋取值太小；（2）題目已知，已考慮二階彎矩。習題4：（1）公式（5-35）用錯；（2），此時，；（3）驗算最小配筋率。習題5：（1）注意題目要求是對稱配筋；（2）只是初步判斷為大偏心，還要驗證是否。習題6：（1）軸力改變，偏心距也隨之改變，不可直接用上一題的偏心距；（2）公式（5-45）寫錯（很普遍）。第7題解：1）確定基本參數，，，，，，，。2）判別大小偏心因此，構件按小偏心受壓計算。3）計算由式（5-24）、式（5-25）、式（5-27）求得，，由可得，解得4）驗算因故應滿足式（5-29）左邊右邊滿足條件。該柱能承受的彎矩設計值為。第8題解：1）確定基本參數，，，，，，，。當時2）判別大小偏心，故按大偏心受壓計算。3）計算由公式（5-16）、（5-17）解得，，取解得當時，故按小偏心受壓計算。3）計算由式（5-24）、式（5-25）、式（5-27）求得，，解得第9題解：1）確定基本參數，，，，，，2）計算取kN.mmmmm3）判斷截面類型可按寬度為的大偏心受壓矩形截面計算4）計算和實配4B18（1017mm2）第10題解：1）確定基本參數，，，，，，2）計算取kN.mmmmm3）判斷截面類型該截面為中和軸通過腹板的大偏心受壓I型截面。4）求x滿足適用條件。5）計算和實配2B16（402mm2）6）檢驗配筋率第12題解：1）確定基本參數，，，，，，