混凝土设计原理第6章的习题答案.docVIP

6.1 已知某现浇多层钢筋混凝土框架结构，处于一类环境，二层中柱为轴心受压普通箍筋柱，柱的计算长度为l0＝4.5m，轴向压力设计值为2420kN，采用C25级混凝土，纵筋采用HRB335级。试确定柱的截面尺寸及纵筋面积。 【解】 （1）确定基本参数并初步估算截面尺寸 查附表2和附表7，C30混凝土，fc =11.9N/mm2；HRB335级钢筋，fy′=300 N/mm2 由于是轴心受压构件，截面形式选用正方形。 假定ρ′=3%，φ=0.9，代入公式（6-9）估算截面面积： 选截面尺寸为400mm×400mm。 （2）计算计算受压纵筋面积 l0/b=4.5/0.4=11.25，查表6.1，φ=0.961 由公式（6-2）得 （3）验算纵筋配筋率：ρ′= As′/ A=2980/160000=1.86%ρmin′=0.6%，满足配筋率要求 （4）选配钢筋 查附表20，选配纵向钢筋822，A＇′=300 N/mm2；HPB235级钢筋，fy=210 N/mm2 查附表14，一类环境，c=30mm （2）先按普通箍筋柱计算 由l0/d=4000/400=10，查表6.1 得φ=0.98 圆柱截面面积为： 由公式（6-2）得 ρ′ = A′s / A=6484.7/125600=5.16%ρ′max=5%，配筋率太高，因l0/d=10＜12，若混凝土强度等级不再提高，则可改配螺旋箍筋，以提高柱的承载力。 （3）按配有螺旋式箍筋柱计算 假定，则： 选配纵筋为8(25，实际A＇ ρ′＝3.1% 假定螺旋箍筋直径为14mm，则Ass1=153.9mm2 混凝土核心截面直径为 混凝土核心截面面积为 由式（6-6）得 因Ass0＞0.25 As′，满足构造要求。 取s=45mm，满足40mm≤s≤80mm，且不超过0.2dcor=0.2×318=63.6mm的要求。 则 按公式（6-6）计算 按公式（6-2）计算 ，故满足要求。 6.3 已知某矩形截面偏心受压柱，处于一类环境，截面尺寸为300×500mm，柱的计算长度为4.0m，选用C25混凝土和HRB335级钢筋，承受轴力设计值为N=600kN，弯矩设计值为M=240kN.m。采用不对称配筋，求该柱的截面配筋As及A′s。 【解】 （1）确定基本参数 查附表2和附表7及表4.3~4.4可知，C25混凝土fc = 11.9N/mm2；HRB335级钢筋fy = f’y =300N/mm2；(1=1.0；(b = 0.55 查附表14，一类环境，c=30mm，mm，mm （2）计算ηei，判断截面类型 mm mm，mm 5，应考虑偏心距增大系数 ，取 15，取 mm mm 因此，可先按大偏心受压构件进行计算。 （3）计算As和A′s 为了配筋最经济，即使最小，令ξ=ξb mm 将上述参数代入式（6-18）和式（6-19）得 =709mm2mm2 mm2 （4）验算垂直于弯矩作用平面的轴心受压承载能力（略） （5）选配钢筋 受拉钢筋选用5(22（As=1900mm2），受压钢筋选用3(18（A′s=763mm2）。满足配筋面积和构造要求。 6.4 已知条件同例6.3，且已配置受压钢筋为3(22（A＇＇＇0.002×300×500=300mm2，满足最小配筋率的要求。 步骤（2）和（3）同习题6.3的（1）和（2）； （4）求　x，判别公式的适用条件 由式（6-23）得 =189.4mm＜ξbh00.550×460=253mm，且x 2a’s=2×40=80mmAs 由式（6-24）得 mm2 mm2 （6）验算垂直于弯矩作用平面的轴心受压承载能力（略） 本题钢筋总量为A＇＇ξbh0时，求得的总用钢量要少些。 6.5 已知条件同例6.3，但且已配置受压钢筋为5(25（A＇ =53mm＜2a’s=2×40=80mms，按式（6-11）计算As （5）计算As mm 由公式（6-11）可得 mm2mm2 （6）验算垂直于弯矩作用平面的轴心受压承载能力（略） （7）选配钢筋 受拉钢筋选配3( 22（As=1140mm2），满足配筋面积和构造要求。 6.6 已知某矩形截面偏心受压柱，处于一类环境，截面尺寸为500×700mm，柱的计算长度为3.3m，选用C30混凝土和HRB400级钢筋，承受轴力设计值为N=900kN，弯矩设计值为M=540kN.m。采用不对称配筋，求该柱的截面配筋As及A′s。 【解】 （1）确定基本参数 N/mm2；HRB400级钢筋fy = f’y =360N/mm2；(1=1.0；(b = 0.518 查附表14，一类环境，c=30mm，as=c+d/2=40mm，h0=h–