混凝土结构设计原理试卷之计算题题库

1、某现浇多层钢筋混凝土框架结构，地层中柱按轴心受压构件计算，柱高H=6.4m，承受轴向压力设计值N=2450kN,采用C30级混凝土，HRB335级钢筋，求柱截面尺寸（设配筋率'0.01,1），并试计算需配置的纵向受力钢筋。（已知：214.3N/mmcf，21.43/tfNmm，'2300/yyffNmm）附表：钢筋混凝土轴心受压构件的稳定系数bl012141618200.950.920.870.810.75解：（1）估算截面尺寸设配筋率'0.01,1，由公式知32''2450101573540.9()0.91.0(14.30.01300)cyNAmmff正方形截面边长396.7bAmm，取b=400mm。（2）求稳定系数柱计算长度01.0lH，0640016400lb，查表得0.87。（3）计算配筋由公式知32'2'24501014.34000.90.90.872803.3300csyNfAmmf2、某梁截面尺寸b×h=250mm×500mm，M=2.0×108N·mm，受压区预先已经配好HRB335级受压钢筋220（'sA=628mm2），若受拉钢筋也采用HRB335级钢筋配筋，混凝土的强度等级为C30，求截面所需配置的受拉钢筋截面面积sA。（已知：214.3N/mmcf，21.43/tfNmm，'2300/yyffNmm，11.0，,max0.55,0.399bs）解：(1)求受压区高度x假定受拉钢筋和受压钢筋按一排布置，则'35mmssaa0500mm35mm465mmshha'''002108222220()1122.010Nmm300N/mm628mm(465mm35mm)465mm11214.3N/mm250mm465mm78.2mm0.550465mm255.75mmysscbMfAhaxhfbhh且'2235mm70mmsxa(2)计算截面需配置的受拉钢筋截面面积''222122300N/mm628mm14.3N/mm250mm78.2mm1560mm300N/mmyscsyfAfbxAf四、计算题1、已知某屋架下弦，截面尺寸b=220mm，h=150mm，承受轴心拉力设计值N=240kN，混凝土为C30级，纵筋为HRB335级，试计算需配置的纵向受力钢筋。（已知：214.3N/mmcf，21.43/tfNmm，'2300/yyffNmm）参考答案：解：,uNN令222132150220%4.0%2.02,14215022030043.19.045.028003001000240mmbhmmbhffmmfNAytys也大于2、已知梁的截面尺寸b=250mm，h=500mm，混凝土为C30级，采用HRB400级钢筋，承受弯矩设计值300MkNm，试计算需配置的纵向受力钢筋。（已知：214.3N/mmcf，21.43/tfNmm，'2360N/mmyyff，11.0，,max0.384s，0.518b，a=60mm，a‘=40mm）参考答案：解：（1）设计参数材料强度设计值，C30级混凝土214.3cfNmm，HRB400级钢筋'2,max360,0.384,0.518,yysbffNmm等效矩形图形系数1.0。初步假设受拉钢筋为双排配置，取050060440hmm。（2）计算配筋6,max220300100.4430.38414.3250440sscMfbh故需配置受压筋，取'40amm。262,max0'2''0300100.38414.3250440238()360(44040)scsyMfbhAmmfha'2014.30.5182504402382501360csbsyfAbhAmmf四、计算题1、矩形截面偏心受拉构件，b=300mm，h=500mm，承受轴向拉力设计值N=600KN,弯矩设计值42MkNm，采用C20级混凝土，HRB335级钢筋，计算构件的配筋。(已知:22'29.6/,1.10/,300/ctyyfNmmfNmmffNmm，a=a‘=40mm)参考答案：解：材料强度：22'29.6/,1.10/,300/ctyyfNmmfNmmffNmm。取0'40,460aammhmm。603421070210600102MhemmammN故为小偏心受拉。00'0.5'25040702800.5'2504070140ehaemmehaemm代入公式3203'20'600102801333.3(')30042060010140666.7(')300420sysyNeAmmfhaNeAmmfhaminmax(0.45/,0.002)0.002tyff，2min300bhmm，满足最小配筋率要求，2、已知梁截面尺寸为b=200mm，h=400mm，混凝土为C20级，29.6N/mmcf21.10N/mmtf，采用HRB335级钢筋，受拉钢筋为320，2941sAmm，受压钢筋为214，'2308sAmm，0.550b，承受弯矩设计值90kNmM，试验算该截面是否安全。参考答案：解：（1）基本参数C20级混凝土29.6cfNmm，HRB335级钢筋2300,0.550ybfNmm，等效矩形图形系数1.0。截面有效高度04002510365hmm。（2）计算受压区高度x''300(941308)98.99.6200ysyscfAfAxmmfb（3）计算受弯承载力uM按式（5-26b）计算得'''00()()2ucysxMfbxhfAha9.620098.9(36598.92)300308(36535)90.4kNmM满足安全要求。五、计算题：(共30分)1．某楼面梁截面尺寸为200mm×450mm，采用C25混凝土（fc=11.9N/mm2），HRB335级钢筋（fy′=f=300N/mm2，ξb=0.550），受拉钢筋已配3φ25（As=1473mm2），受压区已配2φ20（A′s=628mm2），构件处于正常工作环境，安全等级为II级，弯矩设计值M=150kN·m，ɑs=ɑ′s=35mm，验算此梁的正截面承载力是否足够？五、计算题：（共30分）1．（8分）[解]：3．某柱截面尺寸b×h=300mm×400mm，ɑs=ɑs′=40mm，偏心距增大系数η=1.03，混凝土强度等级为C35，纵筋采用HRB400级钢筋，承受轴向力设计值N=380KN，弯矩设计值M=220KN·m，采用非对称配筋，试计算截面所需的纵向受力钢筋并画出配筋图。（12分）(其中：fc=16.7N/mm2，fy=fy′=360N/mm2，ξb=0.518，ρmin=ρ′min=0.2%)3．（10分）解：=403mm2＞0.2%bh=0.2%×300×400=240mm2(4)计算钢筋As(5)配筋图略五、计算题：（30分）1．梁的截面尺寸为250mm?500ｍｍ，混凝土强度等级C25，钢筋HRB335级，截面已配置受压钢筋2?20（A?s=628mm2），承受的弯矩设计值M=200kN?ｍ，构件处于室内正常工作环境，安全等级为二级，计算梁正截面所需的受拉钢筋面积。（8分）（其中：fc=11.9N/mm2，fy=f?y=300N/mm2，as=a?s=35mm，?b=0.550，?min=0.2%）2．某简支梁承受荷载设计值见图，截面尺寸b×h=250mm×600mm，混凝土强度等级为C25（fc=11.9N/mm2，ft=1.27N/mm2），配置HPB235级箍筋（fyv=210N/mm2），试计算按斜截面承载力要求所需箍筋数量。（其中：as=40mm，?maxs250mm）(10分)3．某柱截面尺寸b×h=300mm×500mm，as=a?s=40mm，偏心距增大系数?=1.046，混凝土强度等级为C30，纵筋采用HRB400级钢筋，承受轴向力设计值N=450KN，弯矩设计值M=270KN?m，采用对称配筋，试计算截面所需的纵向受力钢筋并画出配筋图。（12分）(其中：fc=14.3N/mm2，fy=f?y=360N/mm2，?b=0.518，minmin????=0.2%)注：第二题的第三行后面补上75%，估该简支梁应N构件属于大偏心受压四、计算题（35分）1、如图示，一根简支梁，环境类别一级，混凝土为C30（），纵向受拉钢筋和弯起钢筋为HRB335级（）,,箍筋为HPB235级（）,，试求该梁能承受的均布荷载设计值q（包括自重）（需考虑抗弯和抗剪两方面）。（15分）解：（1）抗弯：（2）抗剪：支座边缘：弯起钢筋弯起点：所以2、一T形截面梁，,环境类别为一类，,承受弯矩设计值。混凝土等级为C30（），钢筋采用HRB335级（）,,,求所需钢筋面积。（10分）解：3、已知如图所示，承受均布荷载标准值,求荷载效应值（M,V）,,结构重要性系数。（10分）解：四．计算题（共36分）1．已知矩形截面梁b×h=250×500mm，=35mm，由荷载设计值产生的弯矩M=200kNm。混凝土强度等级C30，钢筋选用HRB400级，求受拉钢筋面积。（C30混凝土：)(10分)解：（2分）2．如图所示承受均布荷载的梁，截面b×h=200×500mm；在距边支座1m范围内配有双肢箍筋（每肢截面积50.3）,s=150mm；梁的中段配双肢箍筋，s=200mm；混凝土C25（）；钢筋HPB235级（）。试按抗剪承载力确定梁上均布荷载p的设计值（包括自重）。（提示：）(10分)解：支座处的剪力支座处的抗剪承载力按支座处的抗剪承载力计算均布荷载距支座1m处的剪力支座处的抗剪承载力按支座处的抗剪承载力计算均布荷载3．某混凝土柱截面尺寸b×h=400×600mm，，计算长度。在荷载设计值作用下纵向压力N=1000kN,长边方向作用弯矩M=600kNm，混凝土用C30，钢筋用HRB335，求：该柱满足正截面承载力所需的钢筋截面面积及值。（，）（10分）解：令4．一两跨连续次梁如图所示。混凝土采用C25（），纵向钢筋为HRB335级（），的面积。该梁有足够的抗剪承载力，且构造满足要求。问：（1）在图示荷载作用下塑性铰的出现顺序；（2）求连续梁的极限承载力，并问此时的中间支座弯矩调幅值是否满足要求。（6分）弹性弯矩系数解：（1）因截面尺寸和配筋相同，所以极限承载力相同，因此弯矩大处即支座塑性铰先出现，跨中塑性铰后出现。（1分）（2）支座处满足要求（2分）（3）边支座剪力=中间支座剪力=中间支座的弹性弯矩=中间支座的弯矩调幅=，满足要求。（1分）二）、某钢筋混凝土偏心受压柱，截面尺寸mmhmmb600,400，计算长度ml30，内力设计值mkNM625，kNN1180。混凝土采用C40，纵筋采用400HRB级钢筋，mmaa40'，截面采用对称配筋。1．偏心距增大系数最接近以下何值：560030000hl故不需要考虑偏心距增大系数影响偏心距增大系数12．大小偏心判定及混凝土受压区高度x取值最准确的是：由于采用对称配筋mmbfNxc45.1544001.190.110118031mmhxmmab08.290560518.08020为大偏心受压构件。3．所需要的纵向受力钢筋面积接近以下何值：mmNMe7.52910118010625360mmhmmea20306003020mmeeeai7.549207.5290m