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结构设计原理第四版叶见曙第1-9章课后习题答案

时间:2020-09-07 11:03

  结构设计原理第四版叶见曙第1-9章课后习题答案 已按新版更新

  结构设计原理课后答案第一章 1-1 配置在混凝土梁截面受拉区钢筋得作用就是什么?P8 答:当荷载超过了素混凝土得梁得破坏荷载时,受拉区混凝土开裂,此时, 受拉区混凝土虽退出工作,但配置在受拉区得钢筋将承担几乎全部得拉力,能继 续承担荷载,直到受拉钢筋得应力达到屈服强度,继而截面受压区得混凝土也被 压碎破坏。 钢筋得作用就是代替混凝土受拉(受拉区混凝土出现裂缝后)或协助混凝土 受压。 1-2 试解释一下名词:混凝土立方体抗压强度;混凝土轴心抗压强度;混凝土 抗拉强度;混凝土劈裂抗拉强度。 答:混凝土立方体抗压强度 P9:我国国家标准《普通混凝土力学性能试验 方法标准》(GB/T 50081-2002)规定以每边边长为150mm 得立方体为标准试件, 202得温度与相对湿度在95%以上得潮湿空气中养护 28d,依照标准制 作方法与试验方法测得得抗压强度值(以MPa 为单位)作为混凝土得立方体抗压 强度,用符号 cu 表示。混凝土轴心抗压强度P10:我国国家标准《普通混凝土力学性能试验方法标 准》(GB/T 50081-2002)规定以150mm150mm300mm 得棱柱体为标准试件,在 202得温度与相对湿度在95%以上得潮湿空气中养护28d,依照标准制作方 法与试验方法测得得抗压强度值(以MPa 为单位)称为混凝土轴心抗压强度,用 符号 表示。混凝土劈裂抗拉强度P10:我国交通部部颁标准《公路工程水泥混凝土试验 规程》(JTG E30)规定,采用150mm 立方体作为标准试件进行混凝土劈裂抗拉强 度测定,按照规定得试验方法操作,则混凝土劈裂抗拉强度 ts 0.637ts 混凝土抗拉强度P10:采用100100500mm混凝土棱柱体轴心受拉试验, 破坏时试件在没有钢筋得中部截面被拉断,其平均拉应力即为混凝土得轴心抗拉 强度,目前国内外常采用立方体或圆柱体得劈裂试验测得得混凝土劈裂抗拉强度 值换算成轴心抗拉强度,换算时应乘以换算系数0、9,即 0.9 1-3混凝土轴心受压得应力—应变曲线 影响混凝土轴心受压应 力—应变曲线 答:完整得混凝土轴心受压应力-应变曲线由上升段 OC、下降段 CD 与收敛 段DE 三个阶段组成。 上升段:当压应力 0.3 混凝土处于弹性阶段工作。在压应力0.3 后,随着压应力得增大,应力——应变关系愈来愈偏离直线,任一点得应变 可分为弹性应变与塑性应变两部分,原有得混凝土内部微裂缝发展,并在孔隙等薄弱处产生新得个别裂缝。当应力达 点)左右后,混凝土塑性变形显著增大,内部裂缝不断延伸拓展,并有几条贯通,应力——应变曲线斜率急剧减小,如果不继续加载,裂缝也会发 展,即内部裂缝处于非稳定发展阶段。当应力达到最大应力 力-应变曲线得斜率已接近于水平,试件表面出现不连续得可见裂缝。下降段:到达峰值应力点C 后,混凝土得强度并不完全消失,随着应力 点之后,应力下降得速率减慢,趋于残余应力。表面纵缝把混凝土棱柱体分为若干个小柱,外载力由裂缝处得摩擦咬合力及小柱体得残 余强度所承受。 影响混凝土轴心受压应力应变曲线得主要因素:混凝土强度、应变速率、测 试技术与试验条件。 1-4 什么叫混凝土得徐变?P16 影响徐变有哪些主要原因?P17 答:在荷载得长期作用下,混凝土得变形将随时间而增加,亦即在应力不变 得情况下,混凝土得应变随时间继续增长,这种现象称为混凝土得徐变。 主要影响因素: (1)混凝土在长期荷载作用下产生得应力大小; (2)加荷时混凝土得龄期; (3)混凝土得组成成分与配合比; (4)养护及使用条件下得温度与湿度。 1-5 混凝土得徐变与收缩变形都就是随时间而增长得变形,两者有与不同之 处?P16 P17 答:徐变变形就是在持久作用下混凝土结构随时间推移而增加得应变;收缩 变形就是混凝土在凝结与硬化得物理化学过程中体积随时间推移而减小得现象, 就是一种不受力情况下得自由变形。 1-6 公路桥梁钢筋混凝土结构采用普通热轧钢筋,普通热轧钢筋得拉伸应力-应 变关系曲线《公路桥规》规定使用得普通热轧钢筋有哪些强度 级别?强度等级代号分别就是什么? 答:热轧钢筋从试验加载到拉断,共经历了4 个阶段。 从开始加载到钢筋应力达到比例极限 点之前,钢筋拉伸得应力-应变曲线呈直线,钢筋得应力与应变比例为常数,钢筋处于弹性阶段; 钢筋受拉得应力超过比例极限之后,应变得增长快于应力增长,到达b 钢筋得应力基本不增加而应变持续增加,应力-应变曲线接近水平线,钢筋处于屈服阶段。一般以屈服下限为依据,称为屈服强度。 钢筋得拉伸应力超过 点之后,材料恢复了部分弹性性能,应力-应变曲线表现为上升曲线,到达曲线最高点 点得钢筋应力称为钢筋得极限强度,fd段称为钢筋得强化阶段。 过了d 点后,钢筋试件薄弱处得截面发生局部颈缩,变形迅速增加,应力随 之下降,达到e 点时,钢筋被拉断。De 段称为钢筋得破坏阶段。 1-7 什么就是钢筋与混凝土之间粘结应力与粘结强度?P22 P23 为保证钢筋与混 凝土之间有足够得粘结力要采取哪些措施?P25 答:(1)粘结应力:变形差(相对滑移)沿钢筋与混凝土接触面上产生得剪 应力; (2)粘结强度:实际工程中,通常以拔出试验中粘结失效(钢筋被拔出, 或者混凝土被劈裂)时得最大平均粘结应力作为钢筋与混凝土得粘结强度; (3)主要措施:光圆钢筋及变形钢筋得粘结强度均随混凝土等级得提高 而提高,所以可以通过提高混凝土强度等级来增加粘结力;水平位置钢筋比竖 位钢筋得粘结强度低,所以可通过调整钢筋布置来增强粘结力;多根钢筋并排 时,可调整钢筋之间得净距来增强粘结力;增大混凝土保护层厚度采用带肋 钢筋。 第二章 2-1 桥梁结构得功能包括哪几方面得内容?P30 何谓结构得可靠性?P31 答:桥梁结构得功能由其使用要求决定得,具体有如下四个方面: 安全性:(1)桥梁结构应能承受在正常施工与正常使用期间可能出现得各种 荷载、外加变形、约束变形等得作用; (2)在偶然荷载(如地震、强风)作用下或偶然事件(如爆炸)发生时与 发生后,桥梁结构产生局部损坏,但仍能保持整体稳定性,不发生倒塌。 适用性:(3)桥梁结构在正常使用条件下具有良好得工作性能,例如,不发 生影响正常使用得过大变形或振动; 耐久性:(4)桥梁结构在正常使用与正常维护条件下,在规定得时间内,具 有足够得耐久性,例如,不出现过大得裂缝宽度,不发生由于混凝土保护层碳化 导致钢筋得修饰。 结构得可靠性:指结构得安全性、适用性与耐久性。 2-2 结构得设计基准期与设计使用年限有何区别?P31 答:设计使用年限:设计规定得结构或结构构件不需进行大修即可按预定目 得使用得年限。 结构得设计基准期:结构可靠度计算中另一时间域考虑,它就是为确定可变 作用得出现频率与设计时得取值而规定得标准时段。 二者就是不同得概念,设计基准期得选择不考虑环境作用下与材料性能老化 等相联系得结构耐久性,而仅考虑可变作用随时间变化得设计变量取值大小,而 设计使用年限就是与结构适用性失效得极限状态相联系。 2-3 什么叫极限状态?P32 我国《公路桥规》规定了哪两类结构得极限状态?P32 答:极限状态 当整个结构或结构得一部分超过某一特定状态而不能满足设计规定得某一 功能要求时,此特定状态成为该功能得极限状态。 承载能力极限状态与正常使用极限状态。 2-4 试解释一下名词:作用、直接作用、间接作用、抗力。P34 作用:就是指使结构产生内力、变形、应力与应变得所有原因; 直接作用:就是指施加在结构上得集中力与分布力; 间接作用:就是指引起结构外加变形与约束变形得原因; 抗力:就是指结构构件承受内力与变形得能力。 2-5 我国《公路桥规》规定了结构设计哪三种状况?P41 答:持久状况、短暂状况与偶然状况。 2-6 结构承载能力极限状态与正常使用极限状态设计计算原则就是什么?P39 我国《公路桥规》采用得就是近似概率极限状态设计法。 承载能力极限状态得计算以塑性理论为基础,设计得原则就是作用效应最 不利组合(基本组合)得设计值必须小于或等于结构抗力设计值,即 正常使用状态就是以结构弹性理论或弹塑性理论为基础,采用作用(或荷载)得短期效应组合、长期效应组合或短期效应组合并考虑长期效应组合得影响, 对构建得抗裂、裂缝宽度与挠度进行验算,并使各项计算值不超过《公路桥规》 规定得各相应限值。设计表达式为 2-7作用分为几类?P43 什么叫作用得标准值,可变作用得准永久值可变作用得 频遇值?P44 答:作用分为永久作用(恒载)、可变作用、偶然作用与地震作用四类; 作用得标准值:就是结构与结构构件设计时,采用得各种作用得基本代表值。 可变作用得准永久值:指在设计基准期间,可变作用超越得总时间占设计基 准期得比率较大得作用值。 可变作用频遇值:在设计基准期间,可变作用超越得总时间占设计基准期得 比率较小或被超越得频率限制在规定频率内得作用值。它就是对结构上较频繁出 现得且量值较大得可变作用得取值。 2-8 钢筋混凝土梁得支点截面处,结构重力产生得剪力标准值 187.01 Gk ;人群荷载产生得剪力标准值 ,作用效应按线,试进行正常使用极限状态设计时得作用效应组合计算。 解:作用频遇效应组合 汽车荷载不计冲击系数得汽车荷载剪力标准值为: 261.76/1.19219.97 187.010.7 219.97 0.4 57.2 0.8 41.5 397.069 sdGik 187.010.4 219.97 0.4 57.2 0.8 41.5 331.08 ldGik kN2-9 什么叫材料强度得标准值与设计值?P48 材料强度标准值:就是由标准试件按标准试验方法经数理统计以概率分布 得0、05 分位值确定强度值,即取值原则就是在符合规定质量得材料强度实测值 得总体中,材料得强度得标准值应具有不小于95%得保证率。 材料强度设计值:就是材料强度标准值除以材料性能分项系数后得值。第三章 3、1、试比较图3-4 与3-5,说明钢筋混凝土板与钢筋混凝土梁钢筋布置得特点。 P52 与P53 板:单向板内主钢筋沿板得跨度方向(短边方向)布置在板得受拉区,主钢筋数量由计算决定。受力主钢筋得直径不宜小于10mm(行车道板)或8mm(人行 道板)。近梁肋处得板内主钢筋,可沿板高中心纵轴线)弯起,但通过支承而不弯起得主钢筋,每米板宽内不应少于 根,并不少于主钢筋截面积得1/4。对于周边支承得双向板,板得两个方向(沿板长边方向与沿板短边方向)同 时承受弯矩,所以两个方向均应设置主钢筋。 在简支板得跨中与连续梁得支点处,板内主钢筋间距不大于200mm。 行车道板受力钢筋得最小混凝土保护层厚度 应不小于钢筋得公称直径且同时满足附表得要求。 在板内应设置垂直于板受力钢筋得分布钢筋,分布钢筋就是在主筋上按一定 间距设置得横向钢筋,属于构造配置钢筋,即其数量不通过计算,而就是按照设 计规范规定选择得。 梁:梁内得钢筋常常采用骨架形式,一般分为绑扎钢筋骨架与焊接钢筋骨架 两种形式。 梁内纵向受拉钢筋得数量由数量决定。可选择得钢筋数量直径一般为 (12~32)mm,通常不得超过40mm。在同一根梁内主钢筋宜用相同直径得钢筋, 当采用两种以上直径得钢筋时,为了便于施工识别,直径间应相差2mm 以上。 3-2 什么叫受弯构件纵向受拉钢筋得配筋率?配筋率得表达式中, 含义就是什么?P52 配筋率就是指所配置得钢筋截面面积与规定得混凝土截面面积得比值(化为百分数表达)。 就是指截面得有效高度。3-3 为什么钢筋要有足够得混凝土保护层厚度?钢筋得最小混凝土保护层厚度 得选择应考虑哪些因素?P54 答:设置保护层就是为了保护钢筋不直接受到大气得侵蚀与其她环境因素 得作用,也就是为了保证钢筋与混凝土有良好得粘结。 影响因素:环境类别、构件形式、钢筋布置。 3-4、参照图 3-7,试说明规定各主钢筋横向净距与层与层之间得竖向净距得原 答:1)为了保证钢筋与混凝土之间得握裹力,增强两者得粘结力;2)保证钢筋之间有一定间隙浇注混凝土;3)方便钢筋得布置。 3-5 钢筋混凝土适筋梁正截面受力全过程可划分为几个阶段?各阶段受力主要 特点就是什么?P58 答:第阶段:混凝土全截面工作,混凝土得压应力与拉应力基本上都呈三 角形分布。纵向钢筋承受有拉应力。混凝土受压区处于弹性工作阶段,即应力与 应变成正比。 第阶段末:混凝土受压区得应力基本上仍就是三角形分布。但由于受拉区 混凝土塑性变形得发展,拉应变增长较快,根据混凝土受拉时得应力—应变图曲 线,拉区混凝土得应力图形为曲线形。这时,受拉边缘混凝土得拉应变临近极限 拉应变,拉应力达到混凝土抗拉强度,表示裂缝即将出现,梁截面上作用得弯矩 表示。第阶段:荷载作用弯矩到达 cr 后,在梁混凝土抗拉强度最弱截面上出现了第一批裂缝。这时,在有裂缝得截面上,拉区混凝土退出工作,把它原承担得 拉力传递给钢筋,发生了明显得应力重分布,钢筋得拉应力随荷载得增加而增加; 混凝土得压应力不再就是三角形分布,而就是形成微曲得曲线形,中与轴位置向 上移动。 第阶段末:钢筋拉应变达到屈服值时得应变值,表示钢筋应力达到其屈服 强度,第阶段结束。 第阶段:在这个阶段里,钢筋得拉应变增加得很快,但钢筋得拉应力一般 仍维持在屈服强度不变。这时,裂缝急剧开展,中与轴继续上升,混凝土受压区 不断缩小,压应力也不断增大,压应力图成为明显得丰满曲线形。 第阶段末:这时,截面受压上边缘得混凝土压应变达到其极限压应变值, 压应力图呈明显曲线形,并且最大压应力已不在上边缘而就是在距上边缘稍下 处,这都就是混凝土受压时得应力—应变图所决定得。在第阶段末,压区混凝 土得抗压强度耗尽,在临界裂缝两侧得一定区段内,压区混凝土出现纵向水平裂 缝,随即混凝土被压碎,梁破坏,在这个阶段,纵向钢筋得拉应力仍维持在屈服 强度。 3-6 什么叫钢筋混凝土少筋梁、适筋梁与超筋梁?各自有什么样得破坏形态? 为什么吧少筋梁与超筋梁都成为脆性破坏?P60 答:实际配筋率小于最小配筋率得梁称为少筋梁;大于最小配筋率且小于 最大配筋率得梁称为适筋梁;大于最大配筋率得梁称为超筋梁。 少筋梁得受拉区混凝土开裂后,受拉钢筋达到屈服点,并迅速经历整个流 幅而进入强化阶段,梁仅出现一条集中裂缝,不仅宽度较大,而且沿梁高延伸很 高,此时受压区混凝土还未压坏,而裂缝宽度已经很宽,挠度过大,钢筋甚至被 拉断。 适筋梁受拉区钢筋首先达到屈服,其应力保持不变而应变显著增大,直到受 压区边缘混凝土得应变达到极限压应变时,受压区出现纵向水平裂缝,随之因混 凝土压碎而破坏。适筋粱为塑性破坏 超筋梁得破坏就是受压区混凝土被压坏,而受拉区钢筋应力尚未达到屈服强 度。破坏前得挠度及截面曲率曲线没有明显得转折点,受拉区得裂缝开展不宽, 破坏突然,没有明显预兆。 少筋梁与超筋梁得破坏都很突然,没有明显预兆,故称为脆性破坏。 3-7 钢筋混凝土适筋梁当受拉钢筋屈服后能否再增加荷载?为什么?少筋梁当 受拉钢筋屈服后能否再增加荷载? 答:适筋梁可以再增加荷载,因为当受拉区钢筋屈服后,钢筋退出工作, 受压区混凝土开始受压,直到受压区边缘混凝土得应变达到极限压应变时,受压 区出现纵向水平裂缝,随之因混凝土压碎而破坏,这时不能再增加荷载。 少筋梁裂缝出现在钢筋屈服前,此时构件已不再承受荷载,若继续增加荷 载,迅速经历整个流幅而进入强化阶段,梁仅出现一条集中裂缝,不仅宽度较大, 而且沿梁高延伸很高,此时受拉区混凝土还未压坏,而裂缝宽度已经很宽,挠度 过大,钢筋甚至被拉断。 3-8 钢筋混凝土受弯构件正截面承载力计算有哪些基本假定?其中得‚平截面 假定‛与均质弹性材料(例如钢)受弯构件计算得平截面假定情况有何不同? P61 答:基本假定有:1)平截面假定 2)不考虑混凝土得抗拉强度 料应力与物理关系对于钢筋混凝土受弯构件,从开始加荷到破坏得各个阶段,截面得平均应变 都能较好地符合平截面假定。对于混凝土得受压区来讲,平截面假定就是正确得。 而对于混凝土受压区,裂缝产生后,裂缝截面处钢筋与相邻得混凝土之间发生了 某些相对滑移,因此,在裂缝附近区段,截面变形已不能完全符合平截面假定。 3-9 什么叫做钢筋混凝土受弯构件得截面相对受压区高度与相对界限受压区高 取值与哪些因素有关?P65答:相对受压区高度:相对受压区高度 为截面有效高度。相对界限受压区高度:当钢筋混凝土梁受拉区钢筋达到屈服应变 而开始屈服时,受压区混凝土边缘也同时达到其极限压应变 cu 被称为相对界限混凝土受压区高度。作用:在正截面承载能力计算中通常用 来作为界限条件,来判断截面得破坏类型,就是适筋破坏还就是少筋破坏。 相关因素:受拉区钢筋得抗拉强度值sd 混凝土极限压应变cu 以及无量纲参数有关。 3-10 在什么情况下可采用钢筋混凝土双筋截面梁?为什么双筋截面梁一定要 采用封闭式箍筋?截面受压区得钢筋设计强度就是如何确定得?P73-P74 截面承受得弯矩组合设计值Md较大,梁截面尺寸受到使用条件得限制 或混凝土强度不宜提高得情况下; 2、梁截面承受正负异号弯矩; 3、单筋截面承载能力有一定限制。 (2)箍筋能够约束受压钢筋得纵向压屈变形。若箍筋得刚度不足(如采用开口 箍筋)或箍筋得间距过大,受压钢筋会过早向外侧向凸出(这时受压钢筋得应力 可能达不到屈服强度),反而会引起受压钢筋得混凝土保护层开裂,使受压区混 凝土过早破坏。 (3)双筋梁破坏时,受压钢筋得应力取决于它得应变。当x=2as’时,普通钢筋 均能达到屈服强度。当x>2as’时,受压钢筋应变将更大,钢筋也早已受压屈服。 3-11 钢筋混凝土双筋截面梁正截面承载力计算公式得适用条件就是什么?试 说明原因。P75 为了防止出现超筋梁情况,截面计算受压区高度x应满足 为了保证受压钢筋AS’达到抗压强度设计值 fsd’’截面计算受压区高度 应满足x2as’。3-12 钢筋混凝土双筋截面梁正截面受弯承载力计算中,若受压区钢筋AS’已知, 应当如何求解所需得受拉区钢筋AS 得数量?P76 假设as,求得h0。 h0且x<2as’时,求受拉区钢筋面积AS。 h0且x<2as’时,求受拉区钢筋面积AS。 选择受拉钢筋得直径与根数,布置截面钢筋。3-13 什么就是T 形梁受压翼板得有效宽度?《公路桥规》对T 根据最大应力值不变及合力相等得等效受力原则,把与梁肋共同工作得翼板宽度限制在一定得范围内,称为受压翼板得有效宽度bf’。在bf’宽度范围 内得翼板可以认为全部参与工作,并假定其压应力就是均匀分部得。 《公路桥规》规定,T形截面梁(内梁)得受压翼板有效宽度bf’用下列三 者中得最小值。 倍;边跨正弯矩区段,取该跨计算跨径得0、27倍;各中间支点 负弯矩区段,取该支点相邻两跨计算跨径之与得0、07 b+2bh+12hf’’,当hh/bh<1/3时,取b+6hh+12hf’。 3-14 在截面设计时,如何判别两类T 形截面?在截面复核时又如何判别?P82 截面设计时,当中与轴恰好位于受压翼板与梁肋交界处,即x=hf’时,为两类T 形截面得界限情况。 若满足Mfcdbf’hf’(h0- hf/2)时,则xhf’,属于第一类T 面,否则属于第二类T形截面梁。 (2)截面复核时,若fcdbf’hf’fsdAs 时,则为第一类T 形截面,否则属于 第二类T 形截面梁。 3-16 截面尺寸bXh=200mmX500mm 得钢筋混凝土矩形截面梁,采用C30 混凝土与 HPB300 级钢筋,箍筋直径8mm(HPB300 级钢筋)。I 类环境条件,安全等级为二 级,设计使用年限50 年,最大弯矩设计值Md=145kN〃m。试进行截面设计。 0.58,1.0 min 20 cdtd sd 1.0145 145 采用绑扎钢筋骨架,按一层钢筋布置,假设min 20 20 20 40 mm,则有效高度 50040 460 (1)求受压区高度x有公式3-14 14.510 13.8 200 (460 145000000 1340.58 460 266 mm(2)求所需钢筋数 13.8200 134 1120 330 钢筋布置可选322( 混凝土保护层厚度20 2820 mmmm,且满足附表要求 25.1 28 28 40.55 mm,取45 mm实际混凝土保护层厚度: 25.1 45 32.5 20 mmmm 200 25.129.85 30 mmmm 不满足要求。 按两层布置: min 45 65 mmmm 50065 435 14.510 13.8 200 (435 145000000 1450.58 435 252.3 mm(2)求所需钢筋数 13.8200 145 1212 330 钢筋布置可选420( 按两层布置,混凝土保护层厚度 20 2820 mmmm,且满足附表要求 30 28 22.7 66 mm,取66 mm实际混凝土保护层厚度: 30 66 22.7 28.3 mm200 22.798 30 d=20mm mmmm 最小配筋率计算:45( 45(1.39/330) 0.19% tdsd ,且配筋率不应小于0、2%,所以配筋率 min 12561.45% 0.2% 200 434 bh3-17 截面尺寸bXh=200mmX450mm 得钢筋混凝土矩形截面梁,工厂预制,采用C30 混凝土与HRB400 级钢筋(3 16),箍筋直径8mm(HPB300 级钢筋),截面受拉钢 筋布置见 3-41、III 类环境条件,安全等级为二级,设计使用年限 100 矩计算值M=66kN〃m。复核截面就是否安全? 解:查附表可得 min13.8 0.53,1.0 35 cdtd sd mmmm mm 最小配筋率计算:45( 45(1.39/330) 0.18% tdsd 且配筋率不应小于0、2%,min 0.2% min18.4 50 32.830 mm18.4 200 3230 d=18mm mmmm mmmin 6030.75% 0.2% 200 400 bh求受压区高度: 330603 72 0.53 400 212 13.8 200 13.8200 72 (410 kN满足承载能力要求。 3-18 试对例3-1 得截面设计结果进行截面复核计算。 解:查附表可得 0.53,1.0 20 =1.0115kN cdtd sd 45(1.39/330) 0.19% tdsd 且配筋率不应小于0、2%,min 0.2% min22.7 40 20.6520 mm22.7 250 6230 d=20mm mmmm mmmin 9420.82% 0.2% 250 460 bh求受压区高度: 330942 90 0.53 460 244 13.8 250 13.8250 90 (460 kN满足承载能力要求。 3-19 图3-42 为一钢筋混凝土悬臂板,试画出受力主钢筋位置示意图。悬臂板根 部截面高度为 140mm, C30 混凝土与HRB400 级钢筋,主钢筋拟一层布置,公称 直径不大于16mm,分布钢筋采用直径8mm 得HPB300 级钢筋。I 类环境条件,设 计使用年限50 年,安全等级为二级;悬臂板根部截面单位宽度得最大弯矩设计 值Md=-12、9 kN〃m。试进行截面设计并复核。 解:取1m 宽带进行计算,b=1000mm,板厚h=140mm, 14030 110 mm。(1)求受压区高度x 有公式3-14 12.910 13.8 1000 (110 12.9 10 8.80.53 110 58.3, 211 mm(2)求所需钢筋数 13.81000 8.8 368 330 钢筋布置可选主钢筋为8,间距130mm mm混凝土保护层厚度 21 14025 115 mm最小配筋率计算:45( 45(1.39/330) 0.19 tdsd ,所以配筋率不应小于0、2%实际配筋率 min 3680.32% 1000 115 分布钢筋φ8,间距为195mm

  300mm,d=8mm 截面复核 由上知, min =25-=21mm

  cmin=20mm

  d=8mm 3680.32% 1000 115 330368 8.80.53 115 61 13.81000 13.81000 8.8 (115 kN因此,能承受计算弯矩-12、9kNm 得作用。 3-20 截面尺寸 bXh=200mmX450mm 得钢筋混凝土矩形截面梁,采用 C30 混凝土与 HRB400 级钢筋,箍筋直径8mm(HPB300 级钢筋);I 类环境条件,安全等级为一 级,设计使用年限 100 年,最大弯矩设计值 Md= 190kN〃m。试按双筋截面求所 需得钢筋截面积并进行钢筋布置。 0.53,1.1 cdtd sd sd 1.1190 209 mm,受拉钢筋按两层钢筋布置,假设min mm,则有效高度 45065 385 20910 13.8 200 385 0.53(1 0.5 0.53) 330(385 40) 0.53385=204mm 13.8200 204 330 436 2142 330 cdsd 选择受压区钢筋314(AS’=462mm2),受拉钢筋6 22(As=2281mm2),钢筋 间横向净距 200 25.132.35 30 d=25.1mm mmmm =30++25.1=68mm 3-21已知条件与题 3-20 相同。由于构造要求,截面受压区已配置了 3$18 0.53,1.1 cdtd sd sd 1.1190 209 mm,受拉钢筋按两层钢筋布置,假设min mm,则有效高度 45065 385 mm。受压区3 18 AS’=763mm aS’=42mm受压区高度 385-42 =385- 385 13.8200 =-74.1mm

  d=20、5mm 53 45 71.5 135071.5 1278.5 形截面有效宽度:1、计算跨径得1/3: 4012 100 1790 所以T梁截面有效宽度 ,厚度100 140 (1)判断T形截面类型: 13.81790 120 2.96 kN又12 18 As=3054mm 3303054 1.00 kN为第一类T 形截面 (2)求受压区高度x 330 3054 40.8 13.81790 13.81790 40.8 (1278.5 12681187 满足承载能力要求。3-25钢筋混凝土空心板得截面尺寸如图3-45所示。试做出其等效得工字形截面。 先将空心板得圆孔换算成 得矩形孔面积相等: 380380 80 143754 2 38080 16213333 12 8 404356 30098 下翼板厚度300 98 356278 第四章4-1 钢筋混凝土受弯构件沿斜截面破坏得形态有几种?各在什么情况下发生? P93 答:斜拉破坏,发生在剪跨比比较大( 4-2影响钢筋混凝土受弯构件斜截面抗剪能力得主要因素有哪些?P95

  结构设计原理第四版叶见曙第19章课后习题答案 已按新版更新