钢筋混凝土习题集(第4版)_611407265

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《水工钢筋混凝土结构学》 (第 4 版)
习 题 集
1-1 一中心受拉试件,采用 HRB335 钢筋,混凝土 C20,实测混凝土开裂 时的抗拉强度 f t 1.6 N/mm2,试问:①在混凝土即将开裂,拉应力达 f t 时,钢 筋中应力是多少?②如拉杆截面为 300 250 mm,钢筋为 4B16,试件即将开裂 时的轴力是多少?混凝土开裂后瞬间,钢筋的应力增量是多少? 1-2 预制构件截面 200 240 mm,对称配置 4A20 钢筋,浇注后放置二个月
SL 191-2008 规范计算)
3B25 50 200
题 3-5 图
3-6
某水利工地有一批钢筋混凝土预制板, 其截面如图所示。 混凝土为 C25
级,钢筋为 HRB335;原配有 8B22 受力钢筋,混凝土保护层厚度为 30mm,现 需作砂石廊道的盖板(Ⅲ级安全级别) ,板上堆放施工用的卵石料高 13m(卵石 重力密度 18 kN/m3) 。 试分别按 SL 191-2008 规范和 DL/T 5057-2009 规范复核 盖板跨中截面受弯承载力。
~ 7 ~
100
320
底板
320
3120
吊车轨道等附件重) g k 7.5 kN/m。试按 SL 191-2008 规范配置该梁在持久设计 状况下跨中截面钢筋,绘出截面配筋图。
Qk =370kN
滚轮
4800
Qk =370kN

1
g k =7.5kN/m
吊车梁
200
1
5600 600
200
牛腿
一矩形截面简支梁(Ⅱ级安全级别,基本荷载组合,一类环境条件) ,
截面尺寸为 200mm×500mm,支座为 360mm 厚的砖墙,净跨 l n 4.64 m;梁上 均布荷载设计值 ( g q ) 42 kN/m(包括梁自重) ;混凝土采用 C25 级,纵筋用
HRB335 钢筋。试按 SL 191-2008 规范配置跨中截面钢筋,并绘出截面配筋图。
题 4-1 图
4-2
已知题 2-1 的工作桥,梁甲的截面尺寸及计算简图如图所示。承受荷载
设计值:自重 g 7.42 kN/m,桥面活载 q 2.88 kN/m 及启门力 Q 88 kN。混凝 土为 C25,纵筋为 HRB335,箍筋为 HPB235。试按 SL 191-2008 规范配置受弯 纵筋及受剪箍筋。
槽水重,人行道板上的人群活载为 2.0 kN/m2。试本别按 DL/T 5057-2009 规范和 SL 191-2008 规范求槽身纵向分析时的跨中弯矩设计值及支座边缘剪力设计值, 并分析两本规范的计算结果是否有差别。
人行道
1.0m 0.22m 2.5m 4.0m 0.25m 0.22m
0.06m 0.1m
提示: (1)人群活载标准值的长期组合系数 0.5 。 (2)该渡槽全年仅 2.5 个月满水,6 个月约为半槽水,故考虑水荷载标准值 的长期组合系数 0.5 。
3-1
某 3 级建筑物(结构安全级别为Ⅱ级,二类环境条件)的简支梁,结
构计算简图和尺寸如图;在持久设计状况下承受均布永久荷载 g k 3 kN/m(已 包括自重) , 均布可变பைடு நூலகம்载 q k 6.5 kN/m, 混凝土强度等级 C25, 钢筋为 HRB335。 试按 SL 191-2008 规范求钢筋截面积 AS , 并配置钢筋及绘出符合构造要求的截面 配筋图。
~ 2 ~
l0=6000 200
题 3-1 图
3-2
一过水涵洞盖板(结构安全级别为Ⅲ级,基本荷载组合,二类环境条
件)是由预制板铺设而成,每块板长 2500 mm,宽 600 mm,两端搁在浆砌块石 墩墙上,搁置宽度为 200 mm;填土高 1.5m(填土重力密度 16 kN/m3) ,填土 上活荷载为 3 kN/m2;混凝土用 C25,钢筋用 HRB335。试按 SL 191-2008 规范设 计板的截面(确定板厚和配置钢筋,并绘出盖板配筋图) 。
g 9.5 kN/m ( 已 包 括 自 重 ) , 集 中 可 变 荷 载 设 计 值 Q 95 kN ; 截 面 尺 寸
b h 250mm×550mm, a 45 mm(单排钢筋) ;混凝土 C25 级,纵向钢筋采
用 HRB335 钢筋,箍筋采用 HPB235 钢筋。试按 SL 191-2008 规范设计该梁。
3-8
由于构造原因, 在上题截面中已配有受压钢筋 3B20, 试按 SL 191-2008
规范求受拉钢筋截面面积,并与上题比较钢筋总用量( AS ' AS ) 。
3-9
若上题中 AS ' 为 3B25,而跨中截面弯矩设计值 M 202 kN·m,试按
SL 191-2008 规范求受拉钢筋的需要量。 3-10 图示梁为 3 级水工建筑物,一类环境,C25 混凝土,HRB400 钢筋。按 SL 191-2008 规范计算梁在使用阶段能承受的弯矩设计值 M 。
100
200
题 3-11 图
3-12 图示跨越河道的输水渡槽为 3 级建筑物。槽中最大水深 H 2.7 m;每
~ 6 ~
550
400
跨渡槽槽身长 16m,两端支承在刚架上,支承宽度 550mm;初步拟定槽身横截 面尺寸如图所示。试按 SL 191-2008 规范配置槽身纵向跨中截面钢筋,并绘出截 面配筋图。
(g+q)=42kN/m
360
ln=4.64m
360 200
题 3-4 图 提示: 受拉钢筋可能比较多,拟考虑布置双排钢筋。
3-5
图示梁的截面,已知混凝土用 C25 级,钢筋用 HRB335,该梁为Ⅱ级
~ 4 ~
500
安全级别,试求使用时实际能承受的弯矩设计值 M 为多少?钢筋如为 HRB400 钢筋,混凝土仍用 C25 级,试问该梁使用时实际能承受多少弯矩设计值?(按
测得构件 的收缩应变为 0.15 10 3 ,试问由于收缩(未加荷载)引起的构件中混 .. 凝土及钢筋的应力各为多少? 2-1 有一水闸(4 级建筑物)工作桥,T 形梁甲上支承绳鼓式启闭机传来的
启门力 2 80 kN, 桥面上承受人群荷载 3.0 kN/m2, 构件尺寸如图所示。 试用 DL/T 5057-2009 规范和 SL 191-2008 规范分别算出 T 形梁甲跨中截面的弯矩设计值及 用于运用期间承载力计算的 M D 和 KM S
1600 100 150
a=1.8m Q
Q q g l0=8.4m
800 100
梁甲
250
梁乙
题 2-1 图 提示: (1)本题启门力为启闭机额定限值,故属于可控制的可变荷载。 (2)人群荷载为一般可变荷载。 (3)正常运行期为持久设计状况(基本荷载组合) 。
~ 1 ~
2-2
一矩形渡槽(3 级建筑物) ,槽身截面如图所示,槽身长 10.0 m,承受满
~ 3 ~
45
qk =6.5kN/m g k =3kN/m
As
500
立板
H =2500 300
底板
题 3-3 图 提示: (1)沿槽身纵向取 1m 板宽计算,即 b 1000 mm。 (2)满槽水位设计时,静水压力属可控制不超出规定限值的可变荷载。 (3)取混凝土保护层厚度 c=30mm。
3-4
1
250
1
3000
250
A8@30
13000
400
8B22
1000
1-1
题 3-6 图
3-7
一矩形截面简支梁(二类环境条件) ,截面尺寸限制为 250 500 mm,
在持久设计状况下跨中截面承受弯矩设计值 M 228 kN· m, 采用 C25 混凝土 (混
~ 5 ~
450
凝土强度等级不宜提高)及 HRB335 钢筋。试按 SL 191-2008 规范配置钢筋(单 ,绘出截面配筋图。 排钢筋, a ' 45 mm;双排钢筋, a 70 mm)
100 300
1-1
题 3-13 图 提示: (1)结构安全级别为Ⅱ级;一类环境条件。 (2)吊车轮压为第二类可变荷载。 (3)轮压力为移动的集中荷载(注意:两个轮压力之间的距离不变) ,可位 于吊车梁上各个不同位置, 因此应考虑轮压布置的最不利位置以求跨中截面最大 弯矩。 (4)选用 C25 级混凝土及 HRB335 钢筋。 (5)估计受拉钢筋需放两排。 (6)吊车梁尚承受横向水平力和扭矩,承受这些外力的钢筋应另行配置。 ,计算跨度 l 0 7.2 m,截面尺寸及 3-14 有一独立 T 形梁(3 级水工建筑物) 配筋如图所示,采用 C25 混凝土,HRB335 级钢筋,试求该截面在持久设计状况 下能承受的弯矩设计值 M 1 。在施工检修阶段,该截面实际能承受多大的弯矩设 计值 M 2 (按 SL 191-2008 规范计算) 。
g =9.5kN/m
Q=95kN 1500 1200
Q=95kN 1500 550
200
4000
200 250
题 4-3 图 建议绘图比例为:弯矩图 1cm=45kN·m,剪力图 1cm=35kN,梁配筋图
1cm=200mm。 5-1
某轴心受压柱(4 级建筑物) ,两端为不移动的铰支座,柱高 4.5m;在
~ 8 ~
800
500 100 8B25 75 250
题 3-14 图
4-1
一承受均布荷载的楼盖连续次梁,经计算,次梁支座截面的剪力设计
值 V 85 kN,梁截面尺寸及配筋如图所示。混凝土为 C20 级,箍筋用 HPB235, 试按 SL 191-2008 规范配置箍筋。
80 h0=490 200
h0 h a 3120 100 3020 mm。
(5)配筋构造时宜将纵向钢筋布置在侧墙宽度内,纵向钢筋直径一般不小于
16mm。 3-13 某水电站厂房的简支 T 形吊车梁,其截面尺寸如图所示。梁支承在厂
房排架柱的牛腿上,支承宽度为 200mm;梁净跨 5.6m,全长 6.0m,梁上承受一 台吊车,两个最大轮压力 Qk 370 kN,另有均布永久荷载(包括吊车梁自重及
3.50
2500 200 盖板 200
2.00
题 3-2 图 提示: (1)盖板厚度可拟定为 180mm。 (2)填土重及自重均属永久荷载,但填土属第二类永久荷载。 (3)绘制盖板配筋图时,分布钢筋不要漏掉。
3-3
按 SL 191-2008 规范计算及选配图示的矩形渡槽(3 级建筑物,基本荷
载组合)槽身立板底部截面钢筋,采用 C25 混凝土,HRB335 钢筋。
2.0kN/m2
10.0m
侧墙
0.3m
ln=9.4m l0=9.7m
0.3m
底板
4.44m
题 2-2 图 提示: (1)对于以满槽考虑的水重,属于可控制的可变荷载。 (2)计算支座边缘剪力设计值时,计算跨度应采用净跨 l n 。 2-3 试求题 2-2 在正常使用极限状态验算时的槽身纵向跨中截面弯矩值。
800 100100 150 1.6m Q=88kN Q=88kN 1.6m q=2.88kN/m g =7.42kN/m 0.2m 50 ln=8.0m l0=8.4m 0.2m
800
250
~ 9 ~
a=60
h=550
550
题 4-2 图
4-3
图示等截面
矩形简支梁(Ⅱ级安全级别) ,承受均布永久荷载设计值
160 400
横杆60×160间距2500
16000
1 1
排架
槽身
120
160
2700
侧墙
160
2650 160
160
2970
1-1
题 3-12 图 提示: (1)槽身沿纵向可视为简支梁,其横截面是由侧墙与底板组成的对称截面, 为了简化起见,可以只取一半作为 T 形截面梁来进行承载力计算,半边槽身的 ;翼缘的计算宽度应按教材表 3-2 取 横截面面积经计算为 0.72m2(已包括横杆) 用。 (2)选用 C25 级混凝土和 HRB400 钢筋。 (3)水重按满槽水考虑,属于可控制的可变荷载。 (4)估计双排钢筋,梁高较大,混凝土保护层取 60mm,因此取 a 100 mm,
持久设计状况下永久荷载标准值产生的轴心压力 N GK 271 kN(包括自重) ,可 变荷载标准值产生的轴心压力 N QK 324 kN;采用 C25 混凝土及 HRB335 钢筋。 并绘出截面配筋图 (包括纵向钢筋及箍筋) 。 试按 SL 191-2008 规范设计柱的截面,
40 250
2C25
6C25 65
题 3-10 图
3-11 已知一 T 形梁(Ⅱ级安全级别)在使用阶段承受弯矩设计值 M 105 kN·m,截面尺寸如图所示,混凝土为 C25,钢筋为 HRB335,二类环境。试按 SL 191-2008 规范配置钢筋(单排钢筋, a 45 mm) ,绘出截面配筋图。
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