混凝土第4章习题解答
混凝土结构(第四版)第四章习题 答案
斜截面受剪承载力计算例题4－1解：1）剪力图见书，支座剪力为V ＝01170 3.6522ql =××=124.6kN2）复合截面尺寸h w =h 0=h -c -25/2=500-30-12.5=457.5 457.52.34200w h b ==<00.250.25 1.09.6200457.5219.6124.6c c f bh kN V kN β=××××=>=满足。
3）验算是否按计算配置腹筋00.70.7 1.1200457.570.5124.6t f bh kN V kN =×××=<=应按计算配置腹筋4）计算腹筋数量①只配箍筋由 000.7 1.25svt yvA V f bh f h s≤+ 得： 3312000.7124.61070.5100.4511.25 1.25210457.5sv t yv nA V f bh s f h −×−×≥==××mm 2/mm 选双肢φ8箍筋 1250.3223.10.4510.451sv nA s mm ×≤== 取 s=200mm验算最小配箍率1,min 250.3 1.10.00250.240.240.0013200200210sv t sv sv yv nA f bs f ρρ×===>==×=× 满足仅配箍筋时的用量为双肢φ8@200②即配箍筋又配弯筋a. 先选弯筋，再算箍筋根据已配的2 25+1 22纵向钢筋，将1 22的纵筋以45°角弯起，则弯筋承担的剪力：0.8sin 0.8380.130064.52sb y sb s V f A kN α==×××= 3330100.70.8sin 124.61070.51064.5101.25 1.25210457.5t y sb s sv yv V f bh f A nA s f h α−−×−×−×≥==××负值 按构造要求配置箍筋并满足最小配箍率要求选双肢φ6@200的箍筋，1,min 228.3 1.10.001420.240.240.0013200200210sv t sv sv yv nA f bs f ρρ×===>==×=× b. 先选箍筋，再算弯筋先按构造要求选双肢φ6@200的箍筋，1,min 228.3 1.10.001420.240.240.0013200200210sv t sv sv yv nA f bs f ρρ×===>==×=× 满足要求。
混凝土结构基本原理第4章 练习题参考答案
第四章 练习题参考答案【4-1】 已知某轴心受拉杆的截面尺寸300400b h mm mm ⨯=⨯，配有820φ钢筋，混凝土和钢筋的材料指标为：22.0/t f N mm =，42.110c E =⨯2/N mm ，2270/y f N mm =，522.110/s E N mm =⨯。
试问此构件开裂时和破坏时的轴向拉力分别为多少？【解】 配820φ钢筋，查混凝土结构设计规范（GB50010-2010）附录A ，表 A.0.1得22513s A mm =。
2513 2.09% 3.0%300400s A bh ρ===<⨯，2300400120000A bh mm ==⨯=， 542.110102.110s E c E E α⨯===⨯ （1）由式（4-5），开裂荷载为0(1)(1)tcr c E t t E N E A f A αρεαρ=+=+ 2.0120000(1100.0209)=⨯⨯+⨯290160N = 209.16kN =（2）由式（4-7），构件的抗拉极限承载力为2702513678510678.51tu y s N f A N kN ==⨯==【4-2】已知某钢筋混凝土轴心受拉构件，截面尺寸为200300b h mm mm ⨯=⨯，构件的长度2000l mm =，混凝土抗拉强度22.95/t f N mm =，弹性模量422.5510/c E N mm =⨯，纵向钢筋的截面积2615s A mm =，屈服强度2270/y f N mm =，弹性模量522.110/s E N mm =⨯，求（1）若构件伸长0.2mm ，外荷载是多少？混凝土和钢筋各承担多少外力？ （2）若构件伸长0.5mm ，外荷载是多少？混凝土和钢筋各承担多少外力？ （3）构件开裂荷载是多少？即将开裂时构件的变形是多少？ （4）构件的极限承载力是多少？【解】615 1.025% 3.0%200300s A bh ρ===<⨯，则220030060000A bh mm ==⨯= 542.1108.2352.5510s E c E E α⨯===⨯，4042.95 1.157102.5510t t c f E ε-===⨯⨯ （1）○1由0.2l mm ∆=可知，构件的应变为4400.21.010 1.157102000t l l εε--∆===⨯<=⨯ 构件未开裂，处于弹性工作状态，c s εεε==，构件所受的拉力为44(1) 2.551060000(18.235 1.025%) 1.010t c E N E A αρε-=+=⨯⨯⨯+⨯⨯⨯3165.9110N =⨯165.91kN =○2此时混凝土承担的外力 4432.5510 1.010********.010153.0ts c N E A N kN ε-==⨯⨯⨯⨯=⨯=○3钢筋承担的外力 165.91153.012.91ts t tc N N N kN =-=-=（2）○1由0.5l mm ∆=可知，构件的应变为4400.5 2.510 1.157102000t l l εε--∆===⨯>=⨯，且35270 1.286102.110y y s f E εε-<===⨯⨯ 构件开裂，钢筋未屈服，s εε=，构件所受的拉力为542.110 2.51061532287.532.29t s s N E A N kN ε-==⨯⨯⨯⨯==○2此时，混凝土开裂，在开裂处混凝土应力 0c σ= ○3钢筋的应力 5422.110 2.51052.5/s s E N mm σε-==⨯⨯⨯= （3）○1开裂荷载为0(1)tcr c E t N E A αρε=+442.551060000(18.235 1.025%) 1.15710-=⨯⨯⨯+⨯⨯⨯191.96kN =○2即将开裂时构件的变形 40 1.1571020000.23t l l mm ε-∆=⋅=⨯⨯=（4）构件的极限承载力为270615166050166.05tu y s N f A N kN ==⨯==【4-3】某钢筋混凝土轴心受拉构件的截面尺寸为300300b h mm mm ⨯=⨯，配有822的纵向受力钢筋，已知22.3/t f N mm =，422.410/c E N mm =⨯，2345/y f N mm =，521.9610/s E N mm =⨯。
混凝土结构设计原理(第五版)课后习题答案
《混凝土结构设计原理》 第4章 受弯构件的正截面受弯承载力4.1混凝土弯曲受压时的极限压应变cu ε的取值如下：当正截面处于非均匀受压时，cu ε的取值随混凝土强度等级的不同而不同，即cu ε＝0.0033－0.5(f cu,k －50)×10-5，且当计算的cu ε值大于0.0033时，取为0.0033；当正截面处于轴心均匀受压时，cu ε取为0.002。
4.2所谓“界限破坏”，是指正截面上的受拉钢筋的应变达到屈服的同时，受压区混凝土边缘纤维的应变也正好达到混凝土极限压应变时所发生的破坏。
此时，受压区混凝土边缘纤维的应变c ε＝cu ε＝0.0033－0.5(f cu,k －50)×10-5，受拉钢筋的应变s ε＝y ε＝f y ／E s 。
4.3因为受弯构件正截面受弯全过程中第Ⅰ阶段末(即Ⅰa 阶段)可作为受弯构件抗裂度的计算依据；第Ⅱ阶段可作为使用荷载阶段验算变形和裂缝开展宽度的依据；第Ⅲ阶段末(即Ⅲa 阶段)可作为正截面受弯承载力计算的依据。
所以必须掌握钢筋混凝土受弯构件正截面受弯全过程中各阶段的应力状态。
正截面受弯承载力计算公式正是根据Ⅲa 阶段的应力状态列出的。
4.4当纵向受拉钢筋配筋率ρ满足b min ρρρ≤≤时发生适筋破坏形态；当min ρρ<时发生少筋破坏形态；当b ρρ>时发生超筋破坏形态。
与这三种破坏形态相对应的梁分别称为适筋梁、少筋梁和超筋梁。
由于少筋梁在满足承载力需要时的截面尺寸过大，造成不经济，且它的承载力取决于混凝土的抗拉强度，属于脆性破坏类型，故在实际工程中不允许采用。
由于超筋梁破坏时受拉钢筋应力低于屈服强度，使得配置过多的受拉钢筋不能充分发挥作用，造成钢材的浪费，且它是在没有明显预兆的情况下由于受压区混凝土被压碎而突然破坏，属于脆性破坏类型，故在实际工程中不允许采用。
4.5纵向受拉钢筋总截面面积A s 与正截面的有效面积bh 0的比值，称为纵向受拉钢筋的配筋百分率，简称配筋率，用ρ表示。
混凝土第四章答案
第四章一钢筋混凝土简支梁，计算跨度为6m ，截面尺寸b ×h =200mm×500mm ，混凝土强度等级C30，纵向受拉钢筋采用3C20的HRB400级钢筋，环境类别为一类，试求该梁所能负担的均布荷载设计值（包括梁自重在内）解：（1）确定基本参数 查附表知C30级混凝土：2c 14.3N/mm f =，2t 1.43N/mm f =；HRB400级钢筋：2y 360N/mm f =；1 1.0α=，b 0.518ξ=；一类环境：25mm c =，s 22520235mm a c d =+=+=，0s 50035465mm h h a =-=-=；t miny 1.43max 0.2%.45max 0.2%.450.002360f f ρ⎧⎫⎪⎪⎧⎫==⨯=⎨⎬⎨⎬⎩⎭⎪⎪⎩⎭，0，0 3C20，2s 941mm A =。
（2）判断是否超筋y sb 01c 360941118.4mm<0.518465240.8mm 114.3200f A x h f b ξα⨯====⨯=⨯⨯ 不是超筋梁（3）判断是否少筋s min 9410.0094200500A bh ρρ===>⨯ -不是少筋梁（4）该梁能承担的弯矩设计值u y s 0118.4360941465137.5kN m 22x M f A h ⎛⎫⎛⎫=-=⨯⨯-=⋅ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭ 故该梁能负担的均布荷载设计值：22088137.530.6kN/m 6M q l ⨯===钢筋混凝土雨棚板，承受均布荷载，计算跨度1m ，垂直于计算跨度方向板的总宽度为6m ，取单位板宽b =1m 的板带计算，板厚100mm ，混凝土强度等级C30，HRB335级钢筋，环境类别为二类b ，单位宽度板带控制截面弯矩设计值 3.6kN m/m M =⋅。
要求计算雨棚板的受力钢筋截面面积，选用钢筋直径及间距，并绘出雨棚板的受力钢筋和分布钢筋平面布置图。
混凝土第四章答案
第四章4.1一钢筋混凝土简支梁，计算跨度为6m ，截面尺寸b ×h =200mm×500mm ，混凝土强度等级C30，纵向受拉钢筋采用3C 20的HRB400级钢筋，环境类别为一类，试求该梁所能负担的均布荷载设计值（包括梁自重在内）？解：（1）确定基本参数查附表知C30级混凝土：2c 14.3N/mm f =，2t 1.43N/mm f =；HRB400级钢筋：2y 360N/mm f =；1 1.0α=，b 0.518ξ=；一类环境：25mm c =，s 22520235mm a c d =+=+=，0s 50035465mm h h a =-=-=；t min y 1.43max 0.2%.45max 0.2%.450.002360f f ρ⎧⎫⎪⎪⎧⎫==⨯=⎨⎬⎨⎬⎩⎭⎪⎪⎩⎭，0，0 3C 20，2s 941mm A =。
（2）判断是否超筋y sb 01c 360941118.4mm<0.518465240.8mm 114.3200f A x h f b ξα⨯====⨯=⨯⨯ 不是超筋梁（3）判断是否少筋s min 9410.0094200500A bh ρρ===>⨯ 不是少筋梁（4）该梁能承担的弯矩设计值u y s 0118.4360941465137.5kN m 22x M f A h ⎛⎫⎛⎫=-=⨯⨯-=⋅ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭ 故该梁能负担的均布荷载设计值：22088137.530.6kN/m 6M q l ⨯=== 4.3钢筋混凝土雨棚板，承受均布荷载，计算跨度1m ，垂直于计算跨度方向板的总宽度为6m ，取单位板宽b =1m 的板带计算，板厚100mm ，混凝土强度等级C30，HRB335级钢筋，环境类别为二类b ，单位宽度板带控制截面弯矩设计值 3.6kN m/m M =⋅。
要求计算雨棚板的受力钢筋截面面积，选用钢筋直径及间距，并绘出雨棚板的受力钢筋和分布钢筋平面布置图。
混凝土设计原理第4章答案
习 题 答 案4.1 钢筋混凝土矩形梁，平安等级为二级，处于一类环境，其截面尺寸b ×h =250mm×500mm ，承受弯矩设计值M =150kN ⋅m ，采用C30混凝土和HRB335级钢筋。
试配置截面钢筋。
【解】〔1〕确定根本参数查附表1-2和附表1-7可知，C30混凝土f c =N/mm 2，f t =N/mm 2；HRB335级钢筋f y =300N/mm 2；α1，ξb =0.550。
For personal use only in study and research; not for commercial use查附表1-14，一类环境，c =25mm ，假定钢筋单排布置，取a s =35mm ，h 0=h –35=565mm 查附表1-18，%2.0%215.030043.145.045.0y t min >=⨯==f f ρ。
〔2〕计算钢筋截面面积由式〔4-11〕可得⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛--=20c 10211bh f M h x α 3.1014652509.110.11015021146526=⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛⨯⨯⨯⨯⨯--⨯=mm 8.25546555.00b =⨯=<h ξmm 由式〔4-6-1〕可得 2y c 1s mm 12073003.1012503.140.1=⨯⨯⨯==f bx f A α2min m m 215500250%215.0=⨯⨯=bh ＞ρ〔3〕选配钢筋及绘配筋图查附表1-20，选用 20〔A s =1256mm 2〕。
截面配筋简图如图4-62所示。
习题4.2 钢筋混凝土挑檐板，平安等级为二级，处于一类环境，其厚度为80mm ，跨度l =1200mm ，如图4-59，板面永久荷载标准值为：防水层2，80mm 厚钢筋混凝土板〔自重25kN/m 3〕，25mm 厚水泥砂浆抹灰〔容重20kN/m 3〕，板面可变荷载标准值为：雪荷载2。
混凝土第章习题解答
第4章习题解答（4.1）已知：钢筋混凝土简支梁，截面尺寸为b×h=200mm×500mm，a s=40mm，混凝土强度等级为C30，剪力设计值V=140KN，箍筋为HPB300，环境类别为一类，求所需受剪箍筋。
解：（一）查表获得所需参数：查附表2-3、2-4可得：f c=14.3N/mm2，f t=1.43N/mm2查附表2-11可得：f yv=270N/mm2(二)计算A sv1：ℎw=ℎ0=h−a s=460mm?ℎwb=460200=2.3<40.25βc f c bℎ0=0.25×1×14.3×200×460=328900N≈328.9KN>V=140KN0.7f t bℎ0=0.7×1.43×200×460≈92.1KN<V=140KNV=0.7f t bℎ0+f yv A svsℎ0?A svs=(V−0.7f t bℎ0)f yvℎ0=(140000−0.7×1.43×200×460)270×460?A svs≈0.386mm取s=200mm?A sv=200×0.386=77.2mm2选用两肢箍，A sv1=A sv2=38.6mm2（三）配箍：选用A8@200，A sv1=50.3mm2>38.6mm2ρsv=nA sv1bs=2×50.3200×200≈0.25%>ρmin=0.24f tf yv=0.24×1.43270≈0.13% s=200mm≤s max=200mm（4.2）已知：梁截面尺寸同上题，但V=62KN及V=280KN，应如何处理？解：（一）当V=62KN时：1) 配箍：ℎ0=h−a s=460mm0.7f t bℎ0=0.7×1.43×200×460≈92.1KN>V=62KN?仅需构造配箍令s=300mm≤s max=300mm选用两肢箍，ρsv=nA sv1bs =2×A sv1200×300=ρmin=0.24f tf yv=0.13%?A sv1=39mm2选用A8@300，A sv1=50.3mm2>39mm2（二）当V=280KN时：(二)计算A sv1：ℎw=ℎ0=h−a s=460mm?ℎwb=460200=2.3<40.25βc f c bℎ0=0.25×1×14.3×200×460=328900N≈328.9KN>V=280KN0.7f t bℎ0=0.7×1.43×200×460≈92.1KN<V=280KNV=0.7f t bℎ0+f yv A svsℎ0?A svs=(V−0.7f t bℎ0)f yvℎ0=(280000−0.7×1.43×200×460)270×460?A svs≈1.513mm取s=100mm?A sv=100×1.513=151.3mm2选用两肢箍，A sv1=A sv2=75.7mm2（三）配箍：选用A10@100，A sv1=78.5mm2>75.7mm2ρsv=nA sv1bs=2×78.5200×100≈0.785%>ρmin=0.24f tf yv=0.24×1.43270≈0.13% s=100mm≤s max=200mm（4.3）已知：钢筋混凝土简支梁，截面尺寸为b×h=200mm×400mm，混凝土强度等级为C30，均布荷载设计值q=40KN/m，环境类别为一类，求截面A、B左和B右受剪钢筋。
混凝土第四章答案
第四章4.1一钢筋混凝土简支梁，计算跨度为6m ，截面尺寸b ×h =200mm×500mm ，混凝土强度等级C30，纵向受拉钢筋采用3C 20的HRB400级钢筋，环境类别为一类，试求该梁所能负担的均布荷载设计值（包括梁自重在内）？解：（1）确定基本参数查附表知C30级混凝土：2c 14.3N/mm f =，2t 1.43N/mm f =；HRB400级钢筋：2y 360N/mm f =；1 1.0α=，b 0.518ξ=；一类环境：25mm c =，s 22520235mm a c d =+=+=，0s 50035465mm h h a =-=-=；t miny 1.43max 0.2%.45max 0.2%.450.002360f f ρ⎧⎫⎪⎪⎧⎫==⨯=⎨⎬⎨⎬⎩⎭⎪⎪⎩⎭，0，03C 20，2s 941mm A =。
（2）判断是否超筋y sb 01c 360941118.4mm<0.518465240.8mm 114.3200f A x h f bξα⨯====⨯=⨯⨯不是超筋梁 （3）判断是否少筋s min 9410.0094200500A bh ρρ===>⨯ 不是少筋梁（4）该梁能承担的弯矩设计值u y s 0118.4360941465137.5kN m 22x M f A h ⎛⎫⎛⎫=-=⨯⨯-=⋅ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭故该梁能负担的均布荷载设计值：22088137.530.6kN/m 6M q l ⨯===4.3钢筋混凝土雨棚板，承受均布荷载，计算跨度1m ，垂直于计算跨度方向板的总宽度为6m ，取单位板宽b =1m 的板带计算，板厚100mm ，混凝土强度等级C30，HRB335级钢筋，环境类别为二类b ，单位宽度板带控制截面弯矩设计值 3.6kN m/m M =⋅。
要求计算雨棚板的受力钢筋截面面积，选用钢筋直径及间距，并绘出雨棚板的受力钢筋和分布钢筋平面布置图。
混凝土第4章习题解答
第4章习题解答（4.1）已知：钢筋混凝土简支梁，截面尺寸为b×h=200mm×500mm，a s=40mm，混凝土强度等级为C30，剪力设计值V=140KN，箍筋为HPB300，环境类别为一类，求所需受剪箍筋。
解：（一）查表获得所需参数：查附表2-3、2-4可得：f c=14.3N/mm2，f t=1.43N/mm2查附表2-11可得：f yv=270N/mm2(二)计算A sv1：ℎw=ℎ0=h−a s=460mm⇒ℎwb=460200=2.3<40.25βc f c bℎ0=0.25×1×14.3×200×460=328900N≈328.9KN>V=140KN0.7f t bℎ0=0.7×1.43×200×460≈92.1KN<V=140KNV=0.7f t bℎ0+f yv A svsℎ0⇒A svs=(V−0.7f t bℎ0)f yvℎ0=(140000−0.7×1.43×200×460)270×460⇒A svs≈0.386mm取s=200mm⇒A sv=200×0.386=77.2mm2选用两肢箍，A sv1=A sv2=38.6mm2（三）配箍：选用A8@200，A sv1=50.3mm2>38.6mm2ρsv=nA sv1bs=2×50.3200×200≈0.25%>ρmin=0.24f tf yv=0.24×1.43270≈0.13% s=200mm≤s max=200mm（4.2）已知：梁截面尺寸同上题，但V=62KN及V=280KN，应如何处理？解：（一）当V=62KN时：1) 配箍：ℎ0=h−a s=460mm0.7f t bℎ0=0.7×1.43×200×460≈92.1KN>V=62KN⇒仅需构造配箍令s=300mm≤s max=300mm选用两肢箍，ρsv=nA sv1bs =2×A sv1200×300=ρmin=0.24f tf yv=0.13%⇒A sv1=39mm2选用A8@300，A sv1=50.3mm2>39mm2（二）当V=280KN时：(二)计算A sv1：ℎw=ℎ0=h−a s=460mm⇒ℎwb=460200=2.3<40.25βc f c bℎ0=0.25×1×14.3×200×460=328900N≈328.9KN>V=280KN0.7f t bℎ0=0.7×1.43×200×460≈92.1KN<V=280KNV=0.7f t bℎ0+f yv A svsℎ0⇒A svs=(V−0.7f t bℎ0)f yvℎ0=(280000−0.7×1.43×200×460)270×460⇒A svs≈1.513mm取s=100mm⇒A sv=100×1.513=151.3mm2选用两肢箍，A sv1=A sv2=75.7mm2（三）配箍：选用A10@100，A sv1=78.5mm2>75.7mm2ρsv=nA sv1bs=2×78.5200×100≈0.785%>ρmin=0.24f tf yv=0.24×1.43270≈0.13% s=100mm≤s max=200mm（4.3）已知：钢筋混凝土简支梁，截面尺寸为b×h=200mm×400mm，混凝土强度等级为C30，均布荷载设计值q=40KN/m，环境类别为一类，求截面A、B左和B右受剪钢筋。
混凝土结构 第4章计算题及答案
第四章 受弯构件正截面承载力计算题参考答案1． 已知梁的截面尺寸为b ×h=200mm ×500mm ，混凝土强度等级为C25,f c =11.9N/mm 2，2/27.1mm N f t =, 钢筋采用HRB335，2/300mm N f y =截面弯矩设计值M=165KN.m 。
环境类别为一类。
求：受拉钢筋截面面积解：采用单排布筋 mm h 465355000=-= 将已知数值代入公式 s y c A f bx f =1α 及 )2/(01x h bx f M c -=α得 1.0⨯11.9⨯200⨯x=300⨯s A165⨯106=1.0⨯11.9⨯200⨯x ⨯(465-x/2) 两式联立得：x=186mmA s =1475.6mm 2验算x=186mm<=0h b ξ0.55⨯465=255.8mm2min 200500200%2.06.1475mm bh A s =⨯⨯=>=ρ所以选用3Φ25 A s =1473mm 22．已知一单跨简支板，计算跨度l =2.34m ，承受均布荷载q k =3KN/m 2（不包括板的自重），如图所示；混凝土等级C30，2/3.14mm N f c =；钢筋等级采用HPB235钢筋，即Ⅰ级钢筋，2/210mm N f y =。
可变荷载分项系数γQ =1.4，永久荷载分项系数γG =1.2，环境类别为一级，钢筋混凝土重度为25KN/m 3。
求：板厚及受拉钢筋截面面积A s解：取板宽b=1000mm 的板条作为计算单元；设板厚为80mm ，则板自重g k =25×0.08=2.0KN/m 2,跨中处最大弯矩设计值：图1()()m KN l q gM k q k G .52.434.234.122.1818122=⨯⨯+⨯⨯=+=γγ 由表知，环境类别为一级，混凝土强度C30时，板的混凝土保护层最小厚度为15mm ，故设a =20mm ，故h 0=80-20=60mm ,f c =14.3，f t =1.43， f y =210，b ξ=0.618查表知，图20878.06010003.1411052.426201=⨯⨯⨯⨯==bh f Mc s αα 092.0211=--=s a ξ()26037660954.02101052.4954.02115.0mmh f MA a s y s s s =⨯⨯⨯===-+=γγ 选用φ8@140，As=359mm 2（实际配筋与计算配筋相差小于5%），排列见图，垂直于受力钢筋放置φ6@250的分布钢筋。
混凝土结构-第4章计算题及答案
第四章 受弯构件正截面承载力计算题参考答案1． 已知梁的截面尺寸为b ×h=200mm ×500mm ，混凝土强度等级为C25,f c =mm 2，2/27.1mm N f t =, 钢筋采用HRB335，2/300mm N f y =截面弯矩设计值M=。
环境类别为一类。
求：受拉钢筋截面面积解：采用单排布筋 mm h 465355000=-= 将已知数值代入公式 s y c A f bx f =1α 及 )2/(01x h bx f M c -=α得⨯⨯⨯⨯s A 165⨯106=⨯⨯⨯⨯ 两式联立得：x=186mm A s =验算x=186mm<=0h b ξ⨯=2min 200500200%2.06.1475mm bh A s =⨯⨯=>=ρ所以选用3Φ25 A s =1473mm 22．已知一单跨简支板，计算跨度l =，承受均布荷载q k =3KN/m 2（不包括板的自重），如图所示；混凝土等级C30，2/3.14mm N f c =；钢筋等级采用HPB235钢筋，即Ⅰ级钢筋，2/210mm N f y =。
可变荷载分项系数γQ =，永久荷载分项系数γG =，环境类别为一级，钢筋混凝土重度为25KN/m 3。
求：板厚及受拉钢筋截面面积A s解：取板宽b=1000mm 的板条作为计算单元；设板厚为80mm ，则板自重g k =25×=m 2, 跨中处最大弯矩设计值：图1()()m KN lq g M k q k G .52.434.234.122.1818122=⨯⨯+⨯⨯=+=γγ 由表知，环境类别为一级，混凝土强度C30时，板的混凝土保护层最小厚度为15mm ，故设a =20mm ，故h 0=80-20=60mm ,f c =，f t =， f y =210，b ξ=查表知，图20878.06010003.1411052.426201=⨯⨯⨯⨯==bh f Mc s αα 092.0211=--=s a ξ()26037660954.02101052.4954.02115.0mmh f MA a s y s s s =⨯⨯⨯===-+=γγ 选用φ8@140，As=359mm 2（实际配筋与计算配筋相差小于5%），排列见图，垂直于受力钢筋放置φ6@250的分布钢筋。
混凝土第4章习题解答
第4章习题解答（4.1）已知：钢筋混凝土简支梁，截面尺寸为b×h=200mm×500mm，a s=40mm，混凝土强度等级为C30，剪力设计值V=140KN，箍筋为HPB300，环境类别为一类，求所需受剪箍筋。
解：（一）查表获得所需参数：查附表2-3、2-4可得：2，2查附表2-11可得： 2 0 2(二)计算：0h 02002025 ******* 0 2 00 2 0 000200 0 2 0000000 00000200 02 0 0取200 2000 2 2选用两肢箍，22（三）配箍：选用A8@200，5022250 200200025 02 022 00 200mm200（4.2）已知：梁截面尺寸同上题，但V=62KN及V=280KN，应如何处理？解：（一）当V=62KN时：1) 配箍：h 0000200 0 2 2 仅需构造配箍令 00mm 00选用两肢箍，2200 0002 02选用A8@300，50 mm22（二）当V=280KN时：(二)计算：0h 02002025 ******* 0 2 00 2 2 0000200 0 2 2 0000002 00000200 05取 00 00 5 5 2选用两肢箍，252（三）配箍：选用A10@100，52 5225 200 000 5 02 022 00 00mm200（4.3）已知：钢筋混凝土简支梁，截面尺寸为b×h=200mm×400mm，混凝土强度等级为C30，均布荷载设计值q=40KN/m，环境类别为一类，求截面A、B左和B右受剪钢筋。
图1 习题4.3图解：（一）求剪力设计值：梁的剪力图见图2，由剪力图可知：5，左 0 ，右2图2 剪力图（二）验算截面尺寸：0h 0200属厚腹梁025 ******* 025 00 255左0 右2截面尺寸满足要求。
（三）确定箍筋数量：1）截面A：000200 0 20 2 2 5须按计算配箍000000 5 000200 02 0 000 00 02 022 0仅需按构造配置箍筋。
第4章钢筋混凝土工程习题参考答案
第4章钢筋混凝土工程（答案）一、单项选择题1、现浇结构梁或板的跨度大于等于 C ，应使底模起拱。
A、2米B、3米C、4米D、5米2、当设计无规定时，梁或板底模起拱高度宜为全跨长度的 C 0A、1/100 〜3/100B、1/100 〜2/100C、1/1000〜3/1000D、3/1000〜5/10003、早拆模体系是在混凝土楼板强度达到规定强度标准值的_B___，即可拆除楼板底模。
A、25%B、50%C、75%D、80%4、下列钢筋连接方法中只能进行竖向钢筋连接的是_C―oA、电弧焊B、对焊C、电渣压力焊D、直螺纹套筒5、钢筋连接采用单面搭接电弧焊，则焊缝长度要求达到_ _B_倍钢筋直径。
A、5B、10C、15D、206钢筋下料计算中90°弯曲的量度差值为一C_o （d为钢筋直径）A、0.5dB、0.85dC、2dD、2.5d7、对有抗震要求的结构，箍筋形式为__D__oA、90°/90 °B、90°/135 °C、90°180 °D、135°135 °8、混凝土施工配制强度应__C__混凝土设计强度标准值。
A、小于B、等于C、大于D、B或C9、若设计混凝土强度为C20,则该混施工配制强度可能是_D___oA、20mpaB、22mpaC、23mpaD、B 或C10、浇筑混凝土时为防止分层离析，由料斗卸料时其自由倾落高度不宜超过_B_oA、1 mB、2mC、3 mD、4m11、在浇筑竖向构件混凝土前，构件底部应先填_B___厚水泥砂浆。
A、30—50mmB、50 —100mmC、100—200 mmD、都可以12、自落式混凝土搅拌机一次投料法向料斗中加料顺序为__B__oA、石子f砂f水泥B、石子f水泥f 砂C、水泥f石子f砂D、水f 水泥f石子、砂13、下列能同时反映钢筋强度和塑性性能的是__DA、冷加工性能B、焊接性能C、冷弯性能D、拉伸性能14、热轧钢筋的力学性能试验若有1项指标不符合规定时应 D 。
混泥土结构(第四版)第四章答案
第4章 受弯构件的斜截面承载力4.1钢筋混凝土简支梁，截面尺寸mm mm h b 500200⨯=⨯，mm a s 35=，混凝土为C30，承受剪力设计值N V 5104.1⨯=，环境类别为一类，箍筋采用HPB235，求所需受剪箍筋。
解：查表得：2/3.14mm N f c =、2/43.1mm N f t =、2/210mm N f yv =（1）验算截面尺寸mm h h w 465355000=-==4325.2200465<==b h w ，属于厚腹梁 混凝土为C30，故取0.1=c β0.25N V N bh f c c 1400003324754652003.140.125.00=>=⨯⨯⨯⨯=β 截面符合要求。
（2）验算是否需要按计算配置箍筋V N bh f t <=⨯⨯⨯=9309346520043.17.07.00故需要进行配箍计算。
（3）计算箍筋箍筋采用6，双肢箍，则213.28mm A sv =01025.17.0h snA f bh f V sv yvt += mm bh f V h nA f s t sv yv 147930931400004653.28221025.17.025.1001=-⨯⨯⨯⨯=-=取mm s 120=故箍筋为6@120，双肢箍。
验算：%236.01202003.2821=⨯⨯==bs nA sv sv ρ sv yv t sv f f ρρ<=⨯==%163.021043.124.024.0min ，可以。
4.2梁截面尺寸同上题，但N V 4102.6⨯=及N V 5108.2⨯=，应如何处理？解：查表得：2/3.14mm N f c =、2/43.1mm N f t =、2/210mm N f yv =a.当N V 4102.6⨯=时 （1）验算截面尺寸mm h h w 465355000=-==4325.2200465<==b h w ，属于厚腹梁 混凝土为C30，故取0.1=c β0.25N V N bh f c c 620003324754652003.140.125.00=>=⨯⨯⨯⨯=β 截面符合要求。
混凝土结构第四章习题参考答案
4－1、一钢筋混泥土矩形截面梁截面尺寸b × h= 250mm ×500mm ，混泥土强度等级C25， HRB335级钢筋，弯矩设计值M=125KN ·m ，试计算受拉钢筋截面面积，并绘制配筋图。
『解』（1）先假定受力钢筋按一排布置，a s =35mm 0h =h —a s =500—35=465mm查附表1—2、2—3、表4—2、4—4得：1α=1.0 , c f =11.9 N/2mm , y f =300N/2mm , b ξ=0.550s α=210c M f bh α=6212510250465 1.011.9⨯⨯⨯⨯=0.1943查附表4—1得ξ=0.2177<b ξ=0.550 （2）所需纵筋面积S A ：S A =ξ0bh 1cyf f α=0.2177⨯250⨯465⨯1.011.9300⨯=10042mm S A ≥min ρbh=0.2%⨯250⨯500=2502mm选用418，S A =10172mm ，一排可以布置的下，因此不要必修改0h（3）绘配筋图：用322也行。
4－3、某大楼中间走廊单跨简支板（图4－50），计算跨度l ＝2.18m ，承受均布荷载设计值g+q=6KN/m( 包括自重)，混泥土强度等级为C20， HPB300级钢筋，试确定现浇板的厚度h 及所需受拉钢筋截面面积As ，选配钢筋，并画钢筋配置图。
计算时，取b = 1.0m ，a s = 25mm 。
『解』（1）设板厚为60mm ，a s =25mm则 0h =h —a s =60—25=35mm最大弯矩 M=18（g+q ）20l =18×6×22.18=3.56 kN ·m查附表1—2、2—3、表4—2、4—4得：1α=1.0 , c f =9.6 N/2mm , y f =270N/2mm , b ξ=0.5757 受压区高度x ：x =0h 〔1〕=13mm （若板厚为80mm ，h0为55，则x=7.5）(2)求受拉钢筋面积S AS A =1c yf bx f α=1.09.6100013210⨯⨯⨯=5942mm（210改成270，As=462）S A ≥min ρbh=0.2%⨯1000⨯60=141.62mmξ=0x h =1335=0.371<b ξ=0.614选用8@80mm, S A =6292mm （3）绘配筋图：4-5 Mu=65k.m 。
混凝土建筑结构第四章作业答案解析
第四章思考题4.1 何谓单向板？何谓双向板？如何判别？P85.86答：在板面均布荷载作用下，从板中沿支座正交方向取出的矩形板单元，只有一个方向受弯，成为单向板；而在板面均布荷载作用下，荷载沿两个方向传递到周边的支座，故称为双向板。
对四变支撑213l l ≥的板按单向板计算，对212l l ≤的板按双向板计算；当213l l <时，宜按双向板计算。
4.2 结构平面布置的原则是什么？板、次梁、主梁的常用跨度是多少？P86答：单向板肋梁楼盖由板、次梁和主梁组成。
其中，次梁的间距决定了板的跨度；主梁的间距决定了次梁的跨度；柱或墙的间距决定了主梁的跨度。
单向板、次梁、主梁的常用跨度如下：单向板：4m ≤，荷载较大时取小值。
次梁：4~6m 。
主梁：5~8m 。
4.3 单向板中有哪些受力钢筋何构造钢筋？各起什么作用？如何设置？P94.95答：板中受力钢筋分为承受负弯矩板面负筋和承受正弯矩板底正筋，对于绑扎钢筋，当板厚150mm ≤时，间距不宜大于200mm ；板厚150h mm >，不宜大于1.5h ，且不宜大于250mm 。
钢筋间距也不宜小于70mm 。
在支梁支座处或连续板端支座及中间支座处，下部正钢筋伸入支座的长度不应小于5d 。
板中构造钢筋及其作用和设置：1.分布钢筋：分布钢筋布置在受力钢筋的内侧，其作用时与受力钢筋组成钢筋网，便于施工中固定受力钢筋的位置；承受由于温度变化和混凝土收缩所产生的内力；承受并分布板上局部荷载产生的内力；对四边支撑板，可承受在计算中未计及但实际存在的长跨方向的弯矩。
2.沿墙边和墙角处设置板面附加钢筋，承受板上部拉应力，钢筋直径不小于8mm ，间距不大于200mm ，伸出墙边长度大于等于07l 。
3.垂直于主梁的板面附加钢筋：承受主梁边缘处板面产生的支座负弯矩，在主梁上部的板面配置，数量不小于，且主梁单位长度内的总截面面积不小于板中单位宽度内受力钢筋截面积的13；4.板角附加短钢筋：两边嵌入砌体墙内的板内的板角部分，应在板面双面配置附加的短负钢筋。
第四章-混凝土结构材料的性能课后习题详解
第4章混凝土结构材料的性能4.1 思考题4-1 混凝土立方体抗压强度能不能代表实际构件中混凝土的强度？既然用立方体抗压强度f c u作为混凝土的强度等级，为什么还要有轴心抗压强度f c ?答：不能代表实际构件中混凝土的强度，因为立方体抗压强度采用立方体受压试件，有箍的作用，而混凝土构件的实际长度一般远大于截面尺寸，没有“箍”的作用，因此采用棱柱体试件的轴心抗压强度能更好的反映实际状态。
所以除立方体抗压强度外，还有轴心抗压强度。
4-2 混凝土的基本强度指标有哪些？各用什么符号表示，它们之间有什么关系?答：混凝土的基本强度指标有立方体抗压强度标准值f cu,k；轴心抗压强度f c、轴心抗拉强度f t s及混凝土劈裂抗拉强度f t；其分别用f cu,k，f c，f t s表示；它们的关系为f cu,k>f c>f t s>f t，其中f t=0.9f ts。
4-3 混凝土应力等于f c时的应变ξ0和极限压应变ξcu有什么区别？它们各在什么受力情况下考虑，其应变值大致为多少？答：A、混凝土应力等于f c时，ξ0为峰值应变，试件处于不稳定阶段，而ξcu为极限压应变，试件已近宏观破坏，峰值应变的应力大于极限压应变。
B、峰值应变是以在峰值应力（以棱柱体式样的抗压强度f c）作用下得到应变，其值大约为0.0015~0.0025；极限压应变是极限应力作用下的应变，其值大约为0.003~0.005.4-4 混凝土的受压变形模量有几种表达方式？混凝土的受压弹性模量如何测定、如何根据立方抗压强度标准值进行计算？答：混凝土的受压变形模量有两种表达方式，分别为弹性模量和变形模量。
弹性模量E c测定：我国国家标准《普通混凝土力学性能试验方法》规定E c用以下方法测定：棱柱体式样，应力上限0.5f c，下限位0，反复加载-卸载5~10次，应力-应变曲线接近于直线，取该直线的斜率为弹性模量E c。
（补1：将混凝土受压时的应力应变曲线的切线斜率定义为混凝土的切线模量，并将原点时的切线斜率定义为混凝土的初始模量，简称弹性模量。
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第4章习题解答（4.1）已知：钢筋混凝土简支梁，截面尺寸为b×h=200mm×500mm，a s=40mm，混凝土强度等级为C30，剪力设计值V=140KN，箍筋为HPB300，环境类别为一类，求所需受剪箍筋。
解：（一）查表获得所需参数：查附表2-3、2-4可得：f f=14.3f/ff2，f f=1.43f/ff2查附表2-11可得：f ff=270f/ff2(二)计算f ff1：f f=f0=h−a f=460ff⇒f ff=460200=2.3<40.25f f f f ff0=0.25×1×14.3×200×460=328900f≈328.9ff>f=140ff0.7f f ff0=0.7×1.43×200×460≈92.1ff<f=140fff=0.7f f ff0+f ff f fff f0⇒f fff=(f−0.7f f ff0)f ff f0=(140000−0.7×1.43×200×460)270×460⇒f fff≈0.386ff取f=200ff⇒f ff=200×0.386=77.2ff2选用两肢箍，f ff1=f ff2=38.6ff2（三）配箍：选用A8@200，f ff1=50.3ff2>38.6ff2f ff=ff ff1ff=2×50.3200×200≈0.25%>f fff=0.24f ff ff=0.24×1.43270≈0.13% s=200mm≤f fff=200ff（4.2）已知：梁截面尺寸同上题，但V=62KN及V=280KN，应如何处理？解：（一）当V=62KN时：1) 配箍：f0=h−a f=460ff0.7f f ff0=0.7×1.43×200×460≈92.1ff>f=62ff⇒仅需构造配箍令s=300mm≤f fff=300ff选用两肢箍，f ff=ff ff1ff =2×f ff1200×300=f fff=0.24f ff ff=0.13%⇒f ff1=39ff2选用A8@300，f ff1=50.3mm2>39ff2（二）当V=280KN时：(二)计算f ff1：f f=f0=h−a f=460ff⇒f ff=460200=2.3<40.25f f f f ff0=0.25×1×14.3×200×460=328900f≈328.9ff>f=280ff0.7f f ff0=0.7×1.43×200×460≈92.1ff<f=280fff=0.7f f ff0+f ff f fff f0⇒f fff=(f−0.7f f ff0)f ff f0=(280000−0.7×1.43×200×460)270×460⇒f fff≈1.513ff取f=100ff⇒f ff=100×1.513=151.3ff2选用两肢箍，f ff1=f ff2=75.7ff2（三）配箍：选用A10@100，f ff1=78.5ff2>75.7ff2f ff=ff ff1ff=2×78.5200×100≈0.785%>f fff=0.24f ff ff=0.24×1.43270≈0.13% s=100mm≤f fff=200ff（4.3）已知：钢筋混凝土简支梁，截面尺寸为b×h=200mm×400mm，混凝土强度等级为C30，均布荷载设计值q=40KN/m，环境类别为一类，求截面A、B左和B右受剪钢筋。
图1 习题4.3图解：（一）求剪力设计值：梁的剪力图见图2，由剪力图可知：f f=75.6ff，ff左=104.4ff，ff右=72ff图2 剪力图（二）验算截面尺寸：f f=f0=h−a f=360ff⇒f ff=360200=1.8<4⇒属厚腹梁0.25f f f f ff0=0.25×1×14.3×200×360=257400f≈257.4ff>{f f=75.6ffff左=104.4fff f右=72ff⇒截面尺寸满足要求。
（三）确定箍筋数量：1）截面A：0.7f f ff0=0.7×1.43×200×360=72072f≈72.1ff<f f=75.6ff⇒须按计算配箍f=0.7f f ff0+f ff f fff f0⇒f fff=(f f−0.7f f ff0)f ff f0=(75600−0.7×1.43×200×360)270×360⇒f fff≈0.036ff⇒f ff=f ffff=0.018%<f fff=0.24f ff ff=0.24×1.43270≈0.13%⇒仅需按构造配置箍筋。
选用双肢箍A6@200（s=s max），f ff=f ffff =2×28.3200×200≈0.14%>f fff=0.13%，可以。
2）截面B左：0.7f f ff0=72.1ff<ff左=104.4ff⇒须按计算配箍f=0.7f f ff0+f ff f fff f0⇒f fff=(ff左−0.7f f ff0)f ff f0=(104400−0.7×1.43×200×360)270×360⇒f fff≈0.333ff取f=200ff⇒f ff=200×0.333=66.6ff2选用双肢箍，f ff1=f ff2=33.3ff2选用A8@200（s=s max），f ff1=50.3ff2>33.3ff2f ff=ff ff1ff=2×50.3200×200≈0.252%>f fff=0.24f ff ff≈0.13%，可以。
3）截面B右：0.7f f ff0=72.1ff>ff右=72ff⇒仅需按构造配置箍筋选用双肢箍A6@200（s=s max），f ff=f ffff =2×28.3200×200≈0.14%>f fff=0.13%，可以。
（四）最后配箍：在AB跨，选用双肢箍A8@200；在外伸跨，双肢箍A6@200。
（4.4）已知：钢筋混凝土简支梁，混凝土强度等级为C30，均布荷载设计值q=50KN/m，环境类别为一类，试求：（1）不设弯起钢筋时的受剪箍筋；（2）利用现有纵筋为弯起钢筋，求所需箍筋；（3）当箍筋为A8@200时，弯起钢筋应为多少？图3 习题4.4图解：（一）求剪力设计值：梁的剪力图见图4，由剪力图可知：f fff=144ff图4 剪力图（1）不设弯起钢筋时的受剪箍筋：一）验算截面尺寸：f f=f0=h−a f≈560ff⇒f ff=560250=2.24<4⇒属厚腹梁0.25f f f f ff0=0.25×1×14.3×250×560=500500f=500.5ff>f fff=144ff⇒截面尺寸满足要求。
二）确定箍筋数量：0.7f f ff0=0.7×1.43×250×560=140140f≈140.1ff<f fff=144ff⇒须按计算配箍f fff=0.7f f ff0+f ff f fff f0⇒f fff=(f fff−0.7f f ff0)f ff f0=(144000−140140)270×560⇒f fff≈0.026ff⇒f ff=f ffff≈0.01%<f fff=0.24f ff ff=0.24×1.43270≈0.13%⇒仅需按构造配置箍筋。
三）配箍：选用双肢箍A8@250（s=s max），f ff=f ffff =2×50.3250×250≈0.16%>f fff=0.13%，可以。
（2）利用现有纵筋为弯起钢筋，求所需箍筋：一）确定箍筋数量：将梁底中部2？25的纵筋在支座附近以45o角弯起（弯起筋的弯终点距支座边缘的距离应小于250mm，即s≤250mm），则弯筋和混凝土所承担的剪力为：f f+f ff=0.7f f ff0+0.8f ff f f ffff f≈140140+0.8×982×360×fff45f⇒f f+f ff=140140+199981=340121f≈340.1ff>144ff⇒仅需按构造配置箍筋。
二）配箍：选用双肢箍A8@250（s=s max），f ff=f ffff =2×50.3250×250≈0.16%>f fff=0.13%，可以。
（3）当箍筋为A8@200时，弯起钢筋应为多少？一）求混凝土和箍筋所承担的剪力：f ff=0.7f f ff0+f ff f fff f0≈140140+270×2×50.3200×560≈216193.6f≈216.2ff⇒f ff=216.2ff>f fff=144ff二）所需的弯起钢筋：∵f ff=216.2ff>f fff=144ff⇒不需要将底部纵筋弯起⇒f ff=0（4.5）已知：钢筋混凝土简支梁，混凝土强度等级为C30，荷载设计值为两个集中力F=100KN，环境类别为一类，纵向受拉钢筋采用HRB400，箍筋采用HRB335，试求：（1）所需纵向受拉钢筋；（2）求受剪箍筋；（3）利用受拉纵筋为弯起钢筋时，求所需箍筋。
图5 习题4.5图解：（一）求弯矩设计值和剪力设计值：梁的弯矩图、剪力图分别见图6和图7，由图6和7可知：弯矩设计值为：f fff=100ff·f剪力设计值为：f fff=100ff图6 弯矩图（KN·m）图7 剪力图（KN）（二）所需纵向受拉钢筋：1）计算f f：取f f=40ff⇒f0=h−a f=360fff f=ff1f f ff02=100×1061×14.3×200×(360）2≈0.270f=1−√1−2f f=1−√1−2×0.27≈0.322⇒f=0.322＜f f=0.518f f=1+√1−2f f2=1+√1−2×0.272≈0.839f f=ff f f f f0=100×106360×0.839×360≈919.7ff22）配筋：选用3 C20，A s=942mm2>919.7 mm2f fff=max(0.45f ff f,0.2%)=0.2%f=f fff0=942200×360≈1.31%>f fffff0=0.2%×400360≈0.22%，可以。