(新)混凝土第五章答案

第五章

5.2某多层四跨现浇框架结构的第二层内柱，轴心压力设计值1100kN N =，楼层高H =6m ，柱计算长度0 1.25H l =。混凝土强度等级为C20，采用HRB335级钢筋。柱截面尺寸为350mm 350mm ⨯。求所需纵筋面积。

解：查附表知，C20混凝土：2

c 9.6N /mm f =；HRB335级钢筋：2y 300N/mm f =

0 1.25600021.4350

l b ⨯==，查表得0.715ϕ= 3c 2s y 1100109.6350350

0.90.90.7151778mm 300N f A A f ϕ⨯--⨯⨯⨯'==='

s 2

1778

1.45%3%350

A A ρ''===<，同时大于最小配筋率0.6%。选用418+4

16，2s 1822mm A '=。

5.3圆形截面现浇钢筋混凝土柱，直径不超过350mm ，承受轴心压力设计值1900kN N =，计算长度

04m l =，混凝土强度等级为C25，柱中纵筋采用HRB335级钢筋，箍筋用HRB235级钢筋。混凝土保护层厚度为30mm 。试设计该柱截面。

解：查附表知，C25混凝土：2

c 11.9N /mm f =；HPB235级钢筋：2y 210N/mm f =。

0400011.4350

l d ==，查表得0.932ϕ=； 圆柱面积22

23.1435096162.5mm 44

d A π⨯=== 先按普通箍筋柱计算：3c 2s y 19001011.996162.5

0.90.90.9323734.1mm 300

N f A A f ϕ

⨯--⨯⨯'==='

s 3734.1 3.9%3%96162.5

A A ρ''===>

3c 2s y 19001011.996162.5

0.90.90.9323888.3mm 30011.9N f A A f f ϕ⨯--⨯⨯'==='--

s 3888.34%96162.5

A A ρ''===，此题纵向钢筋配筋率没有超过5%可不采用螺旋箍筋柱，但从出题意图

可知是要设计成螺旋箍筋柱， 此柱012l d <，下面采用螺旋箍筋柱设计此柱截面：

间接钢筋的换算截面面积：

cor 350230290mm d =-⨯=，222cor

cor 3.1429066018.5mm 4

4

d A π⨯=

==

对于混凝土C25，取间接钢筋对混凝土约束的折减系数1α=

假定纵筋配筋率为3%ρ'=，则2

s 0.0396162.52884.9mm A A ρ''==⨯=，选用10

20，

2s 3140mm A '=，纵筋间距为290 3.141091mm ⨯=，净距为912071mm 50mm -=>，符合构

造要求。

3

c cor y s ss0

y 22

s 19001011.966018.53003140

0.90.9221210

913.1mm 0.250.253140785mm N f A f A A f A α⨯''---⨯-⨯==⨯⨯'=>=⨯=

选取螺旋箍筋的直径为8mm 20

5mm 44

d >==，2ss150.3mm A =满足构造要求。

箍筋间距为：

{}

cor ss1

ss0

cor 3.1429050.3

913.1

50.2mm

=

=，且>40mm ，

满足构造要求，取50mm s =

2cor ss1

ss0 3.1429050.3

916mm 50

d A A s π⨯⨯=

=

=

()()u cor 00.920.911.966018.5+21210916+30031401901kN 1900kN

c y ss y s N f A f A f A α''=++=⨯⨯⨯⨯⨯=> 按照普通箍筋柱计算受压承载力：

()0.9()

0.90.93211.996162.5314030031401718.7kN

u c y s N f A f A ϕ''=+=⨯⨯⨯-+⨯⎡⎤⎣⎦= 1718.7kN 1901kN<1.51718.7=2578kN <⨯，满足要求。

5.4钢筋混凝土偏心受压柱，截面尺寸300mm b =，500mm h =，计算长度0 3.5m l =。柱承受轴向压力设计值805kN N =，弯矩设计值159kN m M =。混凝土强度等级为C20，纵筋采用HRB335级钢筋，混凝土保护层厚度30mm c =。（1）求钢筋截面面积s A '和s A ；（2）截面受压区已配有322的钢筋，求受拉钢筋s A 。

解：查附表知，C20混凝土：2c 9.6N /mm f =；HRB335级钢筋：2

y 300N/mm f =；b 0.55ξ=

（1）取s s

40mm a a '==，050040460mm h =-= a 500max 20,max 20,16.720mm 3030h e ⎧⎫⎧⎫

====⎨⎬⎨⎬⎩⎭⎩⎭

6

i 0a a 3

1591020217.5mm 80510M e e e e N ⨯=+=+=+=⨯

0350075500

l h ==>，故应考虑初始偏心距增大系数 13

0.50.59.63005000.8980510c f A N ς⨯⨯⨯===⨯ 0

715l h

=<，21ς=