0-7钢筋和混凝土式两种物理量,力学性能很不相同的材料,他们为什么能结合在一起工作?答:一混凝土结硬后,能与钢筋牢固地粘结在一起,相互传递内力,粘结力是这两种性质不同的材料共同工作的基础。二钢筋和混凝土的线膨胀系数相近,当温度变化时,钢筋和混凝土之间不会存在较大的变形和温度应力而发生粘结破坏。1-13伸入支座的锚固长度越长,粘结强度是否越高?为什么?答:这种说法不正确。影响混凝土与刚筋粘结强度的条件有:1)混凝土强度2)保护层厚度3)横向钢筋,钢板4)钢筋表面外形特征?1但以上条件确定则由公式1,=α工d知锚固长度。因此知锚固长度是一个被J.决定的量,不起决定作用。2-3什么是结构抗力?影响结构抗力的主要因素有哪些?答:结构抗力R是指整个结构或构件承受作用效应的能力。影响结构抗力的因素:1)材料的性能2)几何参数3)计算模式的精确性4-9一钢筋混凝土矩形截面简支梁,环境类别为一类,bxh=250mm×500mm,承受均布荷载标准值qk=20kN/m,恒荷载标准值gk=2.25kN/m,HRB335钢筋,混凝土强度等级C2s,梁内配有4Φ16(A,=804mm)钢筋。(荷载分项系数:均布荷载=1.4,c=1.2,计算跨度l。=4960mm+240mm=5200mm)。试验算梁正截面是否安全?解:(1)求M永久荷载分项系数1.2,楼面活荷载分项系数1.4,结构的重要性系数1.0,因此梁的跨中截面的最大弯矩设计值为M=%( c Mα + Yo Mok)=1.0×(1.2 × !1×2.25kN/m×915.22m2+1.4 ××20kN/m×5.22m2)=103.8KN/m=103.6×10°N/mm8以恒载为主时1M=!×(1.35g#+1.4×0.7×qk)×l。=×(1.35×2.25kN/m+1.488×0.7×20kN/m)×5.22m2=145.1KN/m=145.1×10°N/mm>103.6×10°N/mm因此应取M=145.1×10°N/mm配筋。(2)求M由附表1-2和表4-2查得当混凝土的强度等级为C2s时,J。=11.9N/mm2,α,=1.0由附表2-3查得HRB335钢筋的f,=300N/mm2。先假定受力钢筋按一排布置
0-7 钢筋和混凝土式两种物理量,力学性能很不相同的材料,他们为什么能结合在 一起工作? 答:一 混凝土结硬后,能与钢筋牢固地粘结在一起,相互传递内力,粘结力是 这两种性质不同的材料共同工作的基础。 二 钢筋和混凝土的线膨胀系数相近,当温度变化时,钢筋和混凝土之间不 会存在较大的变形和温度应力而发生粘结破坏。 1-13 伸入支座的锚固长度越长,粘结强度是否越高?为什么? 答:这种说法不正确。 影响混凝土与刚筋粘结强度的条件有: 1)混凝土强度 2)保护层厚度 3)横向钢筋,钢板 4)钢筋表面外形特征 一 但以上条件确定 则 由公式 y s t f l d f = 知锚固长度 。 因此知锚固长度是一个被 决定的量,不起决定作用。 2-3 什么是结构抗力?影响结构抗力的主要因素有哪些? 答:结构抗力 R 是指整个结构或构件承受作用效应的能力。影响结构抗力的因素: 1)材料的性能 2)几何参数 3)计算模式的精确性 4-9 一钢筋混凝土矩形截面简支梁, 环境类别为一类, b h =250mm 500mm, 承受均布荷载标准值 k q =20kN/m,恒荷载标准值 k g =2.25 kN/m,HRB335 钢筋, 混凝土强度等级 C25 ,梁内配有 4 16( A s =804mm) 钢筋。(荷载分项系数: 均布荷载 Q =1.4 , G =1.2,计算跨度 0 l =4960mm+240mm=5200mm)。试验算梁正截 面是否安全? 解:(1)求 M 永久荷载分项系数 1.2,楼面活荷载分项系数 1.4,结构的重要性系数 1.0,因此 梁的跨中截面的最大弯矩设计值为 M= 0 ( G MGk + Q MQk )=1.0 (1.2 1 8 2.25 kN/m 2 5.2 2 m +1.4 1 8 20kN/m 2 2 5.2 m )=103.8KN/m=103.6 6 10 N/mm 以恒载为主时 M = 1 8 (1.35 k g +1.4 0.7 k q ) 0 l = 1 8 (1.35 2.25 kN/m+ 1.4 0.7 20kN/m) 2 2 5.2 m =145.1 KN/m=145.1 6 10 N/mm>103.6 6 10 N/mm 因此应取 M=145.1 6 10 N/mm 配筋。 (2) 求 M u 由附表 1-2 和表 4-2 查得当混凝土的强度等级为 C25 时, c f =11.9 2 N mm / ,1 =1.0 由附表 2-3 查得 HRB335 钢筋的 y f =300 2 N mm / 。先假定受力钢筋按一排布置
则h=500mm-35mm=465mm由 f,×bxx=f,× A,得11.7N /mm2×250mm×x=300N/mm2×804mm2解得×=82.5mm再由M,=f.×b×(h-)282.5得M,=11.7N/mm2×250mm×82.5mmx(465-)=102.2KN/m2(3)判别截面承载力是否满足M,<M不满足。所以结构不安全。4-13已知一矩形截面尺寸b×h=200mm×500mm,环境类别为一类,承受弯矩设计值M=216kN·m,混凝土强度等级C20,已配HRB335受拉钢筋6根直径20mm。试复核该梁是否安全;若不安全,则重新设计,但不改变截面尺寸和混凝土强度等级(a,=70mm)。解:1.已知条件:C20混凝土:f。=9.6N/mm2HRB335纵向钢筋:f,=300N/mm2f,=300N/mm2A,=188mm2hg=h-a,=500mm-70mm=430mm2.求受压区高度面积X(按单筋计算)f,A,-300N/mmx1884mm2=294.38mmαf.b1.0×9.6N/mm2x200mm>,h=0.550x430mm=236.5mm属于超筋情况,应取x=236.5mm3.求M
则 0 h =500mm-35mm=465mm 由 c f b = c f A s 得 11.7 2 N mm / 250 mm =300 2 N mm / 804 2 mm 解得 =82.5mm 再由 M u = c f b ( 0 h - 2 ) 得 M u =11.7 2 N mm / 250 mm 82.5mm (465- 82.5 2 )=102.2 KN/m (3)判别截面承载力是否满足 M u <M 不满足。 所以结构不安全。 4-13 已知一矩形截面尺寸 b×h=200mm×500mm,环境类别为一类,承受弯矩设 计值 M kN m = 216 , 混凝土强度等级 C20,已配 HRB335 受拉钢筋 6 根直径 20mm。 试复核该梁是否安全;若不安全,则重新设计,但不改变截面尺寸和混凝土强度 等级( 70 s a mm = )。 解:1.已知条件: C20 混凝土: 2 9.6 / c f N mm = HRB335 纵向钢筋: 2 300 / y f N mm = ' 2 300 / y f N mm = 2 188 A mm s = 0 500 70 430 s h h a mm mm mm = − = − = 2. 求受压区高度面积 x (按单筋计算) 2 2 1 300 / 1884 294.38 1.0 9.6 / 200 y s c f A N mm mm x mm f b N mm mm = = = = = b h mm mm 0 0.550 430 236.5 属于超筋情况,应取 x mm = 236.5 3. 求 M u
M, = αif.bx(ho -236.5mm=1.0×9.6N/mm2×200mm×236.5mm×(430mm2=128400N·m=128.4kN·m<216kN·m因此,此梁不安全。4.重新设计为双筋截面,受拉区为双排布置,受压区为单排布置。取x=5h=0.550×430mm=236.5mm则,受压区钢筋面积为:M -α,f.bxlA.f,(ho -a,)236.5mm216×10°N/mm21.0×9.6N/mm2×200mm×236.5mmx430mm2300N /mm2×(430mm30mm)=730mm2受拉区钢筋面积为:af,bx+f,A,A-J,1.0×9.6N/mm2×200mm×236.5mm+300N/mm2×730mm2300N/mm=2243.6mm2则,受压区钢筋面积A,选2根直径22mm的HRB335钢筋(A,=760mm2)受拉去钢筋面积A,选6根直径22mm的HRB335钢筋(A,=2281mm2)
1 0 ( ) 2 u c x M f bx h = − 2 236.5 1.0 9.6 / 200 236.5 (430 ) 2 mm = − N mm mm mm mm = = 128400 128.4 216 N m kN m kN m 因此,此梁不安全。 4. 重新设计为双筋截面,受拉区为双排布置,受压区为单排布置。 取 0 0.550 430 236.5 b x h mm mm = = = 则,受压区钢筋面积为: ( ) 1 0 ' ' ' 0 2 c s y s x M f bx h A f h a − − = − ( ) 6 2 2 2 236.5 216 10 / 1.0 9.6 / 200 236.5 430 2 300 / 430 30 mm N mm N mm mm mm mm N mm mm mm − − = − 2 = 730mm 受拉区钢筋面积为: ' ' 1 c y s s y f bx f A A f + = 2 2 2 2 1.0 9.6 / 200 236.5 300 / 730 300 / N mm mm mm N mm mm N mm + = 2 = 2243.6mm 则,受压区钢筋面积 ' A s 选 2 根直径 22mm 的 HRB335 钢筋( ' 2 760 A mm s = ) 受拉去钢筋面积 A s 选 6 根直径 22mm 的 HRB335 钢筋( 2 2281 A mm s = )
2 虫 22O0S6虫 222005-6已知某钢筋混凝土矩形截面简支梁,环境类别为一类,计算跨度1。=6000mm,净跨1,=5760mm,截面尺寸b×h=250mm×550mm,采用C30混凝土,纵向受力筋为HRB335钢筋,箍筋为HPB235钢筋。若已知梁的纵向受力筋为4根HRB335直径为22mm的钢筋,试求当$8@200双肢箍和10@200双肢箍时,梁所能承受的荷载设计值g+q分别为多少?解:1.已知条件f。=14.3N / mm2J, =1.43N /mm2C3o混凝土:fm=300N /mm2HRB335纵向钢筋:J,=300N/mm2J,=210N/mm2f,=210N/mm2HPB235箍筋:2.计算纵向钢筋所能承受的荷载设计值g+q(1)求受压区高度面积X(按单筋计算)h=h-a, =550mm-35mm=515mmf,A, =_300N / mm×1520mm2Xαf.b1×14.3N/mm2×250mm<≤,h=0.550×515mm=283.5mm(2)求M
5-6 已知某钢筋混凝土矩形截面简支梁,环境类别为一类,计算跨度 0 l mm = 6000 , 净跨 5760 n l mm = ,截面尺寸 b×h=250mm×550mm,采用 C30 混凝土,纵向受力筋 为 HRB335 钢筋,箍筋为 HPB235 钢筋。若已知梁的纵向受力筋为 4 根 HRB335 直径 为 22mm 的钢筋,试求当 8@ 200 双肢箍和 10@ 200 双肢箍时,梁所能承受的荷 载设计值 g+q 分别为多少? 解:1.已知条件 C30 混凝土: 2 14.3 / c f N mm = 2 1.43 / t f N mm = HRB335 纵向钢筋: 2 300 / y f N mm = 2 300 / yv f N mm = HPB235 箍筋: 2 210 / y f N mm = 2 210 / yv f N mm = 2. 计算纵向钢筋所能承受的荷载设计值 g+q (1)求受压区高度面积 x (按单筋计算) h h a mm mm mm 0 = − = − = s 550 35 5152 2 1 300 / 1520 1 14.3 / 250 y s c f A N mm mm x f b N mm mm = = = = b h mm mm 0 0.550 515 283.5 (2)求 M u
M, = αif.bx(ho127.55=1.0×14.3N/mm2×250mm×127.55mm×(515mm2=2.0575×10*N.m由8x×2.0575x10*N.m8M.M, =g+q=g1?(5.760m)2X=49.6×103N=49.6kN/m3.计算当采用$8@200箍筋时梁所能承受的荷载设计值g+q仅配箍筋时:AsrhoV =0.7.fbh.+1.25f0=0.7×1.43N/mm2×250mmS×515mm+1.25×210N/mm2101mmx515mm200mm=197148N=197.148kN2V2×197.148kN-V=由:(g+q),=g+q=2In5.760m=68.45kN/m>49.6kN/m所以,应取g+q=49.6kN/m4.计算当采用g10@200箍筋时梁所能承受的荷载设计值g+q仅配箍筋时:gh=0.7×1.43N /mm2×250mmV = 0.7 fbho +1.25fSx515mm+1.25×210N/mm 157mmx515mm200mm=235000N=235kN2V..2×235kN=81.6kN/m>49.6kN/m(g+q).=g+q=I.5.760m
1 0 ( ) 2 u c x M f bx h = − 2 127.55 1.0 14.3 / 250 127.55 (515 ) 2 = − N mm mm mm mm 8 = • 2.0575 10 N m 由 ( ) 8 2 2 2 1 8 2.0575 10 8 8 (5.760 ) u u n n M N m M g q l g q l m • = + + = = 3 = = 49.6 10 49.6 / N kN m 3. 计算当采用 8@ 200 箍筋时梁所能承受的荷载设计值 g+q 仅配箍筋时: 0.7 1.25 0 0 sv t yv A V f bh f h S = + 2 = 0.7 1.43 / 250 N mm mm 2 2 101 515 1.25 210 / 515 200 mm mm N mm mm mm + = = 197148 197.148 N kN 由: ( ) 1 2 2 197.148 2 5.760 n n V kN V g q l g q l m = + + = = = 68.45 / 49.6 / kN m kN m 所以,应取 g q kN m + = 49.6 / 4. 计算当采用 10@ 200 箍筋时梁所能承受的荷载设计值 g+q 仅配箍筋时: 0.7 1.25 0 0 sv t yv A V f bh f h S = + 2 = 0.7 1.43 / 250 N mm mm 2 2 157 515 1.25 210 / 515 200 mm mm N mm mm mm + = = 235000 235 N kN ( ) 1 2 2 235 81.6 / 49.6 / 2 5.760 n n V kN V g q l g q kN m kN m l m = + + = = =