混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計原理試卷之計算題題庫

1、1、某現(xiàn)澆多層鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)，地層中柱按軸心受壓構(gòu)件計算，柱高H=6.4m，承受軸向壓力設(shè)計值N=2450kN,采用C30級混凝土，HRB335級鋼筋，求柱截面尺寸（設(shè)配筋率），并試計算需配置的縱向受力鋼筋。（已知：，）附表：鋼筋混凝土軸心受壓構(gòu)件的穩(wěn)定系數(shù)12141618200.950.920.870.810.75解：（1）估算截面尺寸設(shè)配筋率，由公式知正方形截面邊長，取b=400mm。（2）求穩(wěn)定系數(shù)柱計算長度，查表得。（3）計算配筋由公式知2、某梁截面尺寸b×h=250mm×500mm，M=2.0×108N·mm，受壓區(qū)預先已經(jīng)配好HRB335

2、級受壓鋼筋2f20（=628mm2），若受拉鋼筋也采用HRB335級鋼筋配筋，混凝土的強度等級為C30，求截面所需配置的受拉鋼筋截面面積。（已知：，）解：(1)求受壓區(qū)高度x假定受拉鋼筋和受壓鋼筋按一排布置，則 且 (2)計算截面需配置的受拉鋼筋截面面積四、計算題1、已知某屋架下弦，截面尺寸b=220mm，h=150mm，承受軸心拉力設(shè)計值N=240kN，混凝土為C30級，縱筋為HRB335級，試計算需配置的縱向受力鋼筋。（已知：，）參考答案：解：2、已知梁的截面尺寸b=250mm，h=500mm，混凝土為C30級，采用HRB400級鋼筋，承受彎矩設(shè)計值，試計算需配置的縱向受力鋼筋。（已知：，

3、 ，a=60mm，a=40mm）參考答案：解：（1）設(shè)計參數(shù)材料強度設(shè)計值，C30級混凝土，HRB400級鋼筋等效矩形圖形系數(shù)。初步假設(shè)受拉鋼筋為雙排配置，取。（2）計算配筋故需配置受壓筋，取。四、計算題1、矩形截面偏心受拉構(gòu)件，b=300mm，h=500mm，承受軸向拉力設(shè)計值N=600KN,彎矩設(shè)計值，采用C20級混凝土，HRB335級鋼筋，計算構(gòu)件的配筋。(已知: ，a=a=40mm)參考答案：解：材料強度：。取。故為小偏心受拉。代入公式，滿足最小配筋率要求， 2、已知梁截面尺寸為b=200mm，h=400mm，混凝土為C20級， ，采用HRB335級鋼筋，受拉鋼筋為3f20，受壓鋼筋為

4、2f14，承受彎矩設(shè)計值，試驗算該截面是否安全。參考答案：解：（1）基本參數(shù)C20級混凝土，HRB335級鋼筋，等效矩形圖形系數(shù)。截面有效高度。（2）計算受壓區(qū)高度x（3）計算受彎承載力按式（5-26b）計算得滿足安全要求。五、計算題：(共 30 分) 1某樓面梁截面尺寸為 200mm×450mm，采用 C25 混凝土（fc=11.9N/mm2 ），HRB335 級 鋼筋（fy=f=300N/mm2 ，b=0.550） ，受拉鋼筋已配 325（As=1473mm2 ），受壓區(qū)已配 220 （As=628mm2 ），構(gòu)件處于正常工作環(huán)境，安全等級為 II 級，彎矩設(shè)計值 M=150kN

5、·m， s=s=35mm，驗算此梁的正截面承載力是否足夠？ 五、計算題：（共 30 分） 1（8 分）解：3某柱截面尺寸 b×h=300mm×400mm，s=s=40mm，偏心距增大系數(shù)=1.03，混凝土強 度等級為 C35，縱筋采用 HRB400 級鋼筋，承受軸向力設(shè)計值 N=380KN，彎矩設(shè)計值 M=220KN·m，采用非對稱配筋，試計算截面所需的縱向受力鋼筋并畫出配筋圖。（12 分） (其中：fc=16.7N/mm 2 ，fy=fy=360N/mm 2 ，b=0.518，min=min =0.2%)3（10 分）解： =403mm20.2%bh=

6、0.2%×300×400=240mm2(4) 計算鋼筋As(5)配筋圖略五、計算題：（30 分） 1梁的截面尺寸為 250mm?500，混凝土強度等級 C25，鋼筋 HRB335 級，截面已配 置受壓鋼筋 2?20（A?s=628mm 2 ），承受的彎矩設(shè)計值 M=200kN?，構(gòu)件處于室內(nèi)正常工 作環(huán)境，安全等級為二級，計算梁正截面所需的受拉鋼筋面積。 （8 分） （其中：fc=11.9N/mm 2 ，fy=f?y=300N/mm 2 ，as=a?s=35mm，?b=0.550，?min=0.2%）2 某簡支梁承受荷載設(shè)計值見圖， 截面尺寸 b×h=250mm&

7、#215;600mm， 混凝土強度等級為 C25 （fc=11.9N/mm 2 ，ft=1.27N/mm 2 ），配置 HPB235 級箍筋（fyv=210N/mm 2 ），試計算按斜截面 承載力要求所需箍筋數(shù)量。（其中： as=40mm， ? max s 250mm） (10 分) 3某柱截面尺寸 b×h=300mm×500mm，as=a?s=40mm，偏心距增大系數(shù)?=1.046，混凝土 強度等級為 C30，縱筋采用 HRB400 級鋼筋，承受軸向力設(shè)計值 N=450KN，彎矩設(shè)計值 M=270KN?m，采用對稱配筋，試計算截面所需的縱向受力鋼筋并畫出配筋圖。（12 分

8、） (其中：fc=14.3N/mm 2 ，fy=f?y=360N/mm 2 ， ?b=0.518， min min ? ? ? ? =0.2%)注：第二題的第三行后面補上>75%，估該簡支梁應(yīng)N構(gòu)件屬于大偏心受壓四、          計算題（35分）1、 如圖示，一根簡支梁，環(huán)境類別一級，混凝土為C30（），縱向受拉鋼筋和彎起鋼筋為HRB335級（）, ,箍筋為HPB235級（）, ，試求該梁能承受的均布荷載設(shè)計值q（包括自重）（需考慮抗彎和抗剪兩方面）。（15分） 解：（1）抗彎：&#

9、160;     （2） 抗剪：      支座邊緣：彎起鋼筋彎起點：所以  2、 一T形截面梁，,環(huán)境類別為一類，,承受彎矩設(shè)計值。混凝土等級為C30（），鋼筋采用HRB335級（）,  ,求所需鋼筋面積。（10分）解：3、 已知如圖所示，承受均布荷載標準值,求荷載效應(yīng)值（M,V）, ,結(jié)構(gòu)重要性系數(shù)。（10分）解：四計算題（共36分）1已知矩形截面梁b×h=250×500mm，=35mm，由荷載設(shè)計值產(chǎn)生的彎矩M=200kNm。混凝土強度等級C30，鋼筋選用HRB400級

10、，求受拉鋼筋面積。（C30混凝土：)(10分)解：  （2分）2如圖所示承受均布荷載的梁，截面b×h=200×500mm；在距邊支座1m范圍內(nèi)配有雙肢箍筋（每肢截面積50.3）,s=150mm；梁的中段配雙肢箍筋，s=200mm；混凝土C25（）；鋼筋HPB235級（）。試按抗剪承載力確定梁上均布荷載p的設(shè)計值（包括自重）。（提示：）(10分)解：支座處的剪力支座處的抗剪承載力    按支座處的抗剪承載力計算均布荷載距支座1m處的剪力支座處的抗剪承載力    按支座處的抗剪承載力計算均布荷載 &

11、#160;  3某混凝土柱截面尺寸b×h=400×600mm，計算長度。在荷載設(shè)計值作用下縱向壓力N=1000kN,長邊方向作用彎矩M=600kNm，混凝土用C30，鋼筋用HRB335，求：該柱滿足正截面承載力所需的鋼筋截面面積及值。（，）（10分）解：令4一兩跨連續(xù)次梁如圖所示?；炷敛捎肅25（），縱向鋼筋為HRB335級（），的面積。該梁有足夠的抗剪承載力，且構(gòu)造滿足要求。問：（1）在圖示荷載作用下塑性鉸的出現(xiàn)順序；（2）求連續(xù)梁的極限承載力，并問此時的中間支座彎矩調(diào)幅值是否滿足要求。（6分）彈性彎矩系數(shù)解：（1）因截面尺寸和配筋相同，所以極限承載力相同，因

12、此彎矩大處即支座塑性鉸先出現(xiàn)，跨中塑性鉸后出現(xiàn)。（1分）（2）支座處滿足要求（2分）（3）邊支座剪力=中間支座剪力=中間支座的彈性彎矩=中間支座的彎矩調(diào)幅=，滿足要求。（1分）二）、某鋼筋混凝土偏心受壓柱，截面尺寸，計算長度，內(nèi)力設(shè)計值 ，。混凝土采用C40，縱筋采用級鋼筋，截面采用對稱配筋。1偏心距增大系數(shù)最接近以下何值： 故不需要考慮偏心距增大系數(shù)影響 偏心距增大系數(shù) 2大小偏心判定及混凝土受壓區(qū)高度取值最準確的是： 由于采用對稱配筋 為大偏心受壓構(gòu)件。 3所需要的縱向受力鋼筋面積接近以下何值： 滿足要求。 1.（14分）已知混凝土簡支梁計算跨度為6.0m，板傳來的永久荷載以及梁的自重標準

13、值為15.6kN/m，板傳來的樓面活荷載標準值為10.7kN/m，梁的截面尺寸為b×h250mm ×500mm，混凝土強度等級為C25（b 0.518），鋼筋采用HRB335（fy=300N/mm2）, 環(huán)境類別為一類（最小保護層厚度為25mm），結(jié)構(gòu)安全等級為二級。試求:所需縱向鋼筋截面面積As。.解：1)求最大彎矩設(shè)計值。2)求鋼筋面積 設(shè), 則 h0=500-35=465mm。求計算系數(shù)滿足適筋破壞條件。求As2. （10分）鋼筋混凝土矩形截面簡支梁，截面尺寸b×h250mm ×600mm，混凝土等級C25，縱向鋼筋HRB400級（fy=360N/

14、mm2），箍筋HPB235級（fyv=210N/mm2），承受均布荷載設(shè)計值q86kN/m（包括自重），根據(jù)正截面受彎承載力計算配置的縱筋為425。試根據(jù)斜截面受剪承載力要求確定只配箍筋時的箍筋用量。解：（1）支座邊緣截面剪力設(shè)計值V=86×(5.4-0.24) kN =221.9kN（2）復核梁截面尺寸hw=h0=600-35=565mm4，屬一般梁則0.25cfcbh0=0.25×1.0×11.9×250×565 kN =420.2kN221.9kN截面尺寸滿足要求。（3）驗算是否按構(gòu)造配箍0.7ftbh0=0.7×1.27

15、15;250×565 kN =125.6kNV=221.9kN故需按計算配置箍筋（4）所需腹筋的計算由V0.7ftbh0 +1.25fyvh0得選用雙肢箍8，則Asv1=50.3mm2，可求得s取s=150mm，箍筋沿梁長均布置。3.（14分）鋼筋混凝土偏心受壓柱，承受軸向壓力設(shè)計值彎矩設(shè)計值，截面尺寸為，柱的計算長度，采用C35混凝土（）和HRB335鋼筋（），要求進行截面對稱配筋設(shè)計。（本題計算時穩(wěn)定系數(shù)。）解：1）計算偏心距增大系數(shù)。5，應(yīng)考慮二階彎矩的影響。 ；，取 1，取 15，取 2）判別偏心類型；屬于大偏心受壓，且為真實值。3)計算鋼筋面積4）驗算垂直于彎矩作用平面的受

16、壓承載力滿足要求。四、計算題1已知鋼筋混凝土矩形梁，一類環(huán)境，其截面尺寸，承受彎矩設(shè)計值，采用C30 混凝土和HRB335 級鋼筋。試配置截面鋼筋。解：查教材附錄得：C30混凝土，HRB335級鋼筋，并取，一類環(huán)境，取梁的保護層mm，鋼筋直徑可按20mm估計。當梁內(nèi)只有一排受拉鋼筋時，。求受壓區(qū)高度及，滿足要求。查教材附錄，選用325 ()，單排布置，鋼筋間距和保護層等均能滿足構(gòu)造要求。2已知矩形截面梁，處于一類環(huán)境，已配縱向受拉鋼筋4根22mm 的HRB400級鋼筋，按下列條件計算梁所能承受的彎矩設(shè)計值。 混凝土強度等級為C25 若由于施工原因，混凝土強度等級僅達到C20級。解： 查教材附錄

17、知：對于一類環(huán)境，可取梁的保護層厚度mm，HRB400級鋼筋，C25級混凝土，。 當混凝土強度等級為C25，梁所能承受的彎矩設(shè)計值為。 若由于施工原因，混凝土強度等級僅達到C20級，C20級混凝土。 若由于施工原因，混凝土強度等級僅達到C20級，梁所能承受的彎矩設(shè)計值為。3某鋼筋混凝土矩形截面簡支梁，處于一類環(huán)境，其混凝土強度等級為C25，縱向鋼筋采用HRB335級鋼筋，箍筋采用HPB235級鋼筋，梁的截面尺寸為，均布荷載在梁支座邊緣產(chǎn)生的最大剪力設(shè)計值為220kN，正截面強度計算已配置422的縱筋，求所需的箍筋。解：首先，確定計算參數(shù)，查教材附錄知，對于一類環(huán)境，混凝土保護層厚度取，縱筋間凈

18、距取，假設(shè)縱筋排成一排，則 ，滿足要求。取，則。然后，進行截面尺寸驗算。因為，屬于一般梁，故，截面尺寸滿足要求。最后，求所需箍筋的數(shù)量并驗算最小配箍率。計算配箍筋用量選用雙肢箍，代入上式可得。取，因此，選用雙肢箍筋能夠滿足要求。4承受均布荷載設(shè)計值作用下的矩形截面簡支梁，安全等級二級，處于一類環(huán)境， 截面尺寸，混凝土為C30級，箍筋采用HPB235級鋼筋。梁凈跨度。梁中已配有雙肢箍筋，試求該梁在正常使用期間按斜截面承載力要求所能承擔的荷載設(shè)計值。解：首先，確定計算參數(shù)，查教材附錄知，C30混凝土，由于縱筋布置方式未知，暫按單排布置，可取，則。HPB235級鋼筋的。然后，計算簡支梁所能承擔的剪力

19、最后，計算該梁在正常使用期間按斜截面承載力要求所能承擔的荷載設(shè)計值。由，則5已知某鋼筋混凝土柱，其計算長度為5.0m，截面尺寸為400mm×400mm，采用C20混凝土、HRB335級鋼筋，柱頂截面承受軸心壓力設(shè)計值N=1692kN，試求該柱所需縱向鋼筋截面面積。解：首先，確定計算參數(shù)，查教材附錄知，C20混凝土，HRB335級鋼筋。然后，確定穩(wěn)定系數(shù)。由于，查教材附錄，并經(jīng)插值得。由公式得該柱所需縱向鋼筋截面面積為。驗算配筋率，滿足要求。6已知某鋼筋混凝土屋架下弦，截面尺寸，承受的軸心拉力設(shè)計值，混凝土強度等級C30，鋼筋為HRB335。求截面配筋。解：首先，確定計算參數(shù)，查教材附

20、錄知，HRB335鋼筋。選用416（）能夠滿足要求。7已知一矩形截面簡支梁，截面尺寸b×h=200mm×550mm，混凝土強度等級為C25，縱向鋼筋采用HRB335級，安全等級為二級，梁跨中截面承受的最大彎矩設(shè)計值為M=160kN·m。 若上述設(shè)計條件不能改變，試進行配筋計算。 若由于施工質(zhì)量原因，實測混凝土強度僅達到C20，試問按問所得鋼筋面積的梁是否安全？解：第問：（1）根據(jù)已給材料確定計算參數(shù)，由文字教材的表11-1和表11-2查得，C25混凝土，HRB335鋼筋。由文字教材表11-4查得，并取，則截面有效高度，取。（2）求受壓區(qū)高度。將各已知值帶入，得解得

21、（3）求所需鋼筋面積將各已知值及代入，得到查教材附錄的鋼筋截面面積表，可選用225 + 122（），將鋼筋布置成一層，122鋼筋布置在中央，225鋼筋布置在兩邊。4）配筋驗算鋼筋間凈距，且大于鋼筋直徑25mm，滿足構(gòu)造規(guī)定。實際配筋率，故配筋合理。第問：C20混凝土，由，得而，可見，所以若由于施工質(zhì)量原因，實測混凝土強度僅達到C20，那么按問所得鋼筋面積的梁是不安全的。四、計算題(30分，每題l5分)1已知鋼筋混凝土矩形截面梁，采用20號混凝土(R。一llMPa)和級鋼筋(R9一340MPa)承受計算彎矩Mi-90kN·In，選用梁截面為20cmX 50cm。試用基本公式求所需的鋼筋

22、面積Ag(設(shè)a=40mm，毛。=055，7。一丫。一125，p。；。=010)。解： (1)計算混凝土受壓區(qū)高度X由a=40mm則有效高度ho=500-40=460mm由得解方程(2)計算受拉鋼筋截面面積Ag由AgRg=R。6z2 2一連接的構(gòu)造如圖所示，兩塊A板用對接焊縫與立柱焊連，8板與A板用8個高強螺栓連接。構(gòu)件鋼材為A3鋼，其容許應(yīng)力為d一140MPa，o。一145MPa，r一85MPa。設(shè)對接焊縫的強度與母材相同，不設(shè)引弧板。試求焊縫連接所能承受的荷載P。解：扣除兩端的缺陷，焊縫的有效截面如右圖所示。受力分析：剪力QPkN焊縫的有效截面四、計算題(共25分)1已知鋼筋混凝土矩形截面梁，采用25號混凝土和級鋼筋340MPa)承受計算彎矩選用梁斷面為試用基本公式求所需的鋼筋面積(已知且分)解：(1)計算混凝土受壓區(qū)高度2 由則有效高度 由得(2)計