ft?1.71N/mm2,fc?19.1N/mm2,钢筋采用HRB335,即Ⅱ级钢筋,
fy?300N/mm2,截面弯矩设计值M=330KN.m。环境类别为一类。受压区已配置3φ20mm钢筋,As’=941mm2,求受拉钢筋As
解:M'?fyAs?h0?a'??300?941??440?35??114.3?106KN?m
''则M'?M?M1?330?106?114.3?106?215.7?106 KN?m 已知后,就按单筋矩形截面求As1。设a=60mm、h0=500-60=440mm。 ?s?M'?1fcbh02215.7?106??0.292 1.0?19.1?200?4402??1?1?2?s?1?1?2?0.292?0.355??b?0.55,满足适用条件。 ?s?0.51?1?2?s?0.5?1?1?2?0.292?0.823 M'215.7?106 As1???1986mm2
fy?sh0300?0.823?440最后得 As?As1?As2?1986?941?2927.0mm2 选用6φ25mm的钢筋,As=2945.9mm2
5.已知梁截面尺寸为200mm×400mm,混凝土等级C30,fc?14.3N/mm2,钢筋采用HRB335,fy?300N/mm2,环境类别为二类,受拉钢筋为3φ25的钢筋,As=1473mm2,受压钢筋为2φ6的钢筋,A’s = 402mm2;承受的弯矩设计值M=90 KN.m。试验算此截面是否安全。
解:fc=14.3N/mm2,fy=fy’=300N/mm2。
25?47.5mm,由表知,混凝土保护层最小厚度为35mm,故a?35?2h0=400-47.5=352.5mm
由式?1fcbx?fyAs?fyAs,得
''????
x?fyAs?fy'As'?1fcb?300?1473?300?402?112.3mm??bh0 1.0?14.3?200?0.55?352.5?194mm?2a'?2?40?80mm代入式
x??''Mu??1fcbx?h0???fyAsh0?a'2??112.3???1.0?14.3?200?112.3??352.5???300?402??352.5?40?
2?????132.87?106N.mm?90?106N.mm,安全。注意,在混凝土结构设计中,凡是正截面承载力复核题,都必须求出混凝土受压区高度x值。
6.已知T形截面梁,截面尺寸如图所示,混凝土采用C30,fc?14.3N/mm2,纵向钢筋采用HRB400级钢筋,fy?360N/mm2,环境类别为一类。若承受的弯矩设计值为M=700kN·m,计算所需的受拉钢筋截面面积AS(预计两排钢筋,as=60mm)。
解:1、确定基本数据
由表查得fc?14.3N/mm2;fy?360N/mm2;a1=1.0;?b?0.518。
2、判别T形截面类
a1fcb?fh?f(h0?h?f2)?1.0?14.3?600?120?(640?120) 2?597.17?106N?mm?597.17kN?m?M?700kN?m
故属于第二类T形截面。 3、计算受拉钢筋面积AS。
as?M?a1fc(b'f?b)h'f(h0?a1fcbh02h'f)2 如图4
700?106?1.0?14.3?(600?300)?120?(640? = =0.228
1.0?14.3?300?6402120)2
??1?1?2as?1?1?2?0.228?0.262??b?0.518
AS?a1fcb?h0?a1fc(b'f?b)h'ffy
?1.0?14.3?300?0.262?640?1.0?14.3?(600?300)?120
360mm2 ?3428选用4Ф28?2Ф25(AS=2463+982=3445mm2)
7. 某钢筋混凝土T形截面梁,截面尺寸和配筋情况(架立筋和箍筋的配置情况略)如图所示。混凝土强度等级为C30,fc?14.3N/mm2,纵向钢筋为HRB400级钢筋,fy?360N/mm2,as=70mm。若截面承受的弯矩设计值为M=550kN·m,试问此截面承载力是否足够? 解:1、确定基本数据
由表查得,fc?14.3N/mm2;fy?360N/mm2;a1=1.0;
?b?0.518;AS=2945mm2。
h0?h?as?700?70?630mm
2、判别T形截面类型
a1fcb'fh'f?1.0?14.3?600?100?858000N如图5
fyAS?360?2945?1060200N?858000N
故属于第二类T形截面。 3、计算受弯承载力Mu。
x??fyAS?a1fc(b'f?b)h'fa1fcb
360?2945?1.0?14.3?(600?250)?100
1.0?14.3?250=156.56mm
x??bh0?0.518?630?326.34mm,满足要求。
'hxfMu?a1fcbx(h0?)?a1fc(b'f?b)h'f(h0?)
22?1.0?14.3?250?156.56?(630?156.56100)?1.0?14.3?(600?250)?100?(630?)22 ?599.09?106N?mm=599.00kN·m Mu>M=550kN·m
故该截面的承载力足够。
8.某一般环境中的中型公路桥梁中,梁的截面尺寸为b×h=200mm×500mm,混凝土强度等级为C25,ftd?1.23N/mm2,fcd?11.5N/mm2,钢筋采用HRB335,
fsd?280N/mm2,截面弯矩设计值Md=165KN.m。求受拉钢筋截面面积。
解:(1)查取相关数据
r0?1.0,fcd?11.5N/mm2,ftd?1.23N/mm2,fsd?280N/mm2,?b?0.56 38
ftd1.23?38??0.167?0.15,取?min?0.167% fsd280采用绑扎骨架,按两层布置钢筋,假设as=65mm,h0?500?65=435mm。 求受压区高度 相关数据代入式得
xr0Md?fcdbx(h0?),有
2x165?106?11.5?200x(435?)
2解得 x?221.1mm或648.9mm
取 x?221.1mm??bh0?0.56?435?243.6mm 求所需钢筋数量AS
有关数据代入公式 fcdbx?fsdA
As?fcd11.5bx??200?221.1 fsd280 =1816.2mm2
选配钢筋并满足最小配筋率 由表查得6ф20,AS实=1884mm2,考虑按两层布置,ф20钢筋的外径为22mm,梁侧混凝土保护层采用c?25mm。 钢筋净间距为
200?2?25?3?(20?2)?42mm Sn?3满足要求。
实际配筋率??As1884??2.2%??min?0.167% bh0200?435第5章 受弯构件斜截面承载力
1.一钢筋混凝土矩形截面简支梁,截面尺寸250mm×500mm,混凝土强度等级为C20(ft=1.1N/mm2、fc=9.6 N/mm2),箍筋为热轧HPB235级钢筋(fyv=210 N/mm2),支座处截面的剪力最大值为180kN,求箍筋的数量。
解:
(1)验算截面尺寸
hw?h0?465mm,hw465??1.86?4 b250
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