《2022年2022年混凝土结构设计原理试卷之计算题题库 .pdf》由会员分享，可在线阅读，更多相关《2022年2022年混凝土结构设计原理试卷之计算题题库 .pdf（25页珍藏版）》请在taowenge.com淘文阁网|工程机械CAD图纸|机械工程制图|CAD装配图下载|SolidWorks_CaTia_CAD_UG_PROE_设计图分享下载上搜索。
1、1、某现浇多层钢筋混凝土框架结构，地层中柱按轴心受压构件计算，柱高H=6.4m，承受轴向压力设计值N=2450kN,采用 C30级混凝土，HRB335级钢筋，求柱截面尺寸（设配筋率0.01,1），并试计算需配置的纵向受力钢筋。（已知：214.3N/mmcf，21.43/tfNmm，2300/yyffNmm）附表：钢筋混凝土轴心受压构件的稳定系数bl012 14 16 18 20 0.95 0.92 0.87 0.81 0.75 解：（1）估算截面尺寸设配筋率0.01,1，由公式知322450 101573540.9()0.9 1.0(14.30.01 300)cyNAmmff正方形截面边长39
2、6.7bAmm，取 b=400mm。（2）求稳定系数柱计算长度01.0lH，0640016400lb，查表得0.87。（3）计算配筋由公式知3222450 1014.34000.90.90.872803.3300csyNfAmmf2、某梁截面尺寸b h=250mm 500mm，M=2.0108N mm，受压区预先已经配好HRB335级受压钢筋2 20（sA=628mm2），若受拉钢筋也采用HRB335级钢筋配筋，混凝土的强度等级为 C30，求截面所需配置的受拉钢筋截面面积sA。（已知：214.3N/mmcf，21.43/tfNmm，2300/yyffN mm，11.0，,max0.55,0.3
3、99bs）解：(1)求受压区高度x 假定受拉钢筋和受压钢筋按一排布置，则35mmssaa0500mm35mm465mmshha名师资料总结-精品资料欢迎下载-名师精心整理-第 1 页，共 25 页 -002108222220()1122.0 10 N mm300N/mm628mm(465mm35mm)465mm11214.3N/mm250mm465 mm78.2mm75%，估该简支梁应N 构件属于大偏心受压名师资料总结-精品资料欢迎下载-名师精心整理-第 8 页，共 25 页 -四、计算题（35 分）1、如图示，一根简支梁，环境类别一级，混凝土为 C30（），纵向受拉钢筋和弯起钢筋为HRB33
4、5级（）,箍筋为 HPB235级（）,，试求该梁能承受的均布荷载设计值q（包括自重）（需考虑抗弯和抗剪两方面）。（15 分）解：（1）抗弯：（2）抗剪：支座边缘：弯起钢筋弯起点：所以2、一 T 形截面梁，,环境类别为一类，,承 受 弯 矩 设 计 值。混 凝 土 等 级 为C 3 0（），钢筋采用H R B 3 3 5级（）,求所需钢筋面积。（10 分）名师资料总结-精品资料欢迎下载-名师精心整理-第 9 页，共 25 页 -解：3、已 知 如 图 所 示，承 受 均 布 荷 载 标 准 值,求 荷 载 效 应 值（M,V）,结构重要性系数。（10 分）解：四计算题（共 36 分）1已知矩形截
5、面梁bh=250500mm，=35mm，由荷载设计值产生的弯矩M=200kNm。混凝土强度等级C30，钢筋选用HRB400级，求受拉钢筋面积。（C30混凝土：)(10 分)解：（2 分）名师资料总结-精品资料欢迎下载-名师精心整理-第 10 页，共 25 页 -2 如图所示承受均布荷载的梁，截面 bh=200 500mm；在距边支座1m范围内配有双肢箍筋（每肢截面积50.3）,s=150mm；梁的中段配双肢箍筋，s=200mm；混凝土C25（）；钢筋 HPB235级（）。试按抗剪承载力确定梁上均布荷载p的设计值（包括自重）。（提示：）(10 分)解：支座处的剪力支座处的抗剪承载力按支座处的抗剪
6、承载力计算均布荷载距支座 1m 处的剪力支座处的抗剪承载力按支座处的抗剪承载力计算均布荷载名师资料总结-精品资料欢迎下载-名师精心整理-第 11 页，共 25 页 -3某混凝土柱截面尺寸bh=400600mm，计算长度。在荷载设计值作用下纵向压力N=1000kN,长边方向作用弯矩M=600kNm，混凝土用C30，钢筋用HRB335，求：该柱满足正截面承载力所需的钢筋截面面积及值。（，）（10 分）解：令4一两跨连续次梁如图所示。混凝土采用C25（），纵向钢筋为 HRB335 级（），的面积。该梁有足够的抗剪承载力，且构造满足要求。问：（1）在图示荷载作用下塑性铰的出现顺序；（2）求连续梁的极限
7、承载力，并问此时的中间支座弯矩调幅值是否满足要求。（6 分）弹性弯矩系数名师资料总结-精品资料欢迎下载-名师精心整理-第 12 页，共 25 页 -解：（1）因截面尺寸和配筋相同，所以极限承载力相同，因此弯矩大处即支座塑性铰先出现，跨中塑性铰后出现。（1 分）（2）支座处满足要求（2 分）（3）边支座剪力=中间支座剪力=中间支座的弹性弯矩=中间支座的弯矩调幅=，满足要求。（1 分）二）、某钢筋混凝土偏心受压柱，截面尺寸mmhmmb600,400，计算长度ml30，内力设计值mkNM625，kNN1180。混凝土采用C40，纵筋采用400HRB级钢筋，mmaa40，截面采用对称配筋。1偏心距增大
8、系数最接近以下何值：560030000hl故不需要考虑偏心距增大系数影响偏心距增大系数12大小偏心判定及混凝土受压区高度x取值最准确的是：由于采用对称配筋mmbfNxc45.1544001.190.110118031mmhxmmab08.290560518.08020为大偏心受压构件。名师资料总结-精品资料欢迎下载-名师精心整理-第 13 页，共 25 页 -3所需要的纵向受力钢筋面积接近以下何值：mmNMe7.52910118010625360mmhmmea20306003020mmeeeai7.549207.5290mmei7.549mmaheei7.809403007.5492)()5.
9、0(001ahfxhbxfNeAAycss2375.2060)40560(360)45.1545.0560(45.1544001.190.17.809101180mm2min480600400%2.0mmbhAAss满足要求。1.（14 分）已知混凝土简支梁计算跨度为6.0m，板传来的永久荷载以及梁的自重标准值为15.6kN/m，板传来的楼面活荷载标准值为10.7kN/m，梁的截面尺寸为bh250mm500mm，混凝土强度等级为C25（b0.518），钢筋采用 HRB335（fy=300N/mm2）,环境类别为一类（最小保护层厚度为25mm），结构安全等级为二级。试求:所需纵向钢筋截面面积As
10、。.解：1)求最大弯矩设计值。mkN6515106710814106615812101MMM22QkQGkG0.).(.)(2)求钢筋面积设mm35as,则 h0=500-35=465mm。2360465250911011065151bhfM2620c1s.求计算系数518027302360211211bs.满足适筋破坏条件。名师资料总结-精品资料欢迎下载-名师精心整理-第 14 页，共 25 页 -求 As2yc1smm91258300465273025091101fbxfA.2.（10 分）钢筋混凝土矩形截面简支梁，截面尺寸bh250mm600mm，混凝土等级C25，纵向钢筋HRB400
11、级（fy=360N/mm2），箍筋HPB235 级（fy v=210N/mm2），承受均布荷载设计值q86kN/m（包括自重），根据正截面受弯承载力计算配置的纵筋为425。试根据斜截面受剪承载力要求确定只配箍筋时的箍筋用量。解：（1）支 座 边 缘 截 面 剪 力 设 计 值V=2186 (5.4-0.24)kN=221.9kN（2）复 核 梁 截 面 尺 寸hw=h0=600-35=565mm 26.2250565bhw 4，属 一 般 梁则 0.25cfcbh0=0.25 1.0 11.9 250 565 kN=420.2kN 221.9kN 截 面 尺 寸 满 足 要 求。（3）验 算
12、是 否 按 构 造 配 箍0.7ftbh0=0.7 1.27 250 565 kN=125.6kNV=221.9kN 故 需 按 计 算 配 置 箍 筋（4）所 需 腹 筋 的 计 算由V 0.7ftbh0+1.25fy vSAsvh0得snAsv1mmmm649.056521025.1125600221900选 用 双 肢 箍8，则As v1=50.3mm2，可 求 得smmmm155649.03.502取 s=150mm，箍 筋 沿 梁 长 均 布 置。名师资料总结-精品资料欢迎下载-名师精心整理-第 15 页，共 25 页 -3.（14分）钢 筋 混 凝 土 偏 心 受 压 柱，承 受
13、轴 向 压 力 设 计 值,kN2300N弯 矩 设 计 值mkN550M，截面尺寸为mmaammhmmbss40,650,500，柱的计算长度m84l0.，采用 C35 混凝土（27.16mmNfc）和 HRB335 钢筋（2yymmN300ff），要求进行截面对称配筋设计。（本题计算时稳定系数984.0。）解：1）计算偏心距增大系数。4.765048000hl5，应考虑二阶弯矩的影响。mmNMe23910230010550360；mmh223065030mm20，取mmea22mmeeeai26122239018.11023006505007.165.05.031NAfc1，取114.70
14、hl15，取1209.1114.7610261140011140011221200hlheimmaheesi56940265026109.122）判别偏心类型mmbfNxc2755007.160.110230031mmas804022xmmhb33661055.00；属于大偏心受压，且x为真实值。3)计算钢筋面积230011308)40610(300)2275610(2755007.160.1569102300)()2(mmahfxhbxfNeAAsycsssA2min650650500002.0mmbh4）验算垂直于弯矩作用平面的受压承载力名师资料总结-精品资料欢迎下载-名师精心整理-第 1
15、6 页，共 25 页 -kNAfAfNsycu5175)13883006505007.16(984.09.0)(9.0满足要求。四、计算题1已知钢筋混凝土矩形梁，一类环境，其截面尺寸250mm 600mmbh，承受弯矩设计值216kN mM，采用C30 混凝土和 HRB335 级钢筋。试配置截面钢筋。解：查教材附录得：C30混凝土214.3/cfNmm，21.43/tfN mm，HRB335级钢筋2300/yyffNmm，并取b0.550，一类环境，取梁的保护层25cmm，钢 筋 直 径 d 可 按 20mm 估 计。当 梁 内 只 有 一 排 受 拉 钢 筋 时，0s202535mm2hha
16、hh，060035565mmh。求受压区高度 x及sA600221c022216 1011565111.0 14.3250 565Mxhhf bhb0119.78mm0.55565310.75mmxh，满足要求。21cy1.0 14.3250 119.781428mm300sf bxAft0y14281.431.01%0.450.450.21%250 565300sAfbhf查 教 材 附 录，选 用 325(2s1473mmA)，单排布置，钢筋间距和保护层等均能满足构造要求。2已知矩形截面梁250mm 600mmbh，处于一类环境，已配纵向受拉钢筋 4根22mm的HRB400级钢筋，按下列条
17、件计算梁所能承受的弯矩设计值。混凝土强度等级为 C25若由于施工原因，混凝土强度等级仅达到C20级。解：查教材附录知：对于一类环境，可取梁的保护层厚度25cmm，HRB400级钢筋2360/yyffNmm，C25 级混凝土211.9/cfN mm，21520sAmm。136015201841 11.9250yscf Axmmf b0s226002560036564mm2hhau1c08()21841.011.9250 184(564)22.5810 xMf bx hN mm当混凝土强度等级为C25，梁所能承受的弯矩设计值为82.5810 N mm。若由于施工原因，混凝土强度等级仅达到C20级，
18、C20级混凝土29.6/cfN mm。名师资料总结-精品资料欢迎下载-名师精心整理-第 17 页，共 25 页 -1360 152022819.6250yscf Axmmf bu1c08()22281.09.6250228(564)22.4610 xMf bx hN mm若由于施工原因，混凝土强度等级仅达到C20 级，梁所能承受的弯矩设计值为82.4610 N mm。3某钢筋混凝土矩形截面简支梁，处于一类环境，其混凝土强度等级为C25，纵向钢筋采用HRB335级钢筋，箍筋采用HPB235级钢筋，梁的截面尺寸为250mm 500mmbh，均布荷载在梁支座边缘产生的最大剪力设计值为220kN，正截
19、面强度计算已配置 4 22的纵筋，求所需的箍筋。解：首先，确定计算参数，查教材附录知，21.27/tfNmm，2210/yvfN mm，2300/yfN mm，211.9/cfNmm，对 于一类 环境，混 凝土 保 护 层厚 度取25mmc，纵 筋间 净 距 取ma x(2 5,)2 5 mmsd，假 设 纵筋 排 成 一 排，则243cds225422325213mm250b，满足要求。取35mmsa，则0w050035465mm;465mm;1.0hschhah。然后，进行截面尺寸验算。因为/465/250whb，属于一般梁，故cc00.250.25 1.0 11.9250465345.8
20、kN220kNf bh，截面尺寸满足要求。最后，求所需箍筋的数量并验算最小配箍率。00.70.7 1.27250465103.35kN220kNctVf bh计算配箍筋用量svcyv02200001033500.9561.251.25210465AVVsf h选用双肢箍18(50.3mm,2)svAn，代入上式可得105.23mms。取100smm，svtsvsv,minyv50.3 21.270.402%0.240.240.15%250 100210Afbsf因此，选用双肢8100箍筋能够满足要求。4承受均布荷载设计值q作用下的矩形截面简支梁，安全等级二级，处于一类环境，截面尺寸200mm
21、550mmb h，混凝土为 C30级，箍筋采用 HPB235级钢筋。梁净跨度5.0nlm。梁中已配有双肢8200箍筋，试求该梁在正常使用名师资料总结-精品资料欢迎下载-名师精心整理-第 18 页，共 25 页 -期间按斜截面承载力要求所能承担的荷载设计值q。解：首先，确定计算参数，查教材附录知，C30 混凝土21.43/tfN mm，由于纵筋布置方式未知，暂按单排布置，可取35samm，则0515hmm。HPB235 级钢筋的2210/yvfN mm。然后，计算简支梁所能承担的剪力1000.71.25250.30.7 1.43200 5151.25210515200171.1svutyvnAV
22、f bhfhskN最后，计算该梁在正常使用期间按斜截面承载力要求所能承担的荷载设计值q。由12unVql，则22171.168.44/5unVqkN ml5已知某钢筋混凝土柱，其计算长度0l为 5.0m，截面尺寸为400mm 400mm，采用 C20 混凝土、HRB335 级钢筋，柱顶截面承受轴心压力设计值N=1692kN，试求该柱所需纵向钢筋截面面积。解：首先，确定计算参数，查教材附录知，C20混凝土29.6/cfNmm，HRB335级钢筋2300/yfNmm。然后，确定稳定系数。由于0500012.5400lb，查教材附录，并经插值得0.94。由公式0.9()cysNf Af A得c2sy
23、1692000()(9.6400400)0.90.90.941547300Nf AAmmf该柱所需纵向钢 筋截 面面积 为21547mm。验算配筋率，s15470.97%0.6%3%400400AA且，满足要求。6已知某钢筋混凝土屋架下弦，截面尺寸mmmmhb150200，承受的轴心拉力设计值 NkN234，混凝土强度等级C30，钢筋为 HRB335。求截面配筋。解：首先，确定计算参数，查教材附录知，HRB335 钢筋2300/yfNmm。2234000780300syNAmmf选用 4 16（2804sAmm）能够满足要求。7已知一矩形截面简支梁，截面尺寸b h=200mm 550mm，混凝
24、土强度等级为C25，纵向钢筋采用 HRB335 级，安全等级为二级，梁跨中截面承受的最大弯矩设计值为 M=160kN m。若上述设计条件不能改变，试进行配筋计算。若由名师资料总结-精品资料欢迎下载-名师精心整理-第 19 页，共 25 页 -于施工质量原因，实测混凝土强度仅达到C20，试问按问所得钢筋面积的梁是否安全？解：第问：（1）根据已给材料确定计算参数，由文字教材的表11-1 和表 11-2查得，C25 混凝土11.5MPacdf，HRB335 钢筋280MPasdf。由文字教材表11-4 查得0.56b，并取40amm，则截面有效高度055040510mmh，取0.10。（2）求 受
25、压 区 高 度。将 各 已 知 值 带 入00()2dcdxMf bx h，得61.01 6 01 01 1.52 0 05 1 02xx解得120858mm()162mm0.56 510mm285.6mmbxxh大于梁高，舍去（3）求所需钢筋面积sA将各已知值及162mmx代入c ds dsfbxfA，得到211.52001621330.7 mm280cdssdf bxAf查教材附录的钢筋截面面积表，可选用2 25+1 22（21362.1mmsA），将钢筋布置成一层，1 22钢筋布置在中央，2 25 钢筋布置在两边。4）配筋验算钢筋间净距2002252252239mm2nS，30mmnS且
26、大于钢筋直径 25mm，满足构造规定。实际配筋率min01362.11.34%0.15%200510sAbh，故配筋合理。第问：C20混凝土9.2Mcdf，由cdsfbxfA，得2801362.1207.39.2200sdscdfAxmmf b0207.3()9.2200207.3(510)154.9922cdxf bx hMPa而01.0160160dMMPa，可见00()2dcdxMf bx h，所以若由于施工质量原因，实测混凝土强度仅达到C20，那么按问所得钢筋面积的梁是不安全的。四、计算题(30 分，每题 l5 分)1已知钢筋混凝土矩形截面梁，采用20 号混凝土(R。一 llMPa)和
27、级钢筋(R9一 340MPa)承受计算弯矩 Mi-90kN In，选用梁截面为20cmX 50cm。试用基本公式求所需的钢筋面积Ag(设 a=40mm，毛。=055，7。一丫。一 125，p。；。=010)。解：(1)计算混凝土受压区高度X 由 a=40mm 则有效高度 ho=500-40=460mm由)2(11xhbxRrMac得)2460(2001125.1110906xx解方程(2)计算受拉钢筋截面面积Ag由 AgRg=R。6z 名师资料总结-精品资料欢迎下载-名师精心整理-第 20 页，共 25 页 -22一连接的构造如图所示，两块A 板用对接焊缝与立柱焊连，8 板与 A 板用 8个高
28、强螺栓连接。构件钢材为 A3钢，其容许应力为 d 一 140MPa，o。一 145MPa，r 一 85MPa。设对接焊缝的强度与母材相同，不设引弧板。试求焊缝连接所能承受的荷载 P。解：扣除两端的缺陷，焊缝的有效截面如右图所示。受力分析：剪力Q PkN)1209060(ppeFkM 焊 缝 的 有 效 截 面12370.123I四、计算题(共 25 分)1 已知钢筋混凝土矩形截面梁，采用 25 号混凝土和级钢筋340MPa)承受计算弯矩选用梁断面为试用基本公式求所需的钢筋面积(已知且分)解：(1)计算混凝土受压区高度2 由则有效高度由得(2)计算受拉钢筋截面面积由分)2 轴心受压构件截面尺寸计
29、算长度采用 30号混凝土，纵向钢筋采用级钢筋，箍筋采用I 钢筋，作用轴向设计压力试求名师资料总结-精品资料欢迎下载-名师精心整理-第 21 页，共 25 页 -纵向受压钢筋。工作条件系数混凝土安全系数分)解：(1)计算钢筋混凝土构件的纵向弯曲系数够计算查表得(2)计算纵筋面积(3分)分)(3)配筋率验算可以故受压纵筋最小配筋率，满足要求。四、计算题(共 25 分)1已知钢筋混凝土矩形截面梁，采用25 号混凝土和级钢筋1 承受计算弯矩，选用梁断面为，试用基本公式求所需的钢 筋面 积A9 提 示解：(1)计算混凝土受压区高度z 由则有效高度由得(大于梁高，舍)解方 程 得(2)计 算 受 拉 钢
30、筋 截 面 面 积Ag 由2轴心受压构件截面尺寸，计算长度采用 30 号混凝土，纵向钢筋采用级钢筋，箍筋采用 I 钢筋，作用轴向设计压力试求纵向受压钢筋。；工作条件系数；混凝土安全系数名师资料总结-精品资料欢迎下载-名师精心整理-第 22 页，共 25 页 -提示解：(1)计算钢筋混凝土构件的纵向弯曲系数计算，查表得(2)计算纵筋面积(3)配筋率验算可以故受压纵筋最小配筋率，满足要求。四、计算题(共计 25分)1钢筋混凝土梁截面尺寸6200ram，h=450ram，混凝土 C30，钢筋采用 HRB335级，环境类别为一类。梁承担的弯矩设计值受拉钢筋较多，需布置两排，取，求：所 需 的 纵 向
31、受 力 钢 筋的 值。已 知：解：(1)计算受压钢筋为使总用钢量最小，取(2)计算受拉钢筋2钢筋混凝土矩形截面简支梁，截面尺寸为混凝土强度等级为 C25，箍筋为 HRB335仅配箍筋试求出该梁斜截面所能承受的均布荷载设计值q。已知：名师资料总结-精品资料欢迎下载-名师精心整理-第 23 页，共 25 页 -解：解：(1)计算简支梁所能承担的剪力(2)该梁斜截面所能承受的均布荷载设计值q 则四、计算题（共25分）1已知钢筋混凝土矩形截面梁，采用20 号混凝土(R。-llMPa)和级钢筋(Rg=解：(1)计算混凝土受压区高度z 由则有效高度由得名师资料总结-精品资料欢迎下载-名师精心整理-第 24 页，共 25 页 -名师资料总结-精品资料欢迎下载-名师精心整理-第 25 页，共 25 页 -