混凝土设计原理第4章答案.doc

习题答案
4.1已知钢筋混凝土矩形梁，安全等级为二级，处于一类环境，其截面尺寸b×h=250mm×500mm，承受弯矩设计值M=150kNm，采用C30混凝土和HRB335级钢筋。试配置截面钢筋。
【解】
（1）确定基本参数
查附表1-2和附表1-7及表4.3~4.4可知，C30混凝土fc=14.3N/mm2，ft=1.43N/mm2；HRB335级钢筋fy=300N/mm2；α1=1.0，ξb=0.550。
查附表1-14，一类环境，c=25mm，假定钢筋单排布置，取as=35mm，h0=h–35=565mm
查附表1-18，。
（2）计算钢筋截面面积
由式（4-11）可得

mmmm
由式（4-6-1）可得

（3）选配钢筋及绘配筋图
查附表1-20，选用420（As=1256mm2）。截面配筋简图如图4-62所示。

习题4.1截面配筋简图

4.2已知钢筋混凝土挑檐板，安全等级为二级，处于一类环境，其厚度为80mm，跨度l=1200mm，如图4-59，板面永久荷载标准值为：防水层0.35kN/m2，80mm厚钢筋混凝土板（自重25kN/m3），25mm厚水泥砂浆抹灰（容重20kN/m3），板面可变荷载标准值为：雪荷载0.4kN/m2。，板采用C25的混凝土，HRB335钢筋，试配置该板的受拉钢筋。

图4-59习题4.2图

【解】
（1）确定基本参数
查附表1-2和附表1-7及表4.3~4.4可知，C25混凝土fc=11.9N/mm2，ft=1.27N/mm2；HPB235级钢筋fy=210N/mm2；α1=1.0，ξb=0.614。
查附表1-14，一类环境，c=15mm，取as=c+d/2=20mm
查附表1-18，。
（2）内力计算
1）荷载标准值计算
永久荷载：防水层：0.35kN/m2
钢筋混凝土板：25×0.08=2.00kN/m2
水泥砂浆抹灰：20×0.025=0.50kN/m2
gk=2.85kN/m2
可变荷载：雪荷载：qk=0.40kN/m2
2）支座截面弯矩设计值
可变荷载控制时：荷载分项系数：，，则板面荷载设计值：

永久荷载控制时：荷载分项系数：，，，则板面荷载设计值：

二者取大值，所以
1m宽板带板上均布线荷载为：
kN/m
跨中最大弯矩设计值：
kN·m
（3）计算钢筋截面面积
由式（4-11）可得

mmmm
由式（4-6-1）可得

（3）选配钢筋及绘配筋图
查附表1-21，选用8@200（As=251mm2）
4.3已知某钢筋混凝土矩形截面梁，安全等级为二级，处于二a类环境，承受弯矩设计值M=165kNm，采用C30混凝土和HRB400级钢筋，试求该梁截面尺寸b×h及所需受拉钢筋面积。
【解】
（1）确定基本参数
查附表1-2和附表1-7及表4.3~4.4可知，C30混凝土fc=14.3N/mm2，ft=1.43N/mm2；HRB400级钢筋fy=360N/mm2；α1=1.0，ξb=0.518。
查附表1-14，二a类环境，c=30mm，假定钢筋单排布置，取as=c+d/2=40mm
查附表1-18，。
（2）假定配筋率
矩形截面梁经济配筋率在（0.6～1.5）％，所以在经济配筋率范围内先假定一配筋率ρ＝1％，截面宽度假定为b＝200mm，则

由式（4-10）可得

h＝h0+as＝512+35＝547mm，按模数取整后确定截面高度h＝550mm，
所以确定该截面尺寸为b×h=200mm×550mm，h0=h–40=510mm
（3）计算钢筋截面面积
由式（4-11）可得

由式（4-6-1）可得

符合适用条件（不会发生少筋破坏）。
（3）选配钢筋及绘配筋图
查附表1-20，选用322（As=1140mm2）。
4.4已知某钢筋混凝土矩形截面梁，安全等级为二级，处于一类环境，其截面尺寸b×h=250mm×500mm，采用C25混凝土，钢筋为HRB335级，配有受拉纵筋为420。试验算此梁承受弯矩设计值M=150kN·m时，复核该截面是否安全？
【解】
（1）确定基本参数
查附表1-2和附表1-7及表4.3~4.4可知，C25混凝土fc=11.9N/mm2，ft=1.27N/mm2；HRB335级钢筋fy=300N/mm2；α1=1.0，ξb=0.550。
查附表1-14，一类环境，c=25mm，则as=c+d/2=25+20/2=35mm，h0=h–35=465mm。
查附表1-18，。
钢筋净间距，符合要求。
（2）公式适用条件判断
（2.1）是否少筋
420，As=1256mm2
因此，截面不会产生少筋破坏。
（2.2）计算受压区高度，判断是否超筋
由式（4-6-1）可得：

因此，截面不会产生超筋破坏。
（3）计算截面所能承受的最大弯矩并复核截面

因此