混凝土结构设计原理课后习题及答案(编辑修改稿)

混凝土结构设计原理课后习题及答案(编辑修改稿)内容摘要：

B．钢丝； C．热处理钢筋； D．钢绞线； 6．钢材的含碳量越低，则（ ）。 混凝土结构设计原理课后习题答案 27 A．屈服台阶越短，伸长率也越短，塑性越差； B．屈服台阶越长，伸长率越大，塑性越好； C．强度越高，塑性越好； D．强度越低，塑性越差； 7．钢筋的屈服强度是指（ ）。 比例极限； 弹性极限； 屈服上限； 屈服下限； 8．能同时提高钢筋的抗拉和抗压强度的冷加工方法是（ ）。 冷拉； 冷拔； 9．规范确定 kcuf, 所用试块的边长是（ ）。 A． 150 mm； B． 200 mm； 混凝土结构设计原理课后习题答案 28 C． 100mm； D． 250 mm； 10．混凝土强度等级是由（ ）确定的。 A． kcuf, ； B． ckf ； C． cmf ； D． tkf ； 11．边长为 100mm 的非标准立方体试块的强度换算成标准试块的强度，则需乘以换算系数（ ）。 A． ； B． ； C． ； D． ； 12． cccE 39。 指的是混凝土的（ ）。 混凝土结构设计原理课后习题答案 29 弹性模量 ； 割线模量 ； 切线模量 ； 原点切线模量； 第二章 钢筋和混凝土的力学性能 选 择 题 参 考 答 案 D A B C A B D 混凝土结构设计原理课后习题答案 30 B A A C B 第三章 轴心受力构件承载力 计 算 题 1．某多层现浇框架结构的底层内柱，轴向力设计值 N=2650kN，计算长度 mHl  ，混凝土强度等级为 C30（ fc=），钢筋用 HRB400 级（ 239。 /360 mmNf y  ），环境类别为一类。 确定柱截面积尺寸及纵筋面积。 2．某多层现浇框架厂房结构标准层中柱 ,轴向压力设计值 N=2100kN,楼层高 H=，计算长度混凝土结构设计原理课后习题答案 31 l0=，混凝土用 C30（ fc=），钢筋用 HRB335 级（ 239。 /300 mmNfy  ），环境类别为一类。 确定该柱截面尺寸及纵筋面积。 3．某无侧移现浇框架结构底层中柱，计算长度 ml  ，截面尺寸为 300mm179。 300mm，柱内配有 4 16纵筋（ 239。 /300 mmNfy  ），混凝土强度等级为 C30（ fc=），环境类别为一类。 柱承载轴心压力设计值 N=900kN，试核算该 柱是否安全。 4．某大楼底层门厅现浇钢筋混凝土内柱，承受轴心压力设计值 N=2749kN，计算高度 ml  ，根据建筑设计要求，柱得截面为圆形，直径 mmdc 400。 混凝土强度等级为 C30（ 2/ mmNfc  ），纵筋采用 HRB400级钢筋（ 2/360 mmNfy  ），箍筋采用 HRB335级钢筋（ 2/300 mmNfy  ），环境类别为一类，试确定柱的配筋。 5．已知某公共建筑门厅底层现 浇钢筋混凝土框架内柱，承受轴向压力 N=2850kN，从基础顶面到二屋楼面的高度为 ，支承条件系数。 混凝土选用 C35（ fc=），纵筋用 HRB400（ 239。 /360 mmNfy  ），箍筋用 HRB335（ fy=300N/mm2）。 按建筑设计要求柱截面采用圆形，其直径不大于400mm，环境类别为一类。 试进行该柱配筋计算。 6．某桥下现浇钢筋混凝土轴心受压柱，底墙固定，上端铰支，柱高 ，支承条件系数 ，承受轴压力设计值 900kN，采用 C20 混凝土（ 2/ mmNfcd  ），和 R235 钢筋（ 239。 /195 mmNfsd  ），环境类别混凝土结构设计原理课后习题答案 32 为一类。 试问： 试设计轴心受压柱。 若采用《混凝土结构设计规范》，采用 C20混凝土 fc=，钢筋 HRB335（ fy=300N/mm2），试设计轴心受压柱，比较两者差异。 第三章 轴心受力构件承载力 计算题参考答案 1． 某多层现浇框架结构的底层内柱，轴向力设计值 N=2650kN，计算长度 mHl  ，混凝土强度等级为 C30（ fc=） ，钢筋用 HRB400 级（ 239。 /360 mmNf y  ），环境类别为一类。 确定柱截面积尺寸及纵筋面积。 解：根据构造要求，先假定柱截面尺寸为 400mm179。 400mm 由 9400/3600/0 bl ，查表得  根据轴心受压承载力公式确定 39。 sA 混凝土结构设计原理课后习题答案 33 2339。 39。 1 9 0 6) 102 6 5 0(360 1)(1 mmAfNfA cys   %% 0 04 0 01 9 0 6 39。 m i n39。 39。   AA s ，对称配筋截面每一侧配筋率也满足 %的构造要求。 选 ， 239。 1964mmAs  设计面积与计算面积误差 % 9 0 61 9 0 61 9 6 4  5%，满足要求。 2．某多层现浇框架厂房结构标准层中柱 ,轴向压力设计值 N=2100kN,楼层高 H=，计算长度l0=，混凝土用 C30（ fc=），钢筋用 HRB335 级（ 239。 /300 mmNfy  ），环境类别为一类。 确定该柱截面尺寸及纵筋面积。 [解 ] 根据构造要求，先假定柱截面尺寸为 400mm179。 400mm 长细比 056 bl ，查表  根据轴心受压承载力公式确定 39。 sA 239。 39。 1 8 0 1) 2 1 0 0 0 0 0(3001)(1 mmAfNfA cys   %% 1801 39。 m in39。 39。   AA s ，对称配筋截面每一侧配筋率也满足 %的构造要求。 混凝土结构设计原理课后习题答案 34 选 6 20， 239。 1884mmAs  设计面积与计算面积误差 %  5%，满足要求。 3．某无侧移现浇框 架结构底层中柱，计算长度 ml  ，截面尺寸为 300mm179。 300mm，柱内配有 4 16纵筋（ 239。 /300 mmNfy  ），混凝土强度等级为 C30（ fc=），环境类别为一类。 柱承载轴心压力设计值 N=900kN，试核算该柱是否安全。 解： （ 1）求  则 bl ，由表得  （ 2）求 uN 满足要求）(9 0 01 2 6 5)8 0 43 0 03 0 03 0 ()(kNkNAfAfN sycu  4．某大楼底层门厅现浇钢筋混凝土内柱，承受轴心压力设计值 N=2749kN，计算高度 ml  ，根据建筑设计要求，柱得截面为圆形，直径 mmdc 400。 混凝土强度等级为 C30（ 2/ mmNfc  ），纵筋采用 HRB400级钢筋（ 2/360 mmNfy  ），箍筋采用 HRB335级钢筋（ 2/300 mmNfy  ），环境类别为一类，试确定柱的配筋。 解 （ 1）判别是否可采用螺旋箍筋柱 混凝土结构设计原理课后习题答案 35 cdl ，可设计成螺旋箍筋柱 （ 2）求 sA 222 1 2 5 6 8 04 mmdA c   假定  ，则 231421 2 5 6 8 mmA s  选用 ， 23142mmAs 。 （ 3）求 0ssA 混凝土保护层厚度为 30mm，则 mmd c or 34060400  22 908034 mmA c or  由承载力极限公式得 230 1 04 13 )3 14 23 609 08 0 ( 102 74 92)( mmfAfAfNAysyc o rcss  20 7863 1 4 mmAA sss  （满足要求） 混凝土结构设计原理课后习题答案 36 （ 4）确定螺旋箍筋直径和间距 假定螺旋箍筋直径 d=8mm，则单根螺旋箍筋截面面积 21 mmAss  ，可得 mmA Ads ss ssc o r 04 1 401 1   取 s=50mm,40mm≤ s≤ 80mm， mmds c o r 683 4  (满足构造要求 ) （ 5） 复核混凝土保护层是否过早脱落 按 dl 查表得  NkNNAfAf syc  37753 7 7 5 3 6 8)31423601 2 5 6 8 ()(  （满足要求） 5． 已知某公共建筑门厅底层现浇钢筋混凝土框架内柱，承受轴向压力 N=2850kN，从基础顶面到二屋楼面的高度为 ，支承条件系数。 混凝土选用 C35（ fc=），纵筋用 HRB400（ 239。 /360 mmNfy  ），箍筋用 HRB335（ fy=300N/mm2）。 按建筑设计要求柱 截面采用圆形，其直径不大于400mm，环境类别为一类。 试进行该柱配筋计算。 [解 ]（ 1）先按配有纵筋和箍筋柱计算 柱子计算长度按《规范》规定取 ，则 l0==179。 = 混凝土结构设计原理课后习题答案 37 计算稳定系数  值，因 l0/d=4000/350= 查表 61得  = 取园截面直径为 350mm,圆形柱混凝土截面面积为 222 9 6 1 6 34 3 5 mmdA   由承载力公式求得 239。 39。 4 9 8 73 6 09 6 1 6 3 2 8 5 0 0 0 mmfAfNAycs   求配筋率 6 1 6 3498739。 39。  AA S 配筋率太大，因 l0/d＜ 12，若混凝土强度等级不再提高，则可采用螺旋箍筋以提高柱的承载能力。 具体计算如下。 （ 2）按配有纵筋和螺旋箍筋柱计算 假定纵筋配筋率按 39。  计算，则 混凝土结构设计原理课后习题答案 38 mmAA s 2 8 8 59 6 1 6 39。  选用 ，相应的 39。 sA =3142mm2。 取混凝土保护层厚度为 30mm, 混凝土的核芯截面面积为 dcor=35060=290mm ysyco rcs s o fAfAfNA2)( 39。 39。  21 5 5 53002 )3 1 4 23606 6 0 1 ( 1 6 6 6 6 6 mm  因 Asso＞ 39。 sA （ =179。 3142=786mm2），满足构造要求。 假定螺旋箍筋直径为 10mm，则单肢箍筋截面面积 Ast1=。 螺旋箍筋间距 mmA Ads s s o stc o r 461 55 5   取用 s=45mm，满足大于 40mm及小于 80mm，同时小于及等于 =179。 290=58mm的要求。 由承载力计算公式得： Asso= 21 5 8 845 9 mmAd stc or  NAfAfAfN ssoysyc orc2 8 6 8 0 6 4)()2( 39。 39。   混凝土结构设计原理课后习题答案 39 实际纵筋配筋率 %3% 61 633 14 239。 39。  ssAA ，故 NAfAAfN sysc2 2 4 9 4 0 2]3 1 4 23 6 0)3 1 4 29 6 1 6 3([9 3 ]39。 )39。 ([ 39。   N N 故该柱能承受 , KNN  满足设计要求。 6．某桥下现浇钢筋混凝土轴心受压柱，底墙固定，上端铰支，柱高 ，支承条件系数 ，承 受轴压力设计值 900kN，采用 C20 混凝土（ 2/ mmNfcd  ），和 R235 钢筋（ 239。 /195 mmNfsd  ），环境类别为一类。 试问： 试设计轴心受压柱。 若采用《混凝土结构设计规范》，采用 C20混凝土 fc=，钢筋 HRB335（ fy=300N/mm2），试设计轴心受压柱，比较两者差异。 （ 1）解： 已知： 10 ， kNNd 900 ， 2/ mmNfcd  ， 239。 /195 mmNfsd  1）确定截面尺寸 混凝土结构设计原理课后习题答案 40 在设计时有三个未知量。 即： AAs, 39。  ，现设 % ，暂取 1 ，由轴心受压构件正截面承载力公式可得 2339。 0 82511)(109001)1(mmfffNAcds。