混凝土结构典型例题建筑建筑材料_建筑-建筑材料.pdf

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1、1有一单跨铰接排架，跨度 15m，承受的荷载设计值如图所示。柱的净高，柱的截面为矩形，混凝土强度等级，纵筋采用，箍筋采用。求柱脚截面的：（1）内力、；（2）纵向受力钢筋面积；（3）箍筋面积；（4）绘制剖面施工图。解：（1）求柱脚内力 由于两根柱的抗侧刚度相等，根据剪力分配法得作用于每根柱顶的水平力为 柱脚内力：（2）求纵向钢筋面积 a）判别大小偏心 为大偏心受压构件 b）配筋计算 因，故要考虑偏心距增大系数 的影响 取 ，取 柱脚截面的内力纵向受力钢筋面积箍筋面积绘制剖面施工图解求柱脚内力由于两根柱的抗侧刚度相等根据剪力分配法得作用于每根柱顶的水平力为柱脚内力求纵向钢筋面积判别大小偏心为大偏心

2、受压构件配筋计算因故要考虑偏心距要求截面尺寸满足要求验算截面是否需按计算配置箍筋取按构造配箍筋采用双肢箍筋绘制剖面施工图某钢筋混凝土单层厂房排架柱柱长及截面尺寸如图所示经内力计算及内力组合柱各截面的内力组合结果如下表材料选用如下混凝土的项标准值取自及相应的项标准值取自相应的相应的及相应的项注单位单位单位解上柱配筋计算上柱截面共有组内力取而截面的内力均小于则都属于大偏心受压所以选取偏心距较大的一组内力作为最不利内力即取吊车厂房排架方向 和 均选 4 20（）。c）垂直于弯矩作用平面的承载力验算 ，查表得 满足要求。（3）求箍筋面积 a）验算截面尺寸是否满足要求 截面尺寸满足要求。b）验算截面是否

3、需按计算配置箍筋 柱脚截面的内力纵向受力钢筋面积箍筋面积绘制剖面施工图解求柱脚内力由于两根柱的抗侧刚度相等根据剪力分配法得作用于每根柱顶的水平力为柱脚内力求纵向钢筋面积判别大小偏心为大偏心受压构件配筋计算因故要考虑偏心距要求截面尺寸满足要求验算截面是否需按计算配置箍筋取按构造配箍筋采用双肢箍筋绘制剖面施工图某钢筋混凝土单层厂房排架柱柱长及截面尺寸如图所示经内力计算及内力组合柱各截面的内力组合结果如下表材料选用如下混凝土的项标准值取自及相应的项标准值取自相应的相应的及相应的项注单位单位单位解上柱配筋计算上柱截面共有组内力取而截面的内力均小于则都属于大偏心受压所以选取偏心距较大的一组内力作为最不利

4、内力即取吊车厂房排架方向 取 按构造配箍筋。采用8200双肢箍筋。（4）绘制剖面施工图 400 2某钢筋混凝土单层厂房排架柱，柱长及截面尺寸如图所示。经内力计算及内力组合，柱各截面的内力组合结果如下表 1。材料选用如下：混凝土 C30，钢筋 HRB400，采用对称配筋。试设计该柱。（3600、10100。400、100。）柱脚截面的内力纵向受力钢筋面积箍筋面积绘制剖面施工图解求柱脚内力由于两根柱的抗侧刚度相等根据剪力分配法得作用于每根柱顶的水平力为柱脚内力求纵向钢筋面积判别大小偏心为大偏心受压构件配筋计算因故要考虑偏心距要求截面尺寸满足要求验算截面是否需按计算配置箍筋取按构造配箍筋采用双肢箍筋

5、绘制剖面施工图某钢筋混凝土单层厂房排架柱柱长及截面尺寸如图所示经内力计算及内力组合柱各截面的内力组合结果如下表材料选用如下混凝土的项标准值取自及相应的项标准值取自相应的相应的及相应的项注单位单位单位解上柱配筋计算上柱截面共有组内力取而截面的内力均小于则都属于大偏心受压所以选取偏心距较大的一组内力作为最不利内力即取吊车厂房排架方向 表 1 某柱内力组合表 截面 及相应的 及相应的 及相应的 及相应的 ,备注 79.251-68.555 43.550 78.783 57.699 标准值取自 及相应的 项 271.63 237.61 293.771 237.61 198.008 118.713-92

6、.655 118.713-69.916 标准值取自 及相应的 项 738.01 416.088 738.01 296.41 346.136-285.802 237.069 298.473 214.595 标准值取自 及相应的 项 730.43 463.376 774.59 332.99 277.49 50.656 相应的 294.35 相应的 367.01 注：单位()，单位，单位 解：1上柱配筋计算。上柱截面共有 4 组内力。取 柱脚截面的内力纵向受力钢筋面积箍筋面积绘制剖面施工图解求柱脚内力由于两根柱的抗侧刚度相等根据剪力分配法得作用于每根柱顶的水平力为柱脚内力求纵向钢筋面积判别大小偏心为

7、大偏心受压构件配筋计算因故要考虑偏心距要求截面尺寸满足要求验算截面是否需按计算配置箍筋取按构造配箍筋采用双肢箍筋绘制剖面施工图某钢筋混凝土单层厂房排架柱柱长及截面尺寸如图所示经内力计算及内力组合柱各截面的内力组合结果如下表材料选用如下混凝土的项标准值取自及相应的项标准值取自相应的相应的及相应的项注单位单位单位解上柱配筋计算上柱截面共有组内力取而截面的内力均小于则都属于大偏心受压所以选取偏心距较大的一组内力作为最不利内力即取吊车厂房排架方向 而 截面的内力均小于，则都属于大偏心受压，所以选取偏心距较大的一组内力作为最不利内力。即取 =78.783 =237.61 吊车厂房排架方向上柱的计算长度。

8、附加偏心距 取（大于）应考虑偏心距增大系数。，取 柱脚截面的内力纵向受力钢筋面积箍筋面积绘制剖面施工图解求柱脚内力由于两根柱的抗侧刚度相等根据剪力分配法得作用于每根柱顶的水平力为柱脚内力求纵向钢筋面积判别大小偏心为大偏心受压构件配筋计算因故要考虑偏心距要求截面尺寸满足要求验算截面是否需按计算配置箍筋取按构造配箍筋采用双肢箍筋绘制剖面施工图某钢筋混凝土单层厂房排架柱柱长及截面尺寸如图所示经内力计算及内力组合柱各截面的内力组合结果如下表材料选用如下混凝土的项标准值取自及相应的项标准值取自相应的相应的及相应的项注单位单位单位解上柱配筋计算上柱截面共有组内力取而截面的内力均小于则都属于大偏心受压所以选

9、取偏心距较大的一组内力作为最不利内力即取吊车厂房排架方向 且 选 3 18，则 满足要求。而垂直于排架方向柱的计算长度，则，满足弯矩作用平面外的承载力要求。2.下柱配筋计算 取 与上柱分析方法类似。柱脚截面的内力纵向受力钢筋面积箍筋面积绘制剖面施工图解求柱脚内力由于两根柱的抗侧刚度相等根据剪力分配法得作用于每根柱顶的水平力为柱脚内力求纵向钢筋面积判别大小偏心为大偏心受压构件配筋计算因故要考虑偏心距要求截面尺寸满足要求验算截面是否需按计算配置箍筋取按构造配箍筋采用双肢箍筋绘制剖面施工图某钢筋混凝土单层厂房排架柱柱长及截面尺寸如图所示经内力计算及内力组合柱各截面的内力组合结果如下表材料选用如下混凝

10、土的项标准值取自及相应的项标准值取自相应的相应的及相应的项注单位单位单位解上柱配筋计算上柱截面共有组内力取而截面的内力均小于则都属于大偏心受压所以选取偏心距较大的一组内力作为最不利内力即取吊车厂房排架方向 而，截面的内力均小于，则都属于大偏心受压。所以选取偏心距 最大的一组内力作为最不利内力。即取 下柱计算长度取，附加偏心距（大于 20）。，应考虑偏心距增大系数，且取 ,取 先假定中和轴位于翼缘内，则 柱脚截面的内力纵向受力钢筋面积箍筋面积绘制剖面施工图解求柱脚内力由于两根柱的抗侧刚度相等根据剪力分配法得作用于每根柱顶的水平力为柱脚内力求纵向钢筋面积判别大小偏心为大偏心受压构件配筋计算因故要考

11、虑偏心距要求截面尺寸满足要求验算截面是否需按计算配置箍筋取按构造配箍筋采用双肢箍筋绘制剖面施工图某钢筋混凝土单层厂房排架柱柱长及截面尺寸如图所示经内力计算及内力组合柱各截面的内力组合结果如下表材料选用如下混凝土的项标准值取自及相应的项标准值取自相应的相应的及相应的项注单位单位单位解上柱配筋计算上柱截面共有组内力取而截面的内力均小于则都属于大偏心受压所以选取偏心距较大的一组内力作为最不利内力即取吊车厂房排架方向即中和轴过翼缘，且 选用 4 18，垂直于弯矩作用面的承载力计算：，满足弯矩作用平面外的承载力要求。3柱箍筋配置 由内力组合表，相应的，柱脚截面的内力纵向受力钢筋面积箍筋面积绘制剖面施工图

12、解求柱脚内力由于两根柱的抗侧刚度相等根据剪力分配法得作用于每根柱顶的水平力为柱脚内力求纵向钢筋面积判别大小偏心为大偏心受压构件配筋计算因故要考虑偏心距要求截面尺寸满足要求验算截面是否需按计算配置箍筋取按构造配箍筋采用双肢箍筋绘制剖面施工图某钢筋混凝土单层厂房排架柱柱长及截面尺寸如图所示经内力计算及内力组合柱各截面的内力组合结果如下表材料选用如下混凝土的项标准值取自及相应的项标准值取自相应的相应的及相应的项注单位单位单位解上柱配筋计算上柱截面共有组内力取而截面的内力均小于则都属于大偏心受压所以选取偏心距较大的一组内力作为最不利内力即取吊车厂房排架方向验算截面尺寸是否满足要求：截面满足要求。计算是

13、否需要按计算配箍筋：取 可按构造配箍筋，上下柱均选用 箍筋。4柱的裂缝宽度验算 混凝土结构设计规范规定，对 的柱应进行裂缝宽度验算。本柱的上柱和下柱均出现 的内力，故应进行裂缝宽度验算。相应于控制上、下柱配筋的最不利内力组合的荷载效应标准组合为：柱脚截面的内力纵向受力钢筋面积箍筋面积绘制剖面施工图解求柱脚内力由于两根柱的抗侧刚度相等根据剪力分配法得作用于每根柱顶的水平力为柱脚内力求纵向钢筋面积判别大小偏心为大偏心受压构件配筋计算因故要考虑偏心距要求截面尺寸满足要求验算截面是否需按计算配置箍筋取按构造配箍筋采用双肢箍筋绘制剖面施工图某钢筋混凝土单层厂房排架柱柱长及截面尺寸如图所示经内力计算及内力

14、组合柱各截面的内力组合结果如下表材料选用如下混凝土的项标准值取自及相应的项标准值取自相应的相应的及相应的项注单位单位单位解上柱配筋计算上柱截面共有组内力取而截面的内力均小于则都属于大偏心受压所以选取偏心距较大的一组内力作为最不利内力即取吊车厂房排架方向上柱=763，下柱=1018；构件受力特征系数；混凝土保护层厚度 取 30mm。验算过程见表 2。表 2 柱的裂缝宽度验算表 柱截面 上柱 下柱 内力 标准值 57.699 214.595 198.008 277.49 291.39 0.55 773.34 0.0095 0.01 取 0.0113 1.1 1.0 480.529 1183.34

15、0 0.523 288.95 722.2 172.06 174.045 0.341 0.436 0.124 0.3 满足要求 0.147 0.3 满足要求 某 18m预应力混凝土屋架下弦，设计条件如下：材料 混凝土 预应力钢筋 非预应力钢筋 等级 C40 1x3 钢绞线 HRB400 柱脚截面的内力纵向受力钢筋面积箍筋面积绘制剖面施工图解求柱脚内力由于两根柱的抗侧刚度相等根据剪力分配法得作用于每根柱顶的水平力为柱脚内力求纵向钢筋面积判别大小偏心为大偏心受压构件配筋计算因故要考虑偏心距要求截面尺寸满足要求验算截面是否需按计算配置箍筋取按构造配箍筋采用双肢箍筋绘制剖面施工图某钢筋混凝土单层厂房排架

16、柱柱长及截面尺寸如图所示经内力计算及内力组合柱各截面的内力组合结果如下表材料选用如下混凝土的项标准值取自及相应的项标准值取自相应的相应的及相应的项注单位单位单位解上柱配筋计算上柱截面共有组内力取而截面的内力均小于则都属于大偏心受压所以选取偏心距较大的一组内力作为最不利内力即取吊车厂房排架方向截面 mm 孔道 50 每根钢绞线面积 4 12 材料强度（）弹性模量（）张拉工艺 后张法。一端超张拉 5%，JM-12型锚具，孔道为预埋钢管，一次张拉。张拉控制应力（）张拉时混凝土强度 （）下弦杆内力 永久荷载标准值产生的轴向拉力 可变荷载标准值产生的轴向拉力 可变荷载准永久值系数 0.5 结构重要性系数

17、 使用阶段 1.1 施工阶段 1.0 结构重要性系数 使用阶段 1.1 施工阶段 1.0（侧面尺寸 100+100=200）柱脚截面的内力纵向受力钢筋面积箍筋面积绘制剖面施工图解求柱脚内力由于两根柱的抗侧刚度相等根据剪力分配法得作用于每根柱顶的水平力为柱脚内力求纵向钢筋面积判别大小偏心为大偏心受压构件配筋计算因故要考虑偏心距要求截面尺寸满足要求验算截面是否需按计算配置箍筋取按构造配箍筋采用双肢箍筋绘制剖面施工图某钢筋混凝土单层厂房排架柱柱长及截面尺寸如图所示经内力计算及内力组合柱各截面的内力组合结果如下表材料选用如下混凝土的项标准值取自及相应的项标准值取自相应的相应的及相应的项注单位单位单位解

18、上柱配筋计算上柱截面共有组内力取而截面的内力均小于则都属于大偏心受压所以选取偏心距较大的一组内力作为最不利内力即取吊车厂房排架方向 要求：1.按使用阶段承载力要求 确定；2.计算预应力损失；3.计算完成第二批预应力损失后混凝土的预压应力。解：1 载力计算确定 由 得：选 2 束 钢绞线，2 截面几何特征值计算 柱脚截面的内力纵向受力钢筋面积箍筋面积绘制剖面施工图解求柱脚内力由于两根柱的抗侧刚度相等根据剪力分配法得作用于每根柱顶的水平力为柱脚内力求纵向钢筋面积判别大小偏心为大偏心受压构件配筋计算因故要考虑偏心距要求截面尺寸满足要求验算截面是否需按计算配置箍筋取按构造配箍筋采用双肢箍筋绘制剖面施工

19、图某钢筋混凝土单层厂房排架柱柱长及截面尺寸如图所示经内力计算及内力组合柱各截面的内力组合结果如下表材料选用如下混凝土的项标准值取自及相应的项标准值取自相应的相应的及相应的项注单位单位单位解上柱配筋计算上柱截面共有组内力取而截面的内力均小于则都属于大偏心受压所以选取偏心距较大的一组内力作为最不利内力即取吊车厂房排架方向 3 预应力损失计算 第一批预应力损失：查表得：查表得：直线钢筋 第一批预应力损失 第二批预应力损失：柱脚截面的内力纵向受力钢筋面积箍筋面积绘制剖面施工图解求柱脚内力由于两根柱的抗侧刚度相等根据剪力分配法得作用于每根柱顶的水平力为柱脚内力求纵向钢筋面积判别大小偏心为大偏心受压构件配

20、筋计算因故要考虑偏心距要求截面尺寸满足要求验算截面是否需按计算配置箍筋取按构造配箍筋采用双肢箍筋绘制剖面施工图某钢筋混凝土单层厂房排架柱柱长及截面尺寸如图所示经内力计算及内力组合柱各截面的内力组合结果如下表材料选用如下混凝土的项标准值取自及相应的项标准值取自相应的相应的及相应的项注单位单位单位解上柱配筋计算上柱截面共有组内力取而截面的内力均小于则都属于大偏心受压所以选取偏心距较大的一组内力作为最不利内力即取吊车厂房排架方向 第二批预应力损失 总预应力损失 4 完成第二批预应力损失后混凝土的预压应力 4某钢筋混凝土矩形截面简支梁，截面尺寸，两端搁置在砖墙上，如图所示。承受的均布永久荷载标准值为（

21、含自重），均布可变荷载标准值为。已知永久荷载分项系数为 1.2，可变荷载分项系数为 1.4，准永久值系数为 0.5。若选用 C25 混凝土，纵筋选用 HRB335 级钢，箍筋选用 HPB235级钢，取，结构重要性系数。确定梁的纵筋；确定梁的箍筋（不考虑弯起钢筋）；如果梁的挠度限值为，最大裂缝宽度限值为 0.3mm，验算该梁的挠度和裂缝宽度是否满足要求；画出截面配筋图。面配筋图。柱脚截面的内力纵向受力钢筋面积箍筋面积绘制剖面施工图解求柱脚内力由于两根柱的抗侧刚度相等根据剪力分配法得作用于每根柱顶的水平力为柱脚内力求纵向钢筋面积判别大小偏心为大偏心受压构件配筋计算因故要考虑偏心距要求截面尺寸满足要

22、求验算截面是否需按计算配置箍筋取按构造配箍筋采用双肢箍筋绘制剖面施工图某钢筋混凝土单层厂房排架柱柱长及截面尺寸如图所示经内力计算及内力组合柱各截面的内力组合结果如下表材料选用如下混凝土的项标准值取自及相应的项标准值取自相应的相应的及相应的项注单位单位单位解上柱配筋计算上柱截面共有组内力取而截面的内力均小于则都属于大偏心受压所以选取偏心距较大的一组内力作为最不利内力即取吊车厂房排架方向 解：（1）计算跨中最大弯矩及支座边缘的剪力 （2）确定梁的纵筋 选 2 22+1 25（），且 柱脚截面的内力纵向受力钢筋面积箍筋面积绘制剖面施工图解求柱脚内力由于两根柱的抗侧刚度相等根据剪力分配法得作用于每根柱

23、顶的水平力为柱脚内力求纵向钢筋面积判别大小偏心为大偏心受压构件配筋计算因故要考虑偏心距要求截面尺寸满足要求验算截面是否需按计算配置箍筋取按构造配箍筋采用双肢箍筋绘制剖面施工图某钢筋混凝土单层厂房排架柱柱长及截面尺寸如图所示经内力计算及内力组合柱各截面的内力组合结果如下表材料选用如下混凝土的项标准值取自及相应的项标准值取自相应的相应的及相应的项注单位单位单位解上柱配筋计算上柱截面共有组内力取而截面的内力均小于则都属于大偏心受压所以选取偏心距较大的一组内力作为最不利内力即取吊车厂房排架方向（3）确定梁的箍筋 截面尺寸满足要求 要按计算配置箍筋 选 双肢箍，实取 （4）挠度验算 柱脚截面的内力纵向受

24、力钢筋面积箍筋面积绘制剖面施工图解求柱脚内力由于两根柱的抗侧刚度相等根据剪力分配法得作用于每根柱顶的水平力为柱脚内力求纵向钢筋面积判别大小偏心为大偏心受压构件配筋计算因故要考虑偏心距要求截面尺寸满足要求验算截面是否需按计算配置箍筋取按构造配箍筋采用双肢箍筋绘制剖面施工图某钢筋混凝土单层厂房排架柱柱长及截面尺寸如图所示经内力计算及内力组合柱各截面的内力组合结果如下表材料选用如下混凝土的项标准值取自及相应的项标准值取自相应的相应的及相应的项注单位单位单位解上柱配筋计算上柱截面共有组内力取而截面的内力均小于则都属于大偏心受压所以选取偏心距较大的一组内力作为最不利内力即取吊车厂房排架方向 挠度满足要求

25、（5）裂缝宽度验算 ，裂缝满足要求。（6）截面配筋图如下：柱脚截面的内力纵向受力钢筋面积箍筋面积绘制剖面施工图解求柱脚内力由于两根柱的抗侧刚度相等根据剪力分配法得作用于每根柱顶的水平力为柱脚内力求纵向钢筋面积判别大小偏心为大偏心受压构件配筋计算因故要考虑偏心距要求截面尺寸满足要求验算截面是否需按计算配置箍筋取按构造配箍筋采用双肢箍筋绘制剖面施工图某钢筋混凝土单层厂房排架柱柱长及截面尺寸如图所示经内力计算及内力组合柱各截面的内力组合结果如下表材料选用如下混凝土的项标准值取自及相应的项标准值取自相应的相应的及相应的项注单位单位单位解上柱配筋计算上柱截面共有组内力取而截面的内力均小于则都属于大偏心受

26、压所以选取偏心距较大的一组内力作为最不利内力即取吊车厂房排架方向 5有一钢筋混凝土屋架如图所示，采用 C30混凝土，HRB335 级钢筋。节点集中荷载 Pk=P1k+P2k（标准值，kN），恒荷载 P1k=12 kN（包括自重），活荷载P2k=6kN（活荷载4 kN/m2）。提示：（1）计算屋架杆件内力时不考虑节点次应力影响；（2）上弦杆的计算长度可取节间长度的两倍。（1）求在活荷载作用下的支座反力设计值RAh？（2）在恒荷载和活荷载共同作用下，求出上弦杆S1、下弦杆 S2的内力设计值？柱脚截面的内力纵向受力钢筋面积箍筋面积绘制剖面施工图解求柱脚内力由于两根柱的抗侧刚度相等根据剪力分配法得作用

27、于每根柱顶的水平力为柱脚内力求纵向钢筋面积判别大小偏心为大偏心受压构件配筋计算因故要考虑偏心距要求截面尺寸满足要求验算截面是否需按计算配置箍筋取按构造配箍筋采用双肢箍筋绘制剖面施工图某钢筋混凝土单层厂房排架柱柱长及截面尺寸如图所示经内力计算及内力组合柱各截面的内力组合结果如下表材料选用如下混凝土的项标准值取自及相应的项标准值取自相应的相应的及相应的项注单位单位单位解上柱配筋计算上柱截面共有组内力取而截面的内力均小于则都属于大偏心受压所以选取偏心距较大的一组内力作为最不利内力即取吊车厂房排架方向 （3）已知下弦杆截面尺寸为 150150mm，若内力设计值 S2=120kN，试求该屋架下弦杆的钢筋

28、截面面积 As是多少？（4）已知上弦杆截面尺寸为 150150mm，如图所示。试求该屋架上弦杆的承载力设计值 N是多少？柱脚截面的内力纵向受力钢筋面积箍筋面积绘制剖面施工图解求柱脚内力由于两根柱的抗侧刚度相等根据剪力分配法得作用于每根柱顶的水平力为柱脚内力求纵向钢筋面积判别大小偏心为大偏心受压构件配筋计算因故要考虑偏心距要求截面尺寸满足要求验算截面是否需按计算配置箍筋取按构造配箍筋采用双肢箍筋绘制剖面施工图某钢筋混凝土单层厂房排架柱柱长及截面尺寸如图所示经内力计算及内力组合柱各截面的内力组合结果如下表材料选用如下混凝土的项标准值取自及相应的项标准值取自相应的相应的及相应的项注单位单位单位解上柱配筋计算上柱截面共有组内力取而截面的内力均小于则都属于大偏心受压所以选取偏心距较大的一组内力作为最不利内力即取吊车厂房排架方向