水工混凝土第4章作业答案.doc

1、已知一钢筋混凝土矩形截面简支梁，其截面面积尺寸 ()，支座处的剪力设计值V=136kN，采用C25混凝土，箍筋采用HPB235钢筋若不设弯起钢筋，试确定箍筋的直径、肢数和间距解：由附录2表1和表3查得，，，由表2-7查得II级安全级别，基本组合时的安全系数，剪力设计值按SL 191-2008规范计算：（1）截面尺寸验算，，由式（4-16）得故截面尺寸满足要求2）验算是否需要计算确定腹筋应由计算确定腹筋3）腹筋计算初选双肢箍筋，Asv=101mm2，s=200mm

按SL 191-2008规范计算：（1）支座截面剪力设计值计算（2）截面尺寸验算因为纵筋数量（）较多，需双层布置，a=65mm,，，由式（4-16）得故截面尺寸满足要求2）验算是否需要计算确定腹筋应由计算确定腹筋3）腹筋计算初选双肢箍筋，Asv=101mm2，s=200mm

2）验算是否需要计算确定腹筋应由计算确定腹筋3）腹筋计算初选双肢箍筋，Asv=101mm2，s=200mm

由于弯矩较大，估计纵筋需要排两层，取，则，由式(4-17)计算：故截面满足抗剪要求3、计算纵向钢筋计算过程及结果见下表：计算内容跨中H截面支座B截面计算内容跨中H截面支座B截面M（kN.m）159.84194.413691740KM（kN.m）191.81233.28选配钢筋618222+4180.2250.2740.2580.328实配钢筋面积As（mm2）152717774、计算抗剪钢筋必须由计算确定抗剪腹筋试在全梁配置双肢箍筋8@250，则， 满足最小配筋要求由式（4-9）~式（4-11）得： （1）支座B左侧需加配弯起钢筋帮助抗剪取，并取，按式（4-15）及式（4-16）计算第一排弯起钢筋：由支座承担负弯矩的纵筋弯下218（）第一排弯起钢筋的上弯点安排在离支座边缘250mm处，即由下图2可见，第一排弯起钢筋的下弯点离支座边缘的距离为：，该处，故还需弯起第二排钢筋抗剪因此，第二排弯起钢筋只需弯下118（）即可第二排弯起钢筋的下弯点离支座边缘的距离为：680+250+（600-2*40）=1450mm，此处，，故不需弯起第三排钢筋图2 弯起钢筋的确定（2）支座B右侧：故需配弯起钢筋。

取，并取，按式（4-15）及式（4-16）计算第一排弯起钢筋：由支座承担负弯矩的纵筋弯下218（）第一排弯起钢筋的上弯点安排在离支座边缘250mm处，即由图2可见，第一排弯起钢筋的下弯点离支座边缘的距离为：，该处，故不必再弯起第二排钢筋抗剪3）支座A： 理论上可以不配弯起钢筋，但为了加强梁端的受剪承载力，仍由跨中弯起218至梁顶再深入支座5、钢筋的布置设计钢筋的布置设计要利用抵抗弯矩图（MR图）进行图解为此，先将弯矩图（M图）、梁的纵剖面按比例画出，再在M图上作MR图图3 钢筋的布置设计先考虑跨中正弯矩的MR图跨中Mmax=159.84kN.m，需配的纵筋，实配618（）故实配钢筋能承担的弯矩为在图上绘出最大承担的弯矩（178.29kN.m），118承担的弯矩，可确定各钢筋的充分利用点按预先布置的（图3），要从跨中弯起118（钢筋3）和218（钢筋2）至支座B；另弯起218（钢筋2）至支座A，其余钢筋4及钢筋1将直通而不再弯起这样，根据前述钢筋弯起时的MR图的绘制方法可画出跨中的MR图由图3可知：跨中弯起点至充分利用点的距离分别为：，均大于0.5h0=318mm的条件。

再考虑支座B负弯矩区的MR图支座B需配纵筋1740mm2，实配222+418（），故实配钢筋能承担的弯矩为在图上绘出最大承担的弯矩（198.53kN.m），并以此按各钢筋面积的比例划分出222及118钢筋能抵抗的弯矩值，可确定出各根钢筋的充分利用点222承担的弯矩 ，118承担的弯矩在支座B左侧要弯下218（钢筋2）与118（钢筋3）；另两根放在角隅的钢筋5因要绑扎箍筋形成骨架，故必须全梁直通；还有一根钢筋6可根据M图加以切断在支座B右侧只需弯下218，故可切断钢筋6和钢筋3考察支座B左侧，在截面C本可切断钢筋6，但应考虑到如果C截面切断了1根钢筋，C截面就成为钢筋2的充分利用点，这时，当钢筋2下弯时，其起弯点（D截面）和充分利用点之间的距离DC小于0.5h0=268mm，，不满足斜截面抗弯承载力的要求所以不能C截面切断钢筋6而应先在D截面弯下钢筋2，这时钢筋2的充分利用点在Ｂ截面，而DB=250+240/2=370mm>0.5 h0=268mm，这满足了斜截面受弯承载力的条件同时D截面（即钢筋2的下弯点）距支座B边缘为250mm，也满足不大于绘制出钢筋2的MR图后，可发现在E截面还可切断钢筋6（118），E截面即为钢筋6的理论切断点，由于在该截面上KV>Vc，故钢筋6应从充分利用点G延伸ld（对HRB335钢筋，混凝土为C25，la=35d），ld=1.2 la + h0=1.2*35*18+535=1291mm，且自其理论切断点E延伸lw= max（20d, h0）= max（20*18,535）=535，由图3可知，GE的水平投影=264mm，综上所述，以上两种情况取大者，故钢筋6应从理论切断点E至少延伸1291-264=1027mm。

从图3看出，钢筋6的实际切断点已进入负弯矩的受压区，因而取ld=1.2 la + h0及lw= 20d已满足要求然后在F截面弯下钢筋3，剩下2根钢筋5直通，并兼做架立钢筋同样方法绘制支座B右侧的MR图从图3可看出，M图在MR图的内部，即每个截面的MR>M，因而该梁的正截面抗弯承载力满足要求梁的腹板高度hw>450mm，所以应在梁高方向设置腰筋，腰筋之间用拉筋连系起来钢筋布置设计图作好后，就为施工图提高了依据施工图中钢筋的某些区段的长度就可以再布置设计图中量得，但必须核算各钢筋的梁轴投影总长及总高是否符合板内侧尺寸配筋图见图：钢筋的长度计算:钢筋5：。