工程力学与建筑结构第四次离线作业答案.doc

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工程力学与建筑结构第四次作业
1. σ=156≤[σ]=160MP
2. 皆为几何不变体系
3.
τ=9.9≤[τ]=90MP
安全
4.
5.
3
P
F1 =
P
F2 =
F3 =1.5P
2
2
6. 圆形: 正方形: 长方形: 圆环形＝1:1.05:2.10:5.72
7. 答案: As=1133mm
解题提示: 取as=35mm, h0＝550－35＝515mm。
2
dM
fcbh0 10 200 515
2 =1.20 125 102＝0.2828
6
s =
=1 1 2 s ＝1 1 2 0.2828 0.3409< ξb＝0.544
ρ＝ξfc/fy＝0.3409×10/310 = 1.1％ ＞ρmin＝0.15％
As＝ρbh0＝1.1％×200×515＝1133mm
2
8. 答案: As=2305.5mm
2
解题提示: ( 1) 取as=60mm, 则h0＝450－60＝390mm。
1

( 2) 验算是否需要配双筋:
dM
1.2 180
s =
2 ＝
2 = 0.5680
sb > 0.396 ( 查表9－1)
fcbh0
12.5 200 390
故须按双筋截面配筋。
( 3) 取 = b=0.544, 即 s = sb＝0.396。
dM
f ' y (h0 a's )
sb fcbh0 2 ＝1.2 180 106 0.396 12.5 200 3902 = 594.5mm
A's =
2
310 (390 35)
( 4) As = 1 ( fc bh0 + f 'y A's )＝( 0.544×12.5×200×390＋310×594.5)
f y
/310
＝2305.5mm
2
9.答案: As= A
`
s
=765mm
2
解 题 提 示 : (1) 资 料 : C20 混 凝 土 fc = 10N /mm
2
; Ⅱ 级 钢 筋
f y = f y 310N / mm
2
; 取as = as 40mm, 则h0 = h－as＝
450－40=410mm。
( 2) 内力计算:
柱所承受的轴向压力设计值
N =
( GNGK
QNQK )
＝1.0 1.0 (1.05 150 1.20 200) 397.5KN
(3)偏心距e0及偏心距增大系数 的确定:
0
l0／h＝4500/450=10>8,应考虑纵向弯曲的影响。
e0＝300mm > h/30＝450/30＝15mm,按实际偏心距e0＝300mm计算。
1 = 0.5 fcA
0.5 10 300 450 =1.4 1, 取 1＝1;
d N
1.2 397500
由于l0／h＝10<15, 故取 2＝1;
2
1
1400 e0
h0
l0
1
=1
2＝1+
10
2
1 1 1.098
1
300
410
h
1400
(4)判别大小偏压:
2

压区高度
x =
d
N ＝1.2 397500 =159mm bh0 < 0.544 410 = 223.04mm
fcb
10 300
因此按大偏心受压构件计算。
(5)配筋计算:
x =159mm 2as > 80mm
e = e0 h2 +as＝1.098 300 450/ 2 + 40 514.4mm
x
d
c
Ne f bx h0
2
As = As
(
f y h0 as
)
＝1.2 397500 514.4 10 300 159(410 159/ 2)
310(410 40)
＝765mm
2
>
minbh0＝ 0.2% 300 410 246mm
2
3