Đang tải... (xem toàn văn)
Hướng dẫn giải bài tập Kết Cấu Công Trình . Được chia thành các chương với những bài tập được hướng dẫn rõ ràng, cụ thể. Rất hữu ích cho các sinh viên xây dựng.
Trang 12.3 Bài tập
2.3.1 Cấu kiện chịu nén đúng tâm
Bài 1: Cho một cột bêtông cốt thép đổ toàn khối theo phương thẳng
đứng, chịu nén đúng tâm Một đầu ngàm một đầu khớp, chiều dài cột 4,0m.Kích thước tiết diện cột ( ) (bxh=25x25)cm, thuộc công trình cấp III, dùngbêtông mác 200, cốt thép nhóm AI Tải trọng tác dụng lên cột bao gồm: Tảitrọng dài hạn Pdh = 40,1T;và tải trọng ngắn hạn là Pngh =23T.
Yêu cầu hãy tính toán và bố trí cốt thép cho cấu kiện trên.
Đáp số: Fa =12,5cm2; chọn 4φ20cóFa =12,56cm2.
Bài 2: Cho một cột bêtông cốt thép có tiết diện tròn, đổ toàn khối theo
phương thẳng đứng, chịu nén đúng tâm Một đầu ngàm một đầu tự do, chiềudài cột 2m Thuộc công trình cấp III, dùng bêtông mác 200, cốt thép nhómAII Tải trọng tác dụng lên cột bao gồm: Tải trọng dài hạn Ndh =88,6T;và tảitrọng ngắn hạn làNngh=36,4T.
Yêu cầu: Chọn kích thước tiết diện, tính cốt thép chịu lực.
Đáp số: r=20cm,Fa' =16,05cm2; chọn 8φ16cóFa =16,08cm2.
Bài 3: Cho một cột bêtông cốt thép có tiết diện vuông, đổ toàn khối theo
phương thẳng đứng, chịu nén đúng tâm Ntt =40,4T.Một đầu ngàm một đầukhớp Chiều dài tính toán cột 4,5m Thuộc công trình cấp III, dùng bêtôngmác 200, cốt thép nhóm AI Hệ số làm việc của bêtông mb=0,85.
Yêu cầu: Xác định kích thước tiết diện, tính cốt thép chịu lực.
Đáp số: b=20cm,Fa' =8,03cm2; chọn 4φ16cóFa =8,04cm2.
Bài 4: Cho một cột bêtông cốt thép đổ toàn khối theo phương thẳng
đứng, chịu nén đúng tâm, cốt thép nhóm AI có kích thước tiết diện
bxh = Một đầu ngàm một đầu tự do, chiều dài cột 3m Thuộc côngtrình cấp II, dùng bêtông mác 200, cốt thép đặt () 2
8φ Nội lực do tảitrọng tính toán thuộc tổ hợp lực cơ bản gây ra Ndh =60T,Nngh =30T.
Yêu cầu: Kiểm tra khả năng chịu lực của cấu kiện.
Đáp số: Ntt =95,53T<Ngh =150,292T⇒ Dầm đủ khả năng chịu lực.
2.3.2 Cấu kiện chịu nén lệch tâm
Bài 5: Cho một cột bêtông cốt thép chịu nén lệch tâm có tiết diện chữ
nhật ( ) (bxh = 25x50)cm Hai đầu liên kết khớp, thuộc công trình cấp II, chiềudài cột 5,6m Dùng bêtông mác 200, cốt thép nhóm AI Nội lực do tải trọngtính toán thuộc tổ hợp lực cơ bản gây ra:Mdh =15Tm, Mngh =5T.m,
Đáp số: Fa' =12,48cm2;Fa=23,77cm2.
Trang 2Bài 6: Cho một cột bêtông cốt thép chịu nén lệch tâm, có tiết diện chữ
nhật ( ) (bxh = 20x40)cm Hai đầu liên kết khớp, chiều dài cột 3,5m Thuộc côngtrình cấp III Dùng bêtông mác 200, cốt thép nhóm AII Nội lực do tải trọngtính toán thuộc tổ hợp lực cơ bản gây ra Mdh =5,65Tm,
Mngh =2,5Tm,Ndh =24T,Nngh =15T. Biết miền nén đã đặt 2φ20(6,28)cm2 Với
.cm5,3aa= ' =
Yêu cầu: Hãy tính toán cốt thép Fa cho cấu kiện trên.
Đáp số: Fa=4,002cm2; chọn 2φ16cóFa =4,02cm2.
Bài 7: Cho một cột bêtông cốt thép chịu nén lệch tâm, hai đầu liên kết
khớp, có tiết diện chữ nhật ( ) (bxh = 20x40)cm, thuộc công trình cấp III, chiềudài cột 3,5m Dùng bêtông mác 200, cốt thép nhóm AII Nội lực do tải trọngtính toán thuộc tổ hợp lực cơ bản gây ra Mdh =6,45T.m,
MNdh =20T,Nngh =10T. Với chiều dày bảo vệ a=a' =4cm.
Yêu cầu: Hãy tính toán cốt thép đối xứng Fa.
Đáp số: F'8,02cm2;
F chọn 4φ16cóFa =8,04cm2.
Bài 8: Cho một cột bêtông cốt thép chịu nén lệch tâm, hai đầu ngàm, có
tiết diện chữ nhật ( ) (bxh=20x50)cm, thuộc công trình cấp II, chiều dài cột 7m.Dùng bêtông mác 200, cốt thép nhóm AII Nội lực do tải trọng tính toán thuộctổ hợp lực cơ bản gây ra Mtt =22T.m,N=50T. Biết miền nén đã đặt 4φ16
Vậy cấu kiện không đủ khả năng chịu lực.
Bài 9: Cho một cột bêtông cốt thép chịu nén lệch tâm, có tiết diện chữ
nhật ( ) (bxh = 25x50)cm, một đầu ngàm một đầu liên kết khớp, thuộc công trìnhcấp II, chiều dài cột 4m Dùng bêtông mác 200, cốt thép nhóm AII Nội lực dotải trọng tính toán thuộc tổ hợp lực cơ bản gây ra Mdh =8T.m,
MNdh=50T,Nngh=38T. Với a=a' =3,5cm.
Yêu cầu: Hãy tính toán cốt thép FavàFa'.
Đáp số: F6,12cm;F0,79cm2.
Bài 10: Cho một cột bêtông cốt thép chịu nén lệch tâm, một đầu ngàm
một đầu khớp, có tiết diện chữ nhật ( ) (bxh=30x60)cm, thuộc công trình cấp II,chiều dài cột 4m Dùng bêtông mác 250, cốt thép nhóm AII Nội lực do tảitrọng tính toán thuộc tổ hợp lực cơ bản gây ra M=15T.m, N=165T.m Miềnnén đã đặt 4φ28 (Fa' =24,63)cm2, miền kéo đã bố trí 2φ20(Fa =6,28)cm2, Vớichiều dày bảo vệ a=a' =4cm.
Yêu cầu: Hãy kiểm tra khả năng chịu lực của cấu kiện.
Trang 3Đáp số: cấu kiện không đủ khả năng chịu lực.
2.3.3 Cấu kiện chịu kéo
a Cấu kiện chịu kéo đúng tâm
Bài 11: Cho một cấu kiện chịu kéo đúng tâm có kích thuốc tiết diện là
( ) (bxh = 20x20)cm,thuộc công trình cấp III, dùng bê tông mác 200, cốt thépnhóm AII Nội lực do tải trọng tính toán thuộc tổ hợp lực cơ bản gây raN=16,5T.
Yêu cầu: Hãy tính toán cốt thép chịu lực Fa.
Đáp số: Fa =6,111cm2; chọn 4φ14cóFa =6,16cm2.
Bài 12: Cho một cấu kiện chịu kéo đúng tâm có kích thuốc tiết diện chữ
nhật là ( ) (bxh=25x50)cm,thuộc công trình cấp III, dùng bê tông mác 200, cốtthép nhóm AII Nội lực do tải trọng tính toán thuộc tổ hợp lực cơ bản gây ra
Yêu cầu: Hãy kiểm tra khả năng chịu của cấu kiện.
Đáp số: N≤Ngh =27,486T⇒ cấu kiện đủ khả năng chịu lực.
b Cấu kiện chịu kéo lệch tâm
Bài 13: Cho một cấu kiện chịu kéo lệch tâm có tiết diện chữ nhật
( ) (bxh = 30x50)cm,thuộc công trình cấp III, dùng bê tông mác 200, cốt thépnhóm AII Nội lực do tải trọng tính toán thuộc tổ hợp lực cơ bản gây ra
M= N=38,5T Với a4cm.2
Bài 14: Cho một cấu kiện chịu kéo lệch tâm có tiết diện chữ nhật
( ) (bxh=20x40)cm,thuộc công trình cấp II, dùng bê tông mác 200, cốt thépnhóm AIII Nội lực do tải trọng tính toán thuộc tổ hợp lực cơ bản gây ra
F bố trí theo cấu tạo; Fa : chọn 3φ22.
Bài 15: Cho một cấu kiện chịu kéo lệch tâm có tiết diện chữ nhật
( ) (bxh = 20x50)cm,thuộc công trình cấp II, dùng bê tông mác 200, cốt thépnhóm CII Nội lực do tải trọng tính toán thuộc tổ hợp lực cơ bản gây ra
M= N=18T Đã đặt ở miền nén 2φ14 (F'3,08)cm2,
a= miền kéo đã bố trí
3φ (Fa =14,73)cm2,Với a=a' =3,5cm.
Yêu cầu: Hãy kiểm tra cường độ tại tiết diện trên.
Đáp số: Cấu kiện đủ khả năng chịu lựcBài 16: Cho một cấu kiện chịu kéo lệch tâm có tiết diện chữ nhật
( ) (bxh = 20x40)cm,thuộc công trình cấp II, dùng bê tông mác 200, cốt thép
Trang 4nhóm CII Nội lực do tải trọng tính toán thuộc tổ hợp lực cơ bản gây ra
M=N=127T. Lớp bảo vệ a3,5cm.2
Bài 17: Cho một cấu kiện chịu kéo lệch tâm có tiết diện chữ nhật
( ) (bxh = 20x40)cm,thuộc công trình cấp II, dùng bê tông mác 200, cốt thépnhóm CII Nội lực do tải trọng tính toán thuộc tổ hợp lực cơ bản gây ra
M= N=5T. Trên cấu kiện đã bố trí ở miền nén 2φ12 (F'2,26)cm2,
a=miền kéo đã bố trí 4φ20 (Fa =12,56)cm2,Với a=a'=3,5cm.
Yêu cầu: Hãy kiểm tra cường độ tại tiết diện trên.
Đáp số: Cấu kiện đủ khả năng chịu lực