某单跨简支独立梁受力简图如图1-5所示。简支梁截面尺寸为300mm×850mm（h0=815mm），混凝土强度等级为C30，梁箍筋采用HPB300钢筋，安全等级为二级。假定，集中力设计值F=250kN，均布荷载设计值q=15kN/m。试问，当箍筋为Φ10@200（2）时，梁斜截面受剪承载力设计值（kN），与下列何项数值最为接近？ （A）250 （B）300 （C）350 （D）400

根据《混凝土结构设计规范》（GB 50010—2010）（2015年版）第6.4.12条第1款规定，当V不大于0.35ftbh0或V不大于0.875ftbh0/（λ＋1）时，可仅计算受弯构件的正截面受弯承载力和纯扭构件的受扭承载力
0.35ftbh0＝0.35×1.43×250×（600－40）×10－3＝70kN＞V＝60kN
故按纯扭构件的受扭承载力进行计算。
根据《混凝土结构设计规范》（GB 50010—2010）（2015年版）第9.2.10条规定，在弯剪扭构件中，箍筋的配筋率ρsv不应小于0.28ft/fyv。
因此，箍筋的配筋率应满足



Asv/s≥0.0015b＝0.0015×250＝0.375mm
当按照计算配筋率配筋时，2Asv1/s＝2×0.15＝0.3mm＜0.375mm，故按最小配筋率配筋。
对于A项，2×28.3/200＝0.283mm＜0.375mm，不满足要求。
对于B项，2×50.3/200＝0.503mm＞0.375mm，满足要求。
对于CD两项必然也满足要求，但是配筋过多会造成浪费。
综上，选配Φ8@200最为合理。

根据《混凝土结构设计规范》（GB 50010—2010）第9.2.5条规定，沿截面周边布置受扭纵向钢筋的间距不应大于200mm及梁截面短边长度；除应在梁截面四角设置纵向钢筋外，其余受扭纵向钢筋宜沿截面周边均匀对称布置。
故该梁截面上、中、下各配置2根抗扭纵筋，Astl／3=280／3=93.3mm2，
顶部和中部选



（As=157.1mm2>93mm2）。
底面纵筋620+93.3=713.3mm2，



（As=763.4mm2>713.3mm2）。



箍筋直径选φ8，



取s=150mm。

根据《混凝土结构设计规范》（GB 50010—2010）第6.3.4条规定，斜截面抗剪承载力公式为：



由此可知，C项数值最为接近。

支座截面剪力设计值为：
V＝（1.2×7＋1.4×7）×8.0/2＋（1.2×70＋1.4×70）×3/2＝345.8kN
对支座截面，集中荷载产生的剪力与总剪力之比为：
（（1.2×70＋1.4×70）×1.5）/345.8×100%＝79%＞75%
故按集中荷载作用计算。
根据《混凝土结构设计规范》（GB 50010—2010）（2015年版）第6.3.4条规定，当仅配置箍筋时，矩形、T形和I形截面受弯构件的斜截面受剪承载力为：
Vcs＝αcvftbh0＋fyvAsvh0/s
剪跨比



，取λ＝3.0。
式中，斜截面混凝土受剪承载力系数




代入数据，计算得：
345.8×103＝0.4375×1.43×350×530＋270×Asv/150×530
解得：Asv＝241mm2，Asv/4＝60mm2。

翼缘受拉，按b×h＝350mm×600mm的矩形截面计算配筋，截面有效高度为：h0＝h－as＝600－70＝530mm
根据《混凝土结构设计规范》（GB 50010—2010）（2015年版）式（6.2.10-1）计算，得：
M＝α1fcbx（h0－x/2）
代入数据得：
490×106＝1.0×14.3×350x（530－x/2）＝2652650x－2502.5x2
x2－1060x＋195804＝0
解得混凝土受压区高度：x＝238.3mm＜ξbh0＝0.518×530＝274.5mm。
根据式（6.2.10-2）计算得：



故C项最为接近。

截面有效高度h0=（600－35）mm=565mm，ξb=0.55；当粱顶面的受压钢筋不变时，随着梁底钢筋的增大，混凝土受压区高度随之增加抗弯承载力也不断提高。

采用C30级混凝土，HPB300级钢筋，则有：fC＝14.3N/mm2；ft＝1.43N/mm2；fy＝300N/mm2；fyv＝270N/mm2。c＝25mm，考虑弯矩较大，取αS＝70mm，h0＝530mm，αz＝35mm。
①总剪力设计值V＝0.5×12.3×8.5+210＝252.3kN。其中，集中力产生剪力210kN，占总剪力210/252.3＝83.2%＞75%，λ＝a/h0＝2750/530＝5.19＞3，故取λ＝3。
②根据《混凝土结构设计规范》（GB 50010—2010）第6.3.1条式（6.3.1-1）计算，验算受剪截面条件：V＝252.3kN＜0.25ΒCfCbh0＝0.25×14.3×350×530＝663.16kN，满足规范要求。
③根据第6.3.13条式（6.3.13）计算，验算构造配箍条件：



应按计算配置箍筋。
④根据第6.3.12条式（6.3.12）计算，



选4肢箍φ8，



取4肢箍φ8@150，满足规范要求。
⑤由于



s＝150mm＜Smax＝250mm，同时小于15d＝240mm，均满足规范要求。

根据《混凝土结构设计规范》（GB 50010—2010）第6.3.4条规定，斜截面抗剪承载力公式为：



由此可知，C项数值最为接近。

根据《混凝土结构设计规范》（GB 50010—2010）（2015年版）
公式（6.3.4-2），

根据《混凝土结构设计规范》（GB 50010—2010）（2015年版）第6.2.11条第1款规定，当满足下列条件时，应按宽度为bf′的矩形截面计算



式中，fyAs＝360×10×491＝1767600N。




不满足第1款要求，应根据第6.2.11条第2款式（6.2.11-3）按下式进行计算：



代入数据的：1.0×14.3×（350x＋300×120）＝360×（10×491－4×314）
解得：x＝160mm＞2as'＝2×40＝80mm且＜ξbh0＝0.518×530＝275mm。
根据式（6.2.11-2）计算，得最大弯矩设计值为



故C项最为接近。

根据《混凝土结构设计规范》（GB 50010—2010）第6.3.4条式（6.3.4-1）计算，0.7ftbh0＝0.7×1.10×200×460＝70840N＜V＝150000N，需要按计算确定腹筋；当V＞0.7ftbh0、300＜H≤500mm，构造要求为：最小配箍面积：Asv，min＝（0.24ft/fyv）×b×s＝（0.24×1.10/270）×200×200＝39.1mm2；箍筋最小直径Dmin＝6mm，箍筋最大间距smax＝200mm；复核截面尺寸为：hw＝h0＝460mm；根据第6.3.1条规定，矩形截面受弯构件，其受剪截面应符合下式条件：当hw/b≤4时，V≤0.25βc×fc×b×h0，即0.25βc×fc×b×h0＝0.25×1.00×9.55×200×460＝219650N≥V＝105336N，满足要求；根据第6.3.4条规定，矩形截面的一般受弯构件，其斜截面受剪承载力按下列公式计算：；代入数据解得，该截面所需的箍筋总面积与间距的比值为：



由此可知，C项数值最为接近。