某商场里的一钢筋混凝土T形截面梁，计算简图及梁截面如图所示，设计使用年限50年，结构重要性系数1.0，混凝土强度等级C30，纵向受力钢筋和箍筋均采用 HRB400。1.假定，永久荷载标准值（含梁自重）g1=40kN/m，g2=10kN/m；可变荷载标准值q1=10kN/m，q2=30kN/m。试问，AB跨跨中截面弯矩设计值M（kN·m），与下列何项数值最为接近？（　　） 提示：按永久荷载效应控制的组合进行计算；各跨永久荷载的分项系数均取1.35。A.370 B.400 C.445 D.470

根据《混凝土结构设计规范》（GB 50010—2010）第9.2.1条第3条可知，为了保证混凝土和受力钢筋有良好的粘结性能，梁的纵向受力钢筋之间有净距的要求。根据附录A表A.0.1可知，配5Φ25时，As＝2454mm2小于计算配筋量；配5Φ28时，不能满足净距要求；配3Φ28+2Φ25配筋量过大。

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版）第3.4.3条规定，悬臂构件的计算跨度l0，按实际悬臂长度的2倍取用：l0=3×2=6m<7m。使用上对挠度有较高要求，挠度限值[f]=6000／250=24mm。

（C）

解答：根据《混凝土结构设计规范》（GB50010-2002）7. 5. 7条，V= 120kN tbh0 =0.7 x1.27 x200 x765 x 10-3kN = 136kN
可不进行斜截面的受剪承载力计算，按《混凝土结构设计规范》（GB50010-2002）第 10. 2. 10条和第10. 2. 11条的构造要求配置箍筋，箍筋最大间距取350；箍筋直径不应小于6mm，故取Φ6@350。

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）（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。

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。

根据《混凝土结构设计规范》（GB 50010—2010）（2015年版）第7.1.2条规定，按荷载标准组合或准永久组合并考虑长期作用影响的最大裂缝宽度可按下列公式计算



查表7.1.2-1可得，构件受力特征系数αcr＝1.9。
对受弯、偏心受压和偏心受拉构件，有效受拉混凝土截面面积为：
Ate＝0.5bh＋（bf－b）hf＝0.5×350×600＋（650－350）×120＝141000mm2
按有效受拉混凝土截面面积计算的纵向受拉钢筋配筋率为：
ρte＝As/Ate＝3927/141000＝0.0279＞0.01
根据式（7.1.2-2）计算，得裂缝间纵向钢筋应变不均匀系数为：
ψ＝1.1－0.65ftk/（ρteσs）＝1.1－0.65×2.01/（0.0279×220）＝0.887
代入数据，计算得



故B项最为接近。

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。