【主要解答过程如下】:(1)根据《混凝土结构设计规范》(GB50010--2002)第7.1.5条进行各排钢筋应力计算:
设x=60mm代入《混凝土结构设计规范》(GB50010--2002)式(7.1.5-3),今ξ
=0.518,β
=0.8,f
=360N/mm
,
σ
=-360/0.282(60/35-0.8)=-1167N/mm2,因绝对值>360N/mm
,取-360N/mm
σ
=-360/0.282(60/180-0.8)=596N/mm
,因>360N/mm
,360N/mm
σ
=-360/0.282(60/325-0.8)=785N/mm
,因>360N/mm
,取360N/mm
σ
=-360/0.282(60/465-0.8)=856N/mm
,因>360N/mm
,360N/mm
(2)求受压区高度x
将各σ
值代入《混凝土结构设计规范》(GB50010-2002)式(7.2.12)
x=[452×(-360)+226×360+226×360+452×380]/(200×14.3)=57mm
x<2a′=70mm,取x=70mm
以此x再代入《混凝土结构设计规范》(GB50010-2002)式(7.1.53)求得
σ
=-360N/mm
,σ
=σ
=σ
=360N/mm
(3)按《混凝土结构设计规范》(GB50010-2002),取各层钢筋至受压区合力点的力矩计算正截面最大受弯承载力M:
M=∑σ
A
(h
-a′)
=360×452×(465-35)+360×226×(325-35)+360×226×(180-35)
=105.4kN·m
与选项A最接近。选项B、C、D均不正确。
【点评】:《混凝土结构设计规范》(GB50010--2002)第7.1.2条规定:正截面承载力应按平截面假定方法计算,计算时先假定受压区高度为某一值,算得沿截面高度不同位置处普通纵向钢筋的应力∞(可按近似公式(7.1.5-3)计算)。但必须注意第7.1.5条规定;按公式(7.1.5-3)计算所得的普通纵向钢筋的应力O'si应符合下列条件:
f
≤σ
≤f
即当计算的σ
为拉应力且其值大于f
值时,取σ
=f
;当σ
为压应力且其绝对值大于f′
时,取σ
=f′
,并按式(7.2.1-2)再次计算混凝土受压区高度x及σ
;若x>2a′,则正截面受弯承载力应按下式计算
M=f
b×(h
-x/2)+∑σ
A
(h
-h
)
若z≤2a′,则M=∑σ
(h
-a′)。