已知某支承屋面梁的钢筋混凝土牛腿(图5-10-1)宽度b=4100mm，竖向力作用点到下柱内边缘的水平距离a=300n，m(已考虑安装偏差20mm)，外边缘高度h
≥h／3(h为牛腿高度)，牛腿底面倾斜角a-45°。竖向力至牛腿外边缘的距离为200mm作用在牛腿顶部的荷载效应标准组合竖向力设计值F
=420kN及水平力设计值F
=110kN，荷载效应基本组合竖向力设计值F
=560kN及水平力设计值F
=154kN，混凝土强度等级为C230，纵向受拉钢筋采用HRB400级，箍筋采用HPB235级，试按《混凝土结构设计规范》(GB50010-2002)计算所需的牛腿纵向受拉钢筋截面面积、牛腿水平箍筋截面面积和弯起钢筋截面面积。
≥h／3(h为牛腿高度)，牛腿底面倾斜角a-45°。竖向力至牛腿外边缘的距离为200mm作用在牛腿顶部的荷载效应标准组合竖向力设计值F=420kN及水平力设计值F=110kN，荷载效应基本组合竖向力设计值F=560kN及水平力设计值F=154kN，混凝土强度等级为C230，纵向受拉钢筋采用HRB400级，箍筋采用HPB235级，试按《混凝土结构设计规范》(GB50010-2002)计算所需的牛腿纵向受拉钢筋截面面积、牛腿水平箍筋截面面积和弯起钢筋截面面积。 - A. 516mm
，258mm，258mm - B. 452mm，226mm，226mm
- C. 568mm，284mm，284mm
- D. 568mm，258mm，226mm
正确答案：
C
答案解析：
【主要解答过程如下】：(1)按《混凝土结构设计规范》(GB50010-2002)计算所需的纵向受拉钢筋截面面积A
根据公式(10．8．2)，今F=560kN，F=154kN，由前题h
=710mm，a=300mm，f
=360N／mm代入得：
但其值小于最小配筋率所需的构造钢筋截面面积0．2％bg=0．2％×400×710=568mm，应取568mm，此值已大于构建要求的钢筋数量4
12(A=452mm)。
(2)水平箍筋截面面积A
，
按第10．8．4条要求，水平箍筋总截面面积不宜小于承受竖向力的受拉钢筋截面面积的1／2。今受拉钢筋为最小配筋率所需的5681mm，因而A=0．5×568=284mm。
(3)弯起钢筋截面面积A
按第10．8．4条要求，当牛腿剪跨比a/h≥0．3时，宜设置弯起钢筋，今a／h=300／710=0．42>0．3，符合设置弯起钢筋条件。弯起钢筋截面面积不宜小于承受竖向力的受拉钢筋截面面积的1／2，且根数宜不小于2根，直径不宜小于12mm。同上理由，应取A
=284mm。此值已满足大于212截面面积的要求。
【点评】：牛腿的水平箍筋及弯起钢筋截面面积，当承受竖向力所需的纵向受拉钢筋的配筋率按牛腿有效截面计算不小于0．2％及0．45f
／f，也不大于0．6％时，不需按斜截面受剪承载力公式进行计算，仅需按构造要求设置，原凶是在上述配筋率范围内时，牛腿为正截面受弯承载力控制，而不是斜截面受剪承载力控制，即牛腿仅会发生受弯破坏，不会发生受剪破坏。结构工程师应掌握牛腿的此受力特性。
根据公式(10．8．2)，今F
=560kN，F=154kN，由前题h=710mm，a=300mm，f=360N／mm代入得：但其值小于最小配筋率所需的构造钢筋截面面积0．2％bg
=0．2％×400×710=568mm，应取568mm，此值已大于构建要求的钢筋数量412(A=452mm)。(2)水平箍筋截面面积A
，按第10．8．4条要求，水平箍筋总截面面积不宜小于承受竖向力的受拉钢筋截面面积的1／2。今受拉钢筋为最小配筋率所需的5681mm
，因而A=0．5×568=284mm。(3)弯起钢筋截面面积A
按第10．8．4条要求，当牛腿剪跨比a/h
≥0．3时，宜设置弯起钢筋，今a／h=300／710=0．42>0．3，符合设置弯起钢筋条件。弯起钢筋截面面积不宜小于承受竖向力的受拉钢筋截面面积的1／2，且根数宜不小于2根，直径不宜小于12mm。同上理由，应取A=284mm。此值已满足大于212截面面积的要求。【点评】：牛腿的水平箍筋及弯起钢筋截面面积，当承受竖向力所需的纵向受拉钢筋的配筋率按牛腿有效截面计算不小于0．2％及0．45f
／f，也不大于0．6％时，不需按斜截面受剪承载力公式进行计算，仅需按构造要求设置，原凶是在上述配筋率范围内时，牛腿为正截面受弯承载力控制，而不是斜截面受剪承载力控制，即牛腿仅会发生受弯破坏，不会发生受剪破坏。结构工程师应掌握牛腿的此受力特性。
