混凝土的結(jié)構(gòu)設(shè)計原理-12m鋼筋混凝土的簡支梁設(shè)計

1、鋼筋混凝土簡支梁設(shè)計任務(wù)書題目:12 m鋼筋混凝土簡支梁設(shè)計1. 設(shè)計資料某鋼筋混凝土簡支梁，構(gòu)件處于正常壞境（環(huán)境類別為一類），安全等級為二級，試設(shè)計該梁并繪制其配筋詳圖。每位同學(xué)的跨度取值為：根據(jù)學(xué)號尾數(shù)在11m20m之間選取。（如：學(xué)號尾數(shù)為7的同學(xué)，其選用跨度為17m）其他條件及要求： 材料：采用C30混凝土，縱筋采用HRB335鋼筋；箍筋采 用HPB300鋼筋。 荷載：活載標(biāo)準(zhǔn)值4=30kN/m，恒載僅考慮自重，其標(biāo)準(zhǔn)值 按照25kN /m3的容重進(jìn)行計算。 截面尺寸：取翼緣寬度 bf = 1000mm，（跨度13m以下取700mm） 其他尺寸根據(jù)荷載大小自行擬定。2. 設(shè)計內(nèi)容1.

2、 擬定梁的截面尺寸。2. 進(jìn)行內(nèi)力（M V）計算，作內(nèi)力圖。（梁端伸縮縫取6cm,支座寬度取40cm）3. 正截面承載力計算，選配縱向受力鋼筋并復(fù)核。4. 腹筋設(shè)計，要求必須設(shè)置不少于兩批彎起鋼筋。5. 斜截面抗剪、正截面抗彎和斜截面抗彎承載力的復(fù)核，必要時對腹筋進(jìn)行修改或調(diào)整。6. 作配筋圖，并列出鋼筋統(tǒng)計表。3.設(shè)計要求1. 完成計算書一套，計算書應(yīng)包含設(shè)計任務(wù)書，設(shè)計計算過程。2. 繪制梁的配筋圖及抵抗彎矩圖一張 A4,比例適當(dāng)。3. 計算書統(tǒng)一采用A4白紙紙張，字跡工整，符號書寫正確，計 算應(yīng)有必要的數(shù)據(jù)及計算過程；繪圖圖紙布局合理，線條清晰， 線型適當(dāng)。4. 時間：8月21號20:

3、00之前上交。設(shè)計書內(nèi)容'、已知條件混凝土強(qiáng)度等級C30 =1.0fc=14.3N/mm2ft=1.4N /m mHRB335級鋼筋：2b =0.550?y=?y' =300N/mmHPB300級鋼筋：2fyv 二 270N / mmqk =30kN /m,容重 25kN/m3(梁端伸縮縫取6cm 支座寬度取40cm)二、截面尺寸擬定IIb f =700mm, h f =250mm。h i丨=12m , l0 =1 0.5x(2x0.06m2x0.4m) = l 0.46m=11.54m ,設(shè)高跨比- lo 15凈距 h=l-0.5 2 0.06m-2 0.4m = I -0.

4、86m = 11.14m所以 h =750mm。設(shè) h =3.4，所以 b=220mm。b- s = 60mm， h0 = h - J = 750-60 = 690mm。hw = h0 - h f 二 690 - 250 = 440mm三、內(nèi)力計算(內(nèi)力圖繪制見附頁)gk =25X( 0.7X 0.25+0.22X( 0.75-0.25) =7.125kN/m按永久荷載控制考慮：取永久荷載分項系數(shù)G =1.35 ,可變荷載分項系數(shù)Q =1.4,此時 7Gg0.7(Q =39.02KN/M;取永久荷載分項系數(shù)G =1.2 ,可變荷載分項系數(shù)Q =1.4,此時Gg(Q =50.55KN/M取較大值

5、則支座截面剪力1V ( GgQqJi=0.5 39.02N 11.14=281.564kN2跨中截面彎矩2Md 二 0( GMGkqMqJ。2=1.0X 50.55 11.54 =841.478kN/m四、正截面承載力計算配筋1 43最小配筋率 入n =max0.45,0.2% =2.145%300a1 fcb；h；(h0 匹)空)2 2= 1413.912 106N mm 0Md =841.478 106N mm屬于第一類T形截面。0Md=fcdbfx(h0 -|) =6841.478 10 N mmM'2a1 fcbfh。-0.177841.478 "061.0 14.3

6、 700 6902=1 - 1-2 : s =0.196x = h0 =0.196 690mm = 135.047mm ： b h0 = 379.5mm故該梁不超筋。所以fbx14.3 700 135.047300二 4506mm采用 412 4036 ( A, = 452 4072 二 4524mm2)正截面抗彎復(fù)核配筋率A 4524、ftd2.58% - :min = 0.450.215%bho220 690fsd配筋率滿足要求。因為 fcbfhf =2503 103N fyA =1357 1 03N所以 可以按寬度b'f來計算受壓區(qū)高度：135.584mm ： hf = 250m

7、mfcbf14.3 700所以正截面抗彎承載力x135 584Mu=fcbfX(h0)=14.3 700 135.584 (690)2 2= 844.460 106N mm Md =841.478 106N mm正截面承載力滿足要求。五、腹筋設(shè)計（1）設(shè)計截面檢驗:Vmax = 281.564kN。hw / b =440mm/ 220mm =2 ： 4屬于一般梁。'V max281.564kN20.25 Be fc b h 0.25 14.3N/mm 220mm 690mm = 542.685kN 故截面尺寸滿足要求。Ve =0.7 ft b h0 =0.7 1.43N / mm2 2

8、20mm 690mm =151.518kN : 故應(yīng)按計算配置腹筋。(2) 腹筋設(shè)計：由以上計算得知剪力設(shè)計值 V1 =281.564 KN1. 驗算可否按照配箍。2O.7ftbh0 =0.7 1.43N/mm220mm 690mm = 151.518 ： y2. 配置箍筋和彎起筋。箍筋選用6300m雙肢箍兩根匚 丄=113/(220*300) =0.1712%>p svmirl = 0.24上=0.163% b S,fyV取彎起鋼筋:=45度Vcs =0.7 ftbh。+1.25 fyvAh。= 239.668KNsAbVVcs = 246.9 mm20.8 fy sin :-彎起鋼筋

9、選用136mn(i1017.9mm2)(3) 計算是否需要第二批彎起鋼筋：取s 1 =200mm計算彎起鋼筋水平投影長度時，上下部縱向受力鋼筋保護(hù)層厚度均取 30mm,q =750mm-60mm=690mmV2=V1 x (1-200mm690mm tan 4511140mm 95)=251.316KN > Vcs需要彎起第二排彎起筋A(yù)sb2-=68.6 mm20.8fy sin :彎起鋼筋選用112mn0113.1mm2)六、斜截面抗剪、正截面抗彎和斜截面抗彎承載力的復(fù)核1正截面抗彎的復(fù)核f yAs=300N / mm2*4524 mm2 =135.572 KN CGfbh'f

10、 屬于第一類截面。841.478 106可按寬度為bf =700mm的單筋矩形截面積算a -0 177srfcbfh。21.0 14.3 700 6902=1一、.1一2 :- s =0.196 ： bx= h0 =0.196 690mm = 135.047mm ： b h0 = 379.5mmAs = :fcb f h0 / fy = 4512mm2Au =minbh = 2.145% 220 750 = 353.927mm2 ： A滿足適用條件故正截面抗彎符合要求。2、斜截面抗剪的復(fù)核要復(fù)核支座邊緣處截面及受拉彎起鋼筋彎起點處截面。(1) 支座邊緣處截面V 邊=V1 =281.564 KN

11、 = Asv =113/(220 300) =0.1712% Lmin =0.24乜 -0.163% b s,ffVP 二人/bh0 =4524/(220690)= 2.98%P=100 t=2.98>2.5所以取P=2.5Vcs =0.45*10°： "bhc , (20.6P)svfsv G,k= 0.45 10 1.0 1.1 220 690(20.6 2.5) 0.171200 27030.05223.641 KNVsb=0.8 10*fAsin=0.8 10* 300 (254.5 113.1) sin45" =60.856KNV =Vcs+Vsb

12、=223.641 KN +60.856kN=284.282 KN > V1=281.564KN符合要求(2) 彎起鋼筋彎起點處截面V2=y (I_2°°mm 690mm tan3011540mm x 0.5)=251.316KN :：: Vcs+Vsb= 282.126KN故斜截面抗剪滿足要求。3、斜截面抗彎設(shè)計復(fù)核(1)要求，彎起點與按計算充分利用該鋼筋的截面之間的距離不小于.h°/2由于彎起兩批鋼筋，第一批彎起鋼筋的充分利用剪力設(shè)計值 V =281.564 KN箍筋選用6300m雙肢箍兩根，則二 Asv =113/(220 300) =0.1712%,m

13、in =0.24匕 -0.163%b匯sf付AVcs =0.7ftbho 1.25fyv 亠 ho = 239.668KNsAsb (y - Vcs)/(0.8fysin：)二 281564-239668 / 0.8 300 sin45行=247mm2Asb2 (V2 - Vcs) / (0.8fysin )二 251316-239668 / 0.8 300 sin45 = 68mm2都選用118和112縱筋作彎起筋滿足設(shè)計要求。(2)由條件 °Md 乞 fsdASZs ' fsdAsbZsb ' fsvAsvZsv乙=h- as / 2-x/2=652mm2As=4524 mm ; Z=0.9 h0 =621mm ; Lad =0.52h0 =358.8mmZsb = Lad sin = " Z cos =692.8 mm取 Zsv = ZsbfsdASZS=300X 4524X 652=884.894 103N M =884.894KN - M' fsdAbZsb =300X (254.5 113.1) X 692.8=76.402 103N M =76.402 kN M&