鋼筋混凝土梁設(shè)計

.z.鋼筋混凝土梁課程設(shè)計目錄混凝土的配合比1幾種方案的比較2正截面抗彎承載能力計算3箍筋配置4斜截面抗剪、抗彎承載力復(fù)核5裂縫寬度Wfk的驗算6撓度的驗算71．配合比設(shè)計材料：普通水泥：強度等級為32.5（實測28d強度35.0）細(xì)沙:=2670Kg/m3卵石:最大粒徑20mm水：自來水計算配制強度查表得C25時計算水灰比（）已知水泥實測強度：所用粗集料為卵石，回歸系數(shù)為：查表最小水灰比規(guī)定為0.65所以確定單位用水量所用卵石最大粒徑20mm坍落度要求為35~50則計算水泥用量確定砂率所用卵石最大粒徑水灰比0.43查表取計算粗、細(xì)集料用量，代入數(shù)據(jù)：最終得:按重量法算得該混凝土配合比為;已知條件：縱向受拉鋼筋（HRB335.4Φ12）混凝土強度為C25,ξb=0.56計算跨徑為L=1.9m查表知：fsd=fsd=280MPa，；fcd=11.5MPa2.幾種方案的比較方案一：在梁受拉區(qū)布置兩根直徑為12mm的HRB335鋼筋，如上圖所示混凝土采用C25，查表得：假設(shè)鋼筋間距混凝土保護層厚度C=33mm則：由水平方向力之和為零的平衡條件得：所以梁的承載力：方案二：在梁受拉區(qū)布置兩層（每層2根）直徑為12mm的HRB335鋼筋，如上圖所示，混凝土采用C25，查表得：假設(shè)鋼筋間距混凝土保護層厚度C=33mm則：由水平方向力之和為零的平衡條件得：為超筋梁，故不可采用此方案方案三：在梁的受拉區(qū)布置兩根直徑為12mm的HRB335鋼筋，受壓區(qū)布置兩根直徑為8mm的鋼筋，如上圖所示，混凝土采用C25，查表得：假設(shè)鋼筋間距混凝土保護層厚度C=33mm則：由水平方向力之和為零的平衡條件得：所以取此梁的承載力為方案四：在梁受拉區(qū)布置兩層（每層2根）直徑為12mm的HRB335鋼筋，受壓區(qū)布置兩根直徑為8mm的鋼筋，如下圖所示由題設(shè)Sn=30mm，所以as=62mm，h0=h-as=138mm，Ξbh0=0.56×138=77.28mm查附表1-6知：As=452mm2，As=101mm2由截面上水平方向力之和為零的平衡條件得：fcdb*+fsdAs=fsdAs①*==71mm*<ξbh0為適筋梁，但*<2as=78mm。因此取*=78mm，正截面抗彎承載力：Mu=fsdAs（h0-as）=12.52kn·m綜上比較可知：方案四較為合理，故采用此方案。由下圖可計算F(加載力)加載點位于跨處則跨中彎矩為：M時，即12.52=1.9F/3F=19.77kn∴此梁能承受的最大荷載為19.77kn由梁的剪力圖可知：支座中心處Vd.o=F=19.77kn跨中Vd.=0由①驗算截面尺寸截面尺寸應(yīng)滿足：γ0Vd（0.15×10-3）bh0kn即：Vd.o=19.77<（0.51×10-3）××120×138=42.28kn截面尺寸符合設(shè)計要求。4.箍筋配置①檢查是否需要根據(jù)計算配置箍筋Vd.=0<（0.5×10-3）×1.23×120×138=10.184kn∴在梁長（γL）長度圍按構(gòu)造配置箍筋，其余區(qū)段按計算配置腹筋。采用R235，直徑為8mm的雙肢箍筋，則Asv=nasv=2×50.3=100.6mm2箍筋間距為：Sv>0.5h=100mm且>400mm，不滿足規(guī)要求?，F(xiàn)取Sv=100mm∴Sv=EQ\F(ASv,bSv)=EQ\F(100.6,12000)=0.8%>0.18%,且=0.5h有《公路橋規(guī)》規(guī)定可知，在支座中心線向跨徑長度放向不小于1倍梁高h(yuǎn)=200圍。Sv對于箍筋，《公路橋規(guī)》還規(guī)定，近梁端第一根箍筋應(yīng)設(shè)置在距端面一個混凝土保護層的距離處。綜上所述：在距端面一個保護層厚度處，設(shè)置第一根箍筋，其他區(qū)域箍筋間距統(tǒng)一取Sv=100mm5.斜截面抗剪、抗彎承載力復(fù)核①選定斜截面頂端位置距中心為h/2處截面A橫坐標(biāo)*=100mm，正截面有效高度h0=138mm?，F(xiàn)取斜截面投影長度c=h0=138mm，則得到斜截面頂端位置A，其橫坐標(biāo)為*=238mm。②斜截面抗剪承載力復(fù)核A處剪力VA及相應(yīng)彎矩MA為：VA=19.77knMA=19.77×0.238=4.7kn·m而實際廣義剪跨比m及斜截面投影長度c分別為：m=EQ\F(MA,VAh0)=EQ\F(4.7,19.77×0.138)=1.72<3c=0.6mh0=0.6×1.72×0.138=142mm>138mm斜截面縱向受拉主筋有4Φ12，相應(yīng)的主筋配筋率P為：P=100==2.6箍筋的配筋率：PSv===0.0083>ρmin（=0.0018）與斜截面相交無彎起鋼筋：ASb=0則斜截面抗剪承載力為：Vu=α1α2α3（0.45×10-3）bh0+（0.75×10-3）fsdΣAsbsinθs=1×1×1×（0.45×10-3）×120×138=39.65>19.77kn∴滿足斜截面抗剪承載力要求。=3\*GB3③斜截面抗彎承載力復(fù)核斜裂縫的頂點位置在加載點處，其投影長度為=248.4與斜裂縫相交的縱向主筋有4根，箍筋有兩根斜截面抗彎承載力:.所以滿足斜截面抗彎承載力要求。6.裂縫寬度Wfk的驗算帶肋鋼筋系數(shù)c1=1.0荷載短期效應(yīng)組合彎矩計算值為：MS=MG+MuMG為梁自重產(chǎn)生的彎矩MG=ql2，q=，=2500kg/m3G=ρvg=2500×0.12×0.2×2×10=1.2kn∴MG=×0.6×4=0.3kn·mMS=0.3+12.52=12.82kn·m荷載的長期效應(yīng)組合彎矩計算值為：Ml=MG=0.3kn·mc2=1+0.5=1+0.5×0.3/12.82=1.01c2取1.0c3=1.0（非板式受彎構(gòu)件c3=1.0）。鋼筋應(yīng)力σss的計算：σss==×106=238MPa3，d=12mm；4，縱向受拉鋼筋配筋率的計算：ρ===0.0269>0.02∴取0.025，最大裂縫寬度Wfk的計算：Wfk=c1c2c3EQ\F(σss,Es)(EQ\F(30+d,0.28+10))=1×1×1××10-5()=0.104mm[Wf]=0.2mm.∴設(shè)計