混凝土结构设计原理12m钢筋混凝土简支梁设计.docx
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混凝土结构设计原理12m钢筋混凝土简支梁设计
钢筋混凝土简支梁设计任务书
题目:
12m钢筋混凝土简支梁设计
1.设计资料
某钢筋混凝土简支梁,构件处于正常坏境(环境类别为一
类),安全等级为二级,试设计该梁并绘制其配筋详图。
每位同学的跨度取值为:
根据学号尾数在11m〜20m之间选取。
(如:
学号尾数为7的同学,其选用跨度为17m)
其他条件及要求:
1材料:
采用C30混凝土,纵筋采用HRB335钢筋;箍筋采用HPB300钢筋。
2荷载:
活载标准值qk=30kN/m,恒载仅考虑自重,其标准值按照25kN/m3的容重进行计算。
3截面尺寸:
取翼缘宽度bf=1000mm,(跨度13m以下取700mm)其他尺寸根据荷载大小自行拟定。
2.设计内容
1.拟定梁的截面尺寸。
2.进行内力(MV)计算,作内力图。
(梁端伸缩缝取6cm,
支座宽度取40cm)
3.正截面承载力计算,选配纵向受力钢筋并复核。
4.腹筋设计,要求必须设置不少于两批弯起钢筋。
5.斜截面抗剪、正截面抗弯和斜截面抗弯承载力的复核,必要时对腹筋进行修改或调整。
6.作配筋图,并列出钢筋统计表。
3.设计要求
1.完成计算书一套,计算书应包含设计任务书,设计计算过程。
2.绘制梁的配筋图及抵抗弯矩图一张A4,比例适当。
3.计算书统一采用A4白纸纸张,字迹工整,符号书写正确,计算应有必要的数据及计算过程;绘图图纸布局合理,线条清晰,线型适当。
4.时间:
8月21号20:
00之前上交。
设计书内容
'、已知条件
混凝土强度等级
22
C30=1.0fc=14.3N/mmft=1.4N/mm
HRB335级钢筋:
2
b=0.550?
y=?
y'=300N/mm
HPB300级钢筋:
2
fyv二270N/mm
qk=30kN/m,
容重25kN/m3
(梁端伸缩缝取
6cm,支座宽度取40cm)
二、截面尺寸拟定
II
bf=700mm,hf=250mm。
hi
I=12m,l0=1—0.5汉(2汉0.06口一2><0.4m)=1—0.46m=11.54m,设高跨比一=一,lo15
净距h=l-0.520.06m-20.4m=I「0.86m=11.14m
所以h=750mm。
设h=3.4,所以b=220mm。
b
-:
:
s=60mm,h0=h-:
is=750-60=690mm。
hw=h0-hf=690-250=440mm
三、内力计算(内力图绘制见附页)
gk=25X(0.7X0.25+0.22X(0.75-0.25))=7.125kN/m
按永久荷载控制考虑:
取永久荷载分项系数g=1.35,可变荷载分项系数q=1.4,此时
Ggk0.7(Q=39.02KN/M;
取永久荷载分项系数G=1.2,可变荷载分项系数Q=1.4,此时
Ggkq=50.55KN/M
取较大值则
支座截面剪力
1V(Gg—QqJi=0.539.02N11.14=281.564kN
跨中截面弯矩
2
Md二o(gMg「qMqJo
2
=1.0X50.5511.54=841.478kN/m
四、正截面承载力计算
配筋
143
最小配筋率入n二max{0.45,0.2%}=2.145%
300
a1fcb;h;(h0—匹)=1.014.3x700x250^(690―空)
22
66
=1413.91210Nmm0Md=841.47810Nmm
属于第一类T形截面。
-0.177
841.478SO6
'2
:
1fcbfh°
2
1.014.3700690
=1-、_1-2:
s=0.196
x二h0=0.196690mm=135.047mm:
:
bh0=379.5mm
故该梁不超筋。
fcb;x
Asf
sf
|y
14.3700135.047
300
2
二4506mm
所以
采用4①124①36(As=4524072=4524mm2)
正截面抗弯复核
配筋率
、A4524、ftd
s2.58%•f=0.45」=0.215%
bho220690fsd
配筋率满足要求。
因为fcbfhf=2503103NfyA=1357103N
所以可以按宽度b'f来计算受压区高度:
所以正截面抗弯承载力
x135584
Mu=fcbfX(h0)=14.3700135.584(690)
22
66
=844.46010NmmMd=841.47810Nmm
正截面承载力满足要求。
五、腹筋设计
(1)设计截面检验:
Vmax=281.564kN。
hw/b=440mm/220mm=2:
:
4属于一般梁。
2
■Vmax
281.564kN
0.25仏fcbh0=0.2514.3N/mm220mm690mm=542.685kN故截面尺寸满足要求。
2
Vc=0.7ftbh0=0.71.43N/mm220mm690mm=151.518kN:
:
故应按计算配置腹筋。
(2)腹筋设计:
由以上计算得知剪力设计值y=281.564KN
1.验算可否按照配箍
2
0.7ftbho=0.71.43N/mm220mm690mm=151.518:
:
Vi
2.配置箍筋和弯起筋。
箍筋选用①6@300m双肢箍两根
•也=113/(220*300)=0.1712%>psvmm=0.2^fr=0.163%bSfyv
取弯起钢筋:
=45度
VCS=0.7ftbh0+1.25fy合g=239.668KN
s
V—Vcs2
11=246.9mm2
0.8fysina
弯起钢筋选用1①36mn(i1017.9mm2)
(3)计算是否需要第二批弯起钢筋:
取s1=200mm计算弯起钢筋水平投影长度时,上下部纵向受力钢筋保护层厚度
均取30mm,q=750mm-60mm=690mm
需要弯起第二排弯起筋
Asb2
-cs—=68.6mm2
0.8fysin:
-
弯起钢筋选用1①12m叩13.1mm2)
六、斜截面抗剪、正截面抗弯和斜截面抗弯承载力的复核
1正截面抗弯的复核
fyAs=300N/mm2*4524mm2=135.572KN=1.0*14.3*700*250=250.25KN
属于第一类截面
可按宽度为bf=700mm的单筋矩形截面积算
M841.478S06门““
:
s'22=0.177
rfcbfh。
21.014.37006902
=1一.订厂7=0.196:
:
I
x=h0=0.196690mm=135.047mm:
:
bh0=379.5mm
As=:
^fcbfh0/fy=4512mm2
-2
Anin二、minbh=2.145%220750=353.927mm:
:
:
A
满足适用条件
故正截面抗弯符合要求。
2、斜截面抗剪的复核
要复核支座边缘处截面及受拉弯起钢筋弯起点处截面。
(1)支座边缘处截面
V边=V1=281.564KN
・=上也=113/(220300)=0.1712%匚min=0.24±=0.163%
bsffv
P=A/bh0=4524/(220^690)=2.98%
P=100t=2.98>2.5
所以取P=2.5
Vcs=0.45*10亠1:
3bh。
(20.6P)fsv..J,k
=0.4510^1.01.1220690、.(20.62.5)0.1712°。
27030.05二223.641KN
Vsb=0.810*f「Absin:
=0.810节300(254.5113.1)sin45=60.856KN
V=Vcs+Vsb=223.641KN+60.856kN=284.282KN>V1=281.564KN
符合要求
(2)弯起钢筋弯起点处截面
故斜截面抗剪满足要求。
3、斜截面抗弯设计复核
(1)要求,弯起点与按计算充分利用该钢筋的截面之间的距离不小于•h°/2
由于弯起两批钢筋,第一批弯起钢筋的充分利用
剪力设计值y=281.564KN
箍筋选用①6@300m双肢箍两根,则
Af
「吒=113/(220300)=0.1712%rsvmin=0.24」=0.163%
bsffv
Vcs=0.7ftbh0+1.25fyVAsvh0=239.668KN
s
Asb(y-Vcs)/(0.8fysin:
)二281564-239668/0.8300sin45行=247mm2
Asb2(V2-Vcs)/(0.8fysin:
)二251316-239668/0.8300sin45=68mm2
都选用1①18和1①12纵筋作弯起筋满足设计要求。
(2)由条件°Md乞fsdASZs'fsdAsbZsb'fsvAsvZsv
Zs=h-as/2-x/2=652mm
2
As=4524mm;Z=0.9h0=621mm;Lad=0.52ho=358.8mm
Zsb=Ladsin="Zcos:
=692.8mm
取Zsv=Zsb
fsdASZS=300X4524X652=884.894103N•M=884.894KN-M
'fsdAsbZsb=300X(254.5113.1)X692.8=76.402103N•M=76.402kN•M
fsvAsvZsv=270X113X692.8=21.137103N-M=21.137kN•M
符合要求
故斜截面抗弯强度满足要求
七、最终配筋情况(配筋图绘制见附页)
配筋类别
纵筋
箍筋
弯起钢筋
配筋情况
4①12
①6@300
第一批1①36
4①36
第二批1①12
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- 混凝土结构 设计 原理 12 钢筋混凝土 简支梁