混凝土配筋计算例题审批稿
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配筋计算例题以下是一道配筋计算的例题:题目:计算一根单筋梁的配筋,给出的条件如下:梁的跨度为3m,截面宽度为0.3m,混凝土强度等级为C30,钢筋的强度等级为HRB400。
设计要求为受弯构件的抗弯强度满足要求,且控制裂缝宽度。
解答:1. 计算活荷载和自重荷载根据设计规范,活荷载为5kN/m²,自重荷载取混凝土密度为2400kg/m³,计算得到活荷载为15kN/m,自重荷载为7.2kN/m。
2. 计算弯矩根据梁的跨度和荷载情况,计算得到最大弯矩为Mmax = ((7.2 + 15) × 3^2) / 8 = 46.875kNm。
3. 计算抗弯强度根据设计要求,抗弯强度需满足Mmax ≤ σs × As × d,其中σs为钢筋的抗拉强度,As为截面钢筋的面积,d为受拉区高度。
根据混凝土强度等级C30的设计强度等级为fcd = 0.392N/mm²,根据钢筋的强度等级HRB400,抗拉强度σs = 390N/mm²。
已知梁的截面宽度为0.3m,根据设计准则,受拉区的高度d应该大于或等于距离受拉应力最远点的距离,通常取为截面高度的0.8倍。
假设梁的截面高度为h,则受拉区高度d = 0.8h。
又已知梁的跨度为3m,则根据简化计算的要求,可假设梁为等截面,即h = b = 0.3m。
将上述数据代入抗弯强度的公式,得到46.875kNm ≤390N/mm² × As × 0.8 × 0.3m。
解方程得到As ≥ 0.404 cm²。
4. 计算配筋根据设计要求和计算得到的As,可以确定配筋方案。
在这道题中,假设梁配筋为单肢。
根据验算得到的As,假设梁的受拉钢筋直径为12mm,则受拉钢筋的面积为As = 1.131 cm²。
综上所述,这道题中的配筋方案为在受拉区域使用直径为12mm的HRB400钢筋,面积为1.131 cm²。
配筋计算例题
以下是一个配筋计算的例题:
题目:某矩形截面简支梁,截面尺寸b×h=200mm×500mm,混凝土强度等级为C25,钢筋采用HRB335级,承受弯矩设计值M=165kN·m。
环境类别为一类,安全等级为二级。
求所需配置的钢筋截面面积As。
解题步骤:
1.根据混凝土强度等级和钢筋级别,查表得到fc=11.9N/mm²,fy=300N/mm²,α1=1.0。
2.计算截面有效高度:ho=h-as=500-35=465mm(as取35mm)。
3.根据α1fcxho=fyAs,求得受压区高度x。
将已知数值代入公式,得到
1.0×11.9×200x=300As。
从中解出x的值。
4.验证x是否满足适用条件。
对于矩形截面,需满足x≤ξbh0。
其中ξb为相对界限受
压区高度,查表得到ξb=0.550。
将x的值代入公式进行验证。
5.计算所需配置的钢筋截面面积As。
利用公式As=M/(fy×ho×(1-0.5×(x/ho)))计算As,
将已知数值和求得的x值代入公式进行计算。
6.根据计算结果选择合适的钢筋直径和根数,使得实际配置的钢筋截面面积不小于计
算所需的截面面积。
同时考虑构造要求,确定最终的配筋方案。
注意:以上计算过程仅供参考,实际工程中还需考虑更多的因素和细节。
四、结构梁配筋计算一)、储藏室~五层C20 HRB335 a s=30㎜根据前面计算结果取设计值计算:1.L01: b×h=150×250梁自重:1.2×25×0.15×0.25+20×0.02×[0.15+2×(0.25-0.1)]=1.31KN/m墙体重:1.2×22×0.12×(2.8-0.25)=8.08KN/m梯板传:(1.2×4.2+1.4×2.0)×1.4×1/2=5.49 KN/m井道传:(1.2×4.2+1.4×2.0)×0.42/2=1.65 KN/mq =16.53 KN/mM max=1/8ql2=1/8×16.53×2.62=13.97KN·Mαs=M/f cm bh02=13.97×106/(9.6×150×2102)=0.22γs=(1+(1-2αs )1/2 )/2=0.874A s=M/γs f y h o=13.97 ×106/ (0.874×300×210) =253.66㎜2选用2φ14 A s=308㎜22.L02: b×h=150×130为暗梁,根据构造配筋3.L03: b×h=150×130为暗梁,根据构造配筋4.L04: b×h=240×300梁自重: 1.2×25×0.24×0.3+20×0.02×[0.24+2×(0.3-0.1)]=2.42KN/m楼板传:(1.2×4.2+1.4×2.0)×(3.5+3.9)×1/4=14.50KN/mq =16.92KN/mM max=1/8ql2=1/8×16.92×2.62=14.30KN·Mαs=M/f cm bh02=14.30×106/(9.6×240×2602)=0.092γs=(1+(1-2αs )1/2 )/2=0.952A s=M/γs f y h o=14.30 ×106/ (0.952×300×260) =192.58㎜2选用2φ14 A s=308㎜25.L05: b×h=240×300梁自重: 1.2×25×0.24×0.3+20×0.02×[0.24+2×(0.3-0.1)]=2.42KN/m墙自重:1.2×(22×0.12×2.5×1.2-0.9×2.1×0.5)÷1.2=6.98(左侧有)楼板传:q1=(1.2×4.2+1.4×2.0)×3.6×1/4=7.06KN/mq2左=(1.2×4.2+1.4×2.0)×1.5×1/2=5.88KN/mq2右=(1.2×4.2+1.4×2.0)×2.4×1/4=4.70KN/mq左=22.34KN/m q右=14.18 KN/mL01传集中力:L01自重:1.31KN/mL01上墙自重:1.2×22×0.12×2.55=8.08 楼板传L01:(1.2×4.2+1.4×2.0)×1.5×//4=2.94 KN/mp =(1.31+8.08+2.94)×1.5×1/2= 9.25KNR A=[1/2×14.18×2.42+9.25×2.4+22.34×1.2×(0.6+2.4)]/3.6=39.85KNR B=1.2×22.34+9.25+14.18×2.4-R A =30.24KN当V=0或最小时M最大,令V=0处距B支座x,则30.24-14.18x =0,得x=2.13M max=30.24×2.13-1/2×14.18×2.132=32.24 KN·Mαs=M/f cm bh02=32240000/(9.6×240×2602)= 0.207 γs=(1+(1-2αs )1/2 )/2=0.883A s=M/γs f y h o=32240000/0.883×300×260=468 选用3φ18 As=763㎜26.L06: b×h=240×300梁自重: 1.2×25×0.24×0.3+20×0.02×[0.24+2×(0.3-0.1)]=2.42KN/m楼板传:q1=(1.2×4.7+1.4×2.0)×2.1×1/4=4.43KN/mq2左=(1.2×4.7+1.4×2.0)×5.1×1/4=10.76KN/mq2右=(1.2×4.2+1.4×2.0)×3.6×1/4=7.06KN/mq左=17.61KN/m q右=13.91 KN/mL04传集中力:L04自重:2.42KN/m楼板传L04:( 1.2×4.2+1.4×2.0)×2.9×1/4+(1.2×4.7+1.4×2.0)×4.2×1/4=14.55 KN/mp =(2.42+14.55)×2.9×1/2=24.61KNR A=[1/2×13.91×0.722+24.61×0.72+17.61×0.6×(0.3+0.72)]/1.32=24.32KNR B=0.6×17.61+24.61+13.91×0.72-R A =20.87KN当V=0或最小时M最大,令V=0处距A支座x,则24.32-17.61×0.6-24.61-13.91(x-0.6)=0,得x<0,则V最小处为x=0.6,此时M max= 24.32×0.6-17.61×0.6×0.6×1/2=11.42 KN·Mαs=M/f cm bh02=11420000/(9.6×240×2602)= 0.073 γs=(1+(1-2αs )1/2 )/2=0.962A s=M/γs f y h o=11420000/0.962×300×260=152.19 选用2φ16 As=402㎜27.LL01: b×h=240×300梁自重: 1.2×25×0.24×0.3+20×0.02×[0.24+2×(0.3-0.1)]=2.42KN/m楼板传:(1.2×3.5+1.4×2.0)×1.5×1/2=5.25KN/mq =7.67KN/mM max=1/11ql2=1/11×7.67×3.92=10.61KN·Mαs=M/f cm bh02=10.61×106/(9.6×240×2602)=0.068γs=(1+(1-2αs )1/2 )/2=0.965A s=M/γs f y h o=10.61×106/ (0.965×300×260) =140.96㎜2选用2φ14 A s=308㎜28.XL01: b×h=240×300梁自重:1.2×25×0.24×0.3+20×0.02×[0.24+2×(0.3-0.1)]=2.42KN/mLL01传来集中力:p=1/2×7.67×3.9=14.96KNM max=1/2ql2+pl=1/2×2.42×1.52+14.96×1.5=25.16KN·Mαs=M/f cm bh02=25160000/(9.6×240×2602)= 0.162γs=(1+(1-2αs )1/2 )/2=0.911A s=M/γs f y h o=25160000/0.911×300×260=353 选用3φ18 As=763㎜2二)、六层C20 HRB335 a s=30㎜1.L01: b×h=150×250梁自重: 1.2×25×0.15×0.25+20×0.02×[0.15+2×(0.25-0.1)]=1.31KN/m楼板传:(1.2×4.85+1.4×2.0)×2.9×1/4=6.25KN/mL06传集中力p1:L06自重:2.42KN/m楼板传L06:q1=(1.2×4.2+1.4×2.0)×0.9×1/2=3.53KN/mq2左=3.53KN/mq2右=( 1.2×4.2+1.4×2.0)×0.86×1/2+3.53=6.9KN/mp1 =[1/2×6.9×1.52+3.53×0.9×(0.9/2+1.5)]/2.4=5.82KNp2=6.9×1.5+3.53×0.9-5.82=7.71 KNq=1.31+6.25=7.56 KN/m p1 =5.82KNR A=[1/2×7.56×2.92+5.82×2.0)]/2.9=14.98KNR B=7.56×2.9+5.82-R A =12.76KN当V=0或最小时M最大,令V=0处距B支座x,则7.56x=12.76,得x=1.69,此时M max= 12.76×1.69-7.56×1/2×1.692=10.77 KN·Mαs=M/f cm bh02=10770000/(9.6×150×2102)= 0.170 γs=(1+(1-2αs )1/2 )/2=0.906A s=M/γs f y h o=10770000/0.906×300×210=188.59 选用3φ14 As=461㎜22.L02: b×h=200×300梁自重: 1.2×25×0.20×0.30+20×0.02×[0.20+2×(0.30-0.1)]=2.04KN/m楼板传:(1.2×4.7+1.4×2.0)×(2.9/4+1.2/2)=11.18KN/m由前知,L06传集中力p2=6.9×1.5+3.53×0.9-5.82=7.71 KNq=2.04+11.18=13.22 KN/m p1 =7.71KNR A=[1/2×13.22×2.92+7.71×2.0)]/2.9=24.49KNR B=13.22×2.9+7.71-R A =21.56KN当V=0或最小时M最大,令V=0处距B支座x,则13.22x=21.56,得x=1.63,此时M max= 21.56×1.63-13.22×1/2×1.632=17.58 KN·Mαs=M/f cm bh02=17580000/(9.6×200×2602)= 0.135 γs=(1+(1-2αs )1/2 )/2=0.927A s=M/γs f y h o=17580000/0.927×300×210=243.08 选用4φ16 As=804㎜23.L03: b×h=150×300梁自重: 1.2×25×0.15×0.3+20×0.02×[0.15+2×(0.3-0.1)]=1.57KN/m楼板传:(1.2×4.85+1.4×2.0)×3.5×1/4=7.54KN/mL06传集中力p1:L06自重:2.42KN/m楼板传L06:q1=(1.2×4.2+1.4×2.0)×0.9×1/2=3.53KN/mq2左=3.53KN/mq2右=( 1.2×4.2+1.4×2.0)×1.46×1/2+3.53=9.25KN/mp1 =[1/2×9.25×1.082+3.53×0.9×(0.9/2+1..08)]/1.98=5.18KNp2=9.25×1.08+3.53×0.9-5.18=7.99 KNq=1.57+7.54=9.11 KN/m p1 =5.18KNR A=[1/2×9.11×2.92+5.18×2.6)]/3.5=14.79KNR B=9.11×3.5+5.18-R A =22.28KN当V=0或最小时M最大,令V=0处距B支座x,则9.11x=22.28,得x=2.45,此时M max= 22.28×2.45-9.11×1/2×2.452=27.24 KN·Mαs=M/f cm bh02=27240000/(9.6×150×2602)= 0.280 γs=(1+(1-2αs )1/2 )/2=0.832A s=M/γs f y h o=27240000/0.832×300×260=419.86 选用3φ18 As=763㎜24.L04: b×h=200×300梁自重: 1.2×25×0.20×0.30+20×0.02×[0.20+2×(0.30-0.1)]=2.04KN/m楼板传:(1.2×4.7+1.4×2.0)×(2.6/4+1.62/2)=12.32KN/m由前知,L06传集中力p2=7.99 KNq=2.04+12.32=14.36 KN/m p2 =7.99KNR A=[1/2×14.36×3.52+7.99×2.6)]/3.5=31.07KNR B=14.36×3.5+7.99-R A =27.18KN当V=0或最小时M最大,令V=0处距A支座x,则14.36x=27.18,得x=1.89,此时M max= 27.18×1.89-14.36×1/2×1.892=25.72 KN·Mαs=M/f cm bh02=25720000/(9.6×200×2602)= 0.198 γs=(1+(1-2αs )1/2 )/2=0.888A s=M/γs f y h o=25720000/0.888×300×260=371.13 选用4φ18 As=1017㎜25.L05: b×h=240×300同前1~5层。
混凝土正截面配筋程序
一、准备工作
1. 根据荷载情况和截面尺寸设计截面
2. 根据材料强度确定筋架型和规格
二、计算主纵筋数目
1. 计算截面受力
2. 计算主筋截面积要求
3. 根据选定主筋规格计算主筋数目
三、计算纵向排筋间距
1. 按照规范要求计算最短排筋间距
2. 计算实际排筋间距
四、计算支护筋
1. 根据主筋位置计算支护筋位置
2. 计算支护筋数目和规格
3. 计算边筋数目
五、检查与调整
1. 检查配筋方案是否满足强度与变形要求
2. 如不满足,调整主筋数目或规格
3. 画出正定配筋图
六、备注与审核
1. 在配筋图上注明所有信息
2. 审核配筋方案是否合理
以上是混凝土简单正截面配筋的基本流程,保证安全可靠。
1、某宿舍的内廊为现浇简支在砖墙上的钢混凝土平板(例图4-1a),板上作用的均布活荷载标准值为q k=2kN/米.水磨石地面及细石混凝土垫层共30米米厚(重力密度为22kN/米3),板底粉刷白灰砂浆12米米厚(重力密度为17kN/米3).混凝土强度等级选用C15,纵向受拉钢筋采用HPB235热轧钢筋.试确定板厚度和受拉钢筋截面面积.例图4-1(a)、(b)、(c)[解]1.截面尺寸内廊虽然很长,但板的厚度和板上的荷载都相等,因此只需计算单位宽度板带的配筋,其余板带均按此板带配筋.取出1米宽板带计算,取板厚h=80米米(例图4-1b),一般板的保护层厚15米米,取a s=20米米,则h0=h-a s=80-20=60米米.2.计算跨度单跨板的计算跨度等于板的净跨加板的厚度.因此有l0=l n+h=2260+80=2340米米3.荷载设计值恒载标准值: 水磨石地面0.03×22=0.66kN/米钢筋混凝土板自重(重力密度为25kN/米3)0.08×25=2.0kN/米白灰砂浆粉刷0.012×17=0.204kN/米g k=0.66+2.0+0.204=2.864kN/米活荷载标准值: q k=2.0kN/米恒载设计值:活荷载设计值:4.弯矩设计值米(例图4-1c)5.钢筋、混凝土强度设计值由附表和表4-2查得:C15砼:HPB235钢筋:6.求x及A s值由式(4-9a)和式(4-8)得:7.验算适用条件8.选用钢筋及绘配筋图选用φ8@130米米(A s=387米米2),配筋见例图4-1d.例图4-1d冷轧带肋钢筋是采用普通低碳钢筋或普通低合金钢筋为原材料加工而成的一种新型高效钢筋.由于它强度高,可以节约许多钢材,加之其直径细、表面带肋、与混凝土的粘结锚固效果特别好,因此在国外得到广泛的应用.我国自80年代中期将其引入后,经过近十年的努力,已经编制了国家标准《冷轧带肋钢筋》GB13788-92和行业标准《冷轧带肋钢筋混凝土结构技术规程》JGJ95-95.国家科委和建设部曾相继下文,要求大力推广采用冷轧带肋钢筋.本例如果改用经调直的550级冷轧带肋钢筋配筋时:选用φ6@125米米(A s=226米米2)即是说,将采用HPB235钢筋配筋改为采用550级的冷轧带肋钢筋配筋以后,可以节省41.6%的受力钢筋用钢量,这个数字是十分可观的.2、某教学楼中的一矩形截面钢筋混凝土简支梁,计算跨度l0=6.0米米,板传来的永久荷载及梁的自重标准值为g k=15.6kN/米米,板传来的楼面活荷载标准值q k=10.7kN/米,梁的截面尺寸为200米米×500米米(例图4-2),混凝土的强度等级为C20,钢筋为HRB335钢筋.试求纵向受力钢筋所需面积.[解]1.内力计算永久荷载的分项系数为1.2,楼面活荷载的分项系数为1.4,结构的重要性系数为1.0,因此,梁的跨中截面的最大弯矩设计值为:2.配筋计算由附表和表4-2查得当混凝土的强度等级为C20时,f c=9.6N/米米2,,由附表3查得HRB335钢筋的f y=300N/米米2.先假定受力钢筋按一排布置,则联立求解上述二式,得x=223.65米米, A s=1431米米23.适用条件验算(1)验算条件式(4-10)本例中的配筋率为(2)验算条件式(4-11)由表4-4查得,而本题实际的相对受压区高度为:因此,两项适用条件均能满足,可以根据计算结果选用钢筋的直径和根数.选择钢筋的直径和根数时,希望选用的钢筋截面面积尽可能接近计算截面面积,力争使误差保持在±5%以内,所选的钢筋直径和根数还应满足构造上的有关规定.本例选用三根直径为25米米的HRB335钢筋,记作3 25,一排配置,实际的配筋截面面积A s=1473米米2,满足计算时钢筋设计强度取值和截面有效高度的假定,配筋面积符合计算要求.例图4-23、某宿舍一预制钢筋混凝土走道板,计算跨长l0=1820米米,板宽500米米,板厚60米米,混凝土的强度等级为C15,受拉区配有4根直径为6米米的HPB235钢筋,当使用荷载及板自重在跨中产生的弯矩最大设计值为米=910000N·米米时,试验算该截面的承载力是否足够?[解]1.求x由附表和表4-2查得由式(4-8)求得受压区计算高度为2.求米u3.判别截面承载力是否满足(满足)某实验室一楼面梁的尺寸为250米米×500米米,跨中最大弯矩设计值为米=180000N·米,采用强度等级C30的混凝土和HRB400级钢筋配筋,求所需纵向受力钢筋的面积.[解]1.利用参考资料中的计算用表1求A s先假定受力钢筋按一排布置,则h0=h-35=500-35=465米米查附表4-1和表4-2得由式(4-22)得由计算用表1查得相应的值为所需纵向受拉钢筋面积为选用4 20(A s=1256米米2),一排可以布置得下,因此不必修改h0重新计算A s值.2.利用参考资料中的计算用表2求A s根据上面求得查计算用表2得由式(4-25)可求出所需纵向受力钢筋的截面面积为:计算结果与利用计算用表1的完全相同,因此以后只需要选用其中的一个表格进行计算便可以.由本例可看出,利用表格进行计算,比利用静力平衡公式计算要简便得多.某处于一般环境下的中型桥桥面梁,截面尺寸b×h=250米米×500米米,跨中最大弯矩设计值米d=1.8×108N·米米,采用强度等级C30的混凝土和HRB400钢筋配筋,求所需纵向受力钢筋的面积.[解]假定受力钢筋按一排布置,混凝土保护层厚30米米,则h0=h-40=500-40=460米米由表查得f cd=13.8N/米米2,f sd=330N/米米2,,=1.0,则所需纵向受力钢筋面积为:选用2 20+2 22(A s=1388米米2).(例图4-8)例图4-8某库房一楼面大梁截面尺寸b×h=250米米×600米米,混凝土的强度等级为C20,用HPB235钢筋配筋,截面承受的弯矩设计值米=4.0×108N·米米,当上述基本条件不能改变时,求截面所需受力钢筋截面面积.[解]1.判别是否需要设计成双筋截面查附表和表4-2得;f y=f y=210N/米米2;查表4-4和表4-6得b=250米米,h0=600-70=530米米(两排布置).单筋矩形截面能够承受的最大弯矩为:因此应将截面设计成双筋矩形截面.2.计算所需受拉和受压纵向受力钢筋截面面积设受压钢筋按一排布置,则a’s=40米米.由式(4-34)得:由式(4-35)得:钢筋的选用情况为:受拉钢筋8受压钢筋4截面的配筋情况如例图4-3所示.例图4-3一基本情况与例4-4相同的梁,但米=2.0×108N·米受压区预先已经配好HRB335级受压钢筋2 20(A's=628米米2),求截面所需配置的受拉钢筋截面面积A s.[解]1.求受压区高度x假定受拉钢筋和受压钢筋按一排布置,则a s=a's=35米米,h0=h-a s=500-35=465米米..由式(4-36)求得受压区的高度x为:且2.计算截面需配置的受拉钢筋截面面积由式(4-37)求得受拉钢筋的截面面积A s为:选用3 25(A s=1473米米2),截面配筋情况如例图4-4所示.例图4-4已知一T形截面梁截面尺寸b'f=600米米、h'f=120米米、b=250米米、h=650米米,混凝土强度等级C20,采用HRB335钢筋,梁所承受的弯矩设计值米=426 kN·米.试求所需受拉钢筋截面面积A s.[解]1.已知条件混凝土强度等级C20,;HRB335级钢筋,.考虑布置两排钢筋,a s=70米米,h0=h-a s=650-70=580米米.2.判别截面类型属第二类T形截面.3.计算x取式(4-52)中米=米u,由式(4-52)得4.计算A s将x代入式(4-51)得5.选用钢筋及绘配筋图选用2 22+4 25(A s=2724米米2),配筋见例图4-5.例图4-5已知一T形截面梁(例图4-6)的截面尺寸h=700米米、b=250米米、h'f=100米米、b'f=600米米,截面配有受拉钢筋822(A s=3041米米2),混凝土强度等级C30,采用HRB400钢筋.梁截面的最大弯矩设计值米=500kN·米.试校核该梁是否安全?[解]1.已知条件混凝土强度等级C30,;HRB400钢筋,,,2.判别截面类型,属第二类T形截面.3.计算x4.计算极限弯矩米u(安全)例图4-6。
例题:已知单向板,计算跨度l o =2.34m,承受均布荷载,跨中正截面 弯矩设计值为M=4.5kN.m ,混凝土采用C30,板厚为80mm 钢筋采 用HPB30C 级,环境类别一类,设计使用年限 50年。
计算受拉钢筋面积解:查表得 f c =14.3MPa, f t =1.43MPa, f^270MPa, ^0.576 假设 a s =20mm,h 0 =80 -20 = 60mm1) 求受压区高度由公式M 二冷f c b ( h 0--)得: 26 X 4.5 106=1.0 14.3 1000 x (60—)整理得:x 2 -120x • 629 =0% = 115mm,大于板厚,舍去X 2 = 5.5mm :: b h b =0.576 60 = 35mm不超筋2) 求受拉钢筋面积由公式:1 f c bx = f y A s 得:选择钢筋 8@170( As=296mm 2),不能选10@260最小配筋率:c A s 296 m 丘7 c h 80 s min 0.24% 0.32%bh 0 1000 60 min h 0 60 不少筋Pmin 二 max 0.2%, 45 L % 二 max 0.2%, 45 y 1.43 270 I % =0.24% J 1.0 14.3 1000 5.5270=291mm 2画配筋图(|)6@200例题:已知雨棚板,根部截面100mm*1000m )m 负弯矩设计值 M=30kN.m, 混凝土采用C30,钢筋采用HRB33嗽,环境类别二类,计算受拉钢筋面积解:查表得 f c =14.3MPa, f t =1.43MPa, f y =300MPa, ^0.55 假设 a s =25mm,h 0 =100 -25 = 75mm3) 求受压区高度x由公式M =冷f c b ( h 0-)得: 230 106=1.0 14.3 1000 x (75--)2整理得:x 2 -150x 4196 =0% = 107.8mm,大于板厚,舍去x 2 = 32.2mm :: b h b = 0.55 75 = 38.5mm不超筋4) 求受拉钢筋面积由公式:'1 f c bx = f y A s 得: A _ : 1 f c bx f y 1.0 14.3 1000 32.22 = =1535mm 300 选择钢筋 —12/14@85, A s = 1571mm 2,或丈・14@100, A s =1539mm 2 最小配筋率:不少筋画配筋图P min =max 0.2%, 45 吕 % = max 0.2%, 45 I f y j I 1.43 300I % =0.21% J 1539 1000 75 八'九十。
1、某宿舍的内廊为现浇简支在砖墙上的钢混凝土平板(例图4-1a),板上作用的均布活荷载标准值为q k=2kN/m。
水磨石地面及细石混凝土垫层共30mm厚(重力密度为22kN/m3),板底粉刷白灰砂浆12mm厚(重力密度为17kN/m3)。
混凝土强度等级选用C15,纵向受拉钢筋采用HPB235热轧钢筋。
试确定板厚度和受拉钢筋截面面积。
例图4-1(a)、(b)、(c)[解]1.截面尺寸内廊虽然很长,但板的厚度和板上的荷载都相等,因此只需计算单位宽度板带的配筋,其余板带均按此板带配筋。
取出1m宽板带计算,取板厚h=80mm(例图4-1b),一般板的保护层厚15mm,取a s=20mm,则h0=h-a s=80-20=60mm.2.计算跨度单跨板的计算跨度等于板的净跨加板的厚度。
因此有l0=l n+h=2260+80=2340mm3.荷载设计值恒载标准值:水磨石地面0.03×22=0.66kN/m钢筋混凝土板自重(重力密度为25kN/m3)0.08×25=2.0kN/m白灰砂浆粉刷0.012×17=0.204kN/mg k=0.66+2.0+0.204=2.864kN/m活荷载标准值:q k=2.0kN/m恒载设计值:活荷载设计值:4.弯矩设计值M(例图4-1c)5.钢筋、混凝土强度设计值由附表和表4-2查得:C15砼:HPB235钢筋:6.求x及A s值由式(4-9a)和式(4-8)得:7.验算适用条件8.选用钢筋及绘配筋图选用φ8@130mm(A s=387mm2),配筋见例图4-1d。
例图4-1d冷轧带肋钢筋是采用普通低碳钢筋或普通低合金钢筋为原材料加工而成的一种新型高效钢筋。
由于它强度高,可以节约许多钢材,加之其直径细、表面带肋、与混凝土的粘结锚固效果特别好,因此在国外得到广泛的应用。
我国自80年代中期将其引入后,经过近十年的努力,已经编制了国家标准《冷轧带肋钢筋》GB13788-92和行业标准《冷轧带肋钢筋混凝土结构技术规程》JGJ95-95。
混凝土梁配筋计算
混凝土梁配筋计算
本文档提供了关于混凝土梁配筋计算的详细内容,包括配筋原理、计算方法、实例分析等。
以下是文档的具体内容:
1. 引言
1.1 背景
1.2 目的
1.3 适用范围
2. 混凝土梁配筋原理
2.1 梁的受力分析
2.2 配筋的基本原则
2.3 弯矩和剪力的作用
2.4 荷载和荷载组合
3. 配筋计算方法
3.1 混凝土梁截面的选择
3.2 弯矩和剪力的计算
3.3 横向钢筋的计算
3.4 纵向钢筋的计算
4. 配筋实例分析
4.1 实例一:简支梁的配筋计算 4.2 实例二:连续梁的配筋计算 4.3 实例三:悬臂梁的配筋计算
4.4 实例四:T型梁的配筋计算
5. 配筋施工注意事项
5.1 钢筋的加工和预埋
5.2 钢筋的布置和连接
5.3 浇筑混凝土的技术要点
5.4 混凝土梁的质量控制
6. 结论
附件:
1. 实例计算表格
2. 钢筋规格表
3. 施工图纸
法律名词及注释:
1. 结构设计规范:指国家或地方政府发布的关于建筑结构设计的法规文件。
2. 永久荷载:指建筑物自身重量以及永久固定负荷,如墙体、楼板等构件的重量。
3. 活荷载:指人员、设备、家具等在建筑物内短时间内产生的荷载。
4. 抗弯承载力:指梁在弯曲作用下阻抗外力产生的变形和破坏的能力。
5. 抗剪承载力:指梁在剪力作用下阻抗外力产生的变形和破坏的能力。
混凝土柱轴心受拉配筋计算说到混凝土柱轴心受拉配筋计算,可能有些人就开始头大了,毕竟这听起来有点儿像天书。
但是,别担心,咱们可以把它拆开来聊,慢慢地,你就能发现其实没那么难。
想象一下,混凝土柱子就像一根笔直的钢笔,柱子里面埋着的钢筋就是它的“笔芯”,你要做的,就是把这些“笔芯”给配置好,让它们在使用过程中不至于断掉,能够承受各种压力。
嘿,别急,咱们慢慢往下看,别被一堆专业术语吓到,咱这次走的是轻松风。
首先啊,轴心受拉的意思其实挺简单,想象你拿一根细长的杆子,竖着放在桌子上,你往它的两头拉,杆子就会像拉面一样被拉长了。
这就叫受拉。
现在把这个拉力加在混凝土柱子上,柱子就成了“轴心受拉”。
问题来了,这么大的拉力,柱子本身能受得了么?放心,混凝土的强度可是很强的,只是它比较脆,容易断裂。
所以,在混凝土里加点儿钢筋,起到增强作用。
那怎么加呢?就得计算一下这些钢筋要放多少、放在哪里,才能让柱子在受力时既不会断裂,也不容易变形。
你别看这个配筋计算看起来复杂,其实就是要弄清楚两个问题。
第一,钢筋的总量有多少?第二,钢筋得分布在哪些地方?如果这两点算得不好,可能就会出现钢筋太多了,浪费材料;或者钢筋不够,柱子就得“吃亏”了。
咱就拿一个简单的例子来讲,想象你有一根柱子,要给它加钢筋,你得先知道这根柱子要承受的拉力有多大,才能确定需要多少钢筋。
然后你再根据这些数据,计算出钢筋的直径、数量,最后决定是放在柱子的中心,还是稍微偏一点,或者说放在柱子的四周。
那钢筋怎么放才合适呢?这个就得根据一些公式来算了。
比如说,通常柱子的配筋量可以通过计算钢筋面积来确定。
这个配筋量不是随便定的,是根据柱子的尺寸、混凝土强度和荷载情况来推算的。
你想啊,柱子越高,受力就越大,钢筋的量自然也得跟着增加。
这就像你去买鞋子,鞋子大小得适合你的脚,太大或者太小都不行。
说到这里,有的小伙伴可能会问,配筋计算到底难不难?其实呢,就看你怎么想了。
其实就是做点儿数学运算,换个角度看,像玩拼图一样,把各个数据拼凑到一起,最后拼出一个合适的配筋方案。
混凝土配筋计算例题 YKK standardization office【 YKK5AB- YKK08- YKK2C- YKK18】
1、某宿舍的内廊为现浇简支在砖墙上的钢混凝土平板(例图4-1a),板上作用的均布活荷载标准值为q k=2kN/m。
水磨石地面及细石混凝土垫层共30mm厚(重力密度为22kN/m3),板底粉刷白灰砂浆12mm厚(重力密度为17kN/m3)。
混凝土强度等级选用C15,纵向受拉钢筋采用HPB235热轧钢筋。
试确定板厚度和受拉钢筋截面面积。
例图4-1(a)、(b)、(c)
[解]
1.截面尺寸
内廊虽然很长,但板的厚度和板上的荷载都相等,因此只需计算单位宽度板带的配筋,其余板带均按此板带配筋。
取出1m宽板带计算,取板厚h=80mm(例图4-1b),一般板的保护层厚15mm,取a s=20mm,则h0=h-a s=80-20=60mm.
2.计算跨度
单跨板的计算跨度等于板的净跨加板的厚度。
因此有
l0=l n+h=2260+80=2340mm
3.荷载设计值
恒载标准值:水磨石地面×22=m
钢筋混凝土板自重(重力密度为25kN/m3)×25=m
白灰砂浆粉刷×17=m
g k=++=m
活荷载标准值:q k=m
恒载设计值:
活荷载设计
值:
4.弯矩设计值M(例图4-1c)
5.钢筋、混凝土强度设计值
由附表和表4-2查得:
C15砼:
HPB235钢筋:
6.求x及A s值
由式(4-9a)和式(4-8)得:
7.验算适用条件
8.选用钢筋及绘配筋图
选用φ8@130mm(A s=387mm2),配筋见例图4-1d。
?
例图4-1d
冷轧带肋钢筋是采用普通低碳钢筋或普通低合金钢筋为原材料加工而成的一种新型高效钢筋。
由于它强度高,可以节约许多钢材,加之其直径细、表面带肋、与混凝土的粘结锚固效果特别好,因此在国外得到广泛的应用。
我国自80年代中期将其引入后,经过近十年的努力,已经编制了国家标准《冷轧带肋钢筋》GB13788-92和行业标准《冷轧带肋钢筋混凝土结构技术规程》JGJ95-95。
国家科委和建设部曾相继下文,要求大力推广采用冷轧带肋钢筋。
本例如果改用经调直的550级冷轧带肋钢筋配筋时:
选用φ6@125mm(A s=226mm2)
即是说,将采用HPB235钢筋配筋改为采用550级的冷轧带肋钢筋配筋以后,可以节省%的受力钢筋用钢量,这个数字是十分可观的。
2、某教学楼中的一矩形截面钢筋混凝土简支梁,计算跨度l0=,板传来的永久荷载及梁的自重标准值为g k=mm,板传来的楼面活荷载标准值q k=m,梁的截面尺寸为200mm×500mm(例图4-2),混凝土的强度等级为C20,钢筋为HRB335钢筋。
试求纵向受力钢筋所需面积。
[解]
1.内力计算
永久荷载的分项系数为,楼面活荷载的分项系数为,结构的重要性系数为,因此,梁的跨中截面的最大弯矩设计值为:
2.配筋计算
由附表和表4-2查得当混凝土的强度等级为C20时,f c=mm2,,由附表3查得HRB335钢筋的f y=300N/mm2。
先假定受力钢筋按一排布置,则
联立求解上述二式,得
x=,A s=1431mm2
3.适用条件验算
(1)验算条件式(4-10)
本例中的配筋率为
(2)验算条件式(4-11)
?由表4-4查
,而本题实际的相对受压区高度为:
得
因此,两项适用条件均能满足,可以根据计算结果选用钢筋的直径和根数。
选择钢筋的直径和根数时,希望选用的钢筋截面面积尽可能接近计算截面面积,力争使误差保持在±5%以内,所选的钢筋直径和根数还应满足构造上的有关规定。
本例选用三根直径为25mm的HRB335钢筋,记作3 25,一排配置,实际的配筋截面面积A s=1473mm2,满足计算时钢筋设计强度取值和截面有效高度的假定,配筋面积符合计算要求。
例图4-2
3、某宿舍一预制钢筋混凝土走道板,计算跨长l0=1820mm,板宽500mm,板厚60mm,混凝土的强度等级为C15,受拉区配有4根直径为6mm的HPB235钢筋,当使用荷载及板自重在跨中产生的弯矩最大设计值为M=910000N·mm时,试验算该截面的承载力是否足够?
[解]
1.求x
由附表和
表4-2查
得
由式(4-8)求得受压区计算高度为
2.求M u
3.判别截面承载力是否满足
(满足)
某实验室一楼面梁的尺寸为250mm×500mm,跨中最大弯矩设计值为
M=180000N·m,采用强度等级C30的混凝土和HRB400级钢筋配筋,求所需纵向受力钢筋的面积。
[解]1.利用参考资料中的计算用表1求A s
先假定受力钢筋按一排布置,则
h0=h-35=500-35=465mm
查附表4-1和表4-2得
由式(4-22)得
由计算用表1查得相应的值为
所需纵向受拉钢筋面积为
选用4 20(A s=1256mm2),一排可以布置得下,因此不必修改h0重新计算A s值。
2.利用参考资料中的计算用表2求A s
根据上面求得
查计算用表2得
由式(4-25)可求出所需纵向受力钢筋的截面面积为:
计算结果与利用计算用表1的完全相同,因此以后只需要选用其中的一个表格进行计算便可以。
由本例可看出,利用表格进行计算,比利用静力平衡公式计算要简便得多。
某处于一般环境下的中型桥桥面梁,截面尺寸b×h=250mm×500mm,跨中最大弯矩设计值M d=×108N·mm,采用强度等级C30的混凝土和HRB400钢筋配筋,求所需纵向受力钢筋的面积。
[解]
假定受力钢筋按一排布置,混凝土保护层厚30mm,则
h0=h-40=500-40=460mm
由表查得f cd=mm2,f sd=330N/mm2,,=,则
所需纵向受力钢筋面积为:
选用2 20+2 22(A s=1388mm2)。
(例图4-8)
例图4-8
某库房一楼面大梁截面尺寸b×h=250mm×600mm,混凝土的强度等级为C20,用HPB235钢筋配筋,截面承受的弯矩设计值M=×108N·mm,当上述基本条件不能改变时,求截面所需受力钢筋截面面积。
[解]
1.判别是否需要设计成双筋截面
查附表和表4-2得;f y=f y=210N/mm2;
查表4-4和表4-6得
b=250mm,h0=600-70=530mm(两排布置)。
单筋矩形截面能够承受的最大弯矩为:
因此应将截面设计成双筋矩形截面。
2.计算所需受拉和受压纵向受力钢筋截面面积设受压钢筋按一排布置,则a’s=40mm。
由式(4-34)得:
由式(4-35)得:
钢筋的选用情况为:
受拉钢筋8
受压钢筋4
截面的配筋情况如例图4-3所示。
例图4-3
一基本情况与例4-4相同的梁,但M=×108N·m受压区预先已经配好
HRB335
? 级受压钢筋2 20(A's=628mm2),求截面所需配置的受拉钢筋截面
面积A s。
[解]
1.求受压区高度x
假定受拉钢筋和受压钢筋按一排布置,则a s=a's=35mm,h0=h-a s=500-
35=465mm。
由式(4-36)求得受压区的高度x。
为:
且?
2.计算截面需配置的受拉钢筋截面面积
由式(4-37)求得受拉钢筋的截面面积A s为:
选用3 25(A s=1473mm2),截面配筋情况如例图4-4所示。
例图4-4
已知一T形截面梁截面尺寸b'f=600mm、h'f=120mm、b=250mm、
h=650mm,混凝土强度等级C20,采用HRB335钢筋,梁所承受的弯矩设计值M=426 kN·m。
试求所需受拉钢筋截面面积A s。
[解]
1.已知条件
混凝土强度等级C20,;HRB335级钢筋,。
考虑布置两排钢筋,a s=70mm ,h0=h-a s=650-70=580mm。
2.判别截面类型
属第二类T形截面。
3.计算x
取式(4-52)中M=M u,由式(4-52)得
4.计算A s
将x代入式(4-51)得
5.选用钢筋及绘配筋图
选用2 22+4 25(A s=2724mm2),配筋见例图4-5。
例图4-5
已知一T形截面梁(例图4-6)的截面尺寸h=700mm、b=250mm、h'f=100mm、b'f=600mm,截面配有受拉钢筋822(A s=3041mm2),混凝土强度等级C30,采用HRB400钢筋。
梁截面的最大弯矩设计值
M=500kN·m。
试校核该梁是否安全?
[解]
1.已知条件
混凝土强度等级C30,;HRB400钢筋,
,,
2.判别截面类型
,属第二类T形截面。
3.计算x
4.计算极限弯矩M u
(安全)
例图4-6。