深梁设计计算书
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深梁设计计算书1.1 深梁的几何尺寸及计算简图深梁按弹性理论计算,梁的几何尺寸及计算简图如图1所示。
图1 深梁的几何尺寸及计算简图1.2 深梁的计算跨度计算深梁的计算跨度为:1.035m =1035m m =)90015.1,1100m in()15.1,m in(0⨯==n c L L L1.3 荷载计算梁跨中施加的集中荷载:F=180kN梁自重转化为跨中集中荷载为=⨯⨯⨯⨯+⨯=2/25035.1)21.011.01.12.0(G 3.1kN 合计:P=F+G=183.1kN 1.4 内力计算弯矩图如图2图2 内力图(M-m kN ⋅,kN V -)根据精力平衡条件求得: M=m kN PL ⋅=⨯=35.5041.11.1834kN P V 55.9121.1832===1.5 深梁的正截面受弯承载力计算受力钢筋采用HRB335,混凝土为C30。
下部纵筋采用两排,mm a h h s 410404500=-=-=,mm b f 400=。
计算过程如下:一、构件编号: SL-1 二、设计依据《混凝土结构设计规范》 GB50010-2010 三、计算信息 1. 几何参数梁宽: b=200mm梁高: h=450mm梁的计算跨度: lo=1035mm2. 材料信息混凝土等级: C30 fc=14.3N/mm2ft=1.43N/mm2钢筋种类: HRB335 fy=300N/mm2最小配筋率: ρmin=max(0.200,45ft/fy)%=max(0.200,45*1.43/300)%=0.214% (自动计算)纵筋合力点至近边距离: as=0.1h=0.1*450=45mm3. 荷载信息M=50.350kN*m4. 设计参数结构重要性系数: γo=1.0四、计算过程1. 判断深受弯构件类型:lo/h=1035/450=2.300, 2<2.300<5, 属于一般深受弯构件。
2. 计算梁截面有效高度:ho=h-as=450-45=405mm3. 计算内力臂长度 (lo≥h)3.1 计算截面受压区高度αd=0.8+0.04*lo/h=0.8+0.04*1035/450=0.892混规 (G.0.2-3)z=αd*(ho-0.5x) 混规(G.0.2-2)a1*fc*b*x=fy*As; 混规(6.2.10-2)M=fy*As*z 混规(G.0.2-1)=fy*As*ad*(ho-x/2);=a1*fc*b*x*ad*(ho-x/2);令A=a1*fc*b*ad=1.00*14.3*200*0.892=2551.12mm2x=(A*ho±sqrt(A2*ho2-2*A*M))/A=(2551.12*405±sqrt(2551.122*4052-2*2551.12*50.350*106))/2551.12=52.081mmξb=β1/(1+fy/Es/εcu)=0.550x<=ξb*ho=0.550*405.000=222.750mm 属于适筋情况,受压区高度满足要求。
因为x<0.2ho=0.2*405=81mm, 所以取 x=81mm。
3.2 计算内力臂长度z=αd*(ho-0.5x)=0.892*(405-0.5*81)=325.13mm 混规(G.0.2-2)4. 计算纵向受拉钢筋As=M/(fy*z)*γo=50.350*106/(300*325.13)*1.0=516mm2混规(G.0.2-1)5. 验算配筋率ρ=As/(b*h)=516/(200*450)=0.574%≥ρmin=0.214%混规(G.0.12) 满足要求深梁下部受力筋选配3B18,设置两排,As=7632mm。
1.6 深梁的斜截面受剪承载力计算斜截面受剪承载力计算过程如下:一、构件编号: L-1二、设计依据《混凝土结构设计规范》 GB50010-2010三、计算信息1. 几何参数梁宽: b=200mm梁高: h=450mm梁的计算跨度: lo=1035mm集中荷载作用点至支座或节点边缘的距离:a=450mm2. 材料信息混凝土等级: C30 fc=14.3N/mm2ft=1.43N/mm2水平分布钢筋种类: HRB335 fyh=300N/mm2水平分布钢筋间距: Sv=150mm竖向分布钢筋种类: HRB335 fyv=300N/mm2竖向分布钢筋间距: Sh=140mm水平分布钢筋最小配筋率: ρsh,min=0.200%竖向分布钢筋最小配筋率: ρsv,min=0.200%纵筋合力点至近边距离: as=0.1h=0.1*450=45mm3. 荷载信息V=91.550kN4. 配筋信息Asv=359mm25. 设计参数结构重要性系数: γo=1.0四、计算过程1. 判断深受弯构件类型lo/h=1035/450=2.300, 2<lo/h<5, 属于一般深受弯构件。
2. 计算梁截面有效高度和腹板高度ho=h-as=450-45=405mmhw=ho=405mm3. 确定跨高比lo/h=1035/450=2.3004. 确定受剪面是否符合条件当hw/b=405/200=2.025≤4 时V≤(1/60)*(10+lo/h)*(βc*fc*b*ho)/γo混规(G.0.3-1)=(1/60)*(10+2.300)*(1.0*14.3*200*405)/1.0=237.452kN 截面符合条件。
5. 确定是否需按构造配筋lo/h=1035/450=2.300,2<lo/h<5,取λ=a/ho=450/405=1.111λ的上限值: 0.92lo/h-1.58=0.92*1035/450-1.58=0.536,取λ=0.536[1.75/(λ+1)*ft*b*ho/1000+(lo/h-2)*fyv*Asv*ho/(3*Sh*1000)]/γo=[1.75/(0.536+1)*1.43*200*405/1000+(2.300-2)*300*359*405/(3*140*1000)]/1.0 =163.124≥V=91.550kN不需进行配筋计算,仅需按构造要求配箍。
Ash=ρsh,min*b*Sv=0.200%*200*150=60mm2水平分布筋选配8mm直径钢筋,Ash=101mm2.1.7 深梁的配筋图深梁配筋图见附图。
20kn一、构件编号: L-1二、示意图三、依据规范:《混凝土结构设计规范》 (GB 50010-2010)四、计算信息1.几何参数截面类型T形截面宽b=200mm截面高h=450mm受压翼缘宽bf'=400mm受压翼缘高hf'=100mm2.材料信息混凝土等级C30 f tk=2.01N/mm2钢筋种类HRB335 E s=200000.00N/mm2钢筋类型带肋钢筋纵筋相对粘结特性系数νi=1.000纵筋根数、直径: 第1种纵向钢筋:3D18 纵筋实配面积A s=763mm23.计算信息受弯αcr=1.90受拉钢筋合力点至近边距离as=40mm混凝土保护层厚度c=30mm最大裂缝宽度限值ωlim=0.200mm4.荷载信息荷载效应准永久组合计算的弯矩值M q=6.325kN*m五、计算过程1.计算有效受拉混凝土截面面积A teA te=0.5*b*h=0.5*200*450=45000mm22.计算纵向钢筋配筋率ρteρte=As/A te=763/45000=0.0173.计算受拉区纵向钢筋的等效直径d eqd eq=Σn i d i2/Σn iνi d i=(3*182)/(3*18*1.000)=18.000mm4.计算构件受拉区纵向钢筋的应力σsh0=h-as=450-40=410mmσs=1000000*M q/(0.87*A s*h0)=1000000*6.325/(0.87*763*410)=23.227N/mm25.计算裂缝间纵向受拉钢筋应变不均匀系数ψψ=1.1-(0.65*f tk/(ρte*σs))=1.1-(0.65*2.010/(0.017*23.227))=-2.216因为ψ<0.2,则ψ=0.26.计算最大裂缝宽度ωmaxωmax=αcr*ψ*σs/E s(1.9*c+(0.08*d eq/ρte))=1.900*0.200*23.227/200000.000*(1.9*30.000+(0.08*18.000/0.017)) =0.006mmωmax=0.006mm<=ωlim=0.200mm,满足要求!一、构件编号: SL_1二、示意图:三、设计依据:《混凝土结构设计规范》 (GB 50010-2010)《砌体结构设计规范》 (GB 50003-2001)四、计算信息1. 几何参数截面宽度b = 200 mm截面高度h = 450 mm受拉翼缘宽bf' = 400 mm受拉翼缘高hf' = 100 mm计算跨度l0 = 1035 mm2. 材料信息混凝土等级: C30 f tk = 2.010N/mm2E C = 3.00×104N/mm2纵筋种类: HRB335 E S = 2.00×105N/mm2受拉区纵筋实配面积 A S = 763 mm2受压区纵筋实配面积 A S' = 628 mm23. 计算信息纵向受拉钢筋合力点至近边距离 as = 50 mm2有效高度 h0 = h - as = 450 - 50 = 400 mm最大挠度限值 f0 = l0/2004. 荷载信息永久荷载标准值 q gk = 47.420 kN/m可变荷载标准值 q qk = 1.000 kN/m准永久值系数ψq = 1.000 kN/m五、计算过程2. 计算永久组合弯距值:M qM q = M gk+ψq*M qk = (q gk+ψq*q qk)*l02/8= (47.420+1.0*1.000)*1.0352/8= 6.484 kN*m3. 计算受弯构件的短期刚度:B S3.1 计算按荷载荷载效应的两种组合作用下,构件纵向受拉钢筋应力σSq = M q/(0.87*h0*A S)= (6.484×106/(0.87*400*763)= 24.418 N/mm23.2 计算按有效受拉混凝土截面面积计算的纵向受拉钢筋配筋率T形截面积:A te= 0.5*b*h = 0.5*200*450 = 45000mm2ρte = A S/A te = 763/45000 = 1.696%3.3 计算裂缝间纵向受拉钢筋应变不均匀系数ψψq = 1.1-0.65*f tk/(ρte*σSq)= 1.1-0.65*2.01/(1.696%*24.418)= -2.056当ψq < 0.2时,取ψq = 0.23.4 计算钢筋弹性模量与混凝土模量的比值αEαE = E S/E c = 2.00×105/3.00×104 = 6.6673.5 计算受压翼缘面积与腹板有效面积的比值γf'γf' = (bf'-b)*hf'/b/h0= (bf'-b)*0.2*h0/b/h0= (400-200)*0.2*400/200/400= 20.0003.6 计算纵向受拉钢筋配筋率ρρ=A S/(b*h0)=763/(200*400)=0.954%3.7 计算受弯构件的短期刚度 B SB Sq = E S*A S*h02/(1.15*ψq+0.2+6*αE*ρ/(1+3.5*γf'))= 2.00*105*763*4002/(1.15*0.200+0.2+6*6.667*0.954%/(1+3.5*20.000)) = 56.081×103 kN*m24. 计算受弯构件的长期刚度:B4.1 确定考虑荷载长期效应组合对挠度影响增大影响系数θρ'=A S'/(b*h0)=628/(200*400)=0.785%当0<ρ'<ρ时,θ在2-1.6间线性内插得θ=1.6714.2 计算受弯构件的长期刚度 BBq = B Sq/θ= 56080.617/1.671= 33.566×103 kN*m25. 计算受弯构件挠度f max = (q gk+Ψq*q qk)*l04/Bq*5/384= (47.420+1.0*1.000)*1.0354/33.566*5/384= 0.022mm ≤ f0=l0/200=1035/200=5.175mm,满足要求。