混凝土结构设计计算算例
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钢筋混凝土T形梁桥主梁设计资料⒈某公路钢筋混凝土简支梁桥主梁结构尺寸。
标准跨径:20.00m;计算跨径:19.50m;主梁全长:19.96m;梁的截面尺寸如下图(单位mm):⒉计算内力⑴使用阶段的内力跨中截面计算弯矩(标准值)结构重力弯矩:M1/2恒=759.45kN-m;汽车荷载弯矩:M1/2汽=697.28kN-m(未计入冲击系数);人群荷载弯矩:M1/2人=55.30kN-m;1/4跨截面计算弯矩(设计值)M d,1/4=1687kN-m;(已考虑荷载安全系数)支点截面弯矩M d0=0,支点截面计算剪力(标准值)结构重力剪力:V0恒=139.75kN;汽车荷载剪力:V0汽=142.80kN(未计入冲击系数);人群荷载剪力:V0人=11.33kN;跨中截面计算剪力(设计值)跨中设计剪力:V d=84kN(已考虑荷载安全系数);,1/2主梁使用阶段处于一般大气条件的环境中。
结构安全等级为二级。
汽车冲击系数,汽车冲击系数1+μ=1.292。
⑵施工阶段的内力简支梁在吊装时,其吊点设在距梁端a=400mm处,而梁自重在跨中截面的弯矩标准值M k=505.69kN—m,吊点的剪力标准值V0=105.57kN。
,1/2⒊材料主筋用HRB335级钢筋f sd=280N/mm2;f sk=335N/mm2;E s=2.0×105N/mm2。
箍筋用R235级钢筋f sd=195N/mm2;f sk=235N/mm2;E s=2.1×105N/mm2。
采用焊接平面钢筋骨架混凝土为30号f cd=13.8N/mm2;f ck=20.1N/mm2;f td=1.39N/mm2;f tk=2.01N/mm2;E c=3.00×104N/mm2。
作用效应组合主梁正截面承载力计算主梁斜截面承载力计算全梁承载力校核施工阶段的应力验算使用阶段裂缝宽度和变形验算纵向构造钢筋、架立钢筋及骨架构造钢筋长度计算钢筋明细表及钢筋总表第1章 作用效应组合§1.1 承载力极限状态计算时作用效应组合 根据《公路桥涵设计通用规范》(JTG D60—2004)4·1·6条规定:按承载力极限状态计算时采用的基本组合为永久作用的设计值效应与可变作用设计值效应相组合,其效应组合表达式为:)(211100∑∑==++=nj QjK Qj C K Q Q m i GiK Gi ud S S S S γψγγγγ跨中截面设计弯矩M d =γG M 恒+γq M 汽+γq M 人=1.2×759.45+1.4×1.292×697.28+1.4×55.30=2250.00kN -m 支点截面设计剪力V d =γG V 恒+γG1V 汽+γG2V 人=1.2×142.80+1.4×1.292×139.75+1.4×11.33=440.00kN §1.2 正常使用极限状态设计时作用效应组合 根据《公路桥涵设计通用规范》(JTG D60—2004)4·1·7条规定:公路桥涵结 构按正常使用极限状态设计时,应根据不同的设计要求,分别采用不同效应组合 ⑴作用效应短期组合作用效应短期组合为永久作用标准值效应与可变作用频遇值效应相组合,其效应 组合表达式为:∑∑==+=nj Qjk j mi Gik sd S S S 111ψM sd =M gk +ψ11M 11+ψ12M 12=759.45+0.7×697.28+1.0×55.30=1302.85kN -m ⑵作用长期效应组合作用长期效应组合为永久作用标准值效应与可变作用准永久值效应相组合,其效应组合表达式为:∑∑==+=nj Qjk j mi Gik ld S S S 1211ψM ld =M gk +ψ21M 11+ψ22M 12=759.45+0.4×697.28+0.4×55.30=1060.48kN -m第2章 主梁正截面承载力计算§2.1 配筋计算⑴翼缘板的计算宽度b ′f根据《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》(JTG D62—2004)第4·2·2条规定:T 形截面受弯构件位于受压区的翼缘计算宽度,应按下列三者中最小值取用。
混凝土及钢筋混凝土工程量计算
混凝土工程量计算主要包括对混凝土的配合比进行计算和对所用混凝
土的用量进行估算。
1.配合比计算
配合比计算是确定混凝土中水泥、砂子、骨料和水的比例。
首先需要
确定设计强度等级和所用水泥的品种,然后按照一定的原则和经验进行配
合比计算。
2.用量估算
用量估算是根据设计中使用的混凝土结构的尺寸和要求,计算所需的
混凝土用量。
主要涉及到对不同结构部位的体积进行计算,并考虑到混凝
土浪费、收缩和收缩裂缝等因素的影响。
钢筋混凝土工程量计算主要包括对钢筋的数量和长度进行计算和估算。
1.钢筋数量计算
钢筋数量计算是根据设计中使用的钢筋混凝土结构的要求,计算所需
的钢筋数量。
主要涉及到对不同结构部位的钢筋截面积进行计算,并考虑
到钢筋的间距、重叠长度和弯折长度等因素的影响。
2.钢筋长度估算
钢筋长度估算是根据设计中使用的钢筋混凝土结构的要求,计算所需
的钢筋长度。
主要涉及到对不同结构部位的钢筋长度进行计算,并考虑到
钢筋的弯折长度、绑扎长度和接头长度等因素的影响。
三、混凝土及钢筋混凝土工程量计算的相关注意事项
1.工程图纸的正确理解
2.承包商的实际施工情况
3.施工过程中的变化和调整
总之,混凝土及钢筋混凝土工程量计算是建筑工程中不可或缺的环节。
准确的工程量计算对于工程的正常施工和质量的控制具有重要意义。
因此,需要深入理解施工图纸,考虑到承包商的实际情况,并随时调整和更新计
算结果,以确保工程的顺利进行。
《混凝土结构设计规范》GB 50010-2010宣贯培训《混凝土结构设计规范》GB 50010-2010宣贯培训国家标准管理组第十二章修订规范的试设计试设计应用软件:PKPM主讲人:夏绪勇单位:中国建筑科学研究院建研科技股份有限公司设计软件事业部主要内容第一部分:试设计简介第二部分:混凝土构件设计修改影响第三部分:结构分析与内力调整影响第一部分:试设计简介试设计由中国建筑科学研究院设计软件事业部提供PKPM设计软件,7个单位对7种结构形式的10个工程进行设计及分析、对比,参与试设计的单位及结构形式如下:中国建筑设计研究院:剪力墙结构(高层住宅)北京市建筑设计研究院:框架-筒体结构(办公楼)华东建筑设计研究院:框架-剪力墙结构(办公楼)中国建筑西南设计院:框架结构(办公楼)中国航空工业规划设计研究院:框架-剪力墙结构(多层厂房)、排架结构(单层厂房)南京市建筑设计研究院:板柱结构郑州大学综合设计研究院:框架结构(教学楼)、框架-剪力墙结构(商住楼)、剪力墙结构(商住楼)。
算例一:框架结构办公楼(中国建筑西南设计院)算例二:框架结构教学楼(郑州大学)算例三:剪力墙结构高层住宅(中国建筑设计研究院)算例四:剪力墙结构商住楼(郑州大学)算例五:框架-剪力墙结构办公楼(华东建筑设计研究院有限公司)算例六:框架-剪力墙结构商住楼(郑州大学)算例七:框架-剪力墙结构多层厂房(中国航空工业规划设计研究院)算例八:框架-筒体结构办公楼(北京市建筑设计研究院)算例九:排架结构厂房(中国航空工业规划设计研究院)算例十:板柱结构(南京市建筑设计研究院)第二部分:混凝土构件设计修改影响一、材料与强度二、轴压力二阶效应(P-δ)三、有效翼缘计算宽度四、斜截面抗剪计算五、拉弯梁的剪扭计算六、框架梁支座受压区高度七、裂缝宽度计算八、挠度计算九、纵向受力钢筋最小配筋率十、连梁构造配筋十一、剪力墙边缘构件材料与强度混凝土材料1.混凝土材料强度没有变化(征求意见稿取0.5模数,报批稿改回)2.取消02规范4.1.4条,“轴心受压及偏心受压构件,如果截面的长边或直径小于300mm,则表中混凝土的强度设计值应乘以0.8”钢筋材料1.增加HPB300、HBRF400、HRB500、HRBF500;取消HPB235, 光圆钢筋用300MPa 代替。
混凝土浇筑计算范文混凝土浇筑前,需要根据工程要求和设计方案,确定混凝土的用量和配合比。
一般情况下,混凝土的用量可通过计算工程的体积来确定,配合比则是通过混凝土试验和经验确定的。
在浇筑过程中,还需要考虑施工工期、温度、湿度等因素,调整混凝土的配合比和施工方案,以确保施工品质。
1.确定混凝土的用量:根据建筑设计图纸和工程要求,计算出混凝土浇筑的体积,包括梁、柱、板等各个构件的体积,以及底板和墙体的厚度等参数。
可通过简单的几何计算或使用计算软件进行计算。
2.确定配合比:根据设计要求和混凝土试验结果,确定配合比。
配合比是指混凝土中水、水泥、骨料和掺合料的比例。
一般情况下,混凝土配合比的确定需要进行试验,根据试验结果进行调整。
同时,还需要考虑施工条件和混凝土的强度要求等因素。
3.考虑施工条件:根据实际施工条件,对混凝土的配合比和施工方案进行适当调整。
例如,如果施工期较长或温度较高,可适当增加混凝土中的掺合料比例,以提高混凝土的抗裂性能和耐久性。
另外,还需要考虑施工现场的布置和施工设备的选择等因素。
4.计算用料量:根据确定的混凝土用量和配合比,计算混凝土中水、水泥、骨料和掺合料的用量。
一般情况下,可以使用体积法或重量法进行计算,具体方法根据实际情况选择。
同时,还要考虑混凝土的浇筑方式和施工工艺,以确保施工质量。
5.控制施工质量:在混凝土浇筑过程中,需要进行现场质量控制和监督。
包括对混凝土的浇筑、振捣、养护等各个环节进行严格的监管和检查。
同时,还需要进行实验室试验,对混凝土的强度、密实性、抗裂性等性能指标进行测试和评估。
总结来说,混凝土浇筑计算是建筑施工中非常重要的一环,它涉及到混凝土用量、配合比、施工工艺等多个因素。
合理的计算和控制能够确保施工质量,提高施工效率,减少资源浪费和成本。
10d混凝土强度推算公式
混凝土强度的推算通常使用混凝土的抗压强度计算公式。
根据《混凝土结构设计规范》(GB 50010-2010)中的规定,混凝土的抗
压强度计算公式为,f_c = k1 × k2 × f_t。
其中,f_c表示混凝
土的抗压强度,k1为混凝土强度修正系数,k2为取样修正系数,
f_t为混凝土的立方体抗拉强度。
在这个公式中,混凝土的抗压强度受到混凝土强度修正系数和
取样修正系数的影响。
混凝土强度修正系数k1考虑了混凝土的强度
等级、配合比、龄期和其他因素的影响,而取样修正系数k2则考虑
了混凝土试件的尺寸和形状对强度测试结果的影响。
混凝土的立方
体抗拉强度f_t是指混凝土在受拉状态下的抗力能力。
需要注意的是,实际工程中混凝土的强度受到多种因素的影响,因此在使用公式计算混凝土强度时,需要根据具体情况进行合理的
修正和调整,以确保计算结果的准确性和可靠性。
同时,在工程实
践中,还需要遵循相关的标准和规范,合理选择混凝土的配合比和
施工工艺,以确保混凝土结构的安全性和耐久性。
混凝土结构加固设计计算算例混凝土结构加固设计计算算例一、引言混凝土结构加固设计计算算例是结构工程领域中的重要内容。
在实际工程中,由于结构的老化、使用环境的变化以及设计标准的更新,混凝土结构可能会存在安全隐患,因此需要进行加固设计。
本篇文章将从混凝土结构加固的基本原理、设计计算的方法以及实例分析等方面进行深入探讨。
二、混凝土结构加固的基本原理1. 加固设计的目的混凝土结构加固设计的主要目的是为了提高结构的承载能力和抗震性能,延长结构的使用寿命,保证结构的安全可靠性。
2. 加固设计的原则(1)充分了解原有结构的受力特点,遵循“原则上不拆除、局部加固、全面提高”的原则。
(2)采用合理的加固材料和加固方式,保证加固效果。
(3)加固设计应考虑整体的建筑安全性和经济性,不仅要保证结构的安全性,还要降低加固成本。
三、混凝土结构加固设计计算方法1. 结构受力分析结构受力分析是混凝土结构加固设计的第一步,需要通过静力分析、有限元分析等手段,获取原有结构的受力特点,包括受力等级、关键部位等信息。
2. 加固方案确定根据原有结构的受力分析结果,确定加固方案,包括加固材料的选择、加固构件的位置和方式等。
3. 加固设计计算根据加固方案,进行加固设计计算,主要包括承载力计算、受力构件的截面尺寸确定、连接件的计算等。
4. 验算对加固后的结构进行验算,检验加固设计的有效性和合理性。
四、混凝土结构加固设计计算算例分析以某混凝土结构加固设计为例,原有结构的柱截面尺寸为400mm×400mm,现需要对某一层的结构进行加固设计,要求提高该层结构承载能力。
在经过受力分析后得出,需要在原有柱截面的周边加固翼缘,加固材料选择碳纤维布。
1. 加固设计计算(1)根据碳纤维布的材料参数和加固方式,计算加固后的柱截面受力情况。
(2)确定加固布的层数和覆盖范围,保证加固设计的有效性。
2. 加固方案验算对加固后的柱截面进行验算,验证加固设计的合理性和有效性。
500mm×1100mm梁侧模板1计算书第1章计算依据《建筑施工模板安全技术规范》JGJ162-2008《混凝土结构设计规范》GB50010-2010《建筑结构荷载规范》GB50009-2012《钢结构设计标准》GB50017-2017《混凝土结构工程施工规范》GB50666-2011《建筑结构可靠性设计统一标准》GB50068-2018第2章梁侧模板计算参数主楞弹性模量E(N/mm2) 206000.00 主楞合并根数 2 主楞受力不均匀系数Ks 0.60对拉螺栓类型M14 轴向力设计值Ntb(KN) 17.80 混凝土重力密度γc(kN/m3)24.00 新浇混凝土初凝时间t0(h) 4.00混凝土浇筑速度V(m/h) 2.00 混凝土坍落度(mm) 90~130mm混凝土坍落度修正系数β 1.00 新浇混凝土对模板侧压力标准值G4k(kN/m2)29.87混凝土下料产生的水平荷载标准值Q4k(kN/m2)2.00 结构重要性系数γ0 1.1可变荷载调整系数γL0.90图2-1 平面图图2-2 剖面图1图2-3 剖面图2第3章梁侧模板荷载标准值计算新浇混凝土侧压力为:强度验算要考虑新浇混凝土侧压力和混凝土下料产生的水平荷载设计值:挠度验算要考虑新浇混凝土侧压力和混凝土下料产生的水平荷载标准值:第4章面板计算面板类型覆面木胶合板面板厚度t(mm) 15面板抗弯强度设计值[f](N/mm2) 30.00 面板弹性模量E(N/mm2) 11500.00 面板计算方式3等跨连续梁面板直接承受模板传递的荷载,按照均布荷载下的连续梁计算(跨度为次楞间距),面板的计算宽度取1m本算例中,面板的截面惯性矩I和截面抵抗矩W分别为:计算简图如下:图4-1 面板荷载示意图(kN,kN/m)4.1 强度验算图4-1-1 面板弯矩示意图(kN·m)满足要求!4.2 挠度验算图4-2-1 面板挠度示意图(mm)结构表面隐藏,取面板最大挠度限值为 L/250。
钢筋混凝土结构开裂计算方案1.概述开裂计算是工程中比较关心的问题,但一直是有限元分析的一个难点,涉及到材料本构、计算收敛性等诸多问题。
ANSYS +CivilFEM 提供了钢筋混凝土结构开裂计算功能,其中土木专用模块CivilFEM 提供的非线性混凝土计算适用于混凝土梁结构的非线性计算(包括开裂),可以直接通过截面定义钢筋,从而模拟钢筋混凝土梁。
但对于更一般的结构,用梁单元来模拟不一定合适,需要采用更一般的单元,ANSYS 提供了专用的钢筋混凝土实体单元SOLID65来模拟钢筋混凝土结构,该单元材料采用混凝土材料模型,可定义混凝土的开裂、压碎准则。
另外可以定义钢筋方向和体积率,可用来模拟钢筋混凝土的破坏。
本文将通过算例对ANSYS +CivilFEM 开裂计算的效果进行探讨,并针对一些计算难点提出初步的解决方案。
2.CivilFEM 开裂计算CivilFEM 适合于梁结构开裂分析,另外为了与后面SOLID65单元开裂计算结果进行比较,先探讨了CivilFEM 的开裂计算。
CivilFEM 开裂计算需要考虑的要点:1、激活CivilFEM 非线性模块(~CFACTIV ,NLC,Y ),这是CivilFEM 非线性计算的前提。
2、即使事实上为小变形,也必须打开几何非线性效应(NLGEOM,ON ),否则无法激活非线性迭代。
3、通常应该关闭求解控制(SOLCONTROL,OFF ),由于CivilFEM 非线性计算通过修改实常数的等效方法,自动求解控制反而可能导致发散。
4、在收敛不好的情况下,可以增加子步数、打开自动步长(AUTOTS,ON )或可以给定一个比较大的迭代数(NEQIT,NUM ),以改善收敛,线性搜索有时也可以改善收敛(LNSRCH,ON )。
5、有些情况下上述调整可能仍然无法保证收敛,这通常发生在一些开裂、受压区状态转换的临界点,尤其在动力分析中更易出现,可以结合两个办法克服,一是放松收敛准则(CNVTOL ),开裂分析状态变化剧烈,往往是接近收敛但出现振荡,放松收敛可以保证在较松的准则下收敛,但可得到足以满足要求的结果。
普通钢筋混凝土上部结构计算书 13米算例1.1 基本资料1.1.1 主要技术指标标准跨径:13m 计算跨径:12.60m桥面总宽:8.5 m,横向布置为0.25 m(护栏)+1m(人行道)+6 m(行车道)+1m(人行道)+0.25 m(护栏)。
设计荷载:公路II级。
1.1.2 材料规格;非预应力钢筋采用HRB335,R235; 空心板块混凝土采用C30; 桥面铺装采用C30防水混凝土。
2.2 截面几何尺寸图图2.2横截面尺寸图(尺寸单位:cm)第 1 页图2.3中板横截面尺寸图(尺寸单位:cm)图2.4边板横截面尺寸图(尺寸单位:cm)2.3 毛截面几何特性计算中梁:毛截面面积A=3839 m毛截面重心位置: y=28.10cm(距离空心板上缘距离) 铰缝面积: A铰=6622基准材料: 中交新混凝土:C40混凝土 2.4 换算截面空心板截面的抗扭刚度可简化为图的单箱截面来近似计算。
第 2 页图2.5换算截面示意图(尺寸单位:cm)4b2h2IT??3.308?1010(mm4)2h2b?t1t23 内力计算及组合3.1永久作用效应计算3.1.1 空心板自重(第一阶段结构自重)g1g1?A???3839?10?4?24?9.21(KN/m)3.1.2 桥面系自重(第二阶段结构自重)g2桥面铺装采用等厚度的15cm的C30混凝土,则全桥宽铺装每延米重力为:0.15_8.5_24=30.6 (kN/m)人行道及栏杆重力参照其他桥梁设计资料,单侧按12(kN/m):为计算方便近似按各板平均分担来考虑,则每块空心板分摊到的每延米桥面系重力为:g2?12?2?30.6?9.1 (kN/m) 63.1.3 铰缝自重(第二阶段结构自重)g3因为铰缝自重可以近似看成C30混凝土来算,因此其自重为:g3?(662)?10?4?24?1.59(KN/m)第 3 页由此得空心板每延米总重力g为:g1?g1?9.21 (kN/m) (第一阶段结构自重)g??g1?g2?1.59?9.1?10.69(kN/m)(第二阶段结构自重)g??g?g1?g??9.21?10.69?19.90(kN/m)由此可计算出简支空心板的恒载(自重效应),计算结果见表3-1。
第四代住宅结构成本指标(含钢量、混凝土量)计算公式特别说明:本文指标为结构模型测算所得,仅用于分析或方案、初设阶段参考。
关于住宅结构成本指标含钢量和混凝土量的计算方式,大家想必都比较熟悉。
这里先要说明下:不同的建设单位规则并不相同,从钢筋的统计方式,到面积的计算方式均有差异。
以常见的100m高层住宅、含钢量42kg/m2为例,按不同规则计算得到的含钢量如下:所以说不同的建设单位之间,含钢量和混凝土量这些成本指标没有相互参考的价值。
因此在探讨第四代住宅的成本指标的时候,我们不想去分析各类规则的影响。
这里将常规住宅的含钢量指标记作→S1。
◆第四代住宅的结构成本指标计算公式和常规项目相比,第四代住宅的结构成本影响影响因素有哪些不同?我们在对指标测算的过程中发现,有以下几点不可忽视:1.飘窗、设备平台随着各地飘窗、阳台新规的出台,飘窗挑板宽度可以做到800m,长度占据整个开间,转角飘窗、全屋飘窗的户型也出现了。
建筑面积100平米的住宅,赠送的飘窗面积可以达到12~15平米。
在以往的含钢量计算标准中,悬挑长度不大于600mm的挑板是不算在结构面积当中的。
但那时候住宅的飘窗面积只有2~3平米,对整体指标影响不大。
现在的飘窗面积已经达到了建筑面积的12%~15%,显然不考虑这部分面积是不合适的。
不过在测算中我们也发现,当前住宅基本采用全现浇外墙或预制混凝土填充墙,如果将混凝土墙改为飘窗,实际的荷载变化并没有那么大。
要注意的是,户型中有转角飘窗且采用大悬挑的话,对梁配筋有一定影响。
还有一点就是S1指标默认是采用全砼外墙的情况。
2.空中花园空中花园不同于大阳台,各地关于空中花园的建筑面积计算规则也并不相同。
这里以《武汉市住宅阳台及空中花园规划管理细则(试行)》(文1)中规定为例,空中花园不计入建筑面积。
(文1附件一中第一.4和二.3条)以常规高层75%的得房率估算,空中花园赠送面积可达到建筑面积的22.5% 空中花园有覆土面积比例要求,同时非覆土区要采用双层混凝土板,荷载远大于常规阳台。