混凝土课程设计计算书
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一.设计资料
钢筋混凝土简支梁全长,计算跨径、T 形截面梁的尺寸如图
梁体采用C30混凝土,主筋采用Ⅱ级钢筋,箍筋采用HPB235级钢筋。
简支梁控制截面的计算内力为:
跨中截面:M=2100KN.M ,V=84KN 支点截面:M=0,V=440KN
二.设计依据
《混凝土结构设计规范》(GB50010-2010)、东南大学等《混凝土结构(上)混凝土结构设计原理》(第五版) I.设计要求 结构安全等级:二级 环境类别:一类
混凝土强度等级C30 '1580f b
mm = 纵向受拉钢筋 HRB335 '80f
h
mm =
箍筋等级 HPB300 h=1350mm 跨中截面:2100,90M KN m V KN =∙= b=300mm 支座截面:0,480.M V KN == 120s a mm = T 形梁计算跨径19500L mm = 梁高1350h mm = II.计算参数
有《混凝土设计原理》查得
混凝土强度等级C30,系数1 1.0α=,1c β= 混凝土轴心抗压强度设计值2
14.3/c f N mm = 钢筋强度设计值2
300/y f N mm =
混凝土轴心抗拉强度2
1.43/t f N mm =
2270/yv f N mm =
混凝土轴心抗拉强度标准值2
2.01/tk f N mm = 钢筋弹性模量5
2
2.0010/s E N mm =⨯ 混凝土弹性模量4
2
3.0010/c E N mm =⨯
28s c mm =,
对受弯构件,构件受力特征系数 1.9cr α=
三.正截面承载能力计算
I.截面尺寸设计
截面高度h=1350mm, 截面宽度b=300mm, 翼缘宽度'
1580f b mm = II.计算过程
截面有效高度:013501201230h mm =-=
受拉钢筋排三层,跨中弯矩最大,故按跨中弯矩计算配置受拉钢筋
'
''
10801.014.31580801230222150.952100f c f f h f b h h KN m M KN m
α⎛⎫⎛⎫-=⨯⨯⨯⨯- ⎪ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭
=>= 属于第一种类型T 形截面
6
'22
106
2
02100100.0611.014.315801230
10.0630.550.510.969
21001058733000.9691230
s c f b s s y s M f b h M
A mm f h ααξξγγ⨯===⨯⨯⨯==<==⨯=⨯===⨯⨯
III.截面验算
验算在b=200mm 宽度内能否放得下:
()4283282208252200mm mm ⨯+⨯+⨯+=>原截面尺寸不满足要求,考虑原截面宽度较小,不符合配筋要求,将原截面宽度改为b=300mm 查表可知:选用4B 28+4B 28+2B 28, 实有2
s A 6160mm =
IV.验算适用条件
⑴适用条件⑴已满足。
⑵.min 00616013001.67%0.6%0.64%30012301210
s A h bh h ρρ=
==>=⨯=⨯ 可以
四.斜截面承载能力计算
I .验算截面条件 剪力设计值V=440KN
135080120 3.834300w h b --==< 属厚腹梁 ()22,030/50/,1
0.250.25114.330013*********.175440cu k c c c f N mm N mm f bh KN V KN
ββ=<==⨯⨯⨯⨯-=>=
截面符合要求
II.验算是否需要按计算配置箍筋
()2
01.43/0.70.7 1.433001*********.369440t t f N mm f bh KN V KN
==⨯⨯⨯-=<=
故需按计算配置箍筋 III.箍筋设计
①若只配箍筋不设弯起钢筋
令u V V =有32000.7440100.7 1.433001230
0.213/2701230
svl t yv nA V f bh mm mm s f h -⨯-⨯⨯⨯===⨯ 查表可知采用双肢箍 ,8@200 实有
22250.30.503/0.213/200
svl nA mm mm mm mm s ⨯==> 可以 箍筋配筋率
,min 250.3
0.168%0.243002001.43
0.240.127%270
svl t sv sv yv
nA f bs f ρρ⨯=
==>=⨯=⨯
=
可以
②若既配箍筋又设弯起钢筋
根据已配的4B 28+4B 28+2B 28纵向钢筋,可利用第三排中间1B 28两端以60︒
角弯起,则弯
筋承担的剪力210.8sin 0.8 3.1428300127.994sb sb y s V A f KN α==⨯
⨯⨯⨯= 要求混凝土和箍筋承担剪力440127.99312.01cs sb V V V KN =-=-=
选配,8@120,2
1
2 3.14840.279%300120
svl sv nA bs ρ⨯⨯⨯===⨯>,min 0.127%sv ρ= 可以。
2
001
2 3.14840.7369.3692701230120
312.01svl cs t yv nA V f bh f h s KN
⨯⨯⨯=+=+⨯⨯> 可以。
五.主梁扰度验算
252
s 42c 2.01/E 2.0010/E 3.0010/0.80.8210016800.4672tk k q k f N mm N mm N mm M KN m M M KN m
==⨯=⨯==⨯=== 钢筋弹性模量混凝土弹性模量 M I.计算有关参数
由于'
0ρ= 由=2.0-0.4ρ
θρ
‘ 得=2.0θ
()5s E 406
2
0'''0
E 2106160=0.111
3103001230
616061600.0320.50.5300130067210101.94/0.8712306160
2.01
1.10.65 1.10.650.699
0.032101.94
s c s te te q
sq s tk
te sq
f
f f
E A E bh A A bh M N mm h A f b b h bh αρρσηϕρσγ
α⨯=⨯=⨯⨯=
===⨯⨯⨯===⨯⨯=-=-⨯
=⨯-=
+ ()'
1580300800.278
3001230
ρ-⨯==⨯
II.计算短期截面刚度s B
252
'152
210616012301.150.6990.21.150.21 3.50.278
1 3.51.4010s s s E f
E A h B N mm αρ
ϕγ⨯⨯⨯=
=
⨯++++
+⨯+=⨯
III.计算B
()()6
15
66
152
168010 1.4010167210211680101.110k s q k M B B M M N mm θ⨯==⨯⨯-+⨯-+⨯=⨯
IV.变形验算
()2
6
2015168010975025560.494848 1.110
k M l f mm B ⨯⨯⨯==⨯=⨯ 查《混凝土结构(上)混凝土结构设计原理》(第五版)附表4-1知,当
00lim lim 97502
965300300
60.4965l l m f mm
f mm f mm
⨯>=
===<=时, 变形满足要求
六.主梁裂缝宽度验算
环境类别为一类,裂缝控制等级三级
对受弯构件, 1.9,cr α=保护层厚度c =20mm,带肋钢筋 1.0i v =
()2max 5
lim 2828
8750.032
208281.90.08101.94
1.90.699 1.9280.08875210
0.0830.3i i
eq i i
i
eq
te
s sq eq cr s s te n d
d mm
n v d
d mm c mm
d w c E mm w mm
ρσαϕρ===
==+=⎛
⎫
=+ ⎪
⎝⎭=⨯⨯⨯⨯+⨯⨯<=∑∑
满足要求。