混凝土新结构设计规范(PPT 121页)
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《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。
1、孔径及净空净跨径L 0 = 2.5m 净高h 0 =3m2、设计安全等级一级结构重要性系数r 0 = 1.13、汽车荷载荷载等级公路 —Ⅱ级4、填土情况涵顶填土高度H =0.8m 土的内摩擦角Φ =30°填土容重γ1 =18kN/m 3地基容许承载力[σ0] =350kPa5、建筑材料普通钢筋种类HRB335主钢筋直径12mm 钢筋抗拉强度设计值f sd =280MPa涵身混凝土强度等级C 25涵身混凝土抗压强度设计值f cd =11.5MPa 涵身混凝土抗拉强度设计值f td = 1.23MPa 钢筋混凝土重力密度γ2 =25kN/m 3基础混凝土强度等级C 15混凝土重力密度γ3 =24kN/m 3(一)截面尺寸拟定 (见图L-01)顶板、底板厚度δ =0.3m C 1 =0.3m 侧墙厚度t =0.28m C 2 =0.5m 横梁计算跨径L P = L 0+t = 2.78m L = L 0+2t = 3.06m 侧墙计算高度h P = h 0+δ = 3.3m h = h 0+2δ =3.6m 基础襟边 c =0.45m 基础高度 d =0.4m 基础宽度 B =3.96m图 L-01(二)荷载计算1、恒载恒载竖向压力p 恒 = γ1H+γ2δ =21.90kN/m 2恒载水平压力顶板处e P1 = γ1Htan 2(45°-φ/2) = 4.80kN/m 2底板处e P2 = γ1(H+h)tan 2(45°-φ/3) =26.40kN/m 22、活载钢 筋 混 凝 土 箱 涵 结 构 设 计一 、 设 计 资 料二 、 设 计 计 算汽车后轮着地宽度0.6m,由《公路桥涵设计通用规范》(JTG D60—2004)第4.3.4条规定,按30°角向下分布。
一个汽车后轮横向分布宽> 1.3/2 m < 1.8/2 m故横向分布宽度a = (0.6/2+Htan30°)³2+1.3 =2.824m同理,纵向,汽车后轮着地长度0.2m0.2/2+Htan30°=0.562 m < 1.4/2 m 故b = (0.2/2+Htan30°)³2 =1.124m ∑G =140kN 车辆荷载垂直压力q 车 = ∑G /(a³b) =44.12kN/m 2车辆荷载水平压力e 车 = q 车tan 2(45°-φ/2) =14.71kN/m 2(三)内力计算1、构件刚度比K = (I 1/I 2)³(h P /L P ) =1.462、节点弯矩和轴向力计算(1)a种荷载作用下 (图L-02)涵洞四角节点弯矩M aA = M aB = M aC = M aD =-1/(K+1)²pL P 2/12横梁内法向力N a1 = N a2 =0侧墙内法向力N a3 = N a4 =pL P /2恒载p = p 恒 =21.90kN/m 2M aA = M aB = M aC = M aD =-5.73kN ²m N a3 = N a4 =30.44kN 车辆荷载p = q 车 =44.12kN/m 2M aA = M aB = M aC = M aD =-11.55kN ²mN a3 = N a4 =61.33kN(2)b种荷载作用下 (图L-03)M bA = M bB = M bC = M bD =-K/(K+1)²ph P 2/12N b1 = N b2 =ph P /2N b3 = N b4 =0恒载p = e P1 =4.80kN/m 2M bA = M bB = M bC = M bD =-2.59kN ²m N b1 = N b2 =7.92kN(3)c 种荷载作用下 (图L-04)图 L-03M cA = M cD =-K(3K+8)/[(K+1)(K+3)]²ph P 2/60M cB = M cC =-K(2K+7)/[(K+1)(K+3)]²ph P 2/60N c1 =ph P /6+(M cA -M cB )/h P N c2 =ph P /3-(M cA -M cB )/h PN c3 = N c4 =0恒载p = e P2-e P1 =21.60kN/m 2M cA = M cD =-6.46kN ²m M cB = M cC =-5.18kN ²m N c1 =11.49kN N c2 =24.15kN(4)d 种荷载作用下 (图L-05)M dA =-[K(K+3)/6(K 2+4K+3)+(10K+2)/(15K+5)]²ph P 2/40.76 m0.6/2+Htan30°=M dB =-[K(K+3)/6(K2+4K+3)-(5K+3)/(15K+5)]²ph P2/4M dC =-[K(K+3)/6(K2+4K+3)+(5K+3)/(15K+5)]²ph P2/4M dD =-[K(K+3)/6(K2+4K+3)-(10K+2)/(15K+5)]²ph P2/4N d1 =(M dD-M dC)/h PN d3 = -N d4 =-(M dB-M dC)/L P车辆荷载p = e车 =14.71kN/m2M dA =-28.67kN²mM dB =11.37kN²mM dC =-19.29kN²mM dD =20.75kN²m图 L-05N d1 =12.13kNN d2 =36.40kNN d3 = -N d4 =-11.03kN(5)节点弯矩、轴力计算及荷载效应组合汇总表按《公路桥涵设计通用规范》(JTG D60—2004)第4.1.6条进行承载能力极限状态效应组合V x =ω1x+x2(ω2-ω1)/2L P-N3图 L-07=-45.05kN(3)左侧墙 (图L-08)ω1 =1.4e P1+1.4e 车=27.31kN/m 2ω2 =1.4e P2+1.4e 车57.55kN/m 2x =h P /2N x = N 3 =106.94kNM x =M B +N 1x-ω1²x 2/2-x 3(ω2-ω1)/6h P=10.83kN ²mV x =ω1x+x 2(ω2-ω1)/2h P -N 1=13.37kN(4)右侧墙 (图L-09)ω1 = 1.4e P1 = 6.72kN/m 2ω2 = 1.4e P2 =36.96kN/m 2x =h P /2N x = N 4 =137.83kNM x =M C +N 1x-ω1²x 2/2-x 3(ω2-ω1)/6h P=-4.06kN ²m V x =ω1x+x 2(ω2-ω1)/2h P -N 1=-20.60kN(5)构件内力汇总表(四)截面设计1、顶板 (B-C)钢筋按左、右对称,用最不利荷载计算。
第一节编制依据《建筑结构荷载规范》GB50009-2001中国建筑工业出版社;《混凝土结构设计规范》GB50010-2002中国建筑工业出版社;《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》JGJ130-2001 中国建筑工业出版社;《钢结构设计规范》GB 50017-2003中国建筑工业出版社;《木结构设计规范》GB 50005-2003中国建筑工业出版社《建筑施工计算手册》江正荣著中国建筑工业出版社;《建筑施工手册》第四版中国建筑工业出版社、《建筑结构荷载规范》GB50009-2001中国建筑工业出版社;《建筑地基基础设计规范》GB50007-2002中国建筑工业出版社;《建筑施工安全检查标准》JGJ59-99中国建筑工业出版社;《建筑结构静力计算手册》(第二版) 中国建筑工业出版社;本工程施工图纸、本省有关文件。
第二节工程概况工程位于台州南山路、财富大道、南山水径与28米规划之间,地质由浙江绍兴综合工程勘测院勘测,杭州市城乡建设设计院设计,湖北时代工程监理有限公司监理,属于框架结构,地上11+1层,地下0层,建筑总高度41.50米,建筑面积三层以上为9188.79m2、商铺为2384.76 m2、架空层为200.42 m2。
标准层长宽约为64.2m×16.2m,总工期296天。
标准层层高2.90米,1层层高5.00m,2层层高3.60m,架空层层高2.2m。
砼强度等级:3层以下柱C35砼、梁板C30砼;3至11层柱C30、梁板C25砼;楼板厚度:2层有110、120、140mm;3层150mm;标准层有90、110、140mm梁截面:2层有240×400,240×470,240×700,240×600,240×800等;3层有240×400,240×470,240×600,240×700,240×800等;标准层有240×500,240×470,240×400,240×300等。
- 1 -第一部分 钢筋混凝土连续梁设计一钢筋混凝土矩形截面两跨连续梁,承受均布恒载标准值为g k =7.0kN/m (不含自重),均布活载标准值q k =10.0kN/m ,在每跨三分点处截面还承受集中恒载标准值G k =50kN ,集中活载标准值 Q k =30kN ,活载准永久值系数ψq =0.5,如图一所示。
跨度、混凝土的强度等级,纵筋级别见表一,箍筋采用HPB300级,按GB 50010-2010《混凝土结构设计规范》设计该梁。
要求:(1) 进行正截面及斜截面承载力计算,并确定所需的纵筋、箍筋和弯起钢筋的数量。
(2) 绘制抵抗弯矩图和弯矩包络图,并给出各根弯起钢筋的弯起位置。
(3) 验算裂缝是否满足要求。
(4) 验算挠度是否满足要求。
图 一 钢筋混凝土连续梁的计算简图L/3120120120120L Kq 120120L/3L/3L/3L/3L/3LKg- 2 -表一 钢筋混凝土连续梁的设计参数1、设计计算数据混凝土C40:2ck mm /N 8.26f = 2tk mm /N 39.2f = 2c mm /N 1.19f =2t mm /N 71.1f = 24c mm /N 1025.3E ⨯= 482.0b =ξ纵筋HRB400:2y mm /N 435f = 2y mm /410N f =’ 25s mm /N 102E ⨯=箍筋HPB300:2yv mm /N 270f =2、梁截面的设计2.1 梁跨度的计算梁的净跨:m m 486012025100=⨯-=n l- 3 -梁的计算跨度:mm 510024048602201=+=++=ba l l n mm bl l n 5.51012025.102=+= 取两者较小值:mm 51000=l2.2 梁截面的设计因为此梁是两跨连续梁,根据规范知最小截面高度为:mm l 340155100150==,取假面高度h=500mm 。