混凝土结构设计原理m钢筋混凝土简支梁设计

1、钢筋混凝土简支梁设计任务书题目:12m钢筋混凝土简支梁设计1. 设计资料某钢筋混凝土简支梁，构件处于正常坏境（环境类别为一类），安全等级为二级，试设计该梁并绘制其配筋详图。每位同学的跨度取值为：根据学号尾数在11m20m 之间选取。（如：学号尾数为7的同学，其选用跨度为17m） 其他条件与要求： 材料：采用 C30混凝土，纵筋采用 HRB335钢筋；箍筋采用 HPB300 钢筋。 荷载：活载标准值qk 30kN/m，恒载仅考虑自重，其标准值按照 25kN /m3的容重进行计算。 截面尺寸：取翼缘宽度bf 1000mm，（跨度13m以下取700mm） 其他尺寸根据荷载大小自行拟定。2. 设计内容

2、1. 拟定梁的截面尺寸。2. 进行内力（M、V）计算，作内力图。（梁端伸缩缝取6cm,支座宽度取 40cm)3. 正截面承载力计算，选配纵向受力钢筋并复核。4. 腹筋设计，要求必须设置不少于两批弯起钢筋。5. 斜截面抗剪、正截面抗弯和斜截面抗弯承载力的复核， 必要时对腹筋进行修改或调整。6. 作配筋图，并列出钢筋统计表。3. 设计要求1. 完成计算书一套，计算书应包含设计任务书，设计计算过程。2. 绘制梁的配筋图与抵抗弯矩图一张 A4 ，比例适当。3. 计算书统一采用 A4 白纸纸张 ,字迹工整，符号书写正确，计算应有必 要的数据与计算过程；绘图图纸布局合理，线条清晰，线型适当。4. 时间：

3、8 月 21 号 20 ：00 之前上交。设计书内容、已知条件混凝土强度等级 C30 ：1 1.0122c 14.3N / mm2ft 1.43N /mm2HRB335级钢筋： b0.550?y?y' =300N/mm2HPB300级钢筋： f yv270N /2 mmqk 30kN / m， 容重 25kN/m3(梁端伸缩缝取 6cm, 支座宽度取 40cm)二、截面尺寸拟定b'f =700mm ， h'f =250mm 。l 12m ， l0 l 0.5 (2 0.06m 2 0.4m) l 0.46m 11.54m ，设高跨比，净距 l1 l 0.5 2 0.06

4、m 2 0.4m l 0.86m 11.14m所以 h 750mm 。设，所以 b=220mm 。s 60mm， h0 h s 750 60 690mm。hw h0 h'f 690 250 440mm三、内力计算 (内力图绘制见附页 )gk 25 X(0.7 X0.25+0.22 X(0.75-0.25 ) =7.125kN/m按永久荷载控制考虑 :取永久荷载分项系数 G =1.35 ，可变荷载分项系数 Q =1.4, 此时Ggk 0.7 Qqk =39.02KN/M;取永久荷载分项系数G =1.2 ,可变荷载分项系数Q =1.4，此时Ggk Qqk =50.55KN/M取较大值则支座

5、截面剪力=0.539.02N11.14=281.564kN跨中截面弯矩2 M d 0 ( G M GkqM Qk )lo2= 1.0 X50.5511.542=841.478kN/m四、正截面承载力计算配筋1 43 最小配筋率 min max0.45,0.2%2.145%300hf250a1 fcbfhf (h0 一)1.0 14.3 700 250 (690 )2 2mm379.5mm1413.912 106N mm 0Md 841.478 106N属于第一类T形截面。6=841.478 10 N mm1841.478 1062 0.1771 fcb f h2 1.0 14.3 700 69

6、0211 2 s 0.196h00.196 690mm 135.047mm b故该梁不超筋。所以Ex14.3 700 135.04730024506mm采用 4 12 4036 ( A 452 4072 4524mm2)正截面抗弯复核配筋率45242.58%bh0220 690min0.45 且 0.215%fsd配筋率满足要求因为f4hf 2503 103N fyAs 1357 103N所以 可以按宽度b'f来计算受压区高度：fyAs 300 4524 .x135.584mm hf 250mmfcbf14.3 700所以正截面抗弯承载力x135 584Mu fcbfx(h0) 14.

7、3 700 135.584 (690)2 2844.460 106N mm Md 841.478 106N mm正截面承载力满足要求。五、腹筋设计(1 )设计截面检验：Vmax = 281.564kN。hw/b 440mm/220mm 2 4 属于一般梁。20.25 Be fc b h0 0.25 14.3N/mm 220mm 690mm 542.685kN Vmax故截面尺寸满足要求。Ve 0.7 ft b h0 0.7 1.43N/mm2 220mm 690mm 151.518kN281.564kN故应按计算配置腹筋。(2)腹筋设计：由以上计算得知剪力设计值 乂=281.564 KN1.

8、验算可否按照配箍。0.7 ftbh00.7 1.43N / mm2 220mm 690mm 151.518 V12. 配置箍筋和弯起筋箍筋选用6300mm 双肢箍两根Asvb s113/(220*300)0.1712%> psv,min 0.240.163%f yv取弯起钢筋45度Vcs0.7 ftbhoA1.25 fyv svh0239.668KNsSV2246.9mm弯起钢筋选用136mm (1017.9mm2)(3)计算是否需要第二批弯起钢筋：取s1 =200mm,计算弯起钢筋水平投影长度时，上下部纵向受力钢筋保护层厚度均取 30mm,s b =750mm-60mm=690mm20

9、0mm S g)11140mm 0.5251.316KN >cs需要弯起第二排弯起筋=68.6 mm弯起钢筋选用112mm (113.1mm2)六、斜截面抗剪、正截面抗弯和斜截面抗弯承载力的复核1、正截面抗弯的复核2 2 ' 'f y As 300 N / mm *4524 mm 135.572 KN1fcbfhf1.0*14.3*700*250250.25KN属于第一类截面。可按宽度为bf=700mm 的单筋矩形截面积算M1肚'也2841.478 1061.0 14.3 700 69020.1771 20.196 bh00.196690mm 135.047mmb

10、 h0379.5mm' 2A1fcb f h0 / fy 4512mmAninminbh 2.145% 220 750 353.927mm2 A满足适用条件故正截面抗弯符合要求。2、斜截面抗剪的复核要复核支座边缘处截面与受拉弯起钢筋弯起点处截面。(1)支座边缘处截面V边二 y =281.564 KN鼻 113/ (220 300)0.1712%b ssv,min0.24卫0.163%A/bh04524/ 220 6902.98%P=100=2.98>2.5所以取P=2.5Vcs 0.45*10 3 ! 3bhU20.6P)svfsvcu；0.45 10 3 1.0 1.1 220

11、 690j(2 0.6 2.5) 0.1712% 270 J30.05 223.641 KN33Vsb= 0.8 10 fyAsbS in0.8 10300 (254.5 113.1) sin45 60.856KNV =VcS+VSb=223.641 KN+60.856kN=284.282 KN > V1=281.564KN符合要求(2)弯起钢筋弯起点处截面V2V1(1200mm690mm tan 3011540mm 0.5251.316KNVcs+Vsb 282.126KN故斜截面抗剪满足要求。3、斜截面抗弯设计复核（1 ）要求，弯起点与按计算充分利用该钢筋的截面之间的距离不小于h&#

12、176;/2由于弯起两批钢筋，第一批弯起钢筋的充分利用剪力设计值V1=281.564 KN箍筋选用6300mm双肢箍两根，则人 113/ (220 300)0.1712%b ssv,min0.24+0.163%Vcs0.7ftbh。1.25 fyvjAsvh0sAsb(V1Vcs)/(0.8fysin )239.668KN281564 239668 / 0.8 300 sin45247mm2Asb2(V2Vcs) / (0.8fysin )251316 239668 / 0.8 300 sin4568mm都选用118和112纵筋作弯起筋满足设计要求。(2)由条件 °Md fsdAZssv sv sv乙二h- as /2-x/2=652mm2As=4524 mm ; Z=0.9 h0=621mm ;Lad=0.52 h0=358.8mm乙 b=Lads inZ cos =692.8 mm取 Zsv= ZsbfsdASZS=300 X4524 X652=884.894103N M =884.894KN M=76.402=300 X (254.5 113.1) X 692.