梁(板)截面设计与验算

梁(板)截面设计与验算执行规范:《混凝土结构设计规范》(GB50010-2010),本文简称《混凝土规范》《建筑抗震设计规范》(GB50011-2010),本文简称《抗震规范》钢筋：d-HPB300;D-HRB335;E-HRB400;F-RRB400;G-HRB500;Q-HRBF400;R-HRBF500梁截面设计:1已知条件及计算要求：已知条件：矩形梁b=300mm，h=300mm。砼C20,fc=9.60N/mm2,ft=1.10N/mm2，纵筋HRB400,fy=360N/mm2,fy'=360N/mm2，箍筋HPB300，fy=270N/mm2。弯矩设计值M=100.00kN.m，剪力设计值V=10.00kN，扭矩设计值T=10.00kN.m。计算要求：1.正截面受弯承载力计算2.斜截面受剪承载力计算3.受扭承载力计算4.裂缝宽度计算(按裂缝控制配筋计算)。2抗弯计算:求相对界限受压区高度Jb&=0.0033-(f-50)X10-5=0.0033-(20-50)X10-5=0.00360cu cu,k&>0.0033，取&=0.00330cu cu按《混凝土规范》公式(6.2.7-1)010.80360=0.5181010.80360=0.5181+一Escu1+200000x0.00330双筋计算基本公式，按《混凝土规范》公式(6.2.10-1)lx丿’，(’)M]fbxh0- +fA、h0-a1丿c 0 2 ys0s求截面抵抗矩系数ash=h-a=300-35=265mm100.00x100.00x106=0.4944=0.4944s 2"1fcbh0 1.00X9.60x300x2652

求受拉钢筋As及受压钢筋Asa>a=g(1-0.5 )=0.3837ssmaxb bM=fbh2 (1-0.5fb)c1c0nb b=1.00X9.60X300X2652X0.518X(1-0.5X0.518)=77596056As'=M—MAs'=M—M100000000—77596056360.00x(265—35)=271mm2As'>Pbh=0.20%X300X300=180mm2，满足构造配筋要求。sminA=As'f'/f=271X360.00/360.00=271mm2s2 yyAs=A+A=1097+271=1368mm2s1s2配筋率验算受拉钢筋配筋率P=As/(bh)=1368/(300X300)=1.52%>P=max{0.0020,0.45f/f=0.45Xsmin ty1.10/360=0.0014}=0.0020受压钢筋配筋率P=As1/(bh)=271/(300X300)=0.30%>P=0.0020smin3抗剪计算:截面验算，按《混凝土规范》公式(6.3.1)V=0.25Bfbh=0.25X1.000X9.60X300X265=190800N=190.80kN>V=10.00kNcc0截面尺寸满足要求。配筋计算，按混凝土规范公式(6.3.4-2)V<afbh+f(A/s)hTOC\o"1-5"\h\zcvt0yvsv 0A/s=(V-afbh)/(fh)sv cvt0 yv0=(10.00X103-0.70X1.10X300X265)/(270X265)=-0.71579mm2/mm=-715.79mm2/m配箍率P=A/s/b=-0.71579/300=-0.24%<P=0.10%不满足最小配箍率svsv svmin抗剪箍筋按构造配筋:A/s=P Xb=0.10%X300=0.29333mm2/mm=293.33mm2/msv svmin4抗剪扭计算:截面验算，按混凝土规范公式(6.4.1)W=h2/6(3b-h)=300X300/6X(3X300-300)=9000000mm3tV/(b*h)+T/(0.8W)=10000/(300X265)+10000000/(0.8X9000000)=1.51N/mm20t<0.25Bf=0.25X1.000X9.60=2.40N/mm2抗剪扭截面满足要求！cc抗剪扭箍筋最小配箍率计算,按规范9.2.10P=0.28f/f=0.28X1.10/270=0.11%svmin tyv抗扭纵筋最小配筋率计算,按规范9.2.5T/Vb=2.00Ptlmin=0.6T Ptlmin=0.6x——=0.6V2.00x=0.26%Vb f 360y抗剪扭配筋计算方法判断T=10000000N.mm>0.175fW=0.175X1.10X9000000=1732500N.mmttV/(bh)+T/W=10000/(300X265)+10000000/9000000=1.24N/mm20t

>0.7f=0.7X1.10=0.77N/mm2tV=10000N<0.35fbh=0.35X1.10X300X265=30608Nt0T/W=10000000/9000000=l.llN/mm2>0.7f=0.7X1.10=0.77N/mm2,按纯扭计算.tt抗扭截面配筋计算,按混凝土规范公式(6.4.4-1,6.4.4-2)T=0.35T=0.35ftWt+1・20yvAAvtcorAvtT—0.35ftWAvt1.2*fAyvcor10000000—0.35X1.10X9000000 2 2= =0.29460mm2/mm=294.60mm2/m1.2xV1.20x270x250x250A=ZufA/s/f=1.20X2X(250+250)X270X0.295/360=265mm2stcoryvvtyA/s=0sv箍筋合并：Asv/s=0.00mm2/mAvt/s=294.60mm2/m(单肢)，(2*Avt+Asv)/s=589.20mm2/mP=0.11%<P=0.20%；按纯剪计算的箍筋A/s=-715.79mm2/mP=-0.24%<P=0.10%svmin sv sv sv svmin按构造配筋A/s=293mm2/m(2*Avt+Av)/s=883.33mm2/m。sv5配置钢筋：上部纵筋：计算面积=As+Ast*(b/(2*(b+h)))=271+265*(300/(2*(300+300)))=337mnr,实配4E12(452mm2p=0.50%),配筋满足腰筋：计算面积=Ast*(2h/(2*(b+h))=133mm2，实配2E12(226mm2p=0.25%)，配筋满足sn下部纵筋：计算面^=As+Ast*(b/(2*(b+h)))=1368+265*(300/(2*(300+300)))=1434mnr,实配4E22(1521mm2P=1.69%),配筋满足箍筋：计算Av/s=883mm2/m,实配d8@170四肢(1183mm2/mP=0.39%)，配筋满足sv6裂缝计算：(1)截面有效高度：h0=h-as=300-35=265mmMq42860000.0 2=Mq42860000.0 2=122.2621N/mmaSq °87h0As °・87x265x1521按有效受拉混凝土截面面积计算的纵向受拉钢筋配筋率，根据《混凝土规范》式7.1.2-4：Ate=0.5bh=0.5X300X300=45000mm2Pte=4Pte=4-3°=0.033845000Ate裂缝间纵向受拉钢筋应变不均匀系数，根据《混凝土规范》式7.1.2-2：‘ °・65ftk0=1.1——teS=1.1—0.65x1.540.0338x122.2621=0.8577受拉区纵向钢筋的等效直径d:工n工nid2IId= =22mmeq工n