梁截面设计与验算

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。箍筋砼C20，fc=9.60N/mm2，ft=1.10N/mm2，纵筋HRB400，fy=360N/mm2，fy'=360N/mm2,HPB300，fy=270N/mm2。箍筋弯矩设计值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)。如CM如CM2抗弯计算：求相对界限受压区高度孔becu=0.0033-(fcuk-50)X10-5=0.0033-(20-50)X10-5=0.00360「；〉0.0033，取％cu=0.00330按《混凝土规范》公式(6.2.7-1)0.801，E£0.801，E£scu3601+ 200000x0.00330=0.518MM费1fcbxh0 2(3)求截面抵抗矩系数ash=h-a=300-35=265mm0s=0.4944双筋计算基本公式，按《《混凝土规范》公式(6.2.10-1)),,(,)+fyAsh0-气M 100.00x106as= =“1fcbh0 1.00x9.60x300x2652

(4)求受拉钢筋As及受压钢筋As'as>asmax=Eb(1-O.5Eb)=0.3837Mc=aE3b(1-°-^b)=1.00X9.60X300X2652X0.518X(1-0.5X0.518)=77596056A=Eafbh/f=0.518X1.00X9.60X300X265/360.00=1097mm2s1b1c0y=271mm210000000°-77596056

36°.°°x(=271mm2As,>Psminbh=0.20%X300X300=180mm2，满足构造配筋要求。AfAs'f'7f=271X360.00/360.00=271mm2AS=As1+A：2=1097+271=1368mm2(5)配筋率验算受拉钢筋配筋率P=As/(bh)=1368/(300X300)=1.52%>Psmin=max{0.0020,0.45ft/f=0.45X1.10/360=0.0014}=0.0020 Smin y受压钢筋配筋率P=As1/(bh)=271/(300X300)=0.30%>P.=0.00203抗剪计算： (1)截面验算，按《混凝土规范》公式(6.3.1)V=0.25Bcfcbh0=0.25X1.000X9.60X300X265=190800N=190.80kN>V=10.00kN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<afjbh0+f(A/s)h0A/s=(V-afbh)/(fh)sv cvt0 yv0=(10.00X103-0.70X1.10X300X265)/(270X265)=-0.71579mm2/mm=-715.79mm2/m配箍率Psv=Asv/s/b=-0.71579/300=-0.24%<9血「0.10%不满足最小配箍率抗剪箍筋按构造配筋：A/s=P.Xb=0.10%X300=0.29333mm2/mm=293.33mm2/m4抗剪扭计算： svm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<0.25Bcfc=0.25X1.000X9.60=2.40N/mm2抗剪扭截面满足要求！抗剪扭箍筋最小配箍率计算，按规范9.2.10P血「0.28七仃v=0.28X1.10/270=0.11%抗扭纵筋最小配筋率计算,按规范9.2.5T/Vb=2.00P,.=0.6"—x^=0.6寸2.00x-1^°=0.26%岫 Vbf 360y抗剪扭配筋计算方法判断T=10000000N.mm>0.175ftWt=0.175X1.10X9000000=1732500N.mmV/(bh)+T/W=10000/(300X265)+10000000/9000000=1.24N/mng0t

>0.7f=0.7X1.10=0.77N/mm2tV=10000N<0.35ftbh0=0.35X1.10X300X265=30608NT/Wt=10000000/9000000=1.11N/mm2>0.7ft=0.7X1.10=0.77N/mm2,按纯扭计算.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=0.35fW+1.2^f 订co,sAvt T-0-35ftWt=0.29460mm*1234/mm=294.60mm2=0.29460mm*1234/mm=294.60mm2/m42860000.0 2=122.2621N/mmPteAeW=1.1—Pte气065ftk 11 0.65x1.54 085770.0338x122.2621受拉区纵向钢筋的等效直径d:eq2侦d= =22mmeq2n.v.d.iii根据《混凝土规范》表7.1.2-1构件受力特征系数(5)最大裂缝宽度计算，根据《混凝土规范》式7.1.2-1:a=1.9:cr=osq1.9c+0.08—气 te )=1.9x0.8577x .~~'1.9x25+0.08x .- =0.099mm200000 0.03380)max=occr配筋郎1.2x.1.20x270x250x250Ast=ZucorfvAvt/s/f=1.20X2X(250+250)X270X0.295/360=265mm2a：/s=coyvvy箍筋合并：Asv/s=0.00mm2/mAvt/s=294.60mm2/m(单肢)，(2*Avt+Asv)/s=589.20mm2/mP血「0.11%<Ps「0.20%；按纯剪计算的箍筋Asv/s=-715.79mm2/mPs「-0.24%<9血「0.10%按构造配筋A/s=293mm2/m(2*Avt+Av)/s=883.33mm2/m。5配置钢筋:(1) 上部纵筋：计算面积=As+Ast*(b/(2*(b+h)))=271+265*(300/(2*(300+300)))=337mm2,实配4E12(452mm2p=0.50%),配筋满足(2) 腰筋：计算面积=Ast*(2h/(2*(b+h))=133mm2，实配2E12(226mm2psn=0.25%)，配筋满足(3) 下部纵筋：计算面^=As+Ast*(b/(2*(b+h)))=1368+265*(300/(2*(300+300)))=1434mm2,实配4E22(1521mm2P=1.69%),配筋满足(4) 箍筋：计算Av/s=883mm2/m,实配d8@170四肢(1183mm2/mP/0.39%)，配筋满足6裂缝计算：(1)截面有效高度：h0=h一气=300-35=265mm(2)受拉钢筋应力计算，根据《混凝土规范》式7.1.4-3: