混凝土结构设计原理-12m钢筋混凝土简支梁设计.docx

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1、混凝土结构设计原理-12m钢筋混凝土简支梁设计 钢筋混凝土简支梁设计任务书 题目: 12 m 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 ） 其他条件及要求： 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30/k q kN m =，恒载仅考虑自重，其标准值按照325/kN m 的容重进行计算。 截面尺寸：取翼缘宽度 1000f b mm =，（

2、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 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.绘制梁的配筋图及抵抗弯矩图一张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

3、要的数据及计算过程；绘图图纸布局合理，线条清晰，线型适当。 4.时间：8月21号20：00之前上交。 设计书内容 一、已知条件 混凝土强度等级C30：1 1.0= 214.3/c f N mm = 21.43/t f N m m = HRB335级钢筋： 0.550b = ?y =?y =300N/mm 2 HPB300级钢筋：2270/yv f N mm = 30/k q kN m =， 容重325/kN m (梁端伸缩缝取6cm,支座宽度取40cm) 二、截面尺寸拟定 f b =700mm ， f h =250mm 。 12l m =，00.5(20.0620.4)0.4611.54l l

4、 m m l m m =-?-?=-=，设高跨比0115 h l =， 净距10.520.0620.40.8611.14l l m m l m m =-?-?=-= 所以h =750mm 。 设 3.4h b =，所以b=220mm 。 60s mm =，075060690s h h mm =-=-=。 0690250440w f h h h mm =-=-= 三、内力计算(内力图绘制见附页) k g =25（0.70.25+0.22（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0.7G k Q k g q

5、 +=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G k Q k g q +=50.55KN/M 取较大值则 支座截面剪力 11()2 G k Q k V g q l =+=0.5?39.02N ?11.14=281.564kN 跨中截面弯矩 200()d G Gk Q Qk M M M l =+ =1.050.55?211.54=841.478kN/m 四、正截面承载力计算 配筋 最小配筋率min 1.43max0.45,0.2% 2.145%300=? = 10250() 1.014.3700250(690)22f c f f h f b h h

6、 -=?- 6601413.91210mm 841.47810mm d N M N =?=? 属于第一类T 形截面。 00()2 d cd f x M f b x h =-=6841.47810mm N ? 6 2210841.478100.1771.014.3700690s c f M f b h ?=? 10.196= 0b 0x h 0.196690mm 135.047mm h 379.5mm =?=?=? 配筋率满足要求。 因为 33250310135710c f f y s f b h N f A N =?=? 所以 可以按宽度 f b 来计算受压区高度： 3004524135.58

7、425014.3700 y s f c f f A x mm h mm f b ?=? 正截面承载力满足要求。 五、腹筋设计 （1）设计截面检验： max V = 281.564kN 。 w h /b 440mm /220mm 24= 故截面尺寸满足要求。 2c t 0V 0.7b h 0.71.43N /mm 220mm 690mm 151.518kN 281.564kN f =?=?=%163.024.0min ,=yv t sv f f 取弯起钢筋45=度 000.7 1.25 239.668KN sv cs t yv A V f bh f h s =+= sin 8.01y cs sb

8、 f V V A -=2246.9mm 弯起钢筋选用136mm 2(1017.9mm ） （3）计算是否需要第二批弯起钢筋： 取s 1=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=690mm V 2=V 1(1- 200mm 690tan 45)111400.5 mm mm +?=?251.316KN V cs 需要弯起第二排弯起筋 220.8sin cs sb y V V A f -=68.62mm 弯起钢筋选用112mm 2(113.1mm ） 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

9、21300/*4524m 135.572f 1.0*14.3*700*250250.25KN c f f s y N mm m KN b h f A =? ()s 0/bh 4524/220690 2.98%A =?= P=100=2.982.5 所以取P=2.5 3130.45*10cs V bh -= 30.4510 1.0 1.1220223.641 KN -=?=V sb =3sb 30.810300(254.5113.1)4560.8506.810sin KN y sin f A -=+?=? cs V =V +V sb =223.641KN +60.856kN=284.282KN

10、1V =281.564KN 符合要求 （2）弯起钢筋弯起点处截面 21cs 200mm 690tan 30V V (1)251.316KN V +V 282.126KN 115400.5 sb mm mm +?=?-=? 000.7 1.25 239.668KN sv cs t yv A V f bh f h s =+= ()()2 sb 1cs y A (V V )/(0.8sin )281564239668/0.8300sin45247mm f -=-?= ()()2sb22cs y A (V V )/(0.8sin )251316239668/0.8300sin4568mm f -=-?

11、=都选用118和112纵筋作弯起筋满足设计要求。 （2）由条件+sv sv sv sb sb sd S S sd d Z A f Z A f Z A f M 0 s Z =h-2/s a -x/2=652mm As=4524 mm 2; Z=0.9 0h =621mm ; ad L =0.520h =358.8mm sb Z =cos sin Z L ad + =692.8 mm 取sv Z =sb Z S S sd Z A f =3004524652=884.894310?N M =884.894KN M sb sb sd Z A f =300(254.5113.1)+692.8=76.402310?N M =76.402 kN M sv sv sv Z A f =270113692.8=21.137310?N M =21.137 kN M +sv sv sv sb sb sd S S sd Z A f Z A f Z A f =982.433 KN M d M 0=841.478kN M 符合要求 故斜截面抗弯强度满足要求 七、最终配筋情况(配筋图绘制见附页)