2022年钢筋混凝土梁设计 .pdf

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1、0 钢筋混凝土梁课程设计目录混凝土的配合比 -1 几种方案的比较 -2 正截面抗弯承载能力计算-3 箍筋配置 -4 斜截面抗剪、抗弯承载力复核-5 裂缝宽度 Wfk的验算 -6 挠度的验算 -7 名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 1 页，共 14 页 - - - - - - - - - 1 1配合比设计材料：Mpa细沙:os=2670Kg/m3 卵石: 最大粒径 20mm 32660mkgg=水：自来水（1） 计算配制强度ocuf,查表得 C25 时Mpa5=Mpakc

2、ucoff225.335645.125645.1,=+=+=（2） 计算水灰比CW已知水泥实测强度：Mpafce35=所用粗集料为卵石，回归系数为：48.0a=33.0=b43. 03533.048.0225.333548.0,=+=+ceocuceafffcwb查表最小水灰比规定为0.65 所以43.0=cw（3） 确定单位用水量wom名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 2 页，共 14 页 - - - - - - - - - 2 所用卵石最大粒径20mm 坍落度要求为

3、 3550 则180womkg计算水泥用量1804180.43wocokgwcmm（4） 确定砂率所用卵石最大粒径mm40水灰比 0.43 查表取%30=s（5） 计算粗、细集料用量g om，somcpwosogocommmmm=+%100+=sog osommms代入数据：4181802500gosomm%100%30+=msommgoso最终得 : 1331.4gokgm570.6sokgm按重量法算得该混凝土配合比为; :418: 570.6 : 1331.4 : 180 1:1.36: 3.18: 0.43cosogowom m m m 12混凝土强度为 C25, b=0.56 查表知

4、： fsd=fsd=280MPa， ；fcd名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 3 页，共 14 页 - - - - - - - - - 3 方案一：在梁内受拉区布置两根直径为12mm 的 HRB335 钢筋，如上图所示混凝土采用 C25，查表得：11.5cdfMPa280sdfMPa假设钢筋间距30nSmm 混凝土保护层厚度C=33mm 则：39samm20039161ohmm由水平方向内力之和为零的平衡条件得：名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - -

5、- - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 4 页，共 14 页 - - - - - - - - - 4 28022645.8611.5120cdsdsf bxfAxmm90.16boxhmm所以梁的承载力：45.86()11.5 12045.86(161)8.722ucdoxMf bx hKN m方案二：在梁内受拉区布置两层每层2 根直径为 12mm 的 HRB335 钢筋，如上图所示，混凝土采用C25，查表得：11.5cdfMPa280sdfMPa2452sAmm假设钢筋间距30nSmm 混凝土保护层厚度C=33mm 名师资料总结

6、- - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 5 页，共 14 页 - - - - - - - - - 5 则：60samm20062138ohmm由水平方向内力之和为零的平衡条件得：28045291.7111.5120cdsdsf bxfAxmm77.28boxhmm为超筋梁，故不可采用此方案方案三：在梁的受拉区布置两根直径为12mm 的 HRB335 钢筋，受压区布置两根直径为 8mm 的钢筋，如上图所示，混凝土采用C25，查表得：11.5cdfMPa2226SAmm2101sAmm假设钢筋

7、间距30nSmm 混凝土保护层厚度C=33mm 37Cmm名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 6 页，共 14 页 - - - - - - - - - 6 则：39samm41samm20039161ohmm由水平方向内力之和为零的平衡条件得：280(226101)25.411.5 120cdsdssdsf bxfAfAxmm90.16282bosxhmmxamm且所以取82xmm此梁的承载力为()280226(16141)7.59usdsosMfA haKN m方案四：

8、在梁内受拉区布置两层每层2 根直径为 12mm 的 HRB335 钢筋，受压区布置两根直径为8mm 的钢筋，如下列图所示名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 7 页，共 14 页 - - - - - - - - - 7 由题设 Sn=30mm，所以 as = 62 mm，h0 = h-as = 138 mm， bh0138 = 77.28 mm 查附表 1-6 知： As = 452 mm2，As = 101 mm2由截面上水平方向内力之和为零的平衡条件得：f cdbx +

9、 fsdAs= fsdAs- x = 120.511101-452280）（ = 71mm x bh0为适筋梁，但 x 0.5h = 100mm 且 400mm，不满足标准要求。现取 Sv = 100mm Sv= ASvbSv = 100.612000 = 0.8% 8%,有公路桥规规定可知，在支座中心线向跨径长度放向不小于1 倍梁高h=200范围内。 Svmm100对于箍筋， 公路桥规 还规定，近梁端第一根箍筋应设置在距端面一个混凝土保护层的距离处。名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - -

10、- - - 第 10 页，共 14 页 - - - - - - - - - 10 综上所述：在距端面一个保护层厚度处，设置第一根箍筋， 其他区域箍筋间距统一取 Sv=100mm 5.斜截面抗剪、抗弯承载力复核选定斜截面顶端位置距中心为 h/2 处截面 A横坐标 x =100 mm，正截面有效高度 h0= 138 mm。现取斜截面投影长度c =h0 = 138 mm，则得到斜截面顶端位置A，其横坐标为x=238mm。斜截面抗剪承载力复核A 处剪力 VA及相应弯矩 MA为：VA = 19.77 kn MA 0.238 = 4.7 knm 而实际广义剪跨比m 及斜截面投影长度c分别为：m = MAV

11、Ah0= = 1.72 138mm 斜截面内纵向受拉主筋有4 12，相应的主筋配筋率P为：P = 100bhosA= 100452120 138箍筋的配筋率：PSv = vbsvSA= 100120.5100= 0.0083 min=0.0018与斜截面相交无弯起钢筋：ASb = 0 则斜截面抗剪承载力为：Vu = 12310-3bh0svsvfPkcuf.602,）（10-3fsd Asbsins= 11110-312013820.62.650.0083 195（）=39.65 19.77 kn 满足斜截面抗剪承载力要求。斜截面抗弯承载力复核斜裂缝的顶点位置在加载点处，其投影长度为0.6oc

12、mh与斜裂缝相交的纵向主筋有4 根，箍筋有两根102.52soxzh1183svz283svz斜截面抗弯承载力 : 280 452 102.5 195 100.6 (183 83)usdsssvsv svMf A zf A z名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 11 页，共 14 页 - - - - - - - - - 11 . 18.1812.52KN mKN m所以满足斜截面抗弯承载力要求。fk的验算1，带肋钢筋系数 c1荷载短期效应组合弯矩计算值为：MS = MG

13、+MuMG为梁自重产生的弯矩MG = 81ql2，q = lG，= 2500 kg/m3 G = vg = 2500210 = 1.2 kn MG =814 = 0.3 knm MS = 0.3+12.52 = 12.82 knm 荷载的长期效应组合弯矩计算值为：Ml = MG = 0.3 knm c2 MsMl2c3 = 1.0 非板式受弯构件 c3=1.0 。1，钢筋应力 ss的计算：ss = sho7.80sAM= 4521407.809.013106 = 238 MPa 3，d = 12 mm；4，纵向受拉钢筋配筋率的计算： = bhosA= 140120452= 0.0269 0.0

14、2 5，最大裂缝宽度Wfk的计算：Wfk = c1c2c3ssEs(30+d0.28+10) = 111223810-5 (2.00108.201230) = 0.104 mm Wf = 0.2 mm. 设计满足要求。名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 12 页，共 14 页 - - - - - - - - - 12 开裂截面的换算截面惯性矩：32641120717.143452(13871)28.8103crImm全截面换算惯性矩：3211120200120200(20

15、071)(7.1431)452(13871)122oI64112.6 10 mm全截面抗弯刚度：461220.95 2.8 10112.6 103 10oBN mm开裂截面抗弯刚度：461122.8 1028.8 108.1 10crBN mm全截面换算截面的面积矩：3302460oSmm全截面换算截面受拉区边缘的弹性抵抗矩为：630.87 10ooIWmmhx塑性影响系数：20.69ooSW开裂弯矩：1.07crtkoMf WKN m短期荷载效应组合计算的弯矩值：0.3 12.5212.82sGuMMMKN m开裂构件的抗弯刚度为：112228.2 10()1()ocrcrosscrBBN

16、mmMMBMMB使用阶段的跨中截面长期挠度值为：29.4slM LwmmB自重作用下跨中截面的长期挠度值为：22GGM LwmmB名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 13 页，共 14 页 - - - - - - - - - 13 则长期挠度值为：7.4QlGwwwmm名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 14 页，共 14 页 - - - - - - - - -