混凝土结构设计原理-12m钢筋混凝土简支梁设计112.pdf

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1、 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/kqkN 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1000fbmm，（跨度 13m 以下取 700mm）其他尺寸根据荷载大小自行拟定。

2、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

3、号 20：00 之前上交。设计书内容 一、已知条件 混凝土强度等级 C30：11.0 214.3/cfN mm 21.43/tfNmm HRB335 级钢筋：0.550b y=y=300N/mm2 HPB300 级钢筋：2270/yvfN mm 30/kqkN 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 fb=700mm，fh=250mm。12lm，00.5(2 0.062 0.4)0.4611.54llmmlmm ，设高跨比0115hl，净距10.52 0.062 0.40.8611.14llmmlmm 所以h 750mm。设3.4hb，所以 b=

4、220mm。60smm，075060690shhmm。0690250440wfhhhmm 三、内力计算(内力图绘制见附页)kg 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0.7GkQkgq=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GkQkgq=50.55KN/M 取较大值则 支座截面剪力 11()2GkQkVgq l=0.539.02N11.14=281.564kN 跨中截面

5、弯矩 200()dGGkQQkMMMl =1.050.55211.54=841.478kN/m 四、正截面承载力计算 配筋 最小配筋率min1.43max0.45,0.2%2.145%300 10250()1.0 14.3 700250(690)22fcffhf b hh 6601413.912 10mm841.478 10mmdNMN 属于第一类 T 形截面。00()2dcdfxMf b x h=6841.478 10mmN 62210841.478 100.1771.0 14.3 700 690scfMf b h 11 20.196s 0b0 xh0.196690mm135.047mmh3

6、79.5mm 故该梁不超筋。所以 214.3 700 135.0474506300cfsyf b xAmmf 采用4 124 36（245240724524sAmm）正截面抗弯复核 配筋率 min045242.58%0.450.215%220 690stdsdAfbhf 配筋率满足要求。因为 332503 101357 10cffysf b hNf AN 所以 可以按宽度fb来计算受压区高度：3004524135.58425014.3 700ysfcff Axmmhmmf b 所以正截面抗弯承载力 0135.584()14.3 700 135.584(690)22ucfxMf b x h 66

7、844.46010841.478 10dN mmMN mm 正截面承载力满足要求。五、腹筋设计（1）设计截面检验：maxV=281.564kN。wh/b440mm/220mm24属于一般梁。c00.25bhcf 2max0.25 14.3N/mm220mm690mm542.685kN V 故截面尺寸满足要求。2ct0V0.7bh0.7 1.43N/mm220mm690mm151.518kN 281.564kNf 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1V=281.564 KN 1.验算可否按照配箍。2010.70.7 1.43/220690151.518Vtf bhNmm

8、mmmm 2.配置箍筋和弯起筋。箍筋选用6300mm 双肢箍两根 sv113/(220*300)0.1712%svAbs%163.024.0min,yvtsvff 取弯起钢筋45度 000.71.25 239.668KNsvcstyvAVf bhfhs sin8.01ycssbfVVA=2246.9mm 弯起钢筋选用 136mm2(1017.9mm）（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,sb=750mm-60mm=690mm V2=V1(1-200mm690tan45)111400.5mmmm251.31

9、6KN Vcs 需要弯起第二排弯起筋 220.8sincssbyVVAf=68.62mm 弯起钢筋选用 112mm2(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 221300/*4524m135.572f1.0*14.3*700*250250.25KNcffsyNmmmKNb hfA 属于第一类截面。可按宽度为fb=700mm 的单筋矩形截面积算 62210841.478 100.1771.0 14.3 700 690scfMf b h b11 20.196s 0b0 xh0.196690mm135.047mmh379.5mm 210/4512sc

10、fyAf bhfmm 2minmin2.145%220750353.927sAbhmmA 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及受拉弯起钢筋弯起点处截面。（1）支座边缘处截面 V边=1V=281.564 KN sv,min113/(220 300)0.1712%0.240.163%svtsvfvAfbsf s0/bh4524/220 690 2.98%A P=100=2.982.5 所以取 P=2.5 3130sv,0.45*10(20.6)cssvcu kVbhPff300(20.62.5)0.170.45 101.0 1.1 22069012270

11、30.05223.641 KNVsb=3sb30.8 10300(254.5113.1)4560.8506.8 10sinKNysinfA csV=V+Vsb=223.641KN+60.856kN=284.282KN 1V=281.564KN 符合要求（2）弯起钢筋弯起点处截面 21cs200mm690tan30VV(1)251.316KNV+V282.126KN115400.5sbmmmm 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.0h/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1V=281.564 KN 箍筋

12、选用6300mm 双肢箍两根,则 sv,min113/(220 300)0.1712%0.240.163%svtsvfvAfbsf 000.71.25 239.668KNsvcstyvAVf bhfhs 2sb1csyA(V V)/(0.8 sin)281564239668/0.8 300 sin45247mmf 2sb22csyA(V V)/(0.8 sin)251316239668/0.8 300 sin4568mmf 都选用 118 和 112 纵筋作弯起筋满足设计要求。（2）由条件svsvsvsbsbsdSSsddZAfZAfZAfM0 sZ=h-2/sa-x/2=652mm As=4

13、524 mm2;Z=0.9 0h=621mm;adL=0.520h=358.8mm sbZ=cossinZLad =692.8 mm 取svZ=sbZ SSsdZAf=3004524652=884.894310NM=884.894KNM sbsbsdZAf=300(254.5113.1)692.8=76.402310NM=76.402 kNM svsvsvZAf=270113692.8=21.137310NM=21.137 kNM svsvsvsbsbsdSSsdZAfZAfZAf=982.433 KN M dM0=841.478kNM 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)配筋类别 纵筋 箍筋 弯起钢筋 配筋情况 4 12 4 36 6300 第一批 136 第二批 112