混凝土课程设计_赖远秋

一、钢筋混凝土连续梁设计一钢筋混凝土矩形截面两跨连续梁，承受均布恒载标准值为GK68KN/M（不含自重），均布活载标准值QK85KN/M，在每跨三分点处截面还承受集中恒载标准值GK50KN，集中活载标准值QK65KN，活载准永久值系数K05，跨度、截面尺寸如图一所示。混凝土采用C40，受力纵筋HRB335，箍筋HPB300级，按混凝土结构设计规范（GB500102010）设计该梁。要求（1）进行正截面及斜截面承载力计算，并确定所需的纵筋、箍筋和弯起钢筋的数量。（2）绘制抵抗弯矩图和弯矩包络图，并给出各根弯起钢筋的弯起位置。（3）验算裂缝是否满足要求。（4）验算挠度是否满足要求。解、设计计算数据设计尺寸；MB250H70ML36混凝土C25；2/86NFCK2/9NFTK2/19MNFC；1T5B018；MC2024/1023MEC纵筋HRB335；/NFY25/NS箍筋HPB30027V2、荷载及内力计算跨度MBLNO630246301MLN5631251202取两者的较小者L0梁自重KN/3745白灰水泥粉刷/6012均布恒载（不含自重）8/MGK均布恒载标准值KK/5147356活载标准值NQ/8集中恒载标准值KG0集中活载标准值QK65恒载标准值计算MKNMK301260231071MKNK2B756526087KNV12KN21503863ACB左右左A活载满布时内力计算634KNV012012655843775378214216535ACB21左右左KNMMMABK仅左跨作用活载时内力计算23K0476489365170635804212189CB2右左ABKKMMKN仅右跨作用活载时内力计算KN57V10642389CB右左ABMM3、内力组合求最不利荷载及控制截面KN861V30KN18304256769518109302342ACB2左右左ABMMMKNKN12534218760V958067431489217M5230M8CBB21右左AKN2314672KN61847521860V23053741648921705M82MKN5CBB21右左A剪力和弯矩包络图如下剪力图弯矩图由图可知剪力的控制截面在、支座截面，弯矩的控制截面在、截面处。4、验算控制截面尺寸按配置两排纵筋验算；取；MAS65MHW635704203BHWMKNMMKNFVNFCBBC1843975610635219050155883920MAX220MAX所以截面尺寸满足要求。5、根据正截面承载力计算纵向钢筋跨中最大正弯矩，按单筋截面设计，采用两排布置。84327MAX；AS6H650MHXB349650SYTYCSCAMBHAFFBXMFM2MINIAXMAXI2122010497025060631,4,2897325995143满足要求，即在截面受拉区配置8根直径为18MM的二级钢筋203MS中间支座为最大负弯矩处，KNM13MAX钢筋按双排布置。；S65H6570若按单筋截面设计50263021218598460BSCSBHF2MIN204948AFAYCS选用7根直径为22MM的二级钢筋，261AS6、根据斜截面承载力配置箍筋和弯起钢筋（1）左边支座边缘处最大剪力设计值为，而在集中荷载作用下支座KNV5017826361021768边缘的剪力为115823KN，。所以不需要考虑剪集94178503V集跨比。MH63570，只需按构造配置腹筋。KNBFT50178290635271选用双肢箍（）全长配筋。8ASV中间支座处，剪力设计值为MH0KNV07384236184213所配箍筋和混凝土所能承担的剪力为CSVKNHSAFBFVSVYTCS6027635201735100取；则OS423101845SIN30827SIN8MFVAOYCSB在下边缘弯起一根22的纵筋，21MS钢筋弯起点距中间支座边缘的距离为，弯起点处的剪力设计值为6。所以还需弯起钢筋。CSVKNV37980651480732设第一排弯筋弯起点到第二排钢筋终弯点的距离为，则第二排弯起钢筋的弯起25点距中间支座边缘的距离为，到集中力作用处的距离为M162。所以不需弯起第三排钢筋。M50312065207、裂缝验算该构件允许出现裂缝，按三级抗裂计算。在中间支座边缘处MKNMQ9724650317805钢筋应力为260/189248AHSQSQ矩形截面受弯件下半截面受拉01342507065BHSTEST又因为7961834161SQTEKF换算钢筋直径MDVNIEQ2017289MAXTEQSSQCRDE034285910267015M34LI满足抗裂要求。8、挠度验算（1）短期刚度SB1560234CSE750BHAS则FESSB3162100531676207915254/23MN（2）挠度增大系数00时，取按规范，当（3）采用荷载准永久组合时受弯构件的刚度B21314S/095602MNB（4）跨中挠度由题可知，在准永久组合作用下，跨中挠度最大。此时，有查表可知双等跨梁挠度作用系数分别为0521,0912,1466,2508均布恒载MEILF541096135201Q44均布恒载ILF9891342集中恒载MEILF620956110F13333集中活载ILF958213333总挠度为MF79369041允许挠度为FLF8250250LIM故挠度满足要求。2、预应力砼简支梁设计一多层房屋的预应力混凝土屋面梁，构件及截面尺寸如图二所示。先张法施工时在工地临时台座上进行，在梁的受拉、受压区采用直径9MM的消除应力螺旋肋钢丝。分别在梁的受拉、受压区采用锥形锚具一端同时超张拉钢筋。养护时预应力钢筋与张拉台座温差为250C，混凝土达到设计强度以后放松预应力钢筋，混凝土采用C45，非预应力钢筋采用HRB335钢筋。现已知该梁为一般不允许出现裂缝构件，承受均布恒栽标准值为GK16KN/M含自重，均布活载标准值QK14KN/M，活载准永久值系数Q05，按混凝土结构设计规范（GB500102010）设计该梁。要求（）进行正截面承载力计算，估算纵向预应力钢筋，并根据构造要求估算非预应力钢筋。（）计算总预应力损失。（）进行梁的正截面承载力计算，确定梁的纵向预应力钢筋和非预应力钢筋。（）进行梁的斜截面承载力计算，确定梁的箍筋。（）验算梁的使用阶段正截面抗裂能力是否满足要求。（）验算梁的使用阶段斜截面抗裂能力是否满足要求。（）验算梁的使用阶段挠度是否满足要求。（）验算梁在施工阶段强度及抗裂能力是否满足要求。修改图排版解1设计计算条件1钢筋预应力钢筋采用消除应力螺旋肋钢丝9，且在受拉、受压区均配置此种预应力钢筋，H1570N/MM21110N/MM2410N/MM2PTKFPYFPYF205105N/MM2E非预应力钢筋采用HRB335级钢筋，300N/MM2200105N/MM2YFSE2混凝土C4545N/MM2211N/MM210CUFCF1180N/MM2296N/MM2251N/MM2335104N/MM2TKTKFCE3施工及其他条件构件为“一般不允许出现裂缝构件”，允许挠度为L/250,当时，放松预应力筋。CUF2内力计算相关跨度9600MM9350MM9100MML0LNL跨中最大弯矩M12GK14QK1216141493524240KNM812081MKGKQK161493523278KNMLMQGKQQK16051493522513KNM20支座截面处最大剪力V12GK14QKLN12161414911765KN211VKGKQKLN1614911365KN23正截面承载力计算估算纵向预应力钢筋，并根据构造要求估计非预应力钢筋，先令,0AP0SA计算PA先假定中和轴位于翼缘内，则可按宽度为BF360MM的矩形截面梁计算，由于弯矩较大，故考虑预应力筋做两排布置，根据构造要求取。MAP60则AHS740680/H0014218074361251512201BFMCFH与假定相符合。201508MFHAPYCP考虑到抗裂等要求，选配7635129，并选PA2MH9217HPMA根据构造要求，预拉区纵向钢筋配筋率应满足/S0即为素混凝土面积246132020ANPSN，24135746MS可取2B10S2B10AS并取,。MAS10MASP404截面几何特征截面划分和编号见下图，截面几何特征列表计算如下编号2MAIA3ASIYI42YI4II288007602188831032931173441536410A为各截面的重心至底边的距离IA为各截面的重心至换算截面重心的距离IY为各截面对其自身重心的惯性矩II1260352/4CPE/4CSE换算截面面积201379MAI换算截面重心至底边的距离592483/137329431MM00/SY310换算截面惯性矩44420987216753MIYIII5预应力损失251/082960MNELAP60007034218310272443904108341074400410305042132812383282000117234331419719428420000501000103812903221016670106517604948332970464195440782391298731954801563310351240734107857605966329849778510078533318601413732959248310747537102416424102553/50202101MNTTTESL4/178740FCONPTKCONL此处，一次张拉，10，07515701178。PTKCONF502/第一批预应力损失25816MNLL扣除第一批预应力损失后PLCONPLCONPAAN804127251785632718PLCONPLCONPYYE06349M216758N所以270MMPOE因为MAYPP3294018807643所以受拉区、受压区预应力钢筋合力点处的混凝土法向应力24000/13529109871324/8MNYIENAPPCPC配筋率021137952660ASPS2/45MNFCU2525/48021534613406/95810MNFFCUPLCUPL第二批预应力损失25/489MNLL总预应力损失为1002/4197LLL2/MN1003825LLL第二批预应力损失后的，和PO0PONEM17652N3012854369754128637/2182PPPLCONPLYAENNM6使用阶段正截面及斜截面承载力计算（1）截面消压状态25M/N65315748197874SLSLPOPOPAA（2）正截面承载力验算鉴别中和轴位置当受压区混凝土压碎时，受压区预应力筋应力2/451085MNFPYOP受拉区AFPYSY89457633受压区NFHBFSYPFC89457161573020320中和轴位于腹板内，属于第二类T型截面梁。承载力计算MABFHBFAAFXSCFFCSYPPPYSY8020147120105236157345763153113701203541801CUSPYCUBEFMAHMASPSP736806750，满足要求。B01423702HXABMKNMMKNAHAAFHBFXFMPOPSOSYFFCOCU042860473124507315027315240101综上所述，正截面承载力满足要求。（3）斜截面承载力计算复核截面尺寸6341205BHWNVFC76452807401201截面尺寸满足要求。计算箍筋NVBHFT176501083728017006933PCA3要按照计算配置箍筋，采用双肢箍筋8200，25031006MM2SVNHSAFBFVSVYTCS214397320613708700NVPOP55NVCSU176502403672149斜截面承载力满足要求。（4）正截面抗裂验算截面下边缘混凝土的预应力为240MAX0/68110987365213724NIYEAPPPC在荷载效应的标准组合下,截面下边缘混凝土的拉应力为2460/180973MNYIMKC抗裂验算YIQC/95183254600/7362951/12422MNFPCQTKK满足一般不开裂要求。5斜截面抗裂验算沿构件长度方向，均布荷载作用下简支梁支座边缘处剪力为最大，假设其为I形截面，其主应力在截面11，22，33处最大，因此必须对以上3处做主应力验算。S1128800329600027235012026465132978532913165444MM3S222288003296000272350120264651329785329120239239/216592704MM3S33288003296000272350120264651329785329120239239/2120281281/221330364MM3由材料力学中剪应力计算公式得BISVK02432241/512098736659/1520987365MN在支座截面处，荷载引起的