结构设计原理课程设计计算书
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结构设计原理课程设计计算书
一、 设计目的与要求
(1) 掌握钢筋混凝土简支梁正截面和斜截面承载力的计算方法 (2) 并熟悉内力包络图和材料图的绘制方法 (3) 了解并熟悉现梁的有关构造要求 (4) 掌握钢筋混凝土结构施工图的表达方式和制图规定,进一步提高制图的基本技能
二、 设计题目
装配式钢筋混凝土简支梁设计
三、 设计资料 T 型截面梁的尺寸如图所示,梁体采用 C25 混凝土,主筋采用 HRB400 级钢筋,箍筋采用
R235 级钢筋。简支梁计算跨径 L0=24M 和均布荷载设计值=40KN/M。
跨中截面：Mdm= 1 ×q lb2 =1 ×42×242=3024KN·M
8
8
Vdm =0
L/4 截面：Mdl= 3 ×q lb2 = 3 ×48×202=1800KN·M
f
f
fcd b/
f
h/ （h0-
h/
）=11.5×1520×110×（1180- 110 ）=2163.15
2
2
KN<3024KN·M
属于第Ⅱ类 T 型梁截面
（3） 确定受压区高度 X
h
由公式 r0Md= fcd bx（h0-
x
）+
f
f
fcd ( b/ -b) h/ （h0- f
/
）得
2
2
1.0×3024×106=11.5×200X×（1180- x ）+11.5×（1520-200） 2
×110×（1180- 110 ） 2
即：X2-2360X+9960652.174=0
且 解得X>Xh=f5=5101.04m5mmm <ξbh0=0.56×1180=660.8 mm
/
（4） 求受拉钢筋面积 As 由公式 fcd bx+ fcd ( bf -b) hf =fSdAs 得
/
/
2
结构设计原理课程设计计算书
h）/ 得 2
Md=11.5×200×565.53×(1173- 565.53)+11.5×(1520-200)×110×(1173- 110 )
2
2
=3024.8 KN·M>3024KN·M
= As = 8897 =3.79%> min =0.20%(不是少筋梁)
bh0 200 117 3
4、 结论 该梁为适筋梁，且正截面的抗弯承载力能够满足要求
厚度为 30mm，则
as=6434×330×（30+2×34.5）+2463×330×（30+34.5×4+30.5）
/6434×330+2463×330 =126.5≈127 mm
h0=h-as=1300-127=1173mm
1、判断截面类型
fcd b/f h/f =11.5×1520×110=1922.8 KN·M
八、腹筋设计 1、 截面尺寸验算
Ò 根据构造要求，梁最底层两排钢筋 4 32 通过支座截面，其面积为：
As=3217 mm 2>8897×20%=1779.4 mm 2
支座截面有效高度 h0=h-（30+34.5）=1236mm
25 ×200×1236=630.36 KN> Vd = qlb=504KN
1
结构设计原理课程设计计算书
1、 确定 T 型截面梁受压翼板的有效宽度 bf/
由图所示的 T 型截面梁受压翼板的宽度尺寸为其等效的平均厚度
h/ = 140 8 =110mm f0
b/f 1 = L20= ×24000=8000 11 33
f
b/ 2 =1580mm(相临两主梁轴线间距离)
f
f
b/ 3 =b+2bh+12 h/ =200+12×110=1520mm
0.51×10 -3× fcu.k bh0=0.51×10 -3×
21
0
可知截面尺寸符合要求 2、 检查是否需要根据计算配置箍筋
跨中截面：0.51×10 -3×ftdbh0=0.51×10 -3×1.23×200×1173=144.28 KN
支点截面：0.51×10 -3×ftdbh0=0.51×10 -3×1.23×200×1236=152.03 KN
32
32
支点截面：Md0=0
Vd0 =
1 2
qlb=504KN
四、 设计内容
(1) 确定纵向受拉钢筋数量及腹筋设计。
(2) 全梁承载能力图校核。
(3) 绘制梁截面配筋图。
(4) 计算书：要求计算准确,步骤完整,内容清晰。
五、 准备基本数据
由查表得：
C25 混凝土抗压强度设计值 fcd=11.5MPa,轴心抗拉强度设计值 ftd=1.23MPa。 混凝土弹性模量 Ec=2.80×104MPa。 HRB400 级钢筋抗拉强度设计值 fSd=330MPa, 抗压强度设计值 f＇Sd=330MPa。 R235 级钢筋抗拉强度设计值 fSd=195MPa, 抗压强度设计值 f＇Sd=195MPa。 六、 跨中正截面钢筋设计
=330×8897-11.5×（1520-200）×110/11.5×200
=565.53 mm<ξbh0=0.56×1180=660.8 mm（不是超筋梁）
取 X=565.53 mm
3、 正截面抗弯承载力验算
由公式 r0Md= fcd bx（h0- x ）+ 2
fcd
(
b/fBaidu Nhomakorabea
-b)
h/f
（h0-
f
fSdAs=330×8897=2936.01 KN·M
由于 fcd bf/ hf/ <fSdAs，故为第Ⅱ类截面
3
结构设计原理课程设计计算书
2、求受压区高度 X 由公式 fcd bx+ fcd ( bf/ -b) hf/ =fSdAs 得、
X= fsdAs- fcd (bf / -b)hf / fcd b
As=
fcd
bx+
fcd
(
b/
f
-b)
fsd
=11.5×200×550.45+11.5×（1520-200）×110/330 =8896.47 mm 2
Ò Ò 选钢筋 8 32+4 28，截面面积 As=8897 mm 2 钢筋布置如图所示
七、跨中正截面承载力复核
Ò 由于受拉钢筋为 8Ò 32（6434 mm 2），fSd=330Mpa，4 28（2463 mm 2）， Ò Ò fSd=330Mpa，查表得 32 的外径为 34.5 mm， 28 的外径为 30.5 mm，取保护层
受压翼板的有效高度为：
f
f
f
f
b/ =Min( b/ 1 , b/ 2 , b/ 3 )=1520mm，绘制 T 型梁的计算截面如图所示
2、 钢筋数量计算
查附表得受压高度界限系数 ξb=0.56
（1） 确定截面有效高度
设 as=120mm，则 h0=h-as=1300-120=1180mm
（2）判断截面类型
一、 设计目的与要求
(1) 掌握钢筋混凝土简支梁正截面和斜截面承载力的计算方法 (2) 并熟悉内力包络图和材料图的绘制方法 (3) 了解并熟悉现梁的有关构造要求 (4) 掌握钢筋混凝土结构施工图的表达方式和制图规定,进一步提高制图的基本技能
二、 设计题目
装配式钢筋混凝土简支梁设计
三、 设计资料 T 型截面梁的尺寸如图所示,梁体采用 C25 混凝土,主筋采用 HRB400 级钢筋,箍筋采用
R235 级钢筋。简支梁计算跨径 L0=24M 和均布荷载设计值=40KN/M。
跨中截面：Mdm= 1 ×q lb2 =1 ×42×242=3024KN·M
8
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Vdm =0
L/4 截面：Mdl= 3 ×q lb2 = 3 ×48×202=1800KN·M
f
f
fcd b/
f
h/ （h0-
h/
）=11.5×1520×110×（1180- 110 ）=2163.15
2
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KN<3024KN·M
属于第Ⅱ类 T 型梁截面
（3） 确定受压区高度 X
h
由公式 r0Md= fcd bx（h0-
x
）+
f
f
fcd ( b/ -b) h/ （h0- f
/
）得
2
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1.0×3024×106=11.5×200X×（1180- x ）+11.5×（1520-200） 2
×110×（1180- 110 ） 2
即：X2-2360X+9960652.174=0
且 解得X>Xh=f5=5101.04m5mmm <ξbh0=0.56×1180=660.8 mm
/
（4） 求受拉钢筋面积 As 由公式 fcd bx+ fcd ( bf -b) hf =fSdAs 得
/
/
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h）/ 得 2
Md=11.5×200×565.53×(1173- 565.53)+11.5×(1520-200)×110×(1173- 110 )
2
2
=3024.8 KN·M>3024KN·M
= As = 8897 =3.79%> min =0.20%(不是少筋梁)
bh0 200 117 3
4、 结论 该梁为适筋梁，且正截面的抗弯承载力能够满足要求
厚度为 30mm，则
as=6434×330×（30+2×34.5）+2463×330×（30+34.5×4+30.5）
/6434×330+2463×330 =126.5≈127 mm
h0=h-as=1300-127=1173mm
1、判断截面类型
fcd b/f h/f =11.5×1520×110=1922.8 KN·M
八、腹筋设计 1、 截面尺寸验算
Ò 根据构造要求，梁最底层两排钢筋 4 32 通过支座截面，其面积为：
As=3217 mm 2>8897×20%=1779.4 mm 2
支座截面有效高度 h0=h-（30+34.5）=1236mm
25 ×200×1236=630.36 KN> Vd = qlb=504KN
1
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1、 确定 T 型截面梁受压翼板的有效宽度 bf/
由图所示的 T 型截面梁受压翼板的宽度尺寸为其等效的平均厚度
h/ = 140 8 =110mm f0
b/f 1 = L20= ×24000=8000 11 33
f
b/ 2 =1580mm(相临两主梁轴线间距离)
f
f
b/ 3 =b+2bh+12 h/ =200+12×110=1520mm
0.51×10 -3× fcu.k bh0=0.51×10 -3×
21
0
可知截面尺寸符合要求 2、 检查是否需要根据计算配置箍筋
跨中截面：0.51×10 -3×ftdbh0=0.51×10 -3×1.23×200×1173=144.28 KN
支点截面：0.51×10 -3×ftdbh0=0.51×10 -3×1.23×200×1236=152.03 KN
32
32
支点截面：Md0=0
Vd0 =
1 2
qlb=504KN
四、 设计内容
(1) 确定纵向受拉钢筋数量及腹筋设计。
(2) 全梁承载能力图校核。
(3) 绘制梁截面配筋图。
(4) 计算书：要求计算准确,步骤完整,内容清晰。
五、 准备基本数据
由查表得：
C25 混凝土抗压强度设计值 fcd=11.5MPa,轴心抗拉强度设计值 ftd=1.23MPa。 混凝土弹性模量 Ec=2.80×104MPa。 HRB400 级钢筋抗拉强度设计值 fSd=330MPa, 抗压强度设计值 f＇Sd=330MPa。 R235 级钢筋抗拉强度设计值 fSd=195MPa, 抗压强度设计值 f＇Sd=195MPa。 六、 跨中正截面钢筋设计
=330×8897-11.5×（1520-200）×110/11.5×200
=565.53 mm<ξbh0=0.56×1180=660.8 mm（不是超筋梁）
取 X=565.53 mm
3、 正截面抗弯承载力验算
由公式 r0Md= fcd bx（h0- x ）+ 2
fcd
(
b/fBaidu Nhomakorabea
-b)
h/f
（h0-
f
fSdAs=330×8897=2936.01 KN·M
由于 fcd bf/ hf/ <fSdAs，故为第Ⅱ类截面
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2、求受压区高度 X 由公式 fcd bx+ fcd ( bf/ -b) hf/ =fSdAs 得、
X= fsdAs- fcd (bf / -b)hf / fcd b
As=
fcd
bx+
fcd
(
b/
f
-b)
fsd
=11.5×200×550.45+11.5×（1520-200）×110/330 =8896.47 mm 2
Ò Ò 选钢筋 8 32+4 28，截面面积 As=8897 mm 2 钢筋布置如图所示
七、跨中正截面承载力复核
Ò 由于受拉钢筋为 8Ò 32（6434 mm 2），fSd=330Mpa，4 28（2463 mm 2）， Ò Ò fSd=330Mpa，查表得 32 的外径为 34.5 mm， 28 的外径为 30.5 mm，取保护层
受压翼板的有效高度为：
f
f
f
f
b/ =Min( b/ 1 , b/ 2 , b/ 3 )=1520mm，绘制 T 型梁的计算截面如图所示
2、 钢筋数量计算
查附表得受压高度界限系数 ξb=0.56
（1） 确定截面有效高度
设 as=120mm，则 h0=h-as=1300-120=1180mm
（2）判断截面类型