矩形截面混凝土简支梁配筋设计书
钢筋混凝土T型简支梁桥设计计算书
钢筋混凝⼟T型简⽀梁桥设计计算书XXXXXXXXX⼤学城市⾼架钢筋混凝⼟简⽀T形梁桥设计学院:城建学院专业:⼟⽊⼯程姓名:X X X学号:xxxxxxxxxxxx指导教师:X X X完成时间:XXXX⼆零⼀⼆年五⽉城市⾼架钢筋混凝⼟简⽀T形梁桥设计摘要:本设计的步骤为:根据设计任务要求,依据现⾏公路桥梁设计规范,综合考虑桥位的地质、地形条件,经初选后提出了钢筋混凝⼟简⽀T梁桥、斜拉式桥、钢管拱桥三个⽐选桥型。
按“实⽤、经济、安全、美观”的桥梁设计原则,⽐较三个⽅案的优缺点。
⽐选后把钢筋混凝⼟简⽀T梁桥作为主推荐设计⽅案,进⾏了结构细部尺⼨拟定、作⽤效应计算、承载能⼒极限状态的验算、主梁变形验算、持久状况应⼒验算、最⼩配筋率的复核。
经分析⽐较及验算表明该设计计算⽅法正确,内⼒分布合理,符合设计任务的要求。
关键词:⽅案;钢筋混凝⼟简⽀T梁桥;斜拉桥;钢管拱桥;主推荐设计⽅案;结构分析Urban elevated simply supported reinforced concreteT-beam bridge designAbstract:The main steps of this design are: firstly, it is proposed to be three kinds of bridges standby application in accordance with the requirement of the designing project ,the recent designing regulation of highway bridge and at the most consideration of geologic and topographic conditions——Simply supported reinforced concrete T-beam bridge,Cable-stayed bridge,and Steel Pipe Arch Bridge. Secondly, comparing with these three proposals in terms of utility, economy, safety, and beauty of bridge designing princlple. After the comparasion, I would like to take the Simply supported reinforced concrete T-beam bridge as the main design.I make an initial draft on detail size of the structure, the calculation of the action effect, And I also checking with the following factors:the limited situation of load bearing capacity, main girder deformation, lasting status stress and the least reinforcement ratio.It is showed that this calculation method is corrected and it is reasonable on the redistribution of internal force. I think it totally satisfy the requirement of the taskKeyWords:proposal;Simply supported reinforced concrete T-beam bridge;Cable-stayedbridge;Steel Pipe Arch Bridge; the main design; structure analysis⽬录第⼀章概述 (1)1.1 设计依据 (1)1.2 技术标准 (2)1.3 地质资料 (3)1.4 采⽤材料 (3)1.5 采⽤规范 (4)第⼆章桥型⽅案⽐选 (5)2.1构思宗旨 (5)2.2 ⽐选标准 (5)2.3 ⽐选⽅案 (5)2.3.1 ⽅案⼀:斜拉桥 (5)2.3.2 ⽅案⼆:钢管拱桥 (6)2.3.2 ⽅案三:钢筋混凝⼟简⽀T梁桥 (7)2.4 ⽅案点评 (7)2.5 ⽅案确定 (9)第三章钢筋混凝⼟简⽀T形梁桥的计算 (10)3.1设计资料 (10)3.2主梁计算 (10)3.2.1主梁的荷载横向分布系数 (10)3.2.2梁端剪⼒横向分布系数计算(按杠杆法) (17)3.2.1作⽤效应计算 (18)3.2.2可变作⽤效应 (21)3.2.3 持久状况承载能⼒极限状态下截⾯设计、配筋与验算 (28)3.2.4 持久状况正常使⽤极限状态下裂缝宽度验算 (38)3.2.5 持久状况正常使⽤极限状态下挠度验算 (39)3.3横梁的计算 (41)3.3.1 横梁弯矩计算(G-M法) (42)3.3.2横梁截⾯配筋与验算 (44)3.3.3横梁剪⼒效应计算及配筋设计 (46)3.3.4横梁接头钢筋的焊缝长度C值计算 (48)3.4⾏车道板的计算 (51)3.4.1 计算图式 (51)3.4.2 永久荷载及其效应 (52)3.4.3截⾯设计、配筋与强度验算 (55)3.4.4 连续板桥⾯计算 (57)3.5⽀座计算 (64)3.5.1 选定⽀座的平⾯尺⼨ (64)3.5.2确定⽀座的厚度 (65)3.5.3 验算⽀座的偏转 (66)3.5.4 验算⽀座的抗滑稳定性 (66)第四章模型建⽴信息 (68)4.1 永久作⽤效应验算 (68)4.2 可变作⽤效应验算 (68)4.3作⽤效应组合验算 (69)4.3.1 短期效应组合验算 (69)4.3.2长期效应组合验算 (69)4.3.3 标准效应组合验算 (70)4.3.4 承载能⼒极限状态组合验算 (70)4.4 主梁变形验算 (71)4.5 持久状况应⼒验算 (71)4.6 短暂状况应⼒验算 (72)致谢 (73)参考⽂献 (74)第⼀章概述简⽀梁桥,由⼀根两端分别⽀撑在⼀个活动⽀座和⼀个铰⽀座上的梁作为主要承重结构的梁桥。
第五章结构设计原理
[例5-1]某钢筋混凝土矩形截面简支梁,两端支承在砖墙上,净跨度l n=3660mm (例图5-1);截面尺寸b×h=200mm×500mm。
该梁承受均布荷载,其中恒荷载标准值g k=25kN/m(包括自重),荷载分项系数γG=1.2,活荷载标准q k=38kN/m,荷载分项系数γQ=1.4;混凝土强度等级为C20(f c=9.6N/mm2, f t=1.1N/mm2);箍筋为HPB235钢筋(f yv=210N/mm2),按正截面受弯承载力计算已选配HRB335钢筋3Φ25为纵向受力钢筋(f y=300N/mm2)。
试根据斜截面受剪承载力要求确定腹筋。
例图5-1[解] 取a s=35mm, h0=h- a s=500-35=465mm1.计算截面的确定和剪力设计值计算支座边缘处剪力最大,故应选择该截面进行抗剪配筋计算。
γG =1.2,γQ=1.4,该截面的剪力设计值为:2.复核梁截面尺寸h w=h0=465mmh w/b=465/200=2.3<4,属一般梁。
截面尺寸满足要求。
3.验算可否按构造配箍筋应按计算配置腹筋,且应验算ρsv≥ρsv,min。
4.腹筋计算配置腹筋有两种办法:一种是只配箍筋,另一种是配置箍筋兼配弯起钢筋;一般都是优先选择箍筋。
下面分述两种方法,以便于读者掌握。
(1)仅配箍筋:选用双肢箍筋φ8@130,则满足计算要求及表5-2、5-3的构造要求。
也可这样计算:选用双肢箍φ8,则A sv1=50.3mm2,可求得:取s=130mm箍筋沿梁长均布置(例图5-2a)。
(2)配置箍筋兼配弯起钢筋:按表5-2及表5-3要求,选φ6@200双肢箍,则由式(5-9)及式(5-6),取则有选用1Φ25纵筋作弯起钢筋,A sb=491mm2,满足计算要求。
按图5-14的规定,核算是否需要第二排弯起钢筋:取s1=200mm,弯起钢筋水平投影长度s b=h-50=450mm,则截面2-2的剪力可由相似三角形关系求得:故不需要第二排弯起钢筋。
混凝土简支T梁桥结构桥梁设计指导书
《桥梁工程》任务书设计题目上部结构:混凝土简支T梁桥结构计算及配筋下部结构:重力式墩台构造图设计资料1.上部结构形式及基本尺寸装配式钢筋混凝土简支T梁桥,双车道,主梁之间的桥面板为铰接,每个同学在桥梁设计选题里选择一种跨径、桥面宽度和主梁细部尺寸后画出主梁纵、横断面布置图。
比如下图所示为横向5梁式,纵向5块横隔板的布置方式(按照下图的尺寸标注样式,将自己拟定的尺寸与下图的标注线一一对应起来,单位cm)。
2.桥面布置桥梁位于直线上,两侧设人行道,桥面铺装为2cm厚的沥青混凝土,其下为C25混凝土垫层,设双面横坡,坡度为1.5% 。
横坡由混凝土垫层实现变厚度(6-12cm)。
3.材料1)混凝土:上部结构C30(容重为25kN/m 3)下部结构C25(容重为23kN/m 3主筋:II级钢筋;构造钢筋:I级钢筋2)桥面铺装:沥青混凝土(容重为21kN /m 3);混凝土垫层C25(容重为23kN/m 3)4)人行道:人行道包括栏杆荷载集度为6 kN/m;4.设计规范及参考书目1)《公路桥涵设计通用规范》2)《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》3)《桥梁工程》4)《混凝土结构设计原理》5)《结构力学》6)《桥梁通用构造及简支梁桥》设计与计算要求(1)取行车道板(单位板宽即1m宽)、边梁和中梁进行恒载、活载内力计算。
(2)选取合适的方法进行荷载横向分布系数计算,并根据规范公式计算主梁自振频率和冲击系数。
(3)按规范进行作用组合(分别对应承载能力极限状态和正常使用极限状态)(4)根据作用组合进行行车道板和一片梁的截面配筋设计(主要是正截面抗弯验算与斜截面抗剪验算)成果要求1.完整的计算书,要求条理清楚,格式整齐。
计算说明书包括:行车道板的内力计算、配筋、验算;主梁的荷载横向分布系数的计算;主梁内力计算、配筋、验算。
2.绘制相关图纸:墩台构造图、桥面板、主梁钢筋布置图(纵断面和横断面及局部构造图)。
图纸可以打印或手绘,但同等条件下,打印图纸较手绘的可优先评较高一个等级。
钢筋混凝土简支梁设计精选全文
可编辑修改精选全文完整版钢筋混凝土简支梁设计某厂房(3级建筑物),砖墙上支撑简支梁,该梁处于二类环境条件。
其跨长、截面尺寸如图所示。
承受的荷载为:均布荷载g k=20KN/m,均布活载q k=15KN/m(荷载分项系数取1.15),G k=28.6KN。
采用C25混凝土,纵向受力钢筋为HRB335级钢筋,箍筋为HPB235级钢筋试设计此梁并绘制配筋图。
钢筋混凝土简支梁设计一、基本资料(一)荷载分项系数1、永久荷载对结构有利r G=1.0,不利r G=1.22、可变荷载分项系数,一般情况下r Q=1.4,可控制r Q=1.15(二)材料强度设计值1、取G k=27KN,C25混凝土ƒc=11.9MPa, ƒt=1.27 MPa.2、钢筋级别为:纵向受力钢筋HRB335 ƒy= ƒy、=310 MPa,箍筋及其他纵向构造钢筋HPB235 ƒy=210 MPa.3、混凝土保护层厚度(环境类别二类环境)c=35㎜;最小配筋率ρmin=0.2%二、截面几何尺寸拟定(一)梁的截面高度h根据相应结构和设计经验与并考虑构造要求及施工方面等因素,按不需要作挠度验算的最小截面高度h,计算梁的高度.取表中独立梁:h=1/12×l0=1/12×5.84=487㎜;取h=550 (二)当梁的高度确定以后、梁的截面宽度可由常用的高宽比估计计算:矩形截面梁b=(1/2-1/3)h=(1/2-1/3)×550=183.3~275㎜,当量的宽度、高度计算完成后按建筑模数取整数;取b=200㎜,故截面几何尺寸为b×h=200×550㎜,如下图所示(三)计算跨度l0(式中a为支撑长度)l n=l-a=5840-240=5600㎜由l0=1.025 l n=5600×1.025=5740㎜l0= l n+a=5600+240=5840㎜取两者较小值;得l0=5740㎜(四)计算简图三、荷载计算钢筋混凝土容重r钢筋砼=25KN/㎡;水泥砂浆容重r砂浆=17 KN/㎡1、梁的自重计算标准值(包括侧梁、底15㎜抹灰重)g k=0.2×0.55×25+17×0.015×0.55×2+17×0.015×0.2=3.08KN/m22、荷载计算对于基本组合,荷载效应组合的设计值S应从下列组合中取最不利值(1)由可变荷载控制集中力:S F=r G G k=1.2×27=32.4KN均布荷载:S g= r G G k +r Q q k=1.2×3.08+1.4×15=24.70KN (2) 可永久荷载控制集中力:S F=r G G k=1.0×27=27KN均布荷载:S g= r G G k +r Q q k=1.0×20+1.15×15=37.25KN两者取较大集中值:S F=32.4KN均布荷载:S g=37.25KN四、内力计算内力图绘制(一)支座反力计算该结构为对承结构;根据材料力学理论可知,对承结构在对称荷载作用下,其支座反力为:R A=R B=S F+1/2×S g l0=32.4+1/2×37.25×5.74=139.31KN(二)设计值计算(式中a为集中力至支座边缘的距离)由材料力学理论得知,对称结构在对称荷载作用下采用叠加法得结构跨中控制截面弯矩设计值为:M max=S F a’+1/8S g l02=32.4×0.48+1/8×37.25×5.742=168.96KN/m(三)支座边缘截面的最大剪力设计值计算(a为支座的支撑长度)因:VA =VB=RA=139.31KN故:VA右=VB左=RA-1/2S g a=139.31-1/2×37.25×0.24=134.84KN(四)集中力(G+Q)处的剪力设计值计算(a为集中力至支座边缘的距离)V c右=RA- 1/2(g+q)a=139.31- 1/2×37.25×0.48=130.37KNV c左=RA- 1/2(g+q)a-(Q+G)=139.31- 1/2×37.25-25×0.48-32.4=97.97KN简支梁内力汇总表(五)弯矩与剪力图绘制五、截面几何尺寸复核因弯矩设计值较大设钢筋排二排:a s=c+d+e/2=35+10+25/2=57.5㎜,故a=60㎜;则截面有效高度h0=h-a=550-60=490㎜;因为是矩形截面好h0=h w;则h w/b=490/200=2.45﹤4;由0.25ƒc bh0=0.25×11.9×200×490=291.55KN﹥VA右;说明截面积和尺寸符合要求。
钢筋混凝土单筋矩形截面梁例题
例题1:已知:矩形截面钢筋混凝土简支梁,计算跨度为6000mm , as=35mm 。
其上作用均布荷载设计值25 kN/m (不包括梁自重),混凝土强度等级选C20,钢筋HRB335级。
( fc =9.6 N/mm2 , ft =1.1 N/mm2 , fy =300 N/mm2 )试设计此梁。
[解](1)基本数据fc=9.6N/mm2,fy=300N/mm2 M=1/8ql 2=25N/mm ×6000mm ×6000mm/8=112500000N.mm(2)假定梁宽bh 一般取为1/10-1/15L ,即600mm-400mm ,取600mmh/b=2.0-3.5 则b=300mm (符合模数要求)(3)假定配筋率受弯构件 0.2与45ft/fy 较大值45ft/fy=45×1.1/300=0.165 取0.2(4)计算有关系数cy s c yf f bh A f f αραξ=⋅=0=0.2%×300÷(1×9.6)=0.0625 ])1(1[5.02s ξα--==0.5×[1-(1-0.0625)2]=0.0605(5)令M=Mu 计算h0mm 530.803157.645661mm300/6.910605.011250000010==⨯⨯⨯⋅==mm N mm N b f Mh c s αα (6)计算梁高h=h0+35=838mm ,取h=900mm则h/b=3满足h/b=2.0~3.5的要求(7)计算受拉钢筋0625.02-1-1==s αξ (第(4)部分已计算结果)96875.00625.05.015.012211122-11=⨯-=-=---=+=ξααγs s s 220540900300002.05107.44786596875.0300112500000mm mm h f MA s y s =⨯⨯<=⨯⨯==γ 取2540mm A s =(8)选配钢筋(9)验算适用条件(10)这样调整后,截面尺寸b 、h 变为已知情形,再按例题3计算As 。
混凝土结构:1-3 双筋矩形截面梁设计
s
KM f c bh 0
2
1 . 25 190 . 65 10 9 . 6 250 425
2
6
0 . 550 s max 0 . 358
a
h0
A s
As a b
x<2as'时双筋截面计算图形
三、公式应用
设计类型Ⅰ
(一)截面设计
已知:弯矩设计值M,截面尺寸b,h,材料强度fy、fc
未知:x,As ´, As (1)判断是否应采用双筋截面进行设计 根据弯矩设计值M及截面宽度b的大小,估计受拉钢筋布 置的层数并选定a,计算出h0和αs值,并与αsb值进行比较。 若αs≤αsb,应采用单筋截面进行设计;否则应采用双筋截 面进行设计。
截面设计时,可偏安全地取受压纵筋合力点Ds与受压混凝土合
力点Ds重合,如图2-24所示。以受压钢筋合力点为力矩中心,可得: KM f y As ( h 0 a s )
若计算中不考虑受压钢筋的作用,则条件x≥2as'即可取消。
双筋截面承受的弯矩较大,相应的受拉钢筋配置较多,一般均能满 足最小配筋率的要求,无需验算ρmin的条件。
x h 0 0 . 1 78 425 76 mm 2 a s 2 45 90 mm
As KM f y ( h0 a s ) 1 . 25 190 . 65 10 300 ( 425 45 )
6
2090 mm
2
(3)选配钢筋,绘制配筋图 选受拉钢筋为3 25+2 20(As=2101 mm2),配筋如图所示。
混凝土结构1-2单筋矩形截面梁板设计
适筋梁正截面受弯三个受力阶段的主要特点小结
受力阶段
第Ⅰ阶段 (未裂阶段)
第Ⅱ阶段 (裂缝工作阶段)
第Ⅲ阶段 (破坏阶段)
外表现象
没裂缝、挠度很小
开裂、挠度和裂缝发展
钢筋屈服、混凝土压 碎
混凝土 应
力图形
压区
呈直线分布
呈曲线分布,最大值在 受压区边缘处
3.间距: ① 分布钢筋的间距不宜大于250 mm; ② 当集中荷载较大时,分布钢筋的间距不宜大于200mm; ③ 承受分布荷载的厚板,钢筋的间距可为150~200 mm。
钢筋 间距
70
80
90
100 110 120 130 140 150 160 170 180 190 200 220 240 250 260
177
245
314
403
491
599
707
837
166
231
296
379
462
564
665
785
157
218
279
358
436
532
628
742
149
207
265
339
413
504
595
703
141
196
251
322
393
479
565
668
129
178
228
293
357
436
514
607
118
164
Ⅰ-Ⅰ截面
I
I
受力钢筋
分布钢筋
钢筋混凝土单向板正截面配筋方式
第二节 梁的正截面受力性能试验 一、适筋梁正截面的受力过程
钢筋混凝土简支梁静载实验试验设计
钢筋混凝土简支梁静载实验试验设计背景:略一、 实验目的1.使同学们对混凝土受弯构件的受力破坏过程有一个实际的认识;2.学习编制结构实验的计划与组织实施;3.熟悉对实验数据进行总结和分析,并对结构性能进行评定。
二、试验梁资料介绍梁全长L=1.7m ,计算跨度L 0=1.6m ,使用状态设计荷载值Q s =10kN/m,承载力设计荷载值Q u =15kN/m 。
梁截面型式:矩形,梁宽×梁高=100mm ×180mm ,受拉主筋保护层厚度c=20mm ,配筋见图1。
拟定计划(一)拟定加载方案该试验为短期破坏性试验,在室内进行,采用二集中力四分点等效荷载,试件反位安装,见图2。
1.计算等效荷载梁跨中截面为控制截面(1)计算使用状态短期试验荷载F s在设计均布荷载Qs 作用下跨中弯矩A-A 截面B-B 截面 154mm26mm图1M s=Q s L02/8=10×1.62/8=3.2(kN﹒m)使用状态短期试验荷载F s作用下跨中弯矩M Fs=F s L0/8由于M Fs= M s故有F s L0/8= Q s L02/8F s= Q s L0 =10×1.6=16(kN)(2)计算承载力试验荷载值F uF u= Q u L0 =15×1.6=24(kN)(3)估算开裂荷载值F cr估算M cr查规范得:钢筋弹性模量E s=2.1×105 MPa,混凝土弹性模量E c=2.55×104 MPa 混凝土极限抗拉强度f t=1.1 MPa。
弹性模量比n= E s / E c =8.235 A s=226.19mm2M cr =0.292[1+5nA s/bh]bh2f t=0.292×[1+5×8.235×226.19/(100×180)]×100×1802×1.1=1579150(N﹒mm)F cr=8 M cr / L0 =8.0(kN)(4)计算自重等效荷载F gk结构所承受的荷载通常包含自重和外力,而梁安装就位后自重已产生,故计算所得的试验荷载应由两部分组成即外加荷载+自重(及加载设备重力),考虑试验加载值大小时应扣除自重影响。
钢筋混凝土简支梁的正截面受弯承载力试验报告
5.随着试验的进行注意仪表及加荷装置的 粘贴好手持式应变仪的脚标,装好百分表
在标准荷载作用下持续时间不宜小于30min
在达到标准荷载以前,每级加载值不宜 大于标准荷载值的20%;超过标准荷载 值后,每级加载值不宜大于标准荷载值 的10%。
加载到达开裂荷载计算值的90%以后, 每级加载值不宜大于标准荷载值的5%。
加载到达破坏荷载计算值的90%以后, 每级加载值不宜大于标准荷载值的5%。
每级荷载的持续时间不应小于10min 在标准荷载作用下持续时间不宜小于
混凝土表面应变测点:纯弯段混凝土表面电阻 应变片测点为每侧四点(压区顶面一点,受拉 主筋处一点,中间两点),并在应变片测点处 对应地布置手持应变仪测点。
挠度测点布置:在跨中一点,支座各一点及分 配梁加载点各一点安装百分表。
进行1~3级预载,测读数据,观察试件、 装置和仪表工作是否正常并及时排除故 障。预加载值不宜超过试件开裂荷载计 算值的70%
将标准荷载下应变及挠度的计算值与实 测值进行比较
对梁的破坏形态和特征做出评定
六、虚拟演示
1、变形图(正视图) 2、变形图(轴测图) 3、位移图(正视图) 4、位移图(轴测图) 5、SZ应力图(正视图) 6、SZ应力图(轴测图) 7、MISE应力图(正视图) 8、 MISE应力图(轴测图)
试件材料的力学性能:钢筋和混凝土的 实测强度,钢筋和混凝土的弹性模量
根据实测截面尺寸和材料力学性能算出 梁的开裂荷载和破坏荷载,以及标准荷 载下的应变和挠度值
参考例题混凝土结构设计原理(建工)教学课件
第四章 例题【例4.1】已知某钢筋混凝土矩形截面简支梁,安全等级为二级,处于一类环境,截面尺寸b ×h =250mm×600mm ,弯矩设计值M =220kN ⋅m 。
混凝土强度等级为C25,纵筋为HRB335级钢筋,试求该梁所需受拉钢筋面积并画出截面配筋简图。
【解】(1)确定基本参数查附表1-2和附表1-5及附表1-10~1-11可知,C25混凝土f c =11.9N/mm 2,f t =1.27N/mm 2;HRB335级钢筋f y =300N/mm 2;α1=1.0,ξb =0.550。
查附表1-14,一类环境,C25混凝土,假定受拉钢筋单排布置,若箍筋直径d v =6mm ,则a s =35+5=40mm ,h 0=h –40=560mm查附表1-18,%191.030027.145.045.0%2.0y t min =⨯=>=f f ρ。
(2)计算钢筋截面面积由式(4-11)可得9.1525602509.110.11022021156026=⎪⎪⎭⎫⎝⎛⨯⨯⨯⨯⨯--⨯=mm 30856055.00b =⨯=<h ξmm 由式(4-6-1)可得(3)选配钢筋及绘配筋图查附表1-20,选用(A s =1520mm 2)。
截面配筋简图如图4-20所示。
图4-20 例4.1截面配筋简图【例4.2】已知某旅馆走廊为简支在砖墙上的现浇钢筋混凝土平板(图4-21(a )),安全等级为二级,处于一类环境,承受恒荷载标准值g k =3.0kN/m 2,活荷载标准值q k =2.0kN/m 2。
选用(1)确定基本参数查附表1-2和附表1-5及附表1-10~1-11可知,C25混凝土f c =11.9N/mm 2,f t =1.27N/mm 2;HPB300级钢筋f y =270N/mm 2;α1=1.0,ξb =0.576。
查附表1-13,一类环境,C25混凝土,c =15+5=20mm ,若板受拉钢筋直径d =10mm ,则a s =c +d /2=25mm查附表1-18,%2.0%212.027027.145.045.0y t min >=⨯==f f ρ。
混凝土结构13 双筋矩形截面梁设计
≥ρmin′bh0
As
0.85 fcbbh0
fy
f yAs
(3)选配钢筋,绘制配筋图
根据钢筋表,选出符合构造规定的钢筋直径、间距
和根数,绘制正截面配筋图。
设计类型II
已知:弯矩设计值M,截面尺寸b、h,钢筋级别,砼强度
等级,受压钢筋截面面积As′。 求:受拉钢筋截面面积As。 1.计算截面抵抗矩系数α
s
KM
f yAs (h0 f cbh0 2
as )
2.计算砼受压区相对高度ξ、x,求As
若ξ>0.85ξb或x>0.85ξbh0,说明已配置受压钢筋As′的数量
不足,此时应按【设计类型I】的步骤进行计算。
若2as ′≤x≤0.85ξbh0,则
As
fcbh0
fy
f yAs
若x < 2a s′ ,则
配置普通钢筋,对结构抗震有利。
受压钢筋
A s'
As
返回
单筋截面与双筋截面的区别
架立钢筋
受压钢筋
受拉钢筋
受拉钢筋
单筋截面
仅在受拉区配置纵向 受力钢筋的截面。
受压钢筋
A s'
双筋截面
As
在受拉区与受压区都 配置纵向受力钢筋的截
面。
二、基本公式及适用条件
(一)受压钢筋的设计强度 双筋截面只要满足ξ≤0.85ξb,就具有单筋截面适筋梁的破坏 特征。 钢筋和混凝土之间具有粘结力,所以,受压钢筋与周边混凝 土具有相同的压应变,即εs'=εc。当受压边缘混凝土纤维达到极限 压应变时,受压钢筋应力бs'=εs'Es=εc Es。 正常情况下(x≥2as'),取εs'=εc=0.002。бs'=0.002× (1.8×105~2.0×105) =(360~400)N/mm2。 若采用中、低强度钢筋作受压钢筋(≤400 N/mm2),且混凝 土受压区计算高度x≥2as',构件破坏时受压钢筋应力能达到屈服 强度; 若采用高强度钢筋作为受压钢筋,则其抗压强度设计值不应 大于400 N/mm2。
混凝土课程设计计算书
一.设计资料钢筋混凝土简支梁全长,计算跨径、T 形截面梁的尺寸如图梁体采用C30混凝土,主筋采用Ⅱ级钢筋,箍筋采用HPB235级钢筋。
简支梁控制截面的计算内力为:跨中截面:M=2100KN.M ,V=84KN 支点截面:M=0,V=440KN二.设计依据《混凝土结构设计规范》(GB50010-2010)、东南大学等《混凝土结构(上)混凝土结构设计原理》(第五版) I.设计要求 结构安全等级:二级 环境类别:一类混凝土强度等级C30 '1580f b mm = 纵向受拉钢筋 HRB335 '80f h mm = 箍筋等级 HPB300 h=1350mm 跨中截面:2100,90M KN m V KN =•= b=300mm 支座截面:0,480.M V KN == 120s a mm = T 形梁计算跨径19500L mm = 梁高1350h mm = II.计算参数有《混凝土设计原理》查得混凝土强度等级C30,系数1 1.0α=,1c β=混凝土轴心抗压强度设计值214.3/c f N mm =钢筋强度设计值2300/y f N mm =混凝土轴心抗拉强度21.43/t f N mm =2270/yv f N mm =混凝土轴心抗拉强度标准值22.01/tk f N mm = 钢筋弹性模量522.0010/s E N mm =⨯ 混凝土弹性模量423.0010/c E N mm =⨯28s c mm =,对受弯构件,构件受力特征系数 1.9cr α=三.正截面承载能力计算I.截面尺寸设计截面高度h=1350mm, 截面宽度b=300mm, 翼缘宽度'1580f b mm = II.计算过程截面有效高度:013501201230h mm =-=受拉钢筋排三层,跨中弯矩最大,故按跨中弯矩计算配置受拉钢筋'''10801.014.31580801230222150.952100f c f f h f b h h KN m M KN mα⎛⎫⎛⎫-=⨯⨯⨯⨯- ⎪ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭=>= 属于第一种类型T 形截面6'22106202100100.0611.014.31580123010.0630.550.510.96921001058733000.9691230s c f b s s y s M f b h MA mm f h ααξξγγ⨯===⨯⨯⨯==<==⨯=⨯===⨯⨯III.截面验算验算在b=200mm 宽度内能否放得下:()4283282208252200mm mm ⨯+⨯+⨯+=>原截面尺寸不满足要求,考虑原截面宽度较小,不符合配筋要求,将原截面宽度改为b=300mm查表可知:选用4B 28+4B 28+2B 28, 实有2s A 6160mm =IV.验算适用条件⑴适用条件⑴已满足。
中南大学 钢筋混凝土铁路简支梁课程设计书
钢筋混凝土铁路简支梁设计第一部分课程设计任务书设计资料1、结构型式及基本尺寸采用分片形式T形截面。
2、桥上线路与人行道桥上线路为平坡、直线、单线铁路,道碴桥面;设双侧带栏杆的人行道。
3、材料混凝土:250号钢筋:T20MnSi及A3。
板内:受力钢筋φ10;分布钢筋φ8。
梁内:纵向受力钢筋φ20;箍筋及纵向水平钢筋φ8;架立筋φ14。
4、荷载活载:列车活载:中—活载;人行道活载:距梁中心2.45米以内10kPa;距梁中心2.45米以外4kPa;恒载:人行道板重1.75kPa;栏杆及托架重(集中作用于栏杆中心)0.76kN/m(顺桥);道碴及线路设备重10kPa;道碴槽板及梁体自重,按容重25 kN/m3计算。
板自重可近似按平均厚度计算。
5、规范《铁路桥涵设计规范》TB2005《铁路桥涵钢筋混凝土和预应力混凝土结构设计规范》TB10002.3--2005梁体横截面图(单位:cm)二.设计计算内容第一部分 道碴薄板的设计和计算一.荷载计算与组合1.恒载(1)板的自重1q (按平均厚度f h ) )(5.85063)1512(2/121cm A =⨯+⨯= )(5.60745)1512(2/122cm A =⨯+⨯=)(5.52627)1524(2/123cm A =⨯+⨯= )(5.4816)5.2473195(2/124cm A =⨯---⨯= )(7010726cm A =⨯=(按矩形估算))(5.3062705.4815.52625.6075.8502264321cm A A A A A A =++⨯++=++++=板平均高度 )(904.18452727635.3062cm L A h f =+++==)/(726.4100/25904.1811m KN r h q c f =⨯=⋅⋅= (2)道碴及线路设备重:)/(101102m KN q =⨯= (3)外挡碴墙重1Q251113024.5816 2.51612.26 2.5 6.1 1.8586.05()222A cm =⨯-⨯⨯-⨯-⨯⨯-⨯+⨯=()4125586.0510 1.465()c Q A kN γ-==⨯⨯=51Q 作用点:140300701/216080(14036/3)44140(14022)1/23618(18436/3)61122/2(18461/3)A x ∙=⨯⨯+⨯⨯⨯++⨯⨯++⨯⨯⨯++⨯⨯+599.5x mm ⇒= 取为99mm 。
(完整版)石家庄铁道大学混凝土结构设计期末试题.
石家庄铁道大学2012-2013学年第1学期2010 级本科班期末考试试卷(A)课程名称:混凝土结构设计原理A (I )任课教师: 考试时间: 120 分钟 学号: 姓名: 班级: 考试性质(学生填写):正常考试( )缓考( )补考( )重修( )提前修读( )一、选择题(每空1.5分,共15分)1. 为减小混凝土徐变对结构的影响,以下措施正确的是( )A .提早对结构施加荷载;B .提高混凝土的密实度和养护温、湿度;C .减少集料所占的体积;D .加大水灰比。
2. 下面关于混凝土结构设计的一些说法,不正确的是( )A .我国公路桥梁结构的设计基准期取为100年;B .《公路桥规》规定桥梁构件的承载能力极限状态设计的原则是作用效应最不利组合的设计值必须小于或等于结构抗力的设计值;C .在结构安全等级相同时,延性破坏的目标可靠指标大于脆性破坏的目标可靠指标;D .结构的可靠指标β越大,则失效概率P f 越小,可靠概率P r 越大3. 下列作用中属于永久作用的是( )A .温度作用B .基础变位作用C .汽车荷载D . 人群荷载4. 钢筋混凝土双筋梁中,受压钢筋s A '的抗压强度得到充分利用的条件是( )A .x ≥2sa ' B .x ≤2s a ' C .b ξξ≥ D .b ξξ≤ 5. 梁的抵抗弯矩图外包住弯矩包络图,能够保证梁的( )A .正截面抗弯承载力B .斜截面抗弯承载力C .斜截面抗剪承载力D .正、斜截面抗弯承载力6. 无腹筋梁沿斜截面破坏时,当裂缝一出现,很快形成一条主要斜裂缝,并迅速延伸至荷载作用点,使梁斜向被拉断,这种破坏称为( )A .少筋破坏B .斜拉破坏C .剪压破坏D .斜压破坏7. 一钢筋混凝土T 形截面简支梁,b =250mm ,h =550mm ,f b '=600mm ,f h '=100mm 。
已知腹板受扭塑性抵抗矩tw W =1.46×107mm 3,受压翼缘受扭塑性抵抗矩tf W '=1.75×106mm 3。
中南大学_筋混凝土铁路简支梁设计书
目录第一部分课程设计任务书设计资料 (1)第二部分道碴槽板的设计计算(一)荷载 (3)(二)板厚的验算 (8)(三)配筋并检算最小配筋率 (9)(四)混凝土压应力、钢筋拉应力检算 (10)(五)裂缝宽度验算 (13)第三部分主梁的设计计算(一) 主梁荷载及内力 (15)(二)梁的主拉应力的检算 (19)(三)主梁的跨中截面主筋的设计计算 (20)(四)主梁的跨中截面主筋及混凝土正应力的检算 (21)(五)剪应力计算及剪应力图 (22)(六)主梁箍筋设计 (23)(七) 主梁斜筋设计 (24)(八)跨中截面裂缝宽度检算 (24)(九) 弯矩包络图和材料图 (25)(图见附录米格纸)钢筋混凝土铁路简支梁设计第一部分课程设计任务书设计资料1、结构型式及基本尺寸采用分片形式T形截面。
2、桥上线路与人行道桥上线路为平坡、直线、单线铁路,道碴桥面;设双侧带栏杆的人行道。
3、材料混凝土:250号钢筋:T20MnSi及A3。
板内:受力钢筋φ10;分布钢筋φ8。
梁内:纵向受力钢筋φ20;箍筋及纵向水平钢筋φ8;架立筋φ14。
4、荷载活载:列车活载:中—活载;人行道活载:距梁中心2。
45米以内10kPa;距梁中心2。
45米以外4kPa;恒载:人行道板重1.75kPa;栏杆及托架重(集中作用于栏杆中心)0。
76kN/m(顺桥);道碴及线路设备重10kPa;道碴槽板及梁体自重,按容重25 kN/m3计算.板自重可近似按平均厚度计算。
5、规范《铁路桥涵设计规范》TB2005《铁路桥涵钢筋混凝土和预应力混凝土结构设计规范》TB10002。
3--2005梁体横截面图(单位:cm)二.设计计算内容第一部分 道碴薄板的设计和计算一.荷载计算与组合1.恒载(1)板的自重1q (按平均厚度f h ) )(5.85063)1512(2/121cm A =⨯+⨯= )(5.60745)1512(2/122cm A =⨯+⨯= )(5.52627)1524(2/123cm A =⨯+⨯= )(5.4816)5.2473195(2/124cm A =⨯---⨯= )(7010726cm A =⨯=(按矩形估算))(5.3062705.4815.52625.6075.8502264321cm A A A A A A =++⨯++=++++=板平均高度 )(904.18452727635.3062cm L A h f =+++==)/(726.4100/25904.1811m KN r h q c f =⨯=⋅⋅= (2)道碴及线路设备重:)/(10110m KN q =⨯=251113024.5816 2.51612.26 2.5 6.1 1.8586.05()222A cm =⨯-⨯⨯-⨯-⨯⨯-⨯+⨯=()4125586.0510 1.465()c Q A kN γ-==⨯⨯=51Q 作用点:140300701/216080(14036/3)44140(14022)1/23618(18436/3)61122/2(18461/3)A x •=⨯⨯+⨯⨯⨯++⨯⨯++⨯⨯⨯++⨯⨯+599.5x mm ⇒= 取为99mm 。
2023一级结构考题
1.下列关于多层框架结构办公楼基础设计的描述中,正确的是:A.筏形基础适用于所有地质条件B.桩基方案能有效减小地基沉降C.减沉复合疏桩方案仅适用于软土地基D.天然地基方案无需进行地基承载力验算2.某钢筋混凝土矩形截面简支梁,其截面尺寸为250mm×600mm,设计荷载作用下跨中弯矩为120kN·m,混凝土强度等级为C30,则配筋时,下列哪项钢筋直径较为合理?A.φ12B.φ16C.φ20D.φ253.关于高层混凝土框架结构抗震设计,以下哪项说法是正确的?A.地下室顶板必须作为上部结构的嵌固部位B.地下室顶板与首层侧向刚度比值应小于1C.地下室顶板梁抗震等级应与上部框架梁相同D.地下室柱的纵向钢筋面积应不小于地上一层对应柱的1.1倍4.砖砌体灰缝中的砂浆饱满度,按质量标准规定应不小于:A.70%B.80%C.90%D.95%5.在进行多层砌体刚性方案房屋的水平风载作用下的纵墙内力计算时,下列哪种方法较为准确?A.按竖向连续梁分析内力B.纵墙每层上下端的弯矩可按两端简支计算C.纵墙固支于基础顶面D.纵墙固支于屋盖处6.关于地基承载力的计算,以下哪项描述是正确的?A.地基的承载力仅与土的压缩模量有关B.标准贯入锤击数N越大,地基承载力越低C.地基的承载力与土的密度和含水量无关D.标准贯入锤击数N越大,地基承载力越高7.某二级公路立交桥上的一座直线匝道桥,为钢筋混凝土连续箱梁结构,设计荷载为公路-Ⅰ级,结构安全等级一级。
其中墩支点采用氯丁橡胶支座,其设计时应考虑的主要因素是:A.支座的抗压强度B.支座的抗剪强度C.支座的抗扭刚度D.支座的抗疲劳性能8.在进行建筑结构设计时,下列哪项不属于结构规则性的判断依据?A.平面规则性B.竖向规则性C.构件截面尺寸一致性D.建筑材料种类9.关于钢结构设计,以下哪项说法是错误的?A.钢材的各项性能应满足设计要求B.钢结构设计应考虑构件的局部稳定性C.钢结构设计无需考虑温度应力的影响D.钢结构设计应考虑构件的疲劳性能10.建设项目对环境可能造成轻度影响的,应当编制:A.环境影响报告书B.环境影响报告表C.环境影响分析表D.环境影响登记表。
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钢筋混凝土梁设计书
学院:交通学院
专业:工程结构分析
班级:1002班
组员:**
2010年12月
根据已给材料分别查表得,f cd =11.5Mpa ,ftd=1.23Mpa ,fsd=280Mpa,ξb =0.56,γo=1.0,弯矩设计值M=。
1) 截面设计
采用绑扎钢筋骨架,按一层钢筋配置,设mm a s 40=,则mm a h h 2600=-=
(1)求受压区高度
由M=f cd bx (ho -x 2)得,12.5×106=11.5×200x (260-x 2)
x 2-520x+10869.565=0,得x 1=21.8184<ξb ho x 2=498.18(舍去)
ξb ho=0.56×260=145.6mm
(2)求所需钢筋数量As
将x=21.8184mm 代入,f cd bx=f sd As 则,
As=f cd bx/f sd =11.5×200×21.8184/280=179.22
(3)选择并配置钢筋
按一层4根配置,查表可供使用有4Φ 8(As=201 mm 2)与2Φ 6+2Φ10(As=214mm 2)都可以,选取4Φ8钢筋.
取混凝土保护层厚度c=15mm>d,故s a =c+d/2=15+9.3/2=20mm 故取s a =20,则有效高度ho=300-20=280mm.
最小配筋率: 45(ftd/fsd )=45×(1.23/280)=0.19<0.2, ρmin=0.2% ,实际配筋率ρ=As bho =201/(200×280)=0.36%>ρmin (=0.2%)
2)截面复核
钢筋净距n s =(200-2×15-4×9.3)/3=44.47,符合n s >=30mm 及d=8mm 的要求。
受压区高度x =b f A f cd s sd /=280⨯201/11.5⨯200=24.46mm<0b h ξ=145.6mm
m KN M r d .5.120
=
求界面抗弯承载力u M
u M =bx f cd (2/0x h -) =11.5⨯200⨯24.46⨯(280-24.46/2)=15.06KN.m>d m r 0=12.5KN.m
故满足要求。
3)腹筋设计 抗剪力计算上限值:cuk f =25M Pa d V =25KN
(1)检验截面尺寸,
d V r 0=1.0×25=25KN
故符合要求
(2)检查是否需要根据计算配置箍筋
若d V r 0<0.5⨯10-32α0bh f td =0.5⨯10-3⨯1.23⨯200⨯280=34.44KN 2α=1, 满足是按构造要求配筋。
(3)箍筋构造
取R235钢筋Φ8的双肢箍筋。
箍筋截面积, 12sv sv A A ==2⨯50.3=100.6mm 2 箍筋的间距不应大于400mm 且不大于0.5h ,则
v s 取150mm ,ρsv =A sv /bs v =100.6/(200×150)=0.33%>ρmin(R235时为0.18%)
综上,支座中心向跨中h 距离300mm 范围里箍筋v s =100mm ,尔后其余箍筋间距为150mm ,跨中500mm 范围内不受剪力故不布置箍筋。
注:根据构造要求近梁端第一根箍筋设置在距端面一个混凝土保护层厚度距离处。
3)变形计算
c s Es E E /=α=143.77/50)108.2/(100.245==⨯⨯,h o =280mm ,As=201mm 2,f tk =1.78.
(1)梁中截面的换算截面惯性矩cr I 计算。
截面混凝土受压高度,
换算截面惯性矩,
2
03)(*3/1x h As bx I Es cr -+=α==
46231074.83)63.56280(201143.763.562003/1mm ⨯=-⨯⨯+⨯⨯=
开裂截面抗裂刚度值
21064.10472.2341074.83108.2mm N I E cr c cr ⨯=⨯⨯⨯=⨯=β
(2)矩形全截面换算:
s Es s s Es A bh A A bh A )1(0-+=-+=αα=2743..61234201)1143.7(300200mm =⨯-+⨯ 受压区高度
002/))1(5.0(A h A bh x s Es -+=α
mm 62.152743.61234/)280201)1143.7(3002005.0(=⨯⨯-+⨯⨯= 截面换算惯性矩,
2
0230)()1()5.0(12/x h A x h bh bh I s Es --+-+=α
222)62.152280(201)1143.7()62.152150(30020012/300200-⨯⨯-+-⨯+⨯=4610404.470mm ⨯=
全截面换算截面的面积距为, 3622010329.262.1522005.02/1mm bx S ⨯=⨯⨯==
3660010192.3)62.152300/(10404.470)/(mm x h I w ⨯=-⨯=-= 459.1192.3/329.22/2000=⨯==w S r
m KN w rf Mcr tk .289.810192.378.1459.160=⨯⨯⨯== 截面抗弯刚度:
210640.1027.125110404.470108.295.095.00mm N I E c ⨯=⨯⨯⨯⨯==β
结构在自重的作用下跨中截面的弯矩值:
m KN bh m KN q G .62.11030020027/2763=⨯⨯⨯=⨯=-
长期荷载(自重)m KN ql M G .4536.06.162.18/18/12
21=⨯⨯== 短期荷载m KN M G .5.122= 21220.10601.3}256.249/12514])5.12/289.8(1[5.12/289.8/{mm N ⨯=⨯-+=ββ
(3)受弯构件跨中截面处的长期扰度值
对于25C 混凝土,扰度长期增长子数60.10=η
受弯构件在使用时的扰度值
()60.110601.3/1600105.1248/5/48/51226022⨯⨯⨯⨯⨯=⨯⨯=ηβl M w G c =1.481mm 结构在自重的作用下跨中长期扰度值 ()()
mm l M w G G 03359.010601.3/1600104536.048/5/48/5122
6021=⨯⨯⨯⨯=⨯⨯=ηβ)67.2600/1600(600/4474.13359.0481.1mm l mm w w w G c Q ==<=-=-=符合《公路桥规》的要求。