混凝土结构设计原理-12m钢筋混凝土简支梁设计
【精品】结构设计原理课程设计钢筋混凝土T型梁课设
大连海洋大学海洋与土木工程学院道桥09：陈兰春学号：090415010结构设计原理课程设计钢筋混凝土简支梁全长L 。
=6.5m ，T 形截面梁尺寸如图。
桥梁处于1类环境条件安全等级为二级，r 。
=1.梁体采用C20混凝土，轴心抗压强度设计值f cd =9.2MPa ，轴心抗拉强度设计f td =1.06，主筋采用HRB335钢筋，抗拉强度设计值f sd =280MPa ，箍筋采用R235钢筋，直径8mm ，抗拉强度设计值f sd =195MPa 。
该梁承受10KN/m 的均布荷载，经计算自重荷载为2.8KN·m。
简支梁控制截面的弯矩组合设计值和剪力组合值为跨中截面Md，l/2=52.9KN·m，Vd，l/2=01/4跨截面Md，l/4=39.7KN·m支点截面Md，0=0，Vd，0=84.5KN2/跨中截面的纵向受拉钢筋计算，1/T形截面梁受压翼板的有效宽度bf’，取梁肋宽b=150mm可得翼板平均厚度hf’=(100+90)/2=95mmbf’1=1/3L=1/3*6500=2166.7mmbf’2=1000mm(装配式T型梁，相邻两梁的平均间距取1000mm)bf’3=b+2bh+12hf’=1230mm估取受压翼板的有效宽度bf’=1000mm(取三者中最小值)，取梁高h=800mm如图所示。
钢筋数量计算及截面复核应用的是焊接钢筋骨架as=30+0.07h=89.5mm，h=800-89.5=710.5mm判断T行截面类型对跨中截面:Mu=fcdbf’hf’（h。
-hf’/2）=9.2*1000*95*（710.5-47.5）=57.95KN·m>M(=52.9)，故属于第一类截面梁。
求受压区高度x由M u=f sd A s h f’(h0-x/2)=52.9*106=280*1000*x*（710.5-x/2）x=39<95As=f cd b f’x/f sd=(9.2*1000*39)/280=1282mm2跨中截面主筋选择为6∅14+4∅10,焊接骨架的钢筋层数为6层纵向钢筋面积As=1238mm2混凝土保护层取30mm>d及设计要求的最小值。
混凝土结构设计原理
混凝土结构设计原理
9.变形和裂缝宽度的计算
4、保证使用者的感觉在可接受的程度之内。过大振动、变形 会引起使用者的不适或不安全感。
《规范》3.3.2 受弯构件的挠度限值
构 件 类 型 挠度限值（以计算跨度 l0 计算） l0/500 吊车梁：手动吊车 l0/600 电动吊车 屋盖、楼盖及楼梯构件： l0/200( l0/250) 当 l0≤7m 时 l0/250( l0/300) 当 7m≤l0≤9m 时 l0/300( l0/400) 当 l0 > 9m 时 注：1、表中括号内数值适用于使用上对挠度有较高要求的构件； 2、悬臂构件的挠度限值按表中相应数值乘以系数 2.0 取用。
以简支梁 为例：
f
M 2 f S l Sf l 2 EI
M M EI M EI f f f EI
截面抗弯刚度EI 体现了截面抵抗弯曲变形的能力，同时也反映了 截面弯矩与曲率之间的物理关系。 ⑴对于弹性均质材料截面，EI为常数，M-f 关系为直线。
混凝土结构设计原理
9.变形和裂缝宽度的计算
⑵钢筋混凝土构件曲率与弯矩关系的推导 ①几何关系： f e sm e cm 符合平截面假定 h0
②物理关系： 请看动画
εcm
φ h0
es
s
Es
，
c ec Ec
h0
c c
εsm
③平衡关系：根据裂缝截面的应力分布
C
M k T hh0 s As hh0
Mk c hbh02
混凝土结构设计原理
9.变形和裂缝宽度的计算
9.2 受弯构件的变形验算
9.2.1变形限值
f ≤ f lim
(S C )
第五版混凝土结构设计原理第四章
查表fc =14.3 N /mm 2 ,f t =1.43 N /mm 2 , f y =360 N /mm 2 ,f yv =270 N /mm 2
1 当梁达到最大弯矩值时
as =40mm,h0 =h-as =550-65=485mm, As =2281mm 2 As 2281 h = = =2.14%> min = bh0 220 485 ho ft h 1.43 550 =0.45 =0.45 =0.2% f y h0 360 485
h 550 同时 >0.2% =0.2% =0.22% h0 485 fy 360 = =2.14% =0.539<b =0.518 1 f c 1.0 14.3
取 =b =0.518 M u =1 f c bh0 2b 1-0.5b =1.0 14.3 220 5102 0.518 1-0.5 0.518 =314.8kN m 所以0.8 F =314.8,则F=392.6kN
则需要按构造配筋
n Asv1 2 50. 3 ft 采用双肢箍筋 8@300 sv 0.129% sv, min 0.24 bs 250 300 fyv 1.43 0.24 0.127 % 270
在纵筋的弯起点处 2 28.3 197.19 KN 140.14kN 150 符合要求，不必在弯起点再弯起钢筋
hw / b h0 / b 510 / 200 2.55 4，属于厚腹梁
混凝土的强度等级为C30, 不超过C50，C 1
1890
则属于厚腹梁，应按式（4 -17）进行验算：
71.442kN·m
104.4kN 64.8kN·m
0.25cfcbh0 0.25 114.3 200 360 257 .4kN V 104.4 KN
混凝土结构设计原理课程设计-参考模板
武汉理工大学混凝土结构原理课程设计专业班级：15春建筑工程技术课题名称：装配式钢筋混凝土简支T形梁桥主梁设计学号：150086053011姓名: 潘锡峰指导老师:日期：2016-8-91、设计资料1、某钢筋混凝土简支梁桥，其主梁为T型截面，全长L=19。
50m，计算跨径L=19m，一类工作环境条件，安全等级为二级，相邻两轴线间距离为1600m，截面尺寸如图(mm)：（尺寸固定，除在计算中有特殊情况下可适当改变）2、简支梁控制截面的计算内力跨中截面：M d,l/2=1940KNm V d,l/2=77KN1/4跨截面：M d,l/4=1520KNm支点截面：M d,0=0KNm V d,0=402KN3、材料：混凝土强度等级：C25，主筋采用HRB400，箍筋采用R235钢筋， 8，2、设计要求：1．设计内容设：（1）跨中截面的纵向受拉钢筋计算；（2）腹筋设计：a：箍筋设计；2.图纸内容：(1)主梁配筋图。
（一）已知设计数据及要求钢筋混凝土简支梁全长L0=19.50m，计算跨径L=19m。
=1.1。
T形截面梁的尺寸如下图。
桥梁处于一类环境，安全等级二级γ梁体采用C25号混凝土，抗压设计强度f cd=11.5Mpa,抗拉设计强度f td =1.23 Mpa,主筋采用HRB400级钢筋，抗拉设计强度f sd=330Mpa；箍筋采用R235级钢筋，直径Φ8，抗拉设计强度f sd=195Mpa。
简支梁控制截面的计算内力为跨中截面：M d,l/2=1940KN·m V d,l/2=77KN1/4跨截面：M d,l/4=1520KN·m支点截面：M d,0=0 V d,0=402KN 要求确定正截面钢筋数量及腹筋设计。
（二）跨中截面的纵向受拉钢筋计算1.T形截面梁受压一般翼板的有效宽度b'f=1600mm2．钢筋数量计算由表查得f cd=11.5Mpa,f td =1.23 Mpa, f sd=330Mpa,ξb=0.56,γ=1.1，弯矩计算值M=γ0Md=2134KN·m。
2024年《钢筋混凝土结构课程设计》完整版x(2024)
剪力墙具有较大的刚度和承载力，能 够有效地抵抗水平荷载和地震作用。 同时，由于其结构形式简单、施工方 便，被广泛应用于高层建筑和抗震结 构中。
22
剪力墙荷载分析与计算
荷载分析
剪力墙承受的荷载主要包括竖向荷载（如结构自重、楼面活荷载等）和水平荷载（如风荷载、地震作用等）。在 荷载分析时，需要考虑荷载的组合和传递路径。
经济性。
设计步骤
首先进行荷载统计和内 力分析，确定框架柱、 梁截面尺寸和配筋。然 后进行结构整体分析和 优化，确保结构安全性 和经济性。最后进行施 工图设计和细节处理。
案例分析
通过案例分析，学生可 以掌握框架结构的设计 方法和注意事项，提高 解决实际问题的能力。
2024/1/27
27
案例三：某高层住宅剪力墙设计
2024/1/27
16
04
钢筋混凝土框架结构设计
2024/1/27
17
框架结构的类型与特点
类型
根据结构形式，可分为梁板式、柱梁式和空间桁架式等。
特点
具有较高的刚度、强度和稳定性，能够承受较大的荷载和变形，适用于大跨度、高层和重载建筑。
2024/1/27
18
框架结构荷载分析与计算
2024/1/27
推动多学科交叉融合
钢筋混凝土结构的设计涉及多个学科领域的知识，如力学、材料科学、建筑学等。未来的课程设计可以推动 多学科之间的交叉融合，引入相关学科的知识和方法，提高设计的综合性和科学性。
32
THANKS
感谢观看
2024/1/27
33
包括抗压、抗拉、抗折、弹性模量等 性能指标，以及混凝土在多轴应力状 态下的性能表现。
钢筋与混凝土的粘结性能
混凝土结构设计原理(简支悬臂梁设计)
目录一、设计任务 (2)（一）、初选参数 (3)（二）、初选材料及相关数据 (3)二、设计方案 (3)（一）、初选截面 (3)（二）、按基本组合计算荷载效应，确定关键截面 (4)1.跨中截面弯矩计算 (4)2.支座截面弯矩计算 (5)3.支座a左侧剪力计算 (5)4.支座a右侧剪力计算 (5)（三）、计算跨中正截面配筋及示意图 (6)（四）、计算支座截面配筋及示意图 (8)（五）、计算支座A左右斜截面配筋 (9)三、承载能力验算 (10)（一）、按标准组合和准永久组合计算荷载效应，确定关键内力值 (10)1.按标准组合 (10)2.按准永久组合 (10)四、正常使用验算 (11)（一）、验算跨中挠度和裂缝宽度 (11)1.验算跨中挠度 (11)2.验算跨中裂缝 (12)（二）、验算支座截面裂缝宽度 (13)（三）、伸臂端挠度 (13)五、设计心得 (15)《混凝土结构设计原理》课程设计一、设计任务简支伸臂梁如上图所示。
跨中荷载为除结构构件自重外的恒载g1（含栏杆、装修等）、结构构件自重恒载g2和活载q1。
伸臂段面荷载为除结构构件自重外的恒载g3（含栏杆、装修等）、结构构件自重恒载g4和活载q2。
桥面宽度为B ，梁截面为T 形、槽形、箱型等，也可为矩形。
设计内容：初选混凝土强度等级（C30、C35、C40）、纵筋型号（HRB400）、箍筋型号（HPB300）和主梁截面、进行内力分析、计算控制截面的纵筋和箍筋配置、最后进行挠度和裂缝验算。
环境类别按二a 类。
提示：内力分析时注意区分荷载是有时还是不利，如伸臂段上的荷载对跨中弯矩是有利荷载，再如支座A 右的剪力更复杂一些。
建议：跨度1L =9~12m 、宽度B =2.4~3.6m 、恒载21 1.5~2.5kN/g m =、23 1.5~2.5kN/g m =、活载21 3.0~4.0kN/q m =、22 3.0~4.0kN/q m =。
活载的准永久值系数5.0q =ψ。
12m钢筋混凝土简支梁设计
混凝土结构设计原理课程设计姓名：学号：学科专业：设计方向：指导教师：设计日期：目录1、设计资料 (3)2、设计内容 (3)2.2内力计算 (4)2.3、正截面承载力计算 (5)2.4、斜截面承载力计算 (6)2.5、截面符合 (6)题目： 12 m 钢筋混凝土简支梁设计1、设计资料（1）某钢筋混凝土简支梁跨度为12m ，构件处于正常环境（环境类别为一类）安全等级为二级，式设计该梁，并配制其配筋详图。
（2）其他条件及要求：材料采用C30混凝土，纵筋采用HRB335级钢筋，箍筋采用HRB235级钢筋；荷载：活荷载标准值m /25q kKN =；恒载仅考虑自重，其标准按照25KN/m 3容重进行计算；截面尺寸取翼缘宽度mm 1000='f b ，其他尺寸根据荷载大小自行拟定；肋形梁：梁高大约为跨度的1/8～1/12；矩形截面独立简支梁大于1/15；独立连续梁大于1/20；高宽比2～3之间；悬臂梁1/8～1/6；2、设计内容已知：混凝土等级C30，纵向钢筋HRB335、箍筋HRB235。
2.1拟定梁的截面尺寸mm 1200='f b ,260='f h , b=400㎜;h=1200㎜ 2.2内力计算计算跨度：荷载设计值计算：梁上的荷载分为恒荷载和活荷载，荷载又分为标准值和设计值。
荷载计算时可先算恒载和活载的标准值，在算他们的设计值。
恒载标准值：钢筋混凝土梁自重（容重为25kN/m³） 板厚=70mm, 跨度=12m, 2.1=G γ,4.1=q γ.m KN m KN /8.10/25)112.078.04.0(g 3k =⨯⨯+⨯=;活荷载标准值：m KN /25q k =恒载设计值：m KN m KN g G /96.12/8.102.1g k =⨯==γ活荷载设计值：mKN m KN q Q /35/254.1q k =⨯==γ弯矩设计值M:梁上无偶然荷载，只需考虑荷载的基本组合。
结构设计原理简支梁课程设计
结构设计原理简支梁课程设计一、简支梁的概念与特点简支梁是指两端支承，中间自由伸展的一种结构形式，是最基本的梁结构。
其特点在于只有一个自由端，另一个端点被支承，因此只能承受单向弯曲力和剪力。
简支梁广泛应用于建筑、桥梁、机械等领域。
二、简支梁的受力分析1. 弯矩分析在简支梁中，弯矩是一种重要的受力形式。
当外力作用于简支梁时，会产生弯曲变形和弯矩。
根据欧拉-伯努利假设，在弹性阶段内，简支梁上任意一点处的曲率半径R与该点处的弯矩M之间满足以下关系式：M = EI/R其中E为杨氏模量，I为截面惯性矩。
2. 剪力分析除了弯矩外，在简支梁中还会产生剪力。
剪力是指垂直于截面方向的作用力，在简支梁中主要由跨距和荷载大小决定。
在计算剪力时，需要考虑材料的剪切模量和截面形状。
三、简支梁的结构设计原理1. 材料选择在简支梁的设计中，材料的选择至关重要。
一般来说，钢材比混凝土更适合作为简支梁的材料，因为它具有更高的强度和刚度。
此外，在选择材料时还需要考虑其耐久性、可靠性和成本等因素。
2. 截面设计截面设计是指确定简支梁的宽度和高度等参数。
在进行截面设计时，需要考虑到荷载大小、跨距长度、所选材料的强度和刚度等因素。
一般来说，截面应尽可能大，以提高其承载能力。
3. 支承方式简支梁的支承方式直接影响其受力性能。
一般来说，支承应均匀分布在两端，并且应该保证支点之间没有间隙。
此外，在进行支承设计时还需要考虑到地基稳定性和抗震性能等因素。
4. 荷载计算荷载计算是指确定简支梁所需承受的荷载大小和分布情况。
荷载计算需要考虑到使用环境、使用目的、使用频率等因素。
一般来说，荷载应按照设计标准进行计算，并且应该考虑到可能出现的紧急情况。
5. 桥梁设计在桥梁设计中，简支梁是最常见的桥梁形式之一。
在进行桥梁设计时，需要考虑到跨度、车流量、地形等因素。
此外，在进行桥梁设计时还需要保证其抗震性能和耐久性。
四、课程设计本次课程设计旨在让学生了解简支梁的结构原理和受力分析方法，并通过实际操作提高学生的实践能力。
《混凝土结构设计原理》作业1、2、3、4参考(附答案)
《混凝土结构设计原理》作业1、2、3、4参考答案作业1一、选择题A D A DC DBA二、判断题1．× 2．√3.×4.×5．×6．√7．×8．×9．√10．√三、简答题1．钢筋和混凝土这两种物理和力学性能不同的材料，之所以能够有效地结合在一起而共同工作，其主要原因是什么？答：1）钢筋和混凝土之间良好的黏结力；2）接近的温度线膨胀系数；3）混凝土对钢筋的保护作用。
2．试分析素混凝土梁与钢筋混凝土梁在承载力和受力性能方面的差异。
答：素混凝土梁承载力很低，受拉区混凝土一开裂，裂缝迅速发展，梁在瞬间骤然脆裂断开，变形发展不充分，属脆性破坏，梁中混凝土的抗压能力未能充分利用。
钢筋混凝土梁承载力比素混凝土梁有很大提高，受拉区混凝土开裂后，钢筋可以代替受拉区混凝土承受拉力，裂缝不会迅速发展，直到钢筋应力达到屈服强度，随后荷载略有增加，致使受压区混凝土被压碎。
梁破坏前，其裂缝充分发展，变形明显增大，有明显的破坏预兆，结构的受力特性得到明显改善。
同时，混凝土的抗压能力和钢筋的抗拉能力得到充分利用。
3．钢筋混凝土结构设计中选用钢筋的原则是什么？答：1）较高的强度和合适的屈强比；2）足够的塑性；3）可焊性；4）耐久性和耐火性5）与混凝土具有良好的黏结力。
4．什么是结构的极限状态？结构的极限状态分为几类，其含义是什么？答：整个结构或结构的一部分超过某一特定状态就不能满足设计指定的某一功能要求，这个特定状态称为该功能的极限状态。
结构的极限状态可分为承载能力极限状态和正常使用极限状态两类。
结构或构件达到最大承载能力、疲劳破坏或者达到不适于继续承载的变形时的状态，称为承载能力极限状态。
结构或构件达到正常使用或耐久性能的某项规定限值的状态，称为正常使用极限状态。
5．什么是结构上的作用？结构上的作用分为哪两种？荷载属于哪种作用？答：结构上的作用是指施加在结构或构件上的力，以及引起结构变形和产生内力的原因。
结构设计原理电子书(DOC)
数据及要求1.1主梁尺寸钢筋混凝土简支梁计算跨径计算跨径L0=20m，T截面梁尺寸如下图1，设计=1 ,q=44.5KN/m梁处于I类环境，安全等级为二级，0图 1 钢 筋 混 凝 土 简 支 梁 （ 尺 寸 单 位 ： mm)1.2材料规格钢筋：主筋 HRB335钢筋 抗拉强度设计值330sd f MPa =； 相对界限受压区高度0.53b ξ=。
箍筋 R335 抗拉强度设计值MPa f sv 195=。
混凝土：主梁采用C30混凝土 抗压强度设计值MPa f cd 1.16=； 抗拉强度设计值MPa f td 52.1=；2正截面承载力计算2.1荷载计算跨中弯矩)(2,m kN M L d ⋅=82ql =2225KN ·m 跨中剪力)(2,kN V L d =65KN(其中q=44.5KN/m)41截面处 4L 处弯矩)(4,m kN M L d ⋅=3232ql =1668.75 KN ·m 支点截面0,d M =0， 支点剪力)(0,kN V d =2ql =445KN2.2截面设计根据跨中截面正截面承载力极限状态计算要求，确定纵向受拉钢筋数量。
拟采用焊接钢筋骨架配筋。
2.2.1确定翼缘板计算宽度fb '12000036666.673f Lb mm '≤==； （式2-1）22100f b mm'=； （式2-2）12190121301750f f b b h mm''=+=+⨯=。
（式2-3）故取1750f b mm'=2.2.2判断T 形截面类型设300.08154s a h mm=+=，则015501541396h mm=-=，(15090)2130f h mm'=+= （式2-5）0130()16.11750130(1396)4875.1222f cd f f h f b h h KN m '''-=⨯⨯⨯-=⋅ （式2-6）>02225d M KN m γ=⋅中性轴在翼缘内，属于第I 类T 形梁，应按1750130f b h mm mm'=⨯的矩形截面进行计算。
结构设计原理简支梁课程设计
结构设计原理简支梁课程设计简支梁的基本概念及应用简支梁是结构工程中常见的一种结构形式，它是指在两端支座固定、中间自由悬臂的梁结构。
简支梁的特点是在两端有支座约束，中间不受约束，因此只能承受纵向力和弯曲力，而不能承受剪力。
简支梁是结构工程中广泛使用的一种结构形式，它的应用非常多样化。
简支梁常用于桥梁、楼板、屋顶等结构的设计中。
在这些应用中，简支梁的结构设计原理起着至关重要的作用。
简支梁的设计原则在进行简支梁的结构设计时，需要遵循一些基本原则，以确保设计的安全可靠。
1. 荷载分析在进行简支梁的设计时，首先需要进行荷载分析。
荷载分析是指确定在梁上所施加的各种荷载的类型、大小和作用位置。
常见的荷载包括自重、活载、风载等。
通过对荷载的分析，可以确定梁的荷载分布情况，进而确定梁的设计参数。
2. 材料选择简支梁的设计需要选择合适的材料，以满足结构的力学性能要求。
常见的材料包括钢材、混凝土材料等。
不同的材料具有不同的强度、刚度等力学性能，需要根据具体的设计要求来选择合适的材料。
3. 梁型选择在进行简支梁的设计时，还需要选择合适的梁型。
梁型的选择应根据结构的形态和荷载的分布情况来确定。
常见的梁型有矩形梁、T形梁、I形梁等。
不同的梁型具有不同的横截面形状和截面性能，需要根据实际情况进行选择。
4. 截面尺寸确定在进行简支梁的设计时，还需要确定梁的截面尺寸。
截面尺寸的确定是结构设计的核心问题之一，它直接影响梁的受力性能。
截面尺寸的确定需要考虑结构的承载力、刚度和稳定性等方面的要求。
简支梁的设计步骤进行简支梁的结构设计时，通常需要按照以下步骤进行。
1. 荷载计算首先进行荷载计算，确定梁上所受的各种荷载的类型、大小和作用位置。
2. 强度计算根据所施加的荷载和材料的力学性能，进行梁的强度计算，确定梁的最大弯曲力和最大剪力。
3. 刚度计算根据所施加的荷载和梁的截面形状，进行梁的刚度计算，确定梁的刚度和挠度。
4. 稳定性计算根据梁的截面形状和长度，进行梁的稳定性计算，确定梁的稳定性。
第三章钢筋混凝土结构设计原理
直接作用 差异沉降、地震等引起结构外加
变形或约束的原因。
结构上的作用使结构产生的内力、变形、裂缝等通称为作用效 应或荷载效应S 。Action (Load) Effect
结构承受内力和变形的能力（如构件的承载能力、裂缝和变形 限值等）称为结构抗力R，取决于材料的强度、截面尺寸及计 算模式等。 Resistant
b. 正常使用极限状态 Serviceability Limit State 结构或构件达到影响正常使用或耐久性能的某项规定限值的
状态。 ◆ 过大的变形、侧移（影响非结构构件、不安全感、不能正
常使用（吊车）等）；
◆ 过大的裂缝（钢筋锈蚀、不安全感、漏水等）；
◆ 过大的振动（影响使用、不舒适）；
◆ 局部损坏。
Mu
1
d
fy
As
h0
0.5
f y As
fc
b
a.材料强度 fy 和 fc 的离散 b.截面尺寸h0和 b 的施工误差
c. d的随机性
虽然设计 保证
M Mu
不一定安全（可靠）!
二. 荷载效应S和结构抗力R
定义：使结构产生内力或变形的原因称为“作用”。
作 直接作用
荷载
用
分
类
混凝土收缩、温度变化、基础的
试验结果 m fc 0.76 m fcu 实际构件 m fc 0.88 0.76 m fcu 0.67 m fcu
轴心抗压强度标准值fck
假定
fck m fc (1 1.645 fc )
0.67m fcu (1 1.645 fc )
0.67
f cuk
1 1.645
fcu
(1 1.645
fc
《混凝土结构设计原理》综合性设计性实验指导书
《混凝⼟结构设计原理》综合性设计性实验指导书《混凝⼟结构设计原理》综合性设计性实验指导书班级：姓名：学号：教学试验的⽬的和要求1.教学试验的⽬的⼟⽊⼯程专业是⼀门实⽤性很强的学科，其发展遵循着“理论—实践—理论—实践”的路线⽽成熟发展，要掌握这门学科，除有理论知识的武装外，还必须加强实践环节。
只有加强了实践环节，才能更加深化理论知识的学习，也才能学得深、学的透，掌握的更牢固。
结构教学试验，只是⼟⽊⼯程实践环节的⼀个部分，但通过试验，应使同学们在经历了这部分实践环节后达到以下⽬的：（1）通过试验，应是同学们了解和初步掌握结构试验的要求及试验全过程，加强同学们的实践动⼿能⼒。
（2）通过对试验过程中出现的各种现象的观察，对试验结果的分析和理论计算的⽐较，可使同学们对所学的结构理论知识与感性认识更好地结合起来，巩固和深化所学的理论知识。
（3）通过本指导书的学习，加上同学们的动⼿实践，可使同学们对结构试验所⽤仪器、仪表和试验设备有所了解，并初步掌握其使⽤原理，为今后从事⼟⽊⼯程专业的学习、科研、设计和施⼯打下坚实的基础。
2.试验注意事项及要求为达预期⽬的，必须做好试验前的准备⼯作和试验后的分析，具体要求如下：（1）预习有关的试验技术和结构设计理论，熟悉试验指导书内容，明确试验⽬的、要求、⽅法和步骤。
（2）对试验采⽤的仪表和设备的⼯作原理和安装调试⽅法都有⼀定的了解后才能使⽤。
（3）试验实践是培养学⽣动⼿能⼒的⼀个重要环节，因此，每个学⽣都必须亲⾃动⼿，分⼯协作，共同努⼒完成试验。
（4）试验过程中，要以科学的态度仔细观察和分析试验现象，如有异常现象，应及时报告指导⽼师。
（5）严格遵守实验室有关设备仪器使⽤的操作规程，按照使⽤要求使⽤试验⽤仪表及设备。
（6）及时整理试验数据，按时完成试验报告。
试验⼀钢筋混凝⼟简⽀梁的正截⾯破坏试验⼀、试验⽬的及试验要求试验⽬的：1、直观认识混凝⼟梁的正截⾯破坏过程及最终的破坏特征。
混凝土结构设计原理习题答案
第四章教材P97习题1：钢筋混凝土简支梁，计算跨度为m 7.50=l ，经受均布荷载为kN/m 5.26 (已考虑和在分项系数，但不包括梁自重)。
混凝土强度品级为C20，环境类别为一类，采纳HRB400钢筋。
试确信梁的截面尺寸并计算受拉钢筋截面面积和选择钢筋。
提示：(1)依照梁的跨度初选截面尺寸；(2)钢筋混凝土容重为25kN/m 3；(3)此题的计算结果有多种答案。
解：(1)初选截面 依照梁的高跨比和高宽比，查表4-1，初选梁的截面尺寸为250mm ⨯500mm 。
(2)设计参数 查附录1、附录6可知，C20混凝土f c =mm 2，f t =mm 2,HRB400级钢筋f y =360N/mm 2；查表4-5，α1=，ξb =。
查附录16，一类环境，c =25mm ，假定钢筋单排布置，那么a s =c +d s +d /2=45mm ，h 0=h –45=455mm%138.03601.145.045.0%2.0min =⨯=>=y t f f ρ。
(3)内力计算梁上均布荷载设计值：由可变荷载效应操纵的组合kN/m 25.305.265.025.0252.1k Q k G =+⨯⨯⨯=+=q g p γγ 由永久荷载效应操纵的组合kN/m 77.225.267.05.025.02535.1k Q k G =⨯+⨯⨯⨯=+=q g p ψγγ跨中最大弯矩设计值：m kN 85.1227.525.30810.1812200⋅=⨯⨯⨯==pl M γ (4)计算钢筋截面面积由式(4-11)可得mm 7.235mm 5.1312506.90.11085.122245545520b 62120=<=⨯⨯⨯⨯--=--=h b f M h h x c ξα由式(4-11)可得2min 2y c 1s mm 250500250%2.0mm 7.8763605.1312506.90.1=⨯⨯=>=⨯⨯⨯==bh f bx f A ρα符适合用条件。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
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11m~20m 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：① 材料：采用C30混凝土，纵筋采用HRB335钢筋；箍筋采用HPB300钢筋。
② 荷载：活载标准值30/k q kN m =，恒载仅考虑自重，其标准值按照325/kN m 的容重进行计算。
③ 截面尺寸：取翼缘宽度'1000f b mm =，（跨度13m 以下取700mm ）其他尺寸根据荷载大小自行拟定。
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C30：1 1.0α= 214.3/c f N mm = 21.43/t f N mm = HRB335级钢筋： 0.550b ξ= ƒy =ƒy ’=300N/mm 2HPB300级钢筋：2270/yv f N mm =30/k q kN 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'f b =700mm ，'f h =250mm 。
12l m =，00.5(20.0620.4)0.4611.54l l m m l m m =-⨯⨯-⨯=-=，设高跨比0115h l =， 净距10.520.0620.40.8611.14l l m m l m m =-⨯⨯-⨯=-=所以h =750mm 。
设 3.4h b =，所以b=220mm 。
60s mm α=，075060690s h h mm α=-=-=。
'0690250440w f h h h mm =-=-=三、内力计算(内力图绘制见附页)k g =25×（0.7×0.25+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 γ=1.35，可变荷载分项系数Q γ=1.4,此时0.7G k Q k g q γγ+=39.02KN/M;取永久荷载分项系数G γ=1.2，可变荷载分项系数Q γ=1.4,此时G k Q k g q γγ+=50.55KN/M取较大值则支座截面剪力11()2G k Q k V g q l γγ=+=0.5⨯39.02N ⨯11.14=281.564kN 跨中截面弯矩200()d G Gk Q Qk M M M l γγγ=+=1.0×50.55⨯211.54=841.478kN/m四、正截面承载力计算配筋 最小配筋率min 1.43max{0.45,0.2%} 2.145%300ρ=⨯= 10250() 1.014.3700250(690)22fc f f h f b h h '''-=⨯⨯⨯⨯-α 6601413.91210mm 841.47810mm d N M N γ=⨯⋅>=⨯⋅属于第一类T 形截面。
00()2d cd f x M f b x h γ'=-=6841.47810mm N ⨯⋅ 6'2210841.478100.1771.014.3700690s c f M f b h ⨯α===α⨯⨯⨯10.196ξ==0b 0x h 0.196690mm 135.047mm h 379.5mm ξξ=⨯=⨯=<⨯=故该梁不超筋。
所以214.3700135.0474506300c f s y f b xA mm f '⨯⨯=== 采用412436ФФ+（245240724524s A mm =+=）正截面抗弯复核配筋率min 04524 2.58%0.450.215%220690s td sdA f bh f ρρ===>==⨯ 配筋率满足要求。
因为 33250310135710c f f y s f b h N f A N ''=⨯>=⨯所以 可以按宽度'f b 来计算受压区高度：3004524135.58425014.3700y s f c f f A x mm h mm f b ⨯'===<='⨯所以正截面抗弯承载力0135.584()14.3700135.584(690)22u c f x M f b x h '=-=⨯⨯⨯- 66844.46010841.47810d N mm M N mm =⨯⋅>=⨯⋅正截面承载力满足要求。
五、腹筋设计（1）设计截面检验：max V = 281.564kN 。
w h /b 440mm /220mm 24==<属于一般梁。
c 00.25b h c f ⨯⨯⨯⨯=β2max 0.2514.3N /mm 220mm 690mm 542.685kN V ⨯⨯⨯=>故截面尺寸满足要求。
2c t 0V 0.7b h 0.71.43N /mm 220mm 690mm 151.518kN 281.564kN f =⨯⨯⨯=⨯⨯⨯=< 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 KN1.验算可否按照配箍。
2010.70.7 1.43/220690151.518V t f bh N mm mm mm =⨯⨯⨯=<2.配置箍筋和弯起筋。
箍筋选用Ф6@300mm 双肢箍两根sv 113/(220*300)0.1712%sv A b sρ===⨯>ρ%163.024.0min ,==yv t sv f f 取弯起钢筋45α=度000.7 1.25 239.668KN sv cs t yvA V f bh f h s =+= αsin 8.01y cs sb f V V A -==2246.9mm 弯起钢筋选用1Ф36mm 2(1017.9mm ）（3）计算是否需要第二批弯起钢筋：取s 1=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,s b =750mm-60mm=690mmV 2=V 1×(1-°200mm 690tan 45)111400.5mm mm +⨯=⨯251.316KN > V cs 需要弯起第二排弯起筋220.8sin cs sb y V V A f α-==68.62mm 弯起钢筋选用1Ф12mm 2(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22''1300/*4524m 135.572f 1.0*14.3*700*250250.25KN c f f sy N mm m KN b h f A α==<== 属于第一类截面。
可按宽度为'f b =700mm 的单筋矩形截面积算6'2210841.478100.1771.014.3700690s c f M f b h ⨯α===α⨯⨯⨯b 10.196ξξ==<0b 0x h 0.196690mm 135.047mm h 379.5mm ξξ=⨯=⨯=<⨯='210/4512s c f y A f b h f mm ξ=α=2min min 2.145%220750353.927s A bh mm A =ρ=⨯⨯=<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 KNsv ,min 113/(220300)0.1712%0.240.163%sv t sv fvA f b s f ρρ==⨯=>==⨯ ()s 0/bh 4524/220690 2.98%A ρ==⨯=P=100ρ=2.98>2.5所以取P=2.53130.45*10cs V bh αα-=30.4510 1.0 1.1220223.641 KN -=⨯⨯⨯⨯⨯=V sb =3sb 30.810300(254.5113.1)4560.8506.810sin KN y sin f A α--=+︒=⨯⨯⨯⨯⨯∑ cs V =V +V sb =223.641KN +60.856kN=284.282KN > 1V =281.564KN 符合要求（2）弯起钢筋弯起点处截面°21cs 200mm 690tan 30V V (1)251.316KN V +V 282.126KN 115400.5sb mm mm +⨯=⨯-=<=⨯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箍筋选用Ф6@300mm 双肢箍两根,则sv ,min 113/(220300)0.1712%0.240.163%sv t sv fvA f b s f ρρ==⨯=>==⨯ 000.7 1.25 239.668KN sv cs t yvA V f bh f h s =+= ()()2sb 1cs y A (V V )/(0.8sin )281564239668/0.8300sin45247mm f α>-=-⨯⨯︒= ()()2sb22cs y A (V V )/(0.8sin )251316239668/0.8300sin4568mm f α>-=-⨯⨯︒=都选用1Ф18和1Ф12纵筋作弯起筋满足设计要求。
（2）由条件∑∑++≤sv sv sv sb sb sd S S sd d Z A f Z A f Z A f M 0γs Z =h-2/s a -x/2=652mmAs=4524 mm 2; Z=0.9 0h =621mm ; ad L =0.520h =358.8mmsb Z =ααcos sin Z L ad + =692.8 mm取sv Z =sb ZS S sd Z A f =300×4524×652=884.894310⨯N ·M =884.894KN ·M ∑sb sb sd Z A f =300×(254.5113.1)+×692.8=76.402310⨯N ·M =76.402 kN ·M∑svsv sv Z A f =270×113×692.8=21.137310⨯N ·M =21.137 kN ·M ∑∑++sv sv sv sb sb sd S S sd Z A f Z A f Z A f =982.433 KN ·M > d M 0γ=841.478kN ·M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)。