钢筋混凝土梁破坏初步设计计算书

初步设计计算书

一、 构件尺寸

1、确定梁的跨度

2、梁截面尺寸

二、 材料参数

1、混凝土配合比计算

本次试验梁制作采用32.5 号水泥、20mm~40mm 碎石、中砂，拟设计混凝土等级为C20的混凝土，混凝土标准差取5.0MPa 水泥：普通硅酸盐水泥，.水泥强度富余系数.

中砂：,级配合格

碎石：, 级配合格,

1） 试配强度

=⨯+=σ645.1,,k cu h cu f f

2） 水灰比

=⨯=5.32c cs k f 是否考虑水泥强度富余系数k c ?

cs

b a h cu cs a f f f C W

ααα+=

, 由于混凝土深处在干燥环境容许的最大水灰比为 ，故最大水灰比取计算值

3） 确定单位用水量

查表，塌落度 mm 35~50mm 查表,用水量 kg ，可直接采用。 4） 计算单位水泥用量

=⨯

=C

W W C 00 5） 查表得最小水泥用量为260kg ，故取为计算值

6） 确定砂率

对于采用最大粒径为的碎石配制的混凝土，当水灰比为时，其砂率值可选取= %

7）计算单位砂、石用量

采用体积法计算

⎪

⎪

⎩

⎪

⎪

⎨

⎧

=

+

=

⨯

+

+

+

+

P

G

S

W

C

S

G

S

S

G

S

W

C

01000

1

10

ρ

ρ

ρ

ρ

解联立方程得

S、

G

则计算配合比：

C：

W：

S：=

G

2、材料用量

根据所设计梁截面和跨度，混凝土梁及立方体试件总体积：

由计算配合比可得材料用量分别为

C

m、

S

m、

G

m、

W

m

三、配筋计算

试验提供钢筋级别 HRB335，箍筋级别可选用 HPB235，设计荷载为跨度3分点（距支座900）的两个荷载P/2作用，考虑本试验实际加载情况，需要考虑梁的自重。（混凝土重度25KN/）

梁自重为均布荷载，其均布力大小：

1)选取受拉主筋：采用Φ12 的一级钢筋根，试验前预留三根长500mm

的钢筋，用作测试其应力应变关系；架立筋选择2φ6或2

2)采取单筋截面设计:

根据实际配筋验算适用条件

1.适筋验算

10

0.550

y s

b

c

f A

f bh

ξξ

α

==<=

是否满足适筋或超筋

配筋率：0%

s A bh

ρ==

因为

1.43

0.450.45 2.145%

300

t

y

f

f

⨯=⨯=

min

%

h

h

ρρ

=>⋅=是否满足大于最小配筋率的要求

2、承载力计算

参照《混凝土结构设计规范（GB 50010-2002）》的规定，单筋矩形截面受弯构件正截面受弯承载力的计算，应符合下列规定：

混凝土受压区高度应按下列公式确定：

混凝土受压区高度尚应符合下列条件：

式中，α1，β1——系数，当混凝土强度等级不超过C50 时，α1取为1.0，β1取为0.8；

f ck——混凝土轴心抗压强度标准值，采用材性试验结果；

h0——截面有效高度，纵向受压钢筋合力点至截面受压边缘的距离，h0= h-a；

b , h ——试验梁矩形截面的宽度和高度；

x ——混凝土受压区高度；

f yk——受拉主筋抗拉强度标准值，采用材性试验结果；

A s——受拉区纵向主筋的截面面积；

a s——受拉区全部纵向钢筋合力点至截面受压边缘的距离，取a s＝20mm；

ξb——相对界限受压区高度；

E s——钢筋弹性模量，对Q235 钢材取E s＝2.1×105 N/mm2；

εcu——正截面的混凝土极限压应变，当混凝土强度等级不超过C50 时取0.0033

3.由u M 反算P ：

2

21238

16/8u u P l ql M P M ql l

⨯+=⎛

⎫→=- ⎪⎝⎭

4. 斜截面抗剪设计

①求剪力设计值

梁自重可视作均布荷载

62

25180120100.54/mm q N -=⨯⨯⨯= 梁截面的剪力为

122m P

V ql KN

=+=

支座处剪力为V= KN ，本实验中梁不设弯起钢筋，则剪力全部由混凝土和箍筋承担。

集中荷载对支座截面产生的剪力V F = KN ，则有

，故对该

矩形截面简支梁应考虑剪跨比的影响，其中a=900=950mm ，计算剪跨比

，取λ=3.0

HPB235钢筋的

②验算截面尺寸

018015165

w h h ==-=

165 1.3754120

w h b ==< 一般梁 00.25c c m f bh V β=>

截面符合抗剪要求 剪力图如下：

（3）验算是否需要按计算配置箍筋