混凝土課程設計--鋼筋混凝土連續(xù)梁設計

1、<p><b>　　目錄</b></p><p>　　鋼筋混凝土連續(xù)梁設計</p><p>　　設計計算數(shù)據(jù)………………………………………………………1</p><p>　　荷載及內(nèi)力計算……………………………………………………1</p><p>　　驗算控制截面尺寸…………………………………………………4&l

2、t;/p><p>　　根據(jù)正截面承載力計算縱向鋼筋…………………………………5</p><p>　　根據(jù)斜截面承載力計算腹筋………………………………………6</p><p>　　裂縫驗算……………………………………………………………7</p><p>　　撓度驗算……………………………………………………………8</p><p&

3、gt;　　附錄：SMsolver力學求解器求解彎矩及剪力代碼………………9</p><p>　　預應力混凝土簡支梁設計</p><p>　　計算梁的正截面承載力</p><p>　　計算參數(shù)…………………………………………………………11</p><p>　　內(nèi)力計算…………………………………………………………11</p>&l

4、t;p>　　正截面配筋計算……………………………………………………12</p><p>　　截面幾何特征………………………………………………………13</p><p>　　計算預應力損失……………………………………………………14</p><p>　　正截面承載力計算…………………………………………………15</p><p>　　斜截面

5、承載力驗算，并確定梁的箍筋……………………………16</p><p>　　使用階段正截面抗裂驗算…………………………………………17</p><p>　　使用階段斜截面抗裂度驗算………………………………………18</p><p><b>　　附件：截面橫剖面圖</b></p><p>　　鋼筋混凝土連續(xù)梁設計</p

6、><p>　　一鋼筋混凝土矩形截面兩跨連續(xù)梁，承受均布恒載標準值為gk=5.0kN/m (不含自重)，均布活載標準值qk=8.0kN/m ，在每跨三分點處截面還承受集中恒載標準值Gk=40kN，集中活載標準值 Qk=50kN，活載準永久值系數(shù)ψq=0.5，如圖一所示。砼采用C35，受力縱筋采用HRB500，箍筋采用HPB300級，按《砼結(jié)構(gòu)設計規(guī)范（GB50010-2002）》設計該梁。要求：</p>

7、<p>　　進行正截面及斜截面承載力計算，并確定所需的縱筋、箍筋和彎起鋼筋的數(shù)量。</p><p>　　繪制抵抗彎矩圖和彎矩包絡圖，并給出各根彎起鋼筋的彎起位置。</p><p>　　驗算裂縫是否滿足要求。</p><p>　　驗算撓度是否滿足要求。</p><p><b>　　１、設計計算數(shù)據(jù)</b><

8、/p><p>　　截面設計尺寸 </p><p>　　混凝土C35 </p><p>　　縱筋HRB500 </p><p>　　箍筋HPB300 </p><p><b>　　2、荷載及內(nèi)力計算</b></p><p

9、><b>　　跨度：</b></p><p><b>　　取兩者的較小者　</b></p><p>　　荷載標準值：均布恒載標準值為gk=5.0kN/m (不含自重) 自重g=3.4375KN/m</p><p>　　受集中恒載標準值Gk=40kN 均布活載標準值qk=8.0kN/m 集中活載標準值 Qk=50k

10、N</p><p>　　荷載設計值：均布恒載設計值為g=6.0kN/m (不含自重) 自重g’=4.125KN/m</p><p>　　受集中恒載設計值G=48kN均布活載設計值qk=11.2kN/m 集中活載設計值Qk=70kN</p><p><b>　　荷載情況</b></p><p><b>　?、?/p>

11、恒載情況</b></p><p><b>　?、跐M布活載情況</b></p><p><b>　　③僅左跨受滿布活載</b></p><p><b>　　④僅右跨受滿布活載</b></p><p><b>　　結(jié)構(gòu)最不利荷載組合</b><

12、/p><p><b>　?、?②</b></p><p><b>　　彎矩圖</b></p><p><b>　　剪力圖</b></p><p><b>　?、?③</b></p><p><b>　　彎矩圖</b>

13、;</p><p><b>　　剪力圖</b></p><p><b>　?、?④</b></p><p><b>　　彎矩圖</b></p><p><b>　　剪力圖</b></p><p>　　3、驗算控制截面尺寸</p

14、><p>　　按配置兩排縱筋驗算；??；</p><p>　　所以截面尺寸滿足要求?！?lt;/p><p>　　4.根據(jù)正截面承載力計算縱向鋼筋</p><p>　　跨內(nèi)最大正彎矩，按單筋截面設計，采用一排布置。</p><p><b>　?。?；</b></p><p>　　滿足要求

15、，即在截面受拉區(qū)配置420，實配。</p><p>　　中間支座為最大負彎矩處， ，</p><p><b>　　鋼筋按雙排布置 ；</b></p><p><b>　　若按雙筋截面設計：</b></p><p><b>　　選用720，實配。</b></p>&

16、lt;p>　　5、根據(jù)斜截面承載力計算腹筋</p><p><b>　　（1）支座兩端處</b></p><p>　　支座邊緣處最大剪力設計值為，在集中荷載作用下支座邊緣的剪力為</p><p>　　，。所以不需要考慮剪跨比。</p><p><b>　　，按計算配置腹筋。</b></p

17、><p>　　選用雙肢箍,全長配筋 </p><p><b>　?。?）中間支柱處</b></p><p>　　支座邊緣處最大剪力設計值為，所配箍筋和混凝土所能承擔剪力為</p><p><b>　　?。粍t</b></p><p>　　在下邊緣彎起一根20的縱筋，</p&g

18、t;<p>　　鋼筋彎起點距中間支座邊緣的距離為，彎起點處的剪力設計值為</p><p>　　。所以只需配一排彎起鋼筋，即可滿足斜截面受剪承載力</p><p><b>　　6.裂縫驗算</b></p><p>　　該構(gòu)件允許出現(xiàn)裂縫，按三級抗裂計算，按荷載效應準永久組合計算。</p><p>　?。?）跨

19、內(nèi)彎矩最大處</p><p>　　鋼筋應力為 </p><p>　　矩形截面受彎件下半截面受拉 </p><p>　　又因為 </p><p><b>　　換算鋼筋直徑</b></p><p><b>　　滿足抗裂要求。</b></

20、p><p>　　（2）支座2處最大負彎矩</p><p>　　鋼筋應力為 </p><p>　　矩形截面受彎件上半截面受拉 </p><p>　　又因為 </p><p><b>　　換算鋼筋直徑</b></p><p><b>

21、　　故滿足抗裂要求。</b></p><p><b>　　7.撓度驗算</b></p><p>　　按荷載效應準永久組合計算的跨內(nèi)最大彎矩</p><p><b>　?。?）短期剛度</b></p><p><b>　?。?）撓度增大系數(shù)</b></p>

22、<p><b>　　根據(jù)《規(guī)范》，取</b></p><p>　?。?）受彎構(gòu)件的剛度</p><p><b>　?。?）跨中撓度</b></p><p><b>　　允許撓度為</b></p><p><b>　　故撓度滿足要求。</b>&

23、lt;/p><p><b>　　附錄</b></p><p>　　SMsolver力學求解器求解彎矩及剪力代碼</p><p>　　注：當求解只有左跨或者右跨受滿布活載時，只需刪掉對應活載部分。</p><p>　　預應力混凝土簡支梁設計</p><p>　　一多層房屋的預應力混凝土屋面梁，構(gòu)件及截面

24、尺寸如圖二所示。先張法施工時在工地臨時臺座上進行，在梁的受拉、受壓區(qū)采用直徑10mm的熱處理45Si2Cr直線預應力鋼筋。分別在梁的受拉、受壓區(qū)采用錐形錨具一端同時超張拉鋼筋。養(yǎng)護時預應力鋼筋與張拉臺座溫差為250C，混凝土達到設計強度以后放松預應力鋼筋，混凝土采用C40，非預應力鋼筋采用HPB235鋼筋?，F(xiàn)已知該梁為一般不允許出現(xiàn)裂縫構(gòu)件，承受均布恒栽標準值為gk=16KN/m(含自重)，均布活載標準值qk=12KN/m，活載準永久值

25、系數(shù)Ψk=0.5，按《混凝土結(jié)構(gòu)設計規(guī)范（GB50010-2002）》設計該梁。要求：z（１）進行正截面承載力計算，估算縱向預應力鋼筋，并根據(jù)構(gòu)造要求估算非預應力鋼筋。（２）計算總預應力損失。（３）進行梁的正截面承載力計算，確定梁的縱向預應力鋼筋和非預應力鋼筋。（４）進行梁的斜截面承載力計算，確定梁的箍筋。（５）驗算梁的使用階段正截面抗裂能力是否滿足要求。（６）驗算梁的使用階段斜截面抗裂能力是否滿足要求。（７）

26、驗算梁的使用階段撓度是否滿足要求。（８）驗算梁在施工階段強度及抗裂能力是</p><p>　　一、計算梁的正截面承載力，估算縱向預應力鋼筋，并根據(jù)構(gòu)造要求估算預非應力鋼筋</p><p><b>　　計算參數(shù)</b></p><p>　　C45混凝土： </p><p><b>　??？</b&

27、gt;</p><p>　　螺旋肋消除應力鋼絲： </p><p>　　HRB335非預應力鋼筋： </p><p>　　施工條件：構(gòu)件為“一般不允許出現(xiàn)裂縫構(gòu)件”，允許撓度為L/250,當時，放張預應力筋。</p><p><b>　　內(nèi)力計算</b></p><p><b>

28、;　　跨中最大彎矩：</b></p><p><b>　　支座截面處最大剪力</b></p><p>　　3. 正截面配筋計算</p><p>　　按翼緣位于受壓區(qū)的T形截面計算。計算時可先假定中和軸位于翼緣內(nèi)，按寬度的矩形截面計算，然后再核算與假定是否相符。</p><p>　　構(gòu)件達到正截面承載力極限狀態(tài)

29、時，受壓區(qū)預應力鋼筋，無論受拉或受壓，其應力都較小，在配筋計算時可忽略不計，則本題可按單筋矩形計算。</p><p>　　考慮彎矩較大，受拉區(qū)可采用雙排布置預應力筋。根據(jù)構(gòu)造要求?。?lt;/p><p><b>　　則：</b></p><p><b>　　與假定相符。</b></p><p>　　考慮

30、到抗裂性等要求，選配，并選，根據(jù)構(gòu)造要求，預拉區(qū)縱向鋼筋配筋率應滿足</p><p><b>　　即； </b></p><p>　　受拉受壓區(qū)選配同樣的非預應力鋼筋：選配210 ，即：</p><p>　　配筋圖—1（詳圖見附件） 截面特征圖—2</p><p>　　4. 截面幾何特征（見圖-2）</p

31、><p>　　表中：—各截面的重心至底邊的距離；</p><p>　　—各截面的重心至換算截面重心的距離；</p><p>　　—各截面對其自身重心的慣性矩；</p><p>　　—預應力鋼筋與混凝土的模量比 </p><p><b>　?。?lt;/b></p><p>　　—非預

32、應力鋼筋與混凝土的模量比 </p><p><b>　?。?lt;/b></p><p><b>　　換算截面面積：,</b></p><p>　　換算截面重心至底邊的距離為:</p><p><b>　　換算截面慣性矩為：</b></p><p><b

33、>　　二、計算預應力損失</b></p><p>　　先張發(fā)構(gòu)件熱處理鋼筋超張拉：</p><p><b>　　(低松弛情況)</b></p><p><b>　　第一批預應力損失：</b></p><p>　　扣除第一批預應力損失后，預應力鋼筋的合力；</p>&l

34、t;p>　　受拉區(qū)，受壓區(qū)預應力鋼筋合力點處混凝土的法向應力。</p><p>　　配筋率： </p><p><b>　　∴ </b></p><p><b>　　第二批預應力損失：</b></p><p><b>　　總預應力損失為：</b></p&

35、gt;<p>　　三、正截面承載力計算</p><p><b>　　1、消壓狀態(tài)時：</b></p><p><b>　　2、鑒別中和軸位置</b></p><p>　　當受壓區(qū)混凝土破壞時，受壓區(qū)預應力筋應力為：</p><p><b>　　為拉應力</b>&l

36、t;/p><p><b>　　在受壓區(qū)有</b></p><p>　　屬于第Ⅰ類截面，中和軸位于受壓翼緣內(nèi)。</p><p><b>　　3、計算承載力</b></p><p>　　正截面承載力滿足要求。</p><p>　　四、斜截面承載力驗算，并確定梁的箍筋</p>

37、;<p><b>　?。?）確定梁的箍筋</b></p><p><b>　　a) 截面尺寸復核</b></p><p><b>　　截面腹板凈高為：</b></p><p>　　截面尺寸滿足條件要求。</p><p>　　b)計算箍筋數(shù)量及間距</p>

38、;<p><b>　　對均布荷載有：</b></p><p><b>　　又</b></p><p><b>　　需按計算配箍筋。</b></p><p>　　選用雙肢，=358.79mm</p><p>　　根據(jù)構(gòu)造要求350mm，取S=300mm。</p

39、><p><b>　　選用雙肢箍筋。</b></p><p>　?。?）驗算斜截面承載力</p><p>　　斜截面抗剪承載力足夠。</p><p>　　五、使用階段正截面抗裂驗算</p><p>　?、?扣除全部預應力損失后鋼筋的合力：</p><p>　?、?混凝土下邊緣的

40、預壓應力：</p><p><b>　?、?抗裂驗算：</b></p><p>　　所以構(gòu)件一般不開裂要求，即正截面抗裂度滿足要求。</p><p>　　六、使用階段斜截面抗裂度驗算</p><p>　　沿構(gòu)件長度方向，均布荷載作用下簡支梁支座邊緣處剪力為最大，并且沿截面高度其主應力在1-1，2-2，3-3處較大（如圖-

41、3），因而，必須逐次地對以上3處做主應力驗算。</p><p><b>　　驗算截面圖-3</b></p><p><b>　?。?）計算剪應力</b></p><p>　　由材料力學中剪應力計算公式得：</p><p><b>　?。?）計算正應力</b></p>

42、<p>　　在支座截面處，荷載引起的彎矩為零，所以其正應力也應為零，而由預應力引起的正應力按下式計算：</p><p><b>　　則：</b></p><p>　?。?）計算主拉應力及主壓應力</p><p>　　所以各截面的應力為：</p><p><b>　?。?）驗算抗裂度：</b&