混凝土課程設計-賴遠秋

1、混凝土結構課程設計一、 鋼筋混凝土連續(xù)梁設計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=6.8kN/m不含自重，均布活載標準值qk=8.5kN/m，在每跨三分點處截面還承受集中恒載標準值Gk=50kN，集中活載標準值Qk=65kN，活載準永久值系數(shù)k=0.5，跨度、截面尺寸如圖一所示?；炷敛捎肅40，受力縱筋HRB335，箍筋HPB300級，按?混凝土結構設計標準GB50010-2021?設計該梁。要求：（1） 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。（2） 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。（3） 驗算裂縫是否滿足要求。（

2、4） 驗算撓度是否滿足要求。解：、設計計算數(shù)據(jù)設計尺寸 ；;；混凝土C25 ； ；縱筋HRB335 ；箍筋HPB300 2、荷載及內(nèi)力計算跨度：取兩者的較小者梁自重：白灰水泥粉刷：均布恒載不含自重：均布恒載標準值：活載標準值：集中恒載標準值：集中活載標準值： 恒載標準值計算 活載滿布時內(nèi)力計算 僅左跨作用活載時內(nèi)力計算 僅右跨作用活載時內(nèi)力計算3、內(nèi)力組合求最不利荷載及控制截面 + + + 剪力和彎矩包絡圖如下： 剪力圖 彎矩圖由圖可知剪力的控制截面在、支座截面，彎矩的控制截面在、截面處。4、驗算控制截面尺寸按配置兩排縱筋驗算；取；所以截面尺寸滿足要求。5、根據(jù)正截面承載力計算縱向鋼筋跨中最大

3、正彎矩，按單筋截面設計，采用兩排布置。；滿足要求，即在截面受拉區(qū)配置8根直徑為18mm的二級鋼筋中間支座為最大負彎矩處， ，鋼筋按雙排布置。；假設按單筋截面設計：選用7根直徑為22mm的二級鋼筋，6、根據(jù)斜截面承載力配置箍筋和彎起鋼筋1左邊支座邊緣處最大剪力設計值為，而在集中荷載作用下支座邊緣的剪力為115.823KN，。所以不需要考慮剪跨比。，只需按構造配置腹筋。選用雙肢箍全長配筋。中間支座處：，剪力設計值為所配箍筋和混凝土所能承當?shù)募袅槿?；那么在下邊緣彎起一?2的縱筋，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。所以還需彎起鋼筋。設第一排彎筋彎起點到第二排鋼筋終彎點的距離

4、為，那么第二排彎起鋼筋的彎起點距中間支座邊緣的距離為，到集中力作用處的距離為。所以不需彎起第三排鋼筋。7、裂縫驗算該構件允許出現(xiàn)裂縫，按三級抗裂計算。在中間支座邊緣處 鋼筋應力為 矩形截面受彎件下半截面受拉 又因為 換算鋼筋直徑滿足抗裂要求。 8、撓度驗算1短期剛度 那么 2撓度增大系數(shù)3采用荷載準永久組合時受彎構件的剛度 4跨中撓度由題可知，在+準永久組合作用下，跨中撓度最大。此時，有查表可知雙等跨梁撓度作用系數(shù)分別為：0.521,0.912,1.466,2.508均布恒載：均布恒載：集中恒載：集中活載：總撓度為：允許撓度為 故撓度滿足要求。2、 預應力砼簡支梁設計 一多層房屋的預應力混凝土

5、屋面梁，構件及截面尺寸如圖二所示。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9mm的消除應力螺旋肋鋼絲。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，混凝土到達設計強度以后放松預應力鋼筋，混凝土采用C45，非預應力鋼筋采用HRB335鋼筋?，F(xiàn)該梁為一般不允許出現(xiàn)裂縫構件，承受均布恒栽標準值為gk=16KN/m(含自重)，均布活載標準值qk=14KN/m，活載準永久值系數(shù)q=0.5，按?混凝土結構設計標準GB50010-2021?設計該梁。要求：進行正截面承載力計算，估算縱向預應力鋼筋，并根據(jù)構造要求估算非預應力鋼筋。計算總預應

6、力損失。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。進行梁的斜截面承載力計算，確定梁的箍筋。驗算梁的使用階段正截面抗裂能力是否滿足要求。驗算梁的使用階段斜截面抗裂能力是否滿足要求。驗算梁的使用階段撓度是否滿足要求。驗算梁在施工階段強度及抗裂能力是否滿足要求。個人收集整理 勿做商業(yè)用途修改圖 排版解：1.設計計算條件(1)鋼筋預應力鋼筋采用消除應力螺旋肋鋼絲9，且在受拉、受壓區(qū)均配置此種預應力鋼筋，=1570N/mm2 =1110N/mm2 =410N/mm2=2.05×105 N/mm2 非預應力鋼筋采用HRB335級鋼筋，= =300 N/mm2 =2.00&#

7、215;105 N/mm2(2)混凝土(C45)=45 N/mm2 =21.1N/mm2 =1.0=1.80N/mm2 =29.6N/mm2 =2.51N/mm2 =3.35×104 N/mm2(3)施工及其他條件構件為“一般不允許出現(xiàn)裂縫構件，允許撓度為L/250,當=時，放松預應力筋。2.內(nèi)力計算相關跨度 =9600mm =9350mm =9100mm跨中最大彎矩： M=(1.2gk+1.4qk) =×(1.2×16+1.4×14) ×9.352 =424.0kN·m Mk=(gk+qk) =×(16+14) ×

8、;9.352 =327.8kN·m Mq=(gk+qqk) =×(16+0.5×14) ×9.352 =251.3kN·m支座截面處最大剪力：V =(1.2gk+1.4qk)ln =×(1.2×16+1.4×14) ×9.1=176.5kNVk =(gk+qk)ln =×(16+14) ×9.1=136.5kN3. 正截面承載力計算估算縱向預應力鋼筋，并根據(jù)構造要求估計非預應力鋼筋，先令, ,計算先假定中和軸位于翼緣內(nèi)，那么可按寬度為bf=360mm的矩形截面梁計算，由于彎矩較大，故考

9、慮預應力筋做兩排布置，根據(jù)構造要求取。那么 =/h0 =0.142與假定相符合。 考慮到抗裂等要求，選配=763.5(129)，并選根據(jù)構造要求，預拉區(qū)縱向鋼筋配筋率應滿足 ()/ 即 (為素混凝土面積)，可取(2B10) (2B10)并取,。4.截面幾何特征截面劃分和編號見下列圖，截面幾何特征列表計算如下：編號288007602188832931173415366000703421827244390837440041030504213281238328200011723431419719282000050100038129032216670651760494.8329704619544078

10、.239129873195480156.335124073785760596.6329849778510078.5331860113732959248.3747537×241642a ：為各截面的重心至底邊的距離： 為各截面的重心至換算截面重心的距離： 為各截面對其自身重心的慣性矩換算截面面積：換算截面重心至底邊的距離：59248.3/137329=431mm換算截面慣性矩：5.預應力損失此處，一次張拉，=1.0，=0.75×1570=1178 。第一批預應力損失：扣除第一批預應力損失后： 所以 =270 mm 因為所以受拉區(qū)、受壓區(qū)預應力鋼筋合力點處的混凝土法向應力配筋率

11、： 第二批預應力損失 總預應力損失為 100100第二批預應力損失后的，和6. 使用階段正截面及斜截面承載力計算1截面消壓狀態(tài)2正截面承載力驗算鑒別中和軸位置當受壓區(qū)混凝土壓碎時，受壓區(qū)預應力筋應力： 受拉區(qū) 受壓區(qū)中和軸位于腹板內(nèi)，屬于第二類T型截面梁。 承載力計算 ， ，滿足要求。綜上所述，正截面承載力滿足要求。3斜截面承載力計算復核截面尺寸： 截面尺寸滿足要求。計算箍筋 要按照計算配置箍筋，采用雙肢箍筋8200，=250.3=100.6mm2斜截面承載力滿足要求。4 正截面抗裂驗算截面下邊緣混凝土的預應力為在荷載效應的標準組合下,截面下邊緣混凝土的拉應力為抗裂驗算滿足一般不開裂要求。(5

12、) 斜截面抗裂驗算沿構件長度方向，均布荷載作用下簡支梁支座邊緣處剪力為最大，假設其為I形截面，其主應力在截面1-1，2-2，3-3處最大，因此必須對以上3處做主應力驗算。S1-1=28800×329+6000×272.3+50×120×264+651×329+785×329=13165444mm3S2-2=228800×329+6000×272.3+50×120×264 +651×329+785×329+120×239×239/2 =16592704mm3S3-3=28800×329+6000×272.3+50×120×264 +651×329+785×329+120×239×239/2+120×281×281/2 =21330364mm3 由材料力學中剪應力計算公式得在支座截面處，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：那么 同理可得因此可由公式計算斜截面主拉應力為 因此，I形截面斜截面抗裂滿足要求。簡支梁支座邊緣處實際為T形截面時